Minőségtechnikák II. MIN2A8TBL 3. Konzultáció
Lépegetések elvén alapuló módszerek klasszikus módszer (Gauss-Seidel) gradiens módszer szimplex módszer (Spendley, Next, Himsworth) (c) JZsCs 2008
B3 B2 B1 B B A2 A1 A A Gauss-Seidel módszer Gradiens módszer (c) JZsCs 2008
Szimplex módszer Spendley, Next és Himsworth dolgozta ki 1962-ben szimplex: egy poliéder, ami egy n dimenziós térben n+1 csúccsal rendelkezik szabályos szimplex: mindegyik éle azonos hosszúságú minden csúcsa egy kísérleti beállításnak felel meg (c) JZsCs 2008
Szimplex módszer B 12 11 13 8 6 4 3 10 14 9 7 5 2 1 A (c) JZsCs 2008
Szimplex módszer az első szimplex helyzete: előzetes információk vagy becslés alapján optimum pont közelében a a szimplex forogni kezd a optimum ponthoz legközelebb levő csúcsa körül (c) JZsCs 2008
Kezdő szimplex transzformált koordinátarendszer a könnyű számíthatóság érdekében a transzformált szimplexek minden éle egységnyi hosszúságú lesz --> lépték csúcsok koordinátái A2T-A1T=p AT tengelyen B2T-B1T=q BT tengelyen X2T-x1T= xT tengelyen (ahol értéke p vagy q ) (c) JZsCs 2008
Kezdő szimplex a transzformált koordinátarendszerben q p 1 15 BT q 3 1 p 2 15 AT (c) JZsCs 2008
Transzformált koordináták Pontok\Koordináták AT BT CT DT … XnT 1 2 3 4 . n+1 0 0 0 0 … 0 p q q q … q q p q q … q q q p q … q q q q q … p (c) JZsCs 2008
Síkbeli eset Két faktor: A1T=0 A2T=p A3T=q B1T=0 B2T=q B3T=p (c) JZsCs 2008
Transzformált koordináta értékek (c) JZsCs 2008
A transzformáció mértéke tudva: A=A2-A1 B=B2-B1 a kezdő szimplex csúcsaihoz (kísérleteihez) tartozó faktorszintek: (c) JZsCs 2008
A harmadik csúcs A3T=q B3T=p (c) JZsCs 2008
Az új szimplex egy csúcsban különbözik a legutóbbitól elhagyjuk a leggyengébb eredményt hozó csúcsot tükrözzük őt a másik két csúcs által meghatározott élre (c) JZsCs 2008
Az új csúcs (c) JZsCs 2008
A valós koordináták (faktorszintek) (c) JZsCs 2008
A szimplex módszer előnyös tulajdonságai a szimplex torzulhat (nem kötelező a pontos beállítás) nem kell megismételni (a durva hibák hatása is elkenődik) a faktorszámmal nő a hatékonyság (c) JZsCs 2008
Példa a szimplex módszer alkalmazására 2500 MPa keménységű anyagba 0,7 mm átmérőjű acél csigafúróval furatokat készítünk Kenő/hűtő folyadék: terpentin olaj y: a fúró élettartama (a cseréig elkészített furat mélysége [mm]) opt. param. típusa nagyobb a jobb Két faktor A a fúró fordulatszáma [ford/min] B előtolás [mm/ford] (c) JZsCs 2008
Feltételezzük, hogy bármilyen egész számú fordulatszámot be tudunk állítani az előtolás mértékét négy tizedesnyi pontossággal tudjuk szabályozni (c) JZsCs 2008
Kezdő faktorértékek 1 2 X A 2000 3000 1000 B 0,0030 0,0045 0,0015 1 2 X A 2000 3000 1000 B 0,0030 0,0045 0,0015 (c) JZsCs 2008
A transzformált koordinátarendszer két jellemzője A3=A1+q = 2000+0,2588 =2267,93662268 [ford/min] B3=B1+p =0,0030+ 0,9659. =0,00859830,0085 [mm/ford] (c) JZsCs 2008
Az első három kísérlet eredményei: Y1=9 Y2=11,6 Y3=13,6 … (c) JZsCs 2008
Eredmény a 7,8,9,10 és 11-es kísérleteknél a szimplex a 6-os pont körül forog ez a pont van a legközelebb az általunk keresett optimális értékhez a fúró élettartama akkor lesz maximális, ha a fúró fordulatszáma 3536 ford/min és az alkalmazott előtolás mértéke 0,0156 mm/ford ekkor az élettartam várható értéke furatmélységben kifejezve 22 mm lesz (c) JZsCs 2008
