Мастер контроля качества обработки на станках с ЧПУ:пошаговое руководство по точности и надежности

Мир обеспечения качества представляет собой алфавитный суп из сокращений:QA, PPAP, APQP, CMM, PSW и т. д. 

В этой статье описаны многие из них. Что еще более важно, в нем исследуется, насколько важен каждый из них для контроля качества обработки на станках с ЧПУ. В нем также рассказывается о том, как ориентация на стандарты качества дает явное преимущество, особенно при одновременном выполнении нескольких проектов.

Сами по себе станки с числовым программным управлением (ЧПУ) не могут достичь требуемой точности, скорости и повторяемости, а качество невозможно «проверить» на продукте. Эффективное обеспечение качества возможно только благодаря проверенному процессу и высококвалифицированной команде обеспечения качества (QA).

Вот как это работает:

Шаг 1. Производство детали начинается с проверки проекта

После утверждения заказа на поставку и окончательных чертежей процесс контроля качества официально начинается с проверки печати и получения ответов на следующие вопросы: 

• Можно ли изготовить дизайн клиента? 
• Достижимы ли указанные допуски? 
• Способно ли существующее измерительное оборудование точно проверить все характеристики отпечатка?

Только после этого команды контроля качества и инженеры приступают к процессу расширенного планирования качества продукции (APQP). Для новых конструкций может потребоваться дополнительная предварительная работа как со стороны команд, работающих рука об руку с клиентами, так и с поставщиками литейных предприятий над новыми деталями. Вместе они анализируют процессы проектирования и производства, чтобы оптимизировать функциональность продукта и минимизировать затраты.

Шаг 2. Качество обеспечивает плавный запуск

Процесс APQP продолжается:команда инженеров проектирует приспособления, создает программы и выбирает инструменты, а команда контроля качества выполняет анализ и создает проверки для проверки проектирования и производства. Обе команды работают вместе для достижения общей цели — точного производства и удовлетворенных клиентов.
Для анализа, контроля и документирования производства используется несколько инструментов, в том числе:

• План контроля продукции (PCP) — перечислены все спецификации заказчика, этапы производственного процесса и контроль качества на каждом этапе.
• Анализ последствий режимов отказов (FMEA) — используется для понимания процесса обработки и управления, а также для минимизации рисков возникновения дефектов.
• Блок-схема процесса (PFD) — описывает производственный процесс для проверок  

Вот наиболее важные результаты:

• Первая проверка товара (FAI) — определяет все характеристики; проверяется каждый раз, когда создается новое задание для производства детали.
• Аудитный лист оператора (OAS) — перечислены все проверки, которые выполняет оператор во время производства.
• Новые датчики — заказывается по мере необходимости 
• Координатно-измерительная машина (КИМ) — прецизионный измерительный прибор, запрограммированный для измерения и проверки положений и характеристик.
• Требования к качеству поставщика (SQR) — следит за тем, чтобы все вопросы и проблемы были доведены до сведения и решены.
• Инженерные проекты — проверено инженером по качеству (QE).

Шаг 3. Образцы продукции

Особого внимания заслуживает первый серийный образец. После того как производство настраивает задание и запускает первую деталь, оператор завершает FAI, и деталь передается в группу контроля качества, которая работает с оператором и инженерами, если какие-либо особенности:

• Вне терпимости — например, необходимо отверстие диаметром 5 дюймов с допуском +- 0,001 дюйма. Если диаметр отверстия составляет 4,9980 дюйма, он слишком мал и выходит за пределы допуска 
• В допуске, но за пределами номинала — например, для одного и того же отверстия диаметром 5 дюймов нарез последовательно составляет 4,9991 дюйма, 4,9992 дюйма, 4,9991 дюйма и т. д. Цель состоит в том, чтобы приблизить это значение к 5,000 дюйма +- 0,0002 дюйма (а не 4,9992 дюйма +-0,0002 дюйма)

После того, как деталь проходит проверки FAI и CMM, составляется отчет о первоначальной выборочной проверке (ISIR), который включает в себя полноразмерный макет детали для проверки спецификаций печати. Кроме того, каждый размер на чертеже измеряется и записывается.

Затем отдел контроля качества утверждает процесс утверждения производства детали. Производится множество производственных образцов (обычно 30 штук), три из которых проверяются на ISIR (первая деталь плюс еще две пробы, обычно взятые из середины и конца тиража).

КРАТКИЙ ФАКТ:  У Stecker Machine показатель успешности отгрузки деталей составляет 99,99 %.

Шаг 4:Ордер на подачу части (PSW)

После того, как образцы прошли ISIR и были готовы, оформляется и отправляется ордер на поставку деталей. Образцы используются для измерения возможностей процесса (способности процесса создавать продукт в пределах спецификаций). На этом этапе измеряется повторяемость и воспроизводимость манометра, что обеспечивает точность манометрического прибора.

Затем заполняется весь пакет документации по процессу утверждения производства деталей (PPAP) и предоставляется с подписанным ордером.

КРАТКИЙ ФАКТ:  Stecker Machine достигает 100 % как по срокам, так и по показателю одобрения

Команда качества играет ключевую роль в производстве новых деталей

Слишком часто процесс обеспечения качества деталей, обработанных на станках с ЧПУ, рассматривается как «обеспечение качества по сравнению с производством», но эти два процесса могут (и должны) дополнять друг друга. Качество не должно тормозить производство.

КРАТКИЙ ФАКТ:  Stecker Machine доставляет более 99 % заказов вовремя

Опытная команда контроля качества совмещает эти две цели в плавном запуске PPAP. В команду Stecker Machine, состоящую из 20 человек, входят аудиторы, техники, инженеры, программисты и системный координатор. Команда специалистов разного профиля, но все они работают вместе, чтобы обеспечить производство в соответствии с требованиями заказчика.

Stecker Machine часто выпускает несколько новых деталей одновременно, проверяя команду контроля качества.  Сроки, как правило, сжаты, ресурсы тщательно управляются и согласовываются, и несколько человек приступают к выполнению множества ISIR с полноразмерными макетами. Любые проблемы с графиком и рабочей силой решаются программистами КИМ, техническими специалистами, менеджерами и даже учениками машинистов.

В одном конкретном проекте три широко используемые КИМ компании Stecker Machine для деталей FAI расширились до четвертой (еще семь предназначены для деталей в рабочем цикле). Это потребовало корректировки плана выборочного контроля продукции, в основном путем определения производственных деталей, которые были стабильными и могли проверяться реже. Увеличения брака производства не произошло, и график остался неизменным.

Проявив немного творчества и упорный труд, команда контроля качества компании Stecker одновременно произвела более 30 новых деталей, сохранив при этом качество. Этот энтузиазм и целеустремленность в конечном итоге привели к удовлетворению (и даже превышению) потребностей клиентов.

Готовы проверить механическую обработку и качество Stecker? Отправьте запрос предложения (последнее сокращение в этой статье. Обещаем!), свяжитесь с нами или позвоните по телефону 920-726-4526. Еще не готовы? Прочтите этот практический пример, посвященный проблемам обработки, тестирования и качества.

Об авторе

Брайан возглавляет отдел качества компании Stecker Machine, возглавляя разработку нового продукта Advanced Product Quality Planning (APQP), а также внедряя и соблюдая системы управления качеством ISO 9001 и IATF 19649. Он и его команда выполняют планы контроля и аудита, гарантируя, что вся продукция соответствует строгим спецификациям клиентов. Брайан прошел путь в SMC от программиста КИМ до инженера по качеству и менеджера по качеству.