A megbízhatóság a tisztelet alapja a mindennapokban. Az iparban pedig a megbízás elnyerésének kulcsa
A modern gyártástechnika öt trendet különböztet meg (gyorsaság, pontosság, megbízhatóság, rugalmasság és rendszerszintű szemlélet), amelyek meghatározzák egy adott vállalkozás versenyképességét. Sorozatunk ezt az öt trendet járja körül méréstechnikai szemszögből. A sorozat harmadik részében Csontos Tamás, a Werth Magyarország Kft. ügyvezető igazgatója és Mohai Tamás műszaki specialista a megbízhatóság kérdését járják körül.
A sorozat első részét itt, a második részét pedig itt olvashatja.
A megbízhatóság utalhat a mérési bizonytalanságra, illetve a gép megbízhatóságára. Lehet más szemszögből is vizsgálni a megbízhatóság kérdését?
Mohai Tamás: Ez a két fő szempont létezik; a mérési eredmények bizonytalanságán kívül beszélhetünk a mérőgép mint műszaki berendezés megbízhatóságáról. Ez utóbbi nem egyenlő a megfelelőséggel. A gyártó ugyanis a megfelelőséghez meghatároz paramétereket, amiket a gépnek teljesítenie kell a használatbavétel előtt. A használatbavétel után pedig már megbízhatóságról beszélünk; meddig és milyen körülmények között teljesíti továbbra is a leírt paramétereket?
Tudni kell, hogy a mérőgépek nem sorozatgyártásban készülnek, jellemző az egyedi, manuális gyártás, ezért a hagyományos megbízhatósági elvek, statisztikai és valószínűségszámítási eljárások nem alkalmazhatók a mérőgépgyártókra. A berendezés megbízhatósága növelhető azáltal, hogy csökkentjük a gép bonyolultságát, és olyan alkatrész-beszállítókat választunk, amelyek kiemelkedő megbízhatósági tesztekkel és paraméterekkel rendelkeznek.
Hogyan aránylik egymáshoz a mérési bizonytalanság és a tűrés?
Mohai Tamás: A mérési bizonytalanság a tűrés egy részét mindenképpen „elviszi”, és az alacsonyabb mérési bizonytalanság szigorúbb gyártási tűréseket enged meg. Szerződéskötéskor jellemzően nem térnek ki arra, hogy milyen mérési bizonytalansággal számolhatnak a kiszállításkor, illetve átvételkor. Általában csak azt kötik ki, hogy milyen mintavételezés és milyen selejtarány engedhető meg, valamint, hogy milyen mérésre van szükség. Esetleg definiálják, hogy a mérés koordináta-méréstechnikával történjen.
Az autó- és repülőgépiparban már egyeztetik a méréstechnikát, és összehasonlító méréseket is végeznek, de a mérési stratégia (a mérési pontok, eljárások meghatározása) itt is eltérő lehet.
Mind a beszállító, mind az átvevő gépének van egy mérési bizonytalansága, és akkor ott van még a tűrés is. Ilyenkor indul az alkudozás, hogy mit milyen súllyal vegyenek számításba. Láttam olyan eseteket, amikor a megrendelő is rájön, hogy az alkatrész egyes pontjaira irreális elvárásokat forgalmazott meg, és megenged a két mérés között akkora eltérést, mint a tűrés fele.
Csontos Tamás: Van jó pár olyan megrendelő és beszállító, akiknél ennek a kultúrája még egyáltalán nem alakult ki – ami nagyrészt arra vezethető vissza, hogy a minőség-ellenőrzést végző személyeknek nincs méréstechnikai alapképzettége –, ezért a gyártói, nem pedig a valós értékekre hagyatkoznak. A mi feladatunk nemcsak az, hogy mérőgépet értékesítsünk, hanem az is, hogy terjesszük ezt a tudást. Ingyenesen is adunk tanácsokat arra, hogy miként csökkenthető a mérési bizonytalanság sokszor a legegyszerűbb eszközökkel – például a klimatizálási beállításokkal.
A „méréstechnika aranyszabálya” (a mérőberendezésnek megközelítőleg tízszer pontosabbnak kell lennie a vizsgálandó tűrésnél) a valóságban is alkalmazott szabály?
Mohai Tamás: A nagyságrendbeli eltérésre vonatkozó aranyszabály valóban létezett és létezik (G. W. Berndt 1930), de ahogy szigorodnak a tűrések, úgy válik egyre tarthatatlanabbá a megfogalmazott tízszeres eltérés. Az elmúlt évtizedben sokszor elmegyünk az akár csak az egyharmados arányig is, vagyis a mérési bizonytalanság egyből elviszi a tűrés egyharmadát, de ha a vevői oldal mérőgépét is figyelembe vesszük, akkor akár a kétharmadát is. Ilyenkor csak egy kicsit kell romlania a mérési bizonytalanságnak, hogy már boruljanak a minőségi elvárások.
Hogyan függ össze a szerződéses tűrés és a kiszállíthatósági tűrés?
Mohai Tamás: A szerződéses feltételek alapját gyakran a rajzon megadott tűrések képezik, a beszállítónak ezeket kell teljesítenie. Az átvevő oldalán viszont az alkalmazott átvételi tűrések a mérési bizonytalansággal nőnek. A rajzi tűrésekhez közeli darabok emiatt nem fogadhatók el, vagy vállalni kell annak kockázatát, hogy esetleg hibás alkatrész kerül felhasználásra. A gazdaságosság és a felelős minőségbiztosítás azt feltételezi, hogy a szerződés alapját ne a rajzi tűrések adják.
Azokat a darabokat, amelyek tényleges értéke a szerződéses tűrésbe esik, ám kívül esik a kiszállíthatósági tűrésen, a beszállítónak selejtté kell minősítenie saját UL mérési bizonytalansága miatt. Azokat a darabokat ellenben, amelyek tényleges értéke kívül esik a szerződéses tűrésen, nem kell elfogadnia az átvevőnek. A mérési bizonytalanságot a szerződéses tűrés már tartalmazza. Azok a darabok, amelyek tényleges értéke kívül esik a rajzi tűrésen, semmiképpen sem teljesítik a szerződéses tűrést, így ezeket sem kell elfogadnia az átvevőnek.
Az ISO 9001 minőségbiztosítási szabvány 2015-ös felülvizsgálata során felértékelődött a megfelelőség bizonyítására használt mérő- és vizsgálóberendezések ellenőrzésének, karbantartásának, kalibrálásának, illetve hitelesítésének kérdése (ISO 9001 / 7.1.5.). Volt már arra irányuló igény, hogy egy-egy gyártás megindítása előtt csökkentsék a mérőeszköz mérési bizonytalanságát?
Csontos Tamás: Olyan értelemben igen, hogy a gyártási folyamat megkezdése előtt a beszállító új mérőgépet vásárolt. A VDA részletekbe menően leírja, hogy az első sorozat legyártása előtt milyen eljárást kell lefolytatni. Az adott mérőeszköz felbontását össze kell vetni a tűréssel. Ha az megfelelő, akkor mehetünk tovább a gyártóspecifikációkra – ha ez is összhangban van a tűréssel, akkor a mérőeszköz alkalmas az adott gyártási feladatra.
Amikor pedig a mérőeszközt beillesztik a gyártási műveletbe, akkor már nemcsak a gyártási specifikációkkal, hanem a környezeti paraméterekkel és a mérési bizonytalansággal is számolnunk kell – sokszor itt jön el a munka neheze, mert a valós bizonytalanság csökkentése nagyobb szaktudást feltételezhet, mint a mérőgép kiválasztása. Általában csak a környezeti feltételeket és a mérési stratégiát tudjuk megváltoztatni, a gép alapképességeit nem, de a lézerszkennerek esetében évről évre olyan szoftverfrissítések jönnek ki, amik önmagukban is jelentős mértékben képesek csökkenteni a mérési bizonytalanságot.
A szoftverek előtérbe kerülésével fontosabbá vált a szoftvermegbízhatóság témaköre?
Csontos Tamás: Egy komoly mérőszoftvergyártó eleve validáltatja független szervezetekkel a szoftver alapjául szolgáló algoritmust. Az ügyfelek el is szokták kérni az erről szóló bizonylatot – például az auditok kapcsán. A mérőszoftverek többsége csak a Gauss-kiegyenlítési algoritmusokra certifikált, de mostanában több fejlesztő törekszik arra, hogy saját termékét más eljárásokra is validáltatja.
A 3D mérések esetében a szoftver a megbízhatóság és a bizonytalanság kulcsa. Látszik a folyamat, hogy a szoftvervalidálás során annak egyéb jellemzőit is figyelembe vegyék, ne csak az alapul szolgáló matematikai modellt – az ISO 1101 szabvány értelmében például az alak- és helyzettűrések és a ponthalmazillesztés algoritmusainak validálását is megcélozták. Néha felteszik nekünk a kérdést, hogy miért kerülnek ilyen sokba a mérőszoftverek. Nagyrészt azért, mert már a fejlesztés során egy külön részleg folyamatosan teszteli az algoritmusokat, és hatalmas adatmennyiséggel kell dolgozni. Ami nagyon olcsó, ott ez a háttér hiányozhat, és jól tesszük, ha kételkedünk ezen szoftverek megbízhatóságában.
Folytatjuk…
Molnár László
TechnMonitor
