Fallbeispiele - Q-DAS

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Fallbeispiele
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2
Fallbeispiele
Vorwort
3
Vorwort
Vielen Dank für das Vertrauen, das Sie uns mit dem Erwerb von
qs-STAT entgegengebracht haben. Dieses Handbuch mit mehreren in
sich abgeschlossenen Fallbeispielen hilft Ihnen, anhand konkreter Aufgabenstellungen und detailliert beschriebenen Vorgehensweisen, die
Handhabung von qs-STAT® schnell und einfach zu erlernen. Weitere
Erläuterungen und Hilfestellungen finden Sie in dem Handbuch „1x1 für
qs-STAT®“, der Übersicht der Funktionen des Programms und in der
Online-Hilfe.
Bitte beachten Sie, dass auf Grund der Flexibilität der Software und den
vielfältigen Konfigurationsmöglichkeiten hier nur exemplarisch StandardEinstellungen gezeigt werden können. Eingabemasken, Grafiken und
Berichte müssen nicht notwendigerweise das gleiche Layout haben, das
Sie in dieser Unterlage sehen. Gerade bei firmenspezifischen Konfigurationen können größere Abweichungen auftreten. Die prinzipielle
Vorgehensweise wird jedoch gleich sein. Alle Pfadangaben für Testdaten, Kataloge, Datenbanken, usw. beziehen sich auf die StandardInstallation in dem Verzeichnis C:\Q-DAS\xx.
Die Datensätze, auf die in den Fallbeispielen Bezug genommen werden,
finden Sie in der Standard-Installation von qs-STAT® unter dem Pfad
C:\Q-DAS\xx\EXAMPLES.
Sie können diese Datensätze sowie weitere Fallbeispiele auch per
Download über unserer Internetseite www.q-das.de beziehen.
Wir wünschen Ihnen bei der Arbeit mit den Q-DAS QM-Tools viel Erfolg.
Hinweis:
Bezogen auf unsere Produkte bieten wir Schulungen an. Welche Schulung für Sie geeignet ist, können Sie anhand unseres Fragenkataloges
selbst ermitteln. Eine detaillierte Beschreibung der Schulungsinhalte sowie den Fragenkatalog senden wir Ihnen gerne zu. Weiterhin unterbreiten wir Ihnen gerne ein individuelles Angebot für Trainingsmaßnahmen in Ihrem Hause. Zum Selbststudium empfehlen wir den Erwerb unserer Fachbücher aus dem Bereich Statistik.
4
Fallbeispiele
Rechte und Gewährleistung
Die Rechte an der Dokumentation und die Rechte an dem Softwareprogramm qs-STAT liegen bei der Q-DAS GmbH. Die Angaben in diesem
Schriftstück bzw. der Programmhilfe können ohne gesonderte Hinweise
geändert werden. Die Q-DAS GmbH geht mit diesem Dokument keine
Verpflichtung ein.
Einschränkung der Gewährleistung
Trotz aller Bemühungen lassen sich Fehler in der Beschreibung nie
vollständig vermeiden. Für Ihre Hinweise und Anregungen sind wir jederzeit dankbar. Sie erreichen uns unter
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Inhaltsübersicht
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Inhaltsübersicht
Datenerfassung (ein Merkmal)
[Doku-Nr. S-FB 015 D]
Schwerpunkte: Teile- und Merkmalsdaten erfassen, Messwerte und
Zusatzdaten eingeben, Konfiguration der Wertemaske
Datenerfassung (mehrere Merkmale)
Schwerpunkte: mehrere Merkmale anlegen, Merkmale verknüpfen,
lineare Transformation
Histogramm und Wahrscheinlichkeitsnetz
Schwerpunkte: Interpretation und Darstellung, C-Wert Funktion, Überund Unterschreitungsanteile
Qualitätsregelkarte
Schwerpunkte: Erstellen und Bewerten einer QRK
Übersichtsgrafiken
Schwerpunkte: Box-Plot, Übersicht C-Werte, Übersicht Merkmalskennwerte, Pareto-Diagramm, Korrelation
Datenqualität
Schwerpunkte: Beurteilung der Datenqualität anhand von Einzelwertgrafiken, Ausreißer, Aufsplittung nach Zusatzdaten, zeitechte Darstellung
GC Typ 1
Schwerpunkte: Durchführung einer Typ 1-Studie zum Fähigkeitsnachweis von Messsystemen, Datenerfassung und Auswertung, Cg/CgkWert, Darstellung der Ergebnisse
GC Typ 2
Schwerpunkte: Durchführung einer Typ 2-Studie zum Fähigkeitsnachweis von Messsystemen, Datenerfassung und Auswertung, %R&R-Wert,
Darstellung der Ergebnisse
Prüfplanung Zuverlässigkeit nach VDA 3.2
Schwerpunkte: Prüfplanung, Lebensdauerversuche, Zuverlässigkeit,
Aussagewahrscheinlichkeit, Versuchdesign
Fallbeispiel VDA 5 (Beispiel 1)
Schwerpunkte: Messunsicherheit nach VDA 5, Prüfprozesseignung,
Einflusskomponeten, Unsicherheitsbudget
6
Fallbeispiele
Fallbeispiel VDA 5 (Beispiel 2)
Schwerpunkte: Messunsicherheit nach VDA 5, Prüfprozesseignung,
Einflusskomponeten, Unsicherheitsbudget
1/7
Schwerpunkte:
Ziel:
Ziel dieser Aufgabe ist es, Möglichkeiten zur VereinfaDatenerfassung
chung der Werteeingabe kennen zu lernen. Im VorTeile- / Merkdergrund steht dabei die Nutzung von Transformatimalsdaten eronsfunktionen, mit deren Hilfe der Aufwand für die Erfassen
fassung der Messwerte reduziert werden kann. Des
Messwerte
weiteren sollen die Möglichkeiten der Zusatzdatenereingeben
fassung aufgezeigt werden.
Zusatzinformationen
Aufgabe:
Konfiguration
Sie erhalten von Ihrem Lieferanten eine Lieferung MeWertemaske
tallstifte. Im Rahmen der Wareneingangsprüfung werden 5 Stichproben gezogen und das Merkmal "Durch- Vorkenntnisse:
messer" überprüft.
Grundlagen der
Datenerfassung
Der Prüfvorgang ist dabei so organisiert, dass Sie eine
komplette 5-er Stichprobe entnehmen und an allen 5
Teilen den Durchmesser messen. Den Messwerten
sollen Zusatzinformationen hinterlegt werden.
Folgende Teiledaten sind bekannt:
• Metallstifte mit der Teilenummer MS238
• Hersteller ist die Fa. Span & Fall GmbH
Folgende Merkmalsdaten sind bekannt:
• Merkmal Nummer 1: Durchmesser mit einem
Nennmaß von 10,0 mm
• die Spezifikationen betragen 10 mm (OSG) und
9,964 mm (USG)Aufgabenstellung
Version: 2
© 2004 Q-DAS GmbH, 69469 Weinheim
Doku-Nr.:
S-FB 015 D
2/7
Folgende Werte wurden gemessen:
Wert-Nr.
Durchmesser [mm]
Zusatzinformationen
1
9.965
Prüfer 1
2
9.963
Prüfer 1
3
9.981
Prüfer 1
4
9.980
Prüfer 1
5
9.977
Prüfer 1
6
9.969
Prüfer 2
7
9.994
Prüfer 2
8
9.985
Prüfer 2
9
9.988
Prüfer 2
10
9.977
Prüfer 2
11
10.004
Prüfer 3
12
9.980
Prüfer 3
13
9.994
Prüfer 3
14
9.989
Prüfer 3
15
9.977
Prüfer 3
16
9.995
Prüfer 3
17
9.984
Prüfer 3
18
9.983
Prüfer 3
19
9.985
Prüfer 3
20
9.990
Prüfer 3
21
9.978
Prüfer 1
22
9.968
Prüfer 1
23
9.975
Prüfer 1
24
9.987
Prüfer 1
25
9.971
Prüfer 1
Aufgabe:
Legen Sie einen Prüfplan an. Berücksichtigen Sie alle
bekannten Informationen beim Ausfüllen der Eingabemasken und beachten Sie die Eingabe der Zusatzdaten.
Doku-Nr.: S-FB 015 D
Version:
2
3/7
1. Um den Prüfplan anzulegen, müssen Sie sich in
einem qs-STAT – Modul befinden (für dieses Modul Prozessanalyse):
• Wechseln Sie in das Modul "Prozessanalyse", MODUL|
und rufen Sie über den Menüpunkt "Datei" - "Datei Neu" die Eingabemasken für die Prozessanalyse auf.
PROZESSANALYSE
DATEI|
• Befinden Sie sich bereits im richtigen AnalysemoDATEI NEU
oder
dul (hier die Prozessanalyse), können Sie über
den Menüpunkt "Datei" - "Datei neu" direkt die
Eingabemasken der Datenerfassung aufrufen.
2. Es wird nun ein „Schnelleingabefenster“ aufgebaut
in dem Sie mittels der Schaltflächen „Vorgabe“ weitere Masken öffnen können, um dort erste Merkmalsinformationen einzutragen.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 015 D
4/7
3. Sobald Sie das Schnelleingabefenster mit der
Schaltfläche „OK“ bestätigen werden die Teile- und
Merkmalsmaske aufgebaut. Bei der Neuanlage eines Prüfplanes sollten Sie mit dem Ausfüllen der
Teilemaske beginnen.
Tragen Sie die in der Aufgabenstellung aufgeführten Teiledaten in die jeweiligen Felder ein.
4. Wechseln Sie nun in die Merkmalsmaske, um hier
zunächst alle relevanten Daten für das Merkmal
einzugeben.
Mit der Tastenkombination [Strg] +
[Tab] ist ebenfalls
ein Wechsel der
Masken möglich
Version:
2
5/7
Tragen Sie die Merkmalsinformationen in die
entsprechenden Felder ein, und passen Sie die
Anzahl der Nachkommastellen auf die Genauigkeit
Weitere Inforder gemessenen Werte an (3 Nachkommastellen mationen zu den
einzelnen Feldern
für das Merkmal Durchmesser).
der Merkmalsmaske finden Sie im
Handbuch Datenformate.
5. Um Zusatzdaten eintragen zu können, müssen Sie
zunächst im Menü Optionen / Systemeinstellungen
/ Kataloge die Katalogdatei KATALOGE.DFD auswählen. Dazu sollten Sie zuerst den Eintrag „Katalogdaten aus Datei“ aktivieren und anschließend
auf den Button „Datei auswählen“ klicken. Nun
können Sie in das Verzeichnis Q-DAS / xx / Catalog
wechseln und die Datei KATALOGE.dfd überneh- OPTIONEN/
men.
SYSTEMEIN-
STELLUNGEN/
KATALOGE
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 015 D
6/7
6. Für die Eingabe der Messwerte, wechseln Sie in
die Wertemaske.
Bevor Sie mit der Werteeingabe beginnen, sollten
Sie die Wertemaske auf die Aufgabenstellung anpassen. Hierzu ist folgende Konfiguration vorzunehmen:
Zur Eingabe von Zusatzdaten
müssen Sie nun die Wertemaske entsprechend Ihrer
vorgegebenen Zusatzdaten
konfigurieren. Durch Drücken
der rechten Maustaste innerhalb eines Wertefeldes in der
Wertemaske erhalten Sie ein
Auswahlmenü, in dem Sie
den Eintrag „Anzeige Zusatzdatenfelder “ auswählen können. Im nun angezeigten Zusatzdatenfenster können Sie
die erforderlichen Felder aktivieren.
Version:
2
7/7
7. Eingabe der Zusatzdaten
Um einen Messwert Zusatzdaten einzugeben, drücken Sie bitte in dem entsprechenden Zusatzdatenfeld zwei mal die Leertaste.
Aus dem nun folgenden Dialog wählen Sie den entsprechenden Prüfer durch anklicken aus. Der hier
gewählte Eintrag wird dann in die Wertemaske übernommen.
8. Tragen Sie nun die Messwerte und Zusatzinformationen, gemäß dem Prüfablauf, in der Wertemaske
ein.
9. Speichern Sie Ihre Daten. Hierzu wählen Sie im
Das Abspeichern
Menü Datei den Eintrag „Speichern“ bzw. „Speichern unter“ aus. Alternativ können Sie auch den ist auch über den
entsprechenden
Speichern Button (Diskettensymbol) benutzen.
Icon möglich.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 015 D
Ziel:
Ziel dieser Aufgabe ist es, die Möglichkeiten der linearen Transformation, der Merkmalsverknüpfung und
des Erstellens zusätzlicher Merkmale kennen zu lernen. Es soll über eine einfache mathematische Funktion aus den Werten gemessener Merkmale ein weiteres qualitätsrelevantes Merkmal automatisch berechnet werden.
Ausgangssituation:
Bei der Endkontrolle von Wellen werden die Längen
zweier Wellenabschnitte gemessen und protokolliert.
1/6
Schwerpunkte:
Datenerfassung
mehrere Merkmale
Merkmale verknüpfen
Lineare Transformation
Messwerte und
Zusatzdaten erfassen
Vorkenntnisse:
Grundlagen der
Datenerfassung
Darstellung Wertemaske
Eingabereihenfolge
Zusätzlich zu den beiden gemessenen Merkmalen soll
die in der Zeichnungsskizze mit x gekennzeichnete
Länge überwacht werden.
Fallbeispiel „Datenerfassung (ein
Merkmal)“
Gemäß Prüfplan werden 5er Stichproben gezogen.
Die beiden Merkmale werden an einem Teil nacheinander gemessen.
Ihnen sind die folgenden Daten bekannt:
•
•
•
•
Teilenummer: VGW 4711
Teilebezeichnung: Welle
Nummer der Zeichnungsskizze: ZSW 4711
die Wellen werden auf einer CNC-Drehmaschine
gefertigt
• Merkmal Nr. 1: Länge gesamt
(Spezifikationen siehe Zeichnungsskizze)
• Merkmal Nr. 2: Länge Abschnitt A
(Spezifikationen siehe Zeichnungsskizze)
• Merkmal Nr. 3: Länge Abschnitt X
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 019 D
2/6
Gemessene Werte:
Wert- Länge gesamt Länge A Chargen- PrüferNr.
[mm]
[mm]
nummer: name:
1
25,015
10,02
0815
Prüfer 1
2
25,011
10,01
0815
Prüfer 1
3
25,013
10,03
0815
Prüfer 1
4
25,012
10,02
0815
Prüfer 1
5
25,015
10,02
0815
Prüfer 1
6
25,012
10,03
0815
Prüfer 1
7
25,015
10,03
0815
Prüfer 1
8
25,011
10,00
0815
Prüfer 1
9
25,014
10,02
0815
Prüfer 1
10
25,012
10,02
0815
Prüfer 1
11
25,013
10,03
0815
Prüfer 1
12
25,016
10,02
0815
Prüfer 1
13
25,011
10,05
0815
Prüfer 1
14
25,012
10,01
0815
Prüfer 1
15
25,013
10,01
0815
Prüfer 1
16
25,012
10,02
XYZ
Prüfer 2
17
25,012
10,00
XYZ
Prüfer 2
18
25,014
10,01
XYZ
Prüfer 2
19
25,010
10,02
XYZ
Prüfer 2
20
25,011
10,01
XYZ
Prüfer 2
21
25,012
10,03
XYZ
Prüfer 2
22
25,014
10,03
XYZ
Prüfer 2
23
25,012
10,01
XYZ
Prüfer 2
24
25,011
10,02
XYZ
Prüfer 2
25
25,013
10,01
XYZ
Prüfer 2
Aufgabe:
Erstellen Sie den Prüfplan für die Vermessung der
Welle. Dabei soll die Länge des Abschnitts x über eine
Verknüpfungsfunktion automatisch aus den Ergebnissen der anderen Merkmale berechnet werden. Zur Erleichterung der Werteeingabe sollten Sie die lineare
Transformation einsetzen. Passen Sie die EingabeReihenfolge auf ein zeilenweises Ablesen der Tabelle
an und übernehmen Sie identische Einträge automatisch für die folgenden Messwerte. Weiterhin sollten
Sie alle Ihnen bekannten Informationen zur Konfiguration berücksichtigen.
Version:
2
3/6
Vorgehensweise:
1. Legen Sie, wie im Fallbeispiel „Datenerfassung
(ein Merkmal)“ beschrieben (Seite 3 und 4), einen
neuen Prüfplan mit den vorgegebenen Teile- und
Merkmalsinformationen an.
Bevor Sie weitere Merkmale anlegen sollten Sie
sich mittels des Icons „Info“ zusätzlich zur Merkmalsmaske noch eine Merkmalsliste anzeigen lassen.
2. Öffnen Sie nun eine zweite Merkmalsmaske, um
hier die Daten des zweiten Merkmals (Länge A)
einzugeben. Tragen Sie in die leere Maske die bekannten Informationen ein.
3. Erzeugen Sie für das zu berechnende Merkmal
„Länge Abschnitt x“ eine weitere Merkmalsmaske
(s. Punkt 2) und geben Sie die Ihnen bekannten Informationen ein.
Sie können über
die Bild -auf und -ab
Tasten zwischen
den Merkmal wechseln.
Definieren Sie für dieses Merkmal eine Verknüpfungsfunktion. Gemäß Aufgabenstellung ergibt sich
die Länge x aus der Differenz der Merkmale 1 und
Die Nummer der
2. Geben Sie den entsprechenden mathemati- Laufvariablen entspricht nicht dem Einschen Ausdruck in das Eingabefeld ein.
Die Merkmale werden mit der Laufvariablen m bezeichnet und mit mathematischen Operatoren verknüpft. Eine Auflistung der unterstützten Funktionen finden Sie in der Online-Hilfe.
Version: 2
trag im Feld Merkmalsnummer der MerkmalsMaske, sondern ist die
fortlaufende Nummer
der angelegten Merkmale. Eine Übersicht
erhalten Sie im Fenster
„Merkmalsauswahl“,
das über den gleichnamigen Button aufrufbar
ist.
Doku-Nr.:
S-FB 019 D
4/6
4. Zur Eingabe der Messwerte wechseln Sie in die
Wertemaske.
-
Stellen Sie, wie im Fallbeispiel „Datenerfassung
(ein Merkmal)“ beschrieben, die Spalten für Prüfer und Chargennummer (für alle Merkmale) in
der Wertemaske dar.
Durch drücken der rechten
Maustaste innerhalb eines
Wertefeldes in der Wertemaske, erhalten Sie ein Auswahlmenü in dem Sie den Eintrag
„Anzeige Zusatzdatenfelder “
auswählen können. Im nun angezeigten Zusatzdatenfenster
können Sie die erforderlichen
Felder aktivieren.
Die Spaltenbreite können Sie mit
der Maus auf die
gewünschte Breite
anpassen.
5. Mit dem Button „Einstellungen speichern“ können
Sie jederzeit Ihre Anpassungen sichern.
Version:
2
6. Vereinfachen Sie die Werteeingabe mit Hilfe der
"linearen Transformation".
Mit dieser Funktion definieren Sie eine Transformationsgleichung, mit der jeder Messwert einer linearen Umrechnung unterzogen wird. Bei der Werteeingabe kann man sich damit auf die relevanten
Nachkommastellen konzentrieren. Diese werden
dann als Absolutwerte eingegeben und von qsSTAT entsprechend umgerechnet. Das mühselige
und fehleranfällige Eintippen konstanter Vor- und
Nachkommastellen entfällt damit.
Klicken Sie in der Wertemaske mit der rechten
Maustaste auf die Spaltenüberschrift (Merkmalsbezeichnung) und wählen den Eintrag „lineare Transformation“ aus.
5/6
Die Lineare Transformation kann auch
über den entsprechenden Button aufgerufen werden.
Tragen Sie in dem Dialogfenster die Additionskonstante und den Multiplikationsfaktor ein. Jede
Eingabe muss mit ENTER bestätigt werden.
Lineare Transformation für das Merkmal „Länge
gesamt“:
Legen Sie für das 2. Merkmal (Länge Abschnitt A)
ebenfalls eine lineare Transformation an.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 019 D
6/6
7. Tragen Sie nun die Messwerte in die Wertespalten
ein. Da Transformationsgleichungen definiert wurden, reduziert sich die Eingabe wie folgt:
Meßwert: 25,015 -> Eingabe: 15
-> Anzeige: 25.015
-> Anzeige: 10.02
...
-> Anzeige: 25.013
-> Anzeige; 10.01
Sobald die Werte der Merkmale „Länge gesamt“
und „Länge Abschnitt A“ vorliegen, wird das Merkmal „Länge x“ automatisch berechnet und Sie können mit der Werteeingabe für das nächste Teil fortfahren.
DATEI|SPEICHERN
8. Speichern Sie Ihre Daten in eine Datei. Wählen Sie
den entsprechenden Menüpunkt bzw. den Button
„Speichern“.
Version:
2
Ziel:
Ziel der Aufgabe Ziel ist es, die Grafiken Histogramm
und Wahrscheinlichkeitsnetz und die Funktionalitäten
(z.B. C-Wert-Funktion) von qs-STAT® kennen zu lernen.
Ausgangssituation:
Sie haben in den letzten Tagen Rohdaten gesammelt
und wollen anhand dieser Rohdaten Ihre Prozesse
beschreiben. Sie möchten Informationen bzgl. Verteilungsmodell, Überschreitungsanteile und Fähigkeit
gewinnen.
1/16
Schwerpunkte:
Handhabung
Histogramm
Wahrscheinlichkeitsnetz
C-Wert-Funktion
Überschreitungsanteile
Vorbemerkung
Vor jeder Prozessanalyse sollten Sie die gesammelten
Rohdaten auf Sinnhaltigkeit (Datenqualität) prüfen,
denn der Output kann nicht korrekter sein als die Basis, auf der die Auswertungen gemacht werden.
Was passiert, wenn qs-STAT® Ihren Prozess beschreiben soll, die Daten aber allen möglichen Unsinn
enthalten, der gar nicht zu Ihrem eigentlichen Prozess
gehört?
•
•
•
•
•
•
Vorkenntnisse:
Grundkenntnisse
Statistik
Beurteilung der Datenqualität
Fähigkeitsindizes
Verteilungsmodelle
Wenn der Prüfer zum Test eine Messung auslöst
obwohl gar keine Teile in der
Prüfeinrichtung liegen ...
Wenn Tippfehler nicht beachtet werden ...
Wenn kreuz und quer statt in Folge gemessen
wird ...
Wenn Messbereiche beliebig umgeschaltet werden ...
Wenn unterschiedliche Nester vermengt werden...
Wenn die Messmittel nicht fähig sind ...
... dann kann qs-STAT® auch kein sinnvolles
Ergebnis ermitteln!
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 023 D
2/16
Aufgabe:
Überprüfen Sie an vorhandenen Datensätzen das Verteilungsmodell und bestimmen grafisch die Überschreitungsanteile. Bestimmen Sie an vorhandenen
Datensätzen die Toleranzgrenzen zur Erreichung der
C-Wert Forderung.
Vorgehensweise:
MODUL|
PROZESSANALYSE
1. Um eine Prozessanalyse durchführen zu können,
müssen Sie in das Modul Prozessanalyse von qsSTAT® wechseln:
DATEI|
ÖFFNEN
2. Befinden Sie sich bereits im richtigen Analysemodul
(hier die Prozessanalyse), können Sie über den
Menüpunkt "Datei-Öffnen" die Datei (Test_all.DFQ)
direkt aufrufen. Diese Datei finden Sie im Installationsverzeichnis.
(Standard: C:\Q-DAS\xx\TESTS\).
Mit einem Doppelklick auf ein
Merkmal können
Sie dieses Merkmal
deaktivieren oder
aktivieren. Deaktivierte Merkmale
erscheinen in der
Merkmalsliste rot
und werden nicht
ausgewertet.
3. Nachdem Sie die Datei geöffnet haben gelangen
Sie in das Merkmalsauswahl-Fenster.
Version:
2
3/16
In diesem Fenster sind Teil- und Merkmalsbezeichnungen zu sehen.
Nachdem Sie mit dem OK Button bestätigt haben, wird
der Datensatz ausgewertet. In der Anzeige erscheint
der Werteverlauf des ersten Merkmals.
EINZELWERTE|
WERTEVERLAUF
Histogramm
Öffnen Sie nun das Histogramm und klicken Sie sich
zu Merkmal 2.1
Version: 2
EINZELWERTE|
HISTOGRAMM
Doku-Nr.:
S-FB 023 D
4/16
Aus dem Wahrscheinlichkeitsnetz und dem Histogramm können z.B. Standardabweichung, Mittelwert
oder Verteilungsform und andere interessante Kennwerte abgelesen werden.
Was ist in einem Histogramm zu sehen?
1. Verteilungsform
2. Lage der Verteilung innerhalb der Spezifikation
3. Abschätzung der Fähigkeitsindizes
Ein Histogramm entsteht durch Klassenbildung im
Wertestrahl. Die Höhe der Balken entspricht der Anzahl der Pfeile pro Klasse.
Mit dem rechten
Mausklick gelangen
Sie in ein KontextMenü. In diesem
Menü sind ebenfalls
die spezifischen
Funktionen zu der
jeweilig geöffneten
Grafik zu finden.
Dieses Bild mit Wertestrahl im Histogramm erhält man,
wenn über
„Spezial“
wählt wird.
die Darstellung Wertestrahl „ein“ ge-
Wertestrahl
ein/aus
Dichtefunktion ein/aus
Version:
2
5/16
Beispiele für Verteilungsformen:
Sie können auch mehrere Histogramme in einem
Fenster darstellen.
Diese Darstellung erhalten Sie über
Anzahl der
Merkmale
Darstellung mehrerer
Merkmale
Klicken Sie nun die Darstellung mehrere Merkmale
an.
Danach wählen Sie
Mit dem Button
können Sie die Anzeige umstellen, dass nur ein Merkmal in der Anzeige erscheint.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 023 D
6/16
C-Wert Funktion
EINZELWERTE|
HISTOGRAMM
Mit dem Histogramm kann auch die Fragestellung, für
welche Toleranzen ein Prozess fähig ist, beantwortet
werden.
Klicken Sie sich nun zu Merkmal „Masse Max.“
(Bsp.10.1)
Die C-Wert Funktion wird mit dem Button
aufgerufen.
Es wird die Berechnungsmethode vorgeschlagen, die in Ihrer
gewählten Auswertestrategie für die Berechnung der Fähigkeitsindizes angekreuzt
ist. Sie können hier
aber auch andere Berechnungsmethoden
auswählen.
Im nächsten Fenster können Sie die Berechnungsart
für die Fähigkeitsindizes auswählen. Als Vorschlag
wird die Berechnungsmethode angezeigt, die in Ihrer
Auswertestrategie benutzt wird
Version:
2
7/16
Nachdem Sie mit dem OK Button bestätigt haben, erscheint die C-Wert Funktion im Histogramm.
Wenn Sie nun den Schnittpunkt der C-Wert Funktion
mit der oberen bzw. unteren Toleranzgrenze auf die
Cpk Achse loten, erhalten Sie die Fähigkeitsindizes.
Daraus ergibt sich ein Cpk Wert zur unteren Toleranz
von Cpk≈1,55 (Cpk u) und von Cpk≈1,45 (Cpk o) zur
oberen Toleranz. Bei einer Soll Forderung (Cpk soll)
von min 1,67 ist der Prozess nicht fähig.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 023 D
8/16
Sie können über die Zoom-Funktion zwei Hilfsbalken
einblenden.
Zoomen eines Bereiches zwischen zwei Balken horizontal oder vertikal.
Verschieben Sie nun die Zoom Balken bis Sie einen
Schnittpunkt mit der Soll-Forderungs-Linie (1.67) haben.
Version:
2
9/16
Danach können Sie in den gelben Boxen die untere
bzw. obere Toleranz ablesen bei welcher der Prozess
gerade den Fähigkeitsindex von Cpk = 1.67 erreicht.
OSG≈70.47
USG≈59.36
Probieren Sie es aus und tragen die ermittelten Grenzen in der Merkmalsmaske ein und werten Sie den
Datensatz anschließend neu aus.
Mit diesem Button
können Sie jederzeit
eine neue Auswertung
des Datensatzes
durchführen
Mit dem
Button können Sie jederzeit den Datensatz
neu auswerten.
Mit diesem Button können Sie jederzeit
in die Merkmalsmaske gelangen, um
dort merkmalspezifische Daten einzutragen oder zu ändern.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 023 D
10/16
Wahrscheinlichkeitsnetz
EINZELWERTE|
WAHRSCHEIN-
Öffnen Sie nun das Wahrscheinlichkeitsnetz und klicken Sie sich zu Merkmal „Länge Gewinde“ (Bsp. 2.1)
LICHKEITSNETZ
Was ist in einem Wahrscheinlichkeitsnetz zu sehen?
• Ob die Verteilungsform zutreffend ist
• Überschreitungsanteile
• Ablesen von Kennwerten (z.B. Mittelwert, Standardabweichung)
Version:
2
11/16
Kennwerte aus dem Wahrscheinlichkeitsnetz
Sie starten bei
und enden bei
50%
ca. 84%
ca. 16%
0,135%
99,865%
Mittelwert x
x + 1s
x - 1s
Up3 oderx - 3s
Op3 oderx + 3s
Natürlich erhalten Sie diese Informationen über die
numerischen Ausgabefenster von qs-STAT® wesentlich schneller, aber Sie kennen jetzt das “klassische
Arbeitspferd” der Qualitätssicherung. Aus der Grafik
lassen sich alle Informationen auf die Schnelle mit π*
ablesen, ohne viel mit Zahlen und Ausgabepunkten zu
jonglieren.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 023 D
12/16
Beispiele für Wahrscheinlichkeitsnetze:
Sie haben zusätzlich noch die Möglichkeit mehrere
Wahrscheinlichkeitsnetze in einem Fenster darzustellen.
Darstellung
mehrerer
Merkmale
Anzahl der Merkmale
die in der Anzeige
erscheinen
Darstellung
eines
Merkmals
Beispiel für Wahrscheinlichkeitsnetze:
Sie können auch mehrere Wahrscheinlichkeitsnetze in
einem Fenster darstellen.
Version:
2
13/16
Diese Darstellung erhalten Sie über
Darstellung mehrerer
Merkmale
Anzahl der
Merkmale
Klicken Sie nun die Darstellung mehrere Merkmale
an.
Danach wählen Sie
Mit dem Button
können Sie die Anzeige umstellen, dass nur ein Merkmal in der Anzeige erscheint
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 023 D
14/16
Überschreitungs- bzw. Unterschreitungsanteile
aus dem Wahrscheinlichkeitsnetz
EINZELWERTE|
HISTOGRAMM
Sie haben außerdem die Möglichkeit, die Überschreitungs- bzw. Unterschreitungsanteile an den Toleranzgrenzen oder an bestimmten Punkten grafisch zu ermitteln.
Klicken Sie sich nun zu Merkmal „Masse Max.“
(Bsp.10.1)
können Sie
Mit dem Button (Quantile)
zwei Balken in das Wahrscheinlichkeitsnetz einblenden.
Version:
2
15/16
Jetzt können Sie die Fragestellung der Überschreitungsanteile an den Toleranzgrenzen oder an bestimmten Punkten beantworten.
Bestimmen Sie die Überschreitungsanteile von
OSG
USG
X=61
X=69
Hier können Sie den Überschreitungs- bzw. Unterschreitungsanteil ablesen.
Hier können Sie den
Wert (z.B. USG=60)
direkt eingeben
Hier können Sie den
Wert (z.B. OSG=70)
direkt eingeben
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 023 D
16/16
Damit ergeben sich folgende Überschreitungs- bzw.
Unterschreitungsanteile.
OSG
USG
X=61
X=69
≈
≈
≈
≈
0,00020 %
0,000470 %
0,020825 %
0,01160 %
(≈ 2 ppm)
(≈ 5 ppm)
(≈ 208 ppm)
(≈ 116 ppm)
Sie haben außerdem die Möglichkeit, die Anzeige von
Prozent in PPM (Parts per Million) umzustellen.
Version:
2
Ziel:
Ziel der Aufgabe ist es, die Anwendung einer Analyse
QRK in qs-STAT® zu lernen sowie die Erstellung und
Speicherung von SPC QRK’s für die Fertigung vor Ort
durchführen zu können.
Ausgangssituation:
Bei der Fertigung eines Gehäuses fallen Messwerte
an, die mit Hilfe der QRK auf Stabilität beurteilt werden
sollen und deren Prozesse ebenfalls mit Hilfe der QRK
geregelt werden sollen.
1/10
Schwerpunkte:
Erstellen einer QRK
Bewerten einer QRK
Speichern einer
QRK
Vorkenntnisse:
Stat. Kennwerte
Zufallsstreubereich
QRK-Technik
I. Der Kunde verlangt eine Mittelwert-Standardabweichungs-Qualitätskarte nach der Auswertemethode QDAS 1 mit einer 99,73%igen Nichteingriffswahrscheinlichkeit (Analyse QRK).
Histogramm
Verteilungen
II. Die Fertigung wünscht sich eine SPC QRK (Mittelwert-Standardabweichungs-Qualitätskarte), deren Eingriffsgrenzen über qs-STAT® berechnet werden und
für die weitere Datenerfassung in procella® konstant
bleiben (SPC QRK).
Aufgabe:
1.) Erstellen Sie QRK’s für die Beurteilung der Stabilität der einzelnen Prozesse nach der Auswertemethode Q-DAS 1. (Stabilitätsstufe 2, Nichteingriffswahrscheinlichkeit 99,73%)
2.) Erstellen Sie eine SPC-QRK, die in der Fertigung
eingesetzt werden kann.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 021 D
2/10
Vorgehensweise:
Da die Auswertemethode das zugrundeliegende Prozessmodell erkennt, ist es nicht notwendig die Berechnungsmethode umzustellen.
• NV
• LogNV
• MV
=>
=>
=>
Normale Shewhart-QRK,
Pearson Berechnung,
Erweiterte Grenzen
Man kann über „Optionen-Konfiguration Auswertung“
zwei verschiedene Einstellungen für die QRK durchführen: Analyse QRK und SPC QRK (procella).
Wählen Sie für dieses Fallbeispiel die Auswertekonfiguration Q-DAS 1 (falls nicht schon erfolgt).
Version:
2
1.
3/10
Analyse-QRK
Zu Beginn laden wir im Modul Prozessanalyse die Datei TEST_02.DFQ und bewerten den Prozess, um zu
ermitteln, ob er frei von Toleranzverletzungen und
„Ausreißern“ ist. Dies ist beim Beispiel TEST_02.DFQ
der Fall.
Wenn Sie nun die Taste F8 betätigen, erhalten Sie automatisch die Analyse-QRK gemäß den Einstellungen
in der Auswertekonfiguration.
Um diese QRK zu ändern, wählen Sie im Menü „QRK“
den Unterpunkt „Analyse QRK berechnen“.
Daraufhin erhalten Sie das folgende Fenster:
Version: 2
Wenn Sie noch keine Einstellungen vorgenommen haben ist
die Auswertestrategie
Q-DAS 1 voreingestellt.
Doku-Nr.:
S-FB 021 D
4/10
Hier müssen Sie sich als erstes für eine Lagekarte
entscheiden. Zur Auswahl stehen eine Shewhart- und
eine Annahme-Lagekarte. Die Shewhart Lagekarte
wird aus dem gegebenen Prozess mit µ und σ berechnet, während die Annahme-Lagekarte sich an den
Toleranzen orientiert und prozessseitig von der Streuung abhängt. Wenn Sie die Einstellungen an Ihre Bedürfnisse angepasst haben (Kundenwunsch 99,73%
Nichteingriffswahrscheinlichkeit), aktivieren Sie die Berechnung.
Anschließend entscheiden Sie sich für eine Streuungskarte (s-Karte), deren Einstellungen Sie in diesem
Menü ändern können (Kundenwunsch 99,73% Nichteingriffswahrscheinlichkeit):
Version:
2
5/10
Auch hier wird mit dem Button „Berechnung“ die Karte
berechnet. Nachdem Sie Ihre Lage- und Streuungskarte gewählt haben, können Sie sich diese über das
Menü „QRK/Analyse QRK anzeigen“ ansehen. Wenn
Sie zusätzlich über den Button „Spezial“ die Funktion
„2. QRK ein/aus“ wählen, haben Sie die Möglichkeit,
die 1.und 2. QRK hier auszuwählen und diese direkt
miteinander zu vergleichen.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 021 D
6/10
Nun kann der Bericht über „Datei/Bericht drucken“
ausgewählt, und an den Kunden versendet werden.
Version:
2
2.
7/10
SPC-QRK
Um eine SPC-QRK (Mittelwert/Standardabweichungskarte) für die Fertigung zu erstellen, erfassen wir 50
Messwerte mit procella® (manuell oder über Schnittstelle) und öffnen die Datei in qs-STAT®.
14,0698
14,0693
14,0664
14,0679
14,0691
14,0676
14,0682
14,0668
14,0666
14,0685
14,0666
14,0685
14,0683
14,0667
14,0674
14,0678
14,0674
14,0677
14,0661
14,0711
14,0699
14,0669
14,0676
14,0698
14,0672
14,066
14,0689
14,069
14,0681
14,0682
14,068
14,0676
14,068
14,0654
14,0697
14,0677
14,066
14,0684
14,0691
14,0679
14,0674
14,0679
14,0691
14,0681
14,0675
14,0692
14,0678
14,0682
14,0684
14,0682
Davor aber vergewissern wir uns, dass die richtige
Auswertestrategie (in diesem Beispiel Q-DAS 1) in qsSTAT® eingestellt ist.
Über den Menüpunkt „QRK/SPC QRK anzeigen“ kann
die SPC QRK nach der Auswertestrategie Q-DAS 1
aufgerufen werden.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 021 D
8/10
Um diese QRK nun für die Arbeit mit den diversen mit
procella® ausgestatteten PCs zur Verfügung zu stellen, muss diese in dem Datensatz abgespeichert werden. Hierzu muss die Speicheroption „Berechnete
SPC-QRK immer in Datensatz speichern“ aktiv sein
(Optionen/Systemeinstellungen/Speicheroptionen).
Über „Datei/Datei speichern“ werden die Regelkarten
und die berechneten Eingriffsgrenzen für alle Merkmale zusammen mit dem Datensatz abgespeichert. Um
beim nächsten Speichern die QRK nicht zu überschreiben, sollte die Option wieder deaktiviert werden.
Version:
2
9/10
Die Kollegen in der Fertigungsabteilung können nun
die Datei in procella® öffnen und weitere Messwerte
erfassen. Die gespeicherte QRK mit ihren Eingriffsgrenzen kann nun für die Prozessüberwachung genutzt werden.
Bitte beachten Sie: Die QRK, die Sie gespeichert haben, wird in procella® beim gleichen Datensatz immer
angezeigt, bis Sie eine neue QRK berechnet und übernommen haben. In qs-STAT® wird beim Einlesen
der Datensätze die QRK jedes Mal neu berechnet, ohne dass von Ihrer Seite eine weitere Einstellung notwendig ist. Jede notwendige Änderung muss von Ihrer
Seite erfolgen. Der Grund dafür ist die Auswertestrategie, in der die Voreinstellungen für die QRK hinterlegt sind.
Für eine gezielte Übernahme einer neuberechneten
SPC QRK in den Datensatz (z.B. nur für ein bestimmtes Merkmal), können Sie in dem Dialog „QRK/SPC
QRK berechnen“ die Option „Qualitätsregelkarte ist
zum Speichern vorgesehen“ aktiv schalten und anschließend den Datensatz abspeichern.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 021 D
10/10
Version:
2
1/9
Übersichtsgrafiken
Ziel:
Ziel der Aufgabe ist es, die Möglichkeiten der verschiedenen Übersichtsgrafiken kennen zu lernen.
Ausgangssituation:
Bevor versucht wird, einen Einzelprozess zu regeln,
muss der Bearbeiter den Gesamtprozess kennen lernen und davon ausgehend die kritischen Merkmale
ermitteln, um nicht an der falschen Stelle zu regeln.
Aufgaben:
• Verschaffen Sie sich einen Überblick über die
Datei Test_All.dfq und ