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QDAS | Experts in Statistics QDAS | Experts in Statistics 2., vollstndig überarbeitete Ausgabe 1 < Dateiname/Autor/Datum > ' Copyright Q-DASfi GmbH & Co. KG

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  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics

    2., vollständig überarbeitete Ausgabe

    1

    < Dateiname/Autor/Datum > © Copyright Q-DAS® GmbH & Co. KG

  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics

    Irgendwo auf dieser Welt in einem Messraum

    2

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  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics

    Welche Spannweite lässt dieser Messprozess bei 25

    Wiederholungsmessungen erwarten?

    3

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  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics

    Einheitliche Definitionen i.d.R. aus VIM und GUM

    Internationale Symbole verwendet

    Bekannte Verfahren aus Prüfmittelfähigkeit übernommen

    Integration Verfahren 1 (cg, cgk) und 2 oder 3 (%GR&R)

    Definition Messsystem in Anlehnung an Verfahren 1

    Konform mit ISO/CD 22514-7

    Klar strukturierte Vorgehensweise

    Wenige alternativen Betrachtungsmöglichkeiten

    Hinweise und praktische Handlungsempfehlungen

    Linearität, Messbeständigkeit, Temperatur sind detailliert behandelt

    Softwareeinsatz empfohlen / erforderlich -> einfache Berechnung

    Eignungsnachweise für attributive Prüfprozesse (Verfahren aus MSA 3. Edition)

    Hinweise zur Validierung von Messsoftware

    4

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  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics

    Zitat:

    Diese Schrift bezieht sich auf wiederholbare Messprozesse von geometrisch-

    en Merkmalen, wie z.B. Messungen von Längen und Winkeln. Die Anwendung

    für zerstörende Prüfung, zeitlich sich schnell ändernde Messwerte oder die

    Anwendung auf andere physikalische Größen wurde nicht untersucht und ist

    im Einzelfall zu prüfen.

    Hinweise:

    Die im VDA 5 vorgeschlagenen Verfahren und Vorgehensweisen sind sicherlich

    auf viele unterschiedliche Prüfprozesse anwendbar!

    Auf die Voraussetzungen zur Übertragbarkeit wird später eingegangen

    Div. Beispiele belegen die Anwendung dieser Verfahren bei den

    verschiedensten Prüfprozessen

    Die Entscheidungsregeln aus DIN EN ISO 14253 sind auf jeden Fall übertragbar

    5

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  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics 6< Dateiname/Autor/Datum > © Copyright Q-DAS® GmbH & Co. KG

    Typische Einflusskomponenten des Messsystems

    Messwert yi

    Messergebnis Y

    U UMP MP

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    Bedeutung einer Einflussgröße bewerten (ggf. Versuch)

    Für jede Einflussgröße deren Beitrag zur Messunsicherheit ermitteln

    Dabei muss man sich folgender Problematik bewusst sein:

    Bekanntlich führen viele Wege nach Rom!

    Wichtig ist, dass man immer sicher ankommt!

    Für die gleiche Reise immer den Selben Weg nehmen!

    Falls sich bessere Wege anbieten: Künftig diesen nehmen!

    (Optimierung!)

    Auf die Eignungsnachweise von Prüfprozesse übertragen, bedeutet das:

    Gleiche Vorgehensweisen bei der Untersuchungen

    Gleiche Berechnungsmethoden und Rundung bei Faktoren

    Gleiche Grenzwerte,

    Ergebnisse ständig hinterfragen, Prüfprozess kennenlernen und ggf.

    Untersuchung optimieren!

