TECHNIKA Az üzemi méréstechnika hat szabálya Tárgyszavak: mérés; méréstechnika; számítógépes; szoftver; adatfeldolgozás; optikai ellenőrzés; mérőrendszer; integrált. A méretek felvétele és a mérési adatok feldolgozása mindig is a minőségbiztosítás alapja volt. Bármilyen nagyságú vállalatról is legyen szó, mérések alapján hozzák meg a döntéseket. A baj csak az, hogy igen nagy mértékű a mérésekkel kapcsolatos elfecsérelt idő és anyagi kiadás az erőfeszítések szükségtelen párhuzamosságai miatt. Még az olyan vállalatoknál is, ahol pedig rendelkezésre áll a szoftver és megfelelő számítógépi háttér, igen sok olyan, nem hatékony és hibákra hajlamosító művelet van, amelyeket ki kell küszöbölni, pl.: – a mérési rendszert előbb papíron tervezik meg, hogy azután beiktassák a számítógépes tervezési (CAD) modellbe, – a vizsgálati programokat „kézzel” írják és ellenőrzik, amikor ezt a munkát a szoftver sokkal jobban végezné el, – különböző modellekre és típusokra külön méréssorozatokat fejlesztenek ki, holott egyetlen mérési program sokkal alkalmasabb lenne, – ismét megmérnek olyan alkatrészeket, amelyeket máshol már mértek és kiértékeltek, – alkatrészeket a számítógépes koordináta-mérőgépre visznek, amikor az előállító gépen a mérést is el lehetne végezni, – egyes alkatrészeket nem a megfelelő berendezésen mérnek, azért, hogy ne kelljen a szoftvert átírni, vagy új programot fejleszteni, – a dolgozókat sokféle mérőgép és program használatára képezik, akkor, amikor lehetséges lenne valamennyi berendezést ugyanazzal a programcsomaggal működtetni. A folyamatok alapos elemzésével a hibás gyakorlat hatékonyságot rontó tényezői kiküszöbölhetők. A méréstechnika – ha helyesen alkal-
mazzák – erősíti a tervezés, a gyártás és a kiértékelés kapcsolatát, csökkenti a fölös erőfeszítéseket, „áramvonalasítja” az adatgyűjtést, adattárolást és -kiértékelést, elősegíti, hogy ahol szükség van információra, ott az megjelenjen.
Hat egyszerű szabály A méréstechnikai rendszer tervezésére, kialakítására készülő vállalatoknak a következőkben ismertetett hat egyszerű szabályt célszerű követniük. 1. A tervet és a szándékot – amilyen korán csak lehet – elektronikusan kell rögzíteni A gyártók terjesszék ki CAD-modelljük használatát a koordinátamérőgépek (CMM) és más berendezések, pl. az optikai ellenőrző rendszerek programozására is. Sajnos, a geometriai mérések és tűrésadatszámítások tipikusan nem szerepelnek a CAD-modellekben, külön kell ezeket a műveleteket a rendszerbe beiktatni. A geometriai méreteket és a tűréseket egyébként műszaki rajzról írják be a számítógépes rendszerbe, ami adatbeviteli és adatértelmezési hibalehetőségeket rejt. Érdemes a legújabb CAD-rendszereket alkalmazni, amelyek már a tűrésezést is elvégzik. Célszerű a CAD-modelleket a vizsgálati tervek és a programozási hatékonyság javítására is felhasználni. 2. Gondoskodni kell arról, hogy a mérőrendszereket működtető és ellenőrző szoftver egységes legyen Az egységes, közös szoftver alkalmazása nagymértékben csökkenti az új mérőrendszer (vagy egy-egy új berendezéselem) bevezetésekor szükséges képzés igényét. A kezelőknek nem kell többféle eljárást emlékezetben tartaniuk, mert hasonló vagy teljesen azonos műveleteket kell végezniük. Ilyen szoftverek a mérőberendezések széles választékához rendelkezésre állnak, beleértve a koordináta-mérőgépeket is. 3. Automatizálni kell a mérő/ellenőrző rendszerek programozását, és a programokat meg kell osztani a különböző mérőeszközök között A legtöbb méréstechnikai szoftvercsomag CAD-modelleket alkalmaz a mérőrendszer programozásának alapjaként. Sok különböző rendszer kapható, a mérendő jellemzők egyszerű kiválasztásától és a mérési pon-
tok meghatározásától az olyan speciális modulegységekig, amelyek kiolvassák a mérési terveket, vagy a CAD-modellbe beépített geometriai és tűrésezési információkat. A CAD-modell ezek alapján automatikusan előállítja a vizsgálati lépéssorokat. Ráadásul a mérési szoftver egységessége („közös platformja”) lehetővé teszi, hogy a különböző típusú és márkájú mérőberendezések közös szoftverrel működjenek. 4. A mérési adatokat közös adatbázisba kell gyűjteni, ezáltal lehetővé válik a lehető legjobb elemző segédeszközök használata Minden mérési adat – függetlenül azok forrásától – közös, ellenőrzött adatbázisba kerül, ahol azok rendelkezésre állnak a létező legkorszerűbb elemző segédeszközökkel végezhető feldolgozásra, további elemzésre. Sok felhasználó számára ez egyszerű statisztikai folyamatirányítási (SPC) programot jelent, mások az adatokat speciális modulokban kívánják értékelni, vagy olyan különleges alkatrészekről akarnak mérési jegyzőkönyveket készíteni, mint pl. fogaskerekek. Ha közös az adatbázis, nem okoz nehézséget minden adat sok szempont szerint végzendő elemzése. 5. Automatikusan kell előállítani a mérési jegyzőkönyveket, oly módon, hogy ne lehessen kétség afelől, melyek a fontos adatok A jó jegyzőkönyvkészítő szoftvercsomag a nyers méretadatoknak mintegy a „párlatát” állítja elő, néhány tömör, a gyártási folyamatot érzékeltető, a rendellenességek felismerését és helyesbítését megkönnyítő információt ad. Ugyanakkor alkalmasnak kell lennie időszakonkénti jelentéskiadásra és olyan speciális jegyzőkönyvek készítésére is, amelyek valamely gyártási műveletbe mélyebb betekintést adnak. Egyes jelentések igen egyszerűek, pl. néhány szerszám elállítódását és az utánállítás szükségességét jelző számadatból állnak, mások bonyolult grafikát, táblázatot vagy diagramot is tartalmaznak. Igen hasznosak a CAD-modellt is tartalmazó jegyzőkönyvkészítő szoftvercsomagok, mert egy pillanat alatt áttekinthetően be tudják mutatni a tényleges és potenciális problémákat, mielőtt azok még költséges selejtet és újramunkálásokat okoznának. 6. Elektronikus eszközöket kell alkalmazni mindenütt, ahol fontos a gyorsaság A ma már mindenütt jelenlevő helyi hálózatok és az internethozzáférés révén nem lehet akadálya az információk és jelentések gyors
továbbításának az érintettek számára, legyenek akár egy szomszédos helyiségben vagy egy másik kontinensen. A vállalati méréstechnika valamilyen igényre előálló eredménye pillanatok alatt kiadható, azt kell csak eldönteni, hogy ki, mikor, milyen adatot kapjon meg.
