Как достигнуть максимальной достоверности измерений? Идеального результата не будет, но к нему надо стремиться

Магазин Gtest(R) предлагает широкую номенклатуру осциллографов на приводимой в самом конце Раздела страничке сайта, а также рекомендуемые приборы и статьи для самообразования 

             Четыре результата испытаний
                        ЛОЖНЫЙ ПРОХОД, ЛОЖНЫЙ ОТКАЗ, ИСТИННЫЙ ПРОХОД,  ИСТИННЫЙ ОТКАЗ

Матрица на рисунке 2 показывает возможные результаты испытаний и реальные результаты измеренного значения в сравнении с истинным значением ИУ. Он используется для визуализации четырех возможных результатов теста: ложный отказ, ложный проход, истинный проход и истинный отказ.

Количественная оценка ошибочного прохода имеет решающее значение для снижения рисков. Когда ИУ с неточными показаниями всё-таки проходит проверку, то это приводит к увеличению затрат на отзыв продукции, расходы на гарантийные обязательства и ответственность. Это также может нанести ущерб репутации компании.

Отправка продукции с ложного прохода тестов, т.е. DUT, не отвечающего техническим требованиям, нарушает экосистему вашей цепочки поставок. При обнаружении ошибки тестирования компания должна быстро решить проблему качества конечной продукции. Компания может изготовить больше тестируемых устройств или приобрести более эффективное испытательное оборудование в целях устранения генерирование ложных походов. 

Количественная оценка ложного отказа имеет решающее значение для снижения затрат. Когда хороший продукт не проходит испытания, его либо списывают, либо переделывают, что увеличивает производственные затраты. В производстве ложный отказ часто называют отсутствием неисправности (NFF). Это очень важный показатель, т.к производство продолжает работать, при этом себестоимость продукции не увеличивается.
Продукция списывается, когда стоимость единицы продукции низкая, а трудозатраты на ремонт превышают стоимость единицы продукции. Продукты обычно переделываются, когда затраты на рабочую силу и компоненты ниже себестоимости продукта. 
 

             Определение понятия Риск

Объединенный Комитет Руководств по Метрологии (JCGM), в состав которого входят международные организации с широким кругом участников, работающие в области метрологии, дает определение Риска.

Риск глобального производителя - это «вероятность того, что соответствующий товар будет отклонен на основании результатов будущих измерений». Риск глобального потребителя обратный: «вероятность того, что несоответствующий товар будет принят, на основе будущих результатов измерения». 

На рис. 3 показаны четыре результата - ложный отказ, ложный проход, истинный проход и истинный отказ - в упрощенном двумерном графике. Истинное значение отображается по оси x и представляет DUT. Ранее это описывалось как вес на весах.

Измеренное значение расположено по оси Y и ранее сравнивалось с выводом на шкале. Измеренные значения являются результатами испытаний. Количественная оценка красных областей ложного прохождения и ложного отказа снижает риск и стоимость тестирования.

             Количественная оценка риска

                     СОВМЕСТНАЯ ФУНКЦИЯ ПЛОТНОСТИ ВЕРОЯТНОСТИ. JCGM ОПРЕДЕЛЯЕТ РИСК

JCGM 106: 2012 определяет математическую формулу для расчета глобальных рисков в разделе 9.5 «Расчет глобальных рисков». Вероятности четырех исходов основаны на совместной функции вероятности, как показано уравнением плотности:

Уравнение рассчитывает четыре возможных исхода риска. Цвета на диаграмме рассеяния на рис. 4 иллюстрируют трехмерные (3D) точки данных для нормального распределения. Наибольшая концентрация данных отображается желтым цветом, а наименьшая - фиолетовым.

             Количественная оценка риска – а теперь соберём всё вместе

                      СОВМЕСТНАЯ ФУНКЦИЯ ПЛОТНОСТИ ВЕРОЯТНОСТИ. JCGM ОПРЕДЕЛЯЕТ ПОНЯТИЕ РИСК

Совместная функция плотности вероятности включает изменение совокупности устройств и неопределенность процесса тестирования. Вариация совокупности устройств - это нормальное распределение под колоколообразной кривой, при этом пределы тестирования обычно устанавливаются на уровне достоверности 95 проц. Устройства, что «прошли», можно считать как положительный «доход». Изменчивость  процесса тестирования - это MU всей тестовой системы. Уравнение JCGM можно применять как от простой, так и от сложной системы тестирования, поскольку несколько единиц составляют общую сумму. На рисунке 5 показаны совместные функции плотности вероятности в трех измерениях. Колоколообразные кривые показывают нормальное распределение выхода вариаций совокупности устройств и изменчивость процесса испытания. На диаграмме разброса наибольшая концентрация данных отображается желтым цветом, а наименьшая - фиолетовым.

             Риск выхода за установленные допуски

                      ФЕНОМЕН СМЕЩЕНИЯ ВОЗДЕЙСТВУЕТ НА ТОЧНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЙ

Все электронные инструменты подвержены феномену смещения выдаваемых показаний. Более того, все производители испытательного оборудования указывают рекомендуемые интервалы калибровки в технических паспортах своей продукции. Интервал калибровки обычно определяется как один раз в год. Факторы окружающей среды, такие как ударный дрейф, удары, температура, влажность, величины тока и напряжения определяют частоту калибровки. Когда инструмент выходит за пределы указанного допуска, это так и называется Выходом за Пределы Допуска (OOT). Инженеры, использующие испытательное оборудование с OOT, могут производить неточные измерения.

Результаты теста "прошел" и "не прошел" теперь подозрительны для обоих тестов; включая тесты, которые проводились ранее. Чтобы оценить, повлияло ли OOT на достоверность тестирования, ваша группа инженеров должна знать величину ООТ измерительного прибора. Вашей команде потребуются данные о работе оборудования в исходном состоянии и после калибровки для выполнения этого необходимого, но трудоемкого анализа. Эта информация позволит вам предпринять корректирующие действия, такие как повторное тестирование или отзыв продукции, что прошла тестирование.

Калибровка необходима для обеспечения точности результатов испытаний. Испытательное оборудование с OOT влияет на риски. Если ваше тестовое оборудование обладает какой бы то ни было величиной OOT, то процесс тестирования не контролируется и результаты могут быть неверными. 

 

                     ГЛАВА 3

                         Как рассчитать Риски

                     СНИЖЕНИЕ РИСКА ЗА СЧЁТ СНИЖЕНИЯ ИЗМЕНЧИВОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ. Уменьшите количество ложных результатов и ложных отказов

Компании всегда под прессом необходимости снижения затрат на готовую продукцию из-за наличествующей статистики ложных срабатываний и ошибок. Неверный пропуск подвергает вас наибольшему риску гарантийных обязательств, отзывов и расходов по ответственности. Затраты на ложный отказ возникают из-за ненужных переделок и брака. Рис 8 может помочь вам наглядно представить, как невысокая MU уменьшает количество ложных проходов и отказов.
Знание значений MU вашей испытательной системы полезно при анализе того, как уменьшить изменчивость измерений. 
Существует несколько способов уменьшения MU:

•    Используйте более современные инструменты или компоненты с более низким MU

•    Измените путь тестируемого аналогового сигнала через компоненты и узлы с наименьшим MU.

•    Откалибруйте свое испытательное оборудование с помощью более современного испытательного оборудования.

 

              Снижение риска с помощью защитных предельных уровней 
                        ОПТИМИЗАЦИЯ ЛОЖНОГО ПРОХОЖДЕНИЯ И ЛОЖНОГО ОТКАЗА

Неопределенность измерения является ключевым фактором ложных условий прохождения и ложного отказа.

Одна из стратегий управления риском ложного прохода заключается в применении защитной полосы, при которой допустимые пределы являются более строгими, чем пределы допуска. Когда данные MU известны, можно установить ограниченные пределы тестирования, чтобы уменьшить количество ложных проходов. На рисунке 9 показано, как более жесткие верхний и нижний предел теста могут уменьшить количество ложных проходов.

Уменьшите количество ложных пасов с помощью защитного предела
Когда дефектные продукты проходят тестирование, это может быть вашим самым большим риском.

Вы можете снизить риск и оптимизировать между ложным сбоем и ложным проходом с помощью защитных уровней. Цели по выходу и качеству различаются в зависимости от характеристик вашего продукта. Исходя из ваших целей, вы можете оптимизировать компромисс между ложным проходом и ложным сбоем.

Несмотря на верхний и нижний пределы испытаний, установленные инженерами, именно калибровка испытательного оборудования гарантирует, что конечная продукция будет соответствовать заявленным спецификациями.

 Магазин Gtest® - авторизованный поставщик осциллографов в Украине: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/ostcillografy 

Магазин Gtest® - авторизованный поставщик Анализаторов Спектра в Украине: https://gtest.com.ua/izmeritelne-pribory/analizatory-radiochastotnoho-spektra 

Магазин Gtest® - авторизованный поставщик генераторов сигналов в Украине: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/generatory 

Магазин Gtest® - авторизованный поставщик мультиметров в Украину: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/multimetry 

Магазин Gtest® - авторизованный поставщик кабельных тестеров в Украине: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/iskateli-skrytoi-provodki 

Магазин Gtest® – авторизованный поставщик токовых клещей: https://gtest.com.ua/izmeritelnee-pribory/tokovye-kleshchi 

Магазин Gtest® - авторизованный поставщик пирометров в Украине: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/pirometry