การสอบเทียบและวิเคราะห์ระบบการวัด (Calibration and Measurement Systems Analysis)

แนวทางนำไปสู่ภาคปฏิบัติ

การวางแผนคุณภาพผลิตภัณฑ์ล่วงหน้า (Advance Product Quality Planning : APQP) กำลังเป็นมาตรฐานที่ต้องปฏิบัติในอีกหลายๆอุตสาหกรรม 

กราฟ(ด้านขวา)คุณจะได้เห็นขั้นตอนและข้อกำหนดสำหรับอุตสาหกรรมอากาศยาน(Aerospace) แต่ภาพก็จะคล้ายๆกันนี้กับอุตสาหกรรมยานยนต์และอุตสาหกรรมอื่นๆ

ขั้นตอนสำคัญที่มักจะมองข้ามคือ ขั้นตอนการวิเคราะห์ระบบการวัด (MSA) โดยหลักการแล้วมันเป็นขั้นตอนที่ง่ายๆมากๆและเป็นขั้นเป็นตอนอยู่แล้ว การข้ามขั้นตอนนี้ไปอาจทำให้เกิดความผิดพลาดอันแสนแพงและเสียเวลาในการวิเคราะห์สาเหตุที่แท้จริงด้วย

เราไม่ได้บอกว่าการแก้ปัญหาเรื่องระบบการวัดเป็นเรื่องง่าย เพียงแค่จะบอกว่าการตรวจสอบถ้าระบบการวัดนั้นไมได้ซับซ้อนหรือมีค่าใช้จ่ายในการดำเนินการสูงแต่อย่างใด

บทความนี้ DataLyzer จะให้คำแนะนำสั้นๆเกี่ยวกับการสอบเทียบและการวิเคราะห์ระบบการวัด และให้แนวทางบางอย่างเกี่ยวกับการสอบเทียบและการวิเคราะห์ระบบการวัดที่คุณสามารถนำไปปฏิบัติได้อย่างไม่ยาก

การสอบเทียบ CALIBRATION

ก่อนที่เราจะเริ่มทำการวัดหรือศึกษาระบบการวัด เราจะต้องทำการสอบเทียบระบบการวัดซึ่งกระบวนการสอบเทียบมี 2 วัตถุประสงค์:

  1. เพื่อให้มั่นใจว่าระบบการวัดมีความเหมาะสมเพียงพอที่จะทำการวัดในอนาคต
  2. เพื่อประเมิน่าถ้าการวัดในอดีตที่ผ่านยังคงถูกต้อง(เกิด bias หรือไม่)

ค่าใช้จ่ายในการสอบเทียบอาจสูงหากวัตถุประสงค์ของการสอบเทียบเป็นเพียงเพื่อให้แน่ใจว่าการวัดในอนาคตนั้นใช้ได้ ซึ่งจากนั้นเราอาจจะต้องใช้เครื่องมือวัดใหม่แทนการสอบเทียบเครื่องมือวัดที่มีอยู่เดิมก็ได้ แต่อย่างไรก็ตามการสอบเทียบยังต้องมีอยู่เพื่อให้ความมั่นใจว่าการวัดในอดีตน่าเชื่อถือและเป็นการอธิบายไปถึงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ส่งออกไปนั้นถูกต้อง

ตามหลักการแล้วข้อมูลการสอบเทียบจะถูกเก็บไว้ในระบบฐานข้อมูลซึ่งรวมเข้ากับระบบควบคุมคุณภาพหรือระบบ SPC เช่น DataLyzer ดังนั้นเมื่อใดก็ตามที่มีการวัดค่าจึงสามารถตรวจสอบความถูกต้องได้ว่าเกจผ่านการสอบเทียบแล้วหรือไม่และหากการสอบเทียบไม่ผ่านเราสามารถดูค่าวัดในอดีตที่เราสงสัยได้ทันที

ค่าใช้จ่ายในการสอบเทียบอาจสูงแต่ค่าใช้จ่ายของการอธิบายไปถึงคุณภาพของผลิตภัณฑ์และไปปฏิเสธผลิตภัณฑ์ดีหรือส่งผลิตภัณฑ์เสียออกไปนั้นสูงกว่ามาก

การวิเคราะห์ระบบการวัด (MEASUREMENT SYSTEMS ANALYSIS)

ถ้าคุณใช้การสอบเทียบเกจ(bias ที่มียอมรับได้) ไม่ได้หมายความว่าเราจะได้ค่าวัดที่ถูกต้องเสมอไป ถ้าเราวัดชิ้นงานเดิมหลายๆครั้งเราพบว่าค่าที่ได้ไม่เหมือนกันเราเรียกความแตกต่างหรือความผันแปรนี้ว่า ความสามารถในการวัดซ้ำ(Repeatability) และมีสาเหตุจากความแตกต่างหรือความผันแปรโดยธรรมชาติของในกระบวนการวัด ความแตกต่างหรือความผันแปรอีกประเภทคือถ้าเราให้พนักงานอีกคนหรือเกจอีกตัวทำการวัดด้วยวิธีการเดียวกัน เราเรียกความแตกต่างหรือความผันแปรนี้ว่า ความสามารถในการทำซ้ำ(Reproducibility) หรือที่รู้จักกันในชื่อเรียกว่า Gage Repeatability and Reproducibility – Gage R&R

เพิ่มเติมเรื่องของการสอบเทียบ(Calibration) กับการวิเคราะห์ Gage R&R จะมีอีก 2 หัวเรื่องที่สำคัญในเรื่องความผันแปรของการวัดคือ เรื่องคุณสมบัติเชิงเส้น (Linearity) และความเสถียร(Stability) 

ความผันแปรที่เพิ่มเติมเข้ามาจากความผันแปรปกติ(common cause) ที่จะได้พบในระบบการวัดอีกตัวคือความผันแปรที่ผิดธรรมชาติ(special cause) ตัวอย่างของความผันแปรนี้ที่เป็นได้คือ :

  • สิ่งสกปรกบนหรือในผลิตภัณฑ์หรือระบบการวัด
  • ระบบการวัดถูกต้องตรงศูนย์
  • ชิ้นงานไม่ได้วัดในตำแหน่งที่ถูกต้อง ในสภาพที่เหมาะสม (เช่น อุณหภูมิ) หรือระบบการวัดไม่ดีเพียงพอ เป็นต้น

คู่มืออ้างอิงระบบการวัด(MSA) อธิบายได้ค่อนข้างชัดเจนเกี่ยวกับวิธีการที่ควรจะเป็นและควรทำอย่างไรในการทำการศึกษาระบบการวัด (MSA)

ทำไมมันถึงเป็นสิ่งสำคัญที่เราต้องได้ค่าวัดที่ถูกต้องและเราต้องไม่พบความผันแปรผิดธรรมชาติ?

มาสมมติกันว่าถ้าเรากำลังไปโรงพยาบาลและเขากำลังวัดค่าเลือดของคุณ มันขึ้นอยู่กับผลวัดที่ได้ว่าจะไปสรุปผลการวางแผนการรักษาอย่างไร ในกรณีดังกล่าวถ้าคุณอยากได้ความเชื่อมั่นต้องมีการสอบเทียบเครื่องมือ, วิเคราะห์ระบบการวัด และค่าวัดที่ได้อยู่ในขอบเขตของเครื่องหรือไม่

และกรณีนั้นถ้าความผันแผรผิดธรรมชาติเหมือนกับว่ามีโอกาสการวัดผิดพลาดเกิดขึ้นได้ตลอดเวลาดังนั้นทุกๆการวัดที่สำคัญปกติแล้วเราต้องทำการวัดซ้ำอย่างน้อยหนึ่งครั้งเพื่อลดความเสี่ยงที่เกิดจากการวัดผิด

สาระสำคัญของความน่าเชื่อถือของการวัดคือแน่นอนมันเกี่ยวข้องกับความที่จะเกิดความผิดพลาดจากการวัดและควรจะพิจารณาไปถึงคะแนนการตรวจจับในกระบวนการ FMEA ด้วย

กระบวนการทำ MSA

ในกระบวนการทำ APQP บังคับให้ทำการวิเคราะห์ MSA ของคุณลักษณะที่วัด แต่เราจะวางแผนและทำการวิเคราะห์ MSA ในทางปฏิบัติได้อย่างไร? เราสามารถทำได้ไหมกับผลิตภัณฑ์และเกจเป็นร้อยๆ และการทำการวัดของคนวัด และเรามีคุณลักษณะทางคุณภาพเป็นพันๆเหมือนกัน

