Вопрос о том, проводить ли измерения самостоятельно на предприятии или отправлять их в стороннюю лабораторию, не имеет однозначного ответа. Это вопрос правильного распределения задач. Как правило, измерения, которые ежедневно или ежечасно влияют на технологические решения, должны выполняться на месте. Контрольные измерения, калибровка и редко используемые специальные методы наиболее эффективно выполняются сторонней лабораторией, в идеале аккредитованной. Выбор сводится к пяти критериям: время выполнения, стоимость одного измерения при росте объемов, конфиденциальность, гибкость и необходимость официальной аккредитации. В этой статье рассматриваются все критерии по очереди, показывается, почему современные оптические измерительные системы снизили порог входа для внутренних измерений, а также описывается гибридная модель, которая доказала свою эффективность на практике.
Хотите узнать, как это может работать на вашем производстве? Пообщайтесь с одним из наших экспертов.
Основные выводы
- Это не вопрос «или-или», а вопрос распределения работы: держите процессы, влияющие на производство, под рукой, а контрольные задачи передавайте в лабораторию.
- Самым важным критерием является время выполнения. Результат, полученный через несколько дней, больше не может быть использован для корректировки текущего производственного процесса.
- Внутренние измерения окупаются, как только внешняя стоимость одного измерения, умноженная на ваш годовой объем, превышает стоимость собственного оборудования.
- Сторонняя лаборатория остается правильным выбором для получения аккредитованных подтверждений, редко используемых специальных методов и максимальной точности эталонов.
- Современные оптические системы снизили порог входа для внутренних измерений, и гибридная модель доказала свою эффективность.
Почему время выполнения заказа является важнейшим фактором?
Время выполнения заказа является важнейшим фактором, поскольку результат измерения, поступивший через несколько дней, не может помочь в диагностике текущих проблем в вашем производственном процессе. Он лишь документирует то, что уже было произведено. Если вы отдаете измерения на аутсорсинг, к фактическому времени измерения добавляются упаковка, доставка, очередь в лаборатории и составление отчета. Между тем производство продолжает работать. Если техпроцесс дал сбой, к моменту получения отчета несколько дней работы производства, возможно, придется отправить в брак или отправить на доработку.
Собственные измерения сокращают этот цикл до минут. Подозрительную первую деталь, корректировку инструмента или запуск можно проверить и настроить незамедлительно. Именно поэтому первый вопрос, который следует задать, звучит не «Сколько стоит измерение?», а «Какое решение зависит от этого результата и во сколько обходится ожидание?». Чем теснее результат измерения связан с принятием текущих технологических решений, тем весомее аргументы в пользу его проведения своими силами.
Когда окупаются собственные измерения?
Собственные измерения окупаются тогда, когда текущие расходы на каждое внешнее измерение, умноженные на ваш годовой объем, превышают амортизацию, обслуживание и затраты на персонал собственного оборудования. При регулярной потребности в измерениях этот момент наступает часто раньше, чем ожидается при оценке стоимости измерительных приборов. Внешние измерения масштабируются линейно: каждое дополнительное измерение влечет за собой очередную плату, новые расходы на доставку и ожидание. Ваши собственные системы масштабируются по убывающей кривой. После инвестиций предельные издержки на одно измерение снижаются до затрат на оплату труда и эксплуатационных расходов.
Вот пример. Если внешнее измерение стоит 150 долларов США, включая обработку, и вам требуется 20 измерений в неделю, то за 48 рабочих недель это составит около 144 000 долларов США в год. Это только стоимость услуг без учета потерь от простоя времени. Это ориентир для сравнения с годовыми затратами на собственную измерительную установку, включая долю оператора. Расчет также должен включать сопутствующие расходы на месте: обучение, техническое обслуживание, при необходимости климат-контроль и регулярный мониторинг измерительного оборудования.
Есть еще два фактора, которые нельзя выразить в цифрах, но они реальны. Первый — это конфиденциальность: новые разработки и критически важные для рекламаций детали не должны покидать помещение. Второй — это развитие навыков. Когда вы измеряете сами, вы лучше понимаете свои процессы и допуски и можете общаться с клиентами и поставщиками на равных.
Собственные измерения против сторонней лаборатории: сравнение
Время выполнения
Собственные измерения
От минут до часов
Сторонняя лаборатория
От дней до недель, включая доставку и очередь
Стоимость при больших объемах
Собственные измерения
Убывающая; предельные издержки снижаются
Сторонняя лаборатория
Линейная; каждое измерение стоит одинаково для каждой детали
Стоимость при редкой необходимости
Собственные измерения
Высокие затраты на проверку одной детали, что неэффективно по сравнению с лабораторией
Сторонняя лаборатория
Экономично; нет фиксированных затрат
Конфиденциальность
Собственные измерения
Детали и данные остаются в здании
Сторонняя лаборатория
Конфиденциальность должна быть урегулирована контрактом
Гибкость
Собственные измерения
Немедленные повторные и дополнительные измерения
Сторонняя лаборатория
Каждое изменение — это новый заказ и дополнительные расходы
Аккредитованные результаты
Собственные измерения
Только при наличии собственной аккредитованной лаборатории
Сторонняя лаборатория
Лаборатории, аккредитованные по стандарту ISO/IEC 17025, предоставляют признанные доказательства
Специальные методы (например, компьютерная томография или анализ материалов)
Собственные измерения
Имеет смысл только при достаточной загрузке
Сторонняя лаборатория
Доступ к специальному оборудованию без инвестиций
Развитие навыков
Собственные измерения
Ноу-хау в области измерений растет в собственной команде
Сторонняя лаборатория
Знания остаются у поставщика услуг
Когда сторонняя лаборатория становится правильным выбором?
Сторонняя лаборатория является правильным выбором, когда требуются официально признанные доказательства, редко используемые специальные методы и/или максимальная точность эталонов. А именно:
- Аккредитованные доказательства. Когда клиенты, регулирующие органы или арбитражные споры требуют результатов из лаборатории, аккредитованной по стандарту ISO/IEC 17025 (в США — через такие органы по аккредитации, как A2LA или ANAB), внутреннее измерительное оборудование не заменяет это доказательство, какими бы хорошими ни были измерения.
- Калибровка. Имеет смысл прослеживать собственное измерительное оборудование до национальных стандартов (NIST в США) через аккредитованные калибровочные лаборатории. Ваша собственная команда проводит измерения для производства, а лаборатория следит за тем, чтобы эти измерения оставались прослеживаемыми.
- Редкие специальные методы. Компьютерная томография, контрольные измерения шероховатости, анализ материалов или проверка первой детали на наличие нестандартных характеристик редко оправдывают собственные инвестиции, если они требуются всего несколько раз в год.
- Арбитражные измерения. Когда клиент и поставщик не согласны с результатами, независимая аккредитованная лаборатория выступает нейтральной стороной, которой внутренние измерения по определению быть не могут.
Изменился ли порог входа для внутренних измерений?
Да. Исторически сложилось так, что порог входа был самым сильным аргументом против переноса измерений внутрь компании, но современные оптические системы значительно снизили этот барьер. Традиционные координатные измерения требуют квалифицированных метрологов для программирования, оснастки и оценки. Такой персонал в дефиците, а ошибки оператора непосредственно сказываются на результатах.
С современными оптическими измерительными системами и системами машинного зрения большая часть этой сложности заложена в саму систему. Детали размещаются с минимальными усилиями по выравниванию, программы измерений запускаются автоматически, а зависимость результатов от конкретного оператора снижается. Оператор на производстве может выполнять измерения, которые раньше требовалось проводить в измерительной лаборатории. Это смещает экономическую точку безубыточности. Задачи, которые раньше передавались на аутсорсинг из-за нехватки персонала, сегодня вполне реально выполнять собственными силами. Тем не менее, необходим правильный ввод в эксплуатацию, включая анализ измерительных систем (MSA/GR&R), четкие инструкции по контролю и прослеживаемость посредством регулярной калибровки. Пример такого переноса измерений на собственное производство можно найти в этом кейсе.
Как выглядит проверенная гибридная модель?
Проверенная гибридная модель выглядит следующим образом: рутинные измерения, привязанные к процессу, остаются внутри компании, а эталонные и калибровочные работы передаются во внешнюю аккредитованную лабораторию. На практике это означает следующее:
- Собственные силы: измерения, сопровождающие производство, контроль первых изделий при ежедневной работе, корректировка инструмента, поддержка запуска и быстрый анализ рекламаций. Короче говоря, всё, что требует быстрой обратной связи и возникает регулярно.
- Внешние работы: калибровка собственного измерительного оборудования, аккредитованные доказательства для клиентов и регулирующих органов, арбитражные измерения и редкие специализированные методы.
- Взаимосвязь обоих направлений. Эталонные детали, точно измеренные во внешней организации, служат в качестве контрольных стандартов на производстве. Регулярные сравнительные измерения подтверждают, что ваши внутрипроизводственные системы выполняют измерения правильно для своих задач.
При таком подходе оба пути не конкурируют друг с другом. Они дополняют друг друга. Внешняя лаборатория обеспечивает прослеживаемость, а собственное измерительное оборудование гарантирует скорость для повседневного производства.
Часто задаваемые вопросы
Нет. Внутренние решения по процессам и качеству не требуют аккредитации. Главное — это пригодная измерительная система, что подтверждается, например, с помощью MSA/GR&R, а также откалиброванное измерительное оборудование с прослеживаемостью. Аккредитация по стандарту ISO/IEC 17025 становится актуальной только тогда, когда вы хотите использовать результаты измерений в качестве официально признанных доказательств для третьих лиц.
Аккредитованная лаборатория прошла оценку со стороны органа по аккредитации (например, A2LA или ANAB в США) и подтвердила соответствие требованиям стандарта ISO/IEC 17025 в отношении компетентности и обеспечения качества. Клиенты и регулирующие органы признают результаты аккредитованной лаборатории как независимое, надежное доказательство. Для калибровок и арбитражных измерений это стандартная практика.
Фиксированного числа не существует. Сравните годовые затраты на аутсорсинг (сборы, доставку, внутреннее время обработки) с амортизацией, обслуживанием и долей затрат на персонал для собственного решения, а также оцените стоимость ожидания. На практике расчеты часто склоняются в пользу собственного производства при регулярной потребности в измерениях каждую неделю, особенно когда результаты измерений управляют текущими процессами.
С современными оптическими измерительными системами в большинстве случаев да, поскольку выравнивание, последовательность измерений и оценка в значительной степени автоматизированы, а зависимость от оператора соответственно низкая. Необходимыми условиями являются правильно созданная программа измерений, анализ измерительной системы на месте использования и четкие инструкции по контролю. Для создания новых программ и оценки сложных характеристик собственный опыт в области измерений по-прежнему имеет ценность.
KEYENCE поможет вам определить, какие измерительные задачи экономически выгодно перенести на собственное производство — от систем измерения размеров по изображению и цифровых микроскопов до лазерных профилометров, включая тесты на осуществимость на ваших реальных деталях. Запросите консультацию у наших экспертов по измерениям.
- Цифровой микроскоп серии VHX-X1
Цифровой микроскоп
серия VHX-X1
- Система измерения размеров по изображению серии IM-X1000
Система измерения размеров по изображению
серия IM-X1000
