Ölçüm Sistemleri Analizi (MSA) Nedir?
Ölçüm Sistemleri Analizi (MSA), ölçüm yapmak için tercih edilen metot kaynaklı olarak ortaya çıkan ölçüm varyasyon miktarını değerlendirmek amacıyla kullanılan istatistiksel bir yöntemdir.
Üretim sürecinde proses ve üründe değişkenlik kaçınılmazdır.
Üretim sürecinde kalite kontrolün fonksiyonu, proses ve/veya ürünün spesifikasyonlara uygun olmasını, ölçüm ve veri toplama yoluyla her türlü değişkenliğin kabul edilebilir toleranslar dahilinde kalmasını sağlamaktır.
Gerek ürün ve gerekse proses için yapılan ölçümün doğru olması önemlidir.
Ölçüm için uygun olmayan ölçüm ekipmanı kullanılırsa yada yanlış kalibre edilmişse, ölçüm yapan operatör tutarsız ölçümler yapıyorsa veya aynı parçanın aynı karakteristiğini ölçen operatörlerin ölçümleri arasında tutarsızlık varsa sorun yaşanacağı aşikardır.
Tüm ölçümler ve veriler hatalı olacak, bu da kontrolsüz bir proses ve hatalı bir ürüne yol açacaktır.
Ölçüm Sistemi Analizi çalışması; ölçüm cihazı, ölçüm yapan operatörün ölçümleri arasındaki ve ölçüm yapan farklı operatörlerin ölçümleri arasındaki değişkenlikleri inceler.
1. Ölçme cihazı: Ölçüm cihazı kaynaklı ne kadar değişkenlik olduğu.
2. Ölçer: Ölçüm yapan operatörlerin ölçüm işlemini ne kadar tutarlı bir şekilde gerçekleştirdiği,
3. Ölçüm Yöntemi: Ölçüm prosesi yeterliliğinin kabul edilir sınırlar içinde olduğu,
MSA çalışması yardımıyla incelenir,
Ölçüm Sistemi aşağıdakilerden oluşur:
1. Ölçüm cihazları, test cihazları, test fixtürleri vb.
2. Ölçerler,
3. Ölçüm metodu veya prosedürü
4. Ölçümün yapıldığı ortam
Ölçüm Sistemi Analizi neden önemlidir?
Ürün ve/veya Proses tasarımının doğru olabilmesi için referans aldığımız verinin güvenilir olması gerekir. Güvenilir bir veri elde etmek için alınan ölçümlerin doğru olması önemlidir.
Öte yandan hatalı bir verinin maliyeti çok büyüktür. Yanlış yapılan bir ölçüm; hurda, yeniden işleme/ tamir, kalite problemleri, iade ve daha da önemlisi prestij kaybına yol açacaktır.
Öte yandan Kontrol altındaki bir Ölçüm Sistemi; Ölçüm kaynaklı hatayı kontrol altında tutar, imalat prosesinin güvenilirliğini ve güvenilir veri yardımıyla doğru karalar alınmasını sağlar.
Ölçüm Sistemi Analizi çalışması kuruluşların, Ürün Kalite Kontrol ve Proses kontrol faaliyetleri güvenilir olarak yapabilmesi için gereklidir. MSA çalışması aşağıdaki her bir durum için planlanmalıdır,
1. Ürün yada Proses için tanımlanan yeni bir ölçüm sistemi yada ürün ve prosesi etkileyen bir değişiklik sonrası
2. Kalite problemlerinin analiz çalışmalarında,
3. Kontrol kartı için tutulan kritik proses parametrelerinin doğru ölçülebilmesi
4. Bakım/ Onarım çalışmaları sonrası yapılan ölçümlerde
Ölçüm Sistemi Analizi Nasıl yapılır?
MSA, Ölçüm kaynaklı değişkenliğin kabul edilebilir sınırlar içinde olup olmadığını tanımlar.
Ölçüm Değişkenliği Sistematik Hata (Doğruluk -Accuracy) ve Rastgele Hata (Kesinlik/Hassasiyet -Precision) ölçütleri ile tanımlanır.
Sistematik hata, ölçümlerin ortalamasının referans/spek değerine ne kadar yaklaştığını ifade eder.
Sistematik Hata şu elemanlardan meydana gelir;
Bir kumpas ile yapılan ölçümler üzerinden örnekleyerek;
1. Kararlılık: Zaman içinde doğruluk; Aynı parçanın aynı karakteristiği için yapılan ölçümlerin zaman içinde değişimini ifade eder.
2. Doğrusallık; Ölçüm aralığı boyunca doğruluk. Kumpas ile ölçüm aralığı boyunca alınan ölçümlerin doğruluğu olarak tanımlanır.
3. Çözünürlük; Cihazın ölçüm skalası üzerindeki en küçük ölçü çizgisidir. Kumpas ile yaptığımız ölümlerin ölçüm sistemindeki değişkenlikleri yakalama yeteneği olarak ifade edilir.
4. Sapma: Ölçülen değer ile referans/spek değer arasındaki fark.
Rastgele Hata; Alınan ölçümlerin her seferinde birbiri ile tutarlı olması veya alınan iki ya da daha fazla ölçümün birbiri ile uyumlu olması olarak tanımlanabilir.
Rastgele Hata elamanları;
Tekrarlanabilirlik (Repeatabilitiy); Aynı ölçüm cihazı ile aynı parça üzerinden aynı ölçer tarafından alınan ölçümlerin uyumu,
Tekrar edilebilirlik (Reproducability): Aynı ölçüm cihazı ile aynı parça üzerinden farklı ölçer tarafından alınan ölçümlerin uyumu
Ölçüm Sistemi Analizi çalışmaları; Ölçümdeki Sistematik hata ve Rastgele hatalar kaynaklı belirsizliği ölçümlemek için kullanılan istatiksel metotlardır.
Tip 1 Ölçüm Sistemi Analizi
Sistematik Hata (Doğruluk -Accuracy) -Ölçüm cihazı kaynaklı değişkenliği ölçümlemek için yapılır. Bu çalışma özellikle Sapma ve Tekrar edilebilirlik kaynaklı değişkenliği ölçer. Çalışmada aynı parça, aynı operatör ve aynı ölçüm cihazıyla ve en az 50 parça ölçerek yapılır. Bu çalışma ile Ölçüm cihazı kaynaklı değişkenlik tespit edilir. Gage R&R çalışması öncesi cihaz kaynaklı problemlerin tespit edilerek gerekli önlemlerin alınması ı sağlar..
Tekrar Edilebilirlik ve Tekrar Üretilebilirlik Çalışması –Gage R&R;
Rastgele Hata (Kesinlik/Hassasiyet -Precision)
Gage R&R Çalışması, tekrarlanabilirlik ve yeniden üretilebilirlik hatalarından kaynaklanan değişkenliği hesaplar.
Değişkenliğin ne kadarının ölçüm cihazından kaynaklandığı (cihaz değişkenliği) ve ne kadar değişkenliğin personelden kaynaklandığı (operatör değişkenliği) hesaplar.
MSA çalışmalarından sağlana veriler değerlendirilerek, ölçüm cihazlarının kalibrasyonu veya değiştirilmesi ve operatörler için ölçüm metodu eğitimi ya da ölçüm metotlarının/ prosedürlerinin güncellenmesi yapılır.