Две грешки, две разходи: балансиране на фалшивите сигнали спрямо пропуснатите дефекти

Общ преглед

Всяка инспекционна станция допуска два вида грешки: пропуска дефект, който всъщност съществува, и маркира като дефектен доброкачествен компонент. Двете грешки се пораждат от един и същи праг, а промяната на този праг води до компромис между тях. Спецификация, която изисква и двете стойности да са изключително ниски, не иска по-добра машина; тя иска машина, която просто не съществува.

Това, което прави компромиса управляем, е, че двете грешки обикновено имат различна стойност. Пропуснат дефект при компонент за безопасност може да доведе до отзоваване; фалшив сигнал обикновено струва само няколко минути повторна инспекция. Когато разликата в разходите е порядъци, правилната настройка е очевидна, а спецификацията трябва да я посочи явно, вместо да изисква и двете числа да са малки.

Тази статия обяснява как двете скорости взаимодействат, каква е практическата цена на всяка от тях и как да се напише спецификация, която посочва коя грешка може да бъде компенсирана от линията. Big Bird Industrial (по-рано Shimada Big Bird Industrial) произвежда системи за почистване и застраняване на заострени ръбове за автомобилни компоненти на силовите предавки от 2001 г., а цифрите за откриване, използвани тук, са получени от производствени станции.

1. Двете грешки

Терминологията заслужава уточняване, тъй като двете грешки често се описват с едни и същи думи от различни хора.

Пропусната грешка

Налична дефектност в детайла не се открива и детайлът продължава по линията. Скоростта на пропуснати грешки е частта от дефектните детайли, които минават, а производствените станции обикновено я определят в диапазона от един детайл на хиляда, като най-строгите приложения достигат до един детайл на десет хиляди.

Лъжливо тревожно съобщение

Съответстващата част се маркира и напуска линията за преглед, поправка или отхвърляне. Честотата на фалшивите сигнали върху истински повърхности е между приблизително един и седем процента, в зависимост от класа на дефекта и повърхността; станцията, която докладва нулево ниво, обикновено измерва нещо по-лесно от изискваното.

2. Защо се движат заедно

Детекторът взема решение, като сравнява сигнал с прагова стойност. Понижаването на тази стойност позволява откриването на повече дефекти, но води и до маркирането на повече доброкачествени части, тъй като групата от доброкачествени части се припокрива с групата от дефекти по отношение на характеристиката, която детекторът измерва.

Припокриването е физическо

Това припокриване не е слабост на модела, която по-добър алгоритъм може да отстрани. Повърхностна драскотина и следа от инструмент пораждат подобен контраст; малък пор и прашинка пораждат подобна тъмнина. Където двете групи действително се припокриват, нито един праг не може да ги раздели идеално, а единственият начин да се подобри и двете характеристики е да се промени измерваната величина, а не праговата стойност.

Промяна на измерваната величина

Добавянето на второ осветление, втори изглед или въздушна струя може да раздели популации, които не могат да бъдат разделени чрез едно измерване. Това е законният начин за подобряване на двата показателя и представлява промяна в хардуера, а не настройка.

3. Каква е цената на всяка грешка

Разходите са асиметрични, а тяхното количествено определяне превръща компромиса в решение.

Цената на пропуснат дефект

Пропуснатият дефект се пренася. При машинно обработен компонент той може да бъде открит при сглобяването, където разходът е спиране на производствената линия; при компонент за безопасност той може да стигне до полето, където разходът е отзоваване. Колкото по-далече се пренася, толкова повече расте разходът, затова процентът на пропуснати дефекти се определя за операцията, при която е най-евтинно да се открие дефектът.

Цената на фалшиво тревожно съобщение

Лъжливо положително заключение изразходва една проверка, повторна инспекция или поправка. То също изразходва доверието: операторът, който вижда многократно отхвърляне на доброкачествени части, учи да заобикаля тази станция, а заобиколената станция изобщо не осигурява защита. Тази втора цена никога не се включва в изчисленията, но винаги присъства в крайния резултат.

4. Къде трябва да се намира балансът

Правилният баланс следва от съотношението на двете разхода, а това съотношение обикновено е голямо.

Когато пропускането е катастрофално

При проверка на последователност, безопасностна повърхност или хидравличен канал пропускането може да доведе до отказ в полеви условия и отзоваване. Станцията трябва да има силна склонност към отхвърляне, като приема по-висок процент фалшиви сигнали като цена. Станция за капачета на лагери, която работи с едно пропускане на десет хиляди и един фалшив сигнал на сто, е коректно насочена.

Когато фалшивото тревожено съобщение е по-скъпата грешка

При козметична повърхност, инспектирана в големи обеми, фалшивото тревожено съобщение изпраща детайла за полиране при всяка смяна, а натрупаната стойност на тези операции може да надвиши стойността на откритите дефекти. Тези работни места се настройват по-близо до баланс, поради което станцията за боядисване работи с по-ниска честота на пропуснати дефекти и по-висока честота на фалшиви тревожни съобщения в сравнение със станцията за проверка на безопасността.

