Калибровка в автоматизированном контроле качества: повышение достоверности производственных данных
Почему автоматизация не может исправить каждую погрешность измерения?
Автоматизированные системы контроля собирают результаты измерений, выполняют запрограммированные расчеты и сравнивают результаты с критериями приемки. Эти операции могут повысить согласованность и сократить объем ручной обработки.
Однако корректное программное обеспечение не гарантирует точность исходных измерений. Датчик может дрейфовать, хотя ПЛК, последовательность тестирования и система отчетности продолжают работать в штатном режиме. Необходимо учитывать весь измерительный тракт, включая входное оборудование, например аналоговый изолированный модуль входов низкого уровня Schneider BMXART0814, наряду с программным обеспечением.
Это различие важно, когда результаты измерений определяют приемку продукции, корректировку процесса или решения о техническом обслуживании. Повторные результаты могут казаться согласованными, но при этом быть непригодными для принятия конкретного решения.
Калибровка и обеспечение достоверности измерений помогают организациям получать подтвержденные данные о работе измерительного оборудования в заданных условиях.
В чем разница между калибровкой, проверкой и регулировкой?
Эти действия служат связанным, но различным целям.
- Калибровка: Установление соотношения между показаниями прибора и значениями эталона в заданных условиях.
- Проверка: Определение того, выполнены ли установленные требования.
- Регулировка: Изменение измерительного прибора, чтобы его показания приблизились к требуемым значениям.
Калибровка не означает, что прибор автоматически отрегулирован. Результат калибровки может выявить погрешность, не изменяя настройки прибора.
Зафиксируйте результат до регулировки, прежде чем что-либо настраивать. Он поможет определить, нужно ли пересмотреть результаты измерений, полученные после предыдущей калибровки.
Также различайте результат калибровки и общую функциональную проверку. Реакция прибора на тестовый сигнал еще не означает, что подтверждена требуемая точность измерений.
Что должна содержать полезная запись о калибровке?
Запись о калибровке должна содержать достаточно информации для идентификации оборудования и интерпретации результатов.
- Уникальный идентификатор оборудования и описание прибора.
- Дата калибровки и соответствующие условия окружающей среды.
- Эталоны и соответствующая информация об их метрологической прослеживаемости.
- Показания до регулировки и зарегистрированные погрешности измерений.
- Неопределенность измерений, если применимо.
- Сведения о регулировке и результаты после регулировки.
- Идентификационные данные техника или лаборатории и утвержденная процедура.
- Дата следующей проверки или интервал между калибровками в соответствии с системой качества.
Требования различаются в зависимости от отрасли, прибора и системы качества. Определите обязательные поля записи согласно применимым процедурам и стандартам.
Храните записи о калибровке так, чтобы их можно было связать с измерениями, полученными с помощью оборудования. Эта связь особенно полезна при расследовании проблем с качеством, выявленных в прошлом.
Как связать статус калибровки с результатами автоматизированных испытаний?
Автоматизированная система контроля качества должна определять измерительное оборудование, использованное для каждого соответствующего испытания. К нему могут относиться датчики давления, такие как датчик давления Yokogawa DPharp серии EJA, температурные зонды, приборы для измерения размеров, тензодатчики и другие измерительные устройства, например датчик pH Yokogawa FU20. Контрольно-измерительное оборудование, например модуль обнаружения превышения скорости Bently Nevada 3500/53M, также зависит от достоверности измерений.
Если это позволяет архитектура системы, связывайте каждую запись об испытании с идентификатором прибора и его статусом калибровки на момент измерения.
Например, в записи о проверке размеров можно указать измерительный прибор, время проведения испытания, результат измерения, применимые пределы приемки и запись о калибровке.
Эти сведения помогают инженерам по качеству определить, какие результаты прошлых измерений могут потребовать дополнительной проверки после неудачной калибровки.
Однако сам по себе факт просрочки калибровки не доказывает, что все предыдущие измерения были неверными. Для правильной оценки учитывают характеристики прибора, неопределенность измерений, условия использования и применимые требования к качеству.
Как следует пересматривать интервалы повторной калибровки?
Фиксированный интервал обеспечивает простой график, но не всегда отражает поведение оборудования в эксплуатации. На точность измерений могут влиять интенсивность использования, условия окружающей среды, обращение с оборудованием и его стабильность в прошлом.
ILAC-G24 содержит рекомендации по определению и пересмотру интервалов повторной калибровки измерительного оборудования. Организациям следует использовать соответствующий документированный метод, а не менять интервалы без подтверждающих данных.
Что показывают исторические результаты калибровки?
Сравнивайте результаты калибровки до регулировки в последовательных циклах. Отслеживайте повторяющийся дрейф, изменения погрешности измерений и неожиданную нестабильность.
Как условия эксплуатации влияют на интервалы?
Учитывайте температуру, вибрацию, загрязнение, механический износ, режим работы и условия обращения с оборудованием. Определите, отличается ли фактическая среда эксплуатации от условий, в которых проводилась калибровка. Например, вибрацию часто отслеживают с помощью специализированных приборов, таких как двухканальный монитор вибрации Bently Nevada 3300/16 XY/GAP.
Насколько критично это измерение?
Оцените последствия неправильного измерения. Для оборудования, используемого при принятии критически важных решений о приёмке, могут потребоваться более строгие меры контроля, чем для приборов общего назначения.
Как документировать решения об интервалах?
Для каждого решения об интервале фиксируйте метод, доказательства, утверждение и дату проверки. Не увеличивайте интервалы только ради снижения затрат на калибровку.
Как расследовать сомнительные исторические результаты?
Если результат калибровки выявляет недопустимую погрешность, сначала определите затронутый прибор и период, который необходимо оценить.
Затем определите измерения, связанные с этим прибором. Проверьте соответствующие партии продукции, записи испытаний, сведения о техническом обслуживании и условиях эксплуатации.
Оцените выявленную погрешность калибровки с учётом предполагаемого применения прибора и применимых требований к неопределённости. Определите, остаются ли исторические результаты приемлемыми, требуют ли дополнительных испытаний или нуждаются в официальном решении.
Не аннулируйте автоматически все исторические записи. Но и не считайте, что отсутствие сигнала тревоги доказывает правильность измерений.
Документируйте техническое обоснование, объём проверки, корректирующие действия и утверждения. Это создаёт обоснованную документальную запись для последующих расследований в области качества.
Каковы ограничения прослеживаемости измерений?
Метрологическая прослеживаемость подразумевает документально подтверждённую связь между результатом измерения и соответствующим эталоном через непрерывную цепочку калибровок. Неопределённость измерений учитывается при интерпретации этой связи.
Одна лишь прослеживаемость не гарантирует, что измерение подходит для предполагаемой цели. Неопределённость должна быть достаточно малой для принимаемого решения.
Например, для прибора может быть документально подтверждена прослеживаемость калибровки, но он всё равно может оказаться непригодным для допуска, требующего значительно более высокой точности измерений.
Поэтому инженерам по качеству следует учитывать весь процесс измерений, включая характеристики прибора, качество эталона, условия окружающей среды, неопределённость и критерии приёмки.
Заключение: связь измерений с инженерными решениями
Надёжный автоматизированный контроль качества требует большего, чем стабильное выполнение программного обеспечения. Ведите содержательные записи о калибровке, связывайте приборы с результатами испытаний и оценивайте неопределённость измерений с учётом предполагаемого применения. Используйте исторические данные о калибровке для обоснования решений об интервалах и систематически изучайте сомнительные результаты. Наконец, сохраняйте данные до регулировки и документируйте корректирующие действия. Эти практики помогают связать физические измерения с принимаемыми на их основе инженерными решениями.
