21
Z 8403-1996
手順3 分散分析を行う。
r=2× (1.22+3.22+4.12) =56.98
2.1( 2.2 2.3 4.6 1.4 )9.72
S= =54.078
56.98
ST=54.17
Se=0.092
分散分析を行った結果は,附属書3表5のとおりである。
附属書3表5 粗さ測定データの分散分析表
要因 f S V
戀 1 54.078 54.078
e 5 0.092 0.018
T 6 54.170 −
手順4 誤差分散に対する信号因子の効果の大きさからSN比を求める。
561 (54.078 .0018)
.98
= =52.71 ( 刀愀 2
.0018
4.2 直接的な標準はないが,測定系を構成する要素ごとにSN比が求められる場合 直接的な標準がな
い場合には,次の手順によってSN比を求める。
手順1 個々の要素の比率に対するSN比 々の要素のSN比を動特性のSN比
として求めた場合には,比率のSN比は信号の平均値の2乗m2を動特性のSN比にかけるこ
とで求められる。
手順2 個々の要素のSN比から,測定器を校正したときの比率のSN比
1 1 1
0 01 02
例 測定系を構成する要素ごとにSN比が求められる場合の例
引張強さの誤差 要素の誤差の検討を行う。引張強さを求めるための要素として,力基準機
を標準として校正した力計,力計を用いて校正した引張試験機の荷重測定系及び試験片の断
面積を測定するためのマイクロメータを考える。
手順1 個々の要素の比率に対するSN比
(1) 力計を力基準機を用いて校正したときのSN比 ゼロ点校正の後,附属書3表6
のデータを得て,このデータから比例式校正のSN比を求める。
附属書3表6 力計の測定結果
単位
荷重 (kN) 0.98 1.96 2.94 3.92 4.90
反復R1 121.20 242.45 364.25 486.05 608.25
反復R2 121.30 242.50 364.30 486.10 608.35
計 242.50 484.95 728.55 972.15 1 216.60
r=2× (0.982+1.962+······+4.902) =105.644
.0(98 242.50 .490 1 216.60) 213 102.2572
S= = =1 624 977.647
105.644 105.644
ST=1 624 979.532
――――― [JIS Z 8403 pdf 21] ―――――
22
Z 8403-1996
Se=1.885
fe=10−1=9
Ve=0.209
分散分析を行った結果は,附属書3表7のとおりである。
附属書3表7 力計による測定データの分散分析表
要因 f S V
戀 1 1 624 977.647 1 624 977.647
e 9 1.885 0.209
T 10 1 624 979.532 −
次の式によってSN比 侮
1051 1( 624 977.647.0209)
= .644 =73 596.399 (kN−2)
.0209
dB) =10 log 48.67 (dB)
荷重の平均値m1に対する比率のSN比 歙 換する。
73 596.339×2.942=636 137.3
(2) 引張試験機の荷重を力計を用いて校正したときのSN比 (1)で校正した力計を用
いて試験機の荷重の校正を行うため,附属書3表8のデータを得た。
附属書3表8 引張試験機の荷重の測定結果
単位
荷重 (kN) 0.98 1.96 2.94 3.92 4.90
反復 R1 120.70 241.20 362.80 485.00 606.90
反復 R2 120.80 241.80 363.05 485.35 607.00
計 241.50 483.00 725.85 970.35 1 213.90
r=2 (0.982+1.962+······,+4.902) =105.644
.0(98 241.50 .490 1 213.90) 213 069.2312
S= = =1 616 796.022
105.644 105.644
ST=1 616 801.185
Se=5.163
fe=10−1=9
Ve=0.574
分散分析を行った結果は,附属書3表9のとおりである。
附属書3表9 引張試験機の荷重データの分散分析表
要因 f S V
戀 1 1 616 796.0221 616 796.022
e 9 5.163 0.574
T 10 1 616 801.185 −
次の式によってSN比 侮
1051 1( 661 796.022.0574)
.644 =26 662.345 (kN−2)
=
.0574
dB) =10 log 44.26 (dB)
――――― [JIS Z 8403 pdf 22] ―――――
23
Z 8403-1996
荷重の平均値m2に対する比率のSN比 歙 換する。
26 662.345×2.942=230 458.6
(3) マイクロメータをブロックゲージで比例式校正を行ったときのSN比 附属書3
表10のデータを得た。
附属書3表10 マイクロメータによる測定結果
単位 mm
反復 標準値
5.000 15.000 25.000
R1 5.001 15.003 25.008
R2 5.005 15.007 25.002
計 10.006 30.010 50.010
r=2 (52+152+252) =1 750
5( 10.006 25 50.010) 21 750.432
S= = =1 750.860 106
1 750 1 750
ST=1750.860 152
Se=4.6×10−5
fe=10−1=9
Ve=5.1×10−6
分散分析を行った結果は,附属書3表11のとおりである。
附属書3表11 マイクロメータによる測定データの分散分析表
要因 f S V
戀 1 1 750.860 106
1 750.860 106
e 9 0.000 046 0.000 005 1
T 10 1 750.860 152 −
次の式によってSN比 侮
11 1( 750.860 106.0000 005 )1
750
= =196 174.8 (kN−2)
.0000 005 1
dB) =10 log 52.93 (dB)
寸法の平均値m3に対する比率のSN比 歙 換する。
196 174.8×15.02=44 139 330.0
手順2 要素ごとのSN比から推定した試験機の総合的なSN比 単位をそろえるために比率
に直したSN比を用い,試料断面積の測定誤差を見積もるために,寸法測定は縦横そ
れぞれ1回の合計2回分を考慮する。
1 1 1 1 1 1 2
= 2=
0 01 02 03 636 1373. 230 4586. 44 139 3300.