Látáson (optikai eszközökön) alapuló méréstechnika Lehet-e integrálni minden méréstípust a vállalati méréstechnika koncepciójának kereteiben? Nem egészen. De még az olyan eltérő technikák is, mint a tapintó- és látóérzékelés is nagymértékben integrálhatók. Egy nemrégiben lefolytatott hároméves kutatási/fejlesztési program eredményeként, amelyet egy mérési szoftver fejlesztésére szakosodott cég támogatott, sikerült kiterjeszteni e cég PC-DMIS mérési szoftverének alkalmazhatóságát az optikai méréstechnika speciális igényeire (olyan változók figyelembevételére, mint a megvilágítás, a nagyítás és a képérzékelés, képfelvétel). A közel tucatnyi szoftverfejlesztő mérnök ezután a javasolt megoldásokat beépítette a szoftverbe. Az eredmény: teljes látóérzékelésre épített méréstechnikai eszközkészlet, ami magában foglalja a koordináta-mérőgépek már évek óta rutineljárásként rendelkezésre álló CAD-ra alapozott programozási lehetőségét is. Az optikai mérések új megközelítése az üzemi méréstechnika több szabályát is magába foglalja: – terv és cél: ezúttal először alkalmazhatók CAD-modellek látóérzékelős rendszerek automatikus és félautomatikus programozásához; – irányítás és működtetés: a koordináta-mérőgépek és optikai rendszerek működtetése egyazon szoftverrel rendkívüli mértékben lecsökkenti az e berendezések használatához és programozásához szükséges képzés idejét; – programozás: a látóérzékelésre alapozott méréstechnika szakembereinek ölébe hull az a lehetőség, hogy hozzáférésük van a programba beépített minden automatizált, szabad formátumú programozási, közreadási és ellenőrzési segédeszközhöz, emellett a felhasználók megoszthatják a programokat a különböző típusú mérőgépek között, vagy sokérzékelős mérőrendszerekre tudják azokat alkalmazni; – nyílt adatbázis és elemzési segédeszközök: a látóérzékelős mérés eredményei automatikusan az ellenőrzött, nyílt architektúrájú
adatbázisba kerülnek, és így rendelkezésre állnak többféle felhasználásra, pl. statisztikai folyamatirányító szoftverrel, elemző programokkal vagy más, pl. jelentéskészítő szoftverrel végzett feldolgozásra. Ráadásul a PC-DMIS platformon futó minden mérési programcsomag segítségével lehetséges valamennyi alkatrészt végigkövetni mérésekkel a teljes gyártási folyamat során. Miközben az adatok kezelése igen egyszerű, a rendszer megakadályozza az adatok, ill. mérések kettőződését. – Jelentéskészítő programcsomagok: a látóérzékelős rendszerekhez készített programcsomag teljes hozzáféréssel kapcsolódik az alapcsomaghoz, annak jelentéskészítő képességéhez. A nagy teljesítőképességű, grafikus megjelenítést is lehetővé tevő szoftver lehetővé teszi a programozók számára, hogy CAD-modell is szerepeljen a kimenetben. Ily módon a látóérzékelős méréshez készített, grafikaorientált szoftver ma már teljes, grafikus mérési jegyzőkönyveket, jelentéseket képes előállítani a döntés előkészítésére, megkönnyítésére. – Közreadás: a látóérzékelős mérések befoglalása az üzemi méréstechnikába megkönnyíti a célok kitűzését, az elemző jelentések készítését különböző célcsoportok igényeire szabott tartalommal és formátumban. A látóérzékelős mérés valaha a méréstechnika speciális területe volt, amelynek szakemberei „ezoterikus világban” éltek és alkottak, misztikus programozási segédeszközöket és eljárásokat alkalmaztak. Az ismertetett fejlődés visszavezeti az optikai méréstechnikát az üzemi méréstechnika sodorvonalába, és a látóérzékelős berendezéseket, programozási eszközeiket és az általuk felvett adatokat hozzáférhetőbbé teszi mindenki számára. Az üzemi méréstechnika hangsúlyozza a tervezési szándék, a mérési szoftver, az elemző segédeszközök, a mérési adatbázis, a jelentéskészítő szoftvercsomagok és a közreadás elektronikus úton megvalósított integrációját. Mivel az adatok és információk megosztásához szükséges infrastruktúra már létezik, az üzemi méréstechnika integrálása nem jár különösebb költségekkel, ugyanakkor jelentős megtakarításokat tesz lehetővé, és segítségével a gyártók panorámaszerűen áttekinthetik műveleteiket. Az alkalmazók ezt a tudást arra tudják felhasználni, hogy kiküszöböljék egy-egy részleg vagy a teljes rendszer hibáit, gátló tényezőit, jobb termékeket állítsanak elő, gyorsabban és az erőfeszítések felesleges pár-
huzamosságai nélkül. Az integrált üzemi méréstechnika az a menedzsmentrendszer, amely a karcsúsított gyártás mintegy karmestereként a legjobb eredmények és beruházás-megtérülés elérését szolgálja. Összeállította: Cserhalmi Ferenc Irodalom: [1] Logee, S.: Six rules for enterprise metrology. = Quality, 44. k. 13. sz. 2005. dec. p. 44–49. [2] Balsan, K.: Integrate asset technologies. = InTech, 53. k. 4. sz. 2006. p. 58–59.
