Eine GRR-Studie nach der Mittelwert-Spannweiten-Methode durchführen

Schätzen Sie die Messstreuung anhand wiederholter Messungen durch mehrere Prüfer mit der Mittelwert-Spannweiten-Methode.

Anleitungen · Messsystemanalyse (MSA) · 4 Min. Lesezeit

App-Befehle, Arbeitsblattkennungen und Werte der Beispieldaten bleiben im Original erhalten. Screenshots, Diagramme und Dateien zum Herunterladen liegen im englischen Original vor. Die Zahlen in dieser Anleitung verwenden die englische Schreibweise mit Dezimalpunkt und Tausenderkomma.

Beispiel: Distanzstückdicke

Drei Prüfer messen jeweils dieselben 10 Metalldistanzstücke zweimal mit einer Bügelmessschraube mit Ratsche. Jedes Distanzstück wird vor der nächsten Messung entnommen und neu positioniert. Die Studie umfasst 60 Messwerte.

Beispiel zur Distanzstückdicke herunterladen (CSV)

Dieses Beispiel wird auch in Help verwendet. part_id kennzeichnet jedes Distanzstück, operator_id den Prüfer und trial die Messrunde; thickness_mm enthält die Messwerte in mm.

1. Analyse erstellen

Öffnen Sie in der Seitenleiste Measurement systems, wählen Sie GRR (Average & Range) und benennen Sie die Analyse. Wählen Sie New blank worksheet und Create analysis.

2. Daten importieren

Wählen Sie unter Worksheet die Option Import. Wählen Sie die heruntergeladene Datei aus oder fügen Sie ihren Inhalt ein. Stellen Sie als Trennzeichen Comma und als Dezimaltrennzeichen Decimal dot ein und aktivieren Sie First row contains column names. Prüfen Sie die Importvorschau und wählen Sie anschließend Import into worksheet. Behalten Sie alle Zeilen in ihrer ursprünglichen Reihenfolge bei.

3. Eingabespalten zuweisen

Weisen Sie unter Inputs part_id dem Feld Part ID, operator_id dem Feld Operator, trial dem Feld Trial ID und thickness_mm dem Feld Measurements zu, indem Sie die jeweilige Spalte in der Spaltenauswahl wählen.

Prüfen Sie, ob die App 10 parts × 3 operators × 2 trials erkennt. Für jedes Teil müssen beide Wiederholungen jedes Prüfers vorliegen.

4. Studienoptionen einstellen

Geben Sie bei Lower specification limit (LSL) den Wert 4.900 und bei Upper specification limit (USL) den Wert 5.100 ein. Wählen Sie unter Method for operator mean differences die Option Range of overall operator means.

Öffnen Sie Rounding and ANOVA comparison. Lassen Sie Round cell means before computing operator differences und Compare with GRR (ANOVA) deaktiviert.

Öffnen Sie Precision. Geben Sie bei Decimal places for values den Wert 4, bei Decimal places for percentages den Wert 1 und bei Decimal places for ndc den Wert 3 ein. Für diese importierte Studie benötigen Sie Create a worksheet template nicht.

GRR (Average & Range): Eingaben mit den Spaltenzuordnungen und Einstellungen des Beispiels
Englischsprachige Ansicht Inputs mit den vier Zuordnungen, der Studie mit 10 × 3 × 2 Messungen, den Spezifikationen, der Methode für Prüferunterschiede und den Anzeigeeinstellungen. Bild in voller Größe ansehen (öffnet sich in einem neuen Tab)

5. Analyse ausführen

Wählen Sie Run analysis und öffnen Sie anschließend Results.

6. Ergebnisse interpretieren

  1. Studie verstehen

    Jeder Prüfer misst jedes Distanzstück zweimal. Die Methode verwendet die Differenz zwischen wiederholten Messungen, um die Wiederholbarkeit zu schätzen, und vergleicht anschließend die Prüfermittelwerte, um die Prüferkomponente zu schätzen.

  2. Streuungsquellen trennen

    EV≈0.002275 mm beschreibt die Wiederholbarkeit; AV≈0.001677 mm ist die Prüferkomponente. Zusammen ergeben sie GRR≈0.002826 mm. Dies sind Standardabweichungen. Die Website-Tabellen verwenden sechs signifikante Stellen; der native Bericht verwendet die eingestellten vier Nachkommastellen und erscheint daher stärker gerundet.

  3. Streubreite mit der Toleranz vergleichen

    Die Sechs-Sigma-GRR-Streubreite beansprucht 8.5% der Spezifikationsbreite von 0.200 mm. GRR beträgt außerdem 6.7% der gesamten Untersuchungsstreuung. Keiner der Werte ist eine Ausschussquote. Sie vergleichen die Messstreubreite mit zwei unterschiedlichen Breiten.

  4. Unterscheidungsfähigkeit auswerten

    Der gerundete NDC beträgt 21: Die Studie unterscheidet mehrere Messniveaus unter diesen Distanzstücken. Die ausgewählten Distanzstücke decken einen breiten Wertebereich ab, was NDC und den Prozentwert bezogen auf die Untersuchung beeinflusst. Die Teilestreuung beträgt etwa 127.1% der Toleranz.

  5. Nächste Prüfung auswählen

    Prüfen Sie, wie die Bügelmessschraube bei wiederholten Messungen angesetzt und verwendet wird. Diese Methode schätzt keine Wechselwirkung zwischen Prüfer und Teil. Verwenden Sie eine gekreuzte ANOVA-Studie, wenn die Prüferunterschiede vom Teil abzuhängen scheinen.

Weitere Einzelheiten: die einzelnen Ergebnisabschnitte lesen

Vollständige Ergebnistabellen verwenden wie im Bereich Help sechs signifikante Stellen.

Analyse in Messeinheiten

Diese Komponenten sind Standardabweichungen in mm. EV≈0.002275 ist die Wiederholbarkeit, AV≈0.001677 die Prüferkomponente, und GRR≈0.002826 kombiniert sie als Quadratwurzel aus der Summe ihrer Quadrate. Diese Website-Tabelle verwendet sechs signifikante Stellen. Der erfasste native Bericht verwendet die eingestellten vier Nachkommastellen; berechnen Sie die Komponenten nicht aus seinen gerundeten Einträgen neu.

Analyse in Messeinheiten · 5 Zeilen
KomponenteFormelStandardabweichung (SD)
EVR̄ × K₁0.00227465
AV√max(0, (X̄_diff × K₂)² − EV²/(n × r))0.00167707
GRR√(EV² + AV²)0.00282606
PVR_p × K₃0.0423607
TV√(GRR² + PV²)0.0424548
  • %GRR = 6.7%, ndc = 21 → akzeptabel
  • Komponenten sind Standardabweichungen; die Untersuchungsstreuung beträgt 6 × SD.

Prozent der Gesamtstreuung und Toleranz

GRR beträgt etwa 6.7% der Untersuchungsstreuung und 8.5% der Toleranz von 0.200 mm. Dies sind Verhältnisse von Standardabweichungen bzw. Untersuchungsstreubreiten, keine Varianzanteile. Die Teilestreuung beträgt etwa 127.1% der Toleranz, weil die ausgewählten Teile einen breiten Wertebereich abdecken; daraus allein lässt sich keine Ausschussquote schätzen.

Prozent der Gesamtstreuung und Toleranz · 5 Zeilen
Komponente%Untersuchungsstreuung%Toleranz
EV5.357816.82394
AV3.950255.03122
GRR6.656628.47817
PV99.7782127.082
TV100127.364
  • %Tolerance = 100 × 6 × Komponentenstandardabweichung / Spezifikationsbreite.

Anzahl unterscheidbarer Kategorien

NDC beträgt etwa 21.135 und wird nach dem Runden als 21 angezeigt. Die App bewertet diese Studie nach ihrer Berichtsregel als akzeptabel, aber NDC und der Prozentwert hängen von den ausgewählten Teilen ab und belegen keine Leistung für jede künftige Studie.

Anzahl unterscheidbarer Kategorien · 2 Zeilen
KennzahlWert
NDC21.1349
NDC (gerundet)21

Zwischenwerte

Die mittlere Spannweite innerhalb der Zellen beträgt etwa 0.002567 mm und die automatische Prüfermittelwertdifferenz 0.00335 mm. Das automatische Paar vergleicht den kleinsten und größten Gesamtprüfermittelwert. Behalten Sie das voreingestellte Paar und die Präzisionseinstellungen bei, um die angezeigten Werte zu reproduzieren.

Zwischenwerte · 3 Zeilen
KennzahlWert
R̄0.00256667
X̄_diff0.00335
R_p0.134667

Verwendete Konstanten

Diese Konstanten wandeln die beobachteten Spannweiten in Standardabweichungsschätzwerte für das erkannte Design mit 10 Teilen, drei Prüfern und zwei Wiederholungen um. Behalten Sie die Konvention der App bei, um das Ergebnis zu reproduzieren.

Verwendete Konstanten · 3 Zeilen
KonstantemAngefordertes gTabellenspalteNäherungd₂Wert
K1230∞Ja1.128380.886226
K2311Nein1.911550.523136
K31011Nein3.179050.314559

Konventionen für Konstanten

Konstanten wandeln die beobachteten Spannweiten in Standardabweichungsschätzwerte für diese Studie um. K₁ verwendet den Standardwert d₂ für eine große Anzahl von Gruppen bei Paaren wiederholter Messungen. Der Prüfervergleich verwendet den niedrigsten und höchsten Gesamtmittelwert, kein vom Nutzer ausgewähltes Paar.

Ursprüngliche Hinweise zur Tabellenabfrage: K₁: angefordert g=30; verwendet Standard-d2 (Spalte ∞) für m=2. Für X̄_diff automatisch verwendetes Paar: op_min_idx=3, op_max_idx=2 (nach Gesamtmittelwert).

7. Bericht erstellen

Bewahren Sie im englischsprachigen Originalbericht Measurement unit analysis, Percent of total variation and tolerance, Number of distinct categories, Intermediates und Constants used auf. Dokumentieren Sie die Spezifikationsbreite von 0.200 mm und die Methode für Prüferunterschiede. Diese Methode schätzt keine Wechselwirkung zwischen Prüfer und Teil.

Wählen Sie Add to report im abgeschlossenen Analyselauf. Öffnen Sie Choose individual items and advanced options zur Auswahl von Tabellen und Diagrammen und wählen Sie anschließend Add to draft. Ausgeblendete Elemente bleiben in der gespeicherten Analyse erhalten.

Geben Sie dem Bericht einen Namen und ergänzen Sie den Zweck der Untersuchung sowie Ihre Interpretation. Wählen Sie Save, prüfen Sie Preview und verwenden Sie anschließend Export → Download HTML. Das folgende Beispiel enthält den gesamten ausgewählten Inhalt, auch Ergebnisse, die über eine Bildschirmansicht hinausgehen.

Dieser Bericht wurde in der App erstellt und liegt im englischen Original vor. Vollständige Originalausgabe der App für dieses Help-Beispiel mit den zugehörigen Tabellen, Diagrammen und Hinweisen zum Analyselauf. Die Zahlen im Bericht behalten die in der App angezeigte numerische Präzision bei. Exportierte Diagramme sind statisch. Auf schmalen Bildschirmen können Sie breite Diagramme und Tabellen horizontal scrollen.
Beispielbericht ansehen: Eine Bügelmessschraube für Präzisionsdistanzstücke prüfen

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