Hiệu chuẩn trong kiểm soát chất lượng tự động: Tạo dựng độ tin cậy trong dữ liệu sản xuất
Vì sao tự động hóa không thể khắc phục mọi sai số đo lường?
Các hệ thống kiểm tra tự động thu thập số liệu đo, áp dụng các phép tính đã lập trình và so sánh kết quả với tiêu chí chấp nhận. Những hoạt động này có thể cải thiện tính nhất quán và giảm khối lượng xử lý thủ công.
Tuy nhiên, phần mềm chính xác không thể đảm bảo rằng phép đo ban đầu là chính xác. Cảm biến có thể bị trôi sai số trong khi PLC, trình tự kiểm tra và hệ thống báo cáo vẫn hoạt động bình thường. Cần xem xét toàn bộ đường đo cùng với phần mềm, bao gồm cả phần cứng đầu vào như mô-đun đầu vào mức thấp cách ly analog Schneider BMXART0814.
Sự khác biệt này rất quan trọng khi kết quả đo quyết định việc chấp nhận sản phẩm, điều chỉnh quy trình hoặc quyết định bảo trì. Các kết quả lặp lại có thể trông nhất quán nhưng vẫn không phù hợp với quyết định dự kiến.
Hiệu chuẩn và bảo đảm phép đo giúp các tổ chức xây dựng bằng chứng về hiệu suất của thiết bị đo trong những điều kiện xác định.
Hiệu chuẩn, kiểm tra xác nhận và điều chỉnh khác nhau như thế nào?
Các hoạt động này có mục đích liên quan nhưng khác nhau.
- Hiệu chuẩn: Xác lập mối quan hệ giữa chỉ thị của thiết bị đo và các giá trị tham chiếu trong những điều kiện xác định.
- Kiểm tra xác nhận: Xác định xem các yêu cầu đã được xác định có được đáp ứng hay không.
- Điều chỉnh: Thay đổi thiết bị đo để chỉ thị của thiết bị tiến gần hơn đến các giá trị yêu cầu.
Hiệu chuẩn không đồng nghĩa với việc thiết bị đo đã được điều chỉnh. Kết quả hiệu chuẩn có thể cho thấy sai số mà không làm thay đổi cài đặt của thiết bị.
Ghi lại kết quả khi nhận thiết bị trước khi điều chỉnh. Thông tin này có thể giúp xác định liệu các phép đo được thu thập kể từ lần hiệu chuẩn trước có cần được xem xét hay không.
Đồng thời, cần phân biệt kết quả hiệu chuẩn với bước kiểm tra chức năng thông thường. Việc thiết bị phản hồi với tín hiệu kiểm tra không đồng nghĩa với việc thiết bị đã chứng minh được độ chính xác đo lường cần thiết.
Hồ sơ hiệu chuẩn hữu ích cần có những gì?
Hồ sơ hiệu chuẩn cần có đủ thông tin để nhận dạng thiết bị và diễn giải kết quả.
- Mã định danh duy nhất của thiết bị và mô tả thiết bị đo.
- Ngày hiệu chuẩn và các điều kiện môi trường liên quan.
- Chuẩn tham chiếu và thông tin truy xuất nguồn gốc áp dụng.
- Số liệu đọc được khi nhận thiết bị và sai số đo được báo cáo.
- Độ không đảm bảo đo khi áp dụng.
- Chi tiết điều chỉnh và kết quả sau điều chỉnh.
- Thông tin nhận dạng kỹ thuật viên hoặc phòng thí nghiệm và quy trình đã được phê duyệt.
- Ngày đánh giá tiếp theo hoặc chu kỳ hiệu chuẩn lại theo hệ thống chất lượng.
Các yêu cầu khác nhau tùy theo ngành, thiết bị và hệ thống chất lượng. Xác định các trường dữ liệu cần ghi theo quy trình và tiêu chuẩn áp dụng.
Lưu trữ hồ sơ hiệu chuẩn sao cho có thể liên kết chúng với các phép đo do thiết bị thực hiện. Mối liên kết này đặc biệt hữu ích khi điều tra các vấn đề chất lượng trong quá khứ.
Làm thế nào để liên kết trạng thái hiệu chuẩn với kết quả kiểm tra tự động?
Hệ thống chất lượng tự động cần xác định thiết bị đo được sử dụng cho từng phép thử liên quan. Các thiết bị này có thể gồm cảm biến áp suất như bộ truyền áp suất dòng Yokogawa DPharp EJA, đầu dò nhiệt độ, thiết bị đo kích thước, cảm biến lực và các thiết bị đo khác như cảm biến pH Yokogawa FU20. Các thiết bị giám sát như mô-đun phát hiện quá tốc Bently Nevada 3500/53M cũng phụ thuộc vào kết quả đo đáng tin cậy.
Khi cấu trúc hệ thống cho phép, hãy liên kết từng hồ sơ kiểm tra với mã định danh của thiết bị và trạng thái hiệu chuẩn tại thời điểm đo.
Ví dụ: hồ sơ kiểm tra kích thước có thể ghi mã thiết bị đo, thời điểm kiểm tra, kết quả đo, giới hạn chấp nhận áp dụng và hồ sơ hiệu chuẩn.
Thông tin này giúp kỹ sư chất lượng xác định những kết quả trước đây nào có thể cần được xem xét thêm sau khi hiệu chuẩn không đạt yêu cầu.
Tuy nhiên, chỉ riêng việc quá hạn hiệu chuẩn không chứng minh rằng mọi kết quả đo trước đó đều không chính xác. Đánh giá đúng cách cần xem xét hiệu suất của thiết bị đo, độ không đảm bảo đo, điều kiện sử dụng và các yêu cầu chất lượng hiện hành.
