В рамках работы над проектом по индустриализации рабочих лопаток двигателя Leap-1B одним из условий промышленного одобрения компанией SafranAE стала необходимость предоставить результаты анализа измерительной системы в соответствии с методологией MSA.
Благодарим редакцию журнала «Трамплин к успеху» НПО «Сатурн» за предоставление данного материала.
Автор: Мария Лотонина, к.т.н., ведущий специалист по качеству ЦПК «Лопатки турбины» ПАО «ОДК-Сатурн»
MSA (Measurement System Analysis) – метод, позволяющий дать заключение о приемлемости используемой измерительной системы через количественное выражение её характеристик.
Измерительная система рассматривается как совокупность ряда элементов, используемых для придания количественных значений измеряемым величинам: измерительный прибор, измеряемая деталь, оператор измерительного прибора, программное обеспечение, состояние рабочего места оператора, процедуры, описывающие процесс измерения и непосредственно измерительный процесс.
Основной постулат методологии гласит: измеряет не прибор, измеряет измерительная система!
Нужно отметить, что в нашей инженерной практике применение данной методологии не является основополагающим. Инженеры изучают основы MSA как отдельный элемент на курсах повышения квалификации, в составе курса по изучению методологии 6 Сигм, используют как специальный инструмент для решения некоторых локальных задач, так например, в заготовительном производстве при контроле отливок рабочих лопаток двигателя SaM146.
Основная задача анализа измерительных систем состоит в том, чтобы проверить, может ли то, чем мы измеряем измерять то, что мы измеряем, то есть, качество измеряемых данных определяется статистическими свойствами многочисленных измерений, выполненных в стабильных условиях. Результатом анализа является определение следующих характеристик измерительной системы: смещение в рамках калибровки, смещение в измеряемом диапазоне, сходимость и воспроизводимость измерительного процесса, стабильность измерительного процесса.
Расчет характеристик системы измерений в рамках программы Leap-1B выполнялся статистическим методом Gage R&R (Gage Repeatability and Reproducibility). Это весьма трудоемкий в исполнении тест, но он является наиболее предпочтительным, так как позволяет провести более точные расчеты: была проведена серия тестов с участием трех аттестованных контролеров и операторов КИМ, которыми для каждой тестовой детали было выполнено десять независимых измерений на каждом аттестуемом средстве измерений. Основным условием выполнения этого теста является то, что оператор наверняка не знает в какой конкретный момент он работает с тестовой деталью. Измерительная система должна быть в состоянии статистического контроля – изменения результатов измерений (дисперсия) в повторяемых условиях должны происходить случайным образом (нормальное распределение значений) по обычным причинам, в условиях отсутствия системной вариации. Дисперсия измерительной системы сравнивается с допусками на продукцию, в условиях заданных параметров.
Неотъемлемым инструментом для определения потенциальных причин вариации в измерениях является диаграмма причино-следственных связей (диаграмма Исикавы).
Такой системный подход позволил получить комплексные и объективные данные о потенциале нашей измерительной системы в рамках индустриализации программы Leap-1B: был выявлен ряд конструктивных недостатков в некоторых измерительных приборах, которые не были очевидны на этапе проектирования, и не проявились при первоначальной аттестации оснастки.
Очевидно, что организованная таким образом работа, позволяет получить комплексную количественную характеристику, которая позволяет дать объективную оценку системе измерений продукта, что в свою очередь позволяет минимизировать риски того, что несоответствие элементов системы может привести к ложным решениям при контроле продукта и к излишнему регулированию процесса. Правильность измерения является основой любых производственных систем.