    7

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  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics 8< Dateiname/Autor/Datum > © Copyright Q-DAS® GmbH & Co. KG

    Eingangsinformation Beschreibung Ergebnis

    Angaben zum Messsystem, ggf. Prüfmerkmal und zu

    den Normalen (Referenzmaterialien)

    ErweiterteMessunsicherheit U

    MS

    Eignungskennwert %gMS

    Nachweis derMesssystemeignung

    Angaben zum Messprozess und Prüfmerkmal, incl. aller zu

    berücksichtigenden Unsicherheitskomponenten

    ErweiterteMessunsicherheit U

    MP

    Eignungskennwert %gMP

    Nachweis der Messprozesseignung

    Angaben zum Prüfmerkmal und die zugehörige Erweiterte Messunsicherheit UMP

    Bereich der Übereinstimmung bzw. Nichtübereinstimmung

    (s. DIN EN ISO 14253)

    Konformitätsbewertung mit der Erweiterten

    Messunsicherheit

    Angaben aus Messsystem, Messprozess und zum

    Prüfmerkmal

    Regelkarte mit berechneten Eingriffsgrenzen

    LaufendeÜberprüfung der

    Messprozesseignung

  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics

    Die Standardunsicherheiten uiwerden in Analogie zur GUM nach:

    Methode A (Versuch)

    Methode B (Erfahrungen)

    ermittelt

    9

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    Verfahren A

    Versuch

    Mathematische Modellierung des

    Messvorgangs (in VDA 5 vorgegeben)

    Verfahren B

    Erfahrung

    Kombinierte Standardmessunsicherheit

    uc / uMS / uMP

    Erweiterte Messunsicherheit UMPMesswert yi

    Messergebnis Y

    U UMP MP

  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics

    Gauß´sche Fehlerfortpflanzung

    Gemäß GUM oder DIN EN ISO 14253-2

    10

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    2

    1

    2

    1

    2

    N

    i

    i

    i

    N

    i

    ii xux

    fxucyu

  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics

    In der Praxis der Fertigungsmesstechnik kann von dem Sonderfall

    Sensitivitätskoeffizienten eins ausgegangen werden.

    Das führt zur einfachen quadratischen Addition der Unsicherheiten

    Die Einflüsse, die durch Messsysteme, Bediener, die Messobjekte, die Umwelt

    usw. verursacht werden, wirken sich meistens als zufällige Abweichungen auf

    das Messergebnis aus.

    Damit entfällt der Anteil aufgrund der Korrelation der Einflüsse

    aus DIN EN ISO 14253-2:

    Hinweis:

    Die Übertragbarkeit auf andere SI-Einheiten ist gegeben, wenn diese Annahme zulässig

    ist!

    11

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    ...2423

    22

    21

    2 uuuuuc

  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics

    Veranschaulichung der Möglichkeiten anhand des Bedienereinflusses

    Abschätzung gemäß Methode B

    Drei Bediener messen ein Referenznormal je zehn mal

    Drei Bediener messen zehn Prüfobjekte je drei mal

    Hinzu kommen:

    Unterschiedliche Berechnungsformen: Standardabweichung, ARM, ANOVA,

    Unterschiedliche Anzahl von Bediener und Wiederholungen

    Unterschiedliche statistische Sicherheit (95%, 99%, ??%)

    Man muss sich bewusst sein, dass je nach Vorgehensweise - auch im Wieder-

    holungsfalle - immer leicht unterschiedliche Ergebnisse zu erwarten sind.

    Die Verantwortung für deren Bewertung trägt der Prozesseigner!

    Konsequenz: Vorgehensweise und Berechnungsmethode eindeutig festlegen!

    12

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    Bei Verfahren 1: cg und cgk-Wert

    z.B. 25 Wiederholungsmessungen an einem Normal:

    Gerätestreuung am Normal

    Systematische Messabweichung

    Bei Verfahren 2 (bzw. 3): %GRR-Wert

    z.B. drei Bediener messen 10 Prüfobjekte je dreimal:

    Gerätestreuung am Prüfobjekt

    Bedienereinflusse

    Fähigkeitsstudien funktioniert, weil:

    i.d.R. dies die Haupteinflussfaktoren sind

    Anderen Einflussfaktoren ausgeschlossen werden (z.B. durch Messen an der

    gleichen Stelle wird der Objekteinfluss vernachlässigbar)

    Für andere Einflussgrößen die Bedingung gilt, dass sie klein sein müssen (z.B.

    Kalibrierunsicherheit des Normals oder Auflösung kleiner 5% der Toleranz)

    13

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  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics

    Bestimmung der Standardabweichung aus einer Messwertreihe

    mit

    Beispiele

    Gerätestreuung Messsystem uEVR:

    Wiederholungsmessungen an einem Normal durch einen Bediener

    Objekteinfluss uOBJ:

    Messungen an mehreren Stellen an einem Prüfobjekt durch einen Bediener

    Messbeständigkeit uSTAB:

    Über einen Zeitraum verteilt regelmäßig Messungen an einem kalibrierten

    Referenzteil

    Temperatureinfluss uT:

    Messungen an einem kalibrierten Referenzteil bei unterschiedlichen

    Temperaturen

    14

    < Dateiname/Autor/Datum > © Copyright Q-DAS® GmbH & Co. KG

    ( )21

    -

    -1

    n

    i

    i

    g

    x x

    sn

    ==å( )i gu x s=

  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics

    Gemäß DIN V ENV 13005 (GUM) Kapitel 3.4.1:

    Bei ein und demselben Versuch könnten zusätzlich weitere Einflussgrößen wie

    z.B. Objektstreuung oder unterschiedliche Messsysteme bzw. verschiedenen

    Messstellen untersucht werden. Allerdings erhöht sich mit jeder weiteren

    Einflussgröße der Versuchsaufwand immens. Dies ist in der Praxis wegen der

    begrenzten Zeit und Mittel selten möglich.

    Um diesen Aufwand zu minimieren, kann zusätzlich zwischen der Betrachtung

    von

    zwei Einflussgrößen bzw.

    drei und mehr Einflussgrößen

    unterscheiden werden.

    15

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  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics

    Genau zwei Einflussgrößen

    Aus der MSA bzw. Fähigkeitsuntersuchungen nach Firmenrichtlinien ist die

    Berechnung der Standardunsicherheit nach ANOVA für

    die Gerätestreuung EV bzw.

    die Bedienerstreuung AV

    bekannt, akzeptiert und bestätigt

    Berechnet werden diese aus einem Datensatz der entstehet, wenn mehrere

    Bediener (mindestens 2), mehrere Prüfobjekte (mindestens 10) jeweils mehrfach

    messen (mindestens 2 mal)

    Daraus ergibt sich die Standardunsicherheit für den Geräteeinfluss am

    Prüfobjekt uEVR bzw. uEVO und für den Bedienereinfluss uAV

    16

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    Hinweis: Details zu ANOVA s. Anhang A im VDA 5 Band

  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics

    Mehr als zwei Einflussgrößen

    Problematik:

    Wollte man beispielsweise zusätzlich zur Geräte- und Bedienerstreuung die

    Objektstreuung dadurch ermitteln, dass jeder Prüfer jedes Prüfobjekt an vier

    verschiedenen Stellen am Objekt je zweimal messen würde.

    Dazu wären 3 · 10 · 4 · 2 = 240 Messungen erforderlich

    D-Optimale Plan

    Wird für die gleiche Aufgabe ein D-optimaler Plan mit 2-facher

    Wechselwirkung erstellt, reduzieren sich die erforderlichen Einzelmessungen

    auf 128!

    Die Auswertung der Daten erfolgt über ANOVA

    Hinweis:

    Diese Vorgehensweise ist von DoE bekannt. Allerdings ist bzgl. deren

    Anwendung bei der Prüfprozesseignung kaum Erfahrung vorhanden.

    17

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  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics

    Bei der Methode B werden keine Versuche durchgeführt. Stattdessen werden

    unterschiedliche Informationsquellen genutzt, um die Standardunsicherheit

    einer Einflussgröße abzuschätzen:

    Informationen aus früheren oder älteren Messungen

    Erfahrungen oder allgemeine Kenntnisse über Verhalten und Eigenschaften der

    relevanten Materialien und Messgeräte (bauähnliche bzw. baugleiche Geräte)

    Angaben des Herstellers

    Daten von Kalibrierscheinen und Zertifikaten

    Unsicherheiten, die Referenzdaten aus Handbüchern zugeordnet sind.

    Messwerte auf der Basis von weniger als n = 10 Messungen

    18

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  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics

    Bei bekannter Erweiterter Messunsicherheit

    (z.B. Kalibrierunsicherheit eines Normals)

    oder a Fehlergrenzwert

    b Verteilungsfaktor

    Beispiele:

    Auflösung

    MPE

    Temperatur

    19

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    ( ) MPiU

    u xk

    =

    ( )i

    u x a b= ×

    Hinweis: U-Verteilung nur unter Laborbedingungen sinnvoll!

  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics

    Kombiniertet Standardunsicherheit

    Erweiterte Messunsicherheit

    Messergebnis Y

    20

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    ( ) ( ) ( ) ( )22 2 21 2 31

    ( ) ...n

    i

    i

    u y u x u x u x u x=

    = = + + +å

    ( )MP

    U k u y= ×

    k-Faktor Vertrauensniveau

    1 68,3%2 95,5%3 99,7%

    Messwert yi

    Messergebnis Y

    U UMP MP

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    Eignungskennwert Messsystem

    Empfohlener Grenzwert:

    %GMS = 15% *) %gMS < %GMS

    Minimale Toleranz

    *) 15% entspricht bei Verfahren 1 einem cg = 1,33 bei 4sg (10% bei 6sg).

    Allerdings ist dabei nur die Streuung berücksichtigt.

    21

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    2% 100%MS

    MS

    Ug

    TOL

    ×= ×

    -

    2100%

    %MS

    MIN UMS

    MS

    UTOL

    G

    ×= ×

  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics 22< Dateiname/Autor/Datum > © Copyright Q-DAS® GmbH & Co. KG

    ...3

    MPE

    3

    MPEu

    22

    21

    MS

    3u

    2

    MS

    MPE

    MPE(maximum permissible error):Grenzwert der Messabweichung (Fehlergrenze)Extremwert einer Messabweichung in Bezug auf einen bekannten Referenzwert; durch Spezifikationen oder Vorschriften zugelassen für eine Messung, ein Messgerät oder ein Messsystem

    Ist MPE bekannt, dokumentiert und akzeptiert:

    Sind mehrere MPEs vorhanden, gilt:

  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics

    Eignungskennwert Messprozess

    Empfohlener Grenzwert

    %GMP = 30% %gMP < %GMP

    Minimale Toleranz

    23

    < Dateiname/Autor/Datum > © Copyright Q-DAS® GmbH & Co. KG

    2% 100%MP

    MP

    Ug

    TOL

    ×= ×

    -

    2100%

    %MP

    MIN UMP

    MP

    UTOL

    G

    ×= ×

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    0,000,20

    0,400,60

    0,801,001,20

    1,401,60

    1,802,00

    2,202,402,60

    2,803,00

    3,203,403,60

    3,804,00

    Tatsäch

    liche

    r C

    -Wer

    t

    1,330,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 1,10 1,20 1,30 1,40 1,50 1,60 1,70 1,80 1,90 2,00

    Beobachteter C-Wert

    %gMP 50% 40% 30%

    20%

    10%

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  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics 26< Dateiname/Autor/Datum > © Copyright Q-DAS® GmbH & Co. KG

    Mes

    spro

    zess

    Fortsetzung

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    Alle ui sind bei der Simulation gleich!

    Norm

    al

    Gerä

    testr

    euung

    am

    Prü

    fobje

    kt

    Auflö

    sung

    Bedie

    nere

    influss

    Syste

    matis

    che

    Messunsic

    herh

    eit

    Tem

    pera

    tur

    Lin

    earitä

    t

    Weitere

    Kom

    ponente

    n

    Gerä

    testre

    uung

    am

    Norm

    al

    uCALuEVRuBI uREuLIN

    uREST uT uAV uEVO

    u( ) ( ) ( ) ( )22 2 21 2 3

    1

    ( ) ...n

    i

    i

    u y u x u x u x u x=

    = = + + +å

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  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics 29< Dateiname/Autor/Datum > © Copyright Q-DAS® GmbH & Co. KG

    Fortsetzung

  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics

    Ein Normal

    Kalibrierunsicherheit aus Kalibiererschein

    An einem Normal führt ein Bediener

    i.d.R. 25 Wiederholungsmessungen durch

    Standardabweichung sg berechnen

    Systematische Messabweichung Bi

    berechnen

    Kombinierte Standardunsicherheit

    Messsystem uMS berechnen (uLIN = 0)

    30

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  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics

    %RE muss kleiner als 5% der Toleranz

    Beispiel:

    Digitaler Messschieber mit zwei Nachkommastellen

    RE = 0,01 mm

    31

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    1 123 12

    RE

    REu RE

    æ ö= × = ×ç ÷è ø

    mRE

    30,0030,002812

    u2

    RE

  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics

    Im Kalibrierprotokoll für ein Normale ist die Erweiterte Unsicherheit angegeben. Diese muss gemäß Methode B durch den ebenfalls angegebenen Erweiterungsfaktor k (i.d.R. 2) dividiert werden:

    uCAL

    = UCAL

    / kCAL

    Auszug aus Kalibrierschein für Parallelendmaß

    uCAL

    = UCAL

    / kCAL

    = 0,07 /2 = 0,035 µm

    32

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    Mindestens 25 Wiederholungsmessungen an einem Normal

    K Anzahl Wiederholmessungen, i.d.R. K = 25 oder mehr

    yi Angezeigter Wert der i-ten Wiederholungsmessung

    Arithmetischer Mittelwert der angezeigten Werte

    xm Referenzwert des Normals im Toleranzfeld des Prüfmerkmals

    33

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    ( )21

    1-

    -1 == = ×å

    K

    EVR g i g

    i

    u s y xK

    -

    3

    g m

    BI

    x xu =

    gx

  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics 34< Dateiname/Autor/Datum > © Copyright Q-DAS® GmbH & Co. KG

    µmmmBi

    u BI 86,03

    00148,0

    3

    µmmmsu gEVR 7,400465,0

  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics

    Das Ergebnis von uEVR ist mit dem von uRE zu vergleichen. Der größere der

    beiden Werte ist als Wiederholstreuung uEV zu verwenden.

    Begründung:

    Obwohl die Forderung %RE ≤ 5% erfüllt ist, kann es vorkommen, dass bei z.B.

    25 Wiederholungsmessungen an einem Referenzteil die Streuung Null (uEVR=0) ist, oder dass sich in der Messerreihe nur ein Wert um die Auflösung von

    den anderen unterscheidet. Dann ist i.d.R. uEVR < uRE.

    Beispiel:

    Ein Durchmesser von 20 ± 0,2 mm soll geprüft werden. Ein digitaler Mess-

    schieber mit einer Auflösung von 0,01 mm (%RE = 2,5%) erfüllt die Forderung

    %RE ≤ 5%. Werden mit diesem Messschieber 25 Wiederholungsmessungen an

    einem Parallelenmaß (20 mm) durchgeführt, erhält man häufig 25 mal den Wert

    20,00, was ein uEVR von Null ergibt. In diesem Fall ist anstatt der Standard-

    unsicherheit infolge der Wiederholstreuung die Standardunsicherheit infolge

    der Auflösung uRE = 2,9µm zu verwenden.

    35

    < Dateiname/Autor/Datum > © Copyright Q-DAS® GmbH & Co. KG

  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics

    Im Beispiel wird ein Merkmal mit einen Nennwert von 6 mm herangezogen. Die obere

    Toleranzgrenze liegt bei U = 6,03 mm und die untere bei L = 5,97 mm. Daraus ergibt

    sich eine Toleranz von 0,06 mm.

    Die Linearitätsabweichung ist vernachlässigbar klein (uLIN=0)

    Die Auflösung des verwendeten Messsystems liegt bei 0,001 mm ( %RE = 1,66%).

    Damit ist die Forderung %RE kleiner 5% erfüllt

    Im Kalibrierschein für das Bezugsnormal mit einem Referenzwert von 6,002 mm sind

    UCAL= 0,002 mm und kCAL= 2 angegeben

    36

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  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics

    Bei einem Eignungsgrenzwert %GMS von 15% ist das Messsystem geeignet!

    37

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    Zwei Normale

    Drei Normale

    38

    < Dateiname/Autor/Datum > © Copyright Q-DAS® GmbH & Co. KG

    untere Toleranzgrenze obere Toleranzgrenze

    -10% +10%

    xmu

    -10% +10%

    L Uxmo

    UEVR = max. {uEVR1, uEVR2} UBI = max. {uBI1, uBI2}

    -10% +10%

    xmu

    -10% -10%+10% +10%

    L Uxmm xmo

    UEVR = max. {uEVR1, uEVR2, uEVR3} UBI = max. {uBI1, uBI2, uBI3}

  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics 39< Dateiname/Autor/Datum > © Copyright Q-DAS® GmbH & Co. KG

    µmµmu

    BiBiBiu

    LIN

    obmiunLIN

    064,03/11,0

    3/;;max

    Istwerte Referenz-objekte

    Mittelwert

  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics 40< Dateiname/Autor/Datum > © Copyright Q-DAS® GmbH & Co. KG

    mmu

    MPEu

    MS

    MS

    73,13/3

    3/

    3µm

  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics 41< Dateiname/Autor/Datum > © Copyright Q-DAS® GmbH & Co. KG

    Unsicherheits-

    komponenten

    Symbol Kombinierte

    Messunsicherheiten

    Erweiterte Messunsicherheiten

    Eignung

    Minimale Toleranz

    Kalibrierung Normal uCAL

    Systemtische Messabweichung

    uBI

    Linearitätsab-weichung

    uLIN

    Wiederholbarkeit am Normal

    uEVR

    Fehlergrenzwert MPE

    { }

    2

    2 2

    2 2

    max ,= +

    + +

    CAL

    MS EVR RE

    BI LIN

    u

    u u u

    u u

    2

    3=

    MS

    MPEu

    2 21 2

    3 3= +

    MS

    MPE MPEu

    MS MSU k u= ×

    2% 100%MS

    MS

    Ug

    TOL

    ×= ×

    100%%G

    U2T

    MS

    MS

    UMSMIN

  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics 42< Dateiname/Autor/Datum > © Copyright Q-DAS® GmbH & Co. KG

    (LJQXQJ�0HVVSUR]HVV

    0HVVV\VWHP�

    JHHLJQHW"

    %HVWLPPXQJ�GHU�QLFKW�H[SHULPHQWHOO�

    EHUFNVLFKWLJWHQ�8QVLFKHUKHLWVNRPSRQHQWHQ

    0HWKRGH�%��]�%��X2%-��X7

    QHLQ

    MD

    ��J03 ��*03

    %HVWLPPXQJ�GHU�H[SHULPHQWHOO�

    EHUFNVLFKWLJWHQ�8QVLFKHUKHLWVNRPSRQHQWHQ

    0HWKRGH�$��X(92��X$9��X*9��X,$9�DXV�$129$

    X67$% �JJI��X2%-�

    2 2 2 2CAL EVR R2 2MP EVO2 2 2 2 2 2 2AV GV STAB T OBJ IAi R ST

    E LIN

    E

    u = max u ,

    +u + u + u + u + u + u + u

    u + u , u + u2BIu

    MP MPU = k u MPMP2 u

    %g = 100%TOL

    0HVVSUR]HVV�QLFKW�JHHLJQHWQHLQ

    0HVVSUR]HVV�JHHLJQHW

    MD

    0HVVV\VWHP�QLFKW�JHHLJQHW

    MPMIN-UMP

    MP

    2 UTOL = 100%

    %G

  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics 43< Dateiname/Autor/Datum > © Copyright Q-DAS® GmbH & Co. KG

    Unsicherheits-

    komponenten

    Sym-

    bolModell

    Inhomogenitätdes Prüfobjekts

    uOBJ

    mit der max. Formabweichung aOBJ Formabweichung aus Zeichnung Messungen am Prüfobjekt

    Temperatur

    uT

    Beispiel nach VDI/VDE 2617 Blatt 7.1, DIN EN ISO 15530-3: mit

    T mittlere Temperatur bei Messungu Unsicherheit des Wärmeausdehnungskoeffizientenl Gemessenes Maß

    uT

    alternativ:s. Anhang C1, Unsicherheit mit Korrektur der unterschiedlichen Längenausdehnung

    uT

    alternativ:s. Anhang C2, Unsicherheit ohne Korrektur der unterschiedlichen Längenausdehnungen

    3OBJ

    OBJ

    au =

    - 20T

    u T C u l= ° × ×

  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics 44< Dateiname/Autor/Datum > © Copyright Q-DAS® GmbH & Co. KG

    Ausgleichskreis

    Istkontur

    µmsu gOBJ 87,0

    87,0gs

    Methode A

  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics 45< Dateiname/Autor/Datum > © Copyright Q-DAS® GmbH & Co. KG

    05,0a

    µma

    uOBJ 029,03

    05,0

    3

    Methode B

  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics 46< Dateiname/Autor/Datum > © Copyright Q-DAS® GmbH & Co. KG

    luC **20 WerkstückT T u

    Nach ISO/TS 15530-3:

    T Temperatur Werkstück (= 24 °C)u die Standardunsicherheit des Ausdehnungs-

    koeffizienten des Werkstückes (=1*10-6 )l Länge Werkstück (=150 mm)

    µmmmC 6,015010 6 4 uT

  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics 47< Dateiname/Autor/Datum > © Copyright Q-DAS® GmbH & Co. KG

    Unsicherheits-

    KomponentenSymbol Versuch / Modell

    Wiederholbar-keit am Prüfobjekt

    uEVOMinimale Stichprobengrösse: 30Jeweils mindestens 2 Wiederholmessungen: an mindestens 3 Prüfobjekten, für mindestens 2 Bediener (falls relevant), mit mindestens 2 Messvorrichtungen (falls relevant)

    Schätzung der Unsicherheitskomponenten mittels Varianzanalyse (ANOVA).

    Ggf. D-Optimaler Plan zur Reduktion der Versuche verwenden

    Vergleichbarkeit derder Bediener

    uAV

    Vergleichbarkeit derMessvorrichtungen(Messstellen)

    uGV

    VergleichbarkeitunterschiedlicherZeitpunkte

    uSTAB

    Wechselwirkung(en) uIAi

  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics 48< Dateiname/Autor/Datum > © Copyright Q-DAS® GmbH & Co. KG

    uAV

    uEVR

  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics

    Der Messprozess kann sich aufgrund von systematischen Einflüsse (z.B.

    Verschleiß) oder zufälligen Einflüsse (z.B. Zugluft, Vibration etc.) verändern.

    Hier muss zwischen drei Situationen unterschieden werden:

    Veränderungen, die während des Eignungsnachweises (Kurzzeitbetrachtung)

    erkannt werden. Diese sind eher unwahrscheinlich!

    Es wird vermutet, dass der Messprozess sich mit der Zeit verändert. Dann muss

    der Messprozess über einen längeren Zeitraum (z. B. über mehrere Tage)

    beobachtet werden.

