Kvalita při sériové výrobě přesných soustružených dílů
V sériové výrobě zdaleka nestačí pouze schopnost vyrábět díly v souladu se specifikacemi k zajištění úspěchu.
Rozhodující je schopnost procesu udržet požadované parametry napříč všemi následujícími výrobními šaržemi po celou dobu trvání projektu.
Proto u společnosti SABNER kvalita začíná již dlouho před vyrobením prvního dílu.
Než projekt vstoupí do výrobní fáze, analyzujeme, co je důležité, co by se mohlo pokazit, jak těmto problémům předejdeme a jak budeme proces řídit.
Zašlete poptávku
celý text
Analyzujeme požadavky → plánujeme proces → předvídáme rizika → plánujeme měření → spouštíme výrobu → ověřujeme způsobilost procesu → schvalujeme → sériově vyrábíme → monitorujeme → identifikujeme každou šarži → reagujeme na odchylky.
APQP · CTQ · PFMEA · Control Plan · MSA · SPC · Cp/Cpk · PPAP · Traceability
CTQ a požadavky
od funkce dílu k plánu procesu
Metrologie
měření přizpůsobená charakteristikám a tolerancím
Validace
First-Off · FAI · PPAP · Cp/Cpk
Monitorování procesu pomocí SPC
proaktivní reakce k prevenci neshod
Traceability
kompletní historie výrobní šarže
Čistota a ochrana
čištění · balení · uvolnění šarže
Od analýzy požadavků ke stabilní sériové výrobě
Proces rozběhu výroby provádíme v souladu s principy APQP, jak se vztahují na smluvního výrobce
01. Nejprve se zaměříme na pochopení toho, co je třeba udělat
Každý nový projekt zahajujeme analýzou dokumentace zákazníka a stanovením požadavků na hotový díl. Určujeme, které z nich mají největší vliv na funkci a kvalitu hotového výrobku.
Zkontrolujeme mimo jiné:
materiál,
rozměrové a geometrické tolerance,
funkční povrchy,
závity, drážky, poloměry a podříznutí,
požadavky na drsnost povrchu,
požadavky na čistotu,
požadavky na kontrolu a dokumentaci,
způsoby identifikace a balení.
Zvláštní pozornost věnujeme vlastnostem, které jsou pro výkonnost výrobku kritické.
Plánování procesů a kontroly začíná právě těmito faktory.
02. Zkoumáme, co by se mohlo pokazit
Ze zkušenosti víme, že dobrý proces by měl problémům předcházet, a ne je pouze odhalovat, až k nim dojde.
Proto před zahájením výroby analyzujeme rizika spojená s každou operací.
Zohledňujeme mimo jiné možnost rozměrových neshod, opotřebení nástrojů, použití nesprávného materiálu, chyby měření, záměny šarží, nesprávnou ochranu hotového výrobku a mnoho dalších situací, které mohou během výrobního procesu nastat.
Pro významná rizika definujeme preventivní opatření a postupy reakce.
PFMEA – Process Failure Mode and Effects Analysis
To vše se děje s cílem snížit počet situací, v nichž vznikne problém, a přesně vědět, co dělat, když k němu dojde.
03. Každá kritická charakteristika má svou vlastní metodu kontroly
Ne všechny rozměry se kontrolují stejným způsobem. Dobrý proces vyžaduje individuální přístup k otázkám kontroly a měření.
Pro každou kritickou charakteristiku definujeme:
Tyto zásady dokumentujeme v plánu řízení procesu.
Tím je zajištěno, že kontrola nezávisí na paměti operátora. Je součástí předem definovaného procesu.
Ve výjimečných případech můžeme také zavést 100% kontrolu, pokud to vyžaduje požadavek zákazníka nebo analýza rizik. Je však důležité mít na paměti, že to zvyšuje náklady na proces a vzhledem k velmi vysoké stabilitě našich procesů to obecně není opodstatněné.
Úplný textový záznam
co měříme → čím měříme → kdy měříme → jak často měříme → co představuje správný výsledek → co děláme v případě odchylky
04. Nejprve zkontrolujeme samotné měření. Teprve poté zkoumáme díl.
Pouhé vlastnění přesného měřicího přístroje nestačí.
Musíme také vědět, zda nám zvolená metoda skutečně umožňuje spolehlivě kontrolovat danou vlastnost. To se týká nejen přesnosti odečtů přístroje, ale také vlivu obsluhy, opakovatelnosti výsledků a mnoha dalších faktorů.
