Dietrich / Schulze Eignungsnachweis von Prüfprozessen
5. überarbeitete Auflage 2017
ISBN: 978-3-446-45171-1
Verlag: Carl Hanser
Format: PDF
Kopierschutz: Wasserzeichen (»Systemvoraussetzungen)
Prüfmittelfähigkeit und Messunsicherheit im aktuellen Normenumfeld
E-Book, Deutsch, 656 Seiten
ISBN: 978-3-446-45171-1
Verlag: Carl Hanser
Format: PDF
Kopierschutz: Wasserzeichen (»Systemvoraussetzungen)
Während die Untersuchung der Prüfmittelfähigkeit gemäß der MSA (Measurement System Analysis) in der Automobilindustrie in den letzten Jahren weit verbreitet war, kommt heute die Bestimmung der erweiterten Messunsicherheit im Sinne der GUM (Guide to the Expression of Measurement Uncertainty) als die präzisere Vorgehensweise für den Eignungsnachweis bzw. die Verwendbarkeit von Messprozessen hinzu.
Das Buch gibt eine umfangreiche Orientierung und Hilfestellung zu diesen Forderungen für die industrielle Produktion. Die dabei beschriebenen Verfahren sind in mehreren, im Buch enthaltenen Firmenrichtlinien (Bosch, Daimler, General Motors Powertrain, Ford Motor Co.) angewandt. Die damit gewonnenen Erfahrungen bestätigen den praktischen Nutzen.
Folgende Normen sind berücksichtigt:
- DIN EN ISO 9001:2015 Qualitätsmanagementsysteme - Anforderungen
- IATF 16949:2016 Anforderungen an Qualitätsmanagementsysteme in der Automobilindustrie
- MSA Measurement System Analysis (4. Ausgabe)
- VDA 5 Prüfprozesseignung (2. Ausgabe)
- DIN ISO 22514-2 Prozessfähigkeitskenngrößen von zeitabhängigen Prozessmodellen
- ISO IEC Guide 98-3 Guide to the Expression of Measurement Uncertainty
- DIN EN ISO 14253 ff. Geometrische Produktspezifikationen (GPS)
- DIN EN ISO 10012:2003 Anforderungen an Messprozesse und Messmittel
- DIN ISO 15530 Messunsicherheit von Koordinatenmessgeräten (KMG)
In der 5. Auflage wurden alle Inhalte den Änderungen der Normen und Richtlinien angepasst.
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Weitere Infos & Material
1;Vorwort;6
2;Inhalt;8
3;1 Prüfprozesseignung;14
3.1;1.1 Einführung;14
3.1.1;1.1.1 Warum Prüfprozesseignung?;14
3.2;1.2 Historischer Rückblick und Ausblick;22
3.2.1;1.2.1 Entwicklung „Prüfprozessfähigkeit“;23
3.2.2;1.2.2 Entwicklung „Prüfprozesseignung“;25
3.2.3;1.2.3 „Prüfprozess oder Messprozess?“;26
3.3;1.3 Anmerkung Autoren zu MSA und VDA 5;27
3.4;1.4 Experimentelle Beurteilung;28
4;2 Definitionen und Begriffe;32
4.1;2.1 Prozess;32
4.2;2.2 Prüfprozess;32
4.3;2.3 Prüfen;33
4.4;2.4 Prüfmittel;34
4.5;2.5 Messabweichungen und Messunsicherheit;37
4.5.1;2.5.1 Messabweichungen;37
4.5.1.1;2.5.1.1 Systematische Messabweichungen;38
4.5.1.2;2.5.1.2 Zufällige Messabweichungen;39
4.5.2;2.5.2 Messergebnis;39
4.5.3;2.5.3 Wiederholpräzision;39
4.5.4;2.5.4 Vergleichspräzision;40
4.5.5;2.5.5 Linearität;41
4.5.6;2.5.6 Stabilität/Messbeständigkeit;43
5;3 Einflussgrößen auf den Messprozess;44
5.1;3.1 Typische Einflussgrößen;44
