Содержание

  • Предисловие
  • Область применения
  • Нормативные ссылки
  • Определения и условные обозначения
  • Общие положения
  • Планирование измерений
  • Исследование системы измерений и возможностей измерительного оборудования
  • Оценивание смещения измерительного процесса
  • Цели проведения анализа
  • Методы определения возможности измерительного оборудования
  • Контроль технологического процесса измерения
  • Анализ ранжирующих измерительных систем
  • Приложение 1(обязательное) — Контрольный лист данных для расчета смещения измерительной системы
  • Приложение 2 (обязательное) — Контрольный лист данных для расчета воспроизводимости измерительного процесса (1-ый тип исследований)
  • Приложение 3 (обязательное) — Контрольный лист данных для расчета сходимости и воспроизводимости измерительного процесса (2-ой тип исследований)
  • Приложение 4 (обязательное) — Результаты исследования ранжирующих измерительных систем

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Данный стандарт предназначен для организации работ по использованию статистических методов контроля и анализа при управлении измерительными системами и обеспечения качества продукции.

Стандарт разработан ОГТ в развитие раздела «Анализ измерительных систем».

Стандарт распространяется на все подразделения предприятия, занимающиеся обеспечением качества выпускаемой продукции.

Стандарт предприятия утвержден и введен в действие приказом Генерального директора

Введен впервые.

2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

  • ISO 9001 :2008 Система менеджмента качества. Требования.
  • ISO/TS 16949:2009 Система менеджмента качества. Частные требования по применению стандарта
  • ISO 9001:2008 для производства автомобилей и запасных частей к ним.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЯ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

3.1 Определения

3.1.1 Средство измерительной техники — обобщающее понятие, охватывающее технические средства, специально предназначенные для измерений.

Примечание — К средствам измерительной техники относят средства измерений и их совокупности, измерительные принадлежности, измерительные устройства.

3.1.2 Измерение — совокупность операций, имеющих своей целью определение значения величины.

3.1.3 Методика измерения — совокупность детально описанных операций, используемых при выполнении определенных измерений согласно заданному методу.

3.1.4 Средство контроля — техническое устройство, применяемое для проведения проверки соответствия параметров объекта установленным техническим требованиям (например, калибр, шаблон, пробка, скоба и т.п.).

3.1.5 Измерительный процесс — совокупность взаимосвязанных средств, операций и воздействий, результатом которых является измерение. Под рассматриваемыми средствами подразумевается измерительное оборудование, методики измерения, оператор.

3.1.6 Измерительное оборудование — все измерительные приборы, измерительные эталоны, эталонные материалы, вспомогательная аппаратура‚ и инструкции, необходимые для выполнения измерений.

3.1.7 Измерительный прибор — устройство, предназначенное для использования при проведении измерений самостоятельно или совместно с дополнительными устройствами.

3.1.8 Пределы допустимой погрешности (измерительного прибора) экстремальные значения погрешности, допускаемые техническими условиями, регламентами и др. для данного измерительного прибора.

3.1.9 Погрешность измерений — результат оценки для обозначения диапазона, в пределах которого, в общем случае, находится истинное значение измеряемой величины с заданной вероятностью.

3.1.10 Точность измерения — степень соответствия между результатом измерения и истинным значением измеряемой величины.

Примечание: Точность является качественным понятием.

3.1.11 Истинное значение — значение, соответствующее определению данной конкретной величины.

Примечания:

1. Это значение, которое могло бы быть получено в результате совершенного измерения.

2. Истинные значения по своей природе неопределимы.

3.Любое индивидуальное значение должно быть настолько близко к этой величине, насколько это возможно.

3.1.12 Предполагаемое истинное значение (действительное значение) значение, свойственное определённой величине и принятое, иногда условно, в качестве значения, имеющего неопределённость, соответствующую данной цели.

Пример: Значение, заданное для величины, реализуемой при помощи контрольного эталона, может быть взято в качестве условного истинного значения.

