Wie verbindet sich Messunsicherheit mit Toleranzen?

Bei einer Toleranz, innerhalb derer Ihr Werkstück hergestellt werden soll, sollte eine bestimmte Länge mm . Wenn Sie feststellen, dass Ihre Messunsicherheit bei dieser Länge mm (bei 95%) beträgt . Wie ist ein Maß von mm zu behandeln?$10\pm1$$0.2$$9.1$

Es besteht eindeutig eine signifikante Wahrscheinlichkeit, dass dieser Wert tatsächlich außerhalb der Toleranz liegt. Müssen Sie den Toleranzbereich aufgrund der Messunsicherheit verringern?

Sie müssen sicherstellen, dass Sie auch im schlimmsten Fall Ihre Messspezifikation von . Wenn Ihre Toleranz Ihrer Messung beträgt, entspricht eine Messung von möglicherweise der Spezifikation, jedoch nicht .0,2 $10 \pm 1\text{mm}$$0.2\text{mm}$$11\text{mm}$$11.1\text{mm}$

Der schlechteste Fall, der Ihre Spezifikation noch erfüllt, ist ein Maß von , da Sie dann mit einer maximalen Toleranz von 0,2 mm immer noch 11 mm erfüllen .$10.9\text{mm}$$0.2\text{mm}$$11\text{mm}$

Bei einer Toleranz von wird Ihre Spezifikation von 10 ± 1 mm zu 10 ± 0,9 mm .$0.2\text{mm}$$10 \pm 1\text{mm}$$10 \pm 0.9\text{mm}$

Wie ist ein Maß von zu behandeln?$9.9\text{mm}$

Die überarbeitete Spezifikation liegt also zwischen und 10,9 mm , sodass 9,9 mm innerhalb der Spezifikation liegen.$9.1\text{mm}$$10.9\text{mm}$$9.9\text{mm}$

Bei Ihrer Messung gibt es zwei verschiedene Aspekte. Zum einen haben Sie es mit Toleranzen zu tun. Zum anderen decken Sie Wahrscheinlichkeiten in Messsystemen ab.

Nur zur groben Berechnung: Die Wahrscheinlichkeit, dass die tatsächliche Länge zwischen 9,8 mm und 10 mm liegt, beträgt 95%. Die Sicherheit dieser Messung hängt von der Verteilung Ihrer Wahrscheinlichkeit ab. Wenn Sie beispielsweise eine Gauß-Verteilung (oder eine andere symmetrische Verteilung) annehmen , ist Ihre Sicherheit höher als 95%. Wenn Sie Glück haben, können Sie den Sicherheitsbereich für 99% oder 99,5% auch vom Lieferanten erhalten. Eine andere Möglichkeit besteht darin, viele Messungen durchzuführen und die Sicherheitsbereiche selbst zu bestimmen.

Messabweichungen sind sehr häufig und sollten beim Engineering von Systemen berücksichtigt werden. In den meisten Fällen ist eine hochpräzise Ausrüstung verfügbar, die jedoch möglicherweise zu teuer ist, um den Kauf für das Projekt zu rechtfertigen. Daher ist es das Ziel des Ingenieurs, das System so zu konstruieren, dass Messabweichungen berücksichtigt werden. In diesem Fall sind die minimalen und maximalen Grenzen 9 mm und 11 mm, wobei 10 mm nominal sind. Es gibt nur wenige Strategien, die angewendet werden können. Sie sind

• Definieren Sie eine obere und untere Kontrollmessgrenze, um Abweichungen von maximal 0,2 mm zu berücksichtigen. Daher wären LCL und UCL 9,2 mm und 10,8 mm. Dies garantiert, dass die Werkstücke immer groß sind$10\pm1$

• Eine andere Möglichkeit wäre die Durchführung einer Messgerät-R & R-Studie, um die tatsächlichen Messabweichungen zu verstehen und diese Daten in den Entwurf einzubeziehen. Stellen Sie sicher, dass die Kalibrierung im vorbeugenden Wartungsplan enthalten ist.

• Die Verwendung eines Entwurfs für Six Sigma (DFSS) ist möglicherweise ein besserer Ansatz. Hoffentlich ist das Design 6-Sigma-fähig, nachdem die Abweichungen von 0,2 mm im ungünstigsten Fall berücksichtigt wurden. In diesem Fall sind Messabweichungen möglicherweise unbedeutend.

In den meisten Fällen ist eine Kombination der oben genannten und anderer Strategien erforderlich, um ein gutes Design zu erzielen

Verweise:

• Grundlagen der Spur R & R
• Design für Six Sigma