Zdolność maszyny Przekierowano ze strony: Machine Capacity ang. machine capacity

Zdolność maszyny
Wskaźnik
Zarządzanie jakością
TwórcaGenichi Taguchi
Publikacja1980
Podstawowy schemat


Zdolność maszyny - liczba sztuk możliwa do wyprodukowania w określonej jednostce czasu.

Spis treści

Opis

Badanie zdolności maszyn zaliczane jest do pośrednich metod kontrolnych, czyli ocenianie maszyny na podstawie wyników jej pracy. Badania zdolności dają odpowiedź na pytanie, czy postawione zadanie produkcyjne wypełniane jest z wystarczająca dokładnością w zadanym czasie pracy.Metoda badania kształtowała się w przemyśle samochodowym, przewiduje ona badanie zdolności przy odbiorze maszyn po wstępnym wykonaniu kilku elementów kontrolnych (w oryginale mowa była o maszynach do obróbki skrawaniem). Po zmierzeniu wyprodukowanych elementów przeprowadza się analizę statystyczną kontrolowanych cech. Obliczone wskaźniki zdolności maszyn stanowią miarę nadawania się maszyn do określonej produkcji.

Rezultaty uzyskane w rzeczywistym środowisko produkcyjnym są wynikiem nie tylko jakości maszyny i jej osiągalnej wydajności ale sumą wszystkich czynników wpływających na proces produkcyjny. Dominującym problemem w ocenie maszyny na podstawie badania zdolności sa czynniki mające swe źródło poza maszyną, które pogarszają wyniki pracy, a na które producent urządzenia nie zawsze ma wpływ.



Czynniki wpływające na wyniki badania zdolności


Powyższy rysunek obrazuje czynniki wpływające na wyniki badania zdolności. Problem jest więc złożony i często wymaga selekcji czynników do istotnych dla wykonywanych operacji. Dla maszyn, które są przeznaczone do produkcji w linii, przewiduje się dodatkowe obostrzenia w badaniu zdolności.

Z punktu widzenia metody analizy, maszyna powinna pracować jedną zmianę, podczas której pobiera się pięcioelementowe próbki. Całkowita liczba wybranych do kontroli wyrobów powinna wynosić minimum 50 sztuk. Produkcja powinna być ustawiona na środek tolerancji ocenianego wymiaru. Odstęp krytyczny wartości średniej od granicy tolerancji powinien spełniać poniższy warunek:

ΔXkryt ≥ 0,45T

Test zdolności maszyny daje pogląd na to co maszyna może wykonać bez uwzględniania wpływu czynników zewnętrznych. W przypadku uwzględniania czynników zewnętrznych mówimy o teście zdolności procesu.Można więc stwierdzić, że test zdolności maszyny daje obraz tego co maszyna może wykonać, a test zdolności procesu daje obraz tego co zostało wyprodukowane.Test zdolności maszyny przeprowadza się, aby sprawdzić:
  • czy wynik ma rozkład normalny
  • jakie jest położenie i rozrzut wyniku
  • czy położenie i rozrzut są zgodne z wymaganiami




Prawidłowy rozkład w polu tolerancji




Rozłożenie wyników badań wg pola tolerancji


Jakość sprawności maszyny określa się za pomocą wskaźników Cm, Cmk i MC.Cm jest wskaźnikiem zdolności maszyny.

Jest to porównanie między rozrzutem a szerokością pola tolerancji:

Cm = T/R = (Tg - Td)/6σ

Drugim wskaźnikiem jest skorygowana zdolność maszyny Cmk, który pokazuje, gdzie w stosunku do granic tolerancji znajduje się wynik:

Cmk= (X-Td)/6σ * 2

Cmk= (Tg-Td)/6σ * 2

Ostatnim wskaźnikiem jest centrowanie wartości docelowej, czyli jak daleko wartość celowa znajduje się od wartości średniej:

MC = (X-Tm)/(Tg-Td) * 100

gdzie:

Cm - wskaźnik zdolności maszyny

Cmk - skorygowany wskaźnik zdolności maszyny

MC - wskaźnik wartości docelowej

T - tolerancja

Tm - środek tolerancji

Tg - górna granica tolerancji

Td - dolna granica tolerancji

σ - odchylenie standardowe

R - rozrzut

X - wartość średnia próby

Wartość Cmk opisuje na ile spełniony jest warunek tolerancji, jest to skorygowany wskaźnik z punktu widzenia położenia wyników. Wskaźnik 'MC określa o ile procent wartości średniej oddalona jest wartość celowa.

Wymagane wartości wskaźników:
  • Cm > 1
  • Cmk ≥ 1
  • MC = +/- 10%


Analiza

Analiza zdolności maszyny odpowiada na pytanie o to, na ile maszyna jest zdolna spełniać zadanie wyznaczone specyfikacjami.

Procedury i terminologia analizy zdolności nie są jeszcze w pełni uzgodnione, ale z literatury i praktyki wynika już zasadniczo jednolity kształt działań na tym polu.

Analiza zdolności dzieli się na dwie części: analizę wstępną, dotyczącą sytuacji dopiero rozpoznawanej (nowej maszyny), oraz analizę właściwą, dotycząca maszyny pozostającej w stanie statystycznego uregulowania.

We wnioskowaniu statystycznym z próby losowej o parametrach populacji generalnej rolę decydującą odgrywa prawidłowy wybór modelu rozkładu. Zgodność modelu z wynikami pomiarów oceniana jest metodami graficznymi, testami statystycznymi i przez współczynniki regresji. Prawidłowy wybór modelu pozwala na realistyczną interpretację wyliczanych wskaźników.

Metody graficzne to wykresy pomiarów i średnich (także ruchome), strumień wartości, sieci prawdopodobieństwa rozkładów. Są to rozkład normalny, log-normalny, Weibulla, Rayleigha z klasowaniem i bez klasowania z podaniem lub bez przedziałów ufności, box-plot (wykres skrzynkowy) i plot XY dla rozkładów dwuwymiarowych. Pomiary można też opisywać używając funkcji Pearsona, transformacji Johnsona i rozkładu mieszanego. Wskaźniki statystyczne to mediana, średnie, wariancje, rozstępy, udziały poza granicami, momenty oraz wskaźniki Cm/Cmk do oceny zdolności maszyny i zdolności tymczasowej z podaniem przedziałów ufności.



Histogram z nałożonym teoretycznym wykresem rozkładu logarytmiczno-normalnego


Testy statystyczne wykonywane przy szukaniu modelu rozkładu to: Swed-Eisenhart, CHI²-test na dopasowanie, Shapiro-Wilk, D'Agostino, David-Hartly-Pearson, Grubbs oraz Test na trendy, asymetrię i wybrzuszenie.



Sieć prawdopodobieństwa


Na wykresie wyniki pomiarów różnych cech można odłożyć na osiach X i Y:



Linki zewnętrzne

Bibliografia

  • A. Iwasiewicz: Zarządzanie jakością, PWN, Warszawa-Kraków 1999
  • T. Greber: Statystyczne sterowanie procesami - doskonalenie jakości z pakietem Statistica, Stat Soft, Kraków 2000
  • T. Greber: Badanie zdolności procesu - niebezpieczne wskaźniki, "Zarządzanie jakością" 2005
ostatnia modyfikacja 27 października 2015 r.