Vorwort | 6 |
Inhalt | 8 |
1 Prüfprozesseignung | 14 |
1.1 Einführung | 14 |
1.1.1 Warum Prüfprozesseignung? | 14 |
1.2 Historischer Rückblick und Ausblick | 22 |
1.2.1 Entwicklung „Prüfprozessfähigkeit“ | 23 |
1.2.2 Entwicklung „Prüfprozesseignung“ | 25 |
1.2.3 „Prüfprozess oder Messprozess?“ | 26 |
1.3 Anmerkung Autoren zu MSA und VDA 5 | 27 |
1.4 Experimentelle Beurteilung | 28 |
2 Definitionen und Begriffe | 32 |
2.1 Prozess | 32 |
2.2 Prüfprozess | 32 |
2.3 Prüfen | 33 |
2.4 Prüfmittel | 34 |
2.5 Messabweichungen und Messunsicherheit | 37 |
2.5.1 Messabweichungen | 37 |
2.5.1.1 Systematische Messabweichungen | 38 |
2.5.1.2 Zufällige Messabweichungen | 39 |
2.5.2 Messergebnis | 39 |
2.5.3 Wiederholpräzision | 39 |
2.5.4 Vergleichspräzision | 40 |
2.5.5 Linearität | 41 |
2.5.6 Stabilität/Messbeständigkeit | 43 |
3 Einflussgrößen auf den Messprozess | 44 |
3.1 Typische Einflussgrößen | 44 |
3.2 Auswirkung der Einflussgrößen beim Messsystem | 47 |
3.3 Bewertung des Messprozesses | 50 |
4 Prüfmittelfähigkeit als Eignungsnachweis für Messprozesse | 54 |
4.1 Grundlegende Verfahren und Vorgehensweise | 54 |
4.2 Beurteilung Messmittel | 57 |
4.2.1 Unsicherheit des Normals/Einstellmeister | 57 |
4.2.2 Einfluss der Auflösung | 60 |
4.2.3 Beurteilung der Systematischen Messabweichung | 62 |
4.2.4 Verfahren 1 | 65 |
4.2.5 Qualitätsfähigkeitskenngrößen Cg und Cgk | 69 |
4.2.6 Verfahren 1 für einseitig begrenzte Merkmale | 77 |
4.2.7 Verfahren 1 für mehrere Merkmale | 80 |
4.2.8 Linearität | 81 |
4.2.8.1 Begriffserklärung „Linearität“ | 81 |
4.3 Beurteilung Prüfprozess | 91 |
4.3.1 Spannweitenmethode (Short Range Methode) | 91 |
4.3.2 Verfahren 2: %GRR mit Bedienereinfluss | 93 |
4.3.2.1 Numerische Auswertung der Versuchsdaten | 101 |
4.3.3 Verfahren 3: %GRR ohne Bedienereinfluss | 117 |
4.4 Überprüfung der Messbeständigkeit | 120 |
4.5 Weitere Verfahren | 124 |
Zu Kapitel 4.5 | 124 |
4.5.1 Verfahren 4 | 125 |
4.5.2 Verfahren 5 | 128 |
4.6 Vorgehensweise nach CNOMO | 130 |
5 Eignungsnachweis von attributiven Prüfprozessen | 134 |
5.1 Lehren | 134 |
5.2 Lehren oder Messen | 135 |
5.3 Voraussetzungen für eine erfolgreiche attributive Prüfung | 136 |
5.4 Untersuchung von attributiven Prüfprozessen „Short Method“ | 137 |
5.5 Untersuchung von attributiven Prüfprozessen „Erweiterte Methode“ | 140 |
5.5.1 Einleitung | 140 |
5.5.2 Testen von Hypothesen | 145 |
5.5.2.1 Aufbau einer Kreuztabelle für zwei Prüfer | 146 |
5.5.3 Kappa-Koeffizient nach Fleiss | 150 |
5.5.4 Beurteilung der Effektivität eines attributiven Prüfsystems | 159 |
5.5.4.1 Effektivität bei einem Prüfer ohne Referenz-Vergleich | 160 |
5.5.4.2 Effektivität bei einem Prüfer mit Referenz-Vergleich | 161 |
5.5.4.3 Effektivität bei allen Prüfern ohne Referenz-Vergleich | 162 |
5.5.4.4 Effektivität bei allen Prüfern mit Referenz-Vergleich | 163 |
5.5.5 Methode der Signalerkennung | 164 |
5.5.5.1 Symbol-Erläuterung | 164 |
6 Anmerkungen zur MSA 4th Edition | 170 |
6.1 Begriffsdefinition | 170 |
6.1.1 Separate Betrachtung Messsystem | 171 |
