기본 계측:정밀 측정에 대해 알아야 할 사항

항공우주 블레이드, 자동차 실린더 헤드 또는 인공호흡기 밸브를 만들 때 제조 정밀도가 중요합니다. 다음은 제조의 정밀 측정에 대해 알아야 할 사항입니다.

정밀 측정의 필요성은 인간이 장소를 이동하고 물건을 만드는 동안 존재해 왔습니다. 그것 없이는 당신의 군대가 행군한 거리, 당신이 지은 피라미드의 높이, 또는 당신의 경작지의 광활함을 자랑할 방법이 없을 것입니다.

그러나 인간이 교체 가능한 구성 요소(주로 총기 및 기계 부품)를 대량 생산하기 시작한 이후에야 제조업체와 해당 제품을 사용하는 사람들에게 정확성이 동등하게 중요해졌습니다.
 

정확도? 정도? 차이점이 뭐야? 인기 있는 삽화에서 빌리자면, 정밀 궁수는 표적의 같은 영역이 과녁 근처에 없더라도 반복적으로 공격할 수 있습니다. 반면에 정확한 샷은 다음 샷이 빗나갔는지 여부에 관계없이 과녁을 맞추는 샷입니다. 상을 받는 사람은 생산 현장과 마찬가지로 양궁 분야에서도 정확한 예선을 통과할 수 있는 사람입니다.

국제 측정 언어

이와 같은 논의는 측정의 과학인 계측의 범위에 속합니다. 도량형 학자들은 물체의 정확도(목표물에 얼마나 근접했는지)와 그것을 제조하는 데 사용된 공정의 정밀도(얼마나 자주 그 성능을 반복할 수 있는지)를 결정하려면 보편적으로 수용되는 표준 시스템이 필요하다고 말할 것입니다.

또한 불변하지만 잘 알려진 물리적 현상까지 추적할 수 있는 측정 단위가 필요합니다. 예를 들어 SI(International System of Units)에서는 1미터를 시간, 온도, 질량 등에 대해 유사한 표준으로 진공 상태에서 빛이 1/299,792,458초 동안 이동하는 거리로 정의합니다.

그러한 품질 표준 및 조직의 광범위한 구색이 존재합니다. 예를 들어 ASME(American Society of Mechanical Engineers)는 B89라고도 하는 치수 측정 분야에서 미국 국가 표준을 홍보합니다. 마찬가지로 ANSI(American National Standards Institute), ASTM International, ISO(International Organization for Standardization)의 다양한 표준이 있습니다. 여기에 전체 영국식 대 미터법 논의(미국 대 기타 국가라고도 함)를 추가하면 전문가에게도 도량형 및 부품 측정이 다소 혼란스러울 수 있는 이유를 빠르게 알 수 있습니다.

이러한 표준을 충족하려면 노력이 필요합니다. 모든 규모와 전문 분야의 제조업체는 ISO 9001:2015 품질 인증을 획득하기 위해 매년 열심히 노력하고 있습니다. 항공우주 산업에 종사하는 경우 SAE(Society of Automotive Engineers) 및 AECMA(European Association of Aerospace Industries)에서 발행한 문서인 AS9100도 준수해야 합니다. 의료 기기 제조업체는 ISO 13485에 설명된 품질 표준을 충족해야 하는 반면 자동차 제조업체는 오랫동안 ISO/TS 16949를 따랐습니다(그러나 이제는 국제 자동차 태스크포스의 IATF 16949 표준으로 전환해야 함). 이러한 표준에 대한 인증이나 준수, 작업 없음.

기술의 극적인 변화 측정

대부분의 제조 활동과 마찬가지로 계측은 복잡한 분야입니다. 그리고 상점들이 약간의 조화와 단순화를 환영할 수 있지만, 누구도 강력한 품질 표준을 준수하는 것의 중요성에 대해 이의를 제기하지 않을 것입니다. 그것 없이는 부품이 맞지 않고 제품이 실패하고 회사 성장(때로는 인명)이 위험에 처합니다. 그렇기 때문에 제조업체는 자신이 만드는 부품 유형과 서비스를 제공하는 산업에 적용되는 표준을 이해하고 준수하기 위해 부지런히 노력해야 합니다. 그렇게 하는 것은 관련 문서를 읽고, 가능한 경우 수업이나 세미나를 듣고, 스스로 부과한 품질 지침을 충족하고, 필요에 따라 전문가에게 의지하는 것을 의미합니다.

그 중 한 명이 댄 스쿨란입니다. Renishaw Inc.의 산업 계측 부문 총괄 책임자인 그는 모든 제조업체가 더 적은 비용으로 더 많은 일을 하려고 함에 따라 측정 기술이 극적인 변화를 겪고 있다고 말합니다.