ในความเป็นจริงเราอาจหยิบเอาตัวแทนเกจจากเซ็ตที่คล้ายๆกันของเกจ,ผลิตภัณฑ์และคุณลักษณะ เราสามารถเริ่มจากการทำ Type 1 study เราวัดเพียงแค่ 1 ผลิตภัณฑ์ 20 ครั้งหรือมากกว่านั้นและแสดงผลวัดบนแผนภูมิควบคุม (Control Chart)

ถ้าคุณต้องการหรือต้องไปต่อ เราสามารถไปทำ Type 2 study (Gage R&R)

ในกรณีดังกล่าวเราเลือกตัวแทนคนวัดมา 2 หรือ 3 คน เลือกผลิตภัณฑ์มาให้ถึง 10 ผลิตภัณฑ์และทำการวัดทุกๆผลิตภัณฑ์ 2 หรือ 3 ครั้ง ผลลัพธ์ที่ได้บ่งชี้ว่าสามารถใช้เกจนี้กับคุณลักษณะเหล่านี้ได้

โปรแกรม DataLyzer คุณสามารถเชื่อมโยงกลุ่มของเกจกับกลุ่มของคุณลักษณะเพื่อสร้างความสัมพันธ์ ถ้าคุณวิเคราะห์ผลลัพธ์คุณจะทราบผลการวิเคราะห์ MSA ทันทีที่สัมพันธ์กับคุณลักษณะที่ระบุ

Type 2 study อาจใช้เวลานาน คุณต้องการเก็บค่าผลวัด ป้อนเข้า 30 ค่าและจากนั้นทำการออกรายงานและทำการวิเคราะห์ ถ้าสิ่งนี้ไม่อัตโนมัติน่าจะใช้เวลาอย่างน้อย 15-20 นาที

ตอนนี้เรามาสมมติว่าถ้าการวัดมันมีความซับซ้อนหลายผลิตภัณฑ์กับ 250 คุณลักษณะที่ต้องวัดผ่านเครื่อง CMM ถ้าคุณต้องทำ type 2 study ของคุณลักษณะทั้งหมด คุณต้องการกระบวนการทำงานแบบอัตโนมัติ มิฉะนั้นคุณอาจต้องใช้เวลาหนึ่งสัปดาห์เต็มเพื่อทำการศึกษาทั้งหมด

หากคุณไม่มีกระบวนการ MSA แบบอัตโนมัติ คุณอาจต้องตั้งสมมติฐานตามประสบการณ์เนื่องจากมันคงใช้ว่านานมากไปในการทำ MSA กับค่าคุณลักษณะทั้งหมดหรือคุณทำ MSA กับเฉพาะคุณลักษณะที่สำคัญๆ

ฝึกอบรมและการดำเนินการ

ในการเตรียมความพร้อมและการศึกษาการวิเคราะห์ MSA, ต้องได้รับการอบรม การฝึกอบรมโดยทั่วไปประกอบด้วย การฝึกอบรมเรื่อง Gage และการฝึกอบรมเรื่อง MSA มีหลักสูตรอบรมออนไลน์ที่มีประสิทธิภาพมากๆที่สามารถศึกษาได้ อย่างเช่นการฝึกอบรมกับทาง DataLyzer ก็ได้ และมีหลายหลักสูตรให้เลือก ประกอบด้วย

1.Gage training 9 hours – 69 US $ per use – หลักสูตรนี้อบรมเรื่อง metrology, gage, และ GD&T ออกแบบการวัดสำหรับคนวัดและช่างเทคนิคผู้ที่ใช้เกจในงานวัดของพวกเข

2. Measurement Systems Analysis training 7 hours – 69 US $ per user – เรียนครอบคลุมเรื่อง Measurement System Analysis ในการวิเคราะห์ความผันแปรในระบบการวัด การพิจารณาความเหมาะสมในการใช้และแนวทางการปรับระบบการวัด โดยหลักสูตรจะเป็นไปในแนวทางของ IATF 16949/AIAG 16949/AIAG

