Wie verbindet sich Messunsicherheit mit Toleranzen?

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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?

tolerance measurements statistics

— nivag
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Sollte die Toleranz +/- 0,1 betragen (derzeit +/- 1)? In diesem Fall würde 9.9 mit einer Unsicherheit von 0.2 leicht zwischen 9 und 11 gut innerhalb der Toleranz liegen (min 9.7 max 10.1).

— jhabbott 22.01.15

@jhabbott Ja, offensichtlich ergibt das, was ich geschrieben habe, keinen Sinn. Ich denke, ich wollte sagen, wie eine Länge von 9,1 mm (oder 10,9 mm) behandelt werden sollte. Wenn es mm wäre, wäre Ihre Unsicherheit größer als die Toleranz, bei der Sie offensichtlich etwas falsch in Ihrem Messaufbau gemacht haben.

\pm 0.1

$\pm 0.1$

— Freitag,

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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 . $10 \pm 1\text{mm}$ $0.2\text{mm}$ $11\text{mm}$ $11.1\text{mm}$

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

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

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

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

— OnStrike
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Ich füge hinzu, dass dies zwar der richtige Weg ist, um die Prüfung des Teils durchzuführen, es jedoch eine schlechte Idee ist, die Zeichnung so zu ändern, dass sie dieser neuen Toleranz entspricht, es sei denn, Sie planen niemals, diesen Druck an andere weiterzuleiten. Wenn Sie eine Messunsicherheit von +/- 0,1 mm haben, passen Sie die Zeichnung an diese an und geben Sie sie an Ihren Lieferanten weiter, der eine Messunsicherheit von +/- 0,2 mm hat. Er kann die Abmessung messen und dies auch weiterhin aus dem gleichen Grund nicht in der Spezifikation. Überlassen Sie diese Einstellung dem Inspektor und platzieren Sie den gewünschten Bereich für das Teil (nicht das Maß) auf dem Ausdruck.

— Trevor Archibald,

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Diese Antwort wäre vollständiger, wenn sie die stochastische Natur zufälliger Unsicherheiten und die Produktausschussraten ansprechen würde. Wenn eine Ablehnungsquote von 5% akzeptabel ist, ist die Verwendung der Unsicherheitswerte von 95% zur Erzielung akzeptabler Grenzwerte großartig. Wenn jedoch eine Ablehnungsquote von 5% Sie aus dem Geschäft bringt, ist dies weniger der Fall.

— Wwarriner

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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.

— smiddy84
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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:

— Mahendra Gunawardena
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