Einführung
In letzter Zeit gab es viele Diskussionen über Schutzband und Schutzband-Methoden. Insbesondere im Hinblick auf Konformitätserklärungen und Entscheidungsregeln und wie Sie Unsicherheiten berücksichtigen.
Dies führte dazu, dass ich mich weiter mit verschiedenen Guard-Banding-Methoden befasste. Derzeit gibt es ein paar empfohlene Methoden und viele Meinungen. Also wollte ich herausfinden, welche Guard-Banding-Methoden Labore verwenden und welche anderen Optionen es gibt.
Was ich fand, war erstaunlich!
Einige der Methoden, zu deren Verwendung Labore empfohlen werden, sind die schlechtesten Optionen für das Labor (und seine Kunden) in Bezug auf das Herstellerrisiko und falsche Ablehnung (mehr dazu erfahren Sie später). Dies kann darauf zurückzuführen sein, dass die meisten Leitfäden, Regulierungsbehörden und Experten den Laboren Informationen vorlegen, die sich hauptsächlich auf falsche Akzeptanz konzentrieren.
Bei meinen Recherchen habe ich viele Optionen gefunden. Viele, von denen ich nicht wusste, dass es sie gibt. Je mehr ich recherchierte, desto mehr Methoden fand ich. Einige der von Experten empfohlenen Leitfäden enthielten zusätzliche Methoden, über die niemand spricht, die aber für viele eine praktikable und einfach zu implementierende Option sein können.
Außerdem haben einige der Methoden, die ich gefunden habe, das Risiko falscher Annahmen (d. h. Verbraucherrisiko) und falscher Ablehnung (d. h. Herstellerrisiko) zwischen einem Labor und seinen Kunden viel besser aufgeteilt.
In diesem Leitfaden lernen Sie:
- Was ist Guard Banding,
- Warum Guard Band
- Was ist das Testunsicherheitsverhältnis?
- Methoden zur Bewachung von Bandern
- Zusammenfassung der Guard-Banding-Methoden
- Welche Methode ist die beste für Ihr Labor?
- Vergleich der Guard-Banding-Methoden
Was ist Guard Banding?
Guard Banding ist eine Technik, die verwendet wird, um das Risiko einer falschen Konformitätsentscheidung zu verringern, wie z. B.:
- Falsche Annahme: Es wird behauptet, dass ein Ergebnis innerhalb der Toleranz liegt, wenn es außerhalb der Toleranz liegt.
- Falsche Ablehnung: Es wird behauptet, dass ein Ergebnis außerhalb der Toleranz liegt, wenn es innerhalb der Toleranz liegt.
Diese Ereignisse werden allgemein als Fehler vom Typ I und Typ II bezeichnet.
Schauen Sie sich das Bild unten an. Es gibt Ihnen eine gute Vorstellung davon, was Schutzbanding ist und wie es angewendet wird.
Warum Guard Band
Letztendlich verwenden Sie Schutzbandmethoden, um das Auftreten von Fehlern bei falscher Annahme (Fehler vom Typ I) und falscher Ablehnung (Fehler vom Typ II) zu verhindern. Beide Szenarien können negative Auswirkungen auf das Labor und seine Kunden haben.
Aus diesem Grund sollten Labore Schutzbänder verwenden.
Heute interessieren sich die meisten Labore für das Konzept des Guard Banding, um die Anforderungen der ISO/IEC 17025:2017 zu erfüllen. Dies ist zwar keine schlechte Praxis, aber viele Labore wissen nicht, warum sie Schutzbänder verwenden, außer um eine Anforderung zu erfüllen.
Sie sollten jedoch die Verwendung von Schutzbändern in Betracht ziehen, um das Vertrauen in die vom Labor gemeldeten Ergebnisse zu verbessern.
Darüber hinaus gibt es viele Szenarien, in denen eine 4:1 TUR nicht möglich ist. In diesen Situationen kann die Verwendung von Schutzbanding dazu beitragen, die Wahrscheinlichkeit eines Szenarios mit falscher Annahme oder falscher Ablehnung zu verringern.
Daher sollte Ihr "Warum" darin bestehen, das Risiko des Auftretens von falschen Annahmen oder falschen Ablehnungen zu verringern und nicht nur eine ISO-Anforderung zu erfüllen.
Was ist das Testunsicherheitsverhältnis?
In diesem Leitfaden werden Sie viele Verweise auf das Test Uncertainty Ratio (TUR) sehen. Wenn Sie damit nicht vertraut sind, lassen Sie mich Ihnen eine kurze Zusammenfassung geben.
Gemäß dem ANSI Z540.3-Handbuch ist das Testunsicherheitsverhältnis das Verhältnis der akzeptablen Toleranz (T) der zu prüfenden Einheit (UUT) zur erweiterten Unsicherheit (U) des Messprozesses.
Die Toleranz wird durch die Differenz zwischen der oberen und unteren Toleranz des Prüflings dargestellt. und wird durch das Zweifache der erweiterten Unsicherheit des Messprozesses dividiert.
Formel für das Testunsicherheitsverhältnis
Werfen Sie einen Blick auf die unten angegebene TUR-Formel:
Wo
TUR – Testunsicherheitsverhältnis
TU – Obere Toleranzgrenze
TL – Untere Toleranzgrenze
U – Erweiterte Unsicherheit
Das Testunsicherheitsverhältnis wird häufig als Leistungsmetrik verwendet, um die Qualität eines Messergebnisses zu beurteilen. Derzeit ist der Maßstab für die TUR ein Verhältnis von 4:1, bei dem die erweiterte Unsicherheit 1/4 oder 25 % der Toleranz beträgt.
In den meisten Situationen formulieren Personen, die die Qualität eines Messergebnisses anhand seiner TUR bewerten, typischerweise die folgenden Meinungen:
- Weniger als 4:1 TUR gilt als minderwertig, und
- Eine TUR von mehr als 4:1 gilt als bessere Qualität.
Obwohl eine 4:1 TUR nicht immer praktikabel oder technisch möglich ist, betrachten viele sie als Standardmaßstab, um die Qualität eines Messergebnisses zu bewerten.
Jetzt, da Sie wissen, was das Testunsicherheitsverhältnis ist, sollte der Rest dieses Leitfadens mehr Sinn ergeben. In diesem Leitfaden sehen Sie Verweise auf TUR in den meisten Guard-Banding-Methoden.
Wenn Sie mehr über das Testunsicherheitsverhältnis erfahren möchten, klicken Sie auf den untenstehenden Link, um meinen Leitfaden zu lesen.
Methoden zur Bewachung von Bandern
Wenn Sie Unsicherheiten berücksichtigen müssen, gibt es mehrere Guard-Banding-Methoden, die Sie verwenden können. In diesem Abschnitt erfahren Sie mehr über einige der beliebtesten Methoden, die von ISO/IEC 17025-akkreditierten Laboren verwendet werden.
Insgesamt werden in diesem Leitfaden 13 Guard-Banding-Methoden behandelt. Zwei dieser Methoden sind im ANSI Z540.3 Handbook zu finden, drei der Methoden stammen aus der NCSLi Recommended Practice RP-10, zwei Methoden stammen aus dem UKAS M3003 und der Rest kann in Guard Banding Papers gefunden werden, die von Dave Deaver oder Bill Hutchinson in den 1980er und 1990er Jahren geschrieben wurden.
Sie werden feststellen, dass 3 der Methoden in diesem Handbuch Duplikate anderer Methoden sind. Der einzige Unterschied besteht in der Ressource, aus der sie stammen, und den Formeln, die zum Durchführen des Guardbandings verwendet werden. Obwohl diese Methoden genau die gleichen Ergebnisse liefern, werden beide Versionen der Methode in diesem Leitfaden vorgestellt, da der Ansatz für das Guardbanding unterschiedlich dargestellt wird, was die Implementierung für einige Labore erleichtern kann.
Die 13 Methoden, die Sie in diesem Leitfaden kennenlernen werden, sind:
- ANSI Z540.3 Handbuch Methode 5,
- ANSI Z540.3 Handbuch Methode 6,
- konstantes Verbraucherrisiko (CR4:1),
- ILAC G8-Methode,
- ISO 14253-1 Methode,
- Guardbanding mit Vertrauen Methode 2,
- NCSLi RP-10: Konstante Z,
- NCSLi RP-10: Linear Z,
- NCSLi RP-10: Statistisches Z,
- Vorherige NCSLi RP-10 Methode,
- Fluke RSS-Methode,
- UKAS M3003 (3. Auflage) M3 und
- UKAS M3003 (4. Auflage) M2.
Um mehr über diese Methoden zu erfahren, scrollen Sie nach unten und lesen Sie weiter.
1. Schutzbanding gemäß ANSI Z540.3 Handbuch Methode 5
Das Schutzband mit dieser Methode basiert auf der erweiterten Unsicherheit des Kalibrierprozesses.
Viele Leute fragen: "Verwende ich die Kalibrierunsicherheit pro ILAC P14 oder die CMC-Unsicherheit?"
Derzeit ist der allgemeine Konsens (den ich von zwei verschiedenen Ausschüssen gehört habe), dass Sie Ihre CMC- oder Kalibrierprozessunsicherheit verwenden sollten und nicht Ihre Kalibrierunsicherheit gemäß ILAC P14 , die Einflüsse aus dem Prüfling (d. h. UUT-Auflösung und UUT-Wiederholbarkeit) enthält.
Schauen Sie sich das Bild unten an, um einen Auszug aus dem ANSI/NCSL Z540.3-2006 Handbuch zu sehen.
Die Schutzbandmethode 5 aus dem ANSI/NCSL Z540.3-2006 Handbuch ist eine der einfachsten und am häufigsten verwendeten Schutzbandtechniken. Es ist jedoch eine der schlechtesten Methoden, die ein Labor in Bezug auf das Produzentenrisiko (d. h. falsche Ausschleusung) und die Kosten anwenden kann.
Das Grundkonzept besteht darin, die erweiterte Unsicherheit von der Toleranzgrenze zu addieren und zu subtrahieren, bevor Sie Ihren Entscheidungsregeln folgen und eine Konformitätserklärung abgeben (z. B. Bestanden oder Nicht bestanden).
Garnbanding-Formel
Nachfolgend finden Sie die Formel für die Schutzbandmethode 5 aus dem ANSI/NCSL Z540.3-2006 Handbuch.
Wo
A – Akzeptanzgrenze
L – Toleranzgrenze
U95% – Erweiterte Unsicherheit (95% C.I. wobei k=2)
Anweisungen
Befolgen Sie die nachstehenden Anweisungen, um diese Methode anzuwenden:
Schritt 1. Ermitteln Sie den Wert der Toleranzgrenze (L).
Schritt 2. Ermitteln Sie den Wert der erweiterten Unsicherheit (U).
Schritt 3. Addieren und Subtrahieren der Toleranzgrenze durch die erweiterte Unsicherheit
2. ANSI Z540.3 Handbuch Methode 6
Eine weitere beliebte Guard-Banding-Methode (insbesondere für Labore, die nach ANSI Z540.3 akkreditiert sind) ist ANSI/NCSLi Z540.3-2006 Handbook Method 6. Die bei dieser Methode verwendete Schutzbandtechnik basiert auf dem Testunsicherheitsverhältnis (TUR).
Schauen Sie sich das Bild unten an, um einen Auszug aus dem ANSI/NCSL Z540.3-2006 Handbuch zu sehen.
Die Methode wurde von Mike Dobbert von Keysight Technologies auf dem NCSLi Symposium 2008 in seinem Artikel "A Guard Band Strategy for Managing False Accept Risk" vorgeschlagen.
Wenn Sie den Artikel lesen möchten, klicken Sie einfach auf den untenstehenden Link.
Eine Guard-Band-Strategie für das False-Accept-Management | Scheinwerfer
Das Ziel dieser Methode ist es, Ihre Toleranz an eine Akzeptanzgrenze anzupassen, bei der die maximale Wahrscheinlichkeit einer falschen Annahme (PFA) 2 % oder weniger beträgt. Ursprünglich war es eine Lösung, um die 2% PFA-Anforderung von ANSI Z540.3-2006 zu erfüllen. Jetzt erfreut sie sich wieder großer Beliebtheit, da sie im Vergleich zu Methode 5 (im vorherigen Abschnitt) ein geringeres Produzentenrisiko aufweist und weniger Überlappungsszenarien liefert.
Persönlich habe ich diese Methode verwendet, um die Anforderungen von ANSI Z540.3-2006 zu erfüllen. Ich habe es jedoch noch nie verwendet, um die ISO/IEC 17025:2017 zu erfüllen.
Diese Technik ist fortgeschrittener, kann aber mit Software wie Microsoft Excel oder Crystal Reports unter Verwendung der folgenden Formel automatisiert werden.
MS EXCEL: = [Zelle L]–[Zelle U95%]*(1,04-(EXP((0,38*LN([Zelle TUR]))-0,54)))
Garnbanding-Formel
Nachfolgend finden Sie die Formel für die Schutzbandmethode 6 aus dem ANSI/NCSL Z540.3-2006 Handbuch.
Wo
A2 % – Akzeptanzgrenze bei maximal 2 % PFA
L – Toleranzgrenze
U95% – Erweiterte Unsicherheit (95% C.I. wobei k=2)
TUR – Testunsicherheitsverhältnis
Hinweis: log(x) in der obigen Gleichung ist ein natürlicher Logarithmus, kein allgemeiner Logarithmus zur Basis 10.
Anweisungen
Befolgen Sie die nachstehenden Anweisungen, um diese Methode anzuwenden:
Schritt 2. Wenn die TUR ist:
- 4 oder größer: Nichts tun,
- Weniger als 4: Fahren Sie mit Schritt 3 fort.
Schritt 3. Berechnen Sie den natürlichen Logarithmuswert der TUR.
Schritt 4: Multiplizieren Sie das Ergebnis aus Schritt 3 mit 0,38.
Schritt 5. Subtrahieren Sie 0,54 vom Ergebnis aus Schritt 4.
Schritt 6. Berechnen Sie den Exponentialwert mit der Konstante e und dem Ergebnis aus Schritt 5.
Schritt 7. Subtrahieren Sie 1,04 durch das Ergebnis aus Schritt 6.
Schritt 8. Multiplizieren Sie die erweiterte Unsicherheit mit dem Ergebnis aus Schritt 7.
Schritt 9. Subtrahieren Sie das Limit durch das Ergebnis aus Schritt 8.
Das Bild unten stammt vom ANSI Z540.3 Handook. Schauen Sie sich die Grafik an. Es zeigt, dass der Wächterbandenfaktor des M-Werts um2 % zunimmt, wenn das Testunsicherheitsverhältnis (TUR) abnimmt.
- Wenn die TUR 4:1 beträgt, wird ein Schutzband von 5,3 % auf die erweiterte Unsicherheit angewendet.
- Wenn die TUR 3:1 beträgt, wird ein Schutzband von 15,5 % auf die erweiterte Unsicherheit angewendet.
- Wenn die TUR 2:1 beträgt, wird ein Schutzband von 28,2 % auf die erweiterte Unsicherheit angewendet.
- Wenn die TUR 1:1 ist, wird ein Schutzband von 45,7 % auf die erweiterte Unsicherheit angewendet.
Wenn Sie die vollständige Formel (oben) zu schwierig zu verwenden finden, sehen Sie sich die folgende Tabelle an. Die M2% Werte habe ich bereits für Sie berechnet.
Anhand der obigen Tabelle können Sie die untenstehende vereinfachte Schutzbandgleichung anwenden, um die Akzeptanzgrenze von 2 % (A2 %) zu berechnen.
Anweisungen
Befolgen Sie die nachstehenden Anweisungen, um diese Methode anzuwenden:
Schritt 1. Berechnen Sie die TUR.
Schritt 2. Ermitteln Sie den M2 % -Wert aus der obigen Tabelle.
Schritt 3. Multiplizieren Sie die erweiterte Unsicherheit mit dem M2 % -Wert.
Schritt 4: Subtrahieren Sie das Limit durch das Ergebnis aus Schritt 3.
3. Schutzband für das gleiche Verbraucherrisiko wie eine 4:1 TUR
Mit dieser Schutzbandierungsmethode können Sie Ihre Toleranzgrenze mit einem Testunsicherheitsverhältnis (TUR) von 4:1 an das gleiche Risiko einer Fehlakzeptanz (PFA) anpassen.
Die Methode wurde in den folgenden Arbeiten gefunden:
- "How to Maintain Your Confidence" von Dave Deaver und
- "Festlegen von Testgrenzwerten für Schutzbänder, um MIL-STD-455662A zu erfüllen" von Bill Hutchinson
Schauen Sie sich das Bild unten an, um einen Auszug aus dem Buch "Guardbanding With Confidence" zu sehen.
Der Vorteil dieser Technik besteht darin, dass das Risiko des Verbrauchers (d. h. die Wahrscheinlichkeit einer falschen Annahme) konstant bei 0,8 % liegt und das Produzentenrisiko (d. h. die Wahrscheinlichkeit einer falschen Ablehnung) im Vergleich zu anderen Methoden recht gering ist.
Garnbanding-Formel
Im Folgenden finden Sie die Wächterbandformel aus Dave Deavers Papier.
Wo
A – Akzeptanzgrenze
L – Toleranzgrenze
K – Korrekturfaktor des Schutzbandes
Das Bild unten stammt aus Dave Deavers Artikel "How to Maintain Your Confidence". Richten Sie Ihre Aufmerksamkeit auf das Diagramm auf der rechten Seite. Er zeigt die Korrekturfaktoren für das Guard-Banding Ihrer Toleranzen, um das Risiko des Verbrauchers mit der gleichen Wahrscheinlichkeit (d. h. 0,8 %) abzugleichen wie bei einem Testunsicherheitsverhältnis (TUR) von 4:1.
Das Diagramm ist ein nettes Werkzeug, aber die Interpretation des Wertes von K kann ohne eine Funktion oder Formel schwierig sein. Um Ihnen zu helfen, habe ich die folgende Tabelle erstellt. Er gibt Ihnen den Wert von K basierend auf dem Wert von TUR in Zehntelstellen.
Anweisungen
Befolgen Sie die nachstehenden Anweisungen, um diese Methode anzuwenden:
Schritt 2. Wenn die TUR ist:
- 4 oder größer: Nichts tun,
- Weniger als 4: Fahren Sie mit Schritt 3 fort.
Schritt 3: Suchen Sie den Korrekturfaktor (K) in der Tabelle (in diesem Abschnitt),
Schritt 4: Multiplizieren Sie das Limit mit dem Ergebnis von Schritt 3.
4. Schutzband nach ILAC G8
Mit dieser Schutzbandtechnik passen Sie Ihre Toleranzgrenze basierend auf Ihrer erweiterten Unsicherheit an.
Ähnlich wie bei der ANSI Z540.3 Handbook Method 5 können Sie bei der ILAC G8-Methode einfach Ihre erweiterte Unsicherheit zu Ihrer Toleranz addieren oder subtrahieren.
Das Verfahren ist sehr einfach, birgt aber ein extrem hohes Produzentenrisiko.
Schauen Sie sich das Bild unten an, um einen Auszug aus dem "ILAC G8:09/2019" zu sehen.
Weiter unten sehen Sie eine alternative Version davon, die auf dem Testunsicherheitsverhältnis basiert.
Garnbanding-Formel
Nachfolgend finden Sie die Schutzbandformel aus dem "ILAC G8:09/2019".
Wo
A – Akzeptanzgrenze
L – Toleranzgrenze
U – Erweiterte Unsicherheit (95 % CI bei k = 2)
Anweisungen
Befolgen Sie die nachstehenden Anweisungen, um diese Methode anzuwenden:
Schritt 1. Ermitteln Sie den Wert der Toleranzgrenze (L).
Schritt 2. Ermitteln Sie den Wert der erweiterten Unsicherheit (U).
Schritt 3. Addieren und Subtrahieren der Toleranzgrenze durch die erweiterte Unsicherheit
5. Schutzband nach ISO 14253-1
Bei dieser Schutzbandtechnik können Sie Ihre Toleranzgrenze basierend auf Ihrer erweiterten Unsicherheit anpassen.
Bei der Berücksichtigung der Unsicherheit müssen Sie bei der ISO 14253-1-Methode 83 % Ihrer erweiterten Unsicherheit anstelle von 100 % Ihrer erweiterten Unsicherheit im Vergleich zur ILAC G8-Regel berücksichtigen.
Der Vorteil dieser Methode besteht darin, dass Sie im Vergleich zur ILAC G8-Methode eine Wahrscheinlichkeit von 5 % für eine falsche Annahme (PFA) und eine geringere Wahrscheinlichkeit für eine falsche Ablehnung (PFR) haben.
Einige Leitfäden und Artikel behaupten, dass diese Methode mit der ILAC G8-Methode identisch ist, aber Sie können auf dem Bild unten sehen, dass dies nicht der Fall ist. Schauen Sie sich das Bild unten an, um einen Auszug aus dem "ILAC G8:09/2019" zu sehen.
Garnbanding-Formel
Nachfolgend finden Sie die Schutzbandformel aus der "ISO 14253-1".
Wo
A – Akzeptanzgrenze
L – Toleranzgrenze
U – Erweiterte Unsicherheit (95 % CI bei k = 2)
Anweisungen
Befolgen Sie die nachstehenden Anweisungen, um diese Methode anzuwenden:
Schritt 1. Ermitteln Sie den Wert der Toleranzgrenze (L).
Schritt 2. Ermitteln Sie den Wert der erweiterten Unsicherheit (U).
Schritt 3. Multiplizieren Sie die erweiterte Unsicherheit (U) mit 0,83.
Schritt 4. Addieren Sie die Toleranzgrenze und subtrahieren Sie sie mit dem Ergebnis aus Schritt 3.
6. Schutzbandbildung auf der Grundlage des Testunsicherheitsverhältnisses (TUR)
Bei dieser Schutzbandtechnik können Sie Ihre Toleranzgrenze basierend auf dem Testunsicherheitsverhältnis anpassen.
Ich habe diese Methode in Dave Deavers Artikel "Guardbanding With Confidence" gefunden. Es gibt viele veröffentlichte Arbeiten, die behaupten, dass diese Methode aus ILAC G8 und ISO 14253-1 stammt. Allerdings habe ich in keinem der beiden Dokumente gesehen, dass die Gleichung so geschrieben ist.
Darüber hinaus habe ich diese Gleichung in keinem Referenzdokument auf die gleiche Weise geschrieben.
Ich kann sehen, wie es mit der ILAC G8-Methode verwechselt wird. Diese Methode führt zu den gleichen Ergebnissen wie die:
- ILAC G8-Regel und
- ANSI Z540.3 Handbuch Methode 5
Die Formel ist jedoch eine andere.
Schauen Sie sich das Bild unten an, um einen Auszug aus "Guardbanding With Confidence" zu sehen.
Garnbanding-Formel
Im Folgenden finden Sie die Wächterbandformel aus Dave Deavers Papier.
Wo
A – Akzeptanzgrenze
L – Toleranzgrenze
TUR – Testunsicherheitsverhältnis
Anweisungen
Befolgen Sie die nachstehenden Anweisungen, um diese Methode anzuwenden:
Schritt 2: Wenn die TUR ist:
- 4 oder größer: Nichts tun,
- Weniger als 4: Fahren Sie mit Schritt 3 fort.
Schritt 3: Teilen Sie eins (1) durch die TUR,
Schritt 4: Subtrahieren Sie 1 durch das Ergebnis von Schritt 3,
Schritt 5: Multiplizieren Sie das Limit mit dem Ergebnis von Schritt 4.
Guard-Banding-Faktor
Die folgende Grafik zeigt den Schutzbandfaktor (w) basierend auf der TUR unter Verwendung der oben angegebenen Gleichung. Um Ihre Akzeptanzgrenze zu berechnen, multiplizieren Sie einfach den Schutzbandfaktor und Ihre Toleranz.
Schutzbandfaktor für die Akzeptanzgrenze
In der folgenden Tabelle sehen Sie die mit dieser Methode berechneten Schutzbandfaktoren. Multiplizieren Sie einfach den mit der TUR verbundenen Schutzbandfaktor (K) und die Toleranzgrenze. Das Ergebnis ist Ihr Akzeptanzlimit.
Schutzbanding-Faktor für die Ablehnungsgrenze
In der folgenden Tabelle sehen Sie die mit dieser Methode berechneten Schutzbandfaktoren. Multiplizieren Sie einfach den mit der TUR verbundenen Schutzbandfaktor (K) und die Toleranzgrenze. Das Ergebnis ist Ihr Ablehnungslimit.
7. NCSLi Empfohlene Praxis RP-10: Konstantes Z
Die NCSLi Recommended Practice 10 enthält 3 Guard-Banding-Methoden. Die erste empfiehlt die Anwendung eines konstanten Schutzbandfaktors von 80 %.
Im Wesentlichen addieren oder subtrahieren Sie 80 % der erweiterten Unsicherheit zur oder von der Toleranzgrenze.
Ich habe diese Methode vor Jahren (die ganze Zeit) verwendet, wusste aber nie, woher sie kommt.
Schauen Sie sich das Bild unten an, um einen Auszug aus der "NCSLi Recommended Practice 10" zu sehen.
Garnbanding-Formel
Nachfolgend finden Sie die Schutzbandformel von NCSLi RP-10 für Constant Z.
Wo
A – Akzeptanzgrenze
L – Toleranzgrenze
U – Erweiterte Unsicherheit
Anweisungen
Befolgen Sie die nachstehenden Anweisungen, um diese Methode anzuwenden:
Schritt 1: Berechnen Sie die erweiterte Unsicherheit.
Schritt 2: Multiplizieren Sie die erweiterte Unsicherheit mit 0,8.
Schritt 3: Addieren oder subtrahieren Sie die Toleranzgrenze durch das Ergebnis aus Schritt 2.
8. NCSLi Empfohlene Praxis RP-10: Linear Z
Diese Methode ist die zweite Guard-Banding-Methode, die vom NCSLi RP-10 empfohlen wird. Der Schutzbandfaktor Z wird auf der Grundlage der unten angegebenen linearen Funktion berechnet.
Schauen Sie sich das Bild unten an, um einen Auszug aus der "NCSLi Recommended Practice 10" zu sehen.
Ich habe diese Methode noch nie gesehen, daher ist sie neu für mich. Derzeit ist mir niemand bekannt, der es verwendet.
Garnbanding-Formel
Nachfolgend finden Sie die Schutzbandformel von NCSLi RP-10 für Linear Z.
Wo
A – Akzeptanzgrenze
L – Toleranzgrenze
U – Erweiterte Unsicherheit
TUR – Testunsicherheitsverhältnis
Anweisungen
Befolgen Sie die nachstehenden Anweisungen, um diese Methode anzuwenden:
Schritt 2: Berechnen Sie das Testunsicherheitsverhältnis.
Schritt 3: Wenn die TUR ist:
- 4 oder größer: Nichts tun,
- Weniger als 4: Fahren Sie mit Schritt 4 fort.
Schritt 4: Multiplizieren Sie die TUR mit 0,2.
Schritt 5: Subtrahieren Sie 0,8 durch das Ergebnis von Schritt 4.
Schritt 6: Addieren oder subtrahieren Sie die Toleranzgrenze anhand des Ergebnisses aus Schritt 5.
9. NCSLi Recommended Practice RP-10: Statistisches Z
Diese Methode ist die dritte Guard-Banding-Methode, die vom NCSLi RP-10 empfohlen wird. Der Schutzbandfaktor Z wird auf der Grundlage der unten angegebenen statistischen Funktion berechnet.
Schauen Sie sich das Bild unten an, um einen Auszug aus der "NCSLi Recommended Practice 10" zu sehen.
Dies ist die gleiche Methode, die zuvor für das Verbraucherrisiko angegeben wurde, das einer TUR von 4:1 entspricht. Der NCSLi RP-10 schreibt und wendet die Formel jedoch anders an. Ich bin mir nicht sicher, warum die Methode anders angewendet wird, aber das Ergebnis ist immer noch dasselbe.
Garnbanding-Formel
Nachfolgend finden Sie die Schutzbandformel aus NCSLi RP-10 für Statistical Z.
Wo
A – Akzeptanzgrenze
L – Toleranzgrenze
U – Erweiterte Unsicherheit
Z – Konstanter Risikofaktor für Verbraucher auf der Grundlage der TUR (%)
TUR – Testunsicherheitsverhältnis
Anweisungen
Befolgen Sie die nachstehenden Anweisungen, um diese Methode anzuwenden:
Schritt 2: Berechnen Sie das Testunsicherheitsverhältnis.
Schritt 3: Wenn die TUR ist:
- 4 oder größer: Nichts tun,
- Weniger als 4: Fahren Sie mit Schritt 4 fort.
Schritt 4: Suchen Sie Z aus der folgenden Tabelle.
Schritt 5: Teilen Sie Z durch 100 (da es sich um einen Prozentsatz handelt).
Schritt 6: Multiplizieren Sie die erweiterte Unsicherheit mit dem Ergebnis von Schritt 5.
Schritt 7: Addieren oder subtrahieren Sie die Toleranzgrenze durch das Ergebnis aus Schritt 6.
Guard-Banding-Faktor für NCSLi RP-10: Statistisches Z
Nachfolgend finden Sie eine Tabelle mit dem Schutzbandfaktor K für NCSLi RP-10, Statistische Z-Methode.
10. Guard-Banding-Methode aus der vorherigen Version von NCSLi RP-10
Diese Methode stammt aus Dave Deavers Artikel "Guardbanding With Confidence". Es ermöglicht Ihnen, Ihre Toleranz basierend auf dem Wert des Testunsicherheitsverhältnisses anzupassen.
Schauen Sie sich das Bild unten an, um einen Auszug aus dem Buch "Guardbanding With Confidence" zu sehen.
In dem Artikel wird behauptet, dass diese Methode in der NCSLi Recommended Practice RP-10 veröffentlicht wurde. Sie ist jedoch nicht in der aktuellen Version des Dokuments enthalten. Möglicherweise befand sie sich in einer früheren Version von NCSLi RP-10 und wurde in der aktuellen Version entfernt oder durch die Methoden ersetzt.
Ich habe die Methode in diesen Leitfaden aufgenommen, weil Dave Deaver behauptete, dass diese Methode im Vergleich zu anderen in diesem Dokument beschriebenen Schutzbanding-Methoden ein viel besseres Produzentenrisiko bei höheren Prüfunsicherheitsverhältnissen (z. B. 4:1 oder mehr) aufweist. insbesondere ILAC G8, ISO 14253-1 und ANSI/NCSLi Z540.3 Handbook Method 5.
Garnbanding-Formel
Im Folgenden finden Sie die Guardband-Formel aus Dave Deavers Artikel "Guardbanding With Confidence".
Wo
A – Akzeptanzgrenze
L – Toleranzgrenze
TUR – Testunsicherheitsverhältnis
Anweisungen
Befolgen Sie die nachstehenden Anweisungen, um diese Methode anzuwenden:
Schritt 2. Wenn die TUR ist:
- 4 oder größer: Nichts tun,
- Weniger als 4: Fahren Sie mit Schritt 3 fort.
Schritt 3: Teilen Sie eins (1) durch die TUR,
Schritt 4: Subtrahieren Sie 1,25 vom Ergebnis von Schritt 3,
Schritt 5: Multiplizieren Sie das Limit mit dem Ergebnis von Schritt 4.
11. Guard Banding mit der RSS-Strategie von Fluke
Diese Methode stammt ebenfalls aus Dave Deavers Artikel "Guardbanding With Confidence" und passt Ihre Toleranz basierend auf dem Wert des Testunsicherheitsverhältnisses an.
Schauen Sie sich das Bild unten an, um einen Auszug aus dem Buch "Guardbanding With Confidence" zu sehen.
Dem Papier zufolge wurde diese Schutzbandmethode von Fluke in den 1990er Jahren verwendet. Ich bin mir nicht sicher, ob Fluke es heute noch verwendet.
Der Vorteil dieser Methode besteht darin, dass sie sowohl ein geringes Verbraucherrisiko als auch ein geringes Produzentenrisiko aufweist.
Garnbanding-Formel
Im Folgenden finden Sie die Guardband-Formel aus Dave Deavers Artikel "Guardbanding With Confidence".
Wo
A – Akzeptanzgrenze
L – Toleranzgrenze
TUR – Testunsicherheitsverhältnis
Anweisungen
Befolgen Sie die nachstehenden Anweisungen, um diese Methode anzuwenden:
Schritt 2. Wenn die TUR ist:
- 4 oder größer: Nichts tun,
- Weniger als 4: Fahren Sie mit Schritt 3 fort.
Schritt 3: Quadrieren Sie die TUR,
Schritt 4: Teilen Sie eins (1) durch das Ergebnis von Schritt 3,
Schritt 5: Addieren oder subtrahieren Sie 1 durch das Ergebnis von Schritt 4,
Schritt 6: Berechnen Sie die Quadratwurzel des Ergebnisses in Schritt 5,
Schritt 7: Multiplizieren Sie das Limit mit dem Ergebnis von Schritt 6.
12. Schutzbanderolierung mit UKAS M3003 3. Auflage, Sektion M3
Diese Methode stammt aus der 3. Auflage des UKAS M3003-Handbuchs, wurde aber in der 4. Auflage des Dokuments entfernt. Sie ist genau die gleiche wie die Fluke RSS-Methode. Die Gleichung ist anders, aber die Ergebnisse sind identisch.
Schauen Sie sich das Bild unten an, um einen Auszug aus der "UKAS M3003 3rd edition" zu sehen.
Die Methode ist einfach zu bedienen. Berechnen Sie einfach die Wurzelsumme der Quadrate (RSS) mit Ihrer Toleranzgrenze und der erweiterten Unsicherheit. Dies kann problemlos in Microsoft Excel und Crystal Reports durchgeführt werden.
Garnbanding-Formel
Nachfolgend finden Sie die Schutzbandformel aus dem UKAS M3003 3. Auflage, Abschnitt M3:
Wo
A – Akzeptanzgrenze
L – Toleranzgrenze
U – Erweiterte Unsicherheit
Anweisungen
Befolgen Sie die nachstehenden Anweisungen, um diese Methode anzuwenden:
- Wenn ja: Fahren Sie mit Schritt 2 fort.
- Wenn Nein: Stoppen Sie den Vorgang, und verwenden Sie eine andere Methode.
Schritt 2: Quadratieren Sie die Grenze,
Schritt 3: Quadratieren Sie die erweiterte Unsicherheit,
Schritt 4: Subtrahieren Sie das Ergebnis von Schritt 2 durch das Ergebnis von Schritt 3,
Schritt 5: Berechnen Sie die Quadratwurzel des Ergebnisses in Schritt 4.