Proto:
volíme metodu měření na základě charakteristiky a tolerancí,
používáme referenční etalony,
ověřujeme opakovatelnost měřicího systému,
monitorujeme zařízení,
u kritických charakteristik provádíme požadované analýzy měřicího systému.
MSA – Measurement System Analysis |
Gage R&R / GRR
Než něco změříme a na základě výsledku učiníme rozhodnutí, chceme předem vědět, zda tomuto výsledku lze důvěřovat.
MĚŘENÍ
Metrologie přizpůsobená soustruženým dílům o průměrech Ø1–12 mm
Laboratoř SABNER využívá několik vzájemně se doplňujících měřicích metod. Volba zařízení závisí na typu kontrolovaného prvku, požadované přesnosti a měřicím bodu v procesu.
VICIVISION MTL X5
Když potřebujete rychle zkontrolovat celý soustružený díl
MTL X5 je náš hlavní systém pro rychlou, automatizovanou kontrolu geometrie malých soustružených dílů.
V rámci jediného měřicího programu můžeme zkontrolovat několik vnějších prvků, včetně:
průměrů,
délek,
úhlů,
poloměrů,
zkosení,
profilů,
geometrie závitů.
Automatizované měření umožňuje použít stejnou metodu při spouštění procesu i při následné kontrole sériové výroby. Jeho klíčovou výhodou je vyloučení vlivu obsluhy na výsledky měření a u značné části projektů stačí k provedení všech nezbytných měření.
Mahr MarSurf CD 140
Když potřebujete přesně změřit skutečný obrys
Ne každý prvek lze správně posoudit na základě snímku z přístroje MTL X5. Týká se to zejména rozlišení a přesnosti měření, stejně jako měření uvnitř otvorů.
Pro vysoce přesnou analýzu obrysů dílů používáme přístroj MarSurf CD 140, včetně:
malých poloměrů,
zkosených hran,
drážek,
podříznutí,
měření obrysů v otvorech
vybraných parametrů povrchu, jako je drsnost
Tento systém doplňuje optická měření v případech, kdy je rozhodující přesný průběh profilu.
Mahr MarForm MMQ 200
Když samotný rozměr nevypovídá o dílu vše
Dva průměry mohou spadat do tolerance, přesto však díl nemusí správně fungovat.
Problém může spočívat v jejím tvaru nebo ve vzájemném uspořádání jejích povrchů.
Proto používáme přístroj MMQ 200 ke kontrole vlastností, jako jsou:
kruhovitost,
válcovitost,
házení,
souosost,
přímost.
To je obzvláště důležité u spojovacích ploch, těsnicích ploch a součástí, u nichž musí několik průměrů zachovávat specifickou vzájemnou polohu.
KEYENCE VR-5200
Když potřebujeme zobrazit mikrosoučást ve 3D
K bezkontaktní a přesné analýze geometrie a topografie povrchu ve třech rozměrech používáme systém KEYENCE VR-5200.
Tento systém umožňuje mimo jiné analýzu:
profilů,
schodů,
výšek,
povrchů,
výškových rozdílů,
tedy vlastností, které je obtížné posoudit pomocí konvenčního jednorozměrného měření.
Metrologická přesnost tohoto systému umožňuje vysoce přesná měření geometrických prvků, které se jinými přístroji měří obtížně.
Kontrola v průběhu výroby
Některá měření je nutné provádět přímo během výrobního procesu, aby operátor mohl rychle posoudit aktuální stav.
Pneumatické měřicí systémy Mahr
Pro specifické kritické rozměry s velmi úzkými tolerancemi používáme pneumatická měření.
Přístroj je nakonfigurován pro konkrétní prvek a umožňuje rychlou detekci i velmi malých rozměrových změn.
Toto řešení je obzvláště užitečné pro řízení procesu během sériové výroby.
Měřidla typu GO/NO-GO
Pro rychlou kontrolu vybraných prvků používáme specializovaná měřidla:
kroužková měřidla
kolíková měřidla
Umožňují nám jednoduchým a opakovatelným způsobem ověřit, zda kontrolovaný prvek spadá do požadovaného rozsahu, a to přímo na výrobní lince bez nutnosti laboratorního měření.
Referenční normy
Pro průběžné sledování měřicích systémů používáme:
referenční kroužky,
referenční kolíky,
referenční desky,
speciální etalony pro konkrétní přístroje.
Některé rutinní kontroly zařízení provádíme interně v krátkých intervalech. Pravidelné kalibrace referenčních vzorů se provádějí v externích laboratořích akreditovaných PCA.
Kontrolované měřicí podmínky
Přesné měření vyžaduje stabilní podmínky.
Referenční měření provádíme v klimatizované metrologické laboratoři za kontrolovaných podmínek a při referenční teplotě 20 °C.
Před provedením obzvláště přesných měření necháváme obrobku i zařízení dostatek času na dosažení tepelné rovnováhy.
05. Dobrý první obrobek nestačí
První vyrobené díly slouží k potvrzení správnosti připraveného procesu; nejsou však důkazem toho, že výroba bude stabilní a opakovatelná.
Proto při zavádění každého nového procesu ověřujeme chování kontrolovaných měřicích charakteristik na konkrétním vzorku. Statistické analýzy nám umožňují posoudit jejich rozptyl, jejich polohu vzhledem k tolerančnímu rozsahu a dostupnou bezpečnostní rezervu.
V závislosti na požadavcích projektu provádíme:
kontrolu First-Off,
FAI – First Article Inspection,
MSA – Measurement System Analysis,
analýzu způsobilosti procesu,
studie Cp/Cpk,
studie Pp/Ppk.
Chceme vědět nejen to, zda je díl v pořádku, ale také, jakou rezervu má náš proces v rámci tolerančních limitů.
06. Schvalujeme proces před zahájením sériové výroby
U projektů vyžadujících formální validaci připravujeme dohodnutou dokumentaci ke schválení procesu.
Ta může mimo jiné zahrnovat:
MSA,
výsledky měření,
analýzy procesní způsobilosti,
dokumentaci k materiálu,
výrobní vzorky,
PSW.
U projektů, které to vyžadují, připravujeme dokumentaci PPAP Level 3.
Rozsah dokumentace se vždy určuje na základě požadavků zákazníka a povahy projektu.
Pouze schválený a validovaný proces postupuje do řízené sériové výroby.
07. Sériová výroba neznamená konec kontroly kvality
Jakmile začne plánovaná sériová výroba, nepřestáváme proces sledovat.
Naopak – každá následující šarže poskytuje údaje o tom, jak se proces chová v průběhu času.
Výsledky kontrol shromažďujeme v našem ERP systému. Data jsou přiřazena k projektu a výrobní šarži, což nám umožňuje analyzovat historii procesu a generovat požadované zprávy.
Nečekáme, až se vyskytne vada – sledujeme změny, k nimž dochází během výroby, a reagujeme na známky vznikajících odchylek.
Pokud se rozměr začne přibližovat k tolerančnímu limitu, chceme tento trend identifikovat ještě předtím, než se objeví první nevyhovující díl.
Jedním z nástrojů, které k tomuto účelu používáme, je SPC – Statistical Process Control
Shromážděná měřicí data rovněž využíváme k průběžnému hodnocení způsobilosti procesu, přičemž aplikujeme metriky jako Cp/Cpk.
Všechny tyto činnosti směřují k udržení výrobního procesu v plné způsobilosti tak, aby po celou dobu výroby vznikaly pouze vyhovující díly.
08. Každá šarže má svou vlastní historii
Když vyrábíme tisíce či miliony dílů, potřebujeme vědět, z čeho byla konkrétní šarže vyrobena, kdy byla vyrobena a jakým procesem.
To je zásadní v případě reklamace, která může být přijata se zpožděním.
Výrobní data proto tvoří propojený řetězec informací:
To je Traceability – sledovatelnost, která nám umožňuje propojit číslo konkrétní šarže s údaji vzniklými během její výroby.
číslo taveniny
úplný záznam
číslo šarže materiálu / taveniny
↓
inspekční certifikát EN 10204 3.1
↓
výrobní příkaz
↓
číslo výrobní šarže
↓
provedený proces: stroj + program + obsluha
↓
výsledky kontroly a procesní data
↓
čištění
↓
balení a označování
↓
expediční šarže
↓
zákazník
09. Díl musí být nejen geometricky a rozměrově vyhovující; musí být také čistý.
Po obrábění mohou na povrchu dílu zůstat olej, jemné nečistoty z procesu a zbytky z procesu – to je v obráběcí technologii nevyhnutelné.
Proto hotové díly v naší společnosti vždy procházejí procesem čištění v průmyslovém systému Dürr Ecoclean Compact 80C.
Tento proces kombinuje čištění rozpouštědlem s ultrazvukem a vakuovým provozem, čímž účinně odmašťuje i složité díly s malými otvory, kanálky, drážkami a těžko přístupnými povrchy. Vakuum usnadňuje důkladné vyprázdnění těchto prostorů a konečné sušení bez zbytků, zatímco nepřetržitá destilace a filtrace rozpouštědla udržují vysokou a stálou účinnost procesu.
Požadovaná úroveň čistoty závisí na použití daného dílu; proto ve spolupráci se zákazníkem stanovujeme kritéria technické čistoty pro každý konkrétní projekt.
Je-li vyžadováno formální potvrzení úrovně čistoty, lze provést příslušné testy ve specializované externí laboratoři.
10. Chráníme díly i po výrobě
Hotové díly mohou být poškozeny nebo znečištěny i na cestě mezi mycí stanicí a skladem zákazníka.
Abychom tomu zabránili, věnujeme zvláštní pozornost zajištění jejich řádné ochrany.
V závislosti na geometrii, povrchu a požadavcích zákazníka používáme mimo jiné:
vakuové balení,
identifikaci šarží a označování,
ochranné prvky a výplně, které brání pohybu dílů,
vhodně zvolené hromadné obaly a kartony.
Způsob balení stanovujeme se zákazníkem před zahájením sériové výroby a vždy doporučujeme vhodná řešení.
11. Pokud se něco pokazí, jsme připraveni.
Ve výrobní praxi není při zjištění neshod čas na improvizaci. Řešíme to ještě před zahájením výroby plánováním vhodných postupů.
V závislosti na situaci tyto kroky zahrnují:
zastavení procesu → identifikaci šarže → oddělení materiálu → analýzu příčiny → nápravu procesu → opakovanou kontrolu → rozhodnutí o tom, zda obnovit výrobu
U problémů vyžadujících formální analýzu používáme metodiku 8D – Eight Disciplines.
Výsledky analýzy mohou vést k aktualizaci PFMEA, Control Plan, procesních pokynů nebo metody kontroly.
Tímto způsobem se poznatky získané během výroby promítají zpět do systému kvality, čímž posilujeme naši odbornost a stabilitu budoucích procesů.
Kvalita je systém, nikoli pouze závěrečná kontrola
Celý proces lze shrnout do jediného postupu:
úplný písemný záznam
Dokumentace pro zákazníka
↓
Analýza požadavků – CTQ
↓
Analýza rizik – PFMEA
↓
Plán procesu a kontroly – Process Flow + Control Plan
↓
Validace měření – MSA / GRR
↓
Spuštění – First-Off / FAI
↓
Způsobilost procesu – Cp / Cpk / Pp / Ppk
↓
Schválení – PPAP
↓
Sériová výroba
↓
SPC + Control Plan + Traceability
↓
Čištění + balení
↓
Uvolnění šarže
Nechceme až na konci kontrolovat, zda se nám podařilo vyrobit dobrý díl.
Proces budujeme tak, aby jeho opakovatelným výsledkem byl právě dobrý díl.
Výsledek procesu je důsledkem kombinace plánování, validace, kontroly série a sledovatelnosti.
1. Plánování kvality
CTQ · PFMEA · Control Plan
2. Validace a měření
3. Kontrola sériové výroby
4. Uvolnění šarže
Čištění · Balení · Uvolnění šarže
ISO 9001 a ISO 14001
Systémy managementu podporují kontrolovaný přístup k provádění procesů, opakovatelnost výroby, dohled nad dokumentací a odpovědné řízení v oblasti životního prostředí.
9001
PN-EN ISO 9001:2015
Rozsah certifikace zahrnuje výrobu přesných kovových dílů na CNC soustruzích.
Stáhnout certifikát ISO 900114001
ISO 14001
Společnost SABNER působí v souladu se systémem řízení životního prostředí ISO 14001, který doplňuje systematický přístup k řízení a zlepšování procesů.
Stáhnout certifikát ISO 14001Slovníček pojmů kvality společnosti SABNER
· APQP – Advanced Product Quality Planning
Strukturovaná metoda přípravy nového projektu pro sériovou výrobu.
V SABNER používáme logiku APQP v oblastech, za něž odpovídá smluvní výrobce: analýza požadavků, příprava výrobního procesu, analýza rizik, Control Plan, validace procesu a zahájení sériové výroby.
Produkt navrhuje zákazník. My navrhujeme a validujeme výrobní proces.
CTQ – Critical to Quality
Vlastnosti, které jsou obzvláště důležité pro kvalitu nebo funkci produktu.
Mezi ně může patřit například velmi přesný průměr, soustřednost, těsnicí plocha nebo specifická drsnost povrchu.
CTQ jsou jako takové označeny a při plánování procesu a kontrole jim je věnována zvláštní pozornost.
· Process Flow Diagram – PFD
Zobrazení výrobního procesu.
Ukazuje v pořadí všechny relevantní operace, kterými díl prochází – od suroviny až po hotový a zabalený díl.
· PFMEA – Process Failure Mode and Effects Analysis
Analýza rizik procesu.
U každé operace si klademe otázky: co by se mohlo pokazit, jaké by to mohlo mít důsledky, proč by k tomu mohlo dojít a jak můžeme riziko snížit.
· Control Plan
Plán řízení procesu.
Specifikuje, co kontrolujeme, jakou metodou, jak často a co dělat, když výsledek nesplňuje stanovená kritéria.
· Reaction Plan
Plán reakce na odchylky.
Určuje opatření, která musí přijmout operátor a organizace, když se měření nebo proces začne vymykat ze stanovených limitů.
· MSA – Measurement System Analysis
Analýza měřicího systému.
Ověřujeme, zda je měřicí metoda dostatečně spolehlivá, aby mohla sloužit jako základ pro rozhodování o kvalitě výrobku.
· Gage R&R / GRR – Gauge Repeatability and Reproducibility
Jedna z analýz MSA.
Ukazuje, jaká část rozptylu výsledků pochází ze samotného měřicího systému, z přístroje nebo z měřicí metody.
· SPC – Statistical Process Control
Statistická kontrola procesu.
Místo toho, abychom se soustředili pouze na jeden výsledek, sledujeme chování procesu v průběhu času. To nám umožňuje identifikovat trend nebo změnu dříve, než dojde k výrobě nevyhovujících dílů.
· Cp a Cpk
Ukazatele procesní způsobilosti.
Ukazují, jak se variabilita procesu vztahuje k dostupné toleranci a jak dobře je proces vycentrován vzhledem ke středu tolerančního pole.
Čím větší je bezpečnostní rezerva procesu vzhledem k mezím tolerance, tím větší je jeho způsobilost.
· Pp a Ppk
Ukazatele popisující výkonnost procesu na základě pozorovaných dat.
Stejně jako Cp a Cpk pomáhají posoudit vztah mezi variabilitou procesu a tolerancí, používají se však v odlišném statistickém kontextu a za odlišných předpokladů týkajících se dat.
· FAI – First Article Inspection
Kontrola prvních dílů vyrobených v rámci spouštěného procesu.
Jejím účelem je potvrdit, že připravený proces je schopen vyrobit díl v souladu s dokumentací.
· PPAP – Production Part Approval Process
Formální proces schvalování dílů a výrobního procesu před zahájením nebo plným spuštěním sériové výroby.
Součástí balíčku PPAP mohou být mimo jiné PFMEA, Control Plan, MSA, výsledky rozměrových měření, analýzy způsobilosti a dokumentace k materiálu.
· PSW – Part Submission Warrant
Dokument shrnující předložení dílu v rámci procesu PPAP.
Potvrzuje základní informace o produktu, procesu a schvalovacím balíčku předloženém zákazníkovi.
· Traceability – sledovatelnost
Schopnost vysledovat historii konkrétní šarže.
Propojuje materiál, dokumentaci, výrobní šarži, skutečný průběh procesu, výsledky kontroly, čištění, balení a expedici.
· GO / NO-GO
Metoda rychlé kontroly pomocí měřidla.
Strana „GO“ musí projít u vyhovujícího dílu, zatímco strana „NO-GO“ projít nesmí. Operátor tak získá jednoduché rozhodnutí vyhovuje / nevyhovuje.
· 100% Inspection
Kontrola konkrétní vlastnosti u každého vyrobeného dílu.
Tuto metodu používáme ve vybraných případech, pokud to vyžaduje zákazník nebo na základě analýzy procesních rizik. Jelikož zvyšuje rozsah kontrolních operací, má také vliv na výrobní náklady.
· 8D – Eight Disciplines
Strukturovaná metoda pro řešení problémů s kvalitou.
Metoda vede od ochrany zákazníka a identifikace problému přes analýzu kořenové příčiny a nápravná opatření až po potvrzení jejich účinnosti.
· EN 10204 3.1
Inspekční certifikát typu 3.1 dle EN 10204 vydaný výrobcem materiálu.
Umožňuje přiřadit konkrétní šarži materiálu k výsledkům zkoušek a představuje jeden z prvků sledovatelnosti výroby.
Máte projekt pro sériovou výrobu?
Zašlete nám výkres a základní požadavky na kvalitu.
Provedeme analýzu proveditelnosti, kritických vlastností, metod kontroly, požadovaného rozsahu dokumentace, čistoty, balení a podmínek spuštění procesu.
Odešlete poptávku Stáhněte si certifikáty SABNER