برتري يافتن بر SPC براي كنترل فرآيند قالب گيري

بر اساس گزارش‌ها سامانه جديد تجزيه و تحليل آماري همزمان، سطح جديدي از عيب يابي و كيفيت فرآيند را فراهم مي‌كند. سامانه مذكور داده‌هاي فرآيند را طوري تحلیل كرده و نمايش مي‌دهد كه مي‌تواند به رديابي خودكاركيفيت قطعه و رفع سريع تر مشكلات پيش آمده در فرآيند كمك كند. اين سامانه مي‌تواند زمان رفع نقص اشكالات فرآيندكردن را كاهش دهد، برگشت خودكار قطعات معيوب را فراهم كند، يكنواختي فرآيند را اندازه‌گيري كند و هم چنين مي‌تواند براي زمانبندي نگهداري حفاظتي به كار رود.
مدير توليد كاربردهاي صنعتي پيشرفته در MKS Instruments، عرضه كننده ابزارهاي اكتساب داده‌ها و تحلیل، مي‌گويد:" دليل رويكرد جديد اين است كه روش هاي كنترل فرآيند آماري (SPC) رايج، به عنوان يك روش تضمين كيفيت داراي محدوديت هاي قابل توجه مي باشند. وی در همایش 2009 قالب گيري كه در ژانويه در New Orleans (شهري در ايالت متحده امريكا) برگزار گفت:"اين محدوديت به دليل اين است كه در SPC متداول بسياري از متغيرهاي فرآيند قالب گيري به طور همزمان مورد ارزيابي قرار گرفته و تأثير متقابلشان در نظر گرفته نمي شود."
وی مي‌گويد: SPC" متداول هر بار يك متغير را مورد بررسي قرار داده كه اين شيوه اطلاعات كافي براي نشان دادن صحيح قطعه برگشتي را فراهم نمي كند." سنجش تك تك هر يك از متغيرهاي فرآيند،كه تحلیل تك متغيره خوانده مي‌شود، همه متغيرها و برهمكنش هاي مؤثر بر كيفيت قطعه را در نظر نمي گيرد.
تلاش هایی براي تلفيق چندين نمودار منفرد SPC تك متغيره و ايجاد يك نمودار واحد انجام شده است، ولي اين عمل باعث مي‌شود كه SPC نتواند خارج شدن فرآيند از كنترل را به طور قطع مشخص كرده و يا اشاره دقيق و مؤثري به علت ايجاد اشكال در فرآيند داشته باشد. وی مي‌گويد: SPC"شايد وقوع يك اشكال را نشان بدهد، اما اين روش براي نشان دادن تمامي متغيرهاي موثر در ايجاد آن اشكال، مشكل دارد."
تحلیل چند متغيره
قالب گيران تزريقي به سامانه اي كه چندين متغير فرآيند را به طور همزمان تحلیل كند، كه اين سامانه تحلیل چند متغيره (MVA) خوانده مي‌شود، نياز دارند." سامانه هاي تحلیل چند متغيره در صنايع شيميايي، داروسازي و نيمه رسانا ها مورد استفاده قرار گرفته اند. ايشان گفتند:" MVAنه تنها چندين متغير فرآيند را به طور همزمان مورد بررسي قرار مي دهد، بلكه مي‌تواند ارتباط بين متغيرها را نيز نشان دهد. MVA به دليل تعيين همبستگي بين متغيرها برSPC برتري مي يابد." براي مثال گرانروي مذاب تابع پيچيده اي از نوع ماده، فشار مذاب، سرعت ماردان و دماي مذاب مي باشد.
يك سامانه MVA سيگنال هاي فرآيند مثل فشار مذاب، موقعيت ماردان، دماي سيلندر، دماي مذاب، بستن قالب، پركردن، نگه داشتن/فشردن و سرد كردن را مي‌گيرد. متغيرها به طور همزمان با مدل پيش فرضي كه نشان دهنده شرايط عملياتي ايده‌ال است، مقايسه مي‌شوند. در صورتي كه پارامترهاي مختلف كاملاً به طور همزمان در محدوده مربوط به خود باشند، قالب گير از ساخت قطعات مناسب اطمينانی نسبی مي يابد. اگر فرآيندي از كنترل آماري خارج باشد، MVA مي‌تواند به طور دقيق نشان دهد كه كداميك از متغيرها از حد مجاز خارج شده‌اند و متغيرها را به ترتيب اهميت در ايجاد اشكال مرتب مي‌كند.
MVA مي تواند قطعات را بر مبناي اهميت متغير يا بر اساس تغيير در همبستگي بين تعداد معدودي از متغيرها يا چندين متغير برگشت دهد. كشف تغيير در ارتباط بين متغيرها باعث ايجاد پيشرفت چشمگيري نسبت به روش هاي SPC تك متغيره معمول مي‌شود."
به عنوان مثال، يك وسيله پزشكي در قالبي 32 حفره‌اي در حال توليد شدن بود كه در يك حفره با قطعات ناقص مواجه شد. MVA نشان داد كه نقص ها به واسطه كاهش در دماي قالب كه موجب افزايش گرانروي مذاب مي شد ايجاد مي شدند. حتي اگر حسگرهاي قالب به كار برده نمي شدند، MVAعلت اين نقص را مي‌يافت.
در يك مطالعه انجام شده در دانشگاه ماساچوست لاول نشان داده شد كه روش MVAدو برابر روشSPC متداول تغييرات واقعي فرآيند را نسبت به تغيرات مثبت كاذب (تغييراتي كه به اشتباه، واقعي اعلام مي شود) تشخيص و تعداد كمتري از تغييرات را از دست مي دهد. علاوه بر اينMVA نقص هاي كمتري را هم از دست مي دهد.

تحلیل چندمتغيره قالب گيري تزريقي
MKS Instruments سامانه اكتساب داده هاي SenseLink QMخود را به همراه ابزارMVA كه براي قالبگيري تزريقي قابل بهره برداري شده، ارائه مي دهد.SenseLink QM داده ها را جمع آوري كرده و با استفاده از آنها مدلي نزديك به شرايط قابل قبول فرآيندكه به وسيله ابزار طراحي آزمايش ها تهيه شده، مي سازد. مهم ترين ويژگي ها مثل جرم و ابعاد قطعه، يا تزريق ناكافي و پليسه، معين شده و تحلیل مي‌شوند تا بهترين مدلMVA.فرآيند ساخته شود.
داده هايي كه جديداً ايجاد مي‌شوند به طور همزمان با محدوده اخطار ايجاد شده توسط مدل MVA مقايسه مي شوند. سامانه MVA نشان مي‌دهد كه كدام متغير يا تأثير متقابل متغيرها مسئول ايجاد يك اخطار بوده و متغيرها را به ترتيب اهميت مرتب مي‌كند.
سامانه SenseLink QM در يك واحد فشرده و مستقل همه بخش هاي لازم اكتساب داده‌ها، پردازش MVA و توابع كنترل را دارا مي باشد كه اين واحد روي دستگاه تزريق نصب شده و به دستگاه موجود و حسگرهاي قالب متصل مي شود. كاربر نتايج را از طريق مرورگر وب SenseLink QM مشاهده مي-كند.
در هر چرخه قالب گيري، MVA به طور همزمان روي همه متغيرهاي قالب گيري اجرا مي شود. متغيرهاي سهيم در ايجاد كيفيت پايين مي توانند شناسايي شوند، بنابراين، اين سامانه مي تواند پليسه، تزريق هاي ناكافي، حفره ها، سوختن، آلودگي، حباب ها و عيوب سطح را پيش بيني كند.
SenseLink QM سامانه كنترل همزمان با امكانات تغيير جهت پركردن/فشردن را فراهم مي كند.اين سامانه هم چنين توانايي جلوگيري از برگشت قطعه وگزارش توليد خودكار را ميسر مي كند.
مدل هاي فرآيند مي توانند با تغييرات قابل قبول فرآيند كه از تغيير درگرانروي مواد يا محيط كارخانه ناشي مي شوند، سازگار شوند.SenseLink مي تواند يك فرآيند تغيير كننده تدريجي را به نمايش بگذارد، چون از تكنيك هاي انعطاف پذيري استفاده كرده كه ضمن به حداقل رساندن اخطارها، سازگاري مدل با تغييرات مجاز فرآيند را امكان پذير مي سازند. كاربر مي تواند مدل را مجدداً از ابتدا راه اندازي كند.
سامانه مذكور مي تواند انحراف فرآيند به سوي شرايط خارج از حد مجاز را اشكار كند. SenseLink QM نتايج MVA را به همراه دسته بندي متغيرهايي كه نقش اصلي را در شرايط اخطار دارند نشان مي دهد. صفحه نمايش به عيب يابي سريع كمك مي كند، چون به احتمال زياد متغيرهاي بالائي فهرست مسئول ايجاد عيب هستند.
MVA يك سامانه SPC همزمان و جديد است كه اطلاعات را به طور همزمان از چندين متغير فرآيند جمع آوري و تفسيركرده و چگونگي ارتباط يك متغير با متغير ديگر و يا با كيفيت قطعه را نشان مي-دهد. در اينجا نقاط روي نمودارها مربوط به سرعت تزريق و حوضچه مذاب مي‌باشند، روش SPC متداول با بررسی هر کدام به طور جداگانه آنها را در محدوده مجاز نشان می دهد، اما روش MVA نشان دهنده ایجاد مشکل می باشد.

واژه نامه
Statistical process control(SPC) كنترل فرآيندآماري
Real-time SPC كنترل فرآيندآماري همزمان
Trouble shoot رفع نقص
Preventive maintenance scheduling زمان بندي نگهداري حفاظتي
Data-acquisition اكتساب داده‌ها
Uivariate analysis تحلیل تک متغيره
Multivariate analysis تحلیل چندمتغيره
Interactionتأثير متقابل
Tolerance محدوده مجاز
Melt pressureفشار مذاب
Screw ماردان
Barrel سيلندر
Mold closing بستن قالب
Pack/hold نگه داشتن/فشردن
Short shot تزريق ناكافي/قطعه ناقص
Design of experiments (DOE) طراحي آزمايش ها
Flash پليسه

برگردان: زهرا آرین