3D-mittausjärjestelmän tilastollinen analyysi : kyvykkyyden arviointi GRR-menetelmällä

Abstract

Opinnäytetyössä tarkastellaan Ponssen 3D-mittausjärjestelmän luotettavuutta ja kyvykkyyttä, keskittyen erityisesti toistettavuuden ja uusittavuuden arviointiin käyttäen erilaisia mittausparametreja, kuten suodatus- ja resoluutioasetuksia. Vaikka mittausjärjestelmän kyvykkyyden arviointiin tyypillisesti kuuluu myös harhan tarkastelu, tässä tutkimuksessa harhan määrittäminen on rajattu ulkopuolelle resurssien ja aikarajojen vuoksi. Tutkimus keskittyy ymmärtämään, miten valitut asetukset vaikuttavat mittausjärjestelmän toimintaan ja mittaustulosten luotettavuuteen.

Mittauksissa käytettiin VTT MIKESiltä lainattua hitsattua peltirakennetta, joka vastaa Ponssen tuotantokappaleiden ominaisuuksia, mutta on kokonsa puolesta helposti käsiteltävä mittauksissa ja logistiikassa. Mittaukset suoritettiin erilaisilla suodatus- ja resoluutioasetuksilla, ja saadut tulokset analysoitiin kattavasti tilastollisin menetelmin. Analyysimenetelminä käytettiin muun muassa Gage R&R (Crossed), One-Way ANOVA ja Type 1 Gage Study -menetelmiä, jotka auttoivat arvioimaan mittausjärjestelmän toistettavuutta ja uusittavuutta. Lisäksi poikkeamien analysointiin käytettiin I-Chart-kaavioita, ja datan jakaantuneisuus tarkistettiin Graphical Summary -työkalun avulla, joka tarjosi lisätietoa mittausdatasta.

Tulokset osoittivat, että mittausjärjestelmän vaihtelu riippui merkittävästi käytetyistä asetuksista, erityisesti suodatus- ja resoluutioasetuksista. Full-resoluution ja Gauss-suodatuksen käyttö tuotti johdonmukaisempia ja luotettavampia tuloksia verrattuna muihin asetuksiin. Työssä todettiin, että mittausjärjestelmän luotettavuutta voidaan parantaa vakioimalla mittausasetukset ja kehittämällä tarkempia mittausohjeita. Tulokset tarjoavat arvokasta tietoa mittausjärjestelmän optimointiin, mikä tukee laadunvalvontaa ja mittaustarkkuuden kehittämistä jatkossa. Tulosten perusteella suositellaan lisätutkimuksia erityisesti koneistettujen osien mittauskyvykkyyden osalta, joiden vaatimat toleranssit ovat huomattavasti tiukemmat.