Jak niepewność pomiaru łączy się z tolerancjami?

16

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±10.29.1

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

nivag
źródło
Czy tolerancja powinna wynosić +/- 0,1 (obecnie mówi +/- 1)? W takim przypadku wartość 9,9 z niepewnością wynoszącą 0,2 byłaby w granicach tolerancji (min. 9,7 maks. 10,1) z łatwością między 9 a 11.
jhabbott
@jhabbott Tak, oczywiście to, co napisałem, nie ma większego sensu. Myślę, że chciałem powiedzieć, jak należy traktować długość 9,1 mm (lub 10,9 mm). Gdyby wynosił mm, twoja niepewność byłaby większa niż tolerancja, w której oczywiście robisz coś złego w konfiguracji pomiaru. ±0,1
nivag

Odpowiedzi:

12

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±1mm0.2mm11mm11.1mm

Zatem najgorszym przypadkiem, który nadal spełnia twoją specyfikację, jest pomiar , ponieważ wtedy przy maksymalnej tolerancji 0,2 mm nadal osiągasz 11 mm .10,9mm0.2mm11mm

Przy tolerancji specyfikacja 10 ± 1 mm staje się 10 ± 0,9 mm .0.2mm10±1mm10±0,9mm

Jak należy potraktować pomiar ?9.9mm

Tak zmieniona specyfikacja zawiera się między a 10,9 mm , więc 9,9 mm mieści się w zakresie specyfikacji.9.1mm10,9mm9.9mm

Strajk
źródło
4
Dodam do tego, że chociaż jest to właściwy sposób na sprawdzenie części, myślę, że złym pomysłem jest modyfikowanie rysunku, aby pasował do tej nowej tolerancji, chyba że nigdy nie planujesz dostarczać tego wydruku nikomu innemu. Jeśli masz niepewność pomiaru +/- 0,1 mm, dostosowujesz rysunek do tego, a następnie przekazujesz go swojemu dostawcy, który ma niepewność pomiaru +/- 0,2 mm, mogą zmierzyć wymiar i nadal być poza specyfikacją z tego samego powodu. Pozostaw to dostosowanie inspektorowi, umieść żądany zakres dla części (nie pomiaru) na wydruku.
Trevor Archibald
1
Ta odpowiedź byłaby bardziej kompletna, gdyby dotyczyła stochastycznej natury losowych niepewności i odsetka odrzuconych produktów. Jeśli akceptowalny jest 5% wskaźnik odrzucenia, użycie wartości niepewności 95% do ustalenia akceptowalnych limitów jest świetne, ale jeśli 5% wskaźnik odrzucenia wyklucza cię z biznesu, nie aż tak bardzo.
wwarriner,
6

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.

smiddy84
źródło
4

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±1

  • 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:

Mahendra Gunawardena
źródło