Analyse der Risiken fehlerhafter Entscheidungen bei

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Analyse der Risiken fehlerhafter Entscheidungen bei
Konformitätsbewertungen mittels Software
QMSys GUM Enterprise, Professional
Software zur Analyse der Messunsicherheit
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Einführung
Normen und Richtlinien
• ISO Guide 98-3 (GUM) - Leitfaden zur Angabe der Unsicherheit beim Messen
• ISO Guide 98-3/Suppl. 1 - Supplement 1 to the "GUM"
• DAkkS-DKD-3 - Angabe der Messunsicherheit bei Kalibrierungen
• EA-4/02 - Expression of the Uncertainty of Measurement in Calibration.
• EURACHEM - Ermittlung der Messunsicherheit bei analytischen Messungen
• UKAS M3003 - The Expression of Uncertainty and Confidence in Measurement
• VDA Band 5 - Prüfprozesseignung
• ISO 14253-1 - Entscheidungsregeln für die Feststellung von Übereinstimmung
oder Nichtübereinstimmung mit Spezifikationen
• ANSI B89.7.3.1 - Guidelines for decision rules: Considering measurement
uncertainty in determining conformance to specifications
• EURACHEM - Use of uncertainty information in compliance assessment
Die Berechnungsbeispiele in den Richtlinien GUM, GUM Supplement 1, EA-4/02,
DAkkS-DKD-3 und EURACHEM/CITAC Guide CG 4 sind dem Programmpaket
als Beispielmodelle beigefügt und können mit dem Programm analysiert werden.
Die korrekte Berechnung der Messunsicherheit kann mit Hilfe der mitgelieferten
Beispiele geprüft und validiert werden.
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Modellieren der Messung
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Methoden und Modelle
Methoden zur Berechnung der Messunsicherheit
• GUM Methodik für lineare und linearisierbare Modelle - GUF-Verfahren
• GUM Methodik für nichtlineare Modelle – nichtlineare Sensitivitätsanalyse
mit Sobol Sequenzen, globale Sensitivitäten zweiter und dritter Ordnung
• Monte-Carlo Methode - die einzige geeignete Methode bei nichtlinearen
Modellen mit asymmetrischer Verteilung der Ergebnisgrößen.
Berechnung der Messunsicherheit für praktisch alle Arten von Messungen
• lineare und nichtlineare Modelle des Messprozesses
• symmetrische und asymmetrische Verteilungen der Ergebnisgrößen
• korrelierte Eingangsgrößen.
Analyse der Messunsicherheit auch in speziellen Fällen
• Korrelierte nicht normalverteilten Eingangsgrößen
• Korrelierte Eingangsgrößen mit endlichen Freiheitsgraden
• Nicht lineare Modelle mit mehreren korrelierten Eingangsgrößen
• Nicht lineare Modelle mit nicht normalverteilten Eingangsgrößen.
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Schlüsselfunktionen
• Freie Modellgleichungen, mehrere Ergebnisgrößen
• Frei definierbare Messzyklen für Eingangsgrößen vom Typ A
• Import aus MS Excel - Dateien für alle Typen der Eingangsgrößen
• Expertenanalyse des Modells, die dem Benutzer bei der Auswahl der
geeigneten Methoden und des Verteilungstyps der Ergebnisgrößen hilft
• Korrelationsanalyse der beobachteten Größen, Validieren und Optimieren der
Korrelationsmatrix (positiv semi-definit)
• Die besten Zufallszahlgeneratore - CMWC4096 by Dr. Marsaglia - 6,58*1039460;
Mersenne Twister - 4,32*106001 ; Wichmann/Hill - 2,63*1036
• Monte-Carlo Simulationen unter Berücksichtigung der Korrelationen auch
zwischen den nicht normalverteilten Eingangsgrößen
• Erweiterte statistische und grafische Auswertung der Monte-Carlo Simulationen
• Anpassung der Verteilung und Berechnung des Erweiterungsfaktors für
beliebige Überdeckungswahrscheinlichkeit nicht nur 95 %
• Validierung der Ergebnisse der Monte-Carlo Methode und der GUF-Methode
• Erweiterte Messunsicherheit auch bei asymmetrischen Ergebnisgrößen
• Regressionsanalyse und Gleichung der erweiterten Messunsicherheit
• Eignungsnachweis und Konformitätsbewertung nach unterschiedlichen Regeln
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Größenübersicht
Eingangsgröße Typ A
Methode der Beobachtung
- Direkt
- Indirekt
Verteilungen
- Normalverteilung
- t-Verteilung
Ermittlung der Standardmessunsicherheit
- Experimentell
- Schätzwert
- Standardmessunsicherheit
- Standardabweichung
- Bayesian Statistik
Import aus MS Excel
- Beobachtungen
- Kennwerte
Import aus der Zwischenabl.
Zwischenergebnis
Eingangsgröße Typ B
Eingabe der Unsicherheit
- Erw. Messunsicherheit
- Standardmessunsicherheit
- Fehlergrenze
- Verteilung
Verteilungen
- Normalverteilung
- Log. Normalverteilung
- t-Verteilung
- Rechteckverteilung
- Dreieckverteilung
- Trapezverteilung
- Kurv. Trapezverteilung
- Quadratische Verteilung
- U-förmige Verteilung
- Kosinusverteilung
- 1/2 Kosinusverteilung
- Exponentialverteilung
Import aus MS Excel
Konstante
Ergebnisgröße
Verteilung
- Normalverteilung
- t-Verteilung
- Rechteckverteilung
- Dreieckverteilung
- Trapezverteilung
- Symmetrische MV
- Asymmetrische V
Erw. Messunsicherheit
- Absolut und Relativ
- Relativ auch in % oder ppm
Eignungsnachweis
- Cm (JCGM 106)
- Gmp, Gms (VDA Band 5)
- TUR, TAR (NCSL)
Konformitätsbewertung
- Entscheidungsregeln nach
ISO 14253-1, ANSI B89.7.3.1
- P% innerhalb / außerhalb
der Spezifikationsgrenzen
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Konformitätsbewertung
LSL – untere Spezifikationsgrenze, USL – obere Spezifikationsgrenze, y – Ergebnis,
U – erweiterte MU.
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DAkkS-DKD-3.S2 Kalibrierung eines Gewichtsstückes,
Nennwert 10 kg, Klasse M1
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DAkkS-DKD-3.S2 Kalibrierung eines Gewichtsstückes
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DAkkS-DKD-3.S4 Kalibrierung eines Endmaßes
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Kalibrierung eines Endmaßes, , Expertenanalyse
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Kalibrierung eines Endmaßes, Toleranzklasse 0,
Abweichung des Mittenmaßes
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Kalibrierung eines Endmaßes, Toleranzklasse 0,
Abweichung des Mittenmaßes
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Kalibrierung eines Endmaßes, Toleranzklasse 0,
Abweichungsspanne
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Kalibrierung eines Endmaßes, Toleranzklasse 1,
Abweichung des Mittenmaßes
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Kalibrierung eines Endmaßes, Toleranzklasse 1,
Abweichung des Mittenmaßes
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Kalibrierung eines Endmaßes, Toleranzklasse 1,
Abweichungsspanne
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Kalibrierung eines Endmaßes
Toleranzklasse 0
Toleranzklasse 1
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DAkkS-DKD-3.S4 Kalibrierung eines Endmaßes
Toleranzklasse 0
Toleranzklasse 1
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DAkkS-DKD-3.S10 Kalibrierung eines Messschiebers,
Ziffernschrittwert 0.01 mm
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Kalibrierung eines Messschiebers, Expertenanalyse
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Kalibrierung eines Messschiebers, Messabweichung in 41.3 mm
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Kalibrierung eines Messschiebers, Messabweichung in 131.4 mm
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Kalibrierung eines Messschiebers, Messabweichung in 131.4 mm
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Kalibrierung eines Messschiebers, Abweichungsspanne 0.01 mm
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Kalibrierung eines Messschiebers, Messabweichung in 131.4 mm
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Kalibrierung eines Messschiebers, Abweichungsspanne 0.02 mm