Systematische Messabweichung über einen Messbereich prüfen

Prüfen Sie anhand wiederholter Messungen mehrerer Referenznormale, ob sich die systematische Messabweichung mit dem Maß ändert.

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: optisches Messgerät

Eine Fachkraft misst fünf Referenznormale von 10, 30, 50, 70 und 90 mm. Jedes wird 12-mal gemessen, wobei die Reihenfolge der Normale in jeder Runde randomisiert ist. Die Studie umfasst 60 Messwerte.

Beispiel zum optischen Messgerät herunterladen (CSV, englisches Original)

Dieses Beispiel wird auch in Help verwendet. reference_id kennzeichnet das Normal, reference_mm enthält seine zugewiesene Länge und measured_length_mm den Messwert des Geräts. Beide numerischen Spalten verwenden mm.

1. Analyse erstellen

Öffnen Sie in der Seitenleiste Measurement systems, wählen Sie Linearity 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 reference_id dem Feld Part ID, reference_mm dem Feld Reference values und measured_length_mm dem Feld Measurements zu, indem Sie die jeweilige Spalte in der Spaltenauswahl wählen. Halten Sie Referenzwert und Messwert aus derselben Zeile zusammen.

4. Studienoptionen einstellen

Geben Sie 0.05 in Significance level (α) ein. Wählen Sie unter Data used for regression die Option Individual readings (recommended).

Öffnen Sie Correction guidance und lassen Sie Show correction guidance deaktiviert.

Linearity: Eingaben mit den Spaltenzuordnungen und Einstellungen des Beispiels
Englische Ansicht mit Referenz-IDs, Referenzlängen und gemessenen Längen bei Regression auf Einzelmesswerten und deaktivierten Korrekturhinweisen. 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. Messabweichungen im Diagramm verstehen

    Die Messabweichung ergibt sich, indem die Referenzlänge vom Messwert des Geräts abgezogen wird. Eine positive Abweichung bedeutet, dass das Gerät zu hoch anzeigt; eine negative bedeutet, dass es zu niedrig anzeigt. Das Diagramm vergleicht die Messabweichungen über die fünf Referenzmaße.

    Englisches Linearitätsdiagramm: Messabweichung gegen Referenzwert
    Englisches Originaldiagramm: Messabweichung in mm gegen Referenzlänge in mm. Das angepasste Band beschreibt die mittlere systematische Messabweichung, nicht die Streuung einzelner Messwerte. Diagramm in voller Größe ansehen (öffnet sich in einem neuen Tab)
  2. Auf eine Änderung mit dem Maß achten

    Die mittlere systematische Messabweichung steigt von etwa −0.00642 mm bei 10 mm auf +0.03183 mm bei 90 mm. Die angepasste Gerade steigt an. Das schattierte Konfidenzband beschreibt die angepasste mittlere systematische Messabweichung, kein Intervall, das jeden Messwert enthält.

  3. Angepasstes Ergebnis ablesen

    Die Steigung beträgt etwa 0.0004638 mm Messabweichung pro mm Referenzlänge. Dies entspricht etwa +0.0371 mm über die Untersuchungsspanne von 80 mm. Die App meldet nach ihrer Linearitätsregel REJECT. Der als null angezeigte p-Wert der Steigung beruht auf numerischer Rundung, nicht auf einer Wahrscheinlichkeit von genau null. REJECT bedeutet Hinweise auf eine sich ändernde mittlere systematische Messabweichung über den geprüften Referenzbereich; es ist keine Anweisung, gefertigte Teile zurückzuweisen.

  4. Jede Referenzstufe prüfen

    Für jedes Normal liegen 12 Messwerte vor. Alle fünf Konfidenzintervalle der mittleren systematischen Messabweichung schließen null aus. Die Tabellenzeilen folgen dem ersten Auftreten in der randomisierten Studie; verwenden Sie daher die Spalte Reference, um Maße zu vergleichen.

  5. Untersuchungsschwerpunkte festlegen

    Eine einzelne konstante Korrektur würde den maßabhängigen Trend nicht beheben. Prüfen Sie Kalibrierung und Referenzunsicherheit über 10–90 mm. Validieren Sie jede Korrektur vor dem Einsatz mit gesonderten Messungen und übertragen Sie diese Schlussfolgerung nicht über den geprüften Bereich hinaus.

Weitere Einzelheiten: die einzelnen Ergebnisabschnitte lesen

Vollständige Ergebnistabellen verwenden wie im Bereich Help sechs signifikante Stellen.

Linearität — Zusammenfassung

Die Steigung beträgt 0.0004638 mm Messabweichung pro mm Referenzlänge oder etwa +0.0371 mm über die Untersuchungsspanne von 80 mm. R² beträgt 0.8612 und die App meldet nach ihrer Linearitätsregel REJECT. Der zurückgegebene p-Wert der Steigung wird numerisch auf null gerundet; interpretieren Sie dies als äußerst klein, nicht als mathematische Wahrscheinlichkeit von genau null.

Linearität — Zusammenfassung · 12 Zeilen
KennzahlWert
Teile5
RegressionsmodusEinzelmesswerte
Standardabweichung der Wiederholbarkeit0.00531522
Steigung0.00046375
Achsenabschnitt-0.00985417
Standardfehler der Steigung0.0000244498
Standardfehler des Achsenabschnitts0.00140454
t (Steigung)18.9674
Freiheitsgrade58
p (Steigung)0
R²0.861165
EntscheidungREJECT
  • Die Steigung ist statistisch signifikant und 0 liegt bei einem oder mehreren Referenzwerten außerhalb des Konfidenzbands.
  • Linearität nicht akzeptabel: Die Steigung ist signifikant und 0 liegt bei einem oder mehreren Referenzwerten außerhalb des Konfidenzbands.

Linearität — je Teil

Für jedes Normal liegen 12 Messwerte vor. Alle fünf Konfidenzintervalle der mittleren systematischen Messabweichung schließen null aus, mit negativer Messabweichung bei 10 mm und positiver bei 30–90 mm. Die Zeilen behalten die Reihenfolge des ersten Auftretens aus der randomisierten Studie bei, nicht die aufsteigende Reihenfolge der Referenzmaße. Lesen Sie beim Vergleich der Stufen die Spalte Reference ab.

Linearität — je Teil · 5 Zeilen
TeilReferenzwertMesswerteMittlerer MesswertMittlere systematische Messabweichung95%-Konfidenzintervall — Untergrenze95%-Konfidenzintervall — Obergrenze
L90901290.03180.03183330.02802270.0356439
L30301230.00650.00650.003428880.00957112
L50501250.0120.0120.008760240.0152398
L1010129.99358-0.00641667-0.00958146-0.00325187
L70701270.02280.022750.01920590.0262941

Regressionsvorhersagen

Die angepasste systematische Messabweichung und ihre Konfidenzgrenzen beschreiben den Regressionsmittelwert bei den zurückgegebenen Referenzwerten. Sie sind keine Vorhersageintervalle für einzelne Messwerte.

Regressionsvorhersagen · 5 Zeilen
ReferenzwertAngepasste systematische Messabweichung95%-Konfidenzintervall — Untergrenze95%-Konfidenzintervall — Obergrenze
900.03188330.02948570.034281
300.004058330.002362950.00575372
500.01333330.01194910.0147176
10-0.00521667-0.00761431-0.00281903
700.02260830.02091290.0243037

7. Bericht erstellen

Bewahren Sie das Diagramm der Messabweichungen, Linearity — summary, Linearity — per part und Regression predictions im englischen Originalbericht auf. Dokumentieren Sie den Referenzbereich von 10–90 mm und das Modell auf Grundlage von Einzelmesswerten. Behalten Sie die Modellentscheidung und den Hinweis zum als null angezeigten p-Wert bei.

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: Ein optisches Messgerät über seinen Messbereich prüfen

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