| Conférencier |
Transcription |
| Astrid Ruck |
Je m'appelle Astrid Ruck. Je travaille chez Autoliv. |
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depuis 15 ans et Autoliv est un fabricant leader mondial de |
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Composants de sécurité automobile tels que les ceintures de sécurité, les airbags et les systèmes de sécurité active. Aujourd'hui, nous souhaitons aborder l'analyse des systèmes de mesure pour les données de courbe. |
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Et Laura, Chris et moi avons également écrit un livre blanc et il porte le même type de titre car nous pensons que c'est un sujet très urgent. |
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parce que |
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il n'existe rien d'autre dans nos propres connaissances pour les données de courbe MSA disponibles pour les machines d'essai dynamiques. |
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Nous commencerons donc par une brève introduction à l'analyse des données MSA et fonctionnelles, puis nous motiverons notre objectif d'une soi-disant ligne directrice de printemps qui étudie |
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comportement de fixation ou comportement de confort, fixation des ceintures de sécurité, puis Laura |
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expliquez notre méthodologie du Gage R&R via JMP Pro. |
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En général, l’analyse du système de mesure est une étude astucieuse de type 2. |
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Donc, |
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L'AMS est un processus. Ce diagramme montre qu'il commence par l'étude de type 1 et de linéarité, et qu'il est réalisé avec des pièces de référence. Ces pièces sont nécessaires pour calculer le biais du système de mesure. |
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Et si cela correspond, si le biais est suffisamment bon, alors nous vérifions si nous avons une influence de l'opérateur ou non. |
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Si et seulement si nous avons une influence de l'opérateur, nous pouvons calculer la reproductibilité. Sinon, à toutes les autres étapes, la répétabilité est la seule donnée. |
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variation calculable. Ainsi, dans cette zone, les études de type 2 et 3 utilisent des pièces de production. L'AIAG, |
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Les directives de l'industrie automobile étudient une sortie unidimensionnelle par test, mais elles ne décrivent pas comment traiter les courbes de données en tant que sortie et nous vous donnerons un aperçu de la manière de procéder. |
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Comment procéder. Si la précision est bonne, l'incertitude sera faible. C'est ce que montre ce graphique. |
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L'influence de l'incertitude croissante sur la décision de savoir si les pièces, bonnes ou mauvaises, sont proches de la tolérance. Nous avons ici une limite de spécification inférieure, et à droite, une limite de spécification supérieure. |
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Ainsi, plus je suis précis, meilleure sera ma décision. Or, nous sommes face à une zone d'ombre très large et il sera très difficile de prendre la bonne décision. |
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De toute évidence, les pièces situées au milieu de la tolérance seront toujours classées de manière correcte. |
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Et contrairement au contrôle statistique des processus, les pièces à des limites de spécification sont très précieuses. |
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Donc la meilleure chose que vous puissiez faire pour un MSA est de prendre des pièces à la limite de spécification inférieure, toutes à la limite de spécification supérieure, |
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Plus ou moins 10 % de la valeur de référence ; dans ce cas, la valeur de référence est une tolérance. Si vous n'avez qu'une seule limite de spécification spécifique, comme une limite supérieure ou inférieure, |
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vous pouvez ensuite utiliser votre indice de capacité de processus, Ppk, pour calculer la variation de processus correspondante, 6s, et c'est votre nouveau chiffre de référence. |
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Et cette idée de comment sélectionner vos pièces pour un MSA peut également être utilisée pour les courbes de sortie et leurs limites de spécifications au lieu des limites de spécifications. |
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Les données se présentent souvent sous la forme de fonctions, de courbes ou de profils, appelés données fonctionnelles. L'analyse des données fonctionnelles est disponible dans JMP Pro via la plateforme d'exploration des données fonctionnelles. |
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Nous utiliserons des splines P pour modéliser notre extraction de courbes fausses par rapport aux courbes distantes et plus tard, nous utiliserons des modèles mixtes pour les analyser. |
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Les ceintures de sécurité contribuent donc de manière significative à la prévention des décès et, par conséquent, leur fonctionnalité et leur confort doivent être assurés. |
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Et ici, sur le côté droit, vous voyez une image des forces d'extraction de la ceinture de sécurité, données en bleu, et des forces de rétraction sur la distance, données en rouge. |
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Et ces deux forces sont des facteurs importants qui affectent à la fois la sécurité et le confort. |
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Et pour tester ces forces, une configuration de test de force d'extraction/rétraction est utilisée et cela simule le comportement de la ceinture de sécurité dans un véhicule. |
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Regardons cela de plus près. Vous voyez ici un montage de test et la ceinture de sécurité. Et voici un petit chariot mobile qui se déplace sur un bras de chariot. Vous voyez maintenant la ceinture de sécurité. |
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Rétracté. L'extraction a commencé et, à droite, vous voyez la ceinture de sécurité, fixée selon sa position dans la voiture. |
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Ouais. |
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Oups. |
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Donc, |
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Quand vous regardez ces petites courbes et que vous voyez qu’à l’intérieur de ma courbe de force d’extraction, |
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Il y a quelques petites ondes, et elles ont une structure semi-périodique. Et si vous adaptiez cette structure semi-périodique à |
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un polynôme, par exemple, alors la répétabilité sera surajustée. C'est pourquoi nous avons besoin |
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Certains modèles flexibles. Et d'où viennent ces petites ondes ? On y verra plus clair en regardant à l'intérieur de ma ceinture. Il y a un axe et un ressort. Et comment cela se comporte-t-il ? |
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On peut le voir dans cette vidéo. À l'intérieur, on trouve ma broche et, à droite, mon ressort. Le couvercle du ressort est ouvert pour que l'on puisse voir à l'intérieur. |
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Le couvercle, le comportement du ressort. Au début, lorsque la sangle est entièrement sur le tambour, le ressort est complètement détendu. Ensuite, la sangle est extraite et le ressort est enroulé. On a alors la rétraction et le ressort se détend à nouveau. |
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Et ces petits mouvements donnent lieu à cette structure ondulée et c'est la raison pour laquelle nous avons vraiment besoin de modèles flexibles basés sur l'EDF. |
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Notre objectif est donc de créer des guides de ressorts qui nécessitent un comportement de fixation spécifique. |
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Le comportement de fixation est donc donné par mes courbes de force d'extraction. Vous voyez ici, sur cette image, différents groupes de cinq éléments différents. |
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Les types de ceintures de sécurité et l'épaisseur des ressorts correspondants. Si l'épaisseur de mon ressort est faible, vous constaterez que ma force d'extraction est également faible. |
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L'épaisseur est plus grande que ma force d'extraction sur la distance. Vous voyez ici différentes couleurs, dont une couleur foncée. Cette couleur foncée résulte de mesures réelles effectuées par trois opérateurs… |
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Chaque opérateur a réalisé cinq réplications par ceinture de sécurité, et vous pouvez constater leur excellent travail. La couleur claire correspond à notre modèle basé sur les splines p fournies par FDE. Comme notre objectif est de fournir un guide de ressort, nous aimerions savoir pour quel ressort nous obtiendrons |
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le comportement de fixation correspondant de la ceinture de sécurité, mais avant de commencer le projet, veuillez toujours commencer par un MSA |
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Donc, |
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selon la procédure d'Autoliv, nous utilisons cinq ceintures de sécurité différentes, trois opérateurs expérimentés et cinq répliques comme vous l'avez vu dans le |
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Graphique précédent. Notre observation y est donnée par les valeurs réelles plus un bruit aléatoire, donc le bruit provenant des opérateurs, de la partie, de l'interaction de l'opérateur et de la partie, et du bruit correspondant. |
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répétabilité. Et puis mon Gage R&R est défini par six fois la |
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variation du processus de l'erreur de mesure, qui est donnée par ma reproductibilité et la répétabilité. |
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Nous aimerions maintenant connaître ma tolérance minimale, pour que mon R&R de jauge soit acceptable. Ce qui signifie que le pourcentage de R&R de jauge est inférieur à 20 %. Si mon R&R de jauge est |
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0,2 fois ma tolérance minimale, alors nous obtiendrons également une limite pour mes courbes que vous avez vues, et cette limite d'erreur de plus/moins 3 s |
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Cela nous aidera grandement à trouver le ressort adapté à un comportement de fixation spécifique. |
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notre méthodologie va |
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Laura Langcaster l'a montré. Nous commencerons donc par estimer une courbe de force d'extraction moyenne et utiliserons des modèles flexibles par EDF. |
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Ensuite, les forces d'extraction résiduelles seront calculées, puis les modèles à effets aléatoires seront estimés via les modèles de mix de plateformes, et enfin, le Gage R&R sera calculé. Alors, Laura, tu commences ? |
| Laura |
Oui, laissez-moi partager mon écran. Ouais. |
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Super. |
| Laura |
D'accord. |
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Alors oui, merci Astrid. Je voulais vous montrer comment utiliser JMP Pro 15. |
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Pour réaliser cette analyse de systèmes de mesure à partir de données de courbes. Je vais d'abord vous présenter les données dont nous disposons. Elles ressemblent beaucoup aux données MSA classiques, sauf qu'au lieu de simplement |
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Avec des mesures régulières, nous avons en fait des courbes. Nous avons donc cette fonction de force en termes de distance. La première chose à faire est donc de |
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J'utilise l'explorateur de données fonctionnelles pour créer les courbes d'extraction des forces partielles. Je vais donc ouvrir les données fonctionnelles. |
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Dans l'explorateur, je vais dans le menu Analyse, puis dans Modélisation spécialisée, puis dans l'Explorateur de données fonctionnelles. Ma sortie est la force, ma distance, et je souhaite ajuster une valeur pour chaque pièce ou type de ceinture de sécurité. Ce sera mon identifiant et je clique sur OK. |
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J'obtiens un ensemble d'informations récapitulatives, des graphiques récapitulatifs, et je vais agrandir celui-ci. Voici mes courbes, et vous pouvez voir que j'ai des courbes très distinctes pour chaque partie, de couleurs différentes. |
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Et je vois aussi ce comportement semi-périodique dont parlait Astrid. J'ai déjà |
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J'ajuste ces données, donc je sais qu'une spline linéaire P à 300 nœuds s'ajuste parfaitement. Je vais donc ajuster ce modèle particulier. Je vais dans Modèles, Contrôles de modèle, Contrôles de modèle de spline P, et |
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supprimez tous ces nœuds. |
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Ajoutez 300, car je sais que c'est la structure de nœuds qui fonctionne bien. Je vais seulement effectuer des ajustements linéaires. Je clique sur « Démarrer », et il ne faut pas longtemps pour ajuster cette spline linéaire P de 300 nœuds à ces données. |
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Je voulais juste préciser que je ne vais vous présenter qu'une petite partie des fonctionnalités de cette plateforme FDE. Elle offre bien plus de fonctionnalités que ce que je peux vous montrer et que ce que nous avons utilisé pour cette analyse des systèmes de mesure. |
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Mais je vous recommande vivement d'y jeter un œil. Nous avons beaucoup ajouté pour JMP 15. |
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Je vous recommande donc vivement de consulter d'autres conférences à ce sujet. Voici donc notre ajustement. Et, une fois de plus, nous obtenons un joli graphique de nos courbes et de l'ajustement. |
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Je veux vérifier que tout correspond bien. Je vais donc consulter les courbes de diagnostic et examiner le graphique réel/prédit. Je vois que c'est vraiment bien. La courbe est bien linéaire et les résidus sont très faibles. Je suis donc très satisfait de cette correspondance. |
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Pour réaliser cet ajustement, nous avons dû combiner l'opérateur et l'erreur de réplication. Ces courbes présentent donc une moyenne de variation, mais nous devons |
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Cette variante permet de réaliser l'étude Gage R&R. Nous allons donc créer un résidu de force, puis soustraire ces fonctions de force partielles de la fonction de force initiale. |
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Nous aurons un résidu contenant l'opérateur et son erreur de réplication. Je vais donc revenir à la table de données. |
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J'ai déjà créé des scripts pour simplifier les choses. J'ai donc créé un script pour ajouter ma formule de prédiction à la table de données. Je vais vous le montrer rapidement. Cela vient directement de l'explorateur de données fonctionnelles. Voici ma formule pour l'ajustement des splines p pour chaque partie. |
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Et puis j'ai aussi un script pour créer ma colonne résiduelle et ainsi de suite |
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la formule pour cela est simplement la différence entre la force et ces fonctions d'extraction de force partielle. |
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Bien. Et maintenant que j'ai ce résidu |
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formule qui contient l'opérateur et l'erreur de réplication, je peux ajuster un modèle à effets aléatoires et estimer mon opérateur...opérateur par partie et mon erreur de réplication. |
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Et pour ce faire, je vais en fait utiliser la plateforme de modèle mixte car nous n'allons pas adapter la variance des pièces, car nous avons déjà |
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j'ai pris cela en compte en créant le résidu et en soustrayant la fonction de force partielle. |
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J'ai déjà créé un script pour lancer la plateforme de modèles mixtes. Vous pouvez voir que ma réponse est la force d'extraction résiduelle. |
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J'ai un opérateur et un opérateur par partie comme effets aléatoires. Je vais exécuter ceci. |
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opérateur, opérateur par partie (qui est nul) et le résidu. |
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Et pour calculer le Gage R&R, je trouve qu'il est facile d'utiliser simplement un tableau de données JMP comme une feuille de calcul. |
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C'est facile. Je peux simplement utiliser une formule de colonne. J'ai donc saisi mes composantes de variance dans le tableau. |
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Je crée une formule pour calculer le R&R de la jauge, qui est égal à 6 fois la racine carrée de la variation totale sans la pièce. Je constate alors que mon R&R de la jauge est de 0,4385 et je peux l'appliquer à mes lignes directrices de ressort. |
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dans les limites de mes spécifications. Je peux également effectuer une résolution inverse pour la tolérance minimale. |
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Et donc maintenant je vais redonner la parole à Astrid pour qu'elle continue à parler de la façon dont cela a été appliqué. |
| Astrid Ruck |
Oui, merci, Laura. C'est super. Mais pour le public, bien sûr, ce ne sont pas les données originales. |
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Donc, |
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Oui. |
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Maintenant, comme Laura l'a expliqué, nous savons maintenant |
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La jauge R&R et nous connaissons également ma tolérance minimale, de sorte que mon système de mesure est capable de le faire. Vous voyez ici la fonction de force d'extraction de la pièce. |
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Et vous voyez également la limite d'erreur plus/moins 3 et vous voyez que les pièces sont très bien sélectionnées car les limites ne se chevauchent pas et donc |
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Ils sont significativement différents. Et nous pouvons les utiliser pour trouver la bonne |
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printemps. Et ici, vous voyez en noir, la tolérance minimale qui est... |
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nous utilisons la ligne verte pour le centrer autour. |
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Nous avons donc maintenant notre Gage R&R mais d'un autre côté, nous pouvons utiliser FDE |
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Pour charger une courbe d'or comme fonction cible. Je vous l'ai déjà dit : nous sommes intéressés par un guide de ressort, mais quel type de ressort utiliser ? Nous pouvons également utiliser l'EDF pour |
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chargez cette fonction dorée et ensuite l'épaisseur du ressort correspondant est calculée pour obtenir un comportement spécifique. |
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L'EDF est donc un excellent outil. Nous l'avons également utilisé pour une étude de type 3, indépendante des opérateurs, et utilisée pour la caméra. |
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Et il mesure la distance entre la couture et le bord de coupe des ceintures de sécurité gonflables et le processus de coupe et c'était également une grande réussite de l'utilisation du FDE. |
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Donc, pour terminer, je voudrais dire que la plupart de nos processus et tests ont des courbes en sortie. |
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Et jusqu'à présent, il a été impossible de standardiser une procédure MSA en utilisant des données de courbes complètes et, par conséquent, nous avons dû nous limiter à |
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un maximum de la courbe de force d'extraction, toute la zone entre l'extraction et la rétraction et donc nous nous sommes réduits et avons perdu beaucoup de beaucoup de |
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Une quantité considérable d'informations. Je suis donc ravi que nous puissions créer une analyse multivariée des données de courbes. Et, à notre connaissance, |
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Il n'existe aucune autre publication traitant de ce type de généralisation MSA pour les données de courbes avec d'autres logiciels commerciaux. Enfin, je voudrais vous signaler que l'article correspondant est également disponible sur Internet. Merci de votre attention. |