Minőségi változóval jellemezhető gyártási folyamatok elemzése gyártott terméket nem tudjuk valamilyen jól mérhető tulajdonságával jellemezni (pl. átmérő, hossz, tömeg…) pl. az áramköri elemeket a nyomtatott áramköri lemezekre hullámforrasztással erősítik rá a lábak forrasztásának minősége jónak és rossznak minősíthető (c) JZsCs 2008
Módszertan az egy lemezen található hibák mennyiségének függvényében a gyártmányokat csoportokba soroljuk hiba nélküli (jó) néhány hiba (közepes) sok hiba (rossz) L8(27) kísérletterv (c) JZsCs 2008
7.1. táblázat Vizsgált faktorok Faktor 1. szint 2. szint A Áramlás típusa eddig használt új B Áramló közeg sűrűsége kicsi nagy C Forrasztási hőmérséklet Kicsi D Forraszhullám magassága E Előmelegítés beállítás 3 6 F Levegőkés szöge 45 90 AxB Kölcsönhatás (c) JZsCs 2008
minden kísérlettípust 20-szor végeztek el a minőségi változóval jellemezhető folyamat a mérhető jellemzővel leírható folyamatoknál kevésbé érzékeny a faktorszintek változtatására több kísérlet szükséges a megbízható döntéshez pl. az A1 és A2 szintek összehasonlításához 160 adat (c) JZsCs 2008
7.2. táblázat Eredmények A B AxB C D E F JÓ KÖZEPES ROSSZ ÖSSZES 1 17 A B AxB C D E F JÓ KÖZEPES ROSSZ ÖSSZES 1 17 2 20 6 12 3 8 4 11 5 18 15 7 13 10 (c) JZsCs 2008
Választábla (Response Table) FAKTOR JÓ KÖZEPES ROSSZ ÖSSZES A1 34 37 9 80 A2 31 40 B1 45 4 B2 20 16 14 C1 50 29 1 C2 15 48 17 D1 39 10 D2 38 8 E1 25 E2 52 3 F1 41 F2 36 (AxB)1 32 11 (AxB)2 33 7 (c) JZsCs 2008
Hatásos faktorok minden szinten történő vizsgálat főhatások vizsgálata egy-egy szinten (különbség) pl. A1-A2jó=34-31=3 A1-A2közepes=37-40=3 összhatás=a három főhatás összege egy faktorra (c) JZsCs 2008
Problémaelemzési technikák Ötletgyűjtés és rendszerezés Kapcsolat diagram Fa diagram Folyamat-döntés diagram Hálóterv (Pert táblázat) (c) JZsCs 2008
Ötletgyűjtés és rendszerezés cél: az egyedi gondolatok összegyűjtése egy olyan szerkezetbe rendezése, amely kimutatja a köztük fennálló kapcsolatokat (c) JZsCs 2008
Lépések egy szakemberekből álló csapat létrehozása kérdés a táblára üres kártyák szétosztása a kérdéshez kapcsolódó ötletek: egy kártyán mindig csak egy gondolat a kártyák összegyűjtése és összekeverése a témakör szerint összetartozó kártyák csoportokba rendezése (c) JZsCs 2008
Példa Egy tömítés gyakori meghibásodását jelentették. Ok: túl nagy porsűrűséget állapítottak meg a tömítések beszerelésénél Egy szomszédos folyamat (B) során túl sok por keletkezett Hogyan lehetne csökkenteni a porsűrűséget ezen a munkahelyen? Gondolat témacsoportok: „Por leküzdése” (pl. elszívó berendezés), „Por keletkezésének megakadályozása a B folyamat során” (pl. új technológia), „A két folyamat légterének elválasztása” (pl. egy elválasztó felépítése) (c) JZsCs 2008
Grafikusan Por keletkezésének megakadályozása A két folyamat térbeli elválasztása Por leküzdése Elszívó berendezés Új technológia Elválasztó fal (c) JZsCs 2008
Kapcsolat diagram Cél: az egymással kapcsolatban levő struktúrák megjelenítése csoportülés keretében Központi kérdés: „Miért.....” Minden résztvevő felírja egy-egy kártyára az általa ismert vagy sejtett okokat A kártyákat összegyűjtik, majd kör alakban kitűzik a falra. Minden egyes kártyánál: ok-hatás kapcsolatban áll-e a többi kártyával? Nyíl az okot jelképező kártyától a hatást jelképező kártyáig vagy kétirányú nyíl (c) JZsCs 2008
Grafikusan Miért XY gyártja a legtöbb selejtet? Nincs jól ellátva mérőeszközzel Kevés a gyakorlati éve Közepesen képzett szakember Közepesen képzett szakember Miért XY gyártja a legtöbb selejtet? Az üzemvezető nem megfelelően ossza le a munkákat /gép, ember figyelembevétele Ő kapja a legpontosabb tűrésű alkatrészeket A gép megmunkálási pontossága nem megfelelő (c) JZsCs 2008
Fő ok melyik négyszögből indul ki a legtöbb nyíl? két ok egyformán fontos az üzemvezető nem megfelelően ossza ki a munkát, XY kapja a legpontosabb munkákat, amelyeket a szubjektív és objektív okok miatt nem tud megfelelően ellátni (c) JZsCs 2008
Fa diagram Cél: a feladatok, célok végrehajtható tevékenységek szintjére történő lebontása Ötletroham: megoldási lépések közvetlenül megvalósítható-e a megoldás? ha nem, akkor a lebontást addig kell folytatni, míg közvetlenül végrehajtható eljárásokhoz nem érnek (c) JZsCs 2008
Grafikusan Alapanyag beszerzés Időben történő beszerzés Anyag feltétel Segédanyag beszerzés Időben történő beszerzés Mdb elkészüljön Normaidő paraméterek helyes meghatározása Műsz. improduktív előkészítés Határidőre történő kiszállítás Ember feltétel Munka ellátottság folyamatos legyen Megf. produktív szakember Szállítási vállalkozó megbízhatósága Szállítási pontosság Vállalaton belüli szállítás szervezés (c) JZsCs 2008
Folyamat-döntés diagram cél: a problémalehetőségek felismerése még a tervezés szakaszában a megelőző intézkedések kidolgozása a korábbról ismert hibák újbóli előfordulásának megakadályozása (c) JZsCs 2008
Lépések munkacsoportot kialakítása cél ismertetése a lehetséges problémák felkutatása tapasztalatok és ismeretek problémák felsorolása problémák súlyozása sürgősség, előfordulás valószínűsége, kiküszöbölés nehézsége és kockázatok szerint (c) JZsCs 2008
Lépések milyen gyakran fordult elő az adott hiba? mekkora összeget tettek ki a hozzá kapcsolódó termékfelelősségi költségek? a szükséges megelőző intézkedések kidolgozása fontossági sorrend szerint haladva (c) JZsCs 2008
Hálóterv Cél: programtervezés „kritikus út” megtalálása (c) JZsCs 2008
Lépések a projektet egymás után (sorosan) és párhuzamosan végrehajtható tevékenységek sorozatára bontják a végrehajtáshoz szükséges időtartamok megadásával megvizsgálják, hogy az egyes lépések mely más lépések megtételét igénylik előfeltételként egy-egy négyzetbe írva felsorakoztatják az egyes tevékenységeket (c) JZsCs 2008
Lépések nyilakkal jelölik a végrehajtási sorrendet a párhuzamosan végrehajtható feladatok egymás alá kerülnek több útvonal keletkezik a kezdő lépéstől a projekt megvalósításáig kritikus út (c) JZsCs 2008
Tanfolyam szervezése Szükséges eszközök meghatározása 2 nap Szükséges szoftverek beszerzése, beüzemeltetése 15 nap Eszközök beszerzése, beüzemelése 20 nap Tanterv elkészítése 15 nap Tantárgyak szétosztása az oktatók között 2 nap Oktatók felkészítése 30 nap Felkészülés 10 nap A tanfolyam elindítása Tananyag meghatározása 6 nap Jegyzetek kidolgozása 30 nap Jegyzetek elkészítése 30 nap Terem igénylése 1 nap A terem időbeosztásának kidolgozása 5 nap (c) JZsCs 2008
Hibafaelemzés FTA - Failure Tree Analysis Fehlerbaumanalyse Cél: egy feltételezett rendszerhibából (fő-esemény) kiindulva az őt előidéző alkotóelem és részrendszer meghibásodási lehetőségek felderítése és értékelése Dokumentálás: táblázat fastruktúra-szerű grafikus megjelenítés megbízhatósági számítások (c) JZsCs 2008
& >=1 >=1 A gépkocsi kormányozhatatlan Nyomásvesztés A főtároló meghibásodik & >=1 A pumpa meghibásodik A nyomásszabályzó meghibásodik A hidraulikaolaj vesztés Gépkocsit nem állítják le A forgalom nem teszi lehetővé a leállást >=1 A vezető nem veszi figyelembe a jelzőlámpát A jelzőlámpa meghibásodik (c) JZsCs 2008
Eredmények a fő-eseményhez vezető összes hiba és hibakombináció, valamint ezek okainak azonosítása a különösen kritikus események és esemény-láncolatok kimutatása a megbízhatósági számértékek kiszámítása a hibafa ágain végighaladva a meghibásodási mechanizmusok tiszta és áttekinthető dokumentálása kritikus (minimális) lánc meghatározása (c) JZsCs 2008
Az elemzés lépései Rendszerelemzés A fő-események meghatározása Az alkotóelemek meghibásodási lehetőségeinek meghatározása A hibafa elkészítése A hibafa minőségi kiértékelése A hibafa mennyiségi kiértékelése (c) JZsCs 2008
Alkotóelem meghibásodási osztályok elsődleges hiba másodlagos hiba kezelési hiba (c) JZsCs 2008
Elsődleges hiba egy olyan meghibásodás, mely az előírt működési körülmények között áll elő oka az alkotóelem kialakításában vagy anyagtulajdonságaiban rejlik (c) JZsCs 2008
Másodlagos hiba nem megengedett külső behatás következtében áll elő pl. környezeti feltételek, alkalmazási körülmények, vagy más rendszerelemek hatásai (c) JZsCs 2008
Kezelési hiba a nem megfelelő használat okozza (c) JZsCs 2008
Jelölésmód Magyarázat Elsődleges hiba Másodlagos hiba Kezelési hiba & ÉS kapcsolat VAGY kapcsolat >=1 (c) JZsCs 2008
Hibafa jelölés bemenetek és kapcsolódási láncolatok a kapcsolódások (kapuk) a bemenetekből egy kimenetet állítanak elő 0 - hibátlan és 1 - hibás operátor (c) JZsCs 2008
Rendszerelemzés Cél: Vizsgált témakörök: modellépítés a normálisan működő rendszer folyamatainak pontos leírása Vizsgált témakörök: A rendszer feladata Környezeti feltételek Kapcsolatok és viselkedés (c) JZsCs 2008
Feladat és környezeti feltételek A rendszer feladata: az összes igényelt funkció felsorolása funkciók hozzárendelése az ezeket kielégítő elemekhez Környezeti feltételek: milyen környezeti hatások között kell működjön a rendszer? a rendszerelemek fizikai és kémiai tulajdonságai (c) JZsCs 2008
Kapcsolatok és viselkedés a rendszerelemek kölcsönhatása a rendszerfeladatok megvalósítása érdekében a rendszer reakciója a környezeti feltételekre a rendszer viselkedése belső hibák és az erőforrások meghibásodása esetén (pl. áramkimaradás) (c) JZsCs 2008
Mikor elemzünk? a fő-esemény bekövetkezte előtt (megelőzés új rendszer tervezésekor ): a fő-események a rendszer azon lehetséges állapotait jelölik, amikor az nem felel meg az elvárásoknak a fő-esemény bekövetkezte után (javítás): a rendszer-meghibásodás a fő-esemény, helyes leírásához szükséges az ún. problémaelemzés (c) JZsCs 2008
Az alkotóelemek meghibásodási lehetőségeinek meghatározása egyszerűsített FMEA elemzés minden alkotóelem valamennyi meghibásodási lehetősége egy építőelem különböző meghibásodásai különböző hatást gyakorolhatnak a fő-eseményre, így ezek nem összegezhetők egy kapcsolódási pont (kapu) alatt, hanem azokat a hibafa különböző helyeire kell beírni a különböző meghibásodások különböző főeseményekhez is vezethetnek (c) JZsCs 2008
HIBALEHETŐSÉG ELEMZÉS FTA Készítette: Dátum: 97. 05. 31. Dátum: 97. 05. 31. Részrendszer neve: hidropneumatikus szabályozó rendszer Modell: HPSzR Azn. szám: 1531 Változat: 2 Lap: 1 Fő-esemény gépkocsi kormányozhatatlansága a HPSzR meghibásodása következtében Működési terület szintszabályozás Fő feladat 1. nyomás létrehozása Részfeladat 1.1 hidraulikus rendszer nyomás alatt tartása Elemek Elsődleges hiba Másodlagos h. Kezelési hiba fő tároló fő tároló megh. pumpa pumpa megh. nyomásszabályozó ny.szab. megh. vezeték olajvesztés csőtörés hibás beszerelés anyagfáradás kőfelcsapódás szerelési utasítást nem tartották be (c) JZsCs 2008
A hibafa elkészítése kiindulópont a fő-esemény leírható-e egyetlen rendszerelem meghibásodásaként a fő-esemény? Igen: egy VAGY kapu három bemenettel (elsődleges, másodlagos és kezelési hiba) Nem: megkeressük azon meghibásodásokat vagy meghibásodás láncolatokat, melyek egyenként vagy valamilyen összhatásra a fő-eseményt kiválthatják (c) JZsCs 2008
Részrendszer hiba vagy bázisesemény? részrendszer meghibásodások megnevezése megjegyzés téglalapban - különálló hibafaág logikai összekapcsolás báziseseménnyel van-e dolgunk? egy alkotóelem meghibásodása okozta-e a részrendszer meghibásodását? az elsődleges hibákat nem fejtik ki tovább (c) JZsCs 2008
Kidolgozás nincs mindig jelen mindhárom hibatípus egy hibafaág teljes kidolgozása után áttérés a következő ágra (c) JZsCs 2008
>=1 & A gépkocsi kormányozhatatlan Nyomásvesztés Gépkocsit nem állítják le A főtároló meghibásodik A nyomásszabályzó A pumpa A jelzőlámpa A vezető nem veszi figyelembe a jelzőlámpát A forgalom nem teszi lehetővé a leállást A hidraulikaolaj vesztés >=1 & (c) JZsCs 2008
A hibafa minőségi kiértékelése melyik a hibafa leggyengébb ága? minimális lánc megkeresése olyan hibakombináció, mely a lehető legkisebb számú meghibásodás mellett egy fő-esemény bekövetkezését okozza szükséges-e a rendszer változtatása? (c) JZsCs 2008
A hibafa mennyiségi kiértékelése Cél: a fő-esemény bekövetkezési valószínűségének kiszámítása rendszerelemekre vonatkozó megbízhatósági mérőszámokból kiindulva szakkönyvek táblázataiból gyártó által megadott adatokból laboratóriumi kísérletek alapján (c) JZsCs 2008
Vizsgált mennyiségek F(t): rendelkezésre nem állás valószínűsége - annak a valószínűsége, hogy a vizsgált egység a t időpontig meghibásodik R(t): rendelkezésre állás valószínűsége - annak a valószínűsége, hogy a vizsgált egység túléli a t időpontot: R(t) = 1 - F(t) (c) JZsCs 2008
Rendelkezésre nem állás Kapcsolatok Kapu Rendelkezésre nem állás ÉS VAGY (c) JZsCs 2008
Értékelés a bázis eseményekből kiindulva az egyes kapukban az összegzési szabályok alkalmazása főesemény ha a számérték eltér az előírttól, azon bázis-események kikeresése, amelyek a legnagyobb hatást gyakorolják a kedvezőtlen eredményekre a gyenge pontok Pareto elemzése intézkedések kidolgozása az intézkedések hatásának lemérése érdekében újra végre kell hajtani a hibafa elemzését (c) JZsCs 2008
Köszönöm a figyelmet!