Принятые условные истинные значения основываются на следующем:

определяется усреднением нескольких измерений с измерительным оборудованием высокого уровня (например: метрологическая лаборатория);

узаконенные значения: определённые и установленные законом;

теоретические значения: основаны на научных принципах;

согласованные значения: значения однозначно согласованные заинтересованными сторонами.

Измерительная система, используемая для определения истинного значения, должна включать инструмент(ы) с высокой разрешающей способностью и более низкой ошибкой измерительной системы, по сравнению с системами, используемыми для обычной оценки.

3.1.13 Разрешающая способность — наименьшая значащая разница в показаниях устройства, которую можно различать.

3.1.14 Численное значение разрешающей способности — обычно величина наименьшего деления на шкале инструмента.

3.1.15 Стабильность — способность измерительного прибора сохранять постоянными по времени свои метрологические характеристики.

3.1.16 Метрологическое подтверждение — совокупность необходимых операций, гарантирующих, что единица измерительного оборудования находится в состоянии соответствия требованиям к его предназначенному использованию.

3.1.17 Калибровка — набор операций, которые при номинальных условиях устанавливают связь между показателями средства измерений или измерительной системы, или значениями, представленными мерой или образцовым веществом, и соответствующими значениями величины, воспроизводимой исходным эталоном.

Примечания:

1. Результат калибровки позволяет оценить погрешности показания средства измерений, измерительной системы или меры: или приписать значения отметкам произвольных шкал.

2. Результат калибровки иногда выражается в виде поправки или калибровочного коэффициента или калибровочной кривой.

3.1.18 Эталон сравнения — измерительное оборудование, изделие или другие объекты, служащие для накопления базы данных в целях управления измерительным процессом, будучи замеренными этим процессом. Эталон сравнения следует измерять и поверять с помощью процесса, который независим от процесса, используемого этим эталоном для управления, и который также более точен, чем процесс, которым он управляет.

3.1.19 Сходимость — близость (степень совпадения) между независимыми результатами испытания при оговоренных условиях.

Примечания:

1. Сходимость зависит только от распределения случайных ошибок и не имеет отношения к истинному значению и заданному значению.

2. Мера сходимости обычно выражается через погрешность и рассчитывается как стандартное отклонение результатов испытаний; Меньшая степень сходи мости выражается в большем стандартном отклонении.

З. Независимые результаты испытания означают результаты, полученные способом, на который не оказывает влияния никакой предшествующий результат по тому же или подобному объекту испытаний. Количественные показатели сходимости в критической мере зависят от оговоренных условий. Условия повторяемости и воспроизводимости представляют собой определённые совокупности экстремальных оговоренных условий.

3.1.21 Смещение — систематическая погрешность в результате измерений, полученных с помощью измерительного процесса.

Примечание: Смещение измерительного процесса, как правило, оценивается как разность между средним значением результатов многократных измерений и истинным значением измеряемого параметра (условно истинным).

3.1.22 Воспроизводимость — близость результатов измерений одной и той же величины, полученных в различных местах, различными методами, различными средствами, различными операторами, в разное время, но приведённые к одним и тем же условиям измерений (температура, давление, влажность и др.)

3.1.23 Эталон — принятая база для сравнения, критерий применяемости.

Эталон должен быть стабильно действующим определением: определение, которое предоставит одинаковые результаты при использовании поставщиками или потребителями, с неизменным значением вчера, сегодня и завтра.

Часто эталоны используются для оценки точности измерительной системы. Если же эталоны не применяются, то может быть оценка изменчивости измерительной системы, хотя может не быть возможности оценить её точность с достаточной уверенностью. Отсутствие такой уверенности может составить проблему, например, при попытке объяснить видимое различие между измерительными системами производителя и потребителя.

3.2 Условные обозначения:

  • Xi — среднее значение результатов измерений для і-го цикла измерений;
  • Ri — средний размах результатов измерений для. і-го цикла измерений;
  • X — среднее результатов всех измерений;
  • R — средний размах всех измерений;
  • UCLx , LCLx; — верхняя и нижняя границы контрольной карты средних;
  • UCLR , LCLR — верхняя и нижняя границы контрольной карты размахов;
  • Х ист — предполагаемое истинное значение измеряемого параметра;
  • ? процесса -стандартное отклонение процесса изготовления;
  • S процесса ~ стандартное отклонение замеров в приспособлении;
  • Cg- индекс возможности измерительного прибора (только дисперсия);
  • Сgk-индекс возможности измерительного прибора (дисперсия и настройка);
  • В — абсолютное значение смещения;
  • %В — относительное значение смещения.

4. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

В настоящее время данные измерений используются чаще и более разнообразно, чем когда-либо раньше при аналитических исследованиях производственных процессов.

При таких исследованиях использование данных измерений относится к самым важным, т.к. они приведут к лучшему пониманию процессов.

Качество данных измерений связано со статистическими свойствами многократных измерений, получаемых от измерительной системы, работающей при стабильных условиях.

Если результаты близки к истинному значению характеристики, то качество данных считается высоким. Если же некоторые или все результаты далеки от истинного значения, качество данных считается низким.

Статистическими характеристиками, наиболее часто используемыми для определения качества данных, является смещение и дисперсия. Характеристика, называемая смещением, описывает положение результатов по отношению к истинному значению, а характеристика, называемая дисперсией, описывает разброс результатов.

Процесс измерений может рассматриваться в качестве производственного процесса, производящего числа (данные) на вых0де. Такое рассмотрение полезно, потому что это позволяет применять все концепции, философию и инструменты, которые уже показали свою пригодность в области статистического управления процессом.

Владелец процесса должен знать, как корректно использовать результаты процесса измерений и как анализировать и интерпретировать полученные данные.

Владелец процесса имеет обязательства по мониторингу и управлению процессом измерений для обеспечения стабильных и корректных результатов, которые включают общую перспективу анализа измерительных систем – исследование измерительного прибора, процедуры, пользователя, окружающей среды, т.е. нормальных рабочих условий.

5. ПЛАНИРОВАНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ.

Планирование — это ключевой элемент перед разработкой измерительного оборудования и систем. Планирование осуществляется разработчиками продукции (ОГК) и разработчиками производственных процессов (ОГТ). Многие решения, принятые во время стадии планирования, могут повлиять на назначение и выбор измерительного оборудования.

5.1 Цель планирования и использование результатов измерений.

Стадия планирования значительно влияет на то, как хорошо будет функционировать процесс измерений. Планирование позволяет:

уменьшить возможные проблемы и ошибки измерения в будущем;

определить специальные характеристики изделия, и оценить приемлемость средств измерения;

установить, как и кем, результаты измерений будут использоваться;

по отношению к стандартным характеристикам выбор средств измерения должен быть на основе «здравого смысла».

5.2 Выбор измерительного процесса:

необходимо оценить конструкцию изделия и определить специальные характеристики на основе выполняемых функций и требований потребителя;

использовать метод FMEA для анализа конструкции измерительного прибора;

с помощью карты потока выявить критерии и требования к измерительному оборудованию с учётом его места в процессе;

для сложных измерительных систем составить карту потока процесс измерений (доставка детали для измерения, измерение и возвращение детали в процесс).

5.3 Измерительный план

Список типов измерений будут результатом данного исследования, который может рассматриваться в качестве предварительного контрольного плана.

5.4 При планировании измерений следует рассмотреть:

кто должен быть вовлечён в анализ «потребностей» измерений? Карта потока и предварительное обсуждение облегчат определение ключевых особенностей;

зачем будут браться измерения, и как они будут использоваться? Будут ли данные использоваться для управления, сортировки, оценки и т.д.?

какие границы допуска продукции? Какова ожидаемая изменчивость процесса? Какие различия между деталями будет необходимо оценить прибором?

какой тип информации необходимо предоставлять с прибором (например, инструкции — оперативные, эксплуатационные и т. д.), и какими основными навыками должен обладать оператор? Кто будет проводить обучение?

как проводятся измерения? Будет это делаться вручную, на движущемся конвейере, автоматически и т.д.? Является ли положение детали и зажима возможными источниками изменчивости? Контактное или бесконтактное?

как будет калиброваться измерительная система, и будет ли она сравниваться с другими измерительными процессами? Кто будет ответственным за проведение калибровок?

где и когда будут проводиться измерения? Будут ли детали чистыми, масляными, горячими и т.д.?

После проведения всех этапов планирования измерительного процесса разработчиками продукции и процессов производства должно быть составлено техническое задание на его проектирование с указанием условий применения и требований, изложенных выше.

B техническом задании должно быть указано требование по необходимым показателям точности. Рекомендуется дополнительно включать в техническое задание данные по пакету документации, которая должна входить в выполненный проект на измерительную систему.

Пакет документов может включать:

чертежи измерительной системы;

предлагаемый список запасных частей интенсивного использования или изнашиваемых частей. Этот список должен включать предметы, которые могут потребовать длительного времени на приобретение;

руководство по эксплуатации с чертежами разрезов оборудования и стадиями надлежащей сборки и разборки компонентов оборудования;

руководства, определяющие вспомогательные требования к установке и работе и требования к транспортировке оборудования;

диагностические процедуры и руководство по неисправностям;

отчёты по сертификации;

инструкция по калибровке;

руководства пользователей, которые могут быть использованы персоналом по технической поддержке‚ системными операторами и обслуживающим персоналом.

6. ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЙ И ВОЗМОЖНОСТЕЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

6.1 Анализ процесса измерения

Может иметь смысл тогда, когда данные, по которым проводится анализ, многочисленны. В определенной степени, все системы измерения и оборудование имеют какие-то помехи в измерении или погрешности Поэтому важно выявить величину изменчивости причин и держать такие помехи в разумных пределах, соответствующих определенному требованию к каждому отдельному виду измерения. Так как из-за погрешности измерения невозможно подойти к истинному значению измеряемой величины, можно приблизиться к ней посредством выявления погрешности, которая может быть выявлена посредством измерений. Чтобы выполнить это, допускается существование погрешности случайного характера, но также должно учитываться любое отклонение и систематического характера в измерении. Для того чтобы определить соответствие по воспроизводимости необходимо выполнить исследование точности измерительного прибора.

Требование для проведения статистического исследования должно применяться к измерительным системам, на которые имеются ссылки в плане управления.

Статистические исследования измерительной системы производятся один раз. При наличии в плане управления одного или различных изделии аналогичного средства измерения, проводится анализ параметра с наименьшим допуском. В случае признания данного средства измерения приемлемым, средства измерения для параметров с большим допусками считаются также приемлемыми.

Повторное проведение статистического исследования измерительной системы необходимо при введении в технологический процесс новых измерительных средств, новых параметров с допуском менее, чем ранее исследовавшиеся или при появлении брака по невыясненным причинам.

6.2 Порядок проведения анализа измерительных процессов

6.2.1 Перед проведением исследования измерительного процесса все средства измерительной техники, входящие в состав измерительного процесса, должны пройти проверку/калибровку. Разрешающая способность прибора должна позволять осуществлять измерение с точностью, равной одной десятой ожидаемой изменчивости характеристики процесса (6? процесса) или, по крайней мере, ширины поля допуска на измеряемый параметр.

Определяемое отклонение в системе измерения может быть классифицировано на пять категорий, описанных ниже. Эти пять типов отклонения сочетаются, чтобы воздействовать на общую производительность и эффективность системы измерения.

6.2.2 Смещение системы измерения (рисунок 1) устраняется посредством ее калибровки. Систематическое различие между наблюдаемым средним значением измерений и истинным средним значением одного‚ и того же параметра по одной и той же детали.