MSA – analiza systemów pomiarowych: przegląd na podstawie standardów AIAG i VDA 5

Skąd wiadomo w branży motoryzacyjnej, że uzyskane wyniki z pomiarów są wiarygodne? Mówiąc wprost dzięki „MSA”. Analiza Systemów Pomiarowych odgrywa kluczową rolę w zapewnieniu, że narzędzia i metody używane do oceny komponentów motoryzacyjnych są dokładne, wiarygodne i zdolne do uzyskiwania spójnych wyników. W tym artykule przyjrzymy się MSA, opierając się na wytycznych dostarczonych przez dwa kluczowe standardy: podręcznik MSA AIAG oraz wytyczne VDA 5.

Czym jest Analiza Systemów Pomiarowych?

Analiza Systemów Pomiarowych (ang. Measurement System Analysis) to metodologia statystyczna stosowana do oceny dokładności, precyzji i zdolności systemów pomiarowych. Systemy te obejmują nie tylko same instrumenty, ale także m.in. procedury, personel i czynniki środowiskowe wpływające na pomiary. Celem MSA jest zapewnienie, że dane używane do podejmowania decyzji w procesie produkcyjnym są wiarygodne, a system pomiarowy jest odpowiedni do zamierzonego celu.

Analiza Systemów Pomiarowych w branży motoryzacyjnej

Branża motoryzacyjna charakteryzuje się potrzebą precyzji i produkcji bezbłędnej. Niezależnie od tego, czy chodzi o weryfikację wymiarów komponentu, ocenę właściwości materiałów, czy kontrolę wad, dokładne pomiary są kluczowe. Niezawodny system pomiarowy może prowadzić do błędnych decyzji, skutkujących wadliwymi produktami, zwiększonymi kosztami, a nawet problemami z bezpieczeństwem.

MSA jest zatem fundamentalnym elementem procesu zarządzania jakością w produkcji motoryzacyjnej, dostarczając ramy do oceny, czy system pomiarowy jest odpowiedni do zamierzonego zastosowania. Nie dziwi zatem fakt, że Analiza Systemów Pomiarowych stanowi jedną z tzw. kluczowych metod jakości.

Podejście AIAG do MSA

Automotive Industry Action Group (AIAG) to organizacja z siedzibą w Ameryce Północnej, która opracowuje standardy i najlepsze praktyki dla branży motoryzacyjnej. Podręcznik MSA AIAG jest jednym z podstawowych odniesień do wdrożenia MSA w motoryzacyjnych środowiskach produkcyjnych.

Obejmuje zbieranie danych, ich analizę i dostarczanie wiarygodnych informacji. Analiza systemów pomiarowych (MSA) jest kluczem do określenia, jaka zmienność faktycznie występuje w produkcie, a ile wynika z systemu pomiarowego. Umieszczenie kontroli i wprowadzanie ulepszeń w sprzęcie i operatorach zmniejszy niepewność (tj. błąd pomiaru) i zwiększy pewność podejmowania zdecydowanych decyzji dotyczących procesu i jakości produktu.

Według AIAG proces MSA obejmuje kilka kluczowych kroków:

1. Określenie wymagań dla procesu pomiarowego: Zrozumienie, co należy zmierzyć, i określenie wymagań dla systemu pomiarowego.
2. Wybór narzędzi pomiarowych: Wybór odpowiednich narzędzi dostosowanych do pomiaru danej charakterystyki.
3. Ocena zmienności systemu pomiarowego: Analiza zmienności w systemie pomiarowym za pomocą badań takich jak powtarzalność i odtwarzalność (GR&R), bias, liniowość i stabilność.
4. Interpretacja wyników: Wykorzystanie metod statystycznych do oceny adekwatności systemu pomiarowego, zapewniając, że spełnia on wymagane poziomy precyzji i dokładności.
5. Ciągłe doskonalenie: Na podstawie wyników MSA wprowadzenie ulepszeń do systemu pomiarowego w celu zmniejszenia zmienności i zwiększenia dokładności.

Podejście VDA 5 do MSA

Verband der Automobilindustrie (VDA), czyli Niemieckie Stowarzyszenie Przemysłu Motoryzacyjnego, oferuje alternatywne podejście do MSA poprzez wytyczne VDA 5. Standard ten jest stosowany w europejskiej produkcji motoryzacyjnej jako wymagania niemieckich OEM.

