Jaki wpływ na wartość zmierzoną ma niepewność pomiarowa urządzenia i kąt wycinka okręgu na jakim zostaną zmierzone punkty? Na to pytanie odpowiada poniższa symulacja błędu wyznaczenia średnicy oraz położenia środka okręgu przy założeniu, że nie jest on mierzony z całego obwodu ale z zadanego wycinka kątowego.
Na wynik pomiaru wpływa oczywiście sama niepewność pomiarowa urządzenia. Celem animacji jest pokazanie, że błąd ostatecznie obliczonej średnicy i położenia okręgu jest wypadkową nie tylko niepewności tego przyrządu ale także sposobu rozłożenia punktów pomiarowych.
W symulacji wykorzystuje się suwaki u1, u2, u3, które pozwalają na ustalenie konkretnego błędu, jaki maszyna pomiarowa popełnia przy mierzeniu każdego z trzech punktów na wycinku okręgu. Dodatkowo, suwak Promień pozwala ustawić nominalną wartość mierzonego promienia okręgu. Po uruchomieniu symulacji generowany jest wykres błędu średnicy oraz położenia środka w funkcji wycinka kątowego, z jakiego został mierzony okrąg.
Symulacja obrazuje, jak błędy rzędu 0,00X mm na pojedynczym punkcie mogą prowadzić do odchyleń rzędu 0,X mm dla wyznaczonej średnicy i położenia okręgu, jeśli dostępną powierzchnią pomiarową nie jest cały obwód a jedynie jego wycinek kątowy.
W symulacji założono pomiar okręgu z 3 punktów. Przy większej liczbie punktów pomiarowych należy się spodziewać, że obserwowany błąd średnicy i położenia będzie wzrastał łagodniej. To efekt uśrednienia z większej ilości danych. Matematyka podpowiada więc, że rozsądnym sposobem minimalizowania błędu pomiaru wycinka okręgu jest zwiększanie liczby punktów pomiarowych. Można też zauważyć, że te założenie pozytywnego wpływu uśrednienia jest sensowne, jeśli faktycznie charakter błędu naszego urządzenia jest przypadkowy a nie systematyczny.
Klasyczny wykres Ishikawy obrazujący główne źródła błędów dla maszyn CMM zawierałby geometryczne błędy zespołu prowadnic, błędy liniałów, błędy głowicy pomiarowej, błędy algorytmów obliczeniowych, błędy sterowania, strategię pomiarową, warunki zewnętrzne, mierzony element, operatora. W analizowanym przypadku najistotniejszym źródłem może okazać się strategia pomiarowa rozumiana jako liczba i rozkład punktów pomiarowych. Do tej grupy źródła błędów zaliczymy też wybór elementu skojarzonego, filtrowanie punktów czy też sposób kwalifikacji głowicy pomiarowej.