ΤΟΥ MIKE JONES
ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΓΙΑ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΑΞΙΟΠΙΣΤΙΑΣ
Η βελτίωση της αξιοπιστίας ξεκινά με το σχεδιασμό. Οι αποτυχίες του προϊόντος λόγω χαμηλής αξιοπιστίας μπορούν να δημιουργήσουν δυσαρέσκεια στους πελάτες. Αυτό με τη σειρά του μπορεί να οδηγήσει τους πελάτες σε εναλλακτικές επιλογές και να μειώσει τις πωλήσεις. Όταν ισχύουν οι εγγυήσεις, το κόστος αντικατάστασης ή υπηρεσιών μπορεί να διαβρώσει την κερδοφορία.
Η μοντελοποίηση και η δοκιμή αξιοπιστίας μπορούν να βοηθήσουν στην εκτίμηση των ποσοστών αστοχίας. Σε συνδυασμό με τους όγκους παραγωγής, μπορεί επίσης να εκτιμηθεί το κόστος της αναξιοπιστίας. Με προϊόντα μεγάλου όγκου, το οικονομικό κίνητρο για τη βελτίωση της αξιοπιστίας μπορεί να είναι πολύ σημαντικό. Η βελτίωση της αξιοπιστίας ξεκινά με το σχεδιασμό. Οι δοκιμές μπορούν να δημιουργήσουν μια καλύτερη κατανόηση του σχεδιασμού και να δημιουργήσουν στρατηγικές ευκαιρίες για αλλαγές στο σχεδιασμό και βελτίωση της αξιοπιστίας. Ακολουθούν ορισμένες μέθοδοι που μπορεί να χρησιμοποιήσει κάποιος για να βελτιώσει την αξιοπιστία.
Απλοποιήστε το σχέδιο
- Συχνά υπάρχουν πολλές έννοιες που μπορούν να επιτύχουν τους στόχους απόδοσης ενός προϊόντος. Ένα σημαντικό βήμα για την επίτευξη υψηλής αξιοπιστίας είναι η δημιουργία αυτής της «κομψής» ιδέας που κάνει τη δουλειά πιο απλοϊκά. Σε σύγκριση με εναλλακτικές, αυτή η ιδέα μπορεί να χρησιμοποιεί μια διαφορετική και πιο στιβαρή τεχνολογία. Ή, μπορεί να έχει λιγότερα εξαρτήματα. Για παράδειγμα, η επίτευξη μιας απαραίτητης κίνησης χρησιμοποιώντας έναν άξονα και όχι έναν σύνδεσμο. Ο αριθμός ανταλλακτικών μπορεί επίσης να μειωθεί ενσωματώνοντας περισσότερες δυνατότητες σε λιγότερα εξαρτήματα. Αυτό παρατηρείται συχνά σε λαμαρίνες, χυτευμένα με έγχυση και χυτά μέρη.
- Η μείωση του αριθμού των χαρακτηριστικών του προϊόντος θα μειώσει τις λειτουργικές απαιτήσεις και τον αριθμό των υποστηρικτικών στοιχείων. Για να γίνει αυτό απαιτείται μια κριτική αναθεώρηση των απαιτήσεων του προϊόντος και η εύρεση της σωστής ισορροπίας μεταξύ των χαρακτηριστικών, της απόδοσης και των πιθανών πωλήσεων.
Κάνοντας τη σχεδίαση μη ευαίσθητη στο θόρυβο
- Χρησιμοποιούμε τον όρο «θόρυβος» για να κατηγοριοποιήσουμε παράγοντες που δεν ελέγχονται και ενδέχεται να επηρεάσουν τη λειτουργία του προϊόντος. Συχνά χρησιμοποιούνται πειράματα για τον εντοπισμό παραγόντων θορύβου και την επίδρασή τους. Αυτό μπορεί να συνδυαστεί με τη μοντελοποίηση συστήματος για την ανάπτυξη καλύτερης κατανόησης των επιπτώσεων και τη δημιουργία πιθανών λύσεων. Να μερικά παραδείγματα:
- Πειράματα με θωράκιση για μείωση των εκπομπών EMI ή RF
- Μοντελοποίηση ενός ρομποτικού βραχίονα για την ανάπτυξη ενός ελεγκτή που να είναι ανθεκτικός σε διαφορετικά ωφέλιμα φορτία
- Πειράματα σε ένα σύστημα τροφοδοσίας μέσων για την κατανόηση της επίδρασης της υγρασίας, της θερμοκρασίας, του πάχους κ.λπ.
Σχεδιασμός βασικών εξαρτημάτων
- Η εφαρμογή μεθόδων μηχανικής στο σχεδιασμό των εξαρτημάτων μπορεί να είναι κρίσιμη για την επίτευξη της αξιοπιστίας του συστήματος. Στα μηχανικά συστήματα αυτό είναι συχνά ο προσδιορισμός των φορτίων σε ένα εξάρτημα και το μέγεθος του εξαρτήματος ώστε να επιτευχθεί ένα επίπεδο τάσης ή/και καταπόνησης που ορίζεται από έναν στόχο ζωής ασφάλειας, λειτουργίας ή κόπωσης. Εδώ είναι μερικές μόνο από τις περιοχές εφαρμογής όπου μπορούμε να το εφαρμόσουμε. Διαστασιολόγηση ρουλεμάν, συνδετήρων με σπείρωμα, βίδες ισχύος, ιμάντες κίνησης, αρθρώσεις συγκόλλησης, πριτσίνια, συγκολλητικές αρθρώσεις, ελατήρια, γρανάζια γραναζιών και άξονες.
FMEA
Ένα κοινό εργαλείο για τη βελτίωση της ποιότητας είναι η Ανάλυση λειτουργίας και εφέ αποτυχίας. Αρχικά, αυτή η τεχνική αναπτύχθηκε για τη βελτίωση της ασφάλειας των αεροσκαφών. Στη συνέχεια, υιοθετήθηκε από πολλές βιομηχανίες για τη βελτίωση της ποιότητας των προϊόντων. Το FMEA είναι μια διαδικασία που μπορεί να εφαρμοστεί κατά τον σχεδιασμό του προϊόντος. Τις περισσότερες φορές ξεκινά μετά την επιλογή της έννοιας. Η διαδικασία έχει πολλά στάδια στα οποία μια ομάδα προσδιορίζει πιθανούς τρόπους αποτυχίας και τους βαθμολογεί ως προς τη σοβαρότητα, το ποσοστό εμφάνισης και την ανιχνευσιμότητα. Κάθε λειτουργία αποτυχίας λαμβάνει έναν αριθμό προτεραιότητας κινδύνου (RPN). Το αποτέλεσμα είναι μια λίστα με προτεραιότητα πιθανών τρόπων αποτυχίας προϊόντος. Ο στόχος είναι η αντιμετώπιση τρόπων αστοχίας υψηλής προτεραιότητας μέσω τροποποιήσεων σχεδιασμού που εξαλείφουν ή μειώνουν τα περιστατικά, μειώνουν τη σοβαρότητα ή αυξάνουν την ανιχνευσιμότητα. Καθώς αλλάζει ο σχεδιασμός, τα RPN ενημερώνονται. Αυτή είναι μια προληπτική προσέγγιση για το σχεδιασμό του προϊόντος και τη μείωση των αστοχιών και του κόστους εγγύησης.
Δοκιμές
Υπάρχουν πολλές μορφές δοκιμών που χρησιμοποιούνται για την απόδειξη και τη βελτίωση της απόδοσης και της αξιοπιστίας του προϊόντος. Τα αποτελέσματα που ανατροφοδοτούνται στη μηχανική δημιουργούν ευκαιρίες για αλλαγές και βελτιώσεις στο σχεδιασμό. Η δοκιμή μπορεί να είναι δαπανηρή και χρονοβόρα. Αυτοί οι παράγοντες έχουν επηρεάσει τη δημιουργία επιταχυνόμενων δοκιμών.
Γιατί να κάνετε επιταχυνόμενες δοκιμές;
- Μειώνει το χρόνο δοκιμής
- Μειώνει την ποσότητα των δειγμάτων δοκιμής (πρωτότυπα)
- Βελτιώνει την αξιοπιστία και μειώνει την έκθεση στην εγγύηση
- Αυξάνει τις αποδόσεις
- Αυξημένη αντοχή/στιβαρότητα προϊόντος
Παρακάτω, είναι δύο συνήθεις τύποι επιταχυνόμενων δοκιμών που χρησιμοποιούνται κατά την ανάπτυξη:
- HALT – Highly Accelerated Life Testing: συνδυάζει την κυκλική καταπόνηση με επιθετικές αλλαγές σε παράγοντες όπως η αύξηση ή η μείωση της θερμοκρασίας, της υγρασίας και των κραδασμών. Αυτό γίνεται για τη μείωση του χρόνου δοκιμής και την αύξηση της πιθανότητας αστοχίας, που χρησιμοποιείται συχνά για τον εντοπισμό απλών επιδιορθώσεων, όπως οι σύνδεσμοι που χαλαρώνουν ή η κόπωση του βραχίονα, μπορεί να εντοπίσει αποτελέσματα λόγω ασυμφωνιών θερμικής διαστολής, αποκόλλησης, γαλβανικών αντιδράσεων, αλλαγών στο ιξώδες κ.λπ.
- ALT – Accelerated Life Testing: εφαρμογή υψηλότερων τάσεων για βλάβες και εντοπισμός αδυναμιών, χρησιμοποιεί λιγότερα πρωτότυπα από τις συμβατικές δοκιμές ζωής που γίνονται σε μέτρια επίπεδα καταπόνησης, εντοπίζει ελαττώματα σχεδιασμού περισσότερο από τους τρόπους φθοράς, που χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό των «ασθενέστερων κρίκων». Αν και δεν είναι επιθυμητό να προστεθεί το κόστος των δοκιμών στην παραγωγή, αυτή η μορφή επιταχυνόμενης εξέτασης μπορεί να είναι χρήσιμη
Αν και δεν είναι επιθυμητό να προστεθεί το κόστος των δοκιμών στην παραγωγή, αυτή η μορφή επιταχυνόμενης εξέτασης μπορεί να είναι χρήσιμη
- HASS – Highly Accelerated Stress Screening: παρόμοιο με το HALT αλλά εφαρμόζεται κατά την παραγωγή, χρησιμοποιεί επιθετικούς ρυθμούς αλλαγής θερμοκρασίας και κραδασμούς που είναι κοντά ή πέρα από τα όρια λειτουργίας. Αυτό μπορεί να προκαλέσει γρήγορες αστοχίες χωρίς να επηρεάσει τη διάρκεια ζωής του προϊόντος. Οι πελάτες λαμβάνουν μόνο τις στιβαρές μονάδες που περνούν τη δοκιμή. Έτσι, η αξιοπιστία του προϊόντος που αποστέλλεται βελτιώνεται.
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ
Ελπίζουμε Μέρος 2 αυτής της σειράς 3 μερών σας δίνει μια καλύτερη κατανόηση της βελτίωσης της αξιοπιστίας λαμβάνοντας υπόψη τους όγκους παραγωγής.
Μείνετε συντονισμένοι για Μέρος 3 και 3 αυτής της σειράς, σύντομα. Θα συζητήσουμε περισσότερα για την αξιοπιστία και τη σταθερότητα της αλυσίδας εφοδιασμού προϊόντων, την ελαχιστοποίηση των αλλαγών, την ασφάλεια και την υγεία των εμπλεκομένων και τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μας εάν έχετε ερωτήσεις.
Σχετικά με τον Συγγραφέα: Ο Mike είναι Μηχανικός Συστημάτων στο ΣΙΓΜΑΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ με υπόβαθρο στο σχεδιασμό των χειριστηρίων και την ενοποίηση συστημάτων. Είναι πιστοποιημένος «Black Belt» στο «Design for Lean Six Sigma». Απολαμβάνει τη δημιουργική φάση της διαδικασίας σχεδιασμού και συνεργάζεται διαλειτουργικά με τις ομάδες για την επίτευξη των στόχων των πελατών.
