Andy Marine'is usume, et praktilised tootmisalased teadmised on üks väärtuslikumaid ressursse, mis on aja jooksul ehitatud.
Meie töökojas on insenerid, tootmisspetsialistid ja kogenud tehnikud, kes on aastaid töötanud roostevabast terasest laevariistvaraga – alates materjali valikust ja valuprotsessidest kuni viimistluse ja kvaliteedikontrollini.
Paljud neist arusaamadest õpitakse igapäevase tootmiskogemuse kaudu: mõista, miks mõni komponent ebaõnnestub, kuidas erinevad materjalid merekeskkonnas toimivad ja millised detailid on usaldusväärse riistvara arendamisel tõeliselt olulised.
Neid praktilisi teadmisi jagatakse aga sageli ainult töökojas ja need jõuavad harva klientideni, kes teevad hankimis- ja inseneriotsuseid.
INSENER RÄÄGIB on meie püüdlus korraldada neid vestlusi ja jagada mereriistvara tootmiskogemust.
Selle seeria kaudu käsitleme materjale, tootmisprotsesse, disainikaalutlusi ja reaalseid õppetunde mereriistvaratootja vaatenurgast.
Tänast ENGINEER TALKS Ep.27 esitleb insener Zhang, mille kirjutasin toimetajana.
Miks proov sobib ja partii vajab siiski ümbertöötamist
Näidisena saabub kohandatud klamber, hing või riiv. Pingil läheb puhtalt kokku: tihvt libiseb läbi, leht kõigub, kinnitus tõmbab vuugi võitluseta kinni. See on allkirjastatud. Siis satub esimene tootmispartii samale pingile ja osa sellest vajab kahe näo tasaseks tõmbamiseks viiliga puudutamist, haamriga kraani või kinnitit.
Midagi ei muutunud joonise ja tarnija kohta. Muutus on hinnatavate osade arv. Näidis oli ühes tükis ja selle pani väga sageli kokku inimene, kellel oli paaritusosa käes ja sättis seda, kuni see sobis. Partii ei ole üks tükk; tegemist on tükkide laialilaotusega ja isik, kes proovi paigaldas, ei seisa tootmisliinil.
See lõhe "see sobib" ja "ükskõik milline sobib" vahel ei ole tarnija poolel temperamendiprobleem. See on joonistamise, protsessi ja aktsepteerimise probleem ning see on selle episoodi teema. See artikkel on kirjutatud ostjale või projektiinsenerile, kes peab enne ostutellimuse väljastamist otsustama, mida "sobiv kohandatud riistvara" tegelikult tähendab, sest see on odavaim koht selle parandamiseks.
Üks proov tõestab ühte osa, mitte protsessi
Iga tootmisprotsess tekitab erinevusi. Valim on selle leviku põhjal tehtud üksik vaatlus.
| Näidis | Partii | |
|---|---|---|
| Mis see on | mõõdetud üks ühik | iga üksus, mille protsess teeb |
| Mida see näitab | üks punkt, LSL-i ja USL-i vahel | ühikute hinnavahe samade piiride suhtes |
| Mida see toetab | avaldus ühe osa kohta | avaldus kogu elanikkonna kohta |
Tugevam väide – millest sõltuvad nii partiitootmisliin kui ka kohapealne varuosade kett – on vahetatavus: osa on vahetatav, kui see on tehtud spetsifikatsiooni järgi, mis on teistega nii peaaegu identne, et see sobib iga sama tüüpi koostuga ja võib vabalt asendada teise osa ilma kohandatud paigalduseta, näiteks viilimisega. See on väide kogu populatsiooni kohta ja üks mõõdetud valim ei saa seda toetada.
Pingipaigutamine kitsendab vahet spetsiifiliselt ja tehnikat tasub ausalt nimetada. Kui kaks poolt mõõdetakse ja sorteeritakse nii, et lahtine pool on ühendatud tiheda poolega, neeldub kõrvalekalle pigem kogumispunktis kui eemaldatakse protsessist; see on valikuline kokkupanek. Kui osa viilitakse, koputatakse või tõmmatakse käsitsi kohale, on see käsitsi paigaldamine. Need on erinevad tehnikad ja oluline osa on see, mida nad jagavad: kumbki ei pinguta tootmisprotsessi ega tõesta, et suvaline osade paar sobib. Nad garanteerivad teie ees oleva paari ja mitte midagi peale selle.
Esmakordsel tooteülevaatusel on tegelik eraldiseisev väärtus. See kinnitab, et seadistus on õige ja joonist mõisteti – õige programm, õige nihe, õige materjal. Seadistusviga on süstemaatiline, nii et see kordub igal seadmel ja üks põhjalik kontroll alguses kaitseb kogu jooksu vea eest, mida muidu tuhandeid kordi kloonitaks. Esimene artikkel ei suuda tõestada, et protsess jääb keskmesse. Tööriista kulumine, järk-järguline termiline kasv ja lahti töötav kinnitus ilmnevad kõik pärast esimest tükki ja esimene tükk oli mõõtmisel tõesti õige. Käitamise oodatus, kuna esimene artikkel on läbitud, on kohandatud riistvara hankimisel üks levinumaid eeldusi ja see on eeldus, mis loob ümbertöötlemise teise partii.
Alustage sobivusest, mitte mõõtmetest
Väljend "kriitiline mõõde" ei tähenda midagi enne, kui see on seotud funktsiooniga. Vastasel komponendil on funktsioon sobivus: kliirens, interferents, tihendi kokkusurumine, joondamine, peatusasend, riivi haardumine. Tähtis on mõõde, mis asub lühimal füüsilisel teel, mis selle tühimiku sulgeb – mõõtmeahelas – ja tegelik töö seisneb selle ahela jälgimises, selle asemel, et joonisel igal numbril ringi teha.
Kaks osa võivad mugavalt istuda oma tolerantside piires ja ikkagi segada või kõriseda koos, sest sobivuse määrab keti summa, mitte ükski mõõde. Seetõttu ei ole "meil on kõige suhtes sama tolerants" lahendus sobivuse probleemile: mitme tolerantsi mõõtme kombinatsioon võib siiski ületada tühimikku, mille nad on mõeldud sulgema.
Nii et esimene DFM-i küsimus ei ole "kui tihedalt saate seda hoida?" See on "millist lõhet me kaitseme ja millised mõõtmed selle sulgevad?" Ostja, kes oskab hinnapäringus sellele vastata, saab väga erineva ja enamasti kasulikuma vastuse sellelt, kes saadab joonise ja küsib head osa.
Mõõde ilma nullpunktita on igaühe jaoks erinev
Kriitiline omadus peaks sisaldama selget lähtepunkti, määratletud mõõtmisolekut (vaba või piiratud) ja kindlaksmääratud kontrollimeetodit. ASME Y14.5 on viide, millele enamik jooniseid osutab projekteerimise kavatsuste edastamiseks, et osadel oleks kavandatud kuju, sobivus, funktsioon ja vahetatavus; ISO 5459 hõlmab nullpunkte ja tugipunkte. Hanke tagajärg on ebaglamuurne, kuid otsustav: ilma kokkulepitud lähtepunktita võib tarnija mõõtmete aruanne ja teie enda ülevaatus olla nii asjatundlikult koostatud kui ka siiski eriarvamusel, kuna need on mõõdetud erinevatest viidetest, erinevates olekutes või erineva seadistusega.
Mõõtmine kannab ka tingimusi. Standardne võrdlustemperatuur on 20 °C ja teisel temperatuuril mõõtmine lisab ebakindlust, mis on kõige kitsamate funktsioonide puhul kõige olulisem. Need ei ole bürokraatlikud üksikasjad, mis tuleb lõpuks lahendada; need on kokkulepe, mis muudab "sallivuses" kahe eraarvamuse asemel jagatud suuruse.
Valamine, töötlemine ja viimistlemine ei liiguta samu pindu
Selleks ajaks, kui kohandatud detail on valmis, istuvad selle pinnad kahe erineva tolerantsisüsteemi all ja nende segi ajamine on tavaline allikas "see oli tolerantsis ja ikka ei sobinud".
