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Messunsicherheitsanalyse - Q7 VDA 5 GUM

Als Ergebnis weltweiter Zusammenarbeit der messtechnischen Organisationen wurde der GUM (Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement) 1993 veröffentlicht. Der GUM ist als DIN V ENV 13005 der Standard in der internationalen Messtechnik und im Kalibrierwesen. Ziel des GUM ist, die Messunsicherheit (Wertebereich, in dem der wahre Wert der Messgröße mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit liegt) durch systematische Vorgehensweise zu ermitteln. Dieses Vorgehen unterscheidet sich grundsätzlich von den Methoden der MSA (Measuring Systems Analysis), die auch diesen Wertebereich ermittelt, aber nicht systematisch, sondern empirisch durch Messreihen über verschiedene Verfahren hinweg.

Der GUM erfordert schrittweises Vorgehen:

  • Der Messprozess wird analysiert. Die Einflüsse auf das Messergebnis werden identifiziert, benannt und in einer Modellgleichung dargestellt
  • Die Größen der einzelnen Einflüsse werden ermittelt (Typ A oder Typ B)
  • Die erweiterte Messunsicherheit wird errechnet

Je nach Messprozess kann der Aufwand für Analyse und Berechnung beträchtlich sein. Bei Messprozessen, die gleichartig mehrfach oder vielfach angewendet werden (im industriellen Umfeld der Normalfall), genügt es, diesen analytischen und mathematischen Aufwand ein einziges Mal zu betreiben. Alle Q7 GUM-Module arbeiten nach diesem Muster. Das Prüfprozessmodell ist nach GUM fertig ausgearbeitet, die mathematischen Zusamenhänge sind festgelegt. Der Anwender muss lediglich die von der Software abgefragten Informationen über seine individuellen Bedingungen ermitteln und eingeben. Er erhält dann auf Knopfdruck die Messunsicherheitsanalyse.

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Q7 VDA 5 GUM - Software für die Messunsicherheitsanalyse

Warum Messunsicherheitsanalyse?

Die Bewertung von Messungen hat mit der Gültigkeit der DIN EN ISO 14253-1 “Entscheidungsregeln für die Festlegung von Übereinstimmung oder Nichtübereinstimmung mit Spezifikationen” klare Regeln erhalten. Es ist gefordert, die Messunsicherheit bei der Aussage, ob Produkte die geforderten Spezifikationen einhalten oder nicht, zu berücksichtigen. Weiterhin fordert die DIN EN ISO 14253-1 die Anwendung der DIN V ENV 13005 “Leitfaden zur Angabe der Unsicherheit beim Messen” zur Ermittlung dieser Messunsicherheit. Dieser Leitfaden ist die normative Umsetzung des GUM (Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement).

Der GUM war das Ergebnis eines internationalen Projekts metrologischer Organisationen, um bei dem Thema Messunsicherheit ein einheitliches Vorgehen zu erreichen. Im DKD sind seit Ende 2000 die Messunsicherheitsanalysen nach GUM verbindlich. Da die deutsche Fahrzeugindustrie die Umsetzung der DIN 14253-1 fordert, hat sie mit dem Band VDA 5 die Arbeitsweise des GUM aufgegriffen und in vereinfachter Form, praxisgerecht aufbereitet.

Vorgehensweise VDA 5

Die Messunsicherheit wird immer nach dem selben Muster ermittelt. Im ersten Schritt wird das Modell des Prüfprozesses erstellt, d.h. die Einflüsse auf die Messunsicherheit wird benannt (Umgebungsbedingungen, Eigenschaften der Messobjekte, etc.). Im zweiten Schritt wird die Größe der Einflüsse (Komponenten) ermittelt. Diese Größe kann über Messungen ermittelt werden (Typ A) oder aus anderen Informationsquellen entnommen (Typ B) werden. Die nachfolgende Auswertung ermittelt die erweiterte Messunsicherheit und gibt Kennwerte zur Fähigkeit bzw. kleinstmögliche messbare Toleranzen aus.

Q7 VDA 5 GUM

Q7 VDA 5 GUM nimmt dem Anwender zwei dieser drei Schritte ab. Die Software bringt zahlreiche, fertige Prüfprozessmodelle aus dem Bereich der Messgröße Länge mit. Dies ist besonders für Routinemessaufgaben wichtig und wirtschaftlich. Es macht keinen Sinn, dass jede Firma die überall die prinzipiell gleiche Messaufgabe “Prüfung des Durchmessers einer Bohrung mit Innenfeinmessgerät” mit Ressourcenverbrauch entwerfen muss. Einmal genügt.

Der Anwender wird durch Abfrage einiger Bedingungen zur Auswahl des für seine Messaufgabe geeigneten Prüfprozessmodells geführt. Das Programm erfragt alle für die Analyse benötigten Angaben, die für den individuellen Prüfprozess natürlich unterschiedlich sind.

Einfache und schnelle Auswahl des Modells durch übersichtliche Drop-Down Menüs
Modifikation der Angaben des Prüfprozesses

Der Anwender kann die gelieferten Prüfprozesse bei Bedarf jederzeit modifizieren und auch neue Prüfprozessmodelle erstellen. Q7 VDA 5 GUM errechnet die Standardunsicherheit für alle Komponenten und stellt sie der Größe nach geordnet dar. Die erweitere Messunsicherheit wird errechnet und dokumentiert.

Die Kennwerte nach VDA 5 werden ermittelt und ausgegeben. Die Ausgabe der Analyse ist auch in Form einer PDF-Datei möglich.

Ausgabe der Kennwerte nach VDA 5, sortiert nach der Größe

Weitere Informationen

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Andere Voraussetzungen CD-ROM Laufwerk
Adobe Acrobat Reader 7 oder höher
Betriebssystem Windows Vista, 7, 8
Minimum CPU 1 GHz
Min. RAM 512 MB
Festplattenplatz ca. 20 MB