Katedra Technik Wytwarzania
i Automatyzacji
METROLOGIA I KONTKOLA JAKOÅšCI - LABORATORIUM
TEMAT:
STATYSTYCZNA KONTROLA PROCESU
1. Cel ćwiczenia
Zapoznanie studentów z podstawami wdrażania i stosowania metod statystycznych do
kontroli procesu wytwarzania przedmiotów. Praktyczne opanowanie metod stosowanych do
statystycznej kontroli procesu oraz zapoznanie z zasadami doboru, przygotowania,
prowadzenia i analizy kart kontrolnych.
2. Wstęp
Nowoczesna kontrola jakości wykonania wyrobu stawia sobie zadanie aktywnego
oddziaływania na procesy technologiczne (sterowania jakością tych procesów) w celu
zapobiegania powstawaniu odstępstw od ustalonych wymagań. Najskuteczniejszym
sposobem zagwarantowania jakości wyrobu jest czynne wykrywanie nieprawidłowości w
trakcie procesu produkcyjnego za pomocą systemów pomiarowych ,które pozwalają na
interwencjÄ™ w odpowiednim czasie i ograniczajÄ… produkcjÄ™ niezgodnÄ… z rysunkiem. Aktualnie
wdraża się w zakładach statystyczną kontrolę jakości procesu z wykorzystaniem systemów
pomiarowych.
-SPC- statystyczna kontrola wykonania
-SQC- statystyczna kontrola jakości.
Statystyczną kontrolę procesu produkcyjnego można zastosować zarówno przy rozpoczęciu
nowej serii, jak też do serii już bieżąco produkowanej. Można wymienić następujące serie:
Seria wzorcowa
Niewielką liczbę części (25-50 sztuk) wykonuje się w procesie produkcyjnym za pomocą
narzędzi przewidzianych do produkcji seryjnej. Na tym etapie przeprowadzamy badanie
zdolności jakościowej maszyny (urządzenia)
Seria zerowa
Liczność serii zerowej wynosi 300-1000 sztuk, a badania zdolności jakościowej
maszyny(urządzenia) rozszerza się o badanie zdolności jakościowej procesu produkcyjnego.
Końcowym efektem tego etapu jest rejestrowanie danych na kartach kontrolnych (np. karta
kontroli x-R)
Po wyznaczeniu granic kontroli (np. xd,xg,Rg- w przypadku karty kontroli x-R), gdy
obliczony współczynnik zdolności jakościowej procesu Cpk>1,33, podejmuje się bieżąco
produkcjÄ™ z jednoczesnym statystycznym nadzorowaniem procesu.
Pełny cykl badań statystycznych związany jest z prowadzeniem kart kontrolnych.
2
Badanie sprawności urządzenia (maszyny) daje ocenę w krótkim przedziale czasowym i
należy je przeprowadzać wówczas, gdy np. zainstalowano nowe urządzenie, maszynę,
narzędzie albo gdy proces okazał się niesprawny. Pobiera się do tego jedną tylko próbkę
wyrywkową o liczebności zazwyczaj 50 sztuk, przy czym należy zwrócić uwagę na to, ażeby
charakter cech kontrolowanych nie był zmieniany dodatkowo przez czynniki nie związane z
maszyna lub urzÄ…dzeniem.
Histogram to narzędzie do pokazywania wykresów zmienności, wizualnego
przedstawiania zbioru danych oraz podejmowania decyzji odnośnie tego, na czym należy się
skupić w działaniach.
Histogram można sporządza, gromadząc dane bezpośrednio, tj. w połączeniu z
wykonaniem i zastosowaniem arkusza kontrolnego, lub zupełnie niezależnie od
wykorzystania arkusza, tj. analizujÄ…c dane zgromadzone innymi sposobami. Dane
prezentowane w histogramach są zmiennymi opisanymi liczbowo, np. czas, długość,
wysokość, ciężar. Słabością histogramu jest to, że nie widać obrazu zmienności w
czasie. Zmienność pokazana na histogramie może by skutkiem kombinacji dwóch lub
więcej różnych rozkładów
Rys.1 Przykładowy histogram.
Karty kontrolne
Karta kontrolna stosowana jest, aby ocenić stabilność procesu, określić kiedy proces
wymaga regulacji, a kiedy należy zostawić go bez zmian, potwierdzi udoskonalenie
procesu. Jest narzędziem służącym do rozróżniania zmienności losowej i nielosowej ze
względu na dane przyczyny.
