RENUMBER - „Differenzierung zwischen Messunsicherheit und Modellfehler bei der Beschreibung von Messprozessen“

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Robert Heinrich Schmitt
• Fachliche Zuordnung: Messsysteme
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 508590565

Da jeder Messprozess inhärent unsicherheitsbehaftet ist, führt die Weiterverwendung von unsicherheitsbehafteten Messdaten dazu, dass abgeleitete Aussagen ebenfalls unsicher sind. Dies kann zu fehlerhaften Entscheidungen führen. Ist die Messunsicherheit bei der Prüfung eines produzierten Merkmals zu hoch und liegt das Merkmal nahe an den Spezifikationsgrenzen, ist die Entscheidung, ob das Merkmal innerhalb oder außerhalb der Spezifikation liegt, risikobehaftet. Dadurch kann es passieren, dass Teile, die innerhalb der Spezifikation liegen bei der Prüfung aussortiert werden (α-Fehler) oder umgekehrt (β-Fehler). Im zweiten Fall bedeutet dies, dass fehlerhafte Teile an den Kunden weitergeben werden und dort möglicherweise einen durch den Produzenten zu verantwortenden Schaden verursachen. Beide Fälle können, je nach Produktions- und Fehlerkosten, zu einem hohen wirtschaftlichen Schaden führen. Da ohne Kenntnis der Messunsicherheit bei der Messdatenerhebung das Risiko von Fehlentscheidungen nicht bestimmt und damit nicht kontrolliert werden kann, sind Messwerte ohne Messunsicherheitsangabe wertlos. Bisherige Verfahren zur Bestimmung der Messunsicherheit nutzen ein Modell der Messung als Grundlage für die Angabe der Messunsicherheit. Mit diesem Modell wird die Messunsicherheit aufbauend auf den natürlichen Schwankungen der Eingangsgrößen bestimmt. Systematische Abweichungen innerhalb des Messprozesses werden bei der Bestimmung des Messunsicherheit berücksichtigt, sofern diese nicht zu eliminieren sind. Abweichungen zwischen Realität und Modell im Sinne eines Modellfehlers, werden bei der Bestimmung der Messunsicherheit jedoch oftmals nicht berücksichtigt. Das führt dazu, dass die angegebene Messunsicherheit unter Umständen zu groß abgeschätzt wird und Kosten durch die fehlerhafte Angabe der Fertigungstoleranzbreite entstehen. Zur exakten Bestimmung der Messunsicherheit ist es demnach notwendig, zwischen der Messunsicherheit und dem Modellfehler zu differenzieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen