مقدمه
به منظور جلوگیری از ضایعات، افزایش بهره وری در واحدهای تولیدی و خدماتی، جلب رضایت خاطر مشتریان داخلی و خارجی و افزایش صادرات، ایجاب می‌کند تا شرکتها و کارخانجات کنترل کیفیت را تولید کالا و خدمات خود لحاظ کرده و روز به روز سطح آن را افزایش دهند. برای افزایش سطح کنترل کیفیت لازم است که از طریق وضع کنترلها و بازرسیهای متناوب و سختگیرانه در راستای این امر اقدام شود.
برای کنترل کیفیت فرایند تولید در طی زمان و اینکه آیا فرایند تحت کنترل است یا خیر؟ می‌توان از S.P.C و خصوصاً از ابزار نمودارهای کنترلی SPC استفاده کرد.
همچنین برای اخذ تصمیمات مختلف در طول فرایند تولید از سیستمهای اندازه گیری که به عنوان ابزار دقیق (Gauge) معروف هستند استفاده می‌شود. اگر چه اغلب واحدهای تولیدی از انواع مختلف سیستمهای اندازه گیری استفاده می‌کنند ولی متأسفانه از تحت کنترل بدون و یا با صلاحیت بودن (کارایی) آنها اطلاع کمی دارند و بطور کلی از میزان نوسانات مربوط به علل خاص و علل عام در فرایند اندازه گیری هیچگونه اطلاعی در دست نبوده و مسئولان همچنان از وسایل اندازه گیری (ابزار دقیق) با این فرض که این وسایل کارشان را دقیق انجام می‌دهند، استفاده می‌کنند.
در اینجا مبحثی به نام تجزیه و تحلیل سیستمهای اندازه گیری (M.S.A) مطرح می‌شود که هدف آن ارائه دستورالعملهایی است که به مهندسان و مسئولان سیستمهای اندازه گیری کمک کند تا با تدوین رویه‌هایی، کیفیت سیستم اندازه گیری را تعیین کند.
معرفی محل کارآموزی
شرکت صنعتی مددرویان در آدرس میدان بسیج، جاده خاوران کیلومتر 46، شهرک صنعتی عباس آباد، خیابان خلیج فارس، خیابان آبنوس، نبش تقاطع چهارم واقع شده است.
مساحت زمین شرکت 13 هکتار است که سالنهای تولید و مونتاژ هر کدام 22000 متر مربع مساحت دارند.
ابتدای شروع فعالیت آن به سال 1360 می‌رسد و آقایان علی خندان و عزیز ا.. لواسانی مدیران شرکت می‌باشند.
همچنین شرکت گواهینامه A ساپکو را دارا و همچنین گواهینامه QM2000 – IS0100-2002, IS09001 در اختیار دارد.
پرسنل شاغل در آن شامل : 170 نفر اپراتور 12 نفر کنترل کیفیت 5 نفر تدارکات، نفر فنی مهندسی، 6 نفر برنامه ریزی و 11 نفر نفر امور مالی می‌باشد.
فعالیت عمده این شرکت تولید جکهای پیکان، پراید، پژو، مزدا و غیره ... می‌باشد و همچنین تولید قطعات مورد نیاز خودرو مانند : حافظ ستون پراید، لولای درب موتور سمند، میله در موتور مزدا، براکت چراغ پراید، لوله بوستر نیسان و درب باک پراید. در این شرکت انجام می‌شود و ظرفیت تولید انواع جک 1 میلیون عدد و واشر مندل 100 هزار و براکت چراغ 100 هزار عدد در سال می‌باشد.
برخی از دستگاه‌های مورد استفاده در این شرکت را می‌توان به ترتیب ذیل نام برد :
پرس ضربه‌ای از 6 الی 120 تن 17 عدد پرس هیدرولیک 60 و 120 تن هر کدام یک عدد دستگاه رولینگ: 2 عدد دریل 4 عدد پرس جوش 2 عدد دستگاه تراش 3 عدد دستگاه تراپل 1 عدد پرچ دستی 4 عدد جوش CO2 خط شستشو با 5 حوضچه دستگاه رنگ الکترواستاتیک
شرکت صنعتی مدد رویان
نمودار سازمانی مشاغل شرکت صنعتی مدد رویان
در اینجا ما به دو مبحث کیفی M.S.A و S.P.C به صورت خلاصه و گزارشی اکتفا می‌کنیم.
تجزیه و تحلیل سیستمهای اندازه‌گیری (M.S.A)
هدف: شناخت انواع نوسانات در فرایند اندازه‌گیری مرتبط با عکس‌العملهایی که سیستم اندازه‌گیری با عوامل محیطی خود داشته و با توجه به این نوسانات از قابل اعتماد بودن نتایج حاصل از اندازه‌گیری اطمینان حاصل شود.
دامنه کار: ابزارهای بازرسی نیروی انسانی مرتبط
شرایط اولیه انجام روش: مدیر کنترل کیفیت که مسئولیت اجرایی این روش را بر عهده دارد باید:
1 مشخصه مورد اندازه‌گیری را مطابق برنامه کنترل محصول تولیدی انتخاب کند.
2 انتخاب ویژگی آماری (خطایی) که باید مورد بررسی قرار گیرد.
3 تعداد بازرسی‌ها، قطعات معیوب و دفعات اندازه‌گیری را تعیین کند.
4 مسئول انجام اندازه‌گیری را انتخاب کند.
5 کالیبره بودن تجهیزات اندازه‌گیری اطمینان داشته باشد.
6 از ابزاری با دقت حداقل 10 برابر دقت تلرانس مشخصه مورد بررسی استفاده کند.
7 جمع‌آوری اطلاعات تحت شرایط اندازه‌گیری کور یعنی توسط فردی که نمی‌تواند سیستم اندازه‌گیری در حال ارزیابی است انجام شود.
مراحل انجام روش M.S.A که در این گزارش ارائه شده است به ترتیب شامل:
تعیین توانایی ابزار اندازه‌گیری (cg, cgk) تعیین ثبات ابزار اندازه‌گیری، تعیین ارتباط خطی ابزار اندازه‌گیری، آنالیز سیستم اندازه‌گیری داده‌های کمی و آنالیز سیستم اندازه‌گیری داده‌های وصفی می‌باشد.
توانایی ابزار اندازه‌گیری Capability of Gouge (cg)
ابتدا برای هر ابزار و هر موقعیت اندازه‌گیری باید توانایی ابزار اندازه‌گیری محاسبه شود تا ملاحظه شود که آیا ابزار صلاحیت (توانایی) حداقلی که مورد پذیرش شرکت است یعنی عدد یک را داراست یا خیر؟
برای محاسبه cg,cgk که همانند cp,cpk تفسیر می‌شود به ترتیب ذیل عمل می‌کنیم:
1 ابتدا قطعه‌ای که اندازه‌اش را داریم به عنوان مرجع انتخاب می‌کنیم ()
2 5025 بار قطعه مرجع اندازه‌گیری می‌شود و در هر بار اندازه‌گیری قطعه را روی زمین گذاشته و سپس برمی‌داریم.
3 نتایج را ثبت کرده و سپس نمودار روند را برای تأیید تصادفی بودن مشاهدات رسم می‌کنیم.
4 مقادیر Sg, Xg را بصورت مقابل محاسبه می‌کنیم.
5 محاسبه تمایل (Bios)
6 شاخص‌های توانایی ابزار (cg, cgk) را از جدول زیر محاسبه می‌کنیم.
براساس حدود فرایند
براساس حدود تلرانس
33/1
1
حداقل معیار پذیرش
7 مقایسه نتیجه با حداقل معیار پذیرش: در صورتی که نتیجه کمتر از حداقل معیار پذیرش نباشد، توانایی ابزار تأیید می‌شود در غیراینصورت، ابزار اندازه‌گیری صلاحیت ندارد.
(مثالها مشاهده می‌شود)
تعیین ثبات (Stability)
برای یک موقعیت اندازه‌گیری از هر ابزار یک مرحله ثبات که شامل بررسی دقت و صحت ابزار اندازه‌گیری در طی زمان است، انجام می‌گیرد. اندازه‌گیری برای (بررسی) ثبات سیستم اندازه‌گیری، قطعه مرجع (شبیه قطعات تولیدی) را با استفاده از همان وسیله اندازه‌گیری که باید ثبات آن بررسی گردد، اندازه‌گیری کنند. این کار به مدت 25 روز کاری و در هر روز 3 تا 5 نوبت قطعه اندازه‌گیری و سوابق در فرم نمودار کنترلی ثبت می‌گردد.
با رسم نمودارهای برای داده‌های بدست آمده، در صورت تحت کنترل بودن این نمودار، به عنوان نمودار مبنا تلقی شده و از حدود آنها برای بررسی ثبات فرایند اندازه‌گیری استفاده می‌شود، در غیر اینصورت نیاز به اقدام اصلاحی برای برقراری ثبات داریم.
همچنین با شناسایی حالتهای خارج از کنترل و علل آن و حذف حالتهای خارج از کنترل شرایط ثبات برقرار می‌شود. علل خارج از کنترل بودن معمولاً نشان از تغییر در قطعه مرجع یا تغییر در فرایند است که نیاز به اصلاح دارد.
نمودار x، تغییرات تمایل سیستم اندازه‌گیری در طی زمان و نمودار R، تغییرات دقت سیستم اندازه‌گیری در طی زمان را می‌رسانند، بدیهی است که هرچه R در طی زمان کاهش یابد، نشان دهنده دقت بیشتر و بهبود سیستم اندازه‌گیری می‌باشد.
در ضمن حدود کنترل نمودار به صورت ذیل محاسبه می‌شود:
و
و
در خصوص تناوب نمونه‌برداری که اگر تولید محموله‌ای است، اندازه گیری پس از تولید کامل هر محموله انجام شود. همچنین هنگام استفاده از یک ابزار جدید اندازه‌گیری، باید فواصل اندازه‌گیری کوتاه‌تر باشد تا زمانی که ابزار اندازه‌گیری به مدت چند ماه از ثبات برخوردار باشد آن ابزار قابل قبول است. و در آخر اندازه‌گیری قطعه مرجع در زمانهای متفاوت و کاملاً تصادفی انجام شود.
(مثالها مشاهده شود)
تعیین ارتباط خطی (Linearity)
در این قسمت لازم است برای هر ابزار اندازه‌گیری یکبار ارتباط خطی آن اندازه‌گیری شود تا مقدار تمایل اندازه‌گیری در کل محدوده کاربرد آن محاسبه نماییم. ابزاری مورد قبول است که تفاوت در تمایل اندازه‌های بدست آمده در طول محدوده کاربرد اندازه‌گیری خط راست ایجاد کند در غیر اینصورت غیرقابل قبول می‌باشد.
در حقیقت نمودار ارتباط خطی شامل اندازه واقعی (محور افقی) و میانگین تمایل‌ها (محور عمودی) می‌باشد.
روش محاسبه ارتباط خطی
5 قطعه را که اندازه آنها کل محدوده مورد استفاده ابزار اندازه‌گیری را می‌پوشاند را به شکل تصادفی انتخاب کنیم (فواصل قطعات مساوی باشد) بعنوان مثا اگر کولیس mm200 باشد 5 قطعه مرجع 40، 80، 120، 160 و 200 میلیمتری را انتخاب می‌کنیم (5n=)
اندازه واقعی هر یک از این قطعات را از طریق اندازه‌گیری با یک ابزار اندازه‌گیری دقیق‌تر بدست می‌آوریم.
هر یک از این قطعات را 12 بار توسط فردی که معمولاً قطعات را در فرایند اندازه‌گیری می‌کند، اندازه‌گیری می‌کنیم.
مقدار تمایل هر قطعه را برای هر بار اندازه‌گیری بدست می‌آوریم.
اندازه مرجع - میانگین = تمایل
میانگین تمایل‌ها و اندازه واقعی قطعات را به صورت نمودار ارتباط خطی رسم می‌کنیم (مقدار تمایل با y و اندازه واقعی قطعه با x نمایش داده می‌شود).
خطی که بهترین موقعیت در میان نقاط ترسیم شده را دارد را با استفاده از روش حداقل مربعات خطا برازش می‌کنیم.
aشیب خط =
معادله خط برازش شده : Y=ax+b
توجه: هر چه مقدار به عدد یک نزدیکتر باشد، بین نقاط ترسیم شده در نمودار، ارتباط خطی بهتری برقرار است. (مقادیر بالاتر از 7/0 مناسب است)
توجه: هر چه درصد خطی بودن به صفر نزدیکتر باشد، شیب خط کمتر است (تمایل و تفاوت کلی دیده می‌شود) = درصد خطی بودن
اگر سیستم اندازه‌گیری ارتباط غیرخطی داشته باشد باید در خصوص دلایل زیر بررسی لازم انجام گیرد:
کالیبره نشدن دستگاه اندازه‌گیری در محدوده اندازه‌گیری آن
بروز خطا به هنگام جمع‌آوری نمونه‌های اصلی
مستهلک شدن دستگاه اندازه‌گیری
بروز برخی مشکلات در طرح مشخصات داخلی دستگاه
توجه: در صورتی که ابزار اندازه گیری دارای ارتباط خطی نباشد، شاید بتوان از آن ابزار، فقط برای اندازه‌گیری مشخصه‌ای خاص استفاده کرد.
