Maatcontrole: meetrapport, kritieke maten, eerste-artikelinspectie

Een onderdeel controleren betekent nagaan of de afmetingen en vormen aan de tekening voldoen, binnen de toleranties. De middelen lopen uiteen van eenvoudig tot geavanceerd:

• handmeetmiddelen (schuifmaat, micrometer, meetklok) en kalibers (go/no-go) voor gangbare maten;
• de profielprojector en optische meting voor kleine onderdelen en contouren;
• de coördinatenmeetmachine (CMM), die het onderdeel aftast en maten, posities en vormen in de ruimte meet;
• de 3D-scanner, die een vrij gevormd oppervlak vergelijkt met het digitale model.

Dan blijft over wat u bij levering ontvangt. Drie documenten worden vaak door elkaar gehaald:

• het conformiteitscertificaat: een verklaring dat de onderdelen conform zijn, zonder gemeten waarden;
• het meetrapport: de gemeten waarden, maat voor maat;
• het materiaalcertificaat: de samenstelling en eigenschappen van het materiaal, bijvoorbeeld type 3.1 volgens norm EN 10204.

Geef aan welk document u nodig hebt: dit is de belangrijkste bron van misverstanden tussen een opdrachtgever en zijn werkplaats. Voor bedrijven die hier hun vak van maken, zie de pagina toelevering controle en meettechniek.

Niet alle maten op een tekening wegen even zwaar. Een maat is kritiek wanneer een afwijking de montage kan verhinderen of de functie, de dichtheid of de veiligheid kan aantasten. De overige, zogeheten vrije maten, vallen onder de algemene toleranties (zie de gids over verspaningstoleranties). Zo spoort u ze op:

1. Ga uit van de functie. Raakvlakken met andere onderdelen (passingen, hart-op-hartmaten), afdichtings-, geleidings- of steunvlakken.
2. Neem de eisen van uw sector over. Sommige klanten of normen wijzen ‘sleutelkenmerken’ of ‘speciale kenmerken’ aan die moeten worden geïdentificeerd en gevolgd.
3. Baseer u op een risicoanalyse. Een FMEA (analyse van faalwijzen) laat zien welke afwijkingen de zwaarste gevolgen zouden hebben.

Markeer ze vervolgens op de tekening (symbool, ballon of tabel) en deel ze met de werkplaats. Weersta de verleiding om alles kritiek te verklaren: als alle maten kritiek zijn, wordt de controle langdurig, duur en onoverzichtelijk. Vraag de werkplaats aan te geven welke maten volgens haar moeilijk te halen of te meten zijn: dat is vaak het moment om een onnodige tolerantie te versoepelen.

Met een bruikbaar rapport kan een derde elke meting koppelen aan de maat op de tekening en aan het gemeten onderdeel. Het bevat:

• de identificatie: tekeningnummer en revisie, onderdeel- of partijnummer, aantal, datum, operator;
• de ballontekening: de tekening waarop elke gecontroleerde maat een nummer in een ballon draagt, dat terugkomt in de tabel;
• de resultatentabel: maatnummer, nominale waarde, toleranties, gemeten waarde, afwijking en conclusie (conform of niet);
• de gebruikte meetmiddelen en hun kalibratiestatus;
• de vastgestelde afwijkingen en de genomen beslissing: nabewerking, afkeur of een bij de klant aangevraagde afwijkingstoestemming.

Twee technische punten verdienen afspraken. Allereerst de meetonzekerheid: het meetmiddel moet duidelijk nauwkeuriger zijn dan de gecontroleerde tolerantie (een verhouding van één tot tien wordt vaak als richtlijn genoemd). Vervolgens de beslisregel voor een waarde dicht bij de grens: wordt het onderdeel conform of niet conform verklaard? Deze kwestie wordt behandeld in ISO 14253-1; maak hierover vooraf afspraken. Tot slot is de referentietemperatuur voor de meting 20 °C: een onderdeel dat net uit de machine komt, moet stabiliseren voordat u nauwkeurig meet.

De eerste-artikelinspectie is een volledige controle van de eerste onderdelen die met het productiegereedschap en het serieproces zijn gemaakt. Zij bewijst, voordat de serie start, dat de leverancier het onderdeel kan maken in overeenstemming met alle eisen van de tekening en de bestelling. Zij betreft alle kenmerken van de tekening, niet alleen de kritieke maten, alsook de materialen en speciale processen.

In de luchtvaart volgt zij doorgaans EN 9102 (dezelfde eis wordt gepubliceerd als AS 9102). Deze steunt op drie formulieren: het eerste identificeert het onderdeel en de reden van de inspectie; het tweede inventariseert de materialen, de speciale processen (bijvoorbeeld warmtebehandelingen of oppervlaktebehandelingen) en de functionele tests, met bewijsstukken; het derde somt elk kenmerk van de ballontekening op met de gemeten waarde. De norm geldt wanneer het contract of de opdrachtgever dat eist. De inspectie moet geheel of gedeeltelijk opnieuw worden uitgevoerd wanneer de productie aanzienlijk verandert: wijziging van ontwerp, proces, productielocatie of gereedschap, of hervatting na een lange onderbreking.

Buiten de luchtvaart verschilt het gebruik. De automobielsector kent zijn eigen goedkeuringsproces voor serieonderdelen, PPAP, met een dossier van gemeten initiële monsters. In de medische sector hangen de eisen voor traceerbaarheid en validatie af van het hulpmiddel (zie de gids over de certificeringen ISO 9001, EN 9100 en ISO 13485). In andere gevallen vormt een maatrapport van het eerste onderdeel, op ballontekening en vergezeld van het materiaalcertificaat, een uitstekende eerste-artikelinspectie, mits u dit in de bestelling hebt vastgelegd.

Een controleplan (of bewakingsplan) beantwoordt voor elk kenmerk vijf vragen: welke maat (aangegeven op de tekening), met welk middel, hoe vaak, volgens welk acceptatiecriterium en met welke registratie. De frequentie bepaalt u maat voor maat, op basis van het risico:

Een 100%-controle van alle maten verlengt de levertijd en verhoogt de prijs per onderdeel: bewaar haar voor wat haar rechtvaardigt. Leg dit plan vast in de bestelling of in het programma van eisen: de werkplaats rekent dan de controletijd door, en u vergelijkt de offertes op gelijke basis.

Een controle dient in de eerste plaats om afwijkingen vóór de levering op te sporen. Spreek vooraf af wat er daarna gebeurt:

• Nabewerking is alleen mogelijk als de afwijking herstelbaar is (er is bijvoorbeeld nog materiaal weg te nemen) en als het nabewerkte onderdeel aan de hele tekening voldoet.
• Afkeur betekent dat een nieuw onderdeel moet worden gemaakt: bepaal wie het materiaal draagt en wat de extra levertijd is.
• Een afwijkingstoestemming (of concessie) houdt in dat de klant bewust een onderdeel accepteert dat buiten tolerantie valt maar bruikbaar is. Deze wordt schriftelijk aangevraagd, met het onderdeel en de gemeten afwijking: de werkplaats levert geen afwijking zonder instemming van de klant.

Voorzie ook een reclamatietermijn bij ontvangst en bewaar de rapporten: bij een geschil dienen ze aan beide zijden als bewijs.

De CMM is het referentie-instrument voor complexe vormen, posities (hart-op-hartmaten, coaxialiteit) en de geometrische toleranties van de GPS-tolerering. De kosten bestaan uit een meetprogramma, dat eenmalig wordt opgesteld, en een meettijd per onderdeel. Ook vereist zij dat de referenties van de tekening (A, B, C) worden gerespecteerd: ze moeten weergeven hoe het onderdeel daadwerkelijk wordt gemonteerd, anders zegt de meting niets over de functie.

Voor een gangbare diameter of lengte volstaat een handinstrument of kaliber en is dat goedkoper. Slappe of vervormbare onderdelen (kunststoffen, dun plaatwerk) lenen zich slecht voor aftasten en vragen eerder om optische meting. Vraag de werkplaats tot slot naar het geplande meetmiddel en de kalibratiestatus. Laat u de onderdelen door een derde controleren, dan biedt een geaccrediteerd laboratorium (in Frankrijk door de Cofrac, volgens ISO/IEC 17025) extra zekerheid.

Een te lichte controle stelt u bloot aan afkeur; een te zware controle verhoogt prijs en levertijd. Niets verplicht u om op alle onderdelen hetzelfde niveau toe te passen:

Vermeld in uw aanvraag de actuele tekening en de kritieke maten, het niveau en het formaat van het rapport (pdf, spreadsheet), de frequentie, de omgang met afwijkingen (nabewerking, afwijkingstoestemming) en eventueel het materiaalcertificaat. Geef aan of u de ballontekening aanlevert of dat de werkplaats die moet opstellen. Uw offerte vergelijkt dan gelijkwaardige prestaties.

Een controlebehoefte of een serie die gemaakt moet worden? Plaats uw aanvraag op Meaflow: het is gratis en zonder commissie, en u vergelijkt de offertes van meerdere werkplaatsen.