VDA 5 dotyczy przydatności procesów pomiarowych i kontrolnych. W podejściu niemieckim nie chodzi tylko o sprzęt monitorujący i pomiarowy, ale o wszystkie niezbędne zasoby, od warunków przestrzennych, przez odpowiednio przeszkolony personel, odpowiednie środki kontrolne, sprzęt pomiarowy wraz z oprogramowaniem, po niezbędne pomoce i metody, które mają wpływ na uzyskanie ważnych i wiarygodnych wyników monitorowania i pomiarów. Wszystko to musi odpowiadać celowi zgodności wyrobów, a także usług, tj. należy zapewnić, aby klientowi dostarczać tylko zagwarantowaną jakość.

Znajdziemy tu m.in.:

• Strategie harmonizacji z AIAG Core Tool MSA (wydanie czwarte),
• Zalecenia dotyczące zamówień systemów pomiarowych (np. specyfikacje istotnych warunków zamówienia),
• Postępowanie z małymi tolerancjami,
• Sposób działania w przypadku niewystarczającej liczebności próby w badaniach „systemu pomiarowego” i „procesu pomiarowego”,
• Postępowanie w przypadku małych serii w produkcji przedseryjnej i partii produkcyjnych w rozwoju i produkcji,
• Uwzględnienie i ocena bieżącej przydatności poprzez pomiary stabilności,
• Metody obliczania niepewności pomiarowej.

AIAG vs. VDA 5: Kluczowe różnice

Choć zarówno AIAG, jak i VDA 5 dążą do zapewnienia dokładnych i wiarygodnych systemów pomiarowych, ich podejścia różnią się w kilku kluczowych aspektach:

• Skupienie: AIAG koncentruje się na powtarzalności i odtwarzalności (GR&R), podczas gdy VDA 5 kładzie nacisk na niepewność pomiaru i podejście oparte na ryzyku.
• Metodologia: Metodologia AIAG jest bardziej bezpośrednia i przepisowa, podczas gdy VDA 5 oferuje bardziej kompleksowe i elastyczne podejście, uwzględniając szerszy zakres czynników wpływających na dokładność pomiarów.
• Zastosowanie: VDA 5 dominuje w niemieckim sektorze motoryzacyjnym, natomiast można śmiało powiedzieć, że OEMowie z reszty świata stosują AIAG.

Analiza Systemów Pomiarowych a wybór odpowiedniego podejścia

Dla dostawców motoryzacyjnych wybór między AIAG a VDA 5 zależy w dużej mierze od specyficznych wymagań klientów. Podczas gdy podręcznik MSA AIAG zapewnia solidne ramy do zapewnienia dokładności systemu pomiarowego, VDA 5 oferuje bardziej szczegółowe podejście, które może być lepiej dopasowane do złożonych lub wysokiego ryzyka zastosowań.

Ostatecznie oba standardy podkreślają znaczenie dobrze wdrożonego procesu MSA w osiąganiu wysokiej jakości produktów w branży motoryzacyjnej. Dlatego nie można powiedzieć, że jeden standard jest lepszy od drugiego….

A na koniec kilka argumentów, dlaczego powinniśmy wdrożyć Analizę Systemów Pomiarowych MSA w organizacji dostarczającej do motoryzacji:

• MSA jest jedną z podstawowych metod zapewnienia jakości w przemyśle motoryzacyjnym,
• stanowi kryteria audytowe podczas audytów,
• jest ważnym elementem kompetencji osób pełniących funkcje auditorów systemu zarządzania jakością,
• używa się jej przez cały cykl życia produktu, od rozwoju po produkcję i dostawę,
• stanowi podstawowy element składowy systemu zarządzania jakością, który pozwala dokonać zwolnienia produkcji do klienta.

Chcesz dowiedzieć się więcej?

Zapraszamy na szkolenie SPC-MSA według AIAG organizowane przez Qualitywise, gdzie w szczegółach poznasz metody pracy z tymi kluczowymi metodami jakości. Zapytaj o najbliższy termin lub inne interesujące cię szkolenie.

Mam nadzieję, że artykuł Cię zainteresował.

Dziękuję za Twoją obecność.

dr inż. Agata Lewkowska

PS. Dołącz do grupy na Facebooku, w której możesz zadawać pytania i uzyskać pomoc w kwestiach zarządzania jakością: ISO 9001 & IATF 16949 QualityWise Group.

Dla osób chcących dowiedzieć się więcej:

VDA 5 – Procesy pomiarowe i kontrolne, przydatność, planowanie i zarządzanie, wyd. 3, lipiec 2021

MSA – Analiza systemów pomiarowych, AIAG, wydanie 4, 2010

Wszystkie treści zawarte na stronie qualitywise.pl są prywatną interpretacją ogólnie dostępnych informacji. Jakakolwiek zbieżność opisanych sytuacji z osobami, organizacjami, firmami jest przypadkowa. Treści przedstawione na stronie qualitywise.pl nie prezentują poglądów jakichkolwiek firm czy też instytucji.