Приложение Г (справочное). Пример исследования сходимости и воспроизводимости процесса измерений

Приложение Г
(справочное)

Пример исследования сходимости и воспроизводимости процесса измерений

Г.1 Для значительной характеристики "выступ оси" установлен допуск - от 1,00 до 9,50 мм (ширина поля допуска - 8,50 мм).

В эксперименте участвовали три оператора, которые провели по три повторных измерения для 10 образцов. Результаты повторных измерений приведены в таблице Г.1.

Таблица Г.1 - Результаты повторных измерений

Оператор	Повторные измерения	Образец										Среднее значение
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Оператор 1	1	0,29	-0,56	1,34	0,47	-0,80	0,02	0,59	-0,31	2,26	-1,36	0,194
	2	0,41	-0,68	1,17	0,50	-0,92	-0,11	0,75	-0,20	1,99	-1,25	0,166
	3	0,64	-0,58	1,27	0,64	-0,84	-0,21	0,66	-0,17	2,01	-1,31	0,211
Оператор 2	1	0,08	-0,47	1,19	0,01	-0,56	-0,20	0,47	-0,63	1,80	-1,68	0,001
	2	0,25	-1,22	0,94	1,03	-1,20	0,22	0,55	0,08	2,12	-1,62	0,115
	3	0,07	-0,68	1,34	0,20	-1,28	0,06	0,83	-0,34	2,19	-1,50	0,089
Оператор 3	1	0,04	-1,38	0,88	0,14	-1,46	-0,29	0,02	-0,46	1,77	-1,49	-0,223
	2	-0,11	-1,13	1,09	0,20	-1,07	-0,67	0,01	-0,56	1,45	-1,77	-0,256
	3	-0,15	-0,96	0,67	0,11	-1,45	-0,49	0,21	-0,49	1,87	-2,16	-0,284

Результаты применения метода ANOVA (расчет проведен с помощью программного обеспечения) представлены в таблице Г.2.

Таблица Г.2 - Результаты применения метода ANOVA

Источник изменчивости	Стандартное отклонение	Стандартное отклонение, умноженное на шесть	% к опорному интервалу
ИО (сходимость ПИ)	0,1999	1,1994	14,11
Оператор (воспроизводимость ПИ)	0,2268	1,3608	16,01
Взаимодействие	0,0000	0	0
GR&R	0,3024	1,8144	21,34
Технологический процесс	1,0423	6,2538	73,58
Всего	1,4167	8,5002	100
Количество различимых категорий (округлено до меньшего целого): ndc = 4,861 4.

Значение GR&R = 21,34 % является неприемлемым. ПИ требует улучшения. Для определения направления для улучшения необходимо сравнить сходимость ПИ и воспроизводимость ПИ. В рассмотренном примере и воспроизводимость ПИ (16,01 %), и сходимость ПИ (14,11 %) значительно влияют на изменчивость результатов повторных измерений. Следует разработать мероприятия для снижения обеих составляющих изменчивости.

Г.2 Для получения дополнительных выводов о сходимости и воспроизводимости ПИ была использована (, R)-карта, построенная по результатам двух повторных измерений десяти образцов тремя операторами (см. рисунок Г.1).

Рисунок Г.1 - (, R)-карты

Более половины точек на -карте должно быть за контрольными границами (LCL и UCL), так как образцы для эксперимента должны представлять весь диапазон возможных значений (от нижней до верхней границы поля допуска), то есть изменчивость образцов в эксперименте должна значительно превышать изменчивость ПИ. На рисунке Г.1 это условие не выполнено, требуется дополнительное численное исследование. ПИ требует улучшения.

Также (, R)-карта может быть использована для сравнения операторов и оценки влияния воспроизводимости (см. рисунок 1).

По расположению точек на карте размахов можно сделать выводы о значимо большей изменчивости повторных измерений у второго оператора. А на карте средних значений в результатах повторных измерений второго оператора присутствует серия точек ниже центральной линии (результаты измерений "занижены" относительно других операторов). Аналогичные выводы можно сделать и по другим графикам: на рисунке Г.2 все точки второго оператора расположены не выше, чем для других операторов.

Рисунок Г.2 - Сравнение операторов

Таким образом, влияние воспроизводимости значимо. Для уменьшения воспроизводимости следует провести обучение операторов, нацеленное на уменьшение различий в средних значениях измерений. Для уменьшения сходимости следует провести обучение второго оператора, направленное на снижение изменчивости в его результатах измерений.