05: Mathematische Methoden im QM COPY Flashcards
4 Schritte Vorgehensweise in der Statistischen Versuchsmethodik (SVM) +Erklärungen
- Systemanalyse (Zieldefinition, Ermittlung potentiell wichtiger Produktmerkmale und Prozessparameter)
- Versuchsstrategie (Auswahl des Versuchsplans, Festlegung der Faktorstufen)
- Versuchsdurchführung (Realisierung der Einzelversuche, Erfassen der Ergebnisse)
- Versuchsauswertung (Ermittlung und Darstellung statistischer Kenngrößen, Interpretation der Ergebnisse)
Versuchsstrategie - 3 Möglichkeiten der Versuchsplanung + Interdisziplinäres Team?
- Einfaktormethode (Variation eines Parameters unter Konstanthaltung aller anderer)
- Vollfaktorielle Versuchspläne (Untersuchung aller möglichen Kombinationen der Faktoreinstellungen)
- Teilfaktorielle Versuchspläne (Versuchsreduktion durch Vermengung der Wechselwirkungen mit einem Haupteffekt)
EXPERTEN/METHODIKER/VERSUCHSDURCHFÜHRER
Einfaktormethode Vor- und Nachteile
+ einfache und intuitive Handhabung
+ strukturiertes und reproduzierbares Vorgehen
+ wissenschaftshistorisch weit verbreitet
+ bei geringer Anzahl Parametern kleiner Aufwand
- unbewusste Überlagerung von Wechsel- und Haupteffekten
- Nichterkennung eines Effektes, obwohl existent
- falsche Einstufung eines Effektes als stark
- falsche Interpretation eines Effektes
- keine Berücksichtigung von Störgrößen
- bei großer Anzahl Parameter nicht wirtschaftlich
Vollfaktorielle Versuchsplanung Vor- und Nachteile
+ Untersuchung des Einflusses aller Faktoren und Wechselwirkungen
+ Haupt- und Nebeneffekte berechenbar
+ systematische Kombination aller Faktorstufen
- Versuchsaufwand steigt exponentiell mit der Anzahl zu berücksichtigender Faktoren
- für mehr als 4 Faktoren nicht wirtschaftlich
- für Screening-Experimente daher nur eingeschränkt anwendbar
Teilfaktorielle Versuchsplanung VOR und NACHTEILE
+ Konzentration auf Haupt- und die wichtigsten Nebeneffekte
+ deutliche Reduktion der Versuchsumfänge
+ anwendbar für eine höhere Anzahl an Faktoren
- Vernachlässigung von Wechselwirkungen
- Vorkenntnisse notwendig, um zu entscheiden, welche Wechselwirkungen vernachlässigbar sind
- Fehlinterpretation möglich
- Regressionspolynom der Versuhcsergebnisse weist Abweichungen auf
Verfahren zur statistischen Auswertung von Versuchsplänen
- Regressionsanalyse
- Vertrauensbereich
- Varianzanalyse
Beschreibung Regressionsanalyse
Bildung eines Regressionspolynoms zur Interpolation innerhalb des untersuchten Bereichs
Beschreibung Vertrauensbereich
Berechnung eines Zufallsstreubereiches um die Effekte der einzelnen Faktoren
Beschreibung Varianzanalyse
Test, ob der Einfluss eines Faktors die Versuchsstreuung signifikant übersteigt
Definition Statistische Prozessregelung (SPC) + Vorgehensweise der SPC
SPC ist ein Vorgehen zur Kontrolle und Regelung von Prozessen mittels statischer Werkzeuge und durch den Einsatz von Qualitätsregelkarten
- Vorlauf durchführen
- Bestimmen der Eingriffsgrenzen
- Qualitätsregelkarte führen
Zerlegung der Einflüsse auf einen realen Prozess - Prozessbild = ?
Prozessbild = Natürliche Streuung + Systematische Einflüsse + Spezielle Einflüsse
Wie testet man auf Normalverteilung der Messergebnisse`?
- Anderson-Darling-Test
- Moving-Range-Methode
Beschreibung Anderson-Darling-Test
Bestimmen der Abstände zwischen idealer Normalverteilung und den real gemessenen Werten
Beschreibung Moving-Range-Methode
Betrachtung des zeitlichen Verlaufs der Abstände der Werte
Datentypen und deren Beschreibung für klassische SPC für normalverteilte Prozesse
Variable Daten: - kleine Mengen von Werten ausreichend
- Individualwerte oder auch Stichproben
- Regelkartentypen (Mittelwert, Moving Range, Standardabweichung )
Attributive Daten: - höhere Anzahl an Werten notwendig
- Regelkartentypen (Durchschnittlicher Anteil an Defekten, Absolutanzahl an Defekten, Anzahl Fehler pro Bauteil)