ขนานไปกับการฝึกอบรม คุณเริ่มทำการสอบเทียบและศึกษา MSA โดยใช้โปรแกรม DataLyzer Gage Management ซึ่งสนับสนุนการสอบเทียบทั้งแบบ Internal และ External รวมถึงการศึกษา MSA และยังสามารถทำงานร่วมกับ DataLyzer SPC ได้ด้วย เราสามารถช่วยคุณได้ทั้งด้านฝึกอบรมและการวิเคราะห์ผล

  1. บริษัทส่วนใหญ่ทำการสอบเทียบเครื่องมือวัดกันอยู่แล้วและเพื่อให้บริษัทสามารถทำการกำหนดค่าในการสอบเทียบเครื่องมือได้อย่างง่ายใน DataLyzer Gage Management ถ้าการสอบเทียบถูกกำหนดแล้ว โดยทั่วไปการวางแผนการทำ MSA จะมีขั้นตอนประมาณนี้
  2. 1. สร้างผลิตภัณฑ์และกระบวนการที่จะทำ MSA เป็นที่แรก
    2. กำหนดความรับผิดชอบในการเตรียมการศึกษาดำเนินการศึกษาและวิเคราะห์การศึกษา
  3. กำหนดความรับผิดชอบในการปรับปรุงระบบการวัด ในกรณีที่มีผลการวิเคราะห์ไม่ผ่าน
  4. สร้างการรายงาน – ภายในและภายนอก
  5. ฝึกอบรมผู้ที่เกี่ยวข้องทั้งหมด
  6. วางแผนการศึกษา
  7. ดำเนินการศึกษาและวิเคราะห์ผล
  8. ประเมินกระบวนการ
  9. วางแผนการดำเนินการปรับปรุง
  10. วางแผนการศึกษา MSA ที่เหลือ
  11. กำหนดการทำงานร่วมกับ SPC

สรุป

MSA เป็นหนึ่งขั้นตอนสำคัญใน APQP หรือการดำเนินเพื่อเป้าหมาย Zero Defects หลายบริษัทพยายามดำเนินการ MSA ในขณะที่ขาด การฝึกอบรม,ทรัพยากรและลำดับความสำคัญ DataLyzer ให้บริการในการทำ MSA อย่างคุ้มค่าทั้งฝึกอบรมและสนับสนุนทางเทคนิค ที่คุณสามารถเริ่มต้นได้อย่างรวดเร็ว จากนั้นจะทำต่อไปในเรื่อง FMEA และ SPC ในภายหลังก็เป็นได้

เกี่ยวกับ DataLyzer

เข้าไปมีส่วนร่วมกับการปรับปรุงคุณภาพอย่างต่อเนื่องมากกว่า 40 ปี DataLyzer ให้บริการแบบครบวงจรในการฝึกอบรมให้ความรู้และซอฟต์แวร์ระบบที่ประกอบด้วย:

  • ให้คำปรึกษา World-class Quality Management Systems 
  • บริการหลักสูตรอบรมทั้ง การให้ใบรับรอง, ฝึกอบรมออนไลน์ ในหัวข้อ – APQP, FMEA, Gage Management/MSA, Lean, OEE,
    Six Sigma และ SPC และอื่นๆ
  • ชุดซอฟต์แวร์ชั้นนำระดับโลกที่มีหลายหลายโมดูลที่ทำงานร่วมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ
  • บริการติดตั้ง บริการฝึกอบรมอย่างต่อเนื่อง

ซอฟต์แวร์ประกอบด้วย: Process Flow, FMEA, Control Plan; Ballooning, real-time SPC และ OEE, Gage Management/MSA, Mould Management, Certificate of Analysis (สำหรับเรื่องการออกรายงานของ FAIR, ISIR และ PPAP) และเรากำลังพัฒนาโปรแกรม CAPA

นอกจากนี้เรายังมี Dashboard, โปรแกรมระบบ Real-time ที่ทันสมัยกับระบบขนาดใหญ่ ,การตรวจประเมินซัพพลายเออร์ การวิเคราะห์และการออกรายงานอย่างมีประสิทธิภาพ

บทความต้นฉบับโดย Marc Schaeffers, DataLyzer >>>

สนใจหลักสูตร MSA ออนไลน์กับทางเทรคอน คลิก>>>

สนใจซอฟต์แวร์ DataLyzer ติดต่อตัวแทนในประเทศไทย >>>