Valatud pinnad on kaetud valu üldiste tolerantsidega. ISO 8062-3 annab raamistiku valamise mõõtmete ja geomeetriliste tolerantside ning töötlemisvarude jaoks. Töödeldud pinnad on kaetud joonisel näidatud tolerantsidega. Need on kaks süsteemi, mitte üks, ja mõõde, mis kulgeb viimistlemata valupinnalt viimistletud töödeldud pinnale, ei päri lihtsalt teise otsa rangemat töötlustolerantsi. Kui sobiv liides satub töötlemata valatud pinnale, ei ole selle saavutatav täpsus töötlustolerants, mida joonis võib mujal soovitada. Üldised tolerantsid mõõtmetele, millel pole individuaalset märget – ISO 2768-1 raamistik – täidavad ülejäänud vaikuse ja need on lõdvemad, kui projekteerija arvata võib.
Teine parandus puudutab seda, mida töötlemine ja viimistlus detailiga tegelikult teevad. On viga kujutada materjali eemaldamist iga mõõtme ühtlaselt kahanevana. Materjali eemaldamine võib muuta välismõõtme väiksemaks, kuid see võib muuta ava või vahe suuremaks ning see muudab ka servi, tasaseid pindu ja kontakti geomeetriat. Viimistlus — mehaaniline poleerimine või elektropoleerimine — eemaldab pinnalt päris materjali koguses, mis sõltub protsessist ja selle eesmärgist. Tagajärg on lihtne ja kergesti eksitav: kui vastav mõõde on dimensioonitud lõppmõõdule, kui detail on veel lihvimata toorik, siis nihutab viimistlusetapp seda pärast mõõtmist, mis seda tõestama pidi.
Vastus on selles, et mitte töödelda kõiki funktsioone liiga suureks ja seejärel uuesti poleerida. Kvoot tuleb eraldada funktsioonide ja lõppolekute kaupa. Otsustage esmalt, millist olekut joonis juhib – valmisolek – ja laske masinistil kanda varu ainult nendele omadustele, mida viimistlusetapp tegelikult liigutab. Pange tähele ka seda, et valatud versus masintöödeldud jaotus sõltub sellest, milline tolerantsisüsteem kehtib, mitte selle kohta, milline pind on oluline. Valatud pind võib olla funktsionaalselt oluline ja töödeldud pind ei ole automaatselt ainus funktsionaalne. Disain ütleb, millised funktsioonid on kriitilised, milline protsess neid muudab ja kuidas neid aktsepteeritakse – ja kui joonistus vaikib, on ostja see, kes lõpuks lünga avastab.
Sobitatud kohaletoimetamine ei ole vahetatavus
Kui tarnija tarnib riistvara sobitatud paari või komplektina, mõõdeti, sorteeriti ja paaristati kaks poolt, et tagada nende individuaalsete tolerantside jaoks sobivam sobivus. Sama kehtib ka osade kohta, mis paigaldati pingile käsitsi: sobivus elab selles kogunemispunktis ega liigu kaugemale.
Vahetatavus on tugevam ja vähem andestav nõue: mis tahes osa peab sobima iga koostuga, ilma viilimise ja sobitamiseta ning see peab püsima nii tootmisliinil kui ka siis, kui mõni pool aastaid hiljem varuosadest välja vahetatakse. Sobiv paar ei ole abstraktselt halvem toode – ühekordse või keeruka mehhanismi jaoks, kus kaks poolt on tõeliselt üksus, võib see olla õige vastus –, kuid kaks tarneviisi vajavad täiesti erinevaid vastuvõtumeetodeid, varuosade strateegiaid ja põllu remondi ootusi.
Lõks on selles, et nõuet ei panda sageli kunagi kirja. Kui joonisel ja tellimusel ei ole kunagi kirjas "meelevaldne vahetatavus", võib tarnija mõistlikult tarnida paare, mis sobivad üksteisega ja mitte midagi muud, sest seda näitas tarnitud näidis. Ükskõik, kas ostate sobivaid komplekte või tõeliselt vahetatavaid osi, on ostja ja tarnija jaoks enne tellimust arveldatav kinnitus, mitte midagi, mida pärast seda tootelehelt lugeda.