3
 Główne elementy karty:
· linia centralna - LC
· dolna granica kontrolna - DGK
· górna granica kontrolna - GGK
· dolna granica ostrzegawcza - DGO
· górna granica ostrzegawcza - GGO
· strefy kontrolne - A, B i C
Rys.2 Ogólny schemat karty kontrolnej.
Karty kontrolne dzieli siÄ™ na: karty kontrolne oceniane liczbowo i karty oceniane
alternatywnie. Wśród kart kontrolnych dla cech ocenianych liczbowo wyróżnia się:
" kartę wartości średniej (X-średnie ) i odchylenia standardowego (s) - karta ( X - s),
" kartę wartości średniej (X-średnie ) i rozstępu (R) - karta ( X - R),
" kartę pojedynczych obserwacji (xi) i ruchomego rozstępu (R) - karta (xi - R),
" kartę mediany (Me) i rozstępu (R) - karta (Me-R),
" kartÄ™ sum skumulowanych,
" kartę średniej ruchomej.
Wybór typu karty zależy od wielkości próbek dla wynosi od 2 do 9, a np. dla karty x-S
więcej niż 9.
4
3. Przeprowadzenie ćwiczenia
Ćwiczenie 1: Przeprowadzić pomiar 50 wałków o średnicy Ś = 28 ą 0,05 w celu
ocenienia zdolności jakościowej urządzenia (maszyny).
Rys.3. Elementy obsługi długościomierza LINEAR 100
1. Wrzeciono pomiarowe 11. Pokrętło do regulacji wysokości stolika
2. Wymienne końcówki pomiarowe pomiarowego 7
3. Trzpień 12. Śruba blokująca wrzeciono pomiarowe 1
4. Pokrywa zabezpieczajÄ…ca 13. Dz
wignia do przesuwania wrzeciona
5. Dz
wignia blokady trzpienia 3 pomiarowego
6. Płyta zaciskowa trzpienia 3 14. Pokrętło do regulowania siły
7. Stolik pomiarowy dla pomiarów pomiarowej
wymiarów zewnętrznych 15. Stolik pomiarowy dla pomiarów
8. Nastawne nóżki wymiarów wewnętrznych
9. Pozioma podtrzymka 16. Końcówki pomiarowe do pomiaru
10. Śruba zaciskowa wymiarów wewnętrznych
17. Pokrętło do regulacji wysokości stolika
pomiarowego 15
5
Pomiar wymiarów zewnętrznych 0-50mm
1. Wcisnąć CHA i nastawić kanał CHA1 (na lewym wyświetlaczu z lewej strony
pojawia siÄ™ 1).
2. Odblokować przesuw wrzeciona pomiarowego śrubą 12, końcówki pomiarowe 2
powinny się zetknąć (rys.2).
Rys.4. Wzorcowanie długościomierza przed pomiarami wymiarów zewnętrznych
do 50mm
3. Wyzerować lewy wyświetlacz wciskając CRL.
4. Rozsunąć końcówki pomiarowe przy pomocy dz
wigni 13 i zablokować przesuw
wrzeciona pomiarowego 1 śrubą 12.
5. Ustawić mierzoną część na stoliku pomiarowym 9 i wyregulować jego wysokość przy
pomocy pokrętła 11.
6. Zwolnić przesuw wrzeciona pomiarowego 1 śrubą 12, aby końcówki pomiarowe 2
stykały się z mierzonym przedmiotem (rys.4.).
Rys.5. Przykładowy pomiar
6
7. Odczytać zmierzony wymiar na wyświetlaczu.
Ćwiczenie 2 Przygotowanie karty kontrolnej .
W celu wykonania tego zadania należy:
-pobrać w ustalonych odstępach k=10-30 próbek o liczebności n=2-10 (najlepiej 5)
-zmierzyć w sztuce każdej próbki podlegającej kontroli właściwości x1,x2,& ,xn
-obliczyć dla każdej próbki:
ÅšredniÄ… arytmetycznÄ…:
Rozstęp:
a także linie kontrolne
Obliczanie linii dla Dla R
kontrolnych
Linia centralna
Górna linia graniczna
Dolna linia graniczna 0
Otrzymane wyniki zamieść na kartach typu x i R. Dodatkowo uzupełnić rozwiązanie o
wykresy histogramów średniego ( i rozstępów (R).
Rys. 6 Karty typu x (po lewej) i R (po prawej).
7