6.1.2 Auflösung Messgerät | 171 |
6.2 Systematische Messabweichung und Linearität | 172 |
6.3 %GRR-Wert das Maß der Dinge | 172 |
6.4 Bezugsgrößen beeinflussen das Ergebnis | 173 |
6.4.1 Teilestreuung | 174 |
6.4.2 Prozess- und Vorläufige Prozessstreuung | 174 |
6.4.3 Die Toleranz als sinnvolle Bezugsgröße | 174 |
6.4.4 Wahrscheinlichkeit 99,73?% anstatt 99?% | 175 |
6.4.5 Attributive Prüfprozesse | 175 |
6.5 ARM versus ANOVA | 175 |
6.5.1 ARM-Methode | 176 |
6.5.2 ANOVA-Methode | 177 |
6.5.3 Anmerkungen zu EV und AV | 178 |
6.5.4 Wechselwirkung IA | 179 |
6.5.5 Bewertung der ANOVA-Methode | 181 |
6.6 ndc – Number of Distinct Categories | 182 |
6.6.1 Kennwerte TV, PV und GRR | 182 |
6.6.2 Definition ndc-Faktor | 183 |
6.6.3 Bewertung ndc-Faktor in Literatur und Blog | 185 |
7 Erweiterte Messunsicherheit als Eignungsnachweis für Messprozesse | 188 |
7.1 Guide to the expression of Uncertainty in Measurement | 188 |
7.1.1 Grundlagen | 188 |
7.1.2 Zielsetzung und Zweck der GUM | 189 |
7.1.3 Anwendungsbereich | 191 |
7.1.4 Der Inhalt des Leitfadens | 192 |
7.1.5 Definitionen und Begriffe | 192 |
7.2 Ermittlung von Messunsicherheiten | 196 |
7.2.1 Ermittlung der Standardunsicherheit | 197 |
7.2.2 Ermittlung der kombinierten Standardunsicherheit | 204 |
7.2.3 Ermittlung der erweiterten Unsicherheit | 206 |
7.2.4 Protokollierung der Unsicherheit | 209 |
7.2.5 Angabe des Ergebnisses | 210 |
7.3 Beispiel GUM H.1 Endmaß-Kalibrierung | 210 |
7.3.1 Messaufgabe | 211 |
7.3.2 Standardunsicherheiten | 211 |
7.3.2.1 Unsicherheit u(lS) der Kalibrierung des Normals | 212 |
7.3.2.2 Unsicherheit u(d) der gemessenen Längendifferenz | 212 |
7.3.2.3 Unsicherheit u(aS) des Wärmeausdehnungskoeffizienten | 214 |
7.3.2.4 Unsicherheit u(Q) der Temperaturabweichung des Endmaßes | 214 |
7.3.2.5 Unsicherheit u(da) der Differenz der Ausdehnungskoeffizienten | 215 |
7.3.2.6 Unsicherheit u(dQ) der Temperaturdifferenz der Maße | 215 |
7.3.2.7 Kombinierte Standardunsicherheit | 216 |
7.4 Kalibrierung eines Gewichtsstückes mit dem Nennwert 10?kg (S2) | 219 |
7.4.1 Messaufgabe | 219 |
7.4.2 Standardunsicherheiten | 219 |
7.4.3 Erweiterte Messunsicherheit und vollständiges Messergebnis | 223 |
7.5 Kalibrierung eines Messschiebers | 224 |
7.5.1 Messaufgabe | 224 |
7.5.2 Standardmessunsicherheit (S10.3?–?S10.9) | 225 |
7.5.3 Erweiterte Messunsicherheit und vollständiges Messergebnis | 228 |
7.6 Interpretation des GUM für Prüfprozesse in der Serienfertigung | 230 |
8 Erweiterte Messunsicherheit nach ISO 22514-7 bzw. VDA 5 | 232 |
8.1 Ablaufschema | 232 |
8.1.1 Schematisierte Vorgehensweise | 234 |
8.1.2 Eignung des Messprozesses mit minimaler Toleranz | 236 |
8.1.3 Bestimmung der Standardunsicherheiten | 238 |
8.2 Fallbeispiele Standardunsicherheit | 242 |
8.2.1 Standardunsicherheit uCAL | 242 |
8.2.2 Standardunsicherheit der Auflösung uRE | 242 |
8.2.3 Standardunsicherheit uBI | 243 |
8.2.4 Standardunsicherheit uMS bei Standardmessmittel | 245 |
8.2.5 Standardunsicherheit durch Gerätestreuung am Referenzteil uEVR | 246 |
8.2.6 Standardunsicherheit durch Gerätestreuung am Objekt uEVO | 246 |
8.2.7 Standardunsicherheit durch den Bedienereinfluss uAV | 248 |
8.2.8 Standardunsicherheit durch das Messobjekt uOBJ | 248 |
8.2.9 Standardunsicherheit durch Temperatureinfluss uT | 251 |
8.2.10 Standardunsicherheit durch Linearitätsabweichungen uLIN | 255 |
8.2.11 Standardunsicherheit durch Stabilität uSTAB | 257 |
8.3 Mehrfachberücksichtigung von Unsicherheitskomponenten | 259 |
8.4 Bestimmung der erweiterten Messunsicherheit | 259 |
8.5 Berücksichtigung der erweiterten Messunsicherheit an den Spezifikationsgrenzen | 260 |
8.6 Fallbeispiele | 261 |
8.6.1 Längenmessung mit einem Standardmessmittel | 261 |
8.6.1.1 Beurteilung des Messsystems | 262 |
8.6.1.2 Beurteilung und Nachweis der Messprozesseignung | 263 |
8.6.2 Längenmessung mit speziellem Messmittel | 269 |
8.7 Fallbeispiel aus VDA 5 | 275 |
8.7.1 Messprozesseignung mit drei Bezugsnormalen | 275 |
8.8 Eignungsnachweis für einen attributiven Prüfprozess mit dem Bowker-Test | 279 |
9 Vergleich Firmenrichtlinien, MSA mit VDA 5 bzw. ISO 22514-7 | 286 |
10 Vereinfachte Bestimmung der Messunsicherheit | 292 |
10.1 AIO-Verfahren („All-in-One“-Verfahren) | 292 |
10.1.1 Nachweis der Prüfprozesseignung | 292 |
10.1.2 Bestimmung der erweiterten Messunsicherheit | 293 |
10.1.2.1 Bestimmung der einzelnen Standardunsicherheiten | 294 |
10.2 Fallbeispiele zum Verfahren „All-in-One“ | 297 |
10.2.1 Messprozess mit linearer Maßverkörperung | 297 |
10.2.2 Messprozess ohne lineare Maßverkörperung | 299 |
11 Sonderfälle bei der Prüfprozesseignung | 302 |
11.1 Was ist ein Sonderfall? | 302 |
11.2 Typische Sonderfälle | 302 |
12 Umgang mit nicht geeigneten Messprozessen | 304 |
12.1 Vorgehensweise zur Verbesserung von Prüfprozessen | 304 |
13 Typische Fragen zur Prüfprozesseignung | 308 |
13.1 Fragestellung | 308 |
13.2 Antworten | 308 |
14 Eignungsnachweis bei der Sichtprüfung | 312 |
14.1 Anforderungen an die Sichtprüfung | 312 |
14.2 Eignungstest für Sichtprüfer | 313 |
15 Beschaffung von Prüfmitteln | 316 |
15.1 Beispiel für Messaufgabenbeschreibung | 317 |
15.2 Beispiel für Lastenheft | 318 |
16 Eignungsnachweis für Prüfsoftware | 320 |
16.1 Allgemeine Betrachtung | 320 |
16.2 Das Märchen von der „Excel Tabelle“ | 323 |
16.3 Testbeispiele zur Prüfmittelfähigkeit | 326 |
17 Anhang | 340 |
17.1 Tabellen | 340 |
17.1.1 d2*-Tabelle zur Bestimmung der K-Faktoren u. Freiheitsgrade für t-Werte | 340 |
17.1.2 Eignungsgrenzen gemäß VDA 5 | 343 |
17.1.3 k-Faktoren | 343 |
17.2 Auswirkung des Messprozesses auf die Prozessfähigkeit | 344 |
17.3 Modelle der Varianzanalyse | 345 |
17.3.1 Messsystemanalyse – Verfahren 2 | 345 |
17.3.2 Messsystemanalyse – Verfahren 3 | 351 |
17.4 Verzeichnis der verwendeten Abkürzungen | 353 |
17.5 Formeln | 357 |
17.6 Literaturverzeichnis | 359 |
17.7 Abbildungsverzeichnis | 362 |
17.8 Tabellenverzeichnis | 369 |
Leitfaden zum „Fähigkeitsnachweis von Messsystemen“ | 372 |
Musterdokumentation | 408 |
GM Powertrain | 410 |
Bosch | 458 |
Daimler | 482 |
Ford Motor Co. | 608 |
Stichwortverzeichnis | 654 |