在CNC加工中使用伪影的3个理由

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根据全球工艺验证协调指导文件,(1)CNC加工可被认为是非特殊过程。因此,不需要验证CNC加工。如果可以对过程控制进行说明,则可以验证CNC加工。展示过程控制的战略方式是使用工件零件.本文将介绍工件,并介绍使用工件支持数控加工的三个主要好处。

工件零件,也称为工件,是专为特定数控机器设计的部件。精心设计的伪影具有挑战机器上每个轴的功能,涵盖所有客户零件系列,并代表机器在生产过程中面临的最具挑战性的操作。工件由跨职能团队设计,该团队已经审查了机床上生产的每个部件和特征,以及所识别的标称和公差以及每个部件和轴的最具挑战性的功能。在完成设计并完成CNC编程之后,在适当的坐标测量机(CMM)上的计量实验室中加工和测量工件,用于说明过程控制。

收集一整年的神器测量数据后,可以最终确定和锁定工件控制图的控制限制。在此之前,应每周制作和测量并以每种特征建立的趋势图表。这样做的一种方法是在机器预热和维护完成后的一周开始时运行一批伪影。可以在各种节目中分析来自每个功能的数据,例如SPC for Excel,Minitab,JMP等,以便主动地识别可分配的原因,因此应捕获各种材料批次,操作员,切割工具和一年中的时间。理想情况下,利用趋势图,直到可以累积20个数据。在此阶段,应将数据转换为控制图表,每项功能一张图表。控制图表的类型可以争论,但为了本文,我们将假设一个基本的X-Bar图表,子组大小为n = 5。为了在此早期阶段中最小化控制警报,最好限制应用的控制图规则的数量。根据商店中的温度和湿度控制,四个西格玛西部电气规则1应该足以占未来32周的季节性。

随着工件过程和数据的建立,工件的三个主要好处变得明显起来。

文物福利

好处1:工件在机器级而不是零件级演示过程控制。

工件可以战略性地用于在机器级展示过程控制。这取代了尝试在每个部件上展示过程控制的麻烦摩尔。通过在每台机器上最具挑战性的功能上展示过程控制,我们有信心也可以在更复杂的功能上证明控制。
这种包络方法类似于通过选择设计窗口的书立来进行工艺验证,例如选择最小的骨钉和最大的骨钉,或者选择最小的表面积和最大的生物相容性表面积。

优点2:工件简化了数控机床的移动。

工件为移动数控机器启用快速风险管理。当移动机器时,在移动之前将始终具有协议始终是良好的做法。应制作和完成安装资格(IQ)协议,以确保机器正确安全地设置。一旦IQ完成,就可以进行机器伪像,并且数据绘制在控制图上。如果所有功能都稳定,则没有统计证据可以说在机器上发生任何改变,因此,重新校准并不合理。如果控制图中一个或多个功能不稳定,则存在足够的统计证据来说,该移动确实影响了机器。在这种情况下,重新校准仅需要专注于显示出不受控制的轴或轴上。将工件创建和控制图表审查合并到IQ协议中,无需运行资格(OQ)协议。在机器移动期间使用伪影有助于最大限度地减少浪费和昂贵的重新校准,并最大限度地提高机器可用性。

好处3:工件使公司能够演示操作员培训的有效性。

工件使标准过程能够展示操作员培训效果。使用工件系统到位,运营商可以阅读工作指令并在细胞领导者的注意眼中制作工件部分的样本。对于分析,可以将新的操作员数据添加到控制图表,并且可以审查图表以稳定。另一个选项是具有Cell Manager制作相同数量的部件并运行等效测试。控制图审查和等效测试都提供了两种基于数据的方法来证明培训效果。使用跨越每台机器上的所有零件的一个工件可节省时间和金钱培训新运算符。

为了帮助巩固示例,想象一个具有三个特性的简单工件。这三个特性跨越了关键轴和三个关键客户,如下面的表1所示。

表1:战略工件设计参数

CNC工件

图1:表1中描述的工件图像,公差表示为平等的双边。

使用控制图选项,如果我们每周制作5个工件,连续10周,并绘制在x柱状图中,我们将看到如下图2所示的内容:

图2:X-Bar图表为10周的功能1数据,子组n = 5

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基于图2中的控制图,我们将得出结论,该机器对于特征1是稳定的,因为控制限制范围内没有数据点(红线)。这些红线对应于西部电气规则1限制。然后,我们将为特征2和3创建类似的控制图。

现在,假设新的运营商已加入该单元格并已完成其读取和审查培训。要完成他们的动手训练,他们使n = 5份。符合新操作员的一种方法是简单地将其数据添加到该机器的现有控制图表数据中。如果他们正在做与其他单元成员一样的事情,那么控制图应该是稳定的(图3)。如果他们正在进行基本不同的东西,控制图表应该检测到它(图4)。

图3:控制图表与控制中的新操作员数据。

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图4:具有新操作员数据的控制图表,展示失控。

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使用等价测试选项,Cell Manager应计算Minitab中所需的示例大小,并使与新操作员相同的工件零件。从那里,可以在Minitab中运行等价测试。对于技术三角洲来说,总容差的十分之一是一个很好的起点。对于特征1,该装置可以在.002“总容差(表1)或.0002”中的差异相差,我们将得出无明显的技术差异。

控制图表选项可能的另一个分析是对过程能力的估计。可以从稳定的控制图估算整体过程能力。这一整体能力很可能会低于任何批量的能力,因此应在机器移动和新的操作员培训效果成功标准中利用批次的能力。

结论

实施战略设计的工件系统使公司能够运行各种有价值的分析。使用跨功能团队并从关键客户中选择各种零件的基础将产生精心设计的工件,即公司可以用来在机器级别的控制,只有一个部分,伪像。正确完成,可以有效地验证CNC加工过程。夫妇具有更好的运营商培训效率,而伪影在快速回报的时间和努力中是一个明智的投资。

参考

1. GHTF / SG3 / N99-10:2004(版本2)


爱德华Jaeck是OEM和合同制造经验的行业领导者。Jaeck先生以前在Medtronic工作,在那里他举行了供应商质量和设计保证角色。然后,他在Lowell Inc,领先的运营和质量团队中扮演了高级领导作用,然后在战略增长和业务发展中作用。JAECK先生专门从事帮助公司识别并最大限度地提高他们的危重差异化。

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