Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
G R&R-studier på manuella och optiska kontrollmetoder
University West, Department of Engineering Science, Division of Industrial Engineering and Management, Electrical- and Mechanical Engineering.
University West, Department of Engineering Science, Division of Industrial Engineering and Management, Electrical- and Mechanical Engineering.
2018 (Swedish)Independent thesis Basic level (professional degree), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
G R&R studies on manual and optical control methods (English)
Abstract [sv]

Examensarbetet har utförts på GKN Aerospace Sweden AB (GAS) i Trollhättan. Syftet med arbetet var att genomföra G R&R-studier på manuella och optiska kontrollmetoder för att undersöka metodernas kapabilitet, reproducerbarhet och repeterbarhet. Resultaten från G R&R-studierna användes för att identifiera förbättringsförslag inom området mätteknik. Arbetet har avgränsats till att bortse från variation mellan olika detaljer ur en serie för manuella kontrollmetoder. Vid den optiska kontrollmetoden bortsågs det ifrån operatörsvariation.

Arbetet utfördes som en kartläggning av sju manuella kontrollmetoder och en optisk kontrollmetod. Datainsamling utfördes genom olika typer av mätningar. Vilka kontrollmetoder som skulle undersökas bestämdes av handledare på GAS. I samråd med handledare och GOM tekniker på GAS bestämdes det vilka mätningar som skulle utföras.

Alla mätresultat överfördes till Excel för att därefter kunna analysera spridningen genom G R&R-studier. Det användes nio olika mätdon och det utfördes totalt tio G R&R-studier på manuella kontrollmetoder och 30 på optiska kontrollmetoder. Studierna har delats upp i kategorier efter geometri och vilket mätdon som användes. För varje kategori har en minsta godkända toleransvidd vid mätning beräknats för att se vilken kapabilitet varje mätdon har på en specifik geometri. För att beräkna vad den minsta godkända toleransvidden är multipliceras standardavvikelsen med sex och fem. Standardavvikelsen multipliceras med sex för att få området där 99,7 procent av spridningen återfinns. Det nya värdet multipliceras med fem för att få den tillåtna spridningen på 20 procent av toleransvidden som används i GAS verksamhet. Vilket ger den minsta godkända toleransvidden.

Alla manuella kontrollmetoder har en minsta godkända toleransvidd på under 1 mm medan den optiska kontrollmetoden har vissa mätningar där det inte kunde beräknas ett tillförlitligt resultat. Mätningarna som användes vid analys av den optiska metoden ger minsta godkända toleransvidder på upp till 7,46 mm. Det anses rimligt att använda de generella toleransvidderna som tagits fram för manuella kontrollmetoder. Det förutsätter att det är goda förutsättningar vid mätningar så att inga andra faktorer som inte funnits vid dessa studier påverkar mätningarna. Toleransvidderna för den optiska kontrollmetoden blir olika beroende på vilken geometri som mäts, därför kan det inte med säkerhet sägas att optisk mätning kan användas på alla geometrier. För att kunna använda optisk mätning på fler geometrier behövs det mer undersökningar med ändrade förutsättningar.

Vid manuell kontrollmätningar berodde spridningen av mätresultaten till störst del på reproducerbarheten. Vid optisk kontrollmätning går det inte att se exakt vad som påverkar spridningen till störst del. Faktorer som har påverkar spridningen vid optisk kontrollmätning är uppriktning, blankhet, hög konkavitet och åtkomst med kameran.

Ett förbättringsområde som upptäcktes efter analys av G R&R-resultaten var uppriktningen av detaljen mot den nominella CAD-ritningen. Det visade sig att uppriktningen varierade på varje skanning. Uppriktningen undersöktes därför med två tester som visade att uppriktningen påverkade resultaten av mätvärdena.

Det rekommenderas att säkerställa att uppriktningen av detaljerna som utvärderas med optiska kontrollmetoder är samma vid framtida användning och liknande studier för att undvika en potentiell felkälla. De beräknade toleransvidderna kan ändå anses vara användbara då felkällan endast verkar ha en mindre påverkan på de flesta mätningarna.

Resultaten från arbetet visar att manuella kontrollmetoder är noggrannare än den optiska kontrollmetoden på de flesta ytorna. Vilket nämndes tidigare finns det många felkällor som kan påverka resultaten vid optisk mätning och det finns därför möjlighet att förbättra noggrannheten för att i framtiden kunna förbättra kapabiliteten.

Abstract [en]

This thesis has been performed at GKN Aerospace Sweden AB (GAS) in Trollhättan. The purpose with the study was to perform G R&R-studies on manual and optical control methods to examine the methods capability, reproducibility and repeatability. The result from the G R&R studies were used to identify improvement suggestions in metrology. The thesis has been delimited to ignore variation from various parts from a batch for manual control methods. Operator variation have been ignored from the optical control method.

The project was performed as a mapping of seven manual control methods and one optical control method. The data collection was performed through several types of measurements. The supervisor at GAS decided what control methods to examine. It was decided what measurements to analyse with consultation from the supervisor and a GOM technician at GAS.

To analyse the distribution of measurement results through G R&R-studies all measurement results were transmitted to Excel. Nine different measurement devices were used in the study. Ten G R&R studies were performed on manual control methods and 30 on the optical control method. The studies were categorised by what geometry was measured and by what measuring device that were being used. For each category a minimum acceptable tolerance width has been calculated to identify what capability each measuring device has on a specific geometry. The minimum acceptable tolerance width was calculated by multiplying the standard deviation with six and five. The standard deviation multiplied by five gives the area with 99,7 percent of the measurement deviation. The new value is then multiplied by five to get the acceptable deviation of the tolerance width of 20 percent that GAS use. Which gives the minimum acceptable tolerance width.

All manual control methods have a minimum acceptable tolerance width of under 1 mm while the optical control method has certain measurement results where the deviation was to big to give a reliable result. The reliable results had a minimum acceptable tolerance width of up to 7,46 mm. For the general tolerance widths that was created for manual control methods it is assumed that they can be used in the factory. That assumes that there are good conditions when the measurements are taken and that no factors that was not included in the studies affect the measurements.

The tolerance widths for the optical control method are different depending on what geometry that is being measured. Thus it cannot be said with confidence that optical measurements can be used on all kinds of geometries. To be able to use optical measurements on more geometries there need to be more studies made with changed conditions.

For manual control methods the deviation of the measurement results depended mostly on reproducibility. For optical control methods it is not possible to define a specific factor that affects the deviation the most. The factors that have affected the deviation off the optical control method is alignment, how shiny the part is, high concavity and camera access.

An improvement area that was detected after analysing the G R&R results was the alignment of the part against the nominal CAD drawing. It was revealed that the alignment varied on each scan. The alignment was examined with two tests that revealed that the measurement results deviated with changed alignments.

It is recommended to ensure that the alignment of the parts that is being evaluated with optical control methods is the same while being used for evaluation of parts or similar studies to avoid a potential source of errors. The calculated tolerance widths might be useful anyways considering that the source of error only slightly affected the measurements.

The result from the project shows that manual control methods are more accurate than the optical control method on most of the surfaces. As mentioned earlier there are many sources of error that can affect the results from optical measurements. Thus there are potential for improvements of the accuracy for optical measurements in the future to increase the capability.

Place, publisher, year, edition, pages
2018. , p. 35
Keywords [sv]
GKN Aerospace, kontrollmetoder
National Category
Mechanical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:hv:diva-12596Local ID: EXM502, EXM503OAI: oai:DiVA.org:hv-12596DiVA, id: diva2:1228515
Subject / course
Mechanical engineering
Educational program
Maskiningenjör
Supervisors
Examiners
Available from: 2018-06-29 Created: 2018-06-28 Last updated: 2018-06-29Bibliographically approved

Open Access in DiVA

No full text in DiVA

By organisation
Division of Industrial Engineering and Management, Electrical- and Mechanical Engineering
Mechanical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 71 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf