Messsystemeignung/Messmittelfähigkeitsuntersuchung

Hallo liebe Q-Community.

Ich habe mich extra hier im Forum angemeldet, da ich hoffe und glaube das ich mir beim lösen meines "gedanklichen Knotens" helfen könnt

Bevor ich auf das obengenannte Thema zu sprechen komme, vielleicht ein paar Hintergrundinfos.

Ich arbeite in der Qualitätssicherung bei einem Medizinproduktehersteller. Wir sind Endprodukthersteller und wollen die Qualitätskontrollen bei uns verbessern und optimieren.
Bei uns in der Fertigung gibt es alle "gängigen" einfachen Messmittel, wie Messschieber, Höhenreißer, Messuhren, Bügelmesschrauben etc..
Und seit 2 Jahren auch ein 3D KMG.
Alle vorhandenen Prüfungen mit Messmitteln können unterschiedlich viel Zeit fressen und werden oftmals auch hinsichtlich "Sinnhaftigkeit" kritisch hinterfragt.
Grundsätzlich ist ja erst einmal die Zeichnung Gesetz (mit ihren entpsrechenden Vorgaben)!

Um im Vorfeld einer Entwicklung bereits nachfolgende Qualitätskosten abschätzen zu können, wollen wir ein paar "Regeln zur Fähigkeit von Messmitteln aufstellen". D.h. wenn ihr diese Toleranzen ran schreibt dann muss das mindestens mit dem Messmittel gemessen werden (also so ungefähr ausgedrückt )

Ich habe mittlerweile gefühlt alle Forenberichte gelesen, aber so richtig gedanklich weitergekommen bin ich noch nicht. Denn bis jetzt wurden bei uns Messmittelfähigkeiten nur testweise durchgeführt und haben alle außerhalb der Qualitätssicherung verschreckt

Denn dabei wurde festgestellt das oftmals der verwendete Messschieber gar nicht fähig ist diese Produktmerkmale nachzuweisen.

Wie weißt ihr die Messmittelfähigkeit von den "einfachen" Messmittel aus? Denn so weit ich verstanden habe mach das viele über Normale. Aber das erkenne ich nicht als "Sinn und Zweck" der Übung an.
Eigentlich müsste man doch eine Messmittelfähigkeitsuntersuchung für jedes Produkt machen oder?!
Ich Frage denn in vielen Beiträgen war immer die Rede von "einmal fürs Messmittel machen". Wenn ich aber viele verschieden artige Produkte habe, dann kann ich doch nicht schlußfolgern?!
Es macht doch einen Unterschied ob das Maß 10 oder das Maß 80 messe. Ebenso ob es aus Edelstahl oder aus POM ist. Oder ob es ein stabiler Fräsblock oder eine "labile" Blechbaugruppe ist?!
Und genau an diesem Punkt hänge ich . Ich hoffe ihr könnt mir weiterhelfen und/oder vielleicht meinen Irrgang aufklären.

Bei unserem Koordinatenmessgerät haben wir uns z.B. dafür entschieden ein Referenzteil zu kaufen (das möglichst alles abdeckt). Dieses wird einmal im Monat laufen gelassen und danach wird die Auswertung betrachtet und beurteilt (also ob es in den Grenzen liegt). Entsprechend haben wir das KMG aufs Urnormal zurückverfolgt und können mit Hilfe der angegebenen Messunsicherheit schlußfolgern das wir unsere Produktmerkmale fähig nachweisen können.

Bei einem Messschieber und einer Genauigkeit von 0,04mm, laut Kalibrierlabor, und dem Faktor 10 komme ich auf eine "messbare" Toleranz von 0,4mmm. Also könnte ich bei uns größtenteils alle wegschmeißen?! ...Aber das ist doch nicht Sinn und Zweck oder?!

Sorry falls es durcheinander geht, aber genauso sieht bei mir gerade gedanklich aus . Und ich hoffe das ihr mich aufklären könnt.

Beste Grüße
Clipi

Halo Clipi,

bin zwar aus dem Automobilbereich und von Medizinprodukten weit entfernt - aber es ist egal ob bei euch 10 mm gemessen werden oder bei uns.
Als Faustformel für Absolutwerte gilt, dass die Auflösung des Messgerätes um den Faktor 20 genauer sein muss als die angegebene Toleranzbreite des zu messenden Maßes aus der Zeichnung. Also bei einer Toleranz(breite) von 2mm entspricht das 0,1 mm. Ich empfehle den VDA Band 5 Prüfprozesseignung als Basis für Deine weiteren Studien.
Jetzt sieht es so aus, als ob Ihr alle Messschieber wegwerfen müsstet - dem ist aber nicht so wenn diese vergleichend eingesetzt werden - Nachweis mit Normalen unterschiedlicher Länge (kommt darauf an in welchen Bereichen der Schieber eingesetzt werden soll)und einer MSA2 (unterschiedliche Prüfer messen jedes Normal mit dem Messschieber).
Nochmals zur Beachtung: die gemessenen Werte dienen nur zu Vergleichszwecken - damit dürfen keine kundenrelevanten Werte bestätigt, etc. werden.

Gruß
Paul

Hallo Paul,

danke dir erst einmal für deine Antwort.

Mit Faktor 20 mal genauer meinst du die Auflösungsvorraussetzung %RE ≤ 5% der Toleranz oder?
Ja die Prüfprozesseignung habe ich mir auch schon zu Gemüte geführt.

Grundsätzlich verstehe ich ja die Thematik und kann sie auch anwenden (glaube ich zu mindestens ).
Mein Problem ist halt dies, wie du es auch sagst "jetzt sieht es so aus, als ob ihr alle Messschieber wegwerfen müsstet". Zu mindestens ist dass das 1. Argument wenn man mit der Thematik ankommt. Entsprechend reißen alle aus

Aber du bringst mich gerade auf einen Punkt der mir noch nicht ganz bewusst war. Bitte korrigiere mich wenn ich falsch liege.

Für die Messmittelfähigkeitsuntersuchung ist es ausreichend die verschiedenen Messmittel (Messschierber, Höhenreißer, Bügelmessschraube etc.) mit einem Normal nach MSA Verfahren 2 zu untersuchen? Am besten mit dem zu bedienenden Personal. Damit kann ich feststellen ob das Messmittel und der Bediener fähig sind die Referenzwerte zu messen.

Wenn ich aber eine Messsystemeignung/Prüfprozesseignung nachweisen möchte, dann muss ich mit einem Messmittel die Fähigkeiten am Produkt (+Umgebungsbedingungen, Messunsicherheiten etc.)nachweisen. Ergo wäre das Level 2 .

Ist das so richtig?
Das würde ja bedeuten das selbst wenn mein Messmittel fähig ist, nicht automatisch die Schlußfolgerung gezogen werden kann, dass das Messmittel fähig ist die Prüfmerkmale am Produkt nachweisen zu können?!

Grüße
Marco

Hallo Marco,

kleine Korrektur - auch wenn das Messmittel fähig ist bedeutet das nicht, dass der gesamte Prüfprozess/das gesamte Messsystem geeignet ist - wohl aber ist der gesamte Prozess nicht geeignet wenn das Messmittel nicht geeignet ist.
Mit der MSA2 stellt Ihr fest wie genau Ihr selber (bedienerabhängig) messen könnt und das reicht größtenteils für Vergleiche aus - aber Absolutwerte für den Kunden mit dem 3D KMG unter konstanten Verhältnissen!

Gruß
Paul

Hallo Paul,

ja so hatte ich es auch gemeint. Wenn auch ein wenig anders ausgedrückt .

Naja alles aufs KMG ist ja nicht das Ziel.

In der Fertigung wird ja meistens alles mit dem Messschieber gemessen.
Also könnte ich mir jetzt mal z.B. ein 100er Endmaß, einen 20er Grenzlehrdorn und einen 20er Grenzlehrring als Prüfnormal nehmen. Mache eine Messreihe mit 3 Prüfern und schaue bis zu welcher Toleranz dann die 20% Grenze überschritten wird?
Bei allen kleineren Maßen, kann ich dann sicher sein das diese ebenso gemessen werden können?!

Als kleinstmöglich Toleranz käme dann auch nur 0,2mm in Frage, denn ansonsten wird die Auflösungsvorraussetzung nicht erfüllt.

Grüße
Marco

ok...das mit den Normalen ist ja nur für Verfahren 1 ausreichend (mein Fehler).
Bei Verfahren 2 nehme ich Werkstücke aus der Fertigung. Aber dort müsste ich ja definitiv zwischen den Materialien unterscheiden oder? Also ob es eine Blechbaugruppe oder eine Fräsbaugruppe ist. Denn ich kann ja nicht von dem einem auf das andere schließen?!

Hallo Marco,

wenn der Einsatz des Messmittels den zu messenden Gegenstand während der Messung verändert, dann ist es nicht geeignet, auch wenn es die Fähigkeit hat den Messwert korrekt dar zu stellen. Ich glaube mich dunkel zu erinnern, dass bei den Bügelmessschrauben die maximale Anpresskraft mit 5N definiert war - wenn diese Kraft allerdings den zu messenden Gegenstand schon verbiegt dann ist die Messschraube für diese Messung nicht geeignet. Also muss eine andere Methode z. B. berührungslose Verfahren ausgewählt werden - und das Spiel beginnt von vorne.

Gruß
Paul

Guten Morgen Paul,

bekommst erst einmal nen Dank das du dich meiner "Probleme" annimmst

Also heißt es im theoretischen Sinne, um komplett sicher zu gehen, das ich für jedes einzelne Produkt eine Messmittelfähigkeitsuntersuchung machen müsste.
Und nicht wie in anderen Forenbeiträge beschrieben "nur einmal für jede Messmittelart".

Man könnte sich die Sache lediglich vereinfachen indem man Bauähnliche Teile zu Gruppen zusammenfasst?!

Grüße
Marco

Hallo Marco,

nun mal langsam - nicht Messmittel und Messsystem zusammenwerfen.
In der Automobilbranche gehen wir (zumindest ich) nach APQP vor.
Da wird im Rahmen einer Kundenanfrage eine Machbarkeitsanalyse erstellt. In dieser wird an Hand der Zeichnung bestimmt ob die vorhandenen Messmittel an Anzahl und Fähigkeit ausreichen oder neue und/oder bessere gekauft werden müssen. Dafür brauche ich die Messmittelfähigkeit der benötigten Messmittel (die wird pro Messmittel einmal erstellt - und richtet sich nach der Toleranzbreite - das kann bedeuten, dass der Messschieber für Maße nach DIN ISO 2768 fein erst ab 20 mm fähig ist- darunter muss eine Bügelmessschraube verwendet werden).
Um die Machbarkeitsanalyse zu vereinfachen wird nun bestimmt welche Maße wo wie auftreten (Bauteil massiv oder hauchdünnes Blech)und nach ihren Toleranzbreiten zusammengefasst.
Auch die Messmittel können nach ihren Fähigkeiten zusammengefasst werden. Messschieber bleibt Messschieber - egal von welchem Hersteller.

Gruß
Paul

Hallo Marco,

da habe ich noch was vergessen:
An Hand dieser Analyse werden auch kritische Merkmale (Maße) bestimmt und wie diese produktionsbegleitend überwacht werden können - spricht wir oft muss gemessen werden, SPC, etc.

Gruß
Paul

Hallo Paul,

ich glaube das ist genau mein Problem. Also das ich Messmittel und Messsystem zusammen werfe.
Diese Machbarkeitsanalyse wollen wir nun eben auch durchführen. Allerdings waren bislang Erfahrungswerte und ein glückliches Bauchgefühl die Grundlage.
Wir haben letztens erst Untersuchungen gemacht wo entsprechend festgestellt das nach Verfahren 2 das Bauteil xy mit dem Maß 20±0,2 mit dem Messschieber nicht messbar (nicht fähig) war, allerdings das Bauteil yz mit dem gleichen Maß und gleicher Toleranz, fähig war. Und das macht es schwer "Standards" zu schaffen.

"Die Messmittelfähigkeit für eine Messmittelgattung muss nur einmal gemacht werden", heißt das ich nehme mir ein Normal und mache Verfahren 1 und schaue bis zu welchen Toleranzen das Messmittelfähig ist?
Eigentlich habe ich ja auch einen Kalibrierschein der mir die Messunsicherheit des Messmittels angibt. Also ich sehe den Sinn vielleicht auch noch nicht ganz?!

Das Verfahren 2 geht dann schon eher in Richtung Messsystemeignung?!

Grüße
Marco

Hallo Paul,

die Aussage "die Messmittelfähigkeitsuntersuchung muss nur einmal pro Art gemacht werden", lässt mir keine Ruhe.
D.h. ich definiere die gleichen Arten z.B. unter Messschieber, Bügelmessschraube, Messuhr, KMG.

Nun müsste ich "nur" 4 Messmittelfähigkeitsuntersuchungen machen.
Einmal? Mit einem Normal?

Schönes Wochenende
Marco

Hallo Marco,

mit der Messmittelfähigkeit bestimmst Du ab welcher Toleranzbreite Dein Messmittel fähig ist. Das muss man nur einmal bestimmen (aus Kalibrierschein mit Messunsicherheit, etc.).
Dann geht es weiter welche Maße Du laut Zeichnung zu messen hast. Diese sollten in der Mitte der Messbereichsbreite des Messmittels sein. Soll bedeuten, wenn das Maß 149 mm ist sollte der Messbereich des Messschiebers nicht gerade mal 0 - 150 mm betragen um Randbereichseinflüsse zu vermeiden. Und jetzt kommen die Normale ins Spiel. Entweder Du machst eine 2-Punkt Bestimmung und definierst einen Bereich in dem Du mit welcher Genauigkeit misst (z. B. bei 10 mm und 100 mm - dann ist anzunehmen, dass der Bereich dazwischen ebenfalls mit der nötigen Genauigkeit gemessen wird)oder Du machst eine 1-Punkt-Bestimmung zum geforderten Maß. Du kannst natürlich auch ein Teil aus der Produktion nehmen - nur muss dieses dann von einem akkreditierten Labor geprüft werden um als Normal dienen zu können.
Aber das ist alles im VDA Band 5 beschrieben - den solltest Du Dir wirklich zulegen, weil dort alles viel genauer erklärt ist!

Gruß
Paul

Hallo Paul,

also der VDA Band 5 ist, so weit ich weiß, bereits an anderer Stelle im Unternehmen in der Beschaffung. Ich werde mich mit dem dann mal auseinander setzen wenn er da ist.

Aber die Verfahren 1,2 und 3 sind ja nach MSA und haben nix mit dem VDA Band zu tun oder sehe ich das falsch?! So weit ich weiß sind das doch unterschiedliche Herangehensweisen.

Mal Beispiele zur Grundbestimmung der Messmittelfähigkeit aus dem Kalibrierschein.
Messschieber 0-150 - U bei k=2: 30µm +30*l*10-6
KMG 9/12/8 - U bei k=2: 1,6µm + l/333
Messuhr 0-25 - U bei k=2: 8µm +10*l*10-6

Kann man daraus - maximaler Messbereich*Faktor 10 die minimale Toleranzbreite wo das Messmittel fähig ist berechnen? Sorry das ich so doof frage, aber ich will nichts falsch machen.

Das mit den Randeinflüssen an Messmitteln ist ein guter Hinweis, den habe ich gar nicht so bewusst betrachtet/wahrgenommen.
Als Normal können kalibrierte Endmaße, Prüfdorne o.ä. verwendet werden oder?

Grüße
Marco

Hallo Marco,

als Normale können alle kalibrierten Endmaße, Prüfdorne etc. verwendet werden.

Mit Hilfe der Messunsicherheit und der Toleranzbreite wird die Qms des Messmittels bestimmt, diese muss unter 15% liegen. Die minimale Toleranzbreite wird ebenfalls aus der Messunsicherheit bestimmt. Steht alles im VDA Band 5.

Gruß

Paul

Hallo Paul,

die Formel laut ja: Ums=Tol*Qms/(2*100%)
D.h. bei Qms = 15% und Toleranzbreite wäre Ums=30µm
Wenn ich jetzt meine obigen Angaben zum Messchieber betrachte, dann wäre der Messschieber nicht mehr fähig?!

Bzw. reziprok, wenn ich z.B. die Toleranz berechnen möchte bei 100mm mit Messchieber, dann ist Ums=33µm -> Toleranz = 440µm;0,44mm

ist das so korrekt? Entsprechend würde der Messschieber für viele Messungen herausfallen und ich benötige ein genaueres Messmittel?!

Grüße
Marco

Hallo Marco,

da liegst Du genau richtig.

Gruß
Paul

na wunderbar.
Nur wenn ich das versuche jemanden zu erzählen, dann drehen die sich um und rennen weg

Grüße Paul,

jetzt mal als doofe Frage.
Was wäre denn dann ein gängiges Messmittel für die Fertigung, wenn man nicht alles auf KMG schaffen will?

Z.B. für Längenmessung 100mm±0,1mm?

Grüße
Marco

Hallo Marco,

in meiner jetzigen Firma habe ich mit der Längenmessung nichts mehr zu tun - nur mehr mit Waagen. Bei früheren Arbeitgebern war am Anfang die Messmaschine angesagt um fest zu stellen wie die Maße schwanken und wie sich diese verändern. Dann wurde der Messaufwand in der Serie auf 3x Tag vermindert, zum Schluss 1x pro Woche. Für kritische Maße wurden extra Messmittel angeschafft wie Messaufnahmen mit Messuhren, Bügelmessschrauben, Lehren, etc.(da war ich allerdings noch nicht im Qualitätsmanagement und kann Dir über die Toleranzen keine Auskunft geben).
Aber vielleicht kann ein anderer Forumsteilnehmer helfen?

Gruß
Paul

Hallo Paul,

das klingt einleuchtend.
Aber wird das in der Automobilindustrie wirklich alles so straff umgesetzt? Habe da leider keine Erfahrungen, aber ich kann mir nicht vorstellen das dort alles auf hochgenaue Messmittel geht bzw. sollte dort ja kaum ein Messschieber in der Fertigung zu finden sein?! Bzw. anders gefragt, welche Berechtigung hat er dann, wenn laut VDA5 erst ab Toleranzbreite von 0,4mm mit ihm gemessen werden kann?!

Ihr bestimmt sozusagen immer die Messmittelfähigkeit nach VDA5 (Basis ist die Messunsicherheit aus dem Kalibrierschein) und nicht nach MSA4 (Verfahren 1 - Messung gegen Normal)?

Grüße
Marco

Hallo Marco,

das große Geheimnis ist die sogenannte Toleranzkette. Bei Einzelteilen müssen wir hochgenau messen - im ZSB schlägt dann die Toleranzkette zu - da gibt es dann schnell mal ± 1mm und mehr. Oder die Toleranzen werden in Absprache mit dem Kunden geweitet - sehr oft sind nämlich Toleranzen festgezogen, die es so nicht braucht - und schon sind wieder die Messschieber im Spiel!

Gruß
Paul

Hallo Paul,

auf diese Aussage habe ich fast schon gewartet
Ja die Toleranzketten sind immer was spannendes. Allerdings ist es meistens schwer Konstrukteure von ihren Toleranzen "abzubringen"
Aber ok, das ist ein anderes Thema denn grundlegend ist erst einmal die Zeichnung Gesetz und nach der muss man sich richten.

Ich würde aber gerne noch mal auf die "einmalige" Bestimmung der Messmittelfähigkeit zurück kommen.
Die Bestimmung nach VDA5 ist mir jetzt klar. Das errechnet sich aus der Messunsicherheit des Messmittels und den Vorgaben nach VDA5.
Bei der MSA erfolgt ja die Bestimmung über MSA Verfahren 1. Wenn ich dort z.B. ein 100er Normal nehme und 50 mal mit dem Messschieber messe, dann kommt (ohne schummeln) 50 mal 100,00 heraus. D.h. cg und cgk Werte sind unendlich, lediglich die Auflösung beschreibt die untere Toleranzgrenze.
Wäre das ausreichend um zu sagen mein Messmittel ist dafür fähig?

Eine weiterfolgende Idee wäre noch die cg Bestimmung über ein häufig vorkommendes Werkstück aus der Fertigung. Und die cgk Bestimmung rechtfertigt man mit der turnusmäßigen Kalibrierung?
Oder sollte man das Werkstück auch "kalibrieren" lassen?

Also Ziel meinerseits ist den wirtschaftlichen Nutzen hier hervorzubringen und nicht nur was zu machen weil es ein Auditor fordert.
Ebenso will ich nicht in Frage stellen das gerade bei "kritischen Teilen" eine Messsystemanalyse gemacht werden sollte/muss.

Grüße
Marco

P.S. irgendwie komisch das niemand anders dazu eine Meinung hat?! :silly:

Hallo Marco,


Um die cg- und cgk-Werte in den endlichen Bereich zu bekommen wird ein Wert obwohl er genau 100,00 mm ist auf 100,01mm gesetzt. Das muss aber auch protokolliert werden.
Für mein Dafürhalten ist dann das Messmittel fähig - mich wundert auch, dass bis jetzt keiner dazu Stellung genommen hat.

Gruß
Paul

Hallo Paul,

ok das wäre ja machbar. Grundsätzlich sind die cg und cgk trotzdem sehr gut und das "KO Kriterium" hinsichtlich der Toleranzbreite wäre die Auflösung.
Wenn es wirklich so ist, dann ist dies recht "einfach" und "schnell" auf einer Richtlinie notiert.
Allerdings stelle ich mir noch immer die Frage nach dem Sinn. Ist dies dann wirklich nur für Auditoren damit sie ein Häckchen auf ihren Bogen machen können?!
Immerhin wurde auch in anderen Forenthemen (zum Thema MSA) immer wieder daraufhingewiesen das die Messmittelfähigkeit nachgewiesen sein muss (zusätzlich zu Kalibrierung und nach Nachweis der turnusmäßigen Überprüfung).

Hinsichtlich Messsystemanalyse bringt mir diese pauschal Aussage "das Messmittel ist fähig" (nach Verfahren 1 oder VDA5) rein gar nix.
Erst wenn ich das komplette System betrachtet habe kann ich sagen ob die möglichen Einflußfaktoren (wie z.B. Messmittel) klein genug sind damit das System fähig ist?!

Was ich Ergo wieder für alle Produkte machen müsste und nicht nur einmal.
Ich weiß wir drehen uns im Kreis. Aber so ist es doch oder?!

Grüße
Marco