Ошибка
измерительной системы

Функции ПО

Оценка ошибки стабильной измерительной системы (σ изм.сист.) в программе Контрольные карты Шухарта для Excel

Система измерений, это результат взаимодействия используемого измерительного инструмента, метода измерения, окружающей среды и конкретного оператора, производящего измерения.

Вы не можете использовать измерения для подтверждения соответствия изделия допуску до тех пор, пока указанный допуск не превысит 5 или 6 вероятных ошибок системы измерений (0,675 * σ изм.сист.).

- Дональд Уилер, статья "Как погрешность измерения влияет на четыре способа использования данных"

Когда нужно знать и учитывать ошибку ваших измерительных систем?

  • Если вы что-то измеряете для контроля размеров и подсчётов.
  • Если вам приходится сортировать продукцию относительно границ допуска, вам придётся учитывать неопределённость связанную с ошибкой вашей измерительной системы (σ изм.сист.), хотя бы из-за возможности наступления финансовых и юридических последствий в случае обоснованного отказа потребителей от ваших поставок.

Оценка ошибки измерительной системы (σ изм.сист.) с использованием эталона

Когда у вас есть известный стандарт (эталон) оценка ошибки и смещения измерительной системы не представляет особой сложности. Для этого вам необходимо провести не менее 25 повторных измерений (тест-ретест) эталона и нанести полученные значения на контрольную XmR-карту индивидуальных значений и скользящих размахов. Если контрольная карта будет демонстрировать статистически устойчивое состояние (стабильность) полученное значение одной сигмы (σ) и будет ошибкой вашей системы измерений. Полученную на основании (σ изм.сист.) измерительной системы вероятностную ошибку измерительной системы, равную (0,675 * σ изм.сист.) следует использовать для выбора эффективного инкремента при записи индивидуальных измерений, получаемых с помощью этой измерительной системы и вычисления производственных суженных допусков. В противном случае, если контрольная XmR-карта будет демонстрировать статистически неустойчивое состояние - ваша измерительная система больше напоминает "резиновую линейку" (Д. Уилер) и полученным с помощью неё значениям не следует доверять. Найдите особые причины выводящие измерительную систему из стабильного состояния и устраните их, в противном случае откажитесь от использования этой измерительной системы.

Оценка ошибки измерительной системы (σ изм.сист.) без эталона

Если у вас нет эталона, вы можете использовать 25 повторных измерений тест-ретест характеристики одного и того же образца и нанести их на контрольную XmR-карту индивидуальных значений и скользящих размахов. Если контрольная XmR-карта будет демонстрировать статистически устойчивое состояние вашей измерительной системы можно будет использовать среднее значение всех испытаний тест-ретест в качестве "лучшего значения" измеряемого образца, а сигму такого процесса в качестве ошибки измерительной системы. Но для измерения смещения измерительной системы потребуется на более точном измерительном оборудовании, если есть такая возможность, произвести 25 повторных тест-ретест измерений вашего образца, и если полученные данные будут демонстрировать статистически устойчивое состояние, полученное среднее значение таких измерений можно будет приять за эталонное и по нему произвести оценку смещения.

Оценка ошибки измерительной системы (σ изм.сист.) для разрушающих испытаний.

В этом случае вам придётся воспользоваться контрольной XbarR-картой средних и размахов подгрупп для повторных измерений как можно более похожих друг на друга образцов с объединением измерений таких образцов в одной подгруппе. Сигма индивидуальных значений в этом случае будет демонстрировать ошибку вашей измерительной системы при измерении единичных образцов из потока продукта, а сигма средних подгрупп - ошибку системы измерений для повторных измерений "одинаковых" (идентичных) образцов с соответствующим числом повторных измерений. В нашем программном обеспечении при построении XbarR-карты средних и размахов подгрупп слева от гистограммы выводятся значения сигмы индивидуальных значений и сигмы средних значений подгрупп.

Вероятностная ошибка (0,675 * σ изм.сист.) характеризует вариацию, которую можно отнести только к процессу измерения. Чтобы получить эту величину, надо получить некоторые данные, способные изолировать ошибку измерения от остальных источников вариации. Простой способ сделать это — провести параллельные измерения того же самого образца, с помощью тех же самых методов, тем же инструментом и тем же оператором. (В случае разрушающих испытаний, когда нельзя заранее гомогенизировать образцы, приходится подбирать пары как можно более похожих друг на друга образцов, испытывать эти пары и оценивать разности между такими парными измерениями).

- [4] Дональд Уилер

Функции ПО