Dr.-Ing Edgar Dietrich und Dipl.-Ing Alfred Schulze sind Inhaber der Q-DAS GmbH, Weinheim

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Vorwort 6
Vorwort zur 2. Auflage 8
Vorwort zur 3. Auflage 9
Vorwort zur 4. Auflage 10
1 Prüfprozesseignung 18
1.1 Einführung 18
1.1.1 Warum Prüfprozesseignung? 18
1.2 Historischer Rückblick und Ausblick 26
1.2.1 Entwicklung „Prüfprozessfähigkeit“ 27
1.2.2 Entwicklung „Prüfprozesseignung“ 29
1.2.3 „Prüfprozess oder Messprozess?“ 30
1.3 Anmerkung Autoren zu MSA und VDA 5 31
1.4 Experimentelle Beurteilung 32
2 Definitionen und Begriffe 36
2.1 Prozess 36
2.2 Prüfprozess 36
2.3 Prüfen 37
2.4 Prüfmittel 38
2.5 Messabweichungen und Messunsicherheit 41
2.5.1 Messabweichungen 41
2.5.1.1 Systematische Messabweichungen 41
2.5.1.2 Zufällige Messabweichungen 42
2.5.2 Messergebnis 43
2.5.3 Wiederholpräzision 43
2.5.4 Vergleichspräzision 44
2.5.5 Linearität 45
2.5.6 Stabilität/Messbeständigkeit 47
3 Einflussgrößen auf den Messprozess 48
3.1 Typische Einflussgrößen 48
3.2 Auswirkung der Einflussgrößen beim Messsystem 51
3.3 Bewertung des Messprozesses 54
4 Prüfmittelfähigkeit als Eignungsnachweis für Messprozesse 58
4.1 Grundlegende Verfahren und Vorgehensweise 58
4.2 Beurteilung Messmittel 61
4.2.1 Unsicherheit des Normals/Einstellmeister 61
4.2.2 Einfluss der Auflösung 64
4.2.3 Beurteilung der Systematischen Messabweichung 66
4.2.4 Verfahren 1 69
4.2.5 Qualitätsfähigkeitskenngrößen Cg und Cgk 73
4.2.6 Verfahren 1 für einseitig begrenzte Merkmale 81
4.2.7 Verfahren 1 für mehrere Merkmale 84
4.2.8 Linearität 85
4.2.8.1 Begriffserklärung „Linearität“ 85
4.3 Beurteilung Prüfprozess 94
4.3.1 Spannweitenmethode (Short Method) 94
4.3.2 Verfahren 2: %GRR mit Bedienereinfluss 96
4.3.2.1 Numerische Auswertung der Versuchsdaten 104
4.3.3 Verfahren 3: %GRR ohne Bedienereinfluss 119
4.4 Überprüfung der Messbeständigkeit 122
4.5 Weitere Verfahren 126
4.5.1 Verfahren 4 126
4.5.2 Verfahren 5 129
4.6 Vorgehensweise nach CNOMO 131
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 153
5.5.4.1 Effektivität bei einem Prüfer ohne Referenz-Vergleich 154
5.5.4.2 Effektivität bei einem Prüfer mit Referenz-Vergleich 155
5.5.4.3 Effektivität bei allen Prüfern ohne Referenz-Vergleich 156
5.5.4.4 Effektivität bei allen Prüfer mit Referenz-Vergleich 157
5.5.5 Methode der Signalerkennung 158
5.5.5.1 Symbol-Erläuterung 158
6 Anmerkungen zur MSA 4th Edition 164
6.1 Begriffsdefinition 164
6.1.1 Separate Betrachtung Messsystem 165
6.1.2 Auflösung Messgerät 165
6.2 Systematische Messabweichung und Linearität 165
6.3 %GRR-Wert das Maß der Dinge 166
6.4 Bezugsgrößen beeinflussen das Ergebnis 167
6.4.1 Teilestreuung 167
6.4.2 Prozess- und Vorläufige Prozessstreuung 168
6.4.3 Die Toleranz als sinnvolle Bezugsgröße 168
6.4.4 Wahrscheinlichkeit 99,73.% anstatt 99.% 168
6.4.5 Attributive Prüfprozesse 169
7 Erweiterte Mess­unsicherheit als Eignungsnachweis für Messprozesse 170
7.1 Guide to the expression of Uncertainty in Measurement 170
7.1.1 Grundlagen 170
7.1.2 Zielsetzung und Zweck der GUM 171
7.1.3 Anwendungsbereich 172
7.1.4 Der Inhalt des Leitfadens 174
7.1.5 Definitionen und Begriffe 174
7.2 Ermittlung von Messunsicherheiten 178
7.2.1 Ermittlung der Standardunsicherheit 179
7.2.2 Ermittlung der kombinierten Standardunsicherheit 185
7.2.3 Ermittlung der erweiterten Unsicherheit 187
7.2.4 Protokollierung der Unsicherheit 190
7.2.5 Angabe des Ergebnisses 191
7.3 Beispiel GUM H.1 Endmaß-Kalibrierung 191
7.3.1 Messaufgabe 192
7.3.2 Standardunsicherheiten 192
7.3.2.1 Unsicherheit u(lS) der Kalibrierung des Normals 193
7.3.2.2 Unsicherheit u(d) der gemessenen Längendifferenz 193
7.3.2.3 Unsicherheit u(aS) des Wärmeausdehnungskoeffizienten 195
7.3.2.4 Unsicherheit u(T) der Temperaturabweichung des Endmaßes 195
7.3.2.5 Unsicherheit u(da) der Differenz der Ausdehnungskoeffizienten 196
7.3.2.6 Unsicherheit u(dT) der Temperaturdifferenz der Maße 196
7.3.2.7 Kombinierte Standardunsicherheit 197
7.4 Kalibrierung eines Gewichtsstückes mit dem Nennwert 10 kg (S2) 200
7.4.1 Messaufgabe 200
7.4.2 Standardunsicherheiten 200
7.4.3 Erweiterte Messunsicherheit und vollständiges Messergebnis 204
7.5 Kalibrierung eines Messschiebers 205
7.5.1 Messaufgabe 205
7.5.2 Standardmessunsicherheit (S10.3.–.S10.9) 206
7.5.3 Erweiterte Messunsicherheit und vollständiges Messergebnis 209
7.6 Interpretation des GUM für Prüfprozesse in der Serienfertigung 211
8 Erweiterte ­Messunsicherheit nach ISO.22514-7 bzw. VDA 5 212
8.1 Ablaufschema 212
8.1.1 Schematisierte Vorgehensweise 214
8.1.2 Eignung des Messprozesses mit minimaler Toleranz 215
8.1.3 Bestimmung der Standardunsicherheiten 217
8.2 Fallbeispiele Standardunsicherheit 222
8.2.1 Standardunsicherheit uCAL 222
8.2.2 Standardunsicherheit der Auflösung uRE 222
8.2.3 Standardunsicherheit uBI 223
8.2.4 Standardunsicherheit uMS bei Standardmessmittel 224
8.2.5 Standardunsicherheit durch Gerätestreuung am Referenzteil uEVR 226
8.2.6 Standardunsicherheit durch Gerätestreuung am Objekt uEVO 226
8.2.7 Standardunsicherheit durch den Bedienereinfluss uAV 228
8.2.8 Standardunsicherheit durch das Messobjekt uOBJ 228
8.2.9 Standardunsicherheit durch Temperatureinfluss uT 231
8.2.10 Standardunsicherheit durch Linearitätsabweichungen uLIN 235
8.3 Mehrfachberücksichtigung von Unsicherheitskomponenten 238
8.4 Bestimmung der Erweiterten Messunsicherheit 238
8.5 Berücksichtigung der erweiterten Messunsicherheit an den Spezifikationsgrenzen 239
8.6 Fallbeispiele 240
8.6.1 Längenmessung mit einem Standardmessmittel 240
8.6.1.1 Beurteilung des Messsystems 241
8.6.1.2 Beurteilung und Nachweis der Messprozesseignung 242
8.6.2 Längenmessung mit speziellem Messmittel 247
8.7 Fallbeispiel aus VDA 5 253
8.7.1 Messprozesseignung mit drei Bezugsnormalen 253
8.8 Eignungsnachweis für einen attributiven Prüfprozess mit dem Bowker-Test 257
9 Vergleich Firmenrichtlinien, MSA mit VDA.5 bzw. ISO 22514-7 264
10 Vereinfachte Bestimmung der Messunsicherheit 270
10.1 AIO-Verfahren („All-in-One“-Verfahren) 270
10.1.1 Nachweis der Prüfprozesseignung 270
10.1.2 Bestimmung der erweiterten Messunsicherheit 270
10.1.2.1 Bestimmung der einzelnen Standardunsicherheiten 271
10.2 Fallbeispiele zum Verfahren „All-in-One“ 274
10.2.1 Messprozess mit linearer Maßverkörperung 275
10.2.2 Messprozess ohne lineare Maßverkörperung 277
11 Sonderfälle bei der Prüfprozesseignung 280
11.1 Was ist ein Sonderfall? 280
11.2 Typische Sonderfälle 280
12 Umgang mit nicht geeigneten Messprozessen 282
12.1 Vorgehensweise zur Verbesserung von Prüfprozessen 282
13 Typische Fragen zur Prüfprozesseignung 286
13.1 Fragestellung 286
13.2 Antworten 286
14 Eignungsnachweis bei der Sichtprüfung 290
14.1 Anforderungen an die Sichtprüfung 290
14.2 Eignungstest für Sichtprüfer 291
15 Beschaffung von Prüfmitteln 294
15.1 Beispiel für Messaufgabenbeschreibung 295
15.2 Beispiel für Lastenheft 296
16 Eignungsnachweis für Prüfsoftware 298
16.1 Allgemeine Betrachtung 298
16.2 Das Märchen von der „Excel Tabelle“ 301
16.3 Testbeispiele zur Prüfmittelfähigkeit 304
17 Anhang 318
17.1 Tabellen 318
17.1.1 d2*-Tabelle zur Bestimmung der K-Faktoren u. Freiheitsgrade für t-Werte 318
17.1.2 Eignungsgrenzen gemäß VDA 5 321
17.1.3 k-Faktoren 321
17.2 Auswirkung des Messprozesses auf die Prozessfähigkeit 322
17.3 Modelle der Varianzanalyse 324
17.3.1 Messsystemanalyse – Verfahren 2 324
17.3.2 Messsystemanalyse – Verfahren 3 329
17.4 Verzeichnis der verwendeten Abkürzungen 331
17.5 Formeln 335
17.6 Literaturverzeichnis 337
17.7 Abbildungsverzeichnis 341
17.8 Tabellenverzeichnis 348
Leitfaden zum „Fähigkeitsnachweis von Messsystemen“ 350
Musterdokumentation 384
GM Powertrain 386
Bosch 434
DaimlerChrysler 458
Index 512
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Dietrich_41053_165x240_4c_klein 517
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