2
1
=5.956 5×10−6≒
410
試料断面積の測定誤差は,
1×100=0.24 %
410
――――― [JIS Z 8403 pdf 23] ―――――
24
Z 8403-1996
と推定された。
5. 測定方法の選択及び改善 同一測定対象について2種類以上の測定方法がある場合には,次の手順で
測定方法を選定する。
手順1 次によって測定誤差を明らかにする。
(1) 選択する測定方法を制御因子とし,その水準を明らかにする。
(2) 信号因子及び誤差因子並びにそれらの水準を定める。
(3) N比を求めるための実験及び測定を行う。
(4) 分散分析を行い,SN比を求める。
(5) N比の比較を行う。制御因子の水準別に測定の誤差を求める。
手順2 次によって測定誤差の経済性評価を行う。
(1) 比例定数を求める。
(2) 測定の誤差分散を そのときの目標値をm0とし,測定誤差による損失Lを求める。望
大特性の場合にも製造段階では目標値m0があると考え,比率のSN比 いて,下側
許容限界について損失Lを求める。
望小特性又は普通特性の場合
A0 2
L≒ 2
Δ0
望大特性の場合
2 2
A m0 A0 m0
L≒ =
(m0 Δ) 2 (m0 Δ0 ) 2
(3) 測定にかかわる総損失L (T) を求める。
(4) 測定にかかわる1年間の損失を比較し,損失の最も小さい測定方法を求める。
例 製造業者1及び製造業者2の引張試験機がある。どちらを採用するかを決定したい場合の例。
手順1 測定の誤差を明らかにする。
(1) 制御因子の水準の決定
H1 : 製造業者1の引張試験機(容量4.9kN)
H2 : 製造業者2の引張試験機(容量9.8kN)
(2) 信号因子及び誤差因子の水準の選び方 使用される測定器の目盛の上下限の範囲
で小さい方から等間隔にM1,M2,M3を選ぶ。この例では,要素のSN比との統合
を考慮して,比率のSN比を用いる。
また,使用範囲をカバーするための標示因子,及び誤差の原因となる誤差因子
として,代表的なものを附属書3表12のように選ぶ。B及びCは標示因子,他は
誤差因子とする。
――――― [JIS Z 8403 pdf 24] ―――――
25
Z 8403-1996
附属書3表12 引張試験機の測定誤差比較実験の因子及び水準の選定
因子 水準
1 2 3
A 室温 13℃ 23℃ −
B 材料 PS PP POM
C 試験片の断面積 7.25mm2 14.7mm2 30.0mm2
D 引張速度 小 中 大
E 試験片取付け位置誤差 −hE 0 +hE
(3) 実験結果 附属書3表12の因子を直交配列表L18に割り付けて,実験を行った結
果は,附属書3表13のとおりである。特性値の単位は力の次元とするが,試験片
の寸法(断面積)のばらつきがあるので,試験片の断面積Cごとに平均断面積に
対して換算した値とする。
附属書3表13 割付け及び実験結果
単位 N
行番 因子 A B C D E e e e 引張試験機(制御因子)
列番 1 2 3 4 5 6 7 8 H1 H2
1 1 1 1 1 1 1 1 1 426 455
2 1 1 2 2 2 2 2 2 851 894
3 1 1 3 3 3 3 3 3 1 680 1 702
4 1 2 1 1 2 2 3 3 264 273
5 1 2 2 2 3 3 1 1 538 567
6 1 2 3 3 1 1 2 2 1 108 1 206
7 1 3 1 2 1 3 2 3 501 510
8 1 3 2 3 2 1 3 1 1 053 1 085
9 1 3 3 1 3 2 1 2 2 031 2 090
10 2 1 1 3 3 2 2 1 464 459
11 2 1 2 1 1 3 3 2 774 740
12 2 1 3 2 2 1 1 3 1 580 1 561
13 2 2 1 2 3 1 3 2 269 270
14 2 2 2 3 1 2 1 3 514 535
15 2 2 3 1 2 3 2 1 982 1 012
16 2 3 1 3 2 3 1 2 487 470
17 2 3 2 1 3 1 2 3 941 954
18 2 3 3 2 1 2 3 1 2 053 2 122
(4) 分散分析を行いSN比を求める。断面積(因子C)を信号とした比例式のSN比を
求める。分散分析表は,附属書3表14のとおりである。
(a) 1 : 製造業者1の試験機のSN比
ST=4262+8512+······+2 0532=20 748 764
Bの水準ごとにCの線形式を求める。
B1 : L1=M1C11+M2C12+M3C13
=7.25×890+14.7×1 625+30.0×3 260
=128 140
B2 : L2=······=82 028.65
B3 : L3=······=158 994.8
r=M12+M22+M32=7.252+14.72+30.02
――――― [JIS Z 8403 pdf 25] ―――――
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JIS Z 8403:1996の国際規格 ICS 分類一覧
- 03 : サービス.経営組織,管理及び品質.行政.運輸.社会学. > 03.120 : 品質 > 03.120.01 : 品質一般