25.05.2009 Filip Miroński
Zarządzanie jakością
Temat: Powtarzalność i odtwarzalność pomiarów R&R, wyznaczane metodą średniej i rozstępu.
Cel i zakres ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest nabycie umiejętności dokonywania oceny zdolności systemu pomiarowego metodą średniej i rozstępu z użyciem wskaźnika R&R. Metoda pozwala na jednoczesne oszacowanie powtarzalności i odtwarzalności systemu pomiarowego.
W przeciwieństwie do metody opartej na rozstępach, umożliwia analizę zmienności z podziałem na zmienność przyrządu i oceniającego.
W przeprowadzeniu badania można wykorzystać wiele różnych możliwości i kombinacji, jeżeli chodzi o liczbę oceniających, ilość badanych przyrządów oraz liczbę powtórzeń każdego pomiaru. W tym miejscu zostanie pokazany sposób postępowania najbardziej optymalny i najczęściej wykorzystywany.
Zakres przygotowania
Wytyczne dotyczące sposobu wyznaczania powtarzalności i odtwarzalności metodą średniej i rozstępu;
Granice zdolności systemów pomiarowych;
Proces pomiarowy i wymagania normatywne dotyczące badania zdolności;
Definicje: pomiaru, przyrządu, systemu pomiarowego, wzorca jednostki miary, adiustacji i wzorcowania, jakości danych pomiarowych;
Źródła zmienności systemów pomiarowych oraz wpływ zmienności systemu pomiarowego na wyniki pomiarów;
Ogólne zasady dotyczące badania systemów pomiarowych oraz sposób przygotowania systemu pomiarowego do badania;
Rozdzielczość, dokładność, poprawność i precyzja, błąd systematyczny, powtarzalność i odtwarzalność, zdolność i sprawność, spójność i jednolitość;
Postępowanie w przypadku nieliniowych systemów pomiarowych.
Wykonanie ćwiczenia
Ustalenie z prowadzącym, który przyrząd pomiarowy należy użyć do analizy, a także, z jakiego zbioru detali należy wybrać próbkę do pomiarów i którą cechę zmierzyć oraz jaka jest tolerancja procesu (podaje prowadzący);
Zapoznanie się z przyrządem pomiarowym i nabycie umiejętności właściwego posługiwania się nim;
Do pomiarów powinny być wyznaczone trzy osoby oznaczone jako A, B, C oraz dziesięć części n = 10 z tego samego procesu;
Każda część powinna być zmierzona trzy razy według następującej procedury:
Oznaczenie poszczególne części numerami 1-10 tak żeby oznaczenie nie było widoczne dla oceniającego, ale żeby osoba zapisująca wyniki mogła potem sprawdzić numer części, w celu zapisania wyniku we właściwej rubryce formularza;
Przeprowadzenie pierwszego pomiaru: na początku osoba A mierzy jeden raz każdą część, potem osoba B i osoba C (wyniki są na bieżąco zapisywane w odpowiednich rubrykach Formularza obliczeniowego znajdującego się w raporcie z ćwiczenia);
Następnie w losowej kolejności drugie i trzecie badanie dla każdej części.