Mida iga kontrollietapp saab tõestada ja mida mitte
Kohandatud riistvara kontrollitakse tavaliselt mõne alltoodud sammude kombinatsiooniga. Nad vastavad erinevatele küsimustele ja ükski neist ei asenda teist; korduv ebaõnnestumine on ühe lugemine nii, nagu see oleks teistsugune.
| Samm | Mida see määrab | Mida see ei kehtesta |
|---|---|---|
| Proovi/esimese artikli kontroll | Kas seadistus ja joonise lugemine on õiged, nii et süstemaatiline seadistusviga tabatakse enne, kui see korduvad kogu jooksu ajal. Esimese artikli vormistatud dokumentatsioon (nagu meetodil AS9102) salvestab selle kirjena. | Protsessi stabiilsus või võimekus või hilisem üksus sobiks. Jooksuaegne triiv – tööriista kulumine, järkjärguline kuumenemine, kinnitus, mis töötab lahti – saabub pärast esimest tükki. |
| Funktsionaalne näidik / go/no-go | Kas liides koostab atribuuditulemusena (go / no-go), mis on üles ehitatud joonise funktsionaalse kavatsuse ja nullpunkti struktuuri alusel. Piirmõõturit kasutatakse osade vahetatavuse kontrollimiseks. | suuruse näit; et detaili iga funktsioon on hea; pikaajaline gabariidi piisavus. Mõõtur tõestab ainult seda, mida tema enda konstruktsioon ja tugistruktuuri juhtimine ning piirimõõtmist praktiseeritakse puhastel osadel kontrollitud temperatuuril. |
| Partiiproovide võtmine (vastuvõetav proovivõtt, nagu ISO 2859-1, indekseeritud AQL-iga) | Kas kokkulepitud plaani alusel palju vastu võtta või tagasi lükata. AQL indekseerib partii vastuvõtmise plaani; hea partii ei tohi sisaldada kindlat osa defektidest. | Et partii iga osa oleks hea või et protsess on võimekas. Vastuvõetud partii võib siiski sisaldada mittevastavaid osi. |
| Protsessivõime (nagu ISO 22514) | Kuidas stabiilne protsess spetsifikatsiooni suhtes levib ja kui hästi see on tsentreeritud, arvestades sobivaid andmeid, stabiilseid protsessitingimusi ja usaldusväärset mõõtmissüsteemi. | Midagi ebastabiilse protsessi kohta või midagi, mis on väljaspool tegelikult mõõdetud omadust. See ei asenda õigeid joonise piire ega õiget nullpunkti skeemi. Võime- ja jõudlusindeksid ei ole omavahel asendatavad terminid. |
| Mõõtesüsteemi analüüs (nagu AIAG MSA meetodil) | Kas mõõtesüsteem ise – korratavus ja reprodutseeritavus, mõõtur R&R – on näitude usaldamiseks piisavalt hea. | See ei paranda osa. Triivimisprotsessi helimõõtur teatab endiselt triivimisprotsessist. |
Viimased kaks rida on need, mida ostjad kõige sagedamini üle nõuavad. Võimenumbrid kirjeldavad üht tunnust ühel stabiilsel protsessil; need ei ole osade üldine garantii. Ja ükski neist sammudest ei maksa seadistamine midagi, nii et aus DFM-i vestlus on see, millist neist funktsioon tegelikult vajab – tavaliselt esimene artikkel pluss üks kriitilise liidese funktsionaalne kontroll koos proovide võtmisega ülejäänute jaoks – selle asemel, et küsida neid kõiki igas mõõtmes.
Joonise versioonid ja muudatused, mis käivitavad uuesti kinnitamise
Joonis on elav dokument ja partii kontrollitakse ainult nii palju, kuivõrd see on tehtud. Reguleeritud tööstusharudest laenatud meetodid on siin kasulikud pigem meetodina kui kohustuslike merenõuetena: dokumenteeritud esimese artikli nõue, nagu AS9102, ja osalise heakskiitmise protsess, nagu AIAG PPAP raamistik, on mõlemad olemas selleks, et muudatused ei liiguks vaikselt dimensiooni.
Nende meetodite osa, mida tasub säilitada, on käivitusloend ja kirje. Osa konstruktsiooni või materjali muudatus, tootmisprotsessi muudatus, tarnija või alltarnija vahetus, tootmiskoha vahetus, teisaldatud, asendatud või renoveeritud tööriistad ja pärast pikka jõudeperioodi taaskäivitatud tootmine on kõik võimelised dimensiooni nihutama, nii et igaüks neist peaks esimese artikli lepingu täielikult või osaliselt uuesti avama. Tehnilise muudatuse teatis dokumenteerib muudatuse ja juhib selle ülevaatamist, kinnitamist ja avaldamist enne selle rakendamist, mitte pärast seda.
Praktiline kontroll seisneb selles, et kirjutatakse see tellimusse: millistest muudatustest peab tarnija teavitama ja milline korduskontroll igale järgneb. Pärast partii tarnimist saadetud muudetud joonis ei kontrolli midagi.
Ostja kontrollnimekiri: RFQ ja aktsepteerimine
Enamik eritellimusel riistvara sobivuse vaidlusi lahendatakse enne tootmist, mida hinnapakkumistaotluses ja ostutellimuses oli ja mida ei öeldud. Allolevad elemendid teevad vahet sobiva näidise ja sobiva partii vahel.
- Paaritusosa ja koostu olek— mille vastu see osa sobib ja kas sobivust peetakse vabaks või kokkupanduks (poltidega, klambritega, istmega).
- Peetav funktsioon— kliirens, interferents, tihendi kokkusurumine, joondus või peatusasend, mille liigend peab tagama.
- Funktsionaalsed mõõtmed nullpunktidega— selle funktsiooni sulgeva lühima ahela mõõtmed, millest igaühel on kontrollväärtus, mõõtmise olek ja kindlaksmääratud kontrollimeetod.
- Pinna lõplik seisund— millised pinnad on funktsionaalsed töödeldud pinnad ja millised on valatud või viimistletud pinnad, ning igaühe jaoks määratud viimistlus.
- Kolimistoetus— kui viimistlus eemaldab materjali, peaks joonis reguleerima viimistletud olekut ja leidma viimistlusetapi liigutatavate omaduste varu.
- Kohaletoimetamise režiim— sobitatud paarid või hulgad või meelevaldne vahetatavus, mis on pigem sõnaselgelt kui eeldatud.
- Vastuvõtmise plaan— mida esimene artikkel sisaldab, kas kasutatakse funktsionaalset mõõdikut, millist proovivõtukava kohaldatakse ja kas nõutakse protsessi või mõõtesüsteemi tõendeid; pluss iga partiiga kaasas olev rekord.
- Muuda teatist ja uuesti kinnitamist— millised muudatused nõuavad etteteatamist ja millist uuesti kontrollimist (täielikku või osalist) igaüks neist käivitab.
- Kirjed ja kõrvalekalded— ülevaatusdokumendid, iga partii koostamise joonise läbivaatamine ja kõrvalekalde või kontsessiooni kinnitamise viis.
Sellesse loendisse kuuluvad kaks ettevaatust. Esiteks ärge lihtsalt lisage tolerantsust joonise igale mõõtmele: funktsionaalsele ketile mittekuuluvate mõõtmete pingutamine suurendab kulusid ja tsükliaega ega paranda midagi. Tolerants kuulub sinna, kus on funktsioon. Teiseks ei ole ükski neist lubadus nullist ümbertegemisest. See on viis muuta protsess ja liidesed kontrollitavaks ja kontrollitavaks, nii et kui see juhtub, on see pigem nähtav ja jälgitav erand kui seletamatu üllatus kastis.
Kuidas me sellele Andy Marine'is läheneme
Meiekohandamise lehtkirjeldab, kuidas on ette nähtud tellimustöö meie töökojas: disaini ülevaade koos ettevõttesisese tööriistaga; funktsionaalne prototüüp, mille sobivust, liikumist ja kokkulepitud rakendusnõudeid kontrollitakse; seejärel viiakse heakskiidetud nõuded üle tootmisse, kusjuures hilisemaid partiisid kontrollitakse samade kokkulepitud kriteeriumide alusel. Sama distsipliin läbib ka meieOEM/ODM mereriistvaratööd. Selle episoodi loogika on see, mis on kirjutatud vastupidi – valimit hinnatakse kokkulepitud nõuete alusel ja tootmisse lähevad nõuded, mitte proov ise.
Kui hankite kohandatud mereriistvara ja soovite enne ühe osa valmistamist läbi töötada funktsionaalsed mõõtmed, ühendusosa, tarneviisi ja vastuvõtuplaani, saatke meile joonis või selge foto, ühenduskomponent ja funktsioon, mida liigend peab hoidma. Saame arutada DFM-i punkte ja aidata teil määrata vastuvõtmise kriteeriumid, mis üleandmisel kehtivad.
