MSA typu I - Cg i Cgk
badanie dokładności

Rafał Rakoczy

Konsultant, trener narzędzi branży motoryzacyjnej, właściciel D4R.

Jak daleko jesteśmy od prawdy?

MSA: dokładność systemu pomiarowego

Jednym z najważniejszych aspektów systemu kontrolno – pomiarowego jest dokładność. Aby ją sprawdzić musimy wykonać badanie typu pierwszego, które powie nam jak bardzo wskazania naszego przyrządu lub systemu różnią się od wyniku dla znanego wzorca.

Różnica nazywana jest błędem systematycznym, z angielskiego bias.

Jak wygląda to w praktyce? Zapraszam Cię do lektury artykułu, z którego dowiesz się jak poprawnie wykonać badanie dokładności.

Jeżeli natomiast chcesz się dowiedzieć czym jest dokładność i precyzja: zacznij od artykułu poniżej:

OD CZEGO ZACZĄC BADANIE DOKŁADNOŚCI?

Po pierwsze musimy zdobyć wzorzec, który ma znany (z określoną dokładnością) wymiar. Możemy go kupić w Głównym Urzędzie Miar lub innej organizacji zajmującej się dystrybucją wzorców.

Innym sposobem, gdy mamy do czynienia z niestandardowym wymiarem lub charakterystyką, taki wzorzec powinien zostać stworzony przez naszą organizację. Do potwierdzenia wartości charakterystyki możemy użyć innego (pewnego) środka kontrolno pomiaroweg (np. współrzędnościowa maszyna pomiarowa – CMM). Poznana wartość będzie punktem odniesienia przy ocenie naszego systemu.

Jak wygląda to w prakcye?

BADANIE DOKŁADNOŚCI – czyli Cg/Cgk w służbie MSA

Aby poznać dokładność musimy w tych samych warunkach zmierzyć wielokrotnie poznany wcześniej wzorzec. Mierzymy go np. 50 razy. Mamy przy tym do spełnienia kilka prostych warunków: ten sam operator, to samo miejsce oraz czynności pomiarowe. Ważne jest aby oceniający nie wiedział jaka jest rzeczywista (określona w ramach oddzielnego pomiaru) wartość.

Gdy już zgromadzimy wystarczającą liczbę wyników możemy przejść do obliczenia współczynników Cg/Cgk oraz błędu systematycznego.

Procedura obliczeniowa Cg/Cgk jest analogiczna do klasycznego badania zdolności. Przypomina o tym nawet sama nazwa . Cg/Cgk to nic innego jak stosunek wymagań dla przyrządu pomiarowego do pochodzącego z pomiaru „szumu”.

Bias i Cg Cgk

BS – błąd systematyczny (bias)

MSA jak detektor szumu

Ale zaraz, zaraz, skąd ten szum? W idealnym świecie wielokrotny pomiar tego samego przedmiotu, w tym samym miejscu przez tego samego operatora powinien dać nam zawsze taki sam wynik. I to tyle jeżeli chodzi o teorię. W praktyce nie jest tak dobrze. Minimalne różnice w sposobie pomiaru, luzy, różnica w miejscu przyłożenia przyrządu, zmiana docisku mogą powodować przypadkowe błędy.

Jeżeli są one faktycznie przypadkowe to rozkład otrzymanych wyników powinien przypominać rozkład normalny, zwany również rozkładem Gausa.

To czym Cg/Cgk różni się od klasycznego Cp/Cpk?

Zmian jest subtlena… ale istotna.

Dokładność i precyzja w jednym: Cg/Cgk

Pierwsza zauważalna różnica znajduje się w liczniku. Jak w przypadku każdego wskaźnika zdolności powinniśmy się tu spodziewać tolerancji, do której będziemy odnosić obserwowaną zmienność.

I tak też jest w przypadku Cg/Cgk. Aby można było przeprowadzić obliczenia, musimy poznać tolerancję dla wymiaru, który ma być kontrolowany danym przyrządem pomiarowym. W praktyce możemy wziąć go z rysunku. Jednak aby możliwe było sterowanie procesem szum od przyrządu pomiarowego nie może stanowić zbyt dużej części całej tolerancji. Dlatego też na potrzebę oceny tolerancja ta musi zostać zawężona.

Zwężone, ale do ilu? Otóż to zależy od specyficznych wymagań naszego klienta. Może to być 10, 15 lub 20 procent tolerancji oryginalnej.  Tutaj należy zajrzeć do CSRów naszego kontrahenta lub skontaktować się z jego przedstawicielem.

Druga z różnic względem klasycznego wskaźnika zdolności widoczna jest we wzorach na Cgk. Otóż licznik uwzględnia odchyłkę wartości średniej od znanej wartości wzorca.

Te 2 niewielkie zmiany sprawiają że wskaźniki Cg oraz Cgk pozwalają na poznanie 2 parametrów systemu pomiarowego: dokładności oraz pewnych aspektów powtarzalności.