13. Schutzbanderolierung mit UKAS M3003 4. Auflage, Abschnitt M2
Diese Methode stammt aus der 4. Auflage des UKAS M3003-Handbuchs, Abschnitt M2. Diese Methode war auch in der 3. Auflage des UKAS M3003 verfügbar.
Schauen Sie sich das Bild unten an, um einen Auszug aus der "UKAS M3003 4th edition" zu sehen.
Diese Methode wird in der UKAS M3003-Anleitung (siehe Abbildung oben) anders erklärt und angewendet als unten. Die folgende Modifikation wurde jedoch von Laboren verwendet, um Bandtoleranzen auf ein Konfidenzniveau von 95 % zu schützen.
Garnbanding-Formel
Nachfolgend finden Sie die Schutzbandformel aus dem UKAS M3003 4. Auflage, Abschnitt M2:
Da diese Methode die Verwendung der kombinierten Standardunsicherheit erfordert, habe ich die Formel geändert, um es Ihnen zu erleichtern, Ihre kombinierte Unsicherheit zu finden. Jetzt benötigen Sie nur noch Ihre erweiterte Unsicherheit und Ihren Abdeckungsfaktor (in der Regel k=2).
Wo
A – Akzeptanzgrenze
L – Toleranzgrenze
U – Erweiterte Unsicherheit
k – Abdeckungsfaktor (typischerweise k=2)
Anweisungen
Befolgen Sie die nachstehenden Anweisungen, um diese Methode anzuwenden:
Schritt 1. dividieren Sie die erweiterte Unsicherheit durch den Abdeckungsfaktor,
Schritt 2: Multiplizieren Sie das Ergebnis von Schritt 1 mit 1,64,
Schritt 3: Addieren oder subtrahieren Sie die Toleranzgrenze durch das Ergebnis von Schritt 2.
Zusammenfassung der Guard-Banding-Methoden
Jetzt, da Sie sich mit jeder dieser Methoden vertraut gemacht haben, dachte ich, dass es von Vorteil wäre, eine Zusammenfassung jeder Methode in einer Tabelle zu sehen.
In der folgenden Tabelle sehen Sie jede Methode in Form des Schutzbandfaktors K im Vergleich zum Testunsicherheitsverhältnis (TUR). Dies macht es einfach, den Schutzbandfaktor der einzelnen Methoden zu vergleichen.
Akzeptanz-Limit
Wenn Sie eine dieser Methoden auf Ihre Ergebnisse anwenden möchten, verwenden Sie die folgende Formel. Ermitteln Sie einfach den Schutzbandfaktor (K) aus der Tabelle und multiplizieren Sie ihn mit Ihrer Toleranzgrenze, um Ihre Akzeptanzgrenze zu ermitteln.
Wo
A – Akzeptanzgrenze
L – Toleranzgrenze
K – Korrekturfaktor des Schutzbandes
Limit für Ablehnung
Wenn Sie Ihr Ablehnungslimit ermitteln möchten, verwenden Sie die unten stehende modifizierte Formel. Suchen Sie einfach den Schutzbandfaktor (K) aus der Tabelle, dividieren Sie eins durch den Schutzbandfaktor und multiplizieren Sie ihn mit Ihrer Toleranzgrenze, um Ihre Ablehnungsgrenze zu ermitteln.
Wo
A – Akzeptanzgrenze
L – Toleranzgrenze
K – Korrekturfaktor des Schutzbandes
Beobachtungen
Nachdem Sie sich die Tabelle angesehen haben, werden Sie feststellen, dass einige der Methoden genau die gleichen Ergebnisse liefern. Hier ist eine Liste der Methoden mit ähnlichen Ergebnissen:
- Das Verbraucherrisiko, das der 4:1-TUR-Methode entspricht, ist das gleiche wie bei der NCSLi RP-10 Statistical Z-Methode.
- Die ILAC G8 / ISO 14253-1 Methode ist die gleiche wie die ANSI Z540.3 Handbook Methode 5.
- Die Fluke RSS-Methode ist die gleiche wie die UKAS M3003 M3-Methode der 3. Auflage.
Dies kann Ihnen bei der Entscheidung helfen, welche Methode Sie verwenden möchten.
Welche Methode ist die beste für Sie?
Um festzustellen, welche Methode für Sie am besten geeignet ist, ist es wichtig, das Risiko des Herstellers und des Verbrauchers zu verstehen.
Die folgenden Definitionen wurden geändert, um Ihnen zu helfen, zu verstehen, wie sie sich auf Ihre Laboraktivitäten beziehen.
Risiko für den Verbraucher
Das Verbraucherrisiko ist die Möglichkeit, dass Ihre Messergebnisse nicht den Spezifikationen entsprechen, unentdeckt bleiben und nachfolgende Ergebnisse beeinträchtigen (was sich auf Qualität, Sicherheit, Reputation, Gesundheit, Leben usw. auswirken kann).
Im Wesentlichen besteht das Risiko des Verbrauchers darin, dass Sie Messergebnisse bestehen oder akzeptieren, die hätten abgelehnt werden sollen.
Risiko des Herstellers
Das Herstellerrisiko ist die Chance, dass Sie Messergebnisse ablehnen, die hätten bestanden oder akzeptiert werden sollen.
Jetzt, da Sie die damit verbundenen Risiken verstanden haben, müssen Sie das Ziel bestimmen, das Ihr Labor erreichen möchte.
Möchten Sie optimieren für:
- Minimierung des Herstellerrisikos,
- Minimierung des Verbraucherrisikos,
- Das Risiko zu gleichen Teilen teilen oder
- Noch ein Ziel?
Das ist wichtig zu wissen. Es wird Ihnen helfen, die für Ihr Labor am besten geeignete Methode zu bestimmen.
Minimierung des Herstellerrisikos
Wenn die Minimierung des Herstellerrisikos Ihr Ziel ist, wählen Sie die Methode, die Ihrem Labor das geringste Risiko bietet, auf eine Toleranzüberschreitung oder Überlappung zu stoßen.
Minimierung des Verbraucherrisikos
Wenn es Ihr Ziel ist, das Risiko für den Verbraucher zu minimieren, wählen Sie die Methode, die Ihrem Kunden das geringste Risiko einer falschen Annahme oder Ablehnung bietet.
Teilung des Risikos
Wenn es Ihr Ziel ist, das Risiko auszugleichen, wählen Sie die Methode, die das Risiko am besten gleichmäßig zwischen dem Labor und dem Kunden aufteilt.
Vergleich der Guard-Banding-Methoden
Eine gute Möglichkeit, die richtige Methode für Ihr Labor zu finden, besteht darin, das Risiko von Verbraucher und Hersteller zu vergleichen, das mit jeder Schutzbandmethode verbunden ist.
In der folgenden Tabelle sehen Sie eine Zusammenfassung des Verbraucherrisikos, das mit jeder Methode verbunden ist. Sie werden feststellen, dass die Tabelle unvollständig ist, da diese Informationen begrenzt sind. Die meisten Informationen in dieser Tabelle stammen aus Papieren und Leitfäden, die über diese Schutzbandmethoden veröffentlicht wurden.
Ich habe nur die Daten ausgefüllt, die ich finden konnte. Der Rest wird sich später ergeben, wenn ich die Möglichkeit habe, die Werte selbst zu berechnen.
Wenn Sie sich die obige Tabelle ansehen, werden Sie feststellen, dass jede dieser Methoden das Risiko des Verbrauchers oder die Wahrscheinlichkeit einer falschen Akzeptanz erheblich verringert. Das ist gut für Laborkunden.
Jede Methode ist jedoch mit Kosten verbunden, die das Risiko des Herstellers erhöhen oder die Möglichkeit einer falschen Ablehnung bergen. Das ist schlecht für die Labore.
In der folgenden Tabelle sehen Sie eine Zusammenfassung des Herstellerrisikos, das mit jeder Methode verbunden ist. Sie werden feststellen, dass die Tabelle unvollständig ist, da diese Informationen begrenzt sind. Die meisten Informationen in dieser Tabelle stammen aus Papieren und Leitfäden, die über diese Schutzbandmethoden veröffentlicht wurden. Der Rest wird sich später ergeben, wenn ich die Möglichkeit habe, die Werte selbst zu berechnen.
Schaut man sich die obige Tabelle an, so stellt man fest, dass das Risiko des Produzenten zwischen den Methoden stark variiert. Das bedeutet, dass sich die Methode, die Ihr Labor anwendet, negativ auf Ihr Labor und seine Kunden auswirken kann.
Hier ist eine Liste der negativen Auswirkungen, die falsche Ablehnungen verursachen können:
- Verärgerte Kunden durch mehr Ablehnungen,
- Reputationsverlust, wenn du einen Gegenstand ablehnst, den ein anderes Labor nicht ablehnt,
- Umsatzverluste, wenn sich Kunden für ein anderes Labor entscheiden,
- Erhöhte Kosten durch erneute Tests oder Neukalibrierungen und
- Erhöhte Kosten aufgrund vermehrter Nichtkonformitäten.
In Anbetracht der Risiken sollten Sie die von Ihnen verwendete Schutzbandmethode bewerten und die Methode auswählen, die für Ihr Labor und seine Kunden am besten geeignet ist.
Abschluss
Für Labore, die Unsicherheiten bei der Abgabe von Konformitätserklärungen berücksichtigen, werden Schutzbandmethoden zu einem beliebten Werkzeug für Labore, die die Anforderungen der ISO/IEC 17025:2017 erfüllen. speziell für die Erstellung von Konformitätserklärungen und Entscheidungsregeln
Die meisten Laboratorien (die Konformitätserklärungen abgeben) verwenden die gleiche Methode, wenn sie Unsicherheiten berücksichtigen, da sie vom ILAC G8-Leitfaden empfohlen, in Schulungen beworben und leicht umzusetzen ist.
Die schlechte Nachricht ist, dass die beliebteste Methode, die von Laboren verwendet wird, darin besteht, sie und ihre Kunden einem großen Risiko für die Meldung falscher Ablehnungen auszusetzen (d. h. Produzentenrisiko).
In diesem Leitfaden haben Sie 11 Guard-Banding-Methoden kennengelernt, darunter:
- Name der Schutzbanding-Methode,
- Ressourcen, von denen die Methode abgeleitet ist,
- Die Guard-Banding-Formel, die zu ihrer Implementierung verwendet wurde, und
- Risiken (d. h. Verbraucher- und Produzentenrisiko), die mit jeder Methode verbunden sind.
Mit diesen Informationen sollten Sie in der Lage sein, eine Methode auszuwählen und zu implementieren, die für Ihr Labor und Ihre Kunden am besten geeignet ist. Mit den in diesem Handbuch bereitgestellten Informationen empfehle ich Ihnen, die ILAC G8-Methode nicht mehr zu verwenden und eine andere Methode zu verwenden.
Meiner professionellen Meinung nach gefällt mir die Constant Consumer Risk (CR4:1) und die Fluke RSS-Methode. Beide haben ein geringes Verbraucherrisiko und ein vernünftiges Produzentenrisiko, was meiner Meinung nach ein guter Mittelweg sowohl für das Labor als auch für seine Kunden ist.
Welche Methode verwenden Sie und warum?
Hinterlassen Sie unten einen Kommentar und lassen Sie es mich wissen.
Zusammenfassung der Änderungen:
Dieser Leitfaden wurde ursprünglich am 07.12.2021 veröffentlicht und am 16.09.2022 aktualisiert, um den Abschnitt ANSI Z540.3 Methode 6 zu aktualisieren. Es gab einen wichtigen Hinweis zur Log-Funktion (ursprünglich weggelassen) in der Anleitung. Darüber hinaus wurde der Leitfaden um eine vereinfachte Version der ANSI Z540.3 Methode 6-Formel mit einem unterstützenden Diagramm und einer Tabelle erweitert.
