Калибриране в автоматизирания контрол на качеството: изграждане на доверие в производствените данни
Защо автоматизацията не може да коригира всяка грешка при измерване?
Автоматизираните системи за инспекция събират измервания, прилагат програмирани изчисления и сравняват резултатите с критериите за приемане. Тези операции могат да подобрят последователността и да намалят ръчната обработка.
Правилният софтуер обаче не може да гарантира точността на първоначалното измерване. Датчикът може да се отклони, докато PLC контролерът, последователността на изпитване и системата за отчитане продължават да работят нормално. Трябва да се вземе предвид целият измервателен тракт, включително входният хардуер, като например аналоговият изолиран входен модул за ниски нива Schneider BMXART0814, наред със софтуера.
Това разграничение е важно, когато резултатите от измерванията определят приемането на продукт, настройването на процес или решенията за поддръжка. Повтарящите се резултати може да изглеждат последователни, но въпреки това да не са подходящи за вземането на предвиденото решение.
Калибрирането и осигуряването на надеждност на измерванията помагат на организациите да събират доказателства за работата на измервателното оборудване при определени условия.
Каква е разликата между калибриране, проверка и настройка?
Тези дейности са свързани, но имат различни цели.
- Калибриране: Установява връзката между показанията на уреда и референтните стойности при определени условия.
- Проверка: Установява дали са изпълнени определени изисквания.
- Настройка: Променя измервателния уред, така че показанията му да се доближат до изискваните стойности.
Калибрирането не означава автоматично, че уредът е бил настроен. Резултатът от калибрирането може да разкрие грешка, без да се променят настройките на уреда.
Запазете резултата преди настройката. Той може да помогне да се определи дали измерванията, направени след предходното калибриране, трябва да бъдат преразгледани.
Разграничавайте също резултата от калибриране от общата функционална проверка. Това, че уредът реагира на тестов входен сигнал, не доказва непременно, че е постигната изискваната точност на измерване.
Какво трябва да съдържа един полезен запис от калибриране?
Записът от калибрирането трябва да съдържа достатъчно информация за идентифициране на оборудването и тълкуване на резултатите.
- Уникален идентификатор на оборудването и описание на уреда.
- Дата на калибриране и съответните условия на околната среда.
- Еталони и съответната информация за проследимостта им.
- Показания преди настройката и докладвани грешки на измерването.
- Неопределеност на измерването, когато е приложимо.
- Подробности за настройката и резултати след настройката.
- Идентификация на техника или лабораторията и одобрена процедура.
- Дата на следващия преглед или интервал за повторно калибриране съгласно системата за качество.
Изискванията варират според отрасъла, уреда и системата за качество. Определете задължителните полета в записа съгласно приложимите процедури и стандарти.
Съхранявайте записите за калибриране така, че да могат да се свързват с измерванията, получени от оборудването. Тази връзка е особено полезна при разследване на исторически проблеми с качеството.
Как се свързва статусът на калибриране с резултатите от автоматизираните изпитвания?
Автоматизирана система за управление на качеството трябва да идентифицира измервателното оборудване, използвано за всяко приложимо изпитване. То може да включва датчици за налягане като датчика за налягане от серията Yokogawa DPharp EJA, температурни сонди, инструменти за измерване на размери, тензодатчици и други измервателни уреди, като например pH датчика Yokogawa FU20. Мониторинговото оборудване, като модула за откриване на превишена скорост Bently Nevada 3500/53M, също зависи от надеждни измервания.
Когато архитектурата го позволява, свържете всеки протокол от изпитване с идентификатора на уреда и неговия статус на калибриране към момента на измерването.
Например протоколът от проверка на размерите може да съдържа информация за измервателния уред, времевия маркер на изпитването, резултата от измерването, приложимите граници за приемане и записа за калибриране.
Тази информация помага на инженерите по качеството да определят кои исторически резултати може да изискват допълнителна проверка след неуспешно калибриране.