Z pewnością ktoś zapyta: czyli Cg/Cgk nie skupia się jedynie na dokładności, a również na powtarzalności?

Wzór na Cg i Cgk

k – procent tolerancji (zwykle 20%) [%] 
T – tolerancja
sg – estymator odchylenia standardowego
xm – wartość odniesienia
xg (bar) – wartość średnia z pomiarów

Przecież dokładność to średnia odchyłka z wielokrotnego pomiaru tej samej charakterystyki względem wartości wzorca (wartość w module w powyższym wzorze).

Precyzja natomiast to miara zgodności poszczególnych wskazań danej charakterystyki względem siebie.

Tak. Do określenia dokładności wystarczyłby sam błąd systematyczny, czyli bias.

Typ I badania łączy w sobie nadzór nad obydwoma aspektami systemu pomiarowego. I to jest właśnie najpiękniejsze. W ramach jednego badania możemy szybko określić czy dany przyrząd jest wystarczająco dokładny i czy ma szanse na spełnienie naszych wymagań związanych z precyzją odzwierciedlaną tutaj przez powtarzalność (albo przynajmniej jakąś jej część).

UWAGA:

Precyzja identyfikowana przez Typ I badania MSA skupia się jedynie na powtarzalności samego przyrządu i nie bierze pod uwagę wypływu zmiennych warunków (inna zmiana/inny operator), które mogą być znaczące. Dlatego tak czy inaczej, czeka nas jeszcze jedno badanie, a będzie nim %GR&R.

KIEDY SYSTEM JEST WYSTARCZAJĄCO DOKŁADNY?

MSA typu I: Kryteria oceny Cg/Cgk

Gdy już podstawimy wszystkie wartości do wzoru czas na ocenę wyników. Podczas oceny warto rzucić okiem na 2 parametry:

Po pierwsze: czy błąd systematyczny (bias) jest istotny statystycznie. Do tego celu możemy wykorzystać na przykład program MiniTab. Jeżeli P-value jest mniejsze niż 0,05 raczej ciężko będzie uznać że nasz bias nie jest dziełem przypadku.

Po drugie: powinniśmy sprawdzić jaka jest obliczona wartość wskaźnika Cgk.

PAMIĘTAJ:

– Kryteria oceny mogą różnić się od siebie w zależności od wymagań klienta.

– Różnice mogą występować również w sposobie obliczania Cg i Cgk (zwłaszcza dla AIAG jak i VDA.

Przed rozpoczęciem obliczeń i oceną sprawdź czego wymaga Twój klient!

Uznajemy że przyrząd ma wystarczającą dokładność jeżeli obliczona zdolność Cgk jest większa nić 1,33. Oczywiście aby potwierdzić ostateczne kryteria oceny należy zajrzeć do specyficznych wymagań naszego klienta. Jest to o tyle istotne że w zależności od wymagań kontrahenta graniczna wartość jak i sam sposób obliczania współczynnika może się różnić.

CO DALEJ?

W przypadku otrzymania niższej wartości konieczna jest głębsza analiza przyrządu w celu znalezienia przyczyn źródłowych. Wniosek może być również taki że dany przyrząd nie nadaje się do pomiaru danej charakterystyki lub rodzaju części.

 A co gdy wszystko jest ok? W takim przypadku należy przejść do drugiego typu badań czyli %GR&R. Pozwoli na określenie powtarzalności i odtwarzalności systemu pomiarowego ale to już materiał na osobny artykuł.

CHCESZ POZNAĆ NARZĘDZIA MOTORYZACJI?

Kurs e-learning

PODSTAWY MOTORYZACJI

Poznaj 5 podstawowych podręczników branży motoryzacyjnej: APQP, FMEA, MSA, SPC, PPAP.Odbierz swój dostęp.

Rafał Rakoczy

Konsultant, trener narzędzi branży motoryzacyjnej, właściciel D4R.

Wierzy że zarządzanie jakość to nie narzędzia a stan umysłu. Z wykształcenia inżynier budowy maszyn, trener i konsultant, pasjonat metody Six Sigma. W czasie swojej drogi zawodowej współpracował z takimi koncernami jak BMW, Audi, JLR czy Stellantis.

Potrzebujesz wsparcia?

Zostaw nam wiadomość

Odpowiadamy tak szybko jak inżynier jakości, gdy właśnie otrzymał informacje o nowym problemie.

Bezpośredni kontakt

Zadzwoń do nas

+48 507 799 644

Sprawdź również

PPAP – jak uniknąć odrzuconej dokumentacji u klienta

PPAP – jak uniknąć odrzuconej dokumentacji u klienta Każdy dostawca

Czytaj
APQP w praktyce – jak dobrze zaplanować jakość wyrobu

APQP w praktyce – jak dobrze zaplanować jakość wyrobu W

Czytaj
Core Tools w automotive – przewodnik startowy

Core Tools w automotive – przewodnik dla początkujących Jeżeli chcesz

Czytaj

One Comment

Comments are closed.