Qualitätsmethode - Prüfmittelmanagement

Auflösung eines Messsystemes

VDA 5:

MSA:

Geschichtlicher Hintergrund der Messtechnik

Jahr / Meßeinheit

• ca. 7000 v. Chr Elle (Länge Ellenbogen – Mittelfingerspitze)
  
• Fuß (Länge Ferse – große Zehe)
  
• ca. 1100 Yard (Länge Nasenspitze – Spitze Daumen des Königs Heinrich I.)
  
• ca. 1305 Zoll / Inch (Länge von drei getrockneten Gerstenkörnern hintereinander)
  
• ca. 1790 Frankreich Meter

Prüfmittelmanagement

Ziel:

• Alle eingesetzten Prüfmittel müssen den definierten Anforderungen entsprechen
  
• Alle eingesetzten Prüfmittel müssen verfügbar sein und aussagekräftige und plausible Messergebnisse liefern 
• Auskunft über freigegebene bzw. gesperrte Prüfmittel
  
• Nachweisbarkeit der Konformität der Messungen
  
• Übersicht über alle vorhandenen Prüfmittel
  
• Qualitätssicherung
  
• Eindeutige Kennzeichnung der Prüfmittel (Nr. des Prüfmittels / Kalibrierdatum)
  
• Definition eines konformen Prüfprozesses
  
• Wartung der Prüfmittel
  
• Handhabung der Prüfmittel im Prüfprozess
  
• Rückführbarkeit auf internationale und nationale Normale
  
• Definierter Einsatzort und Zweck
  
• Beschaffungsdatum / Kalibrierdatum / Kalibrierintervall

Auswahl eines geeigneten Prüfmittels gemäß DIN 32937

• Die Konformität des Produktes muss mit einem Prüfmittel nachgewiesen werden können
  
• Berücksichtigung der Zielmessunsicherheit
  

Auswahlkriterien:

• Messverfahren
  • Elektronisch, händisch, ...
    
• Empfindlichkeit auf Umwelteinflüsse
  • Robustheit
    
• Linearität
  • Abweichung über den Messwertbereich
    
• Kalibrierung
  • Verfahren zum Abgleich gegen ein Normal
    
• Messabweichung
  • Abweichung zum Sollwert
    
• Messgröße
  • Millimeter, Zentimeter, Grad, ...
    
• Auflösung
  • Bis auf welche Einheit (nach dem Komma) kann ein Messwert abgelesen werden
• Wiederholpräzision (EV)
  • Definiert wie präzise ein ermittelter Messwert in einer Messreihe wiederholt wird 
• Vergleichspräzision (AV)
  • Bezieht sich auf die Variationen einer Rahmenbedingung, wie Bediener, Prüfort oder eingesetztes Prüfmitte 
• Genauigkeit
  • Abweichung zwischen dem Mittelwert einer Messwertereihe bei wiederholtem Messen des gleichen Merkmals 
• Stabilität
  • Das zeitliche Verhalten eines Prüfmittels

Aufgaben der Messtechnik

• Erfassung
  
• Objektivität
  
• Reproduzierbarkeit
  
• Quantitativ

Messunsicherheit U

• Messunsicherheit U <= Zielmess-Unsicherheit UT

Messunsicherheiten können entstehen durch:

• den Prüfling selbst (z.B. Verschmutzung, Formabweichungen, Oberflächenbeschaffenheit, Beschädigungen)
• den Bediener / Prüfer (z.B. Ablesefehler, Bedienfehler, Beurteilungsfehler, mangelnde Qualifikation)
• das Prüfmittel (z.B. Fehler an den Prüfnormalen, Linearitätsabweichungen, falsche Auflösung, falsche Messkraft, Verschmutzung)
• die Prüfverfahren (z.B. Positionierfehler des Prüflings, Komparatorprinzip, ungeeignete Tastelemente, Soft- und Hardwarefehler)
• die Umgebungsbedingungen (z.B. Temperaturschwankungen, Schwingungen, Feuchtigkeit, Luftdruck, elektrische Störungen)

Messungen / Prüfungen

• Erwartung an richtige, verlässliche und nachvollziehbare Messergebnisse
  
• Wiederholbarkeit der Messung sicherstellen
  
• Bestimmt der Definition „RICHTIG“
  
• Welche Einflüsse gibt es im Messprozess?
  
  • Prüfer
    
  • Temperatur
    
  • Erschütterungen
  • Luftfeuchte
    
  • i. O. ODER n. i. O. ???

Unterscheidungen

• Messen
  
  • Vergleich der Messgröße zur Sollgröße (Messwert)
    
• Prüfen
  
  • Abgleich – Soll <-> IST
    
• Lehren
  
  • Die Feststellung, ob die Maße des Bauteils die definierten Toleranzgrenzen über bzw. unterschreitet

Unterscheidung von Prüfmitteln

• Hilfsmittel
  • z. B. Messplatten, Messzeughalter, Spannzeuge 
    
• Lehren
  • z. B. Grenzlehren, Formlehren, Winkellehren, Gewindelehren, Radienlehren, Fühlerlehren
    
• Messgerät
  • z. B. Höhenmessgeräte, 3D-Koordinatenmessgeräte, Formtester, Rauheitsmessgeräte 
    
• Handmessgerät
  • z. B. Messschieber, Messschrauben, Innenmessgeräte, Messuhren
    
• Maßverkörperung
  • z. B. Parallelendmaße, Winkelendmaße, Strichmaßstäbe, Glasmaßstäbe

ISO 9001 & IATF 16949 Forderung

• Produkte müssen den festgelegten Qualitätsanforderungen entsprechen
  
• Prüfmittel sind zu überwachen, zu kalibrieren und instandzuhalten
  
• Die Anwendung der Messgeräte muss klar sein
  
• Eventuell vorhandene Messunsicherheiten müssen bewertet und auf Konformität zu entsprechenden Forderungen hin überprüft werden
  
• Kundenanforderungen
  
• MSA >> 3 Verfahren

VDA / AIAG

• VDA 5 Prüfprozesseignung
  
• MSA Messsystemanalyse

Diskrete / Stetige Merkmale

Diskrete Merkmale:

• Endlich viele bzw. abzählbare unendlich viele 
• Merkmalsausprägungen
  
  • Z. B. Anzahl Fahrzeuge auf einem Parkplatz
    

Stetige Merkmale:

• Beliebige reelle Werte innerhalb eines definierten Zahlenintervalls
  
  • Z. B. Volumen, Länge, Gewicht

Prüfmittelverwaltung

• Folgende Aspekte sollte Ihre Prüfmittelverwaltung umfassen:
  • Inventarnummer des Prüfmittels
    
  • Erste Inbetriebnahme
    
  • Intervall der Kalibrierung
    
  • Datum der letzten Kalibrierung
    
  • Status (freigegeben / gesperrt / Nacharbeit) 
  • Zuordnung zu einem Messarbeitsplatz 
  • Hersteller 
    
  • Wo kann das Prüfmittel kalibriert werden

Relevante Notwendige Umsetzung im Unternehmen

• ISO 9001:2015 / 7.1.5 Ressourcen zur Überwachung und Messung
• IATF 16949:2016 / 7.1.5.1.1. Beurteilung von Messsystemen
• IATF 16949:2016 / 7.1.5.2.1. Aufzeichnungen zur Kalibrierung und Verifizierung
• IATF 16949:2016 / 7.1.5.3.1. Interne Labore
• IATF 16949:2016 / 7.1.5.3.2. Externe Labore