    Kontinuierliche Überwachung durch regelmäßige Messungen an Referenzteilen

    und Dokumentation der Ergebnisse.

    Anhand der beobachteten Veränderungen kann uSTAB berechnet und bei der

    Bestimmung der Erweiterten Messunsicherheit UMP berücksichtigt werden.

    49

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  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics< Dateiname/Autor/Datum > © Copyright Q-DAS® GmbH & Co. KG

    a

    Schnelle Veränderung

    Zeit Zeit

    Langsame Veränderung

    Primär systematische Einflüsse

    a

    50

    3

    auSTAB

  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics< Dateiname/Autor/Datum > © Copyright Q-DAS® GmbH & Co. KG

    a oder s

    Zeit

    51

    Referenz

    Primär zufällige Einflüsse

    suSTAB 3

    auSTAB oder

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    Unsicherheits-

    komponenten

    Symbol Kombinierte

    Messunsicherheiten

    Erweiterte Messunsicherheiten

    Eignung

    Minimale Toleranz

    Wiederholbarkeit am Prüfobjekt

    uEVO

    Vergleichbarkeit der Bediener

    uAV

    Vergleichbarkeit Messvorrichtungen

    uGV

    Vergleichbarkeit Zeitpunkte

    uSTAB

    Wechsel-wirkung(en)

    uIAi

    Inhomogenität Prüfobjekt

    uOBJ

    Auflösung Anzeige uRE

    Temperatur uTRest uREST

    52

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    2% 100%MP

    MP

    Ug

    TOL

    ×= ×

    MP MPU k u= ×

    { }

    2

    2 2 2

    2 2

    2 2 2 2

    2 2 2

    max , ,+

    = + +

    + + + +

    + + + åi

    CAL

    EVR EVO RE

    MP BI LIN

    AV GV STAB OBJ

    T REST IA

    i

    u

    u u u

    u u u

    u u u u

    u u u

    100%%G

    U2T

    MP

    MPUMPMIN

  • QDAS® | Experts in StatisticsQDAS® | Experts in Statistics

    Weitere Informationen zu diesem Thema s. auch QZ 3/2010

    Q-DAS stellt während der Gelbdruckphase eine Beta Version zur Bearbeitung

    von Eignungsnachweisen gemäß VDA 5 als SaaS kostenlos zur Verfügung

    Zugang über die Q-DAS Homepage www.q-das.de

    unter Kompetenzcenter Statistik

    Anmeldung erforderlich

    Vorteile:

    Keine Installation erforderlich

    Arbeiten von jedem Arbeitsplatz mit Internetzugang und Browser

    Daten werden bei Q-DAS gespeichert

    Änderungen an der Software werden sofort wirksam

    Aktuelle Hilfe

    Regelmäßige Netviewer Sessions zur Beratung

    53

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    http://www.q-das.dehttp://www.q-das.de/

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    Grundlagen Statistik und Messtechnik kostenlos und über die Q-DAS

    Homepage www.q-das.de unter Kompetenzcenter Statistik

    Anmeldung erforderlich unter

    eKurse zum VDA 5 Band sind kostenpflichtig

    Zugang zu den eKursen kostet für einen Zeitraum von vier Wochen 195,00

    pro Teilnehmer

    Benutzername und Passwort wird nach Bestellung zugeschickt

    Vorteile:

    Schnelles Kennenlernen des VDA 5 Bandes

    Erläuterungen zum Umgang mit der Software

    Keinen Reisekosten

    54

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    http://www.q-das.dehttp://www.q-das.de/

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    Detaillierte Erläuterungen zum VDA 5 Band

    Kennlernen der Vorgehensweise

    Umfassendes Hintergrundwissen

    Was steht zwischen den Zeilen

    Prüfprozesse für attributive Merkmale

    Fallbeispiele

    55

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    Haben Sie noch

    Fragen,

    Anmerkungen oder

    Anregungen?

    56

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