Prüfmittelfähigkeit · Gage R&R MSA Verfahren 2: %GRR und ndc berechnen

Der Rechner

Der übliche Versuchsplan sind zehn Teile, drei Prüfer, zwei Durchgänge. Weniger geht auch – der Rechner sagt dann dazu, dass die Aussage schwächer wird. Werte aus Excel können Sie in das Raster einfügen: Zeile oder Block, ab der Zelle, in der Sie stehen.

Merkmal Messmittel Toleranz (OGW − UGW) Teile Prüfer Durchgänge

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Toleranz oder Gesamtstreuung – die Zahl hängt davon ab

Es gibt zwei %GRR, und beide stimmen. Der eine setzt die Streuung des Messsystems ins Verhältnis zur Toleranz des Merkmals, der andere zur Gesamtstreuung der gemessenen Teile. Das ist keine Feinheit: Wer zehn Teile aus derselben Charge nimmt, bekommt gegen die Gesamtstreuung ein vernichtendes Ergebnis und gegen die Toleranz ein gutes.

Der Rechner nimmt die Toleranz, sobald Sie eine eintragen – sie ist die Frage, die Ihr Kunde stellt. Ohne Toleranz bleibt nur die Gesamtstreuung, und das Ergebnis schreibt dazu, worauf es sich bezieht. Wenn beide Zahlen weit auseinanderliegen, sagt der Rechner es Ihnen: dann füllen die gewählten Teile den Toleranzbereich nicht aus, und das ist ein Fehler im Versuch, nicht im Messmittel.

Was die Zahlen bedeuten

EV – Wiederholpräzision

Derselbe Prüfer, dasselbe Teil, zweimal gemessen. Was hier streut, streut im Gerät und in der Aufnahme.

AV – Vergleichspräzision

Der Unterschied zwischen den Prüfern. Ist er groß, liegt es fast nie an den Menschen, sondern an einer Anweisung, die Spielraum lässt.

GRR – beides zusammen

Der Anteil, den das Messsystem zur Streuung beiträgt. %GRR bis 10 % gilt als fähig, bis 30 % als bedingt fähig, darüber als nicht fähig.

ndc – unterscheidbare Klassen

Wie viele Stufen das Messsystem im Streubereich der Teile noch auseinanderhält. Gefordert sind mindestens 5. Darunter lässt sich sortieren, aber nicht messen – und eine Regelkarte wird sinnlos.

Wechselwirkung Teil × Prüfer

Manche Prüfer messen bestimmte Teile anders als andere. Der Rechner prüft das mit einem F-Test und rechnet danach das passende Modell. Wird sie nicht gesichert, geht sie in die Wiederholpräzision ein – so machen es die Handbücher, und so rechnet auch die Statistiksoftware Ihres Kunden.

Wie der Versuch aufgebaut wird

1. Teile auswählen, die den Toleranzbereich ausfüllen. Zehn Teile aus derselben Charge sind der häufigste Fehler: das Ergebnis misst dann, wie gleich die Teile sind, und nicht, wie gut das Messsystem ist.
2. Jedes Teil eindeutig kennzeichnen – aber so, dass der Prüfer die Nummer beim Messen nicht sieht.
3. Reihenfolge mischen und die Prüfer einzeln messen lassen. Wer die Teile zweimal in derselben Reihenfolge misst, misst beim zweiten Mal sein Gedächtnis mit.
4. Unter den üblichen Bedingungen messen: dieselbe Aufnahme, dieselbe Umgebung, dieselbe Anweisung wie in der Fertigung.
5. Nicht nachkorrigieren. Ein Ausreißer, der herausgenommen wird, ist eine Information, die verloren geht – meistens die wichtigste.

Verfahren 1, 2 oder 3?

Verfahren 2 ist die Untersuchung mit Prüfereinfluss. Daneben stehen:

• Verfahren 1 – ein Prüfer misst ein Normal mit bekanntem Richtwert vielfach. Ergebnis: Cg und Cgk, also das Gerät allein.
• Verfahren 3 – wie Verfahren 2, aber ohne Prüfereinfluss: die Maschine misst, ein Mensch legt höchstens ein.

Was welches Verfahren beantwortet, wann welches verlangt wird und woran die Untersuchungen scheitern, steht ausführlich unter Messsystemanalyse: Verfahren 1, 2 und 3.

Woran es im Audit scheitert

• Der Versuchsplan ist unvollständig. Eine fehlende Zelle macht das Ergebnis nicht ungenauer, sondern falsch. Der Rechner hier bricht deshalb ab, statt zu runden.
• Die Untersuchung gilt dem Gerät statt dem Messsystem. Untersucht wird Gerät samt Prüfer, Aufnahme, Verfahren und Umgebung – an einem Merkmal mit einer Toleranz. Dasselbe Messmittel kann in derselben Werkstatt gleichzeitig fähig und nicht fähig sein.
• Kalibrierschein statt Fähigkeit. Die Kalibrierung sagt, ob das Gerät richtig anzeigt. Die MSA sagt, ob die Messung für diese Toleranz taugt. Ein frisch kalibrierter Messschieber ist für ±0,5 mm hervorragend und für ±0,01 mm unbrauchbar, und kein Kalibrierschein der Welt sagt das.
• Die Untersuchung ist von 2019. Sie gehört wiederholt, wenn sich am Messsystem etwas ändert – neues Gerät, neue Aufnahme, neue Leute – und in dem Rhythmus, den der Lenkungsplan festlegt.

Womit hier gerechnet wird

Mit der Varianzanalyse (ANOVA), nicht mit der älteren Spannweitenmethode. Das hat einen Grund, der Sie betrifft: die Varianzanalyse kommt ohne Tabellenkonstanten aus und trennt die Wechselwirkung zwischen Teil und Prüfer sauber ab. Jeder Zwischenschritt lässt sich nachrechnen – Sie müssen uns nicht glauben, und Sie brauchen dafür kein Handbuch zu kaufen.

Der Bezug auf die Toleranz rechnet mit dem sechsfachen Streubereich (99,73 %). Ältere Fassungen der Handbücher rechnen mit 5,15 (99 %). Wer eine Zahl aus einem alten Bericht danebenlegt, vergleicht dann zwei Definitionen und nicht zwei Messsysteme.

Denselben Rechenweg benutzt auch die Anwendung von Kalibrat; ein Test lässt beide Fassungen über dieselben Daten laufen und vergleicht sie. Zwei Antworten auf dieselbe Frage wären für Sie schlimmer als keine.

Wenn die Untersuchung wiederkehren soll

Wann Verfahren 2 zu wiederholen ist, sagt Ihr Produktionslenkungsplan – nicht das Gesetz und nicht wir. Deshalb steht hier keine Erinnerung per E-Mail: wir wüssten den Termin gar nicht. Wer wiederkehrende Untersuchungen samt Fristen, Ergebnissen und Nachweisen an einem Ort führen will, findet das in Kalibrat – zusammen mit den Kalibrierintervallen der Messmittel, die dabei benutzt werden.