Fehlerrechnung/ Fehlerfortpflanzung

Hallo,

und zwar beziehen sich alle Infos die ich bisher zu dem Thema gefunden habe, immer eher auf eine bestimmte Formel und das hilft mir nicht viel weiter…

Also ich hab folgendes Probelem für einen Versuch stelle ich Tabeletten her, ich wiege die Menge an Material ab (Fehler 1), verarbeite das mit einem Presshilfsmittel und siebe es anschließend durch (Fehler 2)dann verpresse ich das Ganze (Fehler 3) anschließend wird es im Ofen sintert (Fehler 4) und dann auf Bruchfestigkeit getestet (Fehler 5). So da sich die Fehler nun summieren, weiß ich nicht recht wie ich, wenn ich Fehlerfortpflanzung mache das am cleversten berechne.

Rechne ich einfach GesamtFehler= Fehler1/Wert1 +Fehler2/Wert2 usw …

weil eine Formel zum abeleiten habe ich ja nciht …
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und meint ihr auch das 20 Proben reichen werden, um ein aussagekräftiges Ergebnis zu erhalten?

Danke im vorraus

Hi Jay,

es kommt darauf an, was du wissen willst. Den Gesamt fehle kannst du nach dem letzten Produktionsschritt messen: Der Normwert für das Gewicht ist dir bekannt, schnapp dir 20 Tabletten und wiege sie, SD berechnen und du hast einen schätzer für die Streuung. Oder du berechnest den MSE zum vorgegeben mittleren Gewicht oder vorgegebener Streuung (http://en.wikipedia.org/wiki/Mean_squared_error).

Wenn du aber wissen willst, in welchem Produktionsschritt die meiste Streuung „erzeugt“ wird, dann ist eine Varianzkomonentenanalyse interssant, die Bestandteil von linearen (gemischten) Modellen ist (http://www.d.umn.edu/math/docs/saspdf/stat/chap69.pdf / http://www.statgraphics.com/analysis_of_variance.htm). Für deise musst du dann aber in jedem Scjritt 20 Tabletten messen.

Einfaches Aufsummieren der Fehler berücksichtigt nicht die Struktur von Zufallsprozessen. Das Fehlerfortpflanzungsgesetz (http://de.wikipedia.org/wiki/Fehlerfortpflanzung) ist da adäquater.
Grüße,
JPL

P.S.: 20 Tabletten sind ein guter Anfang, aber je mehr desto besser.
wichtiger zu wissen wäre aber, wie stabil die produktionsschritte sind, d.h. wie wahrscheinlich es ist, dass sich dort etwas ändert. Denn bei jeder Änderung kannst du das Spiel wieder von vorne machen. Kontinuierliche Prozeßüberwachung kannst du mittels Regelkarten (http://www.faes.de/Basis/Basis-Statistik/Basis-Stati…) kontrollieren.

Hallo,

danke erstmal …
also das Ziel der ganzen Angelegenheit ist es die Bruchfestigkeit des Materials herauszufinden.
Also interessiert mich quasi nur der Gesamtfehler am Ende.

Die Idee mit der Endwägung ist zwar gut aber nicht praktikabel, da ich dem Material ja noch ein Presshilfsmittel hinzufüge, zwar eine in ml definierte Menge, da es aber kein Wasser ist, ist das mit dem Gewicht wieder schwierig.

Aber die Idee mit der Prozessüberwachung find ich nicht schlecht, das werd ich mir mal genauer ansehen.

Hi Jay,

also das Ziel der ganzen Angelegenheit ist es die
Bruchfestigkeit des Materials herauszufinden.
Also interessiert mich quasi nur der Gesamtfehler am Ende.
Die Idee mit der Endwägung ist zwar gut aber nicht
praktikabel, da ich dem Material ja noch ein Presshilfsmittel
hinzufüge, zwar eine in ml definierte Menge, da es aber kein
Wasser ist, ist das mit dem Gewicht wieder schwierig.

Das mit dem Gewicht war nur ein Bsp. SD, MSE & Co kannst du auch auf Bruchfestigkeit oder andere eigenschaften übertragen, solange du einen Normwert hast und es hinreichend genau messen kannst.

Aber die Idee mit der Prozessüberwachung find ich nicht
schlecht, das werd ich mir mal genauer ansehen.

Prozessüberwachung beinhaltet dann natürlich auch die Messung der Bruchfestigkeit und dass diese sich innerhalb bestimmter Grenzen bewegt (hier ist das Toleranzintervall wichtiger als das Konfidenzintervall!). Praktisches Problem ist an diesem Ansatz, dass die Bruchfestigkeit eine destruktive Messung ist und du daher immer einen gewissen %-Satz wegwerfen musst. Hinzukommt, dass du eine fortlaufende Dokumentation brauchst, die irgendwann recht umfangreich werden kann. Für eine 1x Messung (um z.b. einen Eindruck von der Bruchfestigkeit zu bekommen) brauchst du noch keine Prozessüberwachung.

Grüße,
JPL

Hallo JPL,

als Ziel der Übung scheint mir das Erhalten einer möglichst konstanten Bruchfestigkeit der Preßlinge zu sein.
Die „Fehler“ 1 bis 3 sind meiner Ansicht nach keine Fehler, die Schritte kann ich ganz gut konstant halten, was man über eine Wägung und eine empfindliche Bruchfestigkeitsprüfung, jeweils nach dem Verpressen, prüfen muß.
Schwankt eventuell bereits hier die Bruchfestigkeit stark (und die Gewichtskonstanz ist gegeben), so liegt das wahrscheinlich an der Einarbeitung des Preßhilfsmittels. Z.B. verringert Magnesiumstearat bei einer zu langen Mischdauer mit dem restlichen Material ganz deutlich die Bruchfestigkeit der Tabletten. Auch wenn, wie hier, ein flüssiges Preßhilfsmittel eingetragen wird, kann das von Ansatz zu Ansatz zu Schwankungen der Verteilung führen.
Das Sintern („Fehler 4“) scheint mir der Schritt zu sein, der wenig einheitlich zu gestalten ist. Die mehr oder weniger große Konstanz der Aufheiz-, Halte- und Abkühl-Phasen könnte man mit einem – in der Tablette angebrachten - Thermoelement prüfen. Eine Frage ist dabei auch: Wie unterschiedlich wandert das flüssige Preßhilfsmittel während der einzelnen Sintervorgänge im Preßling herum?
Die Schwankung der Bruchfestigkeit („Fehler 5“) kann man mit, beim Hersteller des Bruchfestigkeitstesters käuflichen, mechanischen Standardtabletten prüfen.
Die Frage gehört also mehr zum Brett: „Physik“ als hierher. Mit dem Rechenschieber erziele ich keine Konstanz der Bruchfestigkeit von Tabletten.

Grüße

watergolf

Hi watergolf,

Die Frage gehört also mehr zum Brett: „Physik“ als hierher.
Mit dem Rechenschieber erziele ich keine Konstanz der
Bruchfestigkeit von Tabletten.

Das stimmt - die Überprüfung der konstanten Produktion ist dann aber doch wieder ein Thema für dieses Brett. Viel Glück,
JPL