5.2;3.2 Auswirkung der Einflussgrößen beim Messsystem;47
5.3;3.3 Bewertung des Messprozesses;50
6;4 Prüfmittelfähigkeit als Eignungsnachweis für Messprozesse;54
6.1;4.1 Grundlegende Verfahren und Vorgehensweise;54
6.2;4.2 Beurteilung Messmittel;57
6.2.1;4.2.1 Unsicherheit des Normals/Einstellmeister;57
6.2.2;4.2.2 Einfluss der Auflösung;60
6.2.3;4.2.3 Beurteilung der Systematischen Messabweichung;62
6.2.4;4.2.4 Verfahren 1;65
6.2.5;4.2.5 Qualitätsfähigkeitskenngrößen Cg und Cgk;69
6.2.6;4.2.6 Verfahren 1 für einseitig begrenzte Merkmale;77
6.2.7;4.2.7 Verfahren 1 für mehrere Merkmale;80
6.2.8;4.2.8 Linearität;81
6.2.8.1;4.2.8.1 Begriffserklärung „Linearität“;81
6.3;4.3 Beurteilung Prüfprozess;91
6.3.1;4.3.1 Spannweitenmethode (Short Range Methode);91
6.3.2;4.3.2 Verfahren 2: %GRR mit Bedienereinfluss;93
6.3.2.1;4.3.2.1 Numerische Auswertung der Versuchsdaten;101
6.3.3;4.3.3 Verfahren 3: %GRR ohne Bedienereinfluss;117
6.4;4.4 Überprüfung der Messbeständigkeit;120
6.5;4.5 Weitere Verfahren;124
6.5.1;Zu Kapitel 4.5;124
6.5.2;4.5.1 Verfahren 4;125
6.5.3;4.5.2 Verfahren 5;128
6.6;4.6 Vorgehensweise nach CNOMO;130
7;5 Eignungsnachweis von attributiven Prüfprozessen;134
7.1;5.1 Lehren;134
7.2;5.2 Lehren oder Messen;135
7.3;5.3 Voraussetzungen für eine erfolgreiche attributive Prüfung;136
7.4;5.4 Untersuchung von attributiven Prüfprozessen „Short Method“;137
7.5;5.5 Untersuchung von attributiven Prüfprozessen „Erweiterte Methode“;140
7.5.1;5.5.1 Einleitung;140
7.5.2;5.5.2 Testen von Hypothesen;145
7.5.2.1;5.5.2.1 Aufbau einer Kreuztabelle für zwei Prüfer;146
7.5.3;5.5.3 Kappa-Koeffizient nach Fleiss;150
7.5.4;5.5.4 Beurteilung der Effektivität eines attributiven Prüfsystems;159
7.5.4.1;5.5.4.1 Effektivität bei einem Prüfer ohne Referenz-Vergleich;160
7.5.4.2;5.5.4.2 Effektivität bei einem Prüfer mit Referenz-Vergleich;161
7.5.4.3;5.5.4.3 Effektivität bei allen Prüfern ohne Referenz-Vergleich;162
7.5.4.4;5.5.4.4 Effektivität bei allen Prüfern mit Referenz-Vergleich;163
7.5.5;5.5.5 Methode der Signalerkennung;164
7.5.5.1;5.5.5.1 Symbol-Erläuterung;164
8;6 Anmerkungen zur MSA 4th Edition;170
8.1;6.1 Begriffsdefinition;170
8.1.1;6.1.1 Separate Betrachtung Messsystem;171
8.1.2;6.1.2 Auflösung Messgerät;171
8.2;6.2 Systematische Messabweichung und Linearität;172
8.3;6.3 %GRR-Wert das Maß der Dinge;172
8.4;6.4 Bezugsgrößen beeinflussen das Ergebnis;173
8.4.1;6.4.1 Teilestreuung;174
8.4.2;6.4.2 Prozess- und Vorläufige Prozessstreuung;174
8.4.3;6.4.3 Die Toleranz als sinnvolle Bezugsgröße;174
8.4.4;6.4.4 Wahrscheinlichkeit 99,73?% anstatt 99?%;175
8.4.5;6.4.5 Attributive Prüfprozesse;175
8.5;6.5 ARM versus ANOVA;175
8.5.1;6.5.1 ARM-Methode;176
8.5.2;6.5.2 ANOVA-Methode;177
8.5.3;6.5.3 Anmerkungen zu EV und AV;178
8.5.4;6.5.4 Wechselwirkung IA;179
8.5.5;6.5.5 Bewertung der ANOVA-Methode;181
8.6;6.6 ndc – Number of Distinct Categories;182
8.6.1;6.6.1 Kennwerte TV, PV und GRR;182
8.6.2;6.6.2 Definition ndc-Faktor;183
8.6.3;6.6.3 Bewertung ndc-Faktor in Literatur und Blog;185
9;7 Erweiterte Messunsicherheit als Eignungsnachweis für Messprozesse;188
9.1;7.1 Guide to the expression of Uncertainty in Measurement;188
9.1.1;7.1.1 Grundlagen;188
9.1.2;7.1.2 Zielsetzung und Zweck der GUM;189
9.1.2.1;7.1.3 Anwendungsbereich;191
9.1.2.2;7.1.4 Der Inhalt des Leitfadens;192
9.1.2.3;7.1.5 Definitionen und Begriffe;192
9.2;7.2 Ermittlung von Messunsicherheiten;196
9.2.1;7.2.1 Ermittlung der Standardunsicherheit;197
9.2.2;7.2.2 Ermittlung der kombinierten Standardunsicherheit;204
9.2.3;7.2.3 Ermittlung der erweiterten Unsicherheit;206
9.2.4;7.2.4 Protokollierung der Unsicherheit;209
9.2.5;7.2.5 Angabe des Ergebnisses;210
9.3;7.3 Beispiel GUM H.1 Endmaß-Kalibrierung;210
9.3.1;7.3.1 Messaufgabe;211
9.3.2;7.3.2 Standardunsicherheiten;211
9.3.2.1;7.3.2.1 Unsicherheit u(lS) der Kalibrierung des Normals;212
9.3.2.2;7.3.2.2 Unsicherheit u(d) der gemessenen Längendifferenz;212
9.3.2.3;7.3.2.3 Unsicherheit u(aS) des Wärmeausdehnungskoeffizienten;214
9.3.2.4;7.3.2.4 Unsicherheit u(Q) der Temperaturabweichung des Endmaßes;214
9.3.2.5;7.3.2.5 Unsicherheit u(da) der Differenz der Ausdehnungskoeffizienten;215
9.3.2.6;7.3.2.6 Unsicherheit u(dQ) der Temperaturdifferenz der Maße;215
9.3.2.7;7.3.2.7 Kombinierte Standardunsicherheit;216
9.4;7.4 Kalibrierung eines Gewichtsstückes mit dem Nennwert 10?kg (S2);219
9.4.1;7.4.1 Messaufgabe;219
9.4.2;7.4.2 Standardunsicherheiten;219
9.4.3;7.4.3 Erweiterte Messunsicherheit und vollständiges Messergebnis;223
9.5;7.5 Kalibrierung eines Messschiebers;224
9.5.1;7.5.1 Messaufgabe;224
9.5.2;7.5.2 Standardmessunsicherheit (S10.3?–?S10.9);225
9.5.3;7.5.3 Erweiterte Messunsicherheit und vollständiges Messergebnis;228
9.6;7.6 Interpretation des GUM für Prüfprozesse in der Serienfertigung;230
10;8 Erweiterte Messunsicherheit nach ISO 22514-7 bzw. VDA 5;232
10.1;8.1 Ablaufschema;232
10.1.1;8.1.1 Schematisierte Vorgehensweise;234
10.1.2;8.1.2 Eignung des Messprozesses mit minimaler Toleranz;236
10.1.3;8.1.3 Bestimmung der Standardunsicherheiten;238
10.2;8.2 Fallbeispiele Standardunsicherheit;242
10.2.1;8.2.1 Standardunsicherheit uCAL;242
10.2.2;8.2.2 Standardunsicherheit der Auflösung uRE;242
10.2.3;8.2.3 Standardunsicherheit uBI;243
10.2.4;8.2.4 Standardunsicherheit uMS bei Standardmessmittel;245
10.2.5;8.2.5 Standardunsicherheit durch Gerätestreuung am Referenzteil uEVR;246
10.2.6;8.2.6 Standardunsicherheit durch Gerätestreuung am Objekt uEVO;246
10.2.7;8.2.7 Standardunsicherheit durch den Bedienereinfluss uAV;248
10.2.8;8.2.8 Standardunsicherheit durch das Messobjekt uOBJ;248
10.2.9;8.2.9 Standardunsicherheit durch Temperatureinfluss uT;251
10.2.10;8.2.10 Standardunsicherheit durch Linearitätsabweichungen uLIN;255
10.2.11;8.2.11 Standardunsicherheit durch Stabilität uSTAB;257
10.3;8.3 Mehrfachberücksichtigung von Unsicherheitskomponenten;259
10.4;8.4 Bestimmung der erweiterten Messunsicherheit;259
10.5;8.5 Berücksichtigung der erweiterten Messunsicherheit an den Spezifikationsgrenzen;260
10.6;8.6 Fallbeispiele;261
10.6.1;8.6.1 Längenmessung mit einem Standardmessmittel;261
10.6.1.1;8.6.1.1 Beurteilung des Messsystems;262
10.6.1.2;8.6.1.2 Beurteilung und Nachweis der Messprozesseignung;263
10.6.2;8.6.2 Längenmessung mit speziellem Messmittel;269
10.7;8.7 Fallbeispiel aus VDA 5;275
10.7.1;8.7.1 Messprozesseignung mit drei Bezugsnormalen;275
10.8;8.8 Eignungsnachweis für einen attributiven Prüfprozess mit dem Bowker-Test;279
11;9 Vergleich Firmenrichtlinien, MSA mit VDA 5 bzw. ISO 22514-7;286
12;10 Vereinfachte Bestimmung der Messunsicherheit;292
12.1;10.1 AIO-Verfahren („All-in-One“-Verfahren);292
12.1.1;10.1.1 Nachweis der Prüfprozesseignung;292
12.1.2;10.1.2 Bestimmung der erweiterten Messunsicherheit;293
12.1.2.1;10.1.2.1 Bestimmung der einzelnen Standardunsicherheiten;294
12.2;10.2 Fallbeispiele zum Verfahren „All-in-One“;297
12.2.1;10.2.1 Messprozess mit linearer Maßverkörperung;297
12.2.2;10.2.2 Messprozess ohne lineare Maßverkörperung;299
13;11 Sonderfälle bei der Prüfprozesseignung;302
13.1;11.1 Was ist ein Sonderfall?;302
13.2;11.2 Typische Sonderfälle;302
14;12 Umgang mit nicht geeigneten Messprozessen;304
14.1;12.1 Vorgehensweise zur Verbesserung von Prüfprozessen;304
15;13 Typische Fragen zur Prüfprozesseignung;308
15.1;13.1 Fragestellung;308
15.2;13.2 Antworten;308
16;14 Eignungsnachweis bei der Sichtprüfung;312
16.1;14.1 Anforderungen an die Sichtprüfung;312
16.2;14.2 Eignungstest für Sichtprüfer;313
17;15 Beschaffung von Prüfmitteln;316
17.1;15.1 Beispiel für Messaufgabenbeschreibung;317
17.2;15.2 Beispiel für Lastenheft;318
18;16 Eignungsnachweis für Prüfsoftware;320
18.1;16.1 Allgemeine Betrachtung;320
18.2;16.2 Das Märchen von der „Excel Tabelle“;323
18.3;16.3 Testbeispiele zur Prüfmittelfähigkeit;326
19;17 Anhang;340
19.1;17.1 Tabellen;340
19.1.1;17.1.1 d2*-Tabelle zur Bestimmung der K-Faktoren u. Freiheitsgrade für t-Werte;340
19.1.2;17.1.2 Eignungsgrenzen gemäß VDA 5;343
19.1.3;17.1.3 k-Faktoren;343
19.2;17.2 Auswirkung des Messprozesses auf die Prozessfähigkeit;344
19.3;17.3 Modelle der Varianzanalyse;345
19.3.1;17.3.1 Messsystemanalyse – Verfahren 2;345
19.3.2;17.3.2 Messsystemanalyse – Verfahren 3;351
19.4;17.4 Verzeichnis der verwendeten Abkürzungen;353
19.5;17.5 Formeln;357
19.6;17.6 Literaturverzeichnis;359
19.7;17.7 Abbildungsverzeichnis;362
19.8;17.8 Tabellenverzeichnis;369
20;Leitfaden zum „Fähigkeitsnachweis von Messsystemen“;372
21;Musterdokumentation;408
21.1;GM Powertrain;410
21.2;Bosch;458
21.3;Daimler;482
21.4;Ford Motor Co.;608
22;Stichwortverzeichnis;654
