%GR&R czyli MSA typ II - powtarzalność i odtwarzalność

Rafał Rakoczy

Konsultant, trener narzędzi branży motoryzacyjnej, właściciel D4R.

Miniatura MSA Typu II

Poznać precyzję systemu pomiarowego

%GR&R jako podstawowe narzędzie MSA

Gauge %R&R to chyba najbardziej rozpoznawalna z metod MSA. Już na sam dźwięk Measuring System Analisysis myślimy właśnie o nim. Gorzej gdy trzeba rozszyfrować jego nazwę. A jeszcze gorzej gdy trzeba zinterpretować wyniki. Skąd to przekonanie? 

Przyznam, że miałem przyjemność uczestniczenia w niejednym audycie. I zawsze, ale to zawsze, gdy padało pytanie o MSA robiło się… delikatnie mówiąc nerwowo.

Pół biedy gdy pytanie to padało z ust audytora teoretyka, który sprawdzał jedynie ostateczny wynik, datę wykonania i odpowiednie dobranie metody. 

Prawdziwa przygoda była wtedy, gdy przyjeżdżał praktyk i prosił o surowe wyniki, bo chciał sobie to sam przeliczyć… Były rumieńce, wypieki… niektórzy to nawet zamieniali się w Oposa ;).

Gauge Reproducability and Repeatibility to najbardziej podstawowe narzędzie służące do potwierdzenia powtarzalności oraz odtwarzalności pomiarów danego systemu pomiarowego. Przyjrzyjmy mu się z bliska. 

Typ II to badanie precyzji dla pomiarów z udziałem operatora

Repeatibility to powtarzalność. Jak zapewne pamiętasz z artykułu dotyczącego typu I mówi ona jak bardzo poszczególne pomiary różnią się względem siebie przy pomiarze realizowanym przez tego samego operatora, w tych samych warunkach, tym samym przyrządem. Reproducabililty to natomiast odtwarzalność. To ona powie nam jak bardzo zmiana warunków pomiarowych może wpłynąć na wynik.

Przydatne materiały: MSA typu I – Cg/Cgk

POWTARZALNOŚĆ

Wyobraź sobie że do Twojej firmy przychodzi klient, który prosił Cię o potwierdzenie czy Twój przyrząd do pomiaru grubości metalowej blaszki jest wystarczająco powtarzalny. Jak to udowodnić?

Aby tego dowieść wystarczyłoby wiele razy przemierzyć tę samą płytkę i sprawdzić jak bardzo poszczególne wyniki różnią się względem siebie.

Jeżeli nie ma żadnych przyczyn specjalnych, które wpływałyby na wyniki otrzymane wartości powinny przypominać wykres Gaussa. Im ten Gauss jest węższy tym nasz system bardziej powtarzalny. Inaczej mówiąc: poszczególne wyniki leżą bliżej siebie. A to naprawdę coś!

Ważnym założeniem przy badaniu powtarzalności jest to, że pomiaru dokonuje ten sam operator w tych samych warunkach.

W praktyce jednak to za mało! Twoje produkty też mają zmienność. Zmienność, która nie powinna przekraczać tolerancji. 

Tak więc nie możemy zaprzestać na pomiarze 1 płytki! Poza tym czym by się to różniło od badania MSA Typu I?

Trzeba zbadać odporność Twojego systemu pomiarowego na zakłócenia w całym  spodziewanym zakresie wyników.

Karta średniej - ilustracja

W praktyce wygląda to tak, że operator mierzy nie jeden a 10 produktów. Każdy z detali sprawdzany jest 3 razy. Czyli łącznie mamy 30 pomiarów.

Jednak to nie koniec. Przecież operator też może mieć wpływ na wynik pomiaru! Jak to sprawdzić?

I tu z pomocą przychodzi nam odtwarzalność.

ODTWRZALNOŚĆ

Naszym zadaniem nie jest ocena samego przyrządu pomiarowego ale całego systemu. W jego skład wchodzi również operator. Jego umiejętności, predyspozycje, poziom wyszkolenia mogą okazać się kluczowe. A co ze zmianami środowiska? A co jeżeli wpływ ma temperatura, zmiana oświetlenia lub jeszcze jakiś inny czynnik? No właśnie: to też może okazać się istotne.

Ostatecznie może być tak, że rozkład wyników operatora 1, 2 i 3 jest całkiem inny. Również ich średni wynik może być w całkiem innym miejscu.

I tutaj pojawia się drugi z parametrów: Reproducability czyli odtwarzalność. Mówi on jak średnie wyniki pomiarów tych samych części  mierzonych przez różnych operatorów różnią się między sobą. 

Ostatecznie w ramach odtwarzalności powinniśmy zbadać rozkład otrzymanych wyników dla 2 lub 3 operatorów. Porównując je dowiemy się jakiej zmienności możemy się spodziewać.

Jak to zrobić w praktyce? Odtwarzalność to nic innego jak wykonanie badania powtarzalności na 3 różnych operatorach. Czyli ostatecznie każdy z badanych zmierzy 3 razy te same 10 części. Na końcu będziemy mieć więc 90 wyników.

Powtarzalność i odtwarzalność w jednym

MSA: %GR&R czyli typ II analizy systemu

Suma (geometryczna wektorów) błędów od tych dwóch cech daje ostateczny wskaźnik, jakim jest precyzja.

Mając 90 pomiarów, w oparciu o ustandaryzowany formularz, możemy w prosty sposób potwierdzić czy zakłócenia od samej metody nie zniekształcają ostatecznego wyniku.

Naszym celem jest określenie procentowego udziału szumu pochodzącego od systemu kontrolno – pomiarowego w ogólnej obserwowanej zmienności. Dodatkowo ten sam szum należy poddać ocenie względem tolerancji rysunkowej lub technologicznej.

W praktyce więc obliczamy nie jeden a 2 wskaźniki %GR&R. Ten prosty ułamek pozwoli nam upewnić się że przy podejmowaniu decyzji nie popełniamy błędu.

OCENA - badanie - %GR&R - typ II

Kryteria oceny, w zależności od standardu w ramach którego odbywa się badanie (AIAG/ VDA), mogą się różnić. Najczęściej jednak bazujemy na wymaganiach AIAG. A te ukierunkowane są na przydatność systemu pomiarowego. W zależności od uzyskanego wyniku precyzja systemu może być akceptowalna, akceptowalna warunkowo lub nieakceptowalna.

Jeżeli procentowy udział zakłóceń jest mniejszy niż 10% to system może zostać uznany za dobry.

Wyniki w przedziale 10-30% można uznać za akceptowalne pod warunkiem, że istnieją ku temu przesłanki techniczne lub ekonomiczne. W takim przypadku należy również wziąć pod uwagę ważność mierzonej charakterystyki.

Jeżeli otrzymamy wynik powyżej 30% system należy uznać za nieakceptowalny. Oznacza to bowiem że prawie 1/3 mierzonego wyniku zależy od zmienności samego systemu!

W takiej sytuacji powinien on zostać poddany doskonaleniu lub zwyczajnie zastąpiony system lepszym.

Nie wyszedł Ci wynik?

Zmierz jeszcze raz - może się "uda"

Pamiętam jak zaczynałem pracę w przemyśle. I pamiętam jak to było, kiedy przybiegał ktoś z produkcji i mówił "nie wychodzi". Pierwsze, co było zlecane to ponowny pomiar. Jak wyszło to... uff. Uznawano, że doszło do pomyłki przy mierzeniu i po sprawie. 

Z czasem zrozumiałem, że winowajcą jest zmienność systemu pomiarowego.  I że ten szum sprawił, że za drugim razem mieliśmy szczęście (albo za pierwszym pecha). 

Ostatecznie %GR&R to stosunek zakłóceń pochodzących od naszego systemu pomiarowego do całej, obserwowanej w badaniu zmienności (zmienność całkowita). 

Inaczej mówiąc: mamy tu do czynienia z dwoma rozkładami Gaussa. 

Gauss nr 1: ilustruje wynik Twojego procesu produkcyjnego (prawdziwy, zmierzony perfekcyjnym, super-dokładnym przyrządem pomiarowym).

Gauss nr 2: to ten pochodzący od Twojego systemu pomiarowego.

Suma Błędów MSA

W sumie na końcu powstaje osobny rozkład. I to są nasze wyniki, które obserwujemy każdego dnia w rejestrach. To są wyniki, które bierzemy do obliczania zdolności procesu.

Rzecz w tym, że ten Gauss, który uznajemy za “obraz procesu” obarczony jest błędami systemu pomiarowego. 

Wniosek: Kappa, %GR&R, Cg/Cgk i inne metody badania systemów pomiarowych to już dziś punkt obowiązkowy. No chyba, że nie zależy nam na dobrych decyzjach? I że chcemy doskonalić coś, co np. doskonalenia nie wymaga? 

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.