"마이크로미터를 손에 들고 누군가가 기계 앞에 서 있어야 하는 시대는 지나가고 있습니다."라고 Skulan은 말합니다. "점점 더 많은 상점에서 CMM(좌표 측정기) 및 Equator와 같은 다목적 측정 시스템을 바닥에 설치하거나 CNC 공작 기계의 터치 프로브를 가공 프로세스의 필수 부분으로 사용하고 있습니다."
 

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이러한 유형의 자동 검사 기술은 비용을 절감하면서 유연성을 향상시킵니다. 단일 장치가 여러 측정을 수행할 수 있기 때문에 업계에서 오랫동안 사용된 전용 하드 게이징이 덜 필요합니다. 그리고 이러한 시스템은 부품 형상을 확인하거나 치수를 기록하는 것을 잊어버리는 등 사람이 실수하는 일이 없기 때문에 품질 관리 프로세스가 보다 일관되고 신뢰할 수 있습니다. 또한 차원 피드백은 자동으로 즉각적으로 이루어집니다. 값이 공칭값에서 벗어날 때 조치를 취하도록 사람에게 경고를 보낼 수도 있고, 필요한 경우 장치가 공작 기계를 종료할 수도 있습니다.

Mitutoyo America Corp.의 전략적 유통 영업 전문가인 Patrick Sullivan은 상황을 조금 다르게 봅니다.

"자동화는 수년 동안 계속되는 추세였지만 그러한 유형의 제조는 모든 사람 또는 모든 부품에 적합하지 않습니다."라고 그는 말합니다. “공작 기계를 작동하고 수동 측정 도구로 정확한 판독을 수행하여 로봇이 할 수 없는 올바른 결정을 즉석에서 내릴 수 있는 능력을 갖춘 숙련된 기계공을 위한 장소가 많이 있습니다. 오늘날의 기계 기술자는 데이터 수집 트랜스미터의 도움으로 작업 현장의 프로세스를 개선하기 위해 노력할 수 있을 뿐만 아니라 품질 부서에서도 우수하고 신뢰할 수 있는 데이터를 수신하고 제조 문제를 해결하는 데 보다 능동적으로 작업할 수 있습니다."

도량형 기술:최신 디지털 개발

자동화된 검사 장치가 많아진 것만이 극적인 변화는 아닙니다. 부품도 변경됩니다.

Mitutoyo의 영업 부사장인 Michael Creney는 "자동차는 이전에 측정할 필요가 없었던 배터리, 모터 및 센서를 갖춘 전기 자동차로 전환하고 있습니다."라고 말합니다.

“동시에 여러 주요 산업에서 요구 사항을 강화하고 있습니다. 예를 들어 의료 제조업체는 FDA 지침을 충족하기 위해 전자 서명, 감사 추적 및 특정 로그인 자격 증명이 필요합니다.”라고 Creney는 말합니다. “그리고 항공우주 산업은 디지털 트윈과 모델 기반 엔지니어링을 강력하게 추진하고 있습니다. 이 때문에 현재 점점 더 많은 CAD 모델에 PMI(제품 제조 정보)가 포함되어 있으며, 이를 MeasurLink, MiCAT Planner 및 기타 유형의 고품질 소프트웨어에서 활용할 수 있습니다.”

여기에 또 다른 약어가 있습니다. QIF는 품질 정보 프레임워크의 약자입니다. Creney는 QIF가 CMM 및 기타 자동화 측정 장비가 오랫동안 작동해 온 준 표준인 DMIS(Dimensional Measuring Interface Standard)의 후속 제품으로 생각할 수 있다고 제안합니다. 그러나 이 수십 년 된 언어는 a) 측정 시스템이 더 자동화되고 b) 더 많은 디지털 정보를 사용할 수 있게 되면서 진화하기 시작했습니다.

"DMIS는 모든 사람이 다르게 해석하는 사양이며 디지털 제조 환경에 필요한 견고성이 부족합니다."라고 그는 말합니다. “하지만 QIF는 완전히 다른 세계입니다. CAD 파일을 가져와서 품질 소프트웨어가 관련 치수 및 공차 데이터를 추출한 다음 이를 사용하여 자동화된 측정 루틴을 생성하는 기능은 엄청난 발전이며 우리가 완벽하게 지원하는 기능입니다. QIF는 모든 것을 바꿀 것입니다.”

빠른 설문조사:정밀한 측정 보장

제조 시 정확한 측정이 없으면 부품이 맞지 않고 제품이 고장나며 고객이 위험에 처할 수 있습니다.

귀사의 비즈니스가 정밀 측정 표준을 준수하도록 하기 위해 어떤 조치를 취하고 있습니까?