25.05.2009 Filip Miroński

Zarządzanie jakością

Temat: Powtarzalność i odtwarzalność pomiarów R&R, wyznaczane metodą średniej i rozstępu.

1. 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.

2. 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.

3. Wykonanie ćwiczenia

1. 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);

2. Zapoznanie się z przyrządem pomiarowym i nabycie umiejętności właściwego posługiwania się nim;

3. Do pomiarów powinny być wyznaczone trzy osoby oznaczone jako A, B, C oraz dziesięć części n = 10 z tego samego procesu;

4. 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.

4. 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




5. 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)	lub tolerancji	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%

6. 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.