کنترل فرآيند اندازه‌گيري

در يک سيستم ايده ال اندازه‌گيري، اندازه‌هاي تکراري بدست آمده از يک شئ واحد نبايد هيچگونه تغييري نشان دهند، به عبارت ديگر وسيله اندازه‌گيري بايد تکرارپذيري (repeatability) کامل داشته باشد.

البته سيستم‌هاي اندازه‌گيري واقعي تکرارپذيري کامل نشان نمي دهند. منابع زياد تغييرات وجود دارد. برخي مربوط به محيط عملکرد و برخي هم مربوط به تغييرات در خود سيستم اندازه‌گيري مي‌باشد. تصوير واقعي تر اندازه‌هاي تکرار شده يک شئ واحد در شکل زیر نشان داده شده است
 مشاهدات متوالي بطور تصادفي در اطراف مقدار اسمي که سيستم اندازه‌گيري قرار است آنرا اندازه‌گيري کند تغييرات دارند.

از آنجائيکه اندازه‌ها متأثر از تغييرات محيط، اپراتورهاي متفاوت، روشهاي مختلف استفاده، فرسودگي وسيله اندازه‌گيري و ساير عوامل مي‌باشند، فرآيندهاي اندازه‌گيري را مي‌توان به فرآيندهاي توليدي شبيه نمود که بايد بطور آماري کنترل شوند، شباهت به توليد، استفاده از فنون نمودارهاي کنترل را در مورد سيستمهاي اندازه‌گيري مناسب مي‌سازد و در حقيقت چنين فنوني براي تأمين اعتبار يک سيستم اندازه‌گيري مهم مي‌باشند.

استاندارد مقابله و نمودارهاي کنترل

يک روش رايج در اغلب کاربردهاي کنترل ابزارهاي اندازه‌گيري استفاده از استانداردهاي مقابله (check standards) مي‌باشد. استانداردهاي مقابله، اشياء اندازه‌گيري نسبتاً ثابتي مي‌باشند که جهت تهيه نمودارهاي کنترل در مورد عملکرد سيستم اندازه‌گيري در فاصله‌هاي معين توسط سيستم، اندازه‌گيري مي‌شوند.

 براي مثال، يک بلوک سنجه (gage block) يک اينچي که آنرا استاندارد مقابله مي‌ناميم ممکن است در فاصله‌هاي معين با يک ميکرومتر مشخص اندازه‌گيري شود و از ترتيب اندازه‌هاي بدست آمده براي ايجاد نمودارهاي کنترل استفاده شود.

تغييرات غيرعادي بر روي اين نمودارها تغييرات در عملکرد ميکرومتر را نشان خواهد داد. چنين نمودارهاي کنترلي يا با استفاده از داده‌هاي خوانده شده اوليه (اندازه‌ها) و يا با استفاده از انحراف اين اندازه‌ها از مقدار اسمي استاندارد مقابله رسم مي‌شوند.

شکل زیر نمودارهاي کنترل براي يک مجموعه اندازه‌هاي تکرار شده مربوط به يک استاندارد مقابله را که طول آن 1 اينچ معلوم مي‌باشد نشان مي‌دهد.

يک نمودار براساس اندازه‌هاي اوليه مي‌باشد و نمودار ديگر براساس انحرافات اندازه‌ها از 1 اينچ (مقدار اسمي) رسم شده است.

توجه آنکه قواعد مربوط به نمودارهاي کنترل در تشخيص اينکه تغييرات در اندازه‌ها مربوط به تغييرات تصادفي مي‌باشند يا ناشي از انحرافات با دليل بايد رعايت گردد.

بهتر آنستکه از استانداردهاي مقابله شبيه اشياءاي که طي توليد عادي اندازه‌گيري مي‌شوند استفاده شود. يک علت اينکار اينستکه هيچ تغييري در سيستم اندازه‌گيري براي وفق دادن چنين استانداردهاي مقابله اي لازم نخواهد شد.

همچنين داخل کردن استانداردهاي مقابله در اقلام توليد معمولي بطوريکه استانداردها دقيقاً همان شرايط موجود در محيط توليد را تجربه نمايند مفيد (و در مواقعي لازم) خوهد بود.

از نمودارهاي کنترل مختلفي که مي‌توان در مورد اندازه‌هاي متناوب استانداردهاي مقابله بکار برد نمودار جمع تجمعي يا کيوسام (cusum) مناسبتر از نمودار مقادير انفرادي (x) مي‌باشد . اول اينکه نمودارهاي کيوسام براي کشف انحرافات از يک مقدار هدف (در اينجا مقدار اسمي استاندارد مقابله) طراحي شده اند. دوم اينکه، هر چند نمودار کنترل مقادير انفرادي را نيز مي‌توان براي کشف انحرافات از يک مقدار هدف استفاده کرد (با قرار دادن خط مرکزي نمودار برابر مقدار هدف)، حساسيت بيشتر نمودار کيوسام، کشف سريعتر تغييرات در اندازه‌ها را امکان پذير مي‌سازد.

 دانلود متن مقاله