Nên xem xét lại chu kỳ hiệu chuẩn như thế nào?
Chu kỳ cố định giúp lập lịch đơn giản, nhưng không phải lúc nào cũng phản ánh đúng tình trạng thiết bị khi hoạt động. Tần suất sử dụng, môi trường, cách sử dụng và độ ổn định trong quá khứ đều có thể ảnh hưởng đến hiệu suất đo.
ILAC-G24 đưa ra hướng dẫn về cách xác định và xem xét chu kỳ hiệu chuẩn lại cho thiết bị đo. Các tổ chức nên sử dụng một phương pháp phù hợp đã được lập thành văn bản, thay vì thay đổi chu kỳ mà không có bằng chứng hỗ trợ.
Kết quả hiệu chuẩn trước đây cho thấy điều gì?
So sánh kết quả trước khi hiệu chuẩn qua các chu kỳ hiệu chuẩn liên tiếp. Tìm các xu hướng sai lệch lặp lại, thay đổi về sai số đo và tình trạng mất ổn định bất ngờ.
Điều kiện vận hành ảnh hưởng đến chu kỳ như thế nào?
Xem xét nhiệt độ, độ rung, nhiễm bẩn, hao mòn cơ học, chu kỳ hoạt động và cách sử dụng thiết bị. Xác định xem môi trường vận hành thực tế có khác với các điều kiện được áp dụng khi hiệu chuẩn hay không. Ví dụ, điều kiện rung động thường được theo dõi bằng các thiết bị chuyên dụng như bộ giám sát rung động kép XY/GAP Bently Nevada 3300/16.
Phép đo quan trọng đến mức nào?
Đánh giá hậu quả của phép đo không chính xác. Thiết bị dùng để đưa ra các quyết định chấp nhận quan trọng có thể cần được kiểm soát chặt chẽ hơn thiết bị chỉ dùng để hiển thị thông tin chung.
Nên ghi lại các quyết định về chu kỳ hiệu chuẩn như thế nào?
Ghi lại phương pháp, bằng chứng, phê duyệt và ngày xem xét cho từng quyết định về chu kỳ hiệu chuẩn. Không kéo dài chu kỳ chỉ để giảm chi phí hiệu chuẩn.
Làm thế nào để điều tra các kết quả đáng ngờ trong quá khứ?
Khi kết quả hiệu chuẩn cho thấy có sai số không thể chấp nhận, trước tiên hãy xác định thiết bị bị ảnh hưởng và khoảng thời gian cần đánh giá.
Tiếp theo, xác định các phép đo liên quan đến thiết bị đó. Xem xét các lô sản xuất, hồ sơ thử nghiệm, sự kiện bảo trì và điều kiện vận hành có liên quan.
Đánh giá sai số hiệu chuẩn quan sát được so với mục đích sử dụng của thiết bị và các yêu cầu về độ không đảm bảo đo hiện hành. Xác định xem các kết quả trong quá khứ còn được chấp nhận hay cần thử nghiệm bổ sung hoặc xử lý chính thức.
Không tự động vô hiệu hóa mọi hồ sơ trong quá khứ. Đồng thời, cũng không nên cho rằng không có cảnh báo đồng nghĩa với việc các phép đo đều chính xác.
Ghi lại cơ sở kỹ thuật, phạm vi xem xét, hành động khắc phục và phê duyệt. Việc này tạo ra hồ sơ có căn cứ để phục vụ các cuộc điều tra chất lượng sau này.
Khả năng truy xuất nguồn gốc đo lường có những giới hạn nào?
Khả năng truy xuất nguồn gốc đo lường bao gồm mối liên hệ được ghi nhận giữa kết quả đo và chuẩn tham chiếu phù hợp thông qua một chuỗi hiệu chuẩn không gián đoạn. Độ không đảm bảo đo góp phần diễn giải mối liên hệ đó.
Chỉ riêng khả năng truy xuất nguồn gốc không đảm bảo phép đo phù hợp với mục đích dự kiến. Độ không đảm bảo đo phải đủ nhỏ so với quyết định cần đưa ra.
Ví dụ, một thiết bị có khả năng truy xuất nguồn gốc hiệu chuẩn được ghi nhận đầy đủ nhưng vẫn có thể không phù hợp với dung sai đòi hỏi năng lực đo lường chính xác hơn nhiều.
Do đó, kỹ sư chất lượng nên xem xét toàn bộ quy trình đo lường, bao gồm hiệu suất thiết bị, chất lượng chuẩn tham chiếu, điều kiện môi trường, độ không đảm bảo đo và tiêu chí chấp nhận.
Kết luận: Kết nối phép đo với quyết định kỹ thuật
Kiểm soát chất lượng tự động đáng tin cậy đòi hỏi nhiều hơn việc thực thi phần mềm nhất quán. Hãy duy trì hồ sơ hiệu chuẩn có ý nghĩa, liên kết thiết bị với kết quả thử nghiệm và xem xét độ không đảm bảo đo so với ứng dụng dự kiến. Sử dụng bằng chứng hiệu chuẩn trong quá khứ để hỗ trợ quyết định về chu kỳ hiệu chuẩn và điều tra một cách có hệ thống các kết quả đáng ngờ. Cuối cùng, hãy lưu giữ dữ liệu trước khi điều chỉnh và ghi lại các hành động khắc phục. Những biện pháp này giúp kết nối các phép đo vật lý với những quyết định kỹ thuật dựa trên chúng.
