ISSN 1995-2732 (Print), 2412-9003 (Online)
УДК 531.7:311
DOI: 10.18503/1995-2732-2026-24-3-136-142
Аннотация
В статье рассмотрен подход к назначению требований к точности средств измерений с учетом индексов производственных процессов. Существующий нормативный подход (ГОСТ 8.051-81), устанавливающий допускаемую погрешность δизм в зависимости от поля допуска IT, не учитывает фактическую стабильность технологического процесса, характеризуемую индексом воспроизводимости Cp. Это приводит к несогласованности с требованиями руководства по анализу измерительных систем (MSA) и национальных стандартов, требующих оценки пригодности измерительных процессов через показатель %GRR, зависящий от соотношения погрешности измерений и изменчивости процесса. Применен метод статистического моделирования, основанный на анализе и формализации взаимосвязей между реальной (σтех) и наблюдаемой (σО) изменчивостью, индексами воспроизводимости Cp, допускаемой погрешностью измерения δизм, полем допуска IT и показателем %GRR. В ходе исследования получены количественные зависимости, показывающие, как условия приемлемости измерительного процесса (%GRR ≤ 10%, ≤ 30%) соотносятся с вероятностями ошибок первого (m – ложная браковка) и второго (n – пропуск брака) рода для процессов с различной стабильностью (Cp = 0,8–1,5). Выявлены критические значения δизм/IT, при которых наблюдаемый индекс Cp перестает быть объективной оценкой реальных возможностей процесса. Разработаны номограммы и алгоритмы, позволяющие по заданным параметрам процесса (Cp, IT) и допустимым рискам определить требуемую точность средств измерений. Предложенные подходы и алгоритмы предоставляют инженерам-технологам и метрологам инструмент для экономически обоснованного выбора измерительного оборудования по точности, оценки рисков контроля и планирования мероприятий по совершенствованию технологических процессов и систем метрологического обеспечения. Результаты могут быть использованы при актуализации нормативной документации и внедрении статистических методов управления качеством.
Ключевые слова
выбор средств измерений, допускаемая погрешность, GRR, воспроизводимость процесса, статистическое моделирование, оптимизация метрологического обеспечения, риски контроля
Для цитирования
Сойко А.И., Савельева Д.А., Денисова Я.В. Установление требований к точности средств измерений на основе статистического моделирования показателей воспроизводимости процесса // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2026. Т. 24. №3. С. 136-142. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2026-24-3-136-142
1. ГОСТ 8.051-81 ГСИ. Погрешности, допускаемые при измерении линейных размеров до 500 мм. Введ. 1982.01.01. Минск: Межгос. Совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 2004. 12 с.
2. ГОСТ Р 51814.5-2005. Системы менеджмента качества в автомобилестроении. Анализ измерительных и контрольных процессов. Введ. 2005.07.01. М.: Стандартинформ, 2005. 54 с.
3. Анализ измерительных систем. Ссылочное руководство. MSA: пер. с англ. Н. Новгород: ООО СМЦ «Приоритет», 2012. 422 c.
4. РМГ 29-2013 ГСИ. Метрология. Основные термины и определения. Введ. 2015.01.01. Взамен РМГ 29-99. М.: Стандартинформ, 2014. 69 с.
5. Гвоздев В.Д. Допустимая погрешность измерений: выбор значения // Законодательная и прикладная метрология. 2013. №2. С. 44-48.
6. Соломахо Д.В. Метрологическое моделирование процессов операционного контроля геометрических параметров деталей как инструмент обеспечения достоверности // Приборы и методы измерений. 2011. №1 (2). С. 117-121.
7. Чигрик Н.Н. Исследование влияния погрешности средства измерений на параметры разбраковки и точность технологического процесса при измерительном контроле высоты поршневых колец автомобильного двигателя // ОНВ. 2014. №2 (130). С. 86-92.
8. Леонов О.А., Антонова У.Ю. Выбор универсальных средств измерений для контроля гильз цилиндров двигателя при селективной сборке // Тракторы и сельхозмашины. 2017. № 6. С. 52-57.
9. ГОСТ Р ИСО 22514-4-2021. Статистические методы. Управление процессами. Часть 4. Оценка показателей воспроизводимости и пригодности процесса. Введ. 2022.01.01. Взамен ГОСТ Р 50779.46-2012/ ISO/TR 22514-4:2007. М.: Российский институт стандартизации, 2021. 40 с.
10. РД 50-98-86. Методические указания. Выбор универсальных средств измерений линейных размеров до 500 мм (по применению ГОСТ 8.051-81). Введ. 1987.07.01. М.: Госстандарт СССР, 1987. 68 с.