Spôsobilosť skúšobného systému merania prietoku

SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITRE TECHNICKÁ FAKULTA 2123543 Spôsobilosť skúšobného systému merania prietoku 2011 Martin Eisner, Bc.

SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITRE TECHNICKÁ FAKULTA Spôsobilosť skúšobného systému merania prietoku Diplomová práca Študijný program: Študijný odbor: Školiace pracovisko: Školiteľ: Kvalita produkcie 2386800, Kvalita produkcie, Ing. Katedra kvality a strojárskych technológií Rastislav Mikuš, Ing. Nitra, 2011 Martin Eisner, Bc.

Čestné vyhlásenie Podpísaný Martin Eisner vyhlasujem, ţe som záverečnú prácu na tému Spôsobilosť skúšobného systému merania prietoku vypracoval samostatne s pouţitím uvedenej literatúry. Som si vedomý zákonných dôsledkov v prípade, ak uvedené údaje nie sú pravdivé. V Nitre 15. marca 2011 Bc. Martin Eisner

Poďakovanie Ďakujem vedúcemu diplomovej práce Ing. Rastislavovi Mikušovi za usmerňovanie a odborné rady, ktoré mi poskytol pri spracovaní problematiky mojej diplomovej práce. Ďalej chcem poďakovať Ing. Jozefovi Blaţovskému za pomoc pri meraniach a vyhodnoteniach výsledkov mojej práce.

Abstrakt Všeobecným cieľom diplomovej práce je zhodnotenie spôsobilosti meradla na 100% kontrolu prietoku a tlaku vzduchu na module. Tento modul bude slúţiť na zníţenie spotreby paliva motorového vozidla hlavne v zime pri studených štartoch tým, ţe správnym nastavením a pootočením jednotlivých komponentov vo vnútri modulu dôjde k oveľa rýchlejšiemu zahriatiu motora. Modul musí vyhovovať zadaným poţadovaným parametrom v dovolenej tolerancii max. 30%. Táto hodnota sa nazýva rozšírená neistota merania, ktorá sa udáva percentuálne. Práca obsahuje jednu tabuľku, osem obrázkov a jedenásť príloh. Prvá časť diplomovej práce je venovaná prehľadu základnými pojmami kvality. V druhej časti je zoznámenie sa zo štatistickými metódami. Tretia časť sa zaoberá štatistikou. Ďalšia časť obsahuje problematiku spôsobilosti meracích zariadení. Ďalšia časť je venovaná schopnosti meradiel. Posledná časť rieši spôsobilosť kontrolných prostriedkov. Vo výsledkoch práce sa autor osobitne zapodieva kontrolou prietoku a tlaku vzduchu na module. Tieto výsledky sú znázornené v prílohe, ktoré zobrazujú percentuálnu rozšírenú neistotu merania. V záverečnej časti sa autor zaoberá zhodnotením výsledkov merania práce, ktoré boli vyhodnotené výpočtom a graficky, či sú súčiastky v dovolenej tolerancii. Kľúčové slová: kvalita, spôsobilosť meracích zariadení, meradlo prietoku

Abstract General aim of the thesis is to evaluate the capability of the gauge for 100% control of air flow and air pressure on the module. This module will serve for reducing the fuel consumption of the motor vehicle mainly in the winter when the engine is cold by correct settings and by adjusting each component inside the module which would result in much quicker engine warm up. The module must meet all the set required parameters in the allowed tolerance of max. 30%. This value is called the expanded uncertainty of measurement that is being expressed as a percentage. The thesis itself contains one chart, eight pictures and eleven annexes. The first part of the thesis outlines the basic quality terminology. The second part introduces the statistic methods and the third parts deals with the statistics. The following two parts cover the issues of measuring devices capabilities and the capability of gauges. The last part handles the means of control capabilities. In the section that covers the results of this thesis the author pays special attention to the control of air flow and air pressure on the module. The obtained results are depicted in the annexe that shows the expanded uncertainty of measurement in percentage. The final part of the thesis assesses the results of measurements that were evaluated by calculation as well as graphically to see if the parts are in the allowed tolerance Keywords: quality, capability of measuring equipment, flow meter

Obsah Obsah... 6 Zoznam ilustrácií... 8 Zoznam skratiek a značiek... 9 Úvod... 11 1.Základné pojmy... 13 1.1 Kvalita... 13 1.1.1 Kaizen... 15 1.1.2 Systém manaţerstva kvality... 18 1.1.2.1 Politika kvality a ciele kvality... 21 1.2 Štatistické metódy... 22 1.2.1 Vyuţitie štatistických metód pri analýze a zdokonaľovaní výrobných procesov... 23 1.3 Štatistika... 23 1.3.1 Základné štatistické pojmy... 23 1.3.2 Základný a výberový súbor... 25 1.4 Spôsobilosť meracích zariadení... 26 1.4.1 Ciele spôsobilosti meracích zariadení... 27 1.4.2 Terminológia spôsobilosti meracích zariadení... 27 1.4.3 Všeobecný návod pre systém merania... 28 1.4.3.1 Kvalita nameraných údajov... 28 1.4.3.2 Štatistické vlastnosti systému merania... 29 1.4.3.3 Posúdenie systému merania... 30 1.4.4 Postupy vyhodnotenia systému merania... 32 1.5 Schopnosť meradiel... 33 1.5.1 Posudzovanie schopnosti meradiel... 33 1.5.1.1 Metóda 1: Určenie ukazovateľov C gm a C gmk... 33 1.5.1.2 Metóda 2: Skúmanie celkového rozptylu s rôznou obsluhou meracieho zariadenia... 34 1.5.1.3 Metóda 3: Kontrola stability... 35 1.6 Spôsobilosť kontolných prostriedkov... 36 2.Cieľ práce... 39

3.Metodika práce... 40 3.1 Postup skúšania modulu pomocou stanice tesnosti... 40 3.2 Vyhodnotenie merania... 41 3.2.1 Rozšírená neistota U... 41 3.2.1.1 Skúmanie pre negeometrické veličiny... 42 3.2.2 Metóda C g, C gk... 42 3.2.2.1 Priebeh metódy... 42 3.2.2.2 Hodnotenie... 43 4. Výsledky práca... 44 4.1 Charakteristiky podniku INA SKALICA, spol. s r. o.... 44 4.2 Charakteristika meracieho zariadenia... 44 4.3 Dosiahnuté hodnoty... 46 4.3.1 Namerané hodnoty... 47 5. Návrh na využitie výsledkov... 50 6. Záver... 51 7. Zoznam použitej literatúry... 52 Zoznam použitých príloh... 54 Prílohy... 55

Zoznam ilustrácií Obr. 1 Princíp sústavného zdokonaľovania kvality (Floreková, 1996)... 13 Obr. 2 Vzájomný vzťah vstup-proces-výstup v systéme zabezpečovania kvality (Floreková, 1998)... 14 Obr. 3 Kaizen (Kaizen, 2010)... 17 Obr. 4 Meracie zariadenie(meranie prietoku a tlaku vzduchu)... 40 Obr. 5 Prvá časť meracieho zariadenia... 44 Obr. 6 Druhá časť meracieho zariadenia... 44 Obr. 7 Tretia časť meracieho zariadenia... 45 Obr. 8 Prehľad nameraných hodnôt... 47 8

Zoznam skratiek a značiek ISO - Medzinárodná organizácia pre normalizáciu, International Organization for Standardization SMÚ - Slovenský metrologický ústav TQM - Total Quality Management JUSE - Japonský zväz vedcov a technikov VP - výrobný proces C mg a C gmk - ukazovatele schopnosti meradla S M - celkové pásmo rozptylu DMH - dolná korigovaná medzná hodnota X A, X B, X C - stredné hodnoty S A, S B, S C - štandardné odchýlky S M % - percentuálne celkové pásmo rozptylu C pk - ukazovateľ schopnosti STN - Slovenská technická norma Do - najväčšia dovolená chyba pouţitého etalónu D - najväčšia dovolená chyba skúšaného prístroja Sp - spôsobilosť v % P - najväčšia chyba skúšobného meradla daná výrobcom, resp. normou rozšírená o neistotu kalibrácie T - tolerancia (chyba) predmetu skúšky HWK, MÖK, BYPASS druhy meraného parametru U - Rozšírená neistota merania k - faktor rozšírenia (pokrytia) u c - kombinovaná neistota C g a C gk - charakteristické hodnoty spôsobilosti u p - štandardná neistota (štandardná odchýlka) U Lin - systematická odchýlka u - kombinovaná štandardná neistota 9

%U - rozšírená neistota merania v percentách k x g - stredná hodnota normálu s g - štandardná odchýlka normálu x m - referenčná hodnota normálu, poprípade referenčného dielu µm - mikrometer (jednotka) T - tolerančná oblasť n - počet meraní k - počet skúšajúcich 10

Úvod Vo svojej diplomovej práci som sa rozhodol zamerať na problematiku, ktorá je riešená vo veľkých, ale aj v malých organizáciách. Kvalita a spôsobilosť meracích zariadení je tou problematikou, ktorá je riešená v literárnej časti diplomovej práce. Kaţdá rozvíjajúca sa organizácia sa snaţí dosiahnuť, aby bola drţiteľom certifikátu ISO 9001:2008, teda Systému manaţérstva kvality. Tým, ţe organizácia prechádza certifikáciou a auditmi musí preukazovať trvalé zlepšovanie. Existuje veľké mnoţstvo rôznych metód a nástrojov k dosiahnutiu trvalého zlepšovania ako napríklad metóda Kaizen. Na základe literárnej štúdie som dospel k tomu, ţe ľudia si pod pojmom kvalita predstavujú objektívnu vlastnosť tovaru ako pevnosť, funkčnosť, ţivotnosť a stálosť. Ďalšia časť práce hovorí o štatistických metódach a štatistike všeobecne, o siedmich nástrojoch elementárnych štatistických metód, pomocou ktorých zaznamenávame, analyzujeme údaje, ktoré vypracúvajú na základe pravdepodobnostných úvah. Posledná časť je o spôsobilosti meracích zariadení a schopnosti meradiel. Spôsobilosť meradla charakterizuje vhodnosť meradla na meranie určitej veličiny v danom rozpätí. Spôsobilosť overuje Slovenský metrologický ústav (SMÚ) skúškou a následne vydá osvedčenie v podobe dokladu, ţe je meradlo spôsobilé. Táto spôsobilosť sa preveruje kaţdých 5 rokov. Okrem literárnej rešerše bolo hlavným cieľom diplomovej práce zhodnotenie spôsobilosti meradla na 100% kontrolu prietoku a tlaku vzduchu na module, ktorý sa po montáţi a následnej kontrole odosiela ku koncovému zákazníkovi, ktorý ho potom namontuje na blok motora osobného automobilu. Toto zhodnotenie prebiehalo v podniku INA Skalica spol. s.r.o. Hlavným cieľom modulu bude zníţenie spotreby paliva motorového vozidla hlavne v zime pri studených štartoch tým, ţe správnym nastavením a pootočením jednotlivých komponentov vo vnútri modulu dôjde k oveľa rýchlejšiemu zahriatiu motora. Kontrolované hodnoty musia zodpovedať špecifikovaným poţiadavkám zákazníka, ktoré boli stanovené počas jednotlivých rokovaní s vývojármi a konštruktérmi tohto produktu a v priebehu celého procesu vývoja produktu. Modul 11

musí vyhovovať zadaným poţadovaným parametrom v dovolenej tolerancii max. 30%. Táto hodnota sa nazýva rozšírená neistota merania, ktorá sa udáva percentuálne. 12

1 Základné pojmy 1.1 Kvalita V súčasnosti realizovaná snaha väčšiny organizácií, zabezpečiť nezávislú certifikáciu svojej produkcie v zmysle poţiadaviek noriem ISO radu 9000, je dopĺňaná ďalšími poţiadavkami "ekologických noriem" ISO radu 14 000. Úspešné organizácie začínajú uplatňovať systematický proces, zameraný na porovnanie vlastnej efektívnosti z hľadiska kvantity, kvality a pouţívaných technológií so špičkovými organizáciami benchmarking (Floreková, 1996). Jednými z najdôleţitejších otázok, na ktoré sa podniky zamerali v posledných 20-30 rokoch je kvalita. Na trhu vznikla väčšia konkurencia - kvalita sa stala široko povaţovaná za kľúčovú zloţku pre úspech v podnikaní. Čo je kvalita? Môţeme naraziť na niekoľko termínov, ktoré sa nám budú zdať, ţe popisujú pojem kvalita. To môţe byť celkom zavádzajúce, preto sú definované niţšie: Kvalita - je v prvom rade o uspokojovaní potrieb a očakávaní zákazníkov. Je dôleţité si uvedomiť, ţe kvalita je viac neţ len produkt "funguje správne". Riadenie kvality - produkovať výrobky v poţadovanej kvalite dosiahneme, ak je výrobný proces správne riadený. Zabezpečenie dostatočnej kvality je dôleţitou súčasťou výrobného procesu. Riadenie kvality sa zaoberá kontrolnou činnosťou s cieľom zabezpečiť, aby tovary a sluţby boli prispôsobené ich účelu a spĺňali predpisy. Hlavné časti riadenia kvality sú zabezpečenie kvality a kontrola kvality. Zabezpečovanie kvality - je o tom, ţe podnik môţe navrhnúť spôsob výroby alebo dodávania výrobkov a sluţieb, aby sa minimalizovala šanca, ţe výstupom bude menej kvalitný, partiový. V prípade, ţe procesy a postupy, pouţívané na výrobu výrobku alebo sluţby sú prísne kontrolované - potom kvalita bude "vstavaná". To umoţní, aby bol výrobný proces oveľa spoľahlivejší, takţe tam bude menšia potreba kontroly výstupu výroby (kontrola kvality). Zabezpečovanie kvality zahŕňa rozvíjanie úzkych vzťahov so zákazníkmi a dodávateľmi. Kontrola kvality - je tradičný spôsob riadenia kvality. Kontrola kvality sa zaoberá overovaním a zhodnocovaním práce, ktorá bola vykonaná. Toto by napríklad v sebe zahŕňalo veľa inšpekcie, testovaní a odberu vzoriek. Kontrola kvality je hlavne o "odhaľovaní" chybných výstupov - skôr ako o predchádzaní nim. Kontrola kvality môţe 13

byť tieţ veľmi nákladný proces. Preto v posledných rokoch, sú podniky zamerané na riadenie kvality a zabezpečovanie kvality. Total Quality Management - často skrátene "TQM", je moderná forma riadenia kvality. V podstate je to asi druh podnikateľskej filozofie, ktorá zdôrazňuje nutnosť, aby všetky časti podniku neustále hľadali spôsoby, ako zlepšiť kvalitu (Quality management introduction, 2011). Základný princíp komplexného (úplného) systému riadenia kvality - Total Quality Management - TQM sa dotýka tak výrobných organizácií, ako aj nevýrobných organizácií, do ktorých patria všetky sluţby, a do ktorých treba zaradiť aj vzdelávanie. úroveň kvality A P C D α Obr. 1 Princíp sústavného zdokonaľovania kvality (Floreková, 1996) Sústavné zlepšovanie kvality sa deje v čase cyklicky, v zmysle Shewhartovho princípu : Planning - P, Doing - D, Checking - C, Acting A. (Floreková, 1996). História manaţérstva kvality, od jednoduchej 'inšpekcie' na Total Quality Management a jeho moderná 'značková interpretácia ako' Six Sigma ', viedol k rozvoju základných procesov, myšlienok, teórií a nástrojov, ktoré sú ústredné pre organizačný rozvoj, riadenie zmien a zlepšenie výkonu, ktoré sú všeobecne poţadované pre tímy jednotlivcov a organizácie. Tieto voľné prostriedky, materiály a nástroje sú vynikajúce vodítko pre riadenie kvality, pre praktické pouţitie v organizáciách, pre štúdium a vzdelávanie, a pre výučbu a výcvik ďalších. Joseph Juran bol kľúčovou postavou v histórii riadenia kvality. Juran robil viac ako učiť japonsky o riadení kvality. On bol tieţ pravdepodobne prvý odborník na kvalitu, ktorý zdôraznil, ţe ţiadny systém riadenia kvality nepracuje, ak ľudia nie sú oprávnení a zaviazaný prevziať zodpovednosť za kvalitu - ako neustály proces - efektívne kvalitné, aby sa stal súčasťou častí správania ľudí a ich postojov. Bod 1.1.1 14

Kaizen vysvetľuje spojenie medzi skutočným riadením kvality a pozitívnym etickým konaním ľudí (Quality management, 2009). Kvalita alebo akosť je súhrn (najmä charakteristických) vlastností niečoho alebo niekoho; odpoveď na otázku aký je?. V technike a ekonómii v súčasnosti platí najmä definícia podľa normy ISO 9000: "Kvalita je stupeň splnenia poţiadaviek súborom inherentných znakov." Ako kvalita sa často neodborne označuje aj len dobrá akosť (Kvalita (akosť), 2011). Obr. 2 Vzájomný vzťah vstup - proces - výstup v systéme zabezpečovania kvality (Floreková, 1998) 1.1.1 Kaizen Kaizen je veľmi dôleţitý pojem v manaţmente kvality a zaslúţi si špeciálne vysvetlenie: Kaizen je japonské slovo, obyčajne prekladané ako 'neustále zlepšovanie'. Kaizen je základný princíp riadenia kvality všeobecne, a konkrétne v rámci metódy Total Quality Management a 'Lean Manufacturing'. Pôvodne vypracovaný a pouţívaný pre japonský priemysel a výrobu v 50. a 60. rokoch 20.storočia, je Kaizen aj naďalej úspešný filozofický a praktický aspekt 15

niektorých z najznámejších japonských korporácií, a to uţ po mnoho rokov odkedy bol vyloţený a prijatý všetkými organizáciami po celom svete (Quality management, 2009). Ciele organizácie podľa Kaizen sú zvyčajne definované ako: Kaţdému zlepšeniu, aj keď by bolo len málo významné, sa musí venovať pozornosť. Kaizen je otvorený pre kaţdého. Všetci pracovníci môţu participovať na procese zlepšovania. Skôr ako sa nejaké zlepšenie zavedie, musí byť presne analyzované s ohľadom na existujúci stav a moţné pozitívne alebo negatívne vplyvy. Manaţment má dve hlavné úlohy vytvorenie a udrţiavanie štandardov a ich zlepšovanie. Zlepšenia hľadať pomocou pracovných schôdzok tímu. Dôleţitá je dobrá príprava a vedenie schôdzky, ako aj výber témy a zabezpečenie presadenia realizácie prijatého riešenia. Silná podpora zo strany vedenia podniku. Kaizen je postavený na aktivitách zdola, ale vyţaduje si silnú podporu zhora. Vytvorenie organizačných predpokladov pre zlepšenie. Motivácia pracovníkov spoluúčasť na úspechu. Materiálne a finančné ohodnotenie dobrých riešení (Kaizen, 2010). Kľúčové pojmy Kaizen: Slovo kaţdé je kľúčové slovo v Kaizen: zlepšenie kaţdej veci, čo kaţdý robí v kaţdom aspekte organizácie v kaţdom oddelení, kaţdú minútu, kaţdý deň. Evolúcia, radšej ako revolúcia: ustavičné robenie malých, 1% pokrokov na 100 vecí, je účinnejšie, menej rušivé a udrţateľnejšie neţ zlepšenie jednej veci, o 100%. Kaţdý jeden, zaradený do procesu alebo aktivity, naoko bezvýznamný, má cenné vedomosti a podieľa sa na zloţení pracovného tímu alebo Kaizen skupiny. Od kaţdého sa očakáva účasť, analýza, poskytnutie spätnej väzby a navrhovanie zlepšení v rámci ich pracovnej oblasti. Kaţdý zamestnanec je splnomocnený, aby sa plne podieľal na procese zlepšovania: prevzal zodpovednosť, kontroloval a koordinoval ich vlastné aktivity. Manaţérska prax toto umoţňuje a uľahčuje. Kaţdý zamestnanec sa podieľa na chode spoločnosti, a je 16

vyškolený a informovaný o spoločnosti. To podporuje odhodlanie a záujem, čo vedie k naplneniu a uspokojeniu z práce. Kaizen tímy pouţívajú analytické nástroje a techniky, aby preskúmali systémy a hľadali spôsoby, ako ich zlepšiť. Kaizen je starostlivá filozofia, ktorá funguje hladko a plynule, a ktorá pomáha zladiť 'tvrdé' organizačné vstupy a ciele, s 'mäkkými' otázkami konania, napríklad motivácia a posilňovanie. Ako kaţdá metóda, tak aj Kaizen môţe byť zle interpretovaný a realizovaný, čo môţe obmedziť uţitočnosť praktík, alebo horšie, stane sa kontraproduktívny. Metóda Kaizen je typicky neúspešná, ak: Kaizen metódy sú doplnené do existujúcej štruktúry týmu, bez upevňovania základnej štruktúry a filozofie. Kaizen je zle integrovaný s procesmi a myslením ľudí. Školenie je nedostatočné. Vláda / vedenie nerozumie alebo nepodporuje Kaizen. Zamestnanci a manaţéri pokladajú Kaizen za nejakú formu predpísaných postupov s nedostatkom zmysluplného účelu. Kaizen funguje najlepšie, ak je vlastnený ľuďmi, ktorí chápu pojem ako splnomocnenie jednotlivcov a tímov, a naozaj praktický spôsob, ako zlepšiť kvalitu a výkonnosť, a tým aj uspokojenie z práce a odmeňovanie. Ako vţdy, iniciatíva silne závisí od záväzku z vyššie uvedeného, kriticky: doporučovať a podporovať Kaizen, a zabezpečiť zlepšenie produkcie nielen vo zvýšením produktivity a zisku pre organizácie, ale aj väčšie uznanie a odmeňovanie a ďalšie výhody pre zamestnancov, ktorých účasť je prvoradá pri zmene a zdokonaľovaní. Zaujímavé je, ţe duch/zmysel Kaizen, ktorý má zreteľne pôvod v Japonsku, najmä jeho veľký dôraz na jednotlivcov a tieţ splnomocnenie pracovníkov v organizáciách, sa odráţa v mnohých 'západných' koncepciách manaţmentu a motiváciách, napríklad Y-teória zásad opísaných Douglas McGregor; Herzberg a jeho 17

motivačná teória, Maslowova hierarchia potrieb a súvisiacich myslení, Adamsova teória rovnosti a motivačné teórie Charlesa Hendyho (Quality management, 2009). Obr. 3 Kaizen (Kaizen, 2010) 1.1.2 Systém manažérstva kvality Aby sa organizácia úspešne riadila a fungovala, je nevyhnutné usmerňovať ju a riadiť systematickým a transparentným spôsobom. Úspech môţe priniesť zavedenie a udrţiavanie systému manaţérstva kvality, ktorý je navrhnutý tak, aby trvalo zlepšoval výkonnosť organizácie a súčasne sa zaoberal potrebami všetkých zainteresovaných strán. Manaţérstvo organizácie zahŕňa okrem ďalších manaţérskych disciplín aj manaţérstvo kvality. Určilo sa osem zásad manaţérstva kvality, ktoré môţe vrcholový manaţment vyuţiť pri vedení organizácie smerom k zlepšovaniu výkonnosti: 1. zameranie sa na zákazníka - organizácie závisia od svojich zákazníkov, a preto ich súčasné a budúce potreby, majú uspokojovať poţiadavky zákazníkov a majú sa snaţiť prekonať ich očakávania. 2. vodcovstvo / vedenie - vodcovia určujú jednotu účelu a smerovania organizácie, majú vytvárať a udrţiavať interné prostriedky, v ktorom sa pracovníci plne zapoja do plnenia cieľov organizácie. 3. zapojenie pracovníkov 18

- pracovníci na všetkých úrovniach sú základom organizácie a ich plné zapojenie umoţňuje vyuţívať ich schopnosti na prospech organizácie. 4. procesný prístup - ţelaný výsledok sa dosiahne účinnejšie, ak sa činnosti a súvisiace zdroje riadia ako proces. 5. systémový prístup k manaţérstvu - identifikácia, pochopenie a riadenie vzájomne previazaných procesov ako systému, prispieva k efektívnosti a účinnosti organizácie pri dosahovaní jej cieľov. 6. trvalé zlepšovanie - trvalým cieľom organizácie má byť nepretrţité zlepšovanie celkovej výkonnosti. 7. rozhodovanie na základe faktov - efektívne rozhodnutia sa zakladajú na analýze údajov a informácií. 8. vzájomné výhodné vzťahy s dodávateľmi - organizácia a ich dodávatelia sú vzájomne nezávislý a ich vzájomne výhodný vzťah umocňuje schopnosť obidvoch vytvárať hodnotu (Hrubec, 2009). Systémy manaţérstva kvality môţu pomôcť organizáciám zvýšiť spokojnosť zákazníka. Zákazníci poţadujú produkty s charakteristikami, ktoré vyhovujú ich potrebám a očakávaniam. Tieto potreby a očakávania sa vyjadrujú v špecifikáciách produktu a súhrnne sa označujú ako poţiadavky zákazníka. Svoje poţiadavky si môţe zákazník špecifikovať v zmluve alebo ich môţe určiť samotná organizácia. V obidvoch prípadoch zákazník v konečnom dôsledku určuje prijateľnosť produktu. Pretoţe potreby a očakávania zákazníka sa menia a tieţ narastajú konkurenčné tlaky a technický pokrok, organizácie sú nútené trvalo zlepšovať svoje produkty a procesy. Vyuţívanie systému manaţérstva kvality stimuluje organizácie analyzovať poţiadavky zákazníka, definovať procesy, ktoré prispievajú k vytvoreniu produktu prijateľného pre zákazníka a udrţať tieto procesy pod kontrolou. Systém manaţérstva kvality môţe poskytnúť rámec na trvalé zlepšovanie s cieľom zvýšiť pravdepodobnosť dosiahnutia spokojnosti zákazníka a spokojnosti ďalších zainteresovaných strán. Poskytuje dôveru organizácií a jej zákazníkom, ţe organizácia je schopná poskytovať produkty, ktoré trvalo spĺňajú poţiadavky. 19

Normy ISO súboru 9000 rozlišujú poţiadavky na systémy manaţérstva kvality a poţiadavky na produkty. Poţiadavky na systémy manaţérstva kvality špecifikuje norma ISO 9001. Poţiadavky na systémy manaţérstva kvality sú všeobecné a pouţiteľné v organizáciách akéhokoľvek priemyselného alebo ekonomického odvetvia, bez ohľadu na ponúkanú kategóriu produktov. Sama norma 9001 neurčuje poţiadavky na produkty. Poţiadavky na produkty môţu špecifikovať zákazníci alebo ich špecifikuje organizácia, ktorá reaguje na poţiadavky zákazníka alebo predpis. Poţiadavky na produkty, a v niektorých prípadoch na súvisiace procesy, môţu napríklad obsahovať technické špecifikácie, normy na produkty, normy na procesy, zmluvné dohody a poţiadavky predpisov (Hrubec, 2009). Prístup k vypracovaniu a zavedeniu systému manaţérstva kvality sa skladá z niekoľkých krokov vrátane: určenia potrieb a očakávaní zákazníkov a ďalších zainteresovaných strán, vytvorenia politiky kvality a cieľov kvality organizácie, určenia procesov a zodpovednosti nevyhnutných na dosiahnutie cieľov kvality, určenia a poskytnutia zdrojov nevyhnutných na dosiahnutie kvality, určenia metód merania, efektívnosti a účinnosti kaţdého procesu, vyuţitia týchto ukazovateľov na určenie efektívnosti a účinnosti kaţdého procesu, určenia prostriedkov na prevenciu nezhôd a vylúčenia ich príčin, určenia a vyuţívania procesu na trvalé zlepšovanie systému manaţérstva kvality. Takýto prístup sa dá pouţiť aj na udrţiavanie a zlepšovanie existujúceho systému manaţérstva kvality. Organizácia, ktorá príjme tento prístup, vytvára dôveru v spôsobilosti svojich procesov a v kvalitu svojich produktov a poskytuje základ na trvalé zlepšovanie. To môţe viesť zvýšenej spokojnosti zákazníkov a ďalších zainteresovaných strán a k úspechu organizácie. 20

1.1.2.1 Politika kvality a ciele kvality Politika kvality a ciele kvality sa určujú na to, aby nasmerovali pozornosť organizácie. Politika kvalita aj ciele kvality určujú ţelané výsledky a pomáhajú organizácii vyuţívať svoje zdroje na dosiahnutie týchto výsledkov. Politika kvality poskytuje rámec na vytvorenie a preskúmanie cieľov kvality. Ciele kvality musia byť v súlade s politikou kvality a so záväzkom trvalého zlepšovania a ich splnenie musí byť merateľné. Splnenie cieľov kvality môţe mať kladný účinok na kvalitu produktov, prevádzkovú efektívnosť a finančné výsledky, a tým na spokojnosť a dôveru zainteresovaných strán. Prostredníctvom vodcovstva a činnosti môţe vrcholový manaţment vytvárať prostredie, v ktorom sa pracovníci plne zapájajú a v ktorom systém manaţérstva kvality môţe efektívne fungovať. Ako základ svojej úlohy môţe vrcholový manaţment pouţívať zásady manaţérstva kvality. Úlohou vrcholového manaţmentu organizácie je: určiť a udrţiavať politiku kvality a ciele kvality organizácie; podporovať politiku kvality a ciele kvality v celej organizácii aby sa zvýšilo povedomie, motivácia a angaţovanosť; zabezpečiť zameranie sa na poţiadavky zákazníka v celej organizácií; zaistiť zavedenie vhodných procesov, ktoré umoţňujú splniť poţiadavky zákazníkov a ďalších zainteresovaných strán a dosahovať ciele kvality; na dosiahnutie týchto cieľov zaistiť vypracovanie, zavedenie a udrţiavanie efektívneho a účinného systému manaţérstva kvality; zaistiť dostupnosť nevyhnutných zdrojov; periodicky preskúmať systém manaţérstva kvality; rozhodovať o činnostiach súvisiacich s politikou kvality a s cieľmi kvality; rozhodovať o činnostiach zlepšovania systému manaţérstva kvality (Hrubec, 2009). 21

1.2 Štatistické metódy Správne pouţitie moderných štatistických metód je dôleţitým prvkom všetkých etáp slučky kvality a neobmedzuje sa iba na prvovýrobné etapy. Riadenie kvality je moţné zvýšiť za pomoci základných štatistických metód, ktoré sú hlavným prostriedkom v riadení kvality a určovaní spoľahlivosti. Vyuţívanie a aplikácia štatistických metód v organizáciách, aj za pomoci softvérových programov, patrí medzi poţadované aspekty pre plynulú a spoľahlivú kvalitnú prevádzku (Šesták, 2007). Štatistické metódy vo výrobnom procese sa systematicky začali pouţívať v Japonsku po 2. svetovej vojne najmä od roku 1949, kedy bol zaloţený japonský zväz vedcov a technikov (JUSE). Metódy moţno rozdeliť podľa náročnosti do 3 kategórií: elementárne štatistické metódy, stredne náročné štatistické metódy, náročné štatistické metódy. Do prvej kategórie patrí 7 nástrojov: paretov diagram, diagram príčin a efektov (Ishikawov diagram), stratifikácia, tabelárny diagram, histogram, koleračný diagram a regulačný diagram (Shewhartov). Pouţívajú sa na všetkých úrovniach a útvaroch organizácie (Hrubec, 1996). Do druhej kategórie patria: teória výberových vyšetrovaní, štatistická preberacia kontrola kvality výrobkov, štatistická prebierka, rôzne metódy štatistických odhadov a testov, metódy pouţitia a hodnotenia senzorických testov, metódy plánovania pokusov. Sú určené pre inţinierov, technikov a pracovníkov útvarov riadenia kvality. Do tretej kategórie patria: zloţitejšie metódy plánovania experimentov, mnohofaktorová analýza a rôzne metódy operačného výskumu. Sú určené pre malý okruh špecialistov v oblasti analýz a kvality. Výrobné a technologické procesy transformujú vstupné veličiny na veličiny výstupné. Tieto procesy sú riadené na základe chovania sa výstupných veličín, ktorých hodnoty charakterizujú stav procesu. Výstupnými veličinami môţu byť znaky kvality (rozmer, drsnosť, pevnosť, podiel chybných výrobkov v dávke) alebo technologické parametre (miestna teplota v peci, prietok chladiacej kvapaliny pri chladiacej reakcii a pod.) 22

Ani za ustáleného stavu nenadobúdajú výstupné veličiny stále rovnaké hodnoty. Príčinou sú náhodné vplyvy, ktoré sa nedajú odstrániť napr. chvenie stroja, nerovnorodosť obrábaného materiálu, kolísanie teploty chladiacej kvapaliny a pod. Náhodné vplyvy nemenia tvar a parametre rozdelenia. Ak je proces v neustálenom stave, tak sa predpokladá, ţe dôvodom sú systematické vplyvy vymedziteľné príčiny. Pod vymedziteľnými príčinami sa rozumejú identifikovateľné príčiny, vyvolávajúce reálnu zmenu vo výrobnom procese. ISO 8258 vyţaduje aby tieto príčiny boli zistené, aby bola urobená náprava a účinné opatrenia, ktoré zabránia ich opakovaniu (identifikácia, náprava, prevencia). Medzi systematické vplyvy môţeme napr. zaradiť opotrebenie rezného nástroja nastavenie na nesprávnu hodnotu rozmeru a pod. 1.2.1 Využitie štatistických metód pri analýze a zdokonaľovaní výrobných procesov V štruktúre výrobného podniku je veľa procesov, ktoré sú štatisticky nestabilné, čo vedie k priamym a nepriamym ekonomickým stratám. Normy ISO rady 9000 kladú dôraz na štatistickú reguláciu procesu ako metodiku pre odstránenie príčin nestability výrobného procesu. Skúsenosti iných podnikov poukazujú na to, ţe správna aplikácia štatistickej regulácie pomáha hľadať príčiny štatistickej nestability, kontroluje účinnosť ich odstraňovania, stabilizuje priebeh VP a zvyšuje kvalitu a produktivitu práce (Hrubec, 1996). 1.3 Štatistika 1.3.1 Základné štatistické pojmy Štatistika sa zaoberá skúmaním hromadných javov. V tejto súvislosti potrebujeme čo najpresnejšie špecifikovať štatistický súbor a zodpovedajúce štatistické jednotky. Štatistický súbor je mnoţina štatistických jednotiek. Štatistická jednotka je prvok, element štatistického súboru. Čiţe štatistický súbor predstavuje celok a štatistická jednotka časť celku. Pre vlastné vymedzenie súboru a jeho jednotiek je samozrejme uvedená špecifikácia nedostatočná. Súbor aj jednotky musíme vymedziť konkrétne. Ide hlavne o časové, priestorové a vecné vymedzenie. Pri časovom vymedzení musíme špecifikovať rozhodný okamih, ku ktorému súbor a jeho jednotky 23

definujeme. Rozhodný okamih môţeme definovať okamihovo, t.j. k určitému jednoznačne definovanému časovému okamihu (napr. polnoc z 31.12. na 1.1.) či intervalovo, t.j. určením jednoznačného časového obdobia s určením začiatku a konca obdobia, napr. rok, ktorý začína 1. januára a končí 31. decembra. V reálnom ţivote sa strohosť a jednoznačnosť poţadovaného časového vymedzenia často uplatňujú voľnejšie (Hrubec, 2001). V rámci priestorového vymedzenia súboru definujeme priestor, územie, na ktorom sa štatistické jednotky patriace do súboru môţu (majú nachádzať). Vecné vymedzenie špecifikuje čo (kto) je štatistickou jednotkou. Môţeme mať súbor osôb, ekonomických podnikov, experimentálnych pokusov, krajín, výrobkov atď. Výsledkom definície súboru a jeho jednotiek by mal byť čo najjednoznačnejší predpis, ktorý nám umoţňuje urobiť pre hociktorú moţnú jednotku, či do súboru v rámci tohto predpisu patrí alebo nie. Počet jednotiek, ktoré patria do súboru určuje rozsah súboru. Vymedzenie jednotlivých štatistických jednotiek a tým štatistického súboru a jeho rozsahu, je prvým predpokladom pre úspešné uplatnenie metód štatistickej analýzy. Významným aspektom štatistickej jednotky je, ţe je nositeľom určitej vlastnosti (resp. viacerých vlastností), ktorú (-é) chceme skúmať. Tieto vlastnosti nazývame štatistické znaky. Namiesto slov štatistický znak budeme ďalej v texte často pouţívať slovo premenná. Skúmané vlastnosti štatistických jednotiek môţu mať rôzny charakter. Tento charakter ovplyvňuje aj charakter zodpovedajúcich štatistických znakov (premenných). Často sa štatistické znaky členia na kvalitatívne (slovné) a kvantitatívne (číselné). Slovnými znakmi sú napr. národnosť, pohlavie, rodinný stav. Medzi číselné znaky patria napr. výška, objem produkcie. Iným slovným vyjadrením je členenie štatistických znakov na nominálne, ordinálne a kardinálne. Nominálne znaky zodpovedajú kvalitatívnym, slovným znakom. Majú diskrétne, neusporiadateľné hodnoty. Ordinálne (poradové) znaky predstavujú znaky, ktoré majú diskrétne hodnoty, ktoré môţeme usporiadať, ale nie sme schopní špecifikovať mieru rozdielu susedných hodnôt. Ordinálne znaky sa často vyjadrujú slovne aj číselne. Napr., známkovanie v škole má stupne: výborné, veľmi dobré, dobré a nevyhovel, ktoré sa často vyjadrujú číselne: 1,2,3, a 4. Kardinálne znaky zodpovedajú kvantitatívnym, číselným znakom. 24

Špeciálnu skupinu tvoria tzv. alternatívne (dichotomické) znaky, ktoré nadobúdajú len dve moţné hodnoty. Napr., pohlavie má hodnoty muţ a ţena, jav A sa u jednotky vyskytuje alebo nevyskytuje, osoba spĺňa predpoklady alebo nie. Hodnoty takýchto znakov bez problémov môţeme transformovať do premennej s číselnými hodnotami tak, ţe jednej moţnej hodnote priradíme hodnotu nula a druhej moţnej hodnote priradíme hodnotu jedna. Takúto nula jednotkovú premennú môţeme potom analyzovať metódami pre analýzu číselných znakov a nemusíme pouţívať špeciálne postupy pre analýzu nominálnych znakov (Hrubec, 2001). 1.3.2 Základný a výberový súbor Štatistické skúmanie sa skladá z troch etáp: štatistické zisťovanie, štatistického spracovania a štatistického rozboru. Úlohou štatistického zisťovania je zozbierať za jednotlivé jednotky súboru údaje o skúmaných štatistických znakoch. Štatistické zisťovanie je zloţitý proces, ktorý má svoju organizačnú a výkonnú časť. Zozbierané údaje sa v ďalšej etape musia spracovať do pouţiteľnej podoby, buď ručne alebo najčastejšie na počítačoch. Súčasťou spracovania údajov je aj ich kontrola. Výskyt chýb v ľudskej činnosti je dosť pravdepodobný. Časť chýb má jednoznačne sa prejavujúci charakter a preto ich moţno odhaliť a prípadne i napraviť. Aţ spracovaný a očistený súbor je vhodný pre pouţitie metód štatistického rozboru. Niekedy sa etapy spracovania a rozboru prelínajú. V etape rozboru môţeme prípadne zistiť chyby v údajoch a tým vzniká nutnosť vrátiť sa do etapy spracovania a chyby napraviť. Pre konkrétny priebeh štatistického skúmania sú rozdielne situácie, ak skúmame základný súbor alebo výberový súbor. Základný súbor predstavuje mnoţinu všetkých moţných štatistických jednotiek. V niektorých prípadoch môţe byť počet jednotiek (rozsah súboru) malý, niekedy veľký aţ nekonečný. Z dôvodu praktickej nemoţnosti skúmať základný súbor (máme málo času, málo prostriedkov, zisťovaním sa ničia štatistické jednotky, rozsah súboru je 25

nekonečný a pod.) vytvárame výberový súbor a na základe hodnôt zistených za výberový súbor sa snaţíme odhadnúť charakteristiky, ktoré budú popisovať základný súbor. Vytvorenie vhodného výberového súboru sa zakladá na vyuţití počtu pravdepodobnosti. Kvalitu záverov urobených z výberového súboru umoţňuje len randomizovaný (náhodný) výber jednotiek zo základného súboru. Výberový súbor predstavuje časť základného súboru, pričom na výber jednotiek je zo základného súboru pouţitá určitá pravdepodobnostná schéma. Podstata tejto pravdepodobnostnej schémy je tieţ základom pre výpočet odhadov charakteristík za základný súbor. Pri výberovom skúmaní sa zisťujú údaje len za pomerne malú časť jednotiek základného súboru. Na druhej strane sa však vyţaduje znalosť výberových schém a zloţitejšie výpočty ako pri štatistickom skúmaní vychádzajúcom zo základného súboru. Tu sa zisťujú údaje za všetky jednotky súboru a charakteristiky (štatistiky) za základný súbor sa (len) jednoznačne vypočítajú. V prípade pouţívania základného súboru je štatistika pomerne jednoduchá disciplína. Pri výberovom zisťovaní sa jej zloţitosť podstatne zvyšuje. Najčastejšie zloţitosti však spôsobuje neúplnosť zozbieraných údajov, tak pri úplnom, ako aj pri výberovom zisťovaní (Hrubec, 2001). 1.4 Spôsobilosť meracích zariadení Spôsobilosťou v oblasti metrológie je súhrn odborných vedomostí a praktických schopností a znalosť predpisov upravujúcich činnosť, ktorá je predmetom autorizácie alebo registrácie. Spôsobilosť v oblasti metrológie overuje Slovenský metrologický ústav skúškou a osvedčuje ju vydaním dokladu. Spôsobilosť v oblasti metrológie sa preveruje kaţdých päť rokov. Doklad o spôsobilosti v oblasti metrológie musí mať zodpovedný zástupca autorizovanej osoby, zástupca registrovanej osoby ako aj fyzická osoba, ktorá vykonáva overovanie určených meradiel a úradné meranie (Overovanie spôsobilosti v oblasti metrológie, 2008). Pri kaţdom pouţívaní by mal ideálny merací systém produkovať len správne merania. Kaţdé meranie by sa malo vţdy zhodovať s etalónom. Merací systém, ktorý by mohol produkovať takéto merania by mal mať štatistické vlastnosti nulového výberového rozptylu, nulového vychýlenia, nulovej pravdepodobnosti, chybnej klasifikácie akéhokoľvek produktu, ktorý meria. 26

Ţiaľ meracie systémy s takýmito vhodnými štatistickými vlastnosťami zriedka existujú a tak vo výrobe sa musia pouţívať meracie systémy, ktoré majú menej vhodné štatistické vlastnosti (Hrubec, 2011). 1.4.1 Cieľ spôsobilosti meracích zariadení Cieľom tejto kapitoly je podať návod pre výber postupov hodnotenia kvality systému merania. I keď je návod dostatočne všeobecný na to, aby obsiahol akýkoľvek systém merania, primárne je zameraný na systémy merania pouţívané v priemysle. Nepovaţuje sa za zborník metód analýzy všetkých systémov merania. Predovšetkým je zameraný na systémy merania, v ktorých je moţno namerané údaje pre kaţdý výrobok opakovať. 1.4.2 Terminológia spôsobilosti meracích zariadení Meracie zariadenie merací prístroj, softvér, norma na meranie, referenčný materiál, pomocné aparatúry, alebo ich kombinácia nevyhnutné na realizáciu procesu merania. Systém merania komplex vytvorený meracím zariadením, meracou metódou, programovým vybavením, prostredím a obsluhou, ktorý je pouţitý pre hodnotenie sledovanej charakteristiky. Rozlišovacia schopnosť meracieho zariadenia schopnosť rozlíšiť blízke hodnoty meranej charakteristiky. Variabilita procesu interval, v ktorom sa s určitou pravdepodobnosťou budú vyskytovať všetky hodnoty charakteristiky reprezentujúce proces (pre šesťnásobok smerodajnej odchýlky, je to 99,7% pravdepodobnosť). Kalibrácia meradla porovnanie metrologických vlastností meradla, spravidla s etalónom organizácie. Justovanie meradla operácia určená na to, aby funkčný stav a správnosť meradla zodpovedali podmienkam pouţívania meradla (Hrubec, 2001). 27

1.4.3 Všeobecný návod pre systém merania. Namerané údaje sa dnes viac vyuţívajú ako kedykoľvek predtým. Napríklad rozhodnutie o zriadení procesu sa obvykle robí na základe nameraných údajov. Namerané údaje alebo niektoré štatistické charakteristiky z nich vypočítané sa porovnávajú so štatistickými regulačnými medzami procesu. Pokiaľ porovnanie ukazuje, ţe proces nie je štatisticky zvládnutý robí sa nápravná činnosť. Inak je proces ponechaný bez zásahu. Uţitočnosť nápravných činností, ktoré sa zakladajú na údajoch, je daná kvalitou nameraných údajov. Pokiaľ je kvalita nízka, postup nápravných činností je taktieţ nízky, a naopak, vysoká kvalita nameraných údajov prináša vysoký efekt. Aby sme si boli istí, ţe prospech získaný z nameraných údajov bude v porovnaní s vynaloţenými nákladmi dostatočne veľký, musíme sústrediť pozornosť na kvalitu nameraných údajov. 1.4.3.1 Kvalita nameraných údajov Kvalita nameraných údajov súvisí so štatistickými vlastnosťami opakovaných meraní, získaných systémom meraní, pracujúcich v stabilných podmienkach. Predpokladajme napríklad, ţe systém merania, pracujúci v stabilných podmienkach, pouţijeme na získanie niekoľkých meraní určitého znaku. Ak sú všetky merania tesne okolo skutočnej hodnoty znaku, moţno povedať, ţe kvalita meraní je vysoká. Ak sú niektoré, alebo všetky merania, ďaleko od skutočnej hodnoty znaku, moţno povedať, ţe kvalita meraní je nízka. Štatistickými veličinami, ktoré sú najčastejšie pouţívané pre charakterizovanie nameraných hodnôt, sú strannosť a variabilita. Veličina, nazývaná strannosť, popisuje umiestnenie údajov voči skutočnej hodnote znaku, veličina, nazývaná variabilita, popisuje vzájomnú odľahlosť jednotlivých meraní, V niektorých prípadoch môţe byť vhodné pouţiť i iné štatistické vlastnosti. Jedným z najbeţnejších dôvodov nízkej kvality údajov je príliš veľká variabilita v tých údajoch. Napríklad systém merania objemu kvapaliny v nádrţi môţe byť závislý od okolitej teploty. V takomto prípade môţe zmena údajov byť vyvolaná buď zmenou objemu kvapaliny, alebo zmenou teploty. Interpretácia údajov je obťaţnejšia a hodnota systému merania menšia. 28

Veľká časť strannosti býva spôsobená interakciou medzi systémom merania a prostredím. Pokiaľ táto interakcia generuje príliš veľkou variabilitou, kvalita údajov môţe byť tak nízka, ţe budú nepouţiteľné. Systém merania s príliš veľkou variabilitou napríklad nemoţno pouţiť na analýzu výrobného procesu, pretoţe variabilita meraní môţe maskovať variabilitu procesu. Veľkou časťou riadenia procesu merania je monitorovanie a regulácia variability. Okrem iného to znamená, ţe je nutné klásť veľký dôraz na to, či systém meraní interaguje so svojím okolím tak, aby boli vytvárané len údaje prijateľnej kvality. Variabilita v údajoch je obvykle neţiaduca. Existujú však dôleţité výnimky. Napríklad, ak je variabilita spôsobená tým, ţe sa mení meraný znak, je obvykle ţiaduce, aby sa v údajoch objavila. Čím citlivejší je systém merania k tomuto druhu zmien, tým je hodnotnejší. Pokiaľ kvalita údajov nie je dostatočná, je nutné ju zlepšiť. Toto je obvykle moţné dosiahnuť zlepšením systému merania a nie zlepšovaním údajov samotných. Pod pojmom meranie sa rozumie priradenie čísel hmotným záleţitostiam pre reprezentáciu vzťahov medzi nimi s ohľadom na konkrétne vlastnosti. Proces priraďovanie čísel je definovaný ako proces merania a priradeným hodnotám sa hovorí namerané údaje (hodnoty). Z týchto definícií vyplýva, ţe na proces merania by sme mali pozerať ako na proces, ktorého výstupom sú údaje. Tento pohľad na proces merania môţe byť uţitočný, pretoţe nám dovoľuje vyuţívať všetky koncepcie, filozofiu a nástroje, ktorých uţitočnosť uţ bola preukázaná v oblasti štatistickej regulácie procesu (Hrubec, 2001). 1.4.3.2 Štatistické vlastnosti systému merania Ideálny systém merania produkuje len správne hodnoty zakaţdým, keď je pouţitý. Kaţdé meranie by malo byť v súlade s etalónom. Systém merania by mal produkovať merané hodnoty, medzi ich štatistické vlastnosti by mal patriť nulový rozptyl, nulová systematická chyba a nulová pravdepodobnosť nesprávneho hodnotenia zhodnosti pri meraní výrobku. Systémy merania však bohuţiaľ také vlastnosti nemajú, a preto pracovníci, ktorí riadia procesy, musia pouţiť také systémy merania, ktoré majú aspoň minimálne prijateľné štatistické vlastnosti. 29

Kvalita systému merania je obvykle určená výhradne štatistickými vlastnosťami produkovaných údajov. Ostatné vlastnosti, ako sú napríklad, jednoduchosť pouţitia a podobne, sú rovnako dôleţité pre celkovú prijateľnosť systému merania. Na určenie toho, ktoré štatistické vlastnosti sú najdôleţitejšie pre konečné pouţitie údajov, je zodpovedný manaţment. Manaţment rovnako zodpovedá za zabezpečenie toho, ţe tieto vlastnosti budú základom pre výber systému merania. Pretoţe od kaţdého systému merania môţu byť vyţadované iné štatistické vlastnosti, všetky systémy merania musia mať určité vlastnosti spoločné. Patria medzi ne: systém merania musí byť štatisticky stabilný. To znamená, ţe jeho variabilita musí byť spôsobná len všeobecnými, nie špeciálnymi príčinami, variabilita systému merania musí byť malá v porovnaní s variabilitou výrobného procesu, variabilita systému merania musí byť malá v porovnaní so špecifikovanou toleranciou, krok merania musí byť malý v porovnaní so špecifikovanou toleranciou a s variabilitou výrobného procesu. Beţne pouţívané pravidlo hovorí, ţe prírastkový krok merania nemá vyť väčší neţ 1/10 z menšej hodnoty technickej tolerancie a variability procesu, štatistické vlastnosti systému merania sa môţu meniť v závislosti od vlastností meranej poloţky. Pokiaľ tomu tak je, najväčšia ( = najhoršia) variabilita sysému merania musí byť malá v porovnaní so špecifikovanou toleranciou a s variabilitou výrobného procesu (Hrubec, 2001). 1.4.3.3 Posúdenie systému merania Prvým krokom pri hodnotení systému merania je overenie, ţe je meraná správna veličina. Pokiaľ je meraná nesprávna veličina, nezáleţí na presnosti a správnosti systému merania, jednoducho povedané, je to čerpanie zdrojov bez pridanej hodnoty. Ďalším krokom je stanovenie, ktoré štatistické vlastnosti systému musia byť prijateľné. Aby to bolo moţné stanoviť, je potrebné vedieť, akým spôsobom budú údaje pouţívané. Bez takýchto vedomostí sa nedajú určiť potrebné štatistické vlastnosti. Po 30

stanovení štatistických vlastností je potrebné vyhodnotiť, či ich systém merania skutočne poskytuje. Posúdenie systému merania sa obvykle robí v dvoch fázach, ktorým budeme hovoriť Fáza 1 a Fáza 2. V prvej fáze chceme porozumieť procesu merania a stanoviť, či spĺňa naše poţiadavky. Prvá fáza má dva ciele: prvým je stanoviť, či systém merania umoţňuje poţadované štatistické vlastnosti. Táto skúška môţe byť urobená pred skutočným pouţitím systému merania v dielni. Pokiaľ skúšanie ukazuje, ţe systém merania má potrebné vlastnosti, je povaţovaný za dostatočne kvalitný pre daný účel a môţe byť pouţitý v dielni. Pokiaľ tieto vlastnosti nemá, nemôţe byť vo výrobe pouţitý. V niektorých prípadoch je potrebné uskutočniť niekoľko samostatných skúšok, aby sa zistilo, či je systém merania prijateľný. druhým cieľom prvej fázy je zistiť, ktoré zloţky okolitého prostredia majú významný vplyv na systém merania. Prvá fáza napríklad môţe obsahovať skúšanie niekoľkých vplyvovo prostredia, ako je napríklad teplota okolia. Pokiaľ prvá fáza ukáţe, ţe okolitá teplota významne ovplyvňuje kvalitu merania, môţe byť rozhodnuté urobiť systém merania v klimatizovanom prostredí. Pokiaľ sa taká závislosť nepreukáţe, moţno ju bez obáv robiť v prostredí dielne. V druhej fáze skúšania chceme overiť či systém merania, ktorý je povaţovaný za prijateľný, má ţiaduce štatistické vlastnosti. Obvyklou formou druhej fázy skúšok je štúdia, ktorá sa obvykle nazýva opakovateľnosť a reprodukovateľnosť meradla R&R). Druhá fáza býva rutinne vykonaná ako súčasť programu kalibrácie, údrţby, metrológie alebo sa vykoná nezávisle od nich. Obvykle sa robí v dielni. Postup skúšania má byť kompletne dokumentovaný. Dokumentácia má obsahovať: príklady, špecifikáciu pre výber meraných poloţiek a prostredia, v ktorom sa skúška robí, údaje o tom, ako majú byť údaje získavané, zaznamenávané a analyzované, prevádzkové definície kľúčových termínov a princípov, pokiaľ sa postup opiera o špeciálne etalóny, má dokumentácia obsahovať inštrukcie pre ich uloţenie, údrţbu a pouţívanie. 31

Vedenie podniku má jasne stanoviť harmonogram, zodpovednosti za vykonanie skúšok vrátane zodpovednosti (Hrubec, 2001). 1.4.4 Postupy vyhodnotenia systému merania Postupy, uvedené v tejto časti, sú široko pouţívané v celom strojárenskom priemysle na hodnotenie systémov merania, pouţívaných v prostredí výroby. Konkrétne povedané sú to postupy pre vyhodnocovanie týchto štatistických veličín: strannosť, opakovateľnosť, reprodukovateľnosť, stabilita a linearita. Súhrnne sa týmto postupom zvykne hovoriť postupy pre zistenie spôsobilosti meracieho zariadenia. Aj napriek tomu, ţe sú to štatistické postupy, moţno ich prezentovať spôsobom zrozumiteľným i pre pracovníkov, ktorí nie sú štatistici. Postupy, ktoré preberieme, kryjú mnoho situácií, s ktorými sa stretávame v praxi, ale nie všetky. Tieto postupy sa väčšinou hodia na skúšky robené vo Fáze 2 a časť skúšok robených vo Fáze 1. Pretoţe, všeobecne neumoţňujú štúdium vplyvu ďalších faktorov ako je teplota, osvetlenie a ďalšie na variabilitu systému merania, môţu byť nutné ďalšie štatistické postupy pre vykonanie skúšok Fázy 1. Vo všeobecnej štatistickej literatúre moţno nájsť postupy vhodné pre Fázu 1. Pri vyhodnotení systému merania je nutné zaoberať sa troma základnými problémami: Po prvé má systém merania dostatočnú rozlišovaciu schopnosť? Po druhé je systém merania dostatočne stabilný v čase? Po tretie sú jeho štatistické vlastnosti konzistentné v očakávanom rozsahu merania a sú prijateľné pre analýzu alebo reguláciu procesu? Najzmyselnejšie je vzťahovať tieto zistenia na variabilitu procesu. Dlhodobá tradícia vyjadrovať chybu merania ako percento šírky technickej tolerancie nezodpovedá poţiadavkám na trvalé zlepšovanie procesu. Často sa predpokladá, ţe merania sú presné a analýzy a závery sa zakladajú na tomto predpoklade. Niektorí jednotlivci nedokáţu pochopiť, ţe v systéme merania existuje variabilita, ktorá ovplyvňuje jednotlivé namerané údaje, a potom tieţ rozhodnutia, ktoré sa na takýchto údajoch zakladajú. Chyby systému merania moţno rozdeliť do piatich kategórií: strannosť, opakovateľnosť, reprodukovateľnosť, stabilita a linearita (Hrubec, 2001). 32

1.5 Schopnosť meradiel V súčasnosti, keď strojárske podniky sa snaţia získať certifikát na systém riadenia kvality podľa noriem ISO radu 9000, vystupuje do popredia aj poţiadavka systematického sledovania meradiel, ich evidencia, pravidelné kalibrácie, vyjadrenie ich neistôt pri meraniach ako aj posudzovanie ich schopností. 1.5.1 Posudzovanie schopnosti meradiel Na posúdenie schopností meracieho zariadenia sa pouţívajú tri metódy: 1. meranie v mieste pouţívania merania pomocou kalibrovaného normálu, kde sa posudzuje rozptyl meracieho zariadenia a stanovujú sa ukazovatele schopnosti meradla C gm a C gmk. 2. pre meracie zariadenia nasadené v sériovej výrobe, kde sa meranie pre posudzovanie vykonáva troma pracovníkmi a stanovuje sa celkové pásmo rozptylu S M. 3. posudzovanie stability meradla. Predpoklady pre posudzovanie schopnosti meradiel sú nasledovné: jediná a priamo meraná veličina, normálové ani sériové súčasti sa nemôţu počas merania meniť (je vyţadovaná homogenita meracích súčastí). Posudzovanie schopnosti meradiel je obmedzené v nasledujúcich prípadoch: v prípade posudzovania meranej veličiny, ktorá je funkciou inej veličiny, triedenie podľa tolerancie (napr. triedenie nameraných hodnôt do pevne stanovených tried podľa ich odchýlky od poţadovanej hodnoty) (Hrubec, 1998). 1.5.1.1 Metóda 1: Určenie ukazovateľov C gm a C gmk Posudzovanie sa vykonáva na mieste pouţitia meracieho zariadenia. Pred začiatkom skúšky je treba meracie zariadenie nastaviť. Počas skúšky nie je prípustné 33

nastavovanie meracieho prístroja. Skúšku vykonáva poučený pracovník opakovanými meraniami s kalibrovaným normálom. Menovitú hodnotu normálu volíme tak, aby sa nachádzala v rozsahu meracieho zariadenia, najlepšie aby leţala v strede tolerančného poľa príslušného znaku. Meranie normálu sa musí vykonávať na rovnakom mieste a v rovnakej polohe. V závislosti od meracej metódy je potrebné pouţiť 3 normály (analógové metódy), alebo 1 normál pre digitálne metódy. S kaţdým normálom sa vykonáva postupne minimálne 25 meraní (najlepšie 50). Výsledky posúdenia rozptylu meracieho zariadenia charakterizujú ukazovatele C gm a C gmk. Ukazovateľ C gm sa vypočíta ako pomer zmenšenej tolerancie znaku a šesťnásobnej hodnoty štandardnej odchýlky. Ukazovateľ C gmk je pomer zmenšenej tolerancie znaku a trojnásobku štandardnej odchýlky s prihliadnutím k polohe strednej hodnoty. Minimálne poţiadavky sú C gm 1,34 a C gmk. 1,33. Keď sú hodnoty ukazovateľov veľmi malé, je nutné objasniť príčiny, napr. veľká oblasť rozptylu alebo systematická odchýlka. Ak je tolerančné pole znaku ohraničené nulou, má zmysel počítať len ukazovateľ C gmk k hornej medznej odchýlke. Ukazovatele C gm a C gmk nemá zmysel počítať vtedy, ak je znak ohraničený jednostranne, to znamená ţe nameraná veličina musí byť väčšia ako táto hodnota. V takomto prípade sa stanoví dolná korigovaná medzná hodnota ako DMH + trojnásobok štandardnej odchýlky (Hrubec, 1998). 1.5.1.2 Metóda 2: Skúmanie celkového rozptylu s rôznou obsluhou meracieho zariadenia Toto meranie sa vykonáva v sériovej výrobe na mieste pouţívania meracieho zariadenia a s rôznou obsluhou prístroja. Pred meraním je potrebné zistiť ukazovateľ C gmk podľa prvej metódy, či nie je C gmk < 1,33. Pred vlastným posudzovaním sa musí prístroj nastaviť a kalibrovať. Počas priebehu merania nie je dovolené prístroj nastavovať. Meria sa 10 sériových súčiastok, ktorých metódy podľa moţnosti treba pravidelne rozdeliť po celom rozsahu tolerancie. Kaţdá súčiastka sa meria 2 krát za sebou v rovnakom poradí, na rovnakom mieste 34

a v rovnakej polohe. Meranie vykonajú 3 obsluhy, tak aby nevideli predchádzajúce výsledky. Pre kaţdú súčiastku sa zistia rozdiely 2 meraní. Pre kaţdú obsluhu sa vypočítajú stredné hodnoty X A, X B, X C, štandardné odchýlky S A, S B, S C. Vypočíta sa štandardná odchýlka meradla S V, zapríčinená vplyvom obsluhy. Z toho sa stanoví celkové pásmo rozptylu meradla S M. Meradlo sa posudzuje podľa percentuálneho vyjadrenia celkového pásma rozptylu S M %, kde pre: S M % = 0 20% - dobrý S M % = 21 30% - obmedzené pouţitie S M % = nad 30% - nutné nápravné opatrenia Ak je celkové pásmo rozptylu meradla S M väčšie ako 30%, potom je potrebné vykonať nápravné opatrenia, lebo väčšie pásmo celkového rozptylu nepriaznivo zhoršuje ukazovateľ schopnosti C pk. Toto posudzovanie meradla je pre väčší objem dát a výpočtov najvhodnejšie vypočítať pomocou počítača (Hrubec, 1998). 1.5.1.3 Metóda 3: kontrola stability Cieľom sledovania stability meradla, špeciálne pri kritických znakoch, je zachytiť vzniknuté odchýlky pri meraní. Sledovaním stability meradla môţeme posúdiť správnosť intervalu kalibrácie. S priebehu nameraných hodnôt, ktoré sa získajú v určitej časovej postupnosti sa získajú informácie o potrebných intervaloch kalibrácie. Merané výsledky sa získavajú za prevádzkových podmienok a to v určitých časových intervaloch, maximálne v priebehu jedného dňa. Pred skúškou sa meracie zariadenie musí kalibrovať normálom, ktorého hodnota leţí v strede tolerancie kontrolovaného znaku. Namerané hodnoty sa nakreslia do grafov, kde sa vyrovnajú kĺzavými priemermi a kĺzavými štandardnými odchýlkami. Potom sa vynesie do grafu 5% stanoveného tolerančného pásma. Pre posúdenie výpočtom sa vyjadrí percentuálne pomerom rozpätia nameraných hodnôt a tolerancie. Tento výsledok sa porovnáva s prípustnou odchýlkou v % tolerancie. 35

Ak prekročia hodnoty pásmo tolerancie, je potrebné skrátiť čas medzi kalibráciami. Ak aj napriek tomu sú prípady prekročenia tolerancie treba zlepšiť meracie zariadenie. Ak zistíme, ţe namerané hodnoty majú chaotický priebeh je treba odstrániť príčiny a skúšku opakovať. Posudzovanie schopnosti merania hovorí o funkčnej schopnosti prístroja. Zároveň zohľadňuje vplyv obsluhy a umoţňuje v prípade obsluhy analýzy chýb zistiť ich príčiny. Meracie zariadenie je vhodné a schopné vtedy, keď leţia výsledky skúšok v stanovených medziach. Skúšky a posudzovanie je treba opakovať a vyhodnocovať podľa predpísaných podmienok a v pevne stanovených intervaloch. Pre jednotlivé metódy posudzovania schopnosti meradiel, autori vyvinuli softvér, ktorý ešte obsahuje databanku meradiel, stanovuje neistoty meradiel a kontroluje plány kalibrácií. Softvér je vhodné vyuţívať v podnikoch s väčším počtom meradiel (Hrubec, 1998). 1.6 Spôsobilosť kontrolných prostriedkov V súčasnom komplexnom prístupe ku kvalite výrobného a kontrolného procesu nachádza stále dominantnejšie uplatnenie posudzovanie spôsobilosti kontrolných prostriedkov. Preukázanie spôsobilosti je vyvolané stále sa zvyšujúcou potrebou dokázať vhodnosť zvolenej kontrolnej metódy z hľadiska globálneho prístupu ku kontrolnému procesu, tak aby tento bol porovnateľný s kontrolným procesom ostatných výrobcov. Tým sa má dosiahnuť celosvetová jednotnosť výstupov výrobného procesu, uľahčenie kooperácie výroby v rôznych prostrediach metrologickej nadväznosti podľa vývoja v kaţdej krajine. Spôsobilosť kontrolných prostriedkov vyjadruje vzťah presnosti skúšobných prostriedkov k očakávanej kvalite skúšobného znaku. Tento vzťah bol aj v minulosti sporadicky pre niektoré merania a kalibráciu určený. Napr. pre kalibráciu tlakomerov definuje STN 25 7215. Do < 0,25 D kde: Do - najväčšia dovolená chyba pouţitého etalónu D - najväčšia dovolená chyba skúšaného prístroja 36

Takéto podmienky spôsobilosti kontrolných prostriedkov boli určené aj pre iné kontrolné procesy, ale neboli univerzálne a hlavne neboli jednotné z pohľadu kritéria minimálnej prijateľnosti kontrolného prostriedku. Takýto prístup nebol najvhodnejší z pohľadu univerzálneho posúdenia spôsobilosti z pohľadu systému kvality pre jeho nejednotnosť a špecifičnosť vzhľadom na predmet kontroly. Obyčajne sme sa uspokojili konštatovaním, ţe sme splnili podmienku prijateľnosti pre kalibráciu, pričom sme túto podmienku bliţšie nekvantifikovali. V súčasnom období sa objavujú návody, ktoré vyjadrujú spôsobilosť pouţitia kontrolného meradla vo vzťahu ku kontrolovanému znaku výrobku, ale aj vo vzťahu k predmetu kalibrácie. Navyše tieto vzťahy umoţňujú posúdiť z pohľadu spôsobilosti kaţdý kontrolný úkon jednotne a tento kvantifikovať v percentách spôsobilosti vzhľadom na vlastnosť predmetu skúšky. Uvedenými metódami dosiahneme univerzálnosť skúšobného procesu, hlavne v podmienkach kde nie je ţiaduce z pohľadu univerzálnosti pouţitej metódy vykonávať korekcie na konkrétne metrotechnické vlastnosti meradla ( pouţívať korekčnú krivku meradla), ale kde je pre konkrétny kontrolný postup definované meradlo s určeným vlastnosťami (napr. mikrometer rozsahu 0-25 mm v 1. t.p.). Potom kalibráciou podporujúcou definovanú kontrolnú metódu posudzujeme meradlo z pohľadu splnenia kritérií meradla podľa danej špecifikácie. Uplatnenie tohto prístupu nachádzame v sériovej výrobe, v dielenskej praxi, ale aj pri skúškach a kalibrácii meradiel. Spôsobilosť kontrolných prostriedkov pre zamýšľaný proces kontroly alebo skúšky vypočítame zo vzťahu Sp = P / T * 100 kde: Sp - spôsobilosť v % P - najväčšia chyba skúšobného meradla daná výrobcom, resp. normou rozšírená o neistotu kalibrácie T - tolerancia (chyba) predmetu skúšky Samozrejme hodnoty P a T dosadzujeme v rovnakých jednotkách. Spôsobilosť podľa tohto vyjadrenia získame v percentách. Ak chceme byť dôsledný, ošetríme zloţky P a T o súvisiace neistoty a dostaneme výsledok, ktorý reálne určí spôsobilosť kontrolnej metódy. 37

Stupnice pre posudzovanie spôsobilosti kontrolného prostriedku vo výrobe platnú pre jednu sériu meraní s prístrojom, ktorý vyhovel kritériu chyby pre určitú presnosť, bez uvaţovania korekcie z kalibrovaných hodnôt a daný stav prostredia počas procesu výroby a skúšania do 10 % - meradlo (metóda) je spôsobilé, 11-30 % - meradlo (metóda) je podmienečne spôsobilé, nad 30% - meradlo (metóda) je nespôsobilé. Takúto stupnicu hodnotenia si môţeme v popise systému kvality definovať aj v iných percentuálnych rozdeleniach, vzhľadom na predmet kontroly, skúšky alebo kalibrácie, na kvalitu prostredia, sériu meraní a iných kritérií ovplyvňujúcich kvalitu skúšky a od starostlivosti v prístupe k predmetu skúšky. Stupnica pre hodnotenie spôsobilosti meradla pre kalibráciu, pričom sa berie do úvahy korekcia etalónu a neistota určenia korekcie môţe mať rozdelenie: do 25 % - meradlo (metóda) je spôsobilé, 26-50 % - meradlo (metóda) je podmienečne spôsobilé, nad 50% - meradlo (metóda) je nespôsobilé. Je ţiaduce, aby sme v príprave kontrolného postupu alebo metodiky vopred vykonali kalkuláciu spôsobilosti pouţitej metódy na konkrétnu skúšku a aby tieto hodnoty boli súčasťou kaţdého pracoviska a kontrolnej metódy. Ak analýza spôsobilosti preukáţe nízku spôsobilosť, je potrebné zvoliť iné kontrolné prostriedky, metódy resp. zníţiť zloţky neistoty do tej miery, aby spôsobilosť bola na predpokladanej úrovni (Spôsobilosť kontrolných prostriedkov, 2011). 38

2 Cieľ práce Cieľom diplomovej práce je zhodnotenie spôsobilosti meradla na 100% kontrolu prietoku a tlaku vzduchu na module, ktorý sa po montáţi a následnej kontrole odosiela ku koncovému zákazníkovi, ktorý ho potom namontuje na blok motora osobného automobilu. Tento modul bude slúţiť na zníţenie spotreby paliva motorového vozidla hlavne v zime pri studených štartoch tým, ţe správnym nastavením a pootočením jednotlivých komponentov vo vnútri modulu dôjde k oveľa rýchlejšiemu zahriatiu motora. Jednotlivé kontrolované hodnoty musia zodpovedať špecifikovaným poţiadavkám zákazníka, ktoré boli stanovené počas jednotlivých rokovaní s vývojármi a konštruktérmi tohto produktu a v priebehu celého procesu vývoja produktu. Modul musí vyhovovať zadaným poţadovaným parametrom v dovolenej tolerancii max. 30%. Táto hodnota sa nazýva rozšírená neistota merania, ktorá sa udáva percentuálne. Meranie a vyhodnocovanie výsledkov bude prebiehať v podniku INA Skalica spol. s.r.o. 39

3 Metodika práce Podľa stanovených cieľov diplomovej práce opíšeme v tejto kapitole základnú metodiku, ktorá bola uplatnená pri jej riešení. Uvedieme postup skúšania modulu pomocou stanice tesnosti a následne postup výpočtu. 3.1 Postup skúšania modulu pomocou stanice tesnosti Postup merania moţno zhrnúť do týchto bodov: vloţiť modul do skúšobnej stanice tesnosti, pripevniť všetky hadicové prepojenia na miesta podľa označenia, vybrať ruky z meracieho priestoru, na ovládacom pulte stlačiť biele tlačidlo spustí sa automatický merací cyklus (viď obr. 4), automatické upnutie modulu, postupne sa vykoná meranie v poradí: - HWK tlak (Príloha 1) - MÖK tlak (Príloha 2) - BYPASS tlak (Príloha 3) - BYPASS skúška prietoku (Príloha 4) - HWK 90 skúška prietoku (Príloha 5) - HWK 107,5 skúška prietoku (Príloha 6) - HWK 125,5 skúška prietoku (Príloha 7) - HWK 142 skúška prietoku (Príloha 8) - HWK 160 skúška prietoku (Príloha 9) - MÖK skúška prietoku (Príloha 10) - vonkajšia tesnosť modulu (Príloha 11) ukončenie merania, automatické uvoľnenie modulu, uvoľniť všetky hadicové prepojenia, vytiahnuť modul zo stanice tesnosti. 40

Obr. 4 Meracie zariadenie (meranie prietoku a tlaku vzduchu) 3.2 Vyhodnotenie merania 3.2.1 Rozšírená neistota U Prax často poţaduje hodnotu neistoty, ktorá by vytvárala interval s väčšou pravdepodobnosťou pokrytia skutočnej hodnoty. Súčin kombinovanej neistoty a faktora rozšírenia (pokrytia) k U=k. u c kde hodnota k sa volí: k =2 pre pravdepodobnosť 95,45 %, k = 3 pre pravdepodobnosť 99,73 % 41

3.2.1.1 Skúmanie pre negeometrické veličiny Pri negeometrických veličinách sa uskutočňuje porovnanie merania s vyšetrovaným meracím zariadením a skutočnej hodnoty jednej jednotky. Rozdiel oboch hodnôt sa bude zisťovať prostredníctvom metódy Cg, Cgk (viď bod 3.2.2). Na vyhodnotenie je potrebných minimálne 25 hodnôt. Zo zapísaných hodnôt sa vyhodnotia nasledujúce hodnoty: u p : štandardná neistota (štandardná odchýlka) U Lin : systematická odchýlka U,6.( x g x ) Lin 0 m u : kombinovaná štandardná neistota u 2 2 u p U Lin U : rozšírená neistota merania U = u. k %U : rozšírená neistota merania v percentách k tolerancii U.100% % U T Meracie zariadenie je spôsobilé, keď hodnota %U je menšia ako %U max : %U max = 30% 3.2.2 Metóda C g, C gk Na základe charakteristických hodnôt spôsobilosti C g a C gk sa pri vyuţití normálu rozhodne, či je moţné meracie zariadenie uvoľniť na pouţitie. C g je hodnota pre opakovateľnosť a je charakterizovaná tieţ ako presnosť opakovania alebo precíznosť opakovania. S pomocou hodnoty C gk sa môţu urobiť závery na systematickú odchýlku merania v súvislosti s rozptylom. 3.2.2.1 Priebeh metódy Zvolí sa diel alebo normál (napr. nastavovací diel) a tomuto sa stanovia referenčné hodnoty za pomoci povoleného nadradeného meracieho systému. Hodnota nastavovacieho dielu musí leţať, podľa moţností, v strede tolerancie. 42

Merací systém je pred prvým skúmaním platného merania kalibrovaný a poprípade justovaný (nastavovacím dielom alebo nastavovacím normálom). Systematická odchýlka sa musí korigovať okolo nuly poprípade ak korekcia nie je moţná alebo je moţná len s neoprávnenými okolnosťami, pri pouţití metódy Neistoty merania brať do úvahy. Podmienkou pre tento postup je realizácia sledovania linearity. Diel so skutočnou hodnotou sa premeria minimálne 25 krát, pričom sa tento skúšaný diel po kaţdom meraní odoberie a vloţí späť. Merania sa musia uskutočniť vţdy v rovnakom mieste. Merané hodnoty sú zaznamenávané. Určuje sa stredná hodnota x g, ktorá je aritmetickým priemerom nameraných hodnôt (v našom prípade 25 hodnôt). 3.2.2.2 Hodnotenie Ako hraničné hodnoty pre posúdenie spôsobilosti platia pre C g a C gk : Tab.1 Hraničné hodnoty pre posúdenie spôsobilosti (Palstat CAQ, 2005) Tolerančná oblasť Vzorec pre výpočet Podmienky T 10 µm C g 0,2xT a 4xs g C gk 0,1xT Bi s Bi x m x g 2xs g C, C g gk 1,0 10 µm < T 0,2xT Cg a 50 µm 4xs g C gk 0,1xT Bi s Bi x m x g 2xs g C, C g gk 1,33 T > 50 µm C g 0,2xT a 4xs g C gk 0,1xT Bi s Bi x m x g 2xs g C, C g gk 1,67 (Palstat CAQ, 2005). 43

4 Výsledky práce Výsledky práce boli namerané a vyhodnocované vo vybranom podniku a to v INA SKALICA, spol. s r.o. na konkrétnom meracom zariadení stanici na 100% kontrolu prietoku vzduchu a úbytku tlaku vzduchu v module. 4.1 Charakteristiky podniku INA SKALICA, spol. s r. o. Dr. Georg Schaeffler, ktorý spolu so svojím bratom Wilhelmom zaloţil v roku 1946 v Herzogenaurachu spoločnosť INA, vyvinul v roku 1949 ihlovú klietku. Táto priekopnícka inovácia priniesla ihlovým loţiskám ako vysoko presným, výkonným a spoľahlivým dielom široké uplatnenie v priemysle. INA disponuje vlastným knowhow beztrieskovej výroby presných výrobkov. To umoţňuje presnú výrobu vo veľkých sériách s vynikajúcim pomerom ceny výkonu. Know-how a skúsenosti vyuţíva INA aj pre vývoj a výrobu ďalších produktov a vypracovala sa na vedúcu pozíciu vo výrobe motorových komponentov. INA disponuje portfóliom produktov, ktoré patria k najrozsiahlejším v loţiskovej výrobe a môţu pokryť všetky oblasti pouţitia. Spoločný katalóg štandardných loţísk obsahuje vyše 40 000 tipov, ktoré sú dodávané do 60-tich rôznych oblastí priemyslu. Okrem toho ponúka bohaté sluţby v oblasti výpočtov diagnostiky, údrţby a montáţe valivých loţísk a kompletných systémov. 4.2 Charakteristika meracieho zariadenia Meracie zariadenie stanica na 100% kontrolu prietoku vzduchu a úbytku tlaku vzduchu v module sa skladá z troch častí. Prvá časť(obr. 5), ktorá je umiestnená priamo na stole, je mechanická a upínacia časť meracieho zariadenia s príslušnými hadicovými rozvodmi pre meranie prietoku vzduchu a vonkajšej tesnosti. 44

Obr. 5 Prvá časť meracieho zariadenia Druhá časť(obr. 6), ktorá sa nachádza nad prvou časťou meracieho zariadenia, je vyhodnocovacia jednotka CETATEST 815 na meranie a vyhodnocovanie vonkajšej tesnosti modulu. Obr. 6 Druhá časť meracieho zariadenia 45

Tretia časť(obr. 7) sa nachádza na pravej strane meracieho zariadenia. Jedná sa o riadiacu a vyhodnocovaciu jednotku. Riadiaca časť obsahuje kompletný riadiaci program na obsluhu jednotlivých prvkov mechanickej časti či uţ v ručnom alebo automatickom reţime. Vyhodnocovacia časť obsahuje merací program na vyhodnotenie jednotlivých parametrov na meranie prietoku vzduchu vo vetvách modulu (obr. 6). Obr. 7 Tretia časť meracieho zariadenia 4.3 Dosiahnuté hodnoty Dosiahnuté hodnoty sa zaznamenávajú do vyhodnocovacieho programu, ktorý pomocou vzorcov a grafického vyhodnotenia určí percentuálnu hodnotu rozšírenej neistoty merania, t. j. či je meracie zariadenie spôsobilé na vyhodnocovanie parametrov na module podľa poţiadaviek zákazníka, či je v dovolenej tolerancií 30%. Tieto vyhodnocovacie tlačivá (viď prílohy 1-11) sa rozdeľujú na hlavičku, jadro a pätu. 46