Датата за калибриране, която вече е просрочена, сама по себе си не доказва, че всички предишни измервания са били неточни. Правилната оценка отчита работата на уреда, неопределеността на измерването, условията на използване и приложимите изисквания за качество.
Как трябва да се преразглеждат интервалите за повторно калибриране?
Фиксираният интервал осигурява ясен график, но невинаги отразява поведението на оборудването в експлоатация. Използването, средата, начинът на работа и историческата стабилност могат да повлияят на измервателните характеристики.
ILAC-G24 предоставя насоки за определяне и преразглеждане на интервалите за повторно калибриране на измервателно оборудване. Организациите трябва да използват подходящ документиран метод, вместо да променят интервалите без подкрепящи доказателства.
Какво показват историческите резултати от калибрирането?
Сравнете резултатите „както е намерено“ от последователни цикли на калибриране. Потърсете повтарящо се отклонение, промени в грешката на измерване и неочаквана нестабилност.
Как работните условия влияят на интервалите?
Вземете предвид температурата, вибрациите, замърсяването, механичното износване, работния цикъл и начина на работа с оборудването. Установете дали действителната работна среда се различава от условията при калибрирането. Например условията на вибрации често се проследяват със специализирани уреди като двуканалния монитор за вибрации Bently Nevada 3300/16 XY/GAP.
Колко критично е измерването?
Оценете последствията от неправилно измерване. Оборудването, използвано за критични решения за приемане, може да изисква по-строг контрол от уредите, използвани за общо отчитане.
Как трябва да се документират решенията относно интервалите?
Записвайте метода, доказателствата, одобрението и датата на прегледа за всяко решение относно интервала. Не удължавайте интервалите само за да намалите разходите за калибриране.
Как да разследвате съмнителни исторически резултати?
Когато резултатът от калибрирането разкрие неприемлива грешка, първо установете кой уред е засегнат и за кой период е необходима оценка.
След това установете кои измервания са свързани с този уред. Прегледайте съответните производствени партиди, протоколите от изпитвания, събитията по поддръжката и условията на работа.
Оценете наблюдаваната грешка при калибриране спрямо предвидената употреба на уреда и приложимите изисквания за неопределеност. Определете дали историческите резултати остават приемливи, изискват допълнителни изпитвания или налагат официално решение.
Не обезсилвайте автоматично всички исторически записи. Също така не приемайте, че липсата на аларма доказва правилността на измерванията.
Документирайте техническата обосновка, обхвата на прегледа, коригиращите действия и одобренията. Така ще създадете защитим запис за последващи разследвания в областта на качеството.
Какви са ограниченията на метрологичната проследимост?
Метрологичната проследимост се основава на документирана връзка между резултата от измерването и подходящ еталон чрез непрекъсната верига от калибрирания. Неопределеността на измерването допринася за тълкуването на тази връзка.
Самата проследимост не гарантира, че измерването е подходящо за предвидената цел. Неопределеността трябва да е достатъчно малка за вземаното решение.
Например уредът може да има документирана метрологична проследимост при калибриране, но все пак да не е подходящ за толеранс, който изисква значително по-високи измервателни възможности.
Затова инженерите по качеството трябва да вземат предвид целия процес на измерване, включително характеристиките на уреда, качеството на еталона, условията на средата, неопределеността и критериите за приемане.
Заключение: свързване на измерванията с инженерните решения
Надеждният автоматизиран контрол на качеството изисква повече от последователно изпълнение на софтуера. Поддържайте съдържателни записи за калибриране, свързвайте уредите с резултатите от изпитванията и преценявайте неопределеността на измерването спрямо предвиденото приложение. Използвайте данни от предишни калибрирания, за да обосновавате решенията за интервалите, и разследвайте систематично съмнителните резултати. Накрая съхранявайте данните при първоначалното състояние на уреда и документирайте коригиращите действия. Тези практики помагат да се свържат физическите измервания с инженерните решения, взети въз основа на тях.