(مثالها مشاهده شود)
آنالیز سیستمهای اندازه‌گیری داده‌های کمی
اگر در مرحله‌ای S.P.C برای داده‌های کمی انجام شود قبل از آن باید M.S.A کمی متناسب با آن انجام شود. در غیر اینصورت لزومی به بررسی M.S.A برای داده‌های کمی نمی‌باشد.
با استفاده از جدول ذیل، پس از تعیین تعداد قطعات و تعداد بازرسیهای مکرر، نسببت به انجام اندازه‌گیری توسط هر یک از بازرسان / ابزار اقدام و نتایج را در فرم آنالیز سیستم اندازه‌گیری داده‌ای کمی ثبت می‌کنیم.
در ابتدا لازم است که به تعریف تکرارپذیری و تکثیرپذیری بپردازیم:
تکرارپذیری (Repeat ability): پراکندگی ناشی از سیستم (بوسیله اندازه‌گیری) به هنگام اندازه‌گیری مکرر قطعات است.
تکثیر پذیری (Reproduciability): پراکندگی ناشی از تغییر هر یک از عوامل مؤثر در سیستم اندازه‌گیری (مانند اپراتور اندازه‌گیری، ابزار و ...) در هنگام مکرر قطعات است.
ترسیم نمودار دامنه (R) و محاسبه تکرارپذیری
محاسبه دامنه تغییرات مربوط به هر زیر گروه (هر قطعه) را برای هر یک از بازرسان / ابزار مطابق فرمول ذیل:
(برای هر قطعه)
محاسبه متوسط دامنه تغییرات را برای هر یک از بازرسان / ابزار مطابق فرمول ذیل:
(برای هر بازرس) تعداد قطعه : n
محاسبه میانگین کل دامنه تغییرات مطابق فرمول ذیل:
تعداد بازرس / ابزار : m
حدود کنترلی را مطابق فرمولهای ذیل محاسبه و نسبت به رسم نمودار R برای بازرسان / ابزار اقدام می‌نمائیم.
d2: از روی جداول به ازای مقادیر m (تعداد تکرار اندازه‌گیری) و g (تعداد قطعه‌ها × تعداد بازرسان) بدست می‌آید.
ترسیم نمودار میانگین () و محاسبه تکثیرپذیری
محاسبه میانگین اندازه‌های مربوط به هر زیر گروه (هر قطعه) را برای هر یک از بازرسان / ابزار مطابق فرمول ذیل:
تعداد تکرار اندازه‌گیری : r
محاسبه میانگین اندازه‌های ثبت شده برای هر یک از بازرسان / ابزار مطابق فرمول ذیل:
محاسبه دامنه تغییرات میانگین اندازه‌های ثبت شده مربوط به بازرسان / ابزار مطابق فرمول ذیل:
های بازرسان) (بین
محاسبه مقدار خطای تجدیدپذیری (خطای بازرسین) مطابق فرمول ذیل:
d2: از روی جدول به ازای مقادیر m (تعداد بازرس) و 1g= بدست می‌آید:
تحلیل نمودار دامنه (R)
اگر تمام نقاط در محدوده کنترل باشند، تمامی اپراتورها کار اندازه‌گیری را مشابه یکدیگر انجام می‌دهند.
اگر نتایج کار یک بازرس خارج از حدود کنترل باشد، نشان دهنده این است که عملکردش با سایر بازرسان متفاوت است.
اگر نتایج کار هر دو بازرس خارج از حدود کنترل باشد، نشان دهنده این است که سیستم اندازه‌گیری به روش عملکرد هر دو نفر حساسیت نشان داده و در این شرایط آموزش آنها جهت بهبود روش کار ضرورت دارد.
تحلیل نمودار میانگین ()
در صورتیکه حداقل 50% نقاط خارج از حدود کنترل باشد، نوسان سیستم اندازه‌گیری کمتر از نوسانات فرایند تولید بوده و سیستم قادر به شناسایی نوسانات فرایند می‌باشد و جهت کنترل مشخصه مورد نظر مناسب است در غیر اینصورت نیاز به اصلاح دارد.