Strefa wiedzy

Zestawienie wzorów wykorzystywanych w VDA 5

Edycja 3 podręcznika VDA 5 wprowadziła do badania zdolności systemów i procesów pomiarowych rozbudowane wzory dotyczące m.in. dodatkowego badania niepewności. Chcąc ułatwić pracę z tymi wymaganiami rozpisaliśmy wzory używane w tym podręczniku.

W poniższej tabeli zostały zestawione wzory wykorzystywane do „MSA” wg VDA 5. Tabela opisuje nazwy, skróty oraz możliwe wzory na obliczanie danej wartości. Dodatkowo każdy z elementów został krótko opisany pod tabelą, aby przybliżyć jego zastosowanie. 

Tabela 1. Karta wzorów – Badanie zdolności systemów (przyrządów) i procesów pomiarowych oparte na ryzyku. 

NAZWA	SKRÓT		WZÓR
Odchylenie standardowe	sg
Średnia arytmetyczna	x̅g
Rozdzielczość	%RE
NIEPEWNOŚCI POMIAROWE	SKRÓT	METODA	WZÓR
Maksymalny dopuszczalny błąd	uMPE	B
Rozdzielczości	uRE	B
Niepewność wzorca	uCAL	B
Niepewność powtarzalności na wzorcu	uEVR	A/B
Odchylenie liniowości	uLIN	A/B
Niepewność Biasu (odchylenie pomiarowe)	uBI	A/B	dla 1. wzorca:		dla więcej niż 1. wzorca:
Złożona niepewność systemu	uMS
Niepewność rozszerzona systemu	UMS
Niepewność powtarzalności na kontrolowanych częściach	uEVO	A
Niepewność odtwarzalności operatorów	uAV	A
Niepewność odtwarzalności systemów pomiarowych	uGV	A
Niepewność interakcji	uIAi	A
Niepewność wynikająca z temperatury	uTEMP	A/B
Niepewność stabilności	uSTAB	A
Niepewność niejednorodności części kontrolnych	uOBJ	A/B
Złożona niepewność procesu	uMP
Niepewność rozszerzona procesu	UMP
NAZWA	SKRÓT		WZÓR
Wartość graniczna przydatność systemu	QMS MAX		sugerowane 15%
Wskaźnik przydatności systemu	QMS
Tolerancja minimalna z uwagi na niepewność procesu pomiarowego	TOLMIN.MS
Tolerancja minimalna z uwagi na niepewność systemu pomiarowego	TOLMIN.MP
Wartość graniczna przydatności procesu	QMP MAX		sugerowane 30%
Wskaźnik przydatności procesu	QMP

Źródło: opracowanie własne na podstawie „VDA 5 – Measurement and lnspection Processes Capabllity, Planing and Managament”, ed. 3, 2021. 

Tabelę można również pobrać: Karta wzorów do VDA 5. 

Opisy elementów tabeli:

Odchylenie standardowe – najczęściej stosowana miara rozrzutu, która wyraża średnie „odchylenie” wyników od wartości średniej. Jest ono uwzględniane w budżecie niepewności pomiaru (VDA 5) jako standardowa niepewność pomiaru u.

RE – rozdzielczość – odnosi się do zdolności przyrządu pomiarowego do rozróżniania bliskich wartości wielkości mierzonych. Jest to najmniejsza zmiana wielkości mierzonej, która wywołuje zauważalną reakcję przyrządu pomiarowego.

MPE (ang. Maximum permissible error) – maksymalny dopuszczalny błąd to dozwolona wartość błędu pomiaru. Jeśli ta wartość jest nam zdana, udowodniona i udokumentowania to należy pominąć pozostałe składniki niepewności systemu pomiarowego.

CAL – kalibracja – jest to niepewność pomiaru wynikająca z niepewności stosowanego w badaniu wzorca (ustalana podczas kalibracji wzorca).

EVR – powtarzalność – określa zmienność wyników pomiarów uzyskanych przy mierzeniu przez tej samej części, w tych samych warunkach, wielokrotnie przez jednego operatora.

LIN – liniowość –  jest to zmienność dokładności pomiaru w odniesieniu do wielkości (wartości) mierzonego obiektu.

Bias – dokładność – to odchylenie wartości średniej z pomiarów od faktycznej wielkości mierzonej właściwości.

Złożona niepewność systemu/procesu – jest to suma wszystkich wartości (niepewności) mających wpływ na niepewność systemu/procesu.

Niepewność rozszerzona systemu/procesu – wartość przedstawiająca przedział, który z założoną pewnością (np. 95%) obejmuje rzeczywistą wartość mieszonej cechy.

EVO – powtarzalność na kontrolowanych częściach –  mówi o zmienności wyników pomiarów wykonywanych na różnych częściach.

AV – powtarzalność operatorów – określa zmienność powtarzalności wyników mierzonych przez różnych operatorów.

GV – powtarzalność systemu pomiarowego – ten element ma zastosowanie, gdy pomiar jest wykonywany za pomocą kilku systemów pomiarowych.

IAi – interakcje – opisują wzajemne oddziaływanie różnych zależnych np. między operatorem a częścią.

TEMP – temperatura – opisuje zmienność wyników w zależności od temperatury w jakiej jest wykonywany pomiar.

STAB – stabilność – używana, gdy podczas badań wstępnych/podstawowych podejrzewa się, że wyniki ulegną zmianie w czasie pomiaru lub pomiędzy poprawkami krótkookresowymi.

OBJ – niejednorodność części kontrolnych – wynika z możliwości zmienności pomiaru na różnych punktach na mierzonym obiekcie.

Metoda A – polega na obliczeniu potrzebnej nam wartości przez przeprowadzenie testów.

Metoda B – polega na wykorzystaniu wartości podanej w dokumentach.

Wskaźnik przydatności systemu/procesu – jest to wartość pozwalająca na ocenę systemu/procesu pomiarowego względem wymagań.

Wartość graniczna przydatności systemu/procesu – maksymalna wartość ustalona jako dopuszczalna.

Tolerancja – specyfikacja, która pokazuje wymaganiach klienta.

Podsumowanie 

Podręcznik VDA 5 wprowadza całkowicie nowe podejście do analizy systemów i procesów pomiarowych, dlatego ważne jest by osoby się tym zajmujące nie tylko znały wzór na obliczenie poszczególnego składnika niepewności, ale również wiedziały w jaki sposób z nich korzystać (skąd wziąć dane, jaki składnik niepewności wziąć pod uwagę itd.). 

Dlatego wiedząc jak obszerny temat to jest zachęcamy do szkolenia się w tym zakresie. Zapraszamy do skorzystania z naszych szkoleń/warsztatów/konsultacji z tego zakresu. Pomożemy w analizie obecnych systemów i procesów pomiarowych, sprawdzimy poprawność obliczeń i przede wszystkim pokażemy jak w praktyce dostosować się pod wymagania VDA 5.