Formularz obliczeniowy metody R&R dla kilku oceniających
Formularz obliczeniowy metody R&R dla kilku oceniających |
||||||||||||||
|
|
Nr próby |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Średnia |
|
1 |
A |
1 |
4,100 |
4,080 |
4,100 |
4,060 |
4,080 |
3,610 |
4,070 |
4,100 |
3,610 |
4,050 |
3,986 |
|
2 |
Oceniający A |
2 |
4,090 |
4,080 |
4,090 |
4,080 |
4,070 |
3,620 |
4,080 |
4,100 |
3,610 |
4,060 |
3,988 |
|
3 |
|
3 |
4,100 |
4,070 |
4,100 |
4,080 |
4,080 |
3,620 |
4,090 |
4,100 |
3,610 |
4,070 |
3,992 |
|
4 |
|
Średnia |
4,097 |
4,077 |
4,097 |
4,073 |
4,077 |
3,617 |
4,080 |
4,100 |
3,610 |
4,060 |
3,989 |
|
5 |
|
Roztęp |
0,010 |
0,010 |
0,010 |
0,000 |
0,010 |
0,010 |
0,020 |
0,000 |
0,000 |
0,020 |
0,009 |
|
6 |
B |
1 |
4,070 |
4,100 |
4,110 |
4,070 |
4,070 |
3,640 |
4,070 |
4,100 |
3,610 |
4,080 |
3,992 |
|
7 |
Oceniający B |
2 |
4,070 |
4,090 |
4,100 |
4,070 |
4,060 |
3,620 |
4,070 |
4,090 |
3,620 |
4,080 |
3,987 |
|
8 |
|
3 |
4,070 |
4,080 |
4,080 |
4,070 |
4,070 |
3,640 |
4,070 |
4,080 |
3,610 |
4,090 |
3,986 |
|
9 |
|
Średnia |
4,070 |
4,090 |
4,097 |
4,070 |
4,067 |
3,633 |
4,070 |
4,090 |
3,613 |
4,083 |
3,988 |
|
10 |
|
Roztęp |
0,000 |
0,020 |
0,010 |
0,000 |
0,010 |
0,020 |
0,000 |
0,020 |
0,010 |
0,010 |
0,010 |
|
11 |
C |
1 |
4,080 |
4,100 |
4,090 |
4,075 |
4,080 |
3,615 |
4,080 |
4,100 |
3,625 |
4,080 |
3,993 |
|
12 |
Oceniający C |
2 |
4,080 |
4,090 |
4,090 |
4,070 |
4,090 |
3,620 |
4,080 |
4,130 |
3,625 |
4,080 |
3,996 |
|
13 |
|
3 |
4,090 |
4,090 |
4,080 |
4,070 |
4,080 |
3,615 |
4,090 |
4,100 |
3,620 |
4,080 |
3,992 |
|
14 |
|
Średnia |
4,083 |
4,093 |
4,087 |
4,072 |
4,083 |
3,617 |
4,083 |
4,110 |
3,623 |
4,080 |
3,993 |
|
15 |
|
Roztęp |
0,000 |
0,010 |
0,010 |
0,005 |
0,010 |
0,005 |
0,000 |
0,010 |
0,000 |
0,000 |
0,005 |
|
16 |
Średnia z częsci |
4,083 |
4,087 |
4,093 |
4,072 |
4,076 |
3,622 |
4,078 |
4,100 |
3,616 |
4,074 |
3,990 |
||
17 |
Średni rozstęp |
0,008 |
Rp=0,484 |
|||||||||||
18 |
Różnica średnich |
0,005 |
|
|||||||||||
19 |
Górna granica interwencji R |
0,023 |
|
|||||||||||
D4=2,58 dla 3 prób |
Analiza liczbowa
|
|
|
|
|
|
Powtarzalność-zmienność urządzenia (EV) |
|
EV=0,028 |
|
|
|
Odtwarzalność-zmienność oceniającgo (AV) |
|
AV=0,015 |
|
|
|
Powtarzalność i odtwarzalność (R&R) |
|
R&R=0,032 |
|
|
|
Zmienność części (PV)
|
|
PV=0,915 |
|
|
|
Całkowita zmienność (TV)
|
|
TV=0,916 |
|
|
|
%Powtarzalność (%EV)
|
|
%EV=3,06%
|
|
|
|
%Odtwarzalność (%AV)
|
|
%AV=1,64%
|
|
|
|
% Powtarzalność i odtwarzalność (%R&R) |
|
%R&R=3,74%
|
|
|
|
Wnioski
wartość wskażnika R&R=3,74%<10%, a więc system do zaakcetpowania,
metoda nie jest dokładna gdyż, nie rozróżnia zmienności na powtarzalność i odtwarzalność, daje jedynie ogólny obraz systemu pomiarowego. Ze względu na swoją prostotę, jest używana do szybkiego oszacowania, czy w systemie pomiarowym wystąpiła zmienność, istotna z punktu widzenia jej wpływu na jakość danych pomiarowych,
w celu wyeliminowaniu powstawania rozstępó podczas przeprowadzenia pomiarów należy zapewnić warunki wpływające na jednakowość odczytu pomiarów podczas kolejnych prób. Należy także zadbać o jak najlepsze uumiejętności pomiarowe osób wyznaczonych do pomiarów.