Jak niepewność pomiaru łączy się z tolerancjami?

Biorąc pod uwagę tolerancję, w obrębie której powinien być produkowany przedmiot, powiedzmy, że pewna długość powinna wynosić mm. Jeśli stwierdzisz, że twoja niepewność w pomiarze tej długości wynosi 0,2 mm (przy 95%). Jak należy traktować pomiar o wartości 9,1 mm?$10\pm1$$0.2$$9.1$

Oczywiste jest, że istnieje duże prawdopodobieństwo, że wartość ta będzie poza tolerancją. Czy musisz zmniejszyć zakres tolerancji w oparciu o niepewność pomiaru?

Musisz upewnić się, że nawet w najgorszym przypadku nadal spełniasz specyfikację pomiaru wynoszącą . Jeśli twoja tolerancja wynosi 0,2 mm twojego pomiaru, wówczas pomiar 11 mm , choć może wyglądać, jakby spełniał specyfikację, nie robi tego, ponieważ może wynosić 11,1 mm .$10 \pm 1\text{mm}$$0.2\text{mm}$$11\text{mm}$$11.1\text{mm}$

Zatem najgorszym przypadkiem, który nadal spełnia twoją specyfikację, jest pomiar , ponieważ wtedy przy maksymalnej tolerancji 0,2 mm nadal osiągasz 11 mm .$10.9\text{mm}$$0.2\text{mm}$$11\text{mm}$

Przy tolerancji specyfikacja 10 ± 1 mm staje się 10 ± 0,9 mm .$0.2\text{mm}$$10 \pm 1\text{mm}$$10 \pm 0.9\text{mm}$

Jak należy potraktować pomiar ?$9.9\text{mm}$

Tak zmieniona specyfikacja zawiera się między a 10,9 mm , więc 9,9 mm mieści się w zakresie specyfikacji.$9.1\text{mm}$$10.9\text{mm}$$9.9\text{mm}$

Twój pomiar ma dwa różne aspekty. Z jednej strony mamy do czynienia z tolerancjami. Z drugiej strony, obejmuje się prawdopodobieństwa w systemach pomiarowych.

Tylko dla zgrubnych obliczeń: prawdopodobieństwo, że rzeczywista długość znajdzie się w granicach 9,8 mm i 10 mm, wynosi 95%. Pewność tego pomiaru zależy od rozkładu prawdopodobieństwa. Na przykład, zakładając rozkład Gaussa (lub dowolny inny rozkład symetryczny), Twoja pewność jest wyższa niż 95%. Jeśli masz szczęście, możesz uzyskać zakres pewności dla 99% lub 99,5% procent od dostawcy. Inną opcją jest wykonanie wielu pomiarów i samodzielne znalezienie przedziałów pewności.

Odmiany pomiaru są bardzo powszechne i należy je brać pod uwagę przy projektowaniu systemów. W większości przypadków dostępny jest sprzęt o wysokiej precyzji, ale uzasadnia to zakup projektu. Dlatego celem inżyniera jest zaprojektowanie systemu uwzględniającego zmienność pomiaru. W tym przypadku minimalne i maksymalne limity wynoszą 9 mm i 11 mm, przy czym 10 mm jest nominalnych. Istnieje kilka strategii, które można zastosować. Oni są

• $10\pm1$

• Innym byłoby przeprowadzenie badania R&R przy użyciu miernika, aby zrozumieć prawdziwą zmienność pomiaru i uwzględnić te dane w projekcie. Upewnij się, że kalibracja jest uwzględniona w harmonogramie konserwacji zapobiegawczej.

• Lepszym rozwiązaniem może być użycie Design for Six Sigma (DFSS). Mamy nadzieję, że projekt jest w stanie sigma 6, po uwzględnieniu najgorszego wariantu pomiaru 0,2 mm. Jeśli tak, zmiana pomiaru może być nieznaczna.

W większości przypadków wymagana będzie kombinacja powyższych oraz innych strategii, aby osiągnąć dobry projekt

Bibliografia:

• Podstawy wskaźnika R&R
• Projekt dla Six Sigma