5. Измерване на двете величини

Работното място се характеризира с две числа, а доставчикът, който цитира само едно от тях, описва само половината от неговата характеристика.

Валидационният набор трябва да включва и двете категории

Наборът за тестване от дефектни части измерва честотата на пропуснати дефекти. Наборът за тестване от съответстващи части измерва честотата на фалшиви тревожни съобщения. Без втория набор работно място, което отхвърля всичко, получава перфектен резултат по първото измерване; затова тестът за приемане трябва да включва и нормални производствени части.

Измерване по време на експлоатация, а не при предаване

И двете стойности се променят след пускането в експлоатация, тъй като лампите остаряват и се променя съставът на партидата. Проследяването на флаговете на всеки сто части и потвърдените дефекти на всеки хиляда части показва отклонението преди станцията да бъде заобиколена.

6. Организационната половина

Техническата страна е само половината от проблема. Другата половина е това, което организациите правят с флаговете.

Станция, чиито флагове се преглеждат от лице с пълномощия да освободи част, ще бъде доверена. Станция, чиито флагове попадат в опашка, която никой не изчиства, ще бъде пренебрегната, а веднъж пренебрегната, процентът на ложни сигнали престава да представлява разход и става навик. Позицията за преглед е следователно част от бюджета за грешки, а не административна подробност.

7. Включване в спецификация

Спецификация, която назовава и двете стойности, посочва коя от тях може да се променя и дефинира тестовите набори, които ги измерват, е спецификация, срещу която доставчикът може да проектира.

Спецификация, която изисква и двете стойности да са минимални, ще бъде отговорена с число, което описва лаборатория, а не производствена линия. Въпросът, който заслужава внимание, не е какъв е най-ниският постижим процент на пропуснати дефекти, а какъв процент на пропуснати дефекти е необходим за приложението и какъв процент на фалшиви сигнали може да поеме линията, без да компрометира този показател.

8. Стоимостта на станция, която никой не използва

Най-голямата стойност в бюджета за грешки не е нито процентът на пропуснати дефекти, нито процентът на фалшиви сигнали. Тя е станцията, която престава да се използва, защото в този момент процентът на пропуснати дефекти става равен на този, който процесът произвежда без инспекция.

Как една станция престава да се използва

Това се случва в три стъпки. Процентът на фалшиви сигнали нараства над този, който линията може да поеме, поради което операторите започват да очакват отхвърляне на доброкачествени части. Очередта за преглед се удължава, защото никой няма правомощия бързо да освободи маркирана част. Някой открива функцията за заобикаляне (override), след което всяка неясна част се пропуска ръчно. Нито една от тези стъпки не е съзнателно решение; всяка е реакция на нараснало напрежение.

Противодействието е организационно, а не техническо: определен рецензент с пълномощия, целево време за преглед и месечна цифра за честотата, с която станцията е била заобиколена. Станция, която се преглежда и се счита за надеждна, може да работи с процент на фалшиви сигнали, който линията допуска. Станция, която се заобикаля, няма процент на грешки, който има смисъл да се измерва.

Често задавани въпроси

Може ли една станция да има и двата процента ниски?

Само там, където дефектът и фонът не се припокриват оптически. Където се припокриват, подобряването и на двата изисква добавяне на информация – например още един източник на осветление или още един ъгъл на наблюдение – вместо настройка на праг.

Кой процент трябва да посоча първи?

Процентът на пропуснати дефекти, защото той се определя от последствията, които даден дефект може да предизвика по-нататък в производствения процес. Процентът на фалшиви сигнали следва от това, което линията може да поеме, без да се компрометира постигането на този процент.

Защо процентите на фалшиви сигнали изглеждат високи?

Защото те се измерват върху истински производствени повърхности с истинска вариация. Процент в долния диапазон на едноцифрени стойности за литина или боядисана панелна част е нормален, а процент, деклариран като нула, обикновено означава, че тестовият набор е бил твърде лесен.

Какво става, ако операторите пренебрегнат станцията?

Това е истинският начин на отказ. Причинява се от непрегледана опашка от флагове или от процент на лъжливи сигнали, който линията не може да поеме, и превръща работеща станция в упражнение по водене на документация.

Заключение

Пропускът и лъжливият сигнал се генерират от един и същ праг и имат много различна цена. Полезната спецификация посочва кой от двата показателя линията може да си позволи, вместо да изисква и двата да са малки.

Подобряването на двата показателя едновременно е въпрос на хардуер, а не на настройка. А крайният показател, който има значение, е този, измерен по време на експлоатация, защото станция, на която никой не вярва, има 100-процентов процент на пропуски.