Ezientere Stichprobenverfahren

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1 Physikalisch-Technische Bundesanstalt Braunschweig und Berlin Nationales Metrologieinstitut Ezientere zur Überwachung von Verbrauchsmessgeräten Katy Klauenberg und Clemens Elster AG Datenanalyse und Messunsicherheit Physikalisch-Technische Bundesanstalt, Abbestr. 2-12, Berlin

2 MessEV Ÿ 35: Verlängerung der Eichfrist auf Grund von Ÿ 35 Inhalt Altes individuelle Fehlergrenzen 92% des Loses funktionstüchtig zum Prüfzeitpunkt Ÿ 35: neue Regelung Verkehrsfehlergrenzen 95% des Loses funktionstüchtig für Verlängerungszeitraum Ezientere für Verbrauchsmessgeräte Vollversammlung, , Braunschweig p. 2/14

3 MessEV Ÿ 35: Verlängerung der Eichfrist auf Grund von Ÿ 35 Inhalt Altes individuelle Fehlergrenzen 92% des Loses funktionstüchtig zum Prüfzeitpunkt Ÿ 35: neue Regelung Verkehrsfehlergrenzen 95% des Loses funktionstüchtig für Verlängerungszeitraum Altes Verfahren: garantiert nicht per se Einhaltung der neuen Regelung Änderung der MessEV Änderung des Stichprobenverf. nötig Ezientere für Verbrauchsmessgeräte Vollversammlung, , Braunschweig p. 2/14

4 MessEV Ÿ 35: Verlängerung der Eichfrist auf Grund von Ÿ 35 Inhalt Altes individuelle Fehlergrenzen 92% des Loses funktionstüchtig zum Prüfzeitpunkt Ÿ 35: neue Regelung Verkehrsfehlergrenzen 95% des Loses funktionstüchtig für Verlängerungszeitraum Altes Verfahren: garantiert nicht per se Einhaltung der neuen Regelung Änderung der MessEV Änderung des Stichprobenverf. nötig 1. Umsetzung des Ÿ 35 in VV 2016 vorgestellt 2. ezientere Lösung: wenn Nachweis Ezientere für Verbrauchsmessgeräte Vollversammlung, , Braunschweig p. 2/14

5 Inhalt Ÿ 35 Inhalt und dessen Voraussetzungen Vorschlag für Ezientere für Verbrauchsmessgeräte Vollversammlung, , Braunschweig p. 3/14

6 Default SPV Ezientere für Verbrauchsmessgeräte Vollversammlung, , Braunschweig p. 4/14

7 Default PTB hat Verfahren zur Umsetzung von Ÿ 35 entwickelt Annahme: Anteil fehlerfreier Geräte ist zeitlich linear Default SPV Beispiel 2000 Kaltwasserzähler, Verlängerung um 2 Jahre p 1 = 96.9% (n, c) = (141, 1) % fehlerfreie Geräte im Los * * 0 t1 t2 t3 Testzeitpunkt Ezientere für Verbrauchsmessgeräte Vollversammlung, , Braunschweig p. 5/14

8 Default PTB hat Verfahren zur Umsetzung von Ÿ 35 entwickelt Annahme: Anteil fehlerfreier Geräte ist zeitlich linear Default SPV Beispiel 2000 Kaltwasserzähler, Verlängerung um 2 Jahre p 1 = 96.9% (n, c) = (141, 1) % fehlerfreie Geräte im Los * * 0 t1 t2 t3 Testzeitpunkt Klauenberg, K. and Elster, C. (2017). Sampling for assurance of future reliability. Metrologia, 54(1):5968 vorgestellt: VV, PTB-AK, AGME-AA, Konferenzen,... default Verfahren: kaum Annahmen nötig, einfach Ezientere für Verbrauchsmessgeräte Vollversammlung, , Braunschweig p. 5/14

9 Beispiel Voteile Ezientere für Verbrauchsmessgeräte Vollversammlung, , Braunschweig p. 6/14

10 Voraussetzung: Messabweichungen 1. sind einziger Ausfallgrund Beispiel Voteile Ezientere für Verbrauchsmessgeräte Vollversammlung, , Braunschweig p. 7/14

11 Voraussetzung: Messabweichungen Beispiel Voteile 1. sind einziger Ausfallgrund 2. sind Normalverteilt Fehlergrenzen verschieben (strenger testen) geforderte Zuverlässigkeit kleinere Stichproben (da 1 p) probability q=0.92 p= measurement deviation Ezientere für Verbrauchsmessgeräte Vollversammlung, , Braunschweig p. 7/14

12 Voraussetzung: Messabweichungen Beispiel Voteile 1. sind einziger Ausfallgrund 2. sind Normalverteilt Fehlergrenzen verschieben (strenger testen) geforderte Zuverlässigkeit kleinere Stichproben (da 1 p) Theorem bewiesen probability q=0.92 p= measurement deviation Klauenberg, K., Kramer, R., Kroner, C., Rose, J., and Elster, C. (2018). Reducing sample size by tightening test conditions. Quality & Reliability Engineering International. Accepted + nur Quantile, nicht Parameter der Verteilung nötig Ezientere für Verbrauchsmessgeräte Vollversammlung, , Braunschweig p. 7/14

13 Voraussetzung: Messabweichungen Beispiel Voteile 1. sind einziger Ausfallgrund 2. sind Normalverteilt Fehlergrenzen verschieben (strenger testen) geforderte Zuverlässigkeit kleinere Stichproben (da 1 p) Theorem bewiesen probability q=0.92 p= measurement deviation Klauenberg, K., Kramer, R., Kroner, C., Rose, J., and Elster, C. (2018). Reducing sample size by tightening test conditions. Quality & Reliability Engineering International. Accepted + nur Quantile, nicht Parameter der Verteilung nötig + Rückführung auf Pläne des bisherigen Ÿ 35 (q = 92%) Ezientere für Verbrauchsmessgeräte Vollversammlung, , Braunschweig p. 7/14

14 Ezientere Stichproben: Beispiel Beispiel Voteile Beispiel: Kaltwasserzähler Eichfrist 6 Jahre, Verlängerung um 3 Jahre p 1 = wenn Bedingungen für Theorem erfüllt: teste Zuverlässigkeit q = 0.92 bei 80% der Fehlergrenze Stichprobenplan (n, c) Losgröÿe N default ezient (95, 0) (50, 1) (141, 1) (80, 3) (200, 2) (125, 5) (315, 4) (200,10) i.a % der Fehlergrenze Ezientere für Verbrauchsmessgeräte Vollversammlung, , Braunschweig p. 8/14

15 Ezientere Stichproben: Vorteil Beispiel Voteile Vorteil: Beibehaltung alter Stichprobenpläne Kosten unverändert Bewährtes beibehalten (Betriebsabläufe, IT, Personal) Akzeptanz (Behörden, Prüfstellen, Betreiber) Verbraucherschutz (höhere Anforderungen des Ÿ 35) Ezientere für Verbrauchsmessgeräte Vollversammlung, , Braunschweig p. 9/14

16 Verfahrensvorschlag für Stichproben Ezientere für Verbrauchsmessgeräte Vollversammlung, , Braunschweig p. 10/14

17 Vorschlag für Verfahren PTB unterstützt bundeseinheitliches Vorgehen Ÿ 45 MessEG Verfahrensvorschlag Vorschlag zur Umsetzung des Ÿ35: 1.) Qualitätsnachweis nur messtechn. Fehler Messabweichungen sind Normalverteilt bisherige Stichprobenpläne mit engeren Fehlergrenzen 2.) Kein Nachweis default Methode (aufwendigere Stichprobenpläne) (Beratung des Gremiums AGME-AA Prüfstellen & ) Ezientere für Verbrauchsmessgeräte Vollversammlung, , Braunschweig p. 11/14

18 Eichbehörden entscheiden, welches Verfahren Anwendung ndet Verfahrensvorschlag Ezientere für Verbrauchsmessgeräte Vollversammlung, , Braunschweig p. 12/14

19 Verfahrensvorschlag Eichbehörden entscheiden, welches Verfahren Anwendung ndet entwerfen für zur Verlängerung der Eichfrist auf Basis der 2 Alternativen regeln Übergangs-/Bestandsschutz Ezientere für Verbrauchsmessgeräte Vollversammlung, , Braunschweig p. 12/14

20 Verfahrensvorschlag Eichbehörden entscheiden, welches Verfahren Anwendung ndet entwerfen für zur Verlängerung der Eichfrist auf Basis der 2 Alternativen regeln Übergangs-/Bestandsschutz Beschluss? Ezientere für Verbrauchsmessgeräte Vollversammlung, , Braunschweig p. 12/14

21 Ezientere für Verbrauchsmessgeräte Vollversammlung, , Braunschweig p. 13/14

22 Möglichkeiten für ezientere Pläne häugere Prüfung: Sicherheit, Stichproben Software: Flexibilität Fernauslese indirekter Info: Potential, Bedarf? Forschung und Entwicklung nötig Ezientere für Verbrauchsmessgeräte Vollversammlung, , Braunschweig p. 14/14

23 Möglichkeiten für ezientere Pläne häugere Prüfung: Sicherheit, Stichproben Software: Flexibilität Fernauslese indirekter Info: Potential, Bedarf? Forschung und Entwicklung nötig Statist. Fragestellungen im gesetzl. Messwesen frühzeitige Beratung PTB AK "Statistik für das Mess- & Eichrecht" PTB AG 8.24 Datenanalyse & Messunsicherheit Folgen abschätzen, frühe Vorschläge Ezientere für Verbrauchsmessgeräte Vollversammlung, , Braunschweig p. 14/14

24 Vielen Dank Möglichkeiten für ezientere Pläne häugere Prüfung: Sicherheit, Stichproben Software: Flexibilität Fernauslese indirekter Info: Potential, Bedarf? Forschung und Entwicklung nötig Statist. Fragestellungen im gesetzl. Messwesen frühzeitige Beratung PTB AK "Statistik für das Mess- & Eichrecht" PTB AG 8.24 Datenanalyse & Messunsicherheit Folgen abschätzen, frühe Vorschläge Ezientere für Verbrauchsmessgeräte Vollversammlung, , Braunschweig p. 14/14

25 Klauenberg, K. and Elster, C. (2017). Sampling for assurance of future reliability. Metrologia, 54(1):5968. Klauenberg, K., Kramer, R., Kroner, C., Rose, J., and Elster, C. (2018). Reducing sample size by tightening test conditions. Quality & Reliability Engineering International. Accepted. Ezientere für Verbrauchsmessgeräte Vollversammlung, , Braunschweig p. 14/14