تجزیه و تحلیل سیستم های اندازه گیری چیست ؟ | تجزیه و تحلیل سیستم های اندازه گیری
تجزیه و تحلیل سیستم های اندازه گیری چیست؟
چرا تجزیه و تحلیل سیستم های اندازه گیری اهمیت دارد؟ در بازار رقابتی امروزه چه در حوزه های داخلی و چه در حوزه های خارجی ، تمامی سازمان ها دریافته اند که حرکت در راستای تمرکز بر مشتری و کاهش پراکندگی در خدمات و محصولات تنها راه بقا در تورنمت بی پایان بازار است.
هر چه مشخص های کیفی که از سوی ذی نفعان سازمان ما الخصوص مشتریان ما در محصولات و خدمات با دقت بیشتری اندازه گیری شود ، می توانیم نحوه رفتار فرایندخود را بطور دقیق تری پیش بینی کنیم. در نتیجه می توان با اطمینان بیشتری نسبت به اندازه گیری خود تصمیم گیری نماییم.
در نگاه اول از دید اهل فن بهترین گزینه ی پیش رو بکار گیری کالیبراسیون است ، پیشنهاد مطرح شده از سوی اهل فن از لحاظ افزایش دقت تجهیز اندازه گیری بسیار مناسب است اما بیایید سایر جنبه های این پیشنهاد را بررسی کنیم.
آیا کالیبراسیون کافی است ؟
در سازمانی که تجهیز مورد استفاده قرار میگیرید چه کسی مسئول اندازه گیری است؟
قطعا هر که است شخصی است داخل سازمان ، نه یک فرد متخصص در اندازه گیری در یک آزمایشگاه مجهز.
از طرفی مشخصه فنی قرار است در چه محیطی اندازه گیری شود؟
باز هم بطور قطع محیط فیزیکی اندازه گیری در گوشه ای سازمان خودمان است در آزمایشگاه با کحیطی کاملا بسته و کنترل شده.
آیا قرار بر این است که تجهیز اندازه گیری ما قطعاتی استاندارد را که در محیطی ایزوله با عنصری با نیمه عمری بسیار بالا و تغییر ناپذیر را اندازه گیری نماید؟ یا قطعاتی که حاصل فرایند های سازمان خودمان است؟
همانطور که ملاحظه می کنید کالیبراسیون در شرایطی ایده آل توسط اپراتور های ماهر طبق دستورالعمل های دقیق با استفاده از قطعاتی استاندارد که اندازه مشخصه های آن تا چندین هزارم دقت دارد انجام می پذیرد.
بر فرض اینکه تمام شرایط ایده آل ذکر شده را برای سازمان خود فراهم سازیم اما مهمترین فاکتور که هزینه است می تواند برای هر مدیری چالش بر انگیز باشد و ایشان را از کالیبراسیون منصرف کند.
تمام فرایند ها دارای سطحی از بهینگی هستند که از تمام جنبه های زمان ، هزینه و کیفیت می توانند در آن سطح فعالیت کنند.
اما چگونه می توانیم چنین سطحی از بهینگی را در فرایند های خود بیابیم؟
در نظر اول آزمون و خطا بهترین راه به نظر می رسد ، اما این روش سه ریسک اساسی را در بر دارد :
اول اینکه چند بار باید این آزمون و خطا را انجام داد؟
دوم ، عواملی که ما به عنوان عوامل اساسی در فرایند می شناسیم فی الواقع همانقر که فکر می کنیم در فرایند موثر است؟
سوم، آیا نتیجه بدست آمده واقعا سطح بهینه فرایند را به ما نشان می دهد؟
در اینجا تفکر آماری به کمک شما می آید ، تفکری که تنها به بررسی تغییر یک عامل در فرایند بسنده نمیکند و حتی تاثیرات و بر هم کنش های این عوامل را نیز بر هم مورد مطالعه قرار می دهد.
سرپرست کنترل کیفیت در هر سازمان وظیفه طراحی فرآیند کنترل کیفیت ، طرح های کنترلی مواد اولیه ، حین تولید ، محصول نهایی و همچنین ترخیص را دارد . مسئولیت کلی کنترل کیفیت در سازمان آن است که ابتدا اجازه تولید محصول نامنطبق در سازمان را نداده و اگر هم محصول نامنطبقی به وجود آمد به سرعت شناسایی شود تا از زیاد شدن آن و یا رسیدن محصول نا منطبق به دست مشتری جلوگیری شود.
کنترل کیفیت مجموعه عملیاتی نظیر اندازهگیری یا آزمون است که روی یک محصول یا کالا انجام میشود تا مشخص شود آیا آن محصول با مشخصات فنی مورد نظر مطابقت دارد با خیر.
برای تبدیل شدن به یک متخصص در این زمینه باید تجربه مرتبط با صنعت مورد نظر را داشته باشید . در دانشگاه ها برخی از دروس مرتبط مانند کنترل کیفیت تدریس می شود که در کار بسیار مفید است . توجه داشته باشید که مسئولیت مدیر این حوزه ، شناسایی محصول نامنطبق نمی باشد ،بلکه جلوگیری از تولید محصول نامنطبق می باشد .
حال روشی را در نظر بگیرید که بتواند با اپراتورهای سازمان ، آموزش های اولیه و مقدماتی ، در محیط خود سازمان و اندازه گیری محصولات خودتان بتواند تحلیل خوبی از وضعیت تجهیزات اندازه گیری سازمان به شما ارائه کند.
چنین کلیدی تجزیه و تحلیل سیستم های اندازه گیری یا MSA نام دارد.
MSA یکی از کاربردی ترین مباحث مهندسی صنایع در حوزه کیفیت می باشد که در سال های اخیر توجه ویژه ای به آن در صنعت شده است و آشنایی با آن می تواند کمک شایانی برای ورود به بازار کار مهندسی صنایع باشد.
MSA مخفف Measurement Systems Analysis به معنای تجزیه و تحلیل سیستم های اندازه گیری است
کاربرد های MSA
فراهم کردن معیاری برای پذیرفتن ابزار اندازه گیری جدید
فراهم کردن امکان مقایسه بین ابزارهای اندازه گیری مختلف
فراهم کردن امکان مقایسه ابزارهای اندازه گیری قبل و بعد از تعمیر یا تنظیم
اندازه گیری پراکندگی قطعات در یک محصول یا فرایند
هدفMSA
MSA در واقع یک روش تجربی و ریاضی است که مشخص می کند که پراکندگی فرایند اندازه گیری چه میزان از پراکندگی کل را تشکیل می دهد و هدف آن حصول اطمینان از توانایی مورد نیاز ابزارهای اندازه گیری و تلاش برای کاهش پراکندگی های اندازه گیری است.
محدوده کاربرد و موارد استفاده از داده های MSA
سیستم های تجزیه و تحلیل اندازه گیری در تمامی سیستم های اندازه گیری متغیرها و وصفی ها را در بر می گیرد.
برای کنترل فرایند
برای تعیین وجود رابطه بین متغیرهایی که می توانند روی خروجی یک فرایند تاثیرگذار باشند
برای انجان دادن مطالعات تحلیلی برای افزایش دانش در مورد سیستم ها و تاثیرات ان روی فرایند
برای تمرکز روی سیستم های اندازه گیری
یک اندازه گیری همیشه دقیق نیست.پراکندگی سیستم اندازه گیری روی تک تک اندازه گیری ها و تصمیمات تاثیر می گذارد.
روش های اجرا و پیاده سازی
با توجه به استفاده از طرح های کنترل کیفیت مانند طرح های کنترل و طرح MSA،مرجوعی مشتریان به دلیل خطاهای اندازه گیری،کنترل فرآیند آماری،نتایج بازرسی های قبلی و غیره ابزارها و نفرات مورد نیاز جهت مطالعاتMSAانتخاب و در فرم برنامه تحلیل سیستم های اندازه گیری ثبت می شود.
انجام تحلیل های لازم طبق دستورالعمل انجام شده و آزمونی شامل تحلیل های ثبات،تکرارپذیری،خطی بودن،قابلیت تولید برای سیستم های اندازه گیری مشخصه های قابل اندازه گیری و تحلیل های لازم برای مشخصه های وصفی انجام می شود.
پیش بینی و تدارک اقدامات بهبودی و اصلاحی در صورتی که نتایج ازمایشات حدود مشخصات قابل قبول را رعایت نکنند.
ارائه پیشنهاد های بهبود برای سیستم های اندازه گیری که قادر به رعایت حدود مشخصات نیستند.
برای بدست آوردن درکی مناسب از نحوه رفتار یک فرایند در سازمان میبایست دو پارامتر میانگین (صحت) و پراکندگی (دقت) را در جامعه خروجی های فرایند در نظر گرفت اما به علت ازدیاد فراوانی جامعه از نظر زمانی و هزینه ای اندازه گیری تمام اعضای جامعه برای ما و سازمان مقدور نیست و در این وضعیت می بایست اقدام به نمونه برداری نماییم.
از آنجا که پایه و اساس تمام متد های بهبود و تحلیل در صنعت (مانند SPC و DOE) آماری است پس قبل از اقدام به نمونه گیری از هر جامعه میبایست از مورد قبول بودن وضعیت سیستم های اندازه گیری خود مطمئن شویم.
به طور کلی یکی از جنبه های مهم طراحی آزمایشات و کنترل فرایند آماری ، داشتن سیستم اندازه گیری کارا برای جمع اوری اطلاعات است.یک سیستم اندازه گیری مجموعه ای از روش ها،اندازه گیری ها و کاربرانی است که این انداره گیری ها را انجام می دهند.
خروجی هر فرایند بسته به نوع خروجی به دو صورت قابل اندازه گیری است:
1- خروجی ها با مقادیر پیوسته (کمی)
این نوع از داده ها هر مقدار عددی را می توانند اتخاذ کنند ، برای مثال کولیس و ترازو را در نظر بگیرید که هر مقداری شامل اعداد صحیح و اعشاری را می توانند اخذ نمایند.
برای تحلیل ابزار های اندازه گیری که چنین مشخصه هایی را اندازه گیری می کنند 7 ویژگی زیر مطرح می گردد:
1- اریبی (تمایل)
میزان تمایل هر کدام از عوامل موثر بر فرایند اندازه گیری به جهت گیری به سمت بیشتر ثبت نمودن داده یا کمتر ثبت نمودن آن.
محاسبه تمایل عبارت است از اختلاف میانگین مقادیر ثبت شده تجهیز اندازه گیری و مقدار واقعی مشخصه فنی.
2- توانایی ابزار اندازه گیری (Cg , Cgk)
قابلیت فرایند اندازه گیری از لحاظ مفهومی تقریبا با قابلیت فرایند (CP) با در نظر گرفتن چنین شاخصی می توان بطور توامان میزان تمایل و تکرار پذیری تجهیز اندازه گیری را رصد نمود.
3- ثبات
اندازه گیری یک فرایند است و پارامتر های مربوط به صحت و دقت آن به مرور تغییر خواهند کرد. بنابراین پایداری آن مانند هر فرایند دیگری باید در طول زمان ، تحت مراقبت و کنترل قرار گیرد.
برای ارزیابی این ویژگی می توان از نمودار های کنترلی در SPC الهام گرفت که در این نمودار ها نیز میانگین (صحت) و پراکندگی (دقت) مورد ارزیابی قرار می گیرد.
4- تکرار پذیری
عبارت است از پراکندگی ناشی از سیستم به هنگام اندازه گیری مکرر قطعات.
5- تکثیر پذیری
عبارت است از پراکندگی ناشی از تغییر عوامل موثر بر اندازه گیری
برایند این دو ویژگی (تکرار پذیری و تکثیر پذیری) برابر با قابلیت سیستم اندازه گیری یا (Gage R&R) می گردد.
نمونه گیری برای مطالعات R&R
6 – زیبندگیR2
در علم آمار مفهومی با عنوان رگرسیون خطی وجود دارد که در صدد ارزیابی ارتباط خطی متغیر Y با متغیر X است.
که در زمینه MSA متغیر Y ما همان تمایل و متغیر X همان مقدار واقعی قطعه می باشد. هر چه میزان زیبندگی یا R2 به 1 نزدیک تر باشد میزان همبستگی خطی افزایش می یابد.
بطور کلی زیبندگی بیش از 0.7 مقداری ایده آل برای تایید داشتن همبستگی خطی بین متغیر ها می باشد.
7- خطی بودن
هر چه میزان درصد خطی بودن (شیب خط رگرسیونی) به 0 نزدیکتر باشد مشخص می گردد که تمایل سیستم اندازه گیری کمتر است.
2- خروجی ها به مقادیر گسسته (کیفی)
در چنین سیستم های اندازه گیری ، هر یک از خروجی های فرایند غالبا در دو حالت ارزیابی می شوند ، خوب و بد
برای تحلیل چنین خروجی هایی نمی توان از موارد مذکور در بالا استفاده نمود چرا که دارای خاصیت پیوستگی نیستند.
این موارد مشابه درصد اقلام معیوب یا نسبت اقلام معیوب در کنترل فرایند آماری است که با 0 و 1 مورد ارزیابی قرار می گیرد.
برای ارزیابی چنین سیستمی ویژگی های زیر مورد ارزیابی قرار می گیرد:
1- کارایی (E)
عبارت است از توانایی اپراتور در شناسایی صحیح قطعات منطبق و نامنطبق.
2- احتمال عدم شناسایی قطعه نامنطبق (ریسک مشتری)
عبارت است از پذیرش محصول نامنطبق
3- احتمال هشدار اشتباه (ریسک تولید کننده)
عبارت است از نامنطبق شمردن یک محصول منطبق
4- تمایل
شاخصی است که میزان تمایل اپراتور ها را به طبقه بندی قطعات تحت عناوین سالم یا معیوب نمایش می دهد.
در صورتی که B برابر با 1 باشد هیچ تمایلی وجود ندارد
در صورتی که B بزرگتر از 1 باشد تمایل به رد کردن قطعات وجود دارد
در صورتی که B کوچکتر از 1 باشد تمایل به پذیرش قطعات وجود دارد.
چگونگی جمع آوری داده های وصفی
در میان داده های وصفی بر خلاف داده های کمی که بطور تصادفی نمونه ها انتخاب می شوند ، میابست نمونه های را هدفمند جمع آوری نمود ، بطوریکه نیم از نمونه ها منطبق و نیمی دیگر نامنطبق باشند.
عدم قطعیت انداره گیری
عدم قطعیت اندازه گیری مجموع احتمالات تخصیص داده شده به سیستم اندازه گیری برای وقوع خطا و اشتباه در اندازه گیری است.
مجموع کل این احتمالات باید محاسبه و وزن دهی شوند و میزان وخیم بودن خطای اندازه گیری تعیین شود.
تصمیمات ناشی از این محاسبات شامل موارد زیر است:
استفاده از سیستم موجود
بهبود سیستم و کنترل پراکندگی در عوامل تاثیرگذار
در نظر گرفتن سیستم های اندازه گیری دیگر
جمع بندی
مطابقت فرایند و محصول توسط اندازه گیری های انجام شده توسط سیستم اندازه گیری تعیین می شود.
اگر فرایند اندازه گیری در طول زمان تغییر کند قابلیت استفاده از اطلاعات برای تصمیم گیری کاهش می یابد.
بنابراین استفاده از یک سیستم اندازه گیری با ثبات برای اندازه گیری توانایی فرایند در کسب و کار و براورده کردن نیاز مشتریان ضروری است.
امیدواریم مقاله آموزشی آشنایی با MSA برای شما در ورود به بازار کار مهندسی صنایع مفید واقع گردد.
در صورت نیاز به اطلاعات بیشتر و دریافت مشاوره رایگان در خصوص تجزیه و تحلیل سیستم های اندازه گیری با ما در تماس باشید.
021-88764867
دوره تجزیه و تحلیل سیستم های اندازه گیری (MSA)
اده های حاصل از اندازه گیری، امروز بیش از هر زمان دیگری مورد کاربرد دارند. برای مثال، امروزه حدود کنترل اماری یک فرایند با داده های حاصل از اندازه گیری و یا امارهایی که از انها استخراج می شود ، مقایسه می گردند و تعیین می شود که ایا فرایند به تنظیم(هایی) نیاز دارد یا خیر.
استفاده دیگری که از داده های حاصل از اندازه گیری صورت می گیرد، بررسی وجود و یا عدم وجود رابطه بین دو متغیر است. برای مثال، ممکن است در یک فرایند تولید لازم باشد بدانیم که ایا بین بعد خاصی از قطعه تولیدی و درجه حرارت پلاستیک تزریقی، رابطه ای وجود دارد یا خیر. وجود یا عدم وجود چنین رابطه ای را با استفاده از یک روش اماری بنام “رگرسیون” می توان مورد بررسی قرار داد.
مطالعاتی از این دست، مصادیقی از موضوعی هستند که دکتر دمینگ ان را مطالعه تحلیلی می نامد. مطالعه تحلیلی، مطالعه ای است که به شناسائی علت هایی می پردازد که بر روی فرایند تاثیر می گذارند.
مطالعات تحلیلی از جمله مهمترین کاربردهای داده های اندازه گیری هستند، چرا که به بهترین نحوی به درک بهتر فرایند کمک می کنند.
Leave A Comment