Master's Thesis

Capability Evaluation CMM Zeiss

Final Thesis 3.95 MB Appendix 6.11 MB

Author of thesis: Ing. Eva Houdková

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Jan Šrámek, Ph.D.

Reviewer: Ing. Andrej Potanko

Abstract:

This thesis focuses on the determination of measurement uncertainty, conformity assessment in accordance with ČSN EN ISO 14253-1:2023, and capability analysis pursuant to ČSN EN ISO 22514-7:2014 in the measurement of roundness and cylindricity using the Zeiss UPMC 850 Carat coordinate measuring machine. Experimental measurements were conducted on setting rings of various diameters, during which measurement uncertainties were determined and the influence of individual uncertainty components was assessed. The results demonstrated that dominant contributor to the overall uncertainty budget was the deviation uncertainty component and that the resulting measurement uncertainty increased with increasing diameter of the measured rings. The conformity assessment revealed that rings with smaller diameter exhibited better compliance with specification requirements than rings of larger dimensions. The capability evaluation indicated that the measurement system could not be classified as capable for the assessed tolerance ranges. For the purposes of calibration laboratory, an approach based on the determination of measurement uncertainty and conformity assessment was recommended as the more suitable methodology. Based on obtained results, more rigorous cleaning of measured surfaces and regular verification of measurement process stability were recommended.

Keywords:

Measurement uncertainty, conformity assessment, roundness, cylindricity, ČSN EN ISO 14253-1, ČSN EN ISO 22514-1, measurement system capability, geometrical product specification

Date of defence

16.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Študentka komisii prezentuje tému svojej práce, rozoberá jej ciele. Nadväzuje svojím riešením, prezentovaním výsledkov a vyvodením záverov. Následne sú prečítané posudky vedúceho práce a oponenta. Študentka odpovedá na tri otázky oponenta. Prebieha diskusia k práci.

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta strojního inženýrství

Department

Institute of Production Machines, Systems and Robotics

Study programme

Quality, Reliability and Safety (N-KSB-P)

Composition of Committee

prof. Ing. Hana Pačaiová, Ph.D. (předseda)
Ing. Michal Drlík, Ph.D. (člen)
Ing. Jan Šrámek, Ph.D. (člen)
Ing. Jan Blechta (člen)
doc. Ing. Róbert Jankových, CSc. (místopředseda)
doc. Ing. Petr Blecha, Ph.D., FEng. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Jan Šrámek, Ph.D.

Diplomová práce studentky Bc. Evy Houdkové je vypracována účelně a přehledně. Název práce - Vyhodnocení způsobilosti CMM Zeiss odkazuje na problematiku měření rozměrů a tvaru na Souřadnicovém Měřicím Stroji Zeiss za pomocí sw Calypso. Práce je tvořena celkem 78 stranami psaného textu rozčleněného do 9. kapitol. V počátku obsahuje rešerši současného stavu ve zkoumané problamatice a také podrobný systémový rozbor. V další části diplomové práce studentka prezentuje výsledky z provedeného měření rozměru a tvaru etalonů délky - nástavných kroužků. Dále se pak zabývá stanovením nejistoty při měření odchylek tvaru nástavných kroužků - kruhovitosti a válcovitosti. Stěžejní část diplomové práce tvoří ověření shody se specifikací přístroje Zeiss dle ČSN EN ISO 14253-1, respektive jeho způsobilosti dle ČSN EN ISO 22514-7. Zde bych jen očekával podrobnější porovnání obou metod vyhodnocení parametrů přístroje Zeiss z pohledu zajištění požadavků na provoz tohoto přístroje v akreditované kalibrační laboratoře. Dále pak v práci chybí informace o parametrech vyhodnocení a filtrace naměřených hodnot odchylek tvaru na kruhoměru Taylor Hobson, tak i na přístoji Zeiss. 
Diplomová práce obsahuje některé formální nedostatky a nepřesnosti, které ovšem nijak nesnižují kvalitu diplomové práce a její uplatnění v praxi kalibrační laboratoře. Diplomovou práci studentky Bc. Houdkové doporučuji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods A
Scholarly contribution and originality B
Ability to interpret achieved results and draw conclusions B
Applicability of results in practice or theory A
Logical arrangement of thesis and its layout A
Grafic layout, used style and language level B
Work with used sources including quotations A
Student's independence when working on the topic A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Andrej Potanko

Témou predloženej diplomovej práce študentky Houdkovej je vytvorenie komplexnej štúdie vyhodnocovania spôsobilosti na súradnicovom meracom stroji (ďalej len CMM) pre potreby kalibračného laboratória podľa technických noriem ISO 22514-7:2021, ČSN ISO 14253-1:2023 a ČSN EN ISO/IEC 17025.

V úvodnej časti práce je prezentovaná teória z oblasti CMM a snímacích systémov, s detailným popisom ich konštrukčných prevedení a princípom fungovania. Prirodzene na to nadväzuje časť venovaná používanému CMM k experimentálnym meraniam. Študentka sa ďalej venuje problematike systému metrológie v Českej republike a posudzovaniu metrologických parametrov podľa príslušných technických noriem.

Veľmi kladne je možné hodnotiť systémový rozbor riešenej problematiky a nadväzujúci diagram príčin a následkov. Výstupy z týchto analýz slúžia ako podklad pri návrhu ďalšieho postupu pre zadanú tému.

V praktickej časti práce je popísaný postup merania na určenom CMM, identifikáciou jednotlivých zložiek neistôt ovplyvňujúcich celkovú spôsobilosť meracieho systému a ukážkovými výpočtami, vyhodnotením a vyvodením záverov z merania.

Hodnotu práce znižuje fakt, že študentka pracuje pri vyhodnocovaní získaných údajov s neplatnou a zrušenou technickou normou ČSN EN ISO 22514-7:2014, aj keď v zadaní práce má jasne uvedenú normu ISO 22514-7:2021. V kontexte zadaných cieľov práce je to nutné pri obhajobe práce vysvetliť.

Z formálneho hľadiska sa v práci vyskytuje viacero nedostatkov ako neúplné značenie noriem bez uvedenia roku, viď kľúčové slová („ČSN EN ISO 14253-1, ČSN EN ISO 22514-1“), ďalej to sú chýbajúce odkazy v texte na obrázky napr. č. 9 a č. 10 alebo tabuľka č. 4. Na str. 28 sa pri popise maximálnej dovolenej chyby snímania odvoláva na príslušnú normu, bez toho, aby bolo zrejmé o akú normu ide, na str. 85 chýba uvedenie zdroja. V práci ďalej chýba zoznam použitých skratiek a symbolov. Študentka píše (str. 44) o potrebe jednoznačného definovania a dôsledného rozlišovania pojmov, pritom na str. 43. používa pojem „úchylka“ a „odchýlka“. V kľúčových slovách má uvedené „ČSN EN ISO 22514-1“, pričom táto norma je od roku 2016 neplatná.

Aj napriek niektorým výhradám, je možné prácu odporučiť k obhajobe.
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of requirements and objectives of assignment C
Working process, extent and suitability of applied methods B
Scholarly contribution and originality C
Ability to interpret achieved results and draw conclusions B
Applicability of results in practice or theory C
Logical arrangement of thesis and its layout C
Grafic layout, used style and language level C
Work with used sources including quotations B
Topics for thesis defence:
  1. Je možné používať CNC OS ako meracie zariadenia? Ak áno, za akých podmienok? Ak nie, prečo?
  2. Objasnite značenie, platnosť a validitu technických noriem (ČSN, EN, ISO a pod.) Aký je rozdiel medzi normami ČSN EN ISO 22514-7:2014 a ISO 22154-7:2021?
  3. Aký je rozdiel vo Vami používaných termínoch „úchylka“ a „odchýlka“?

Grade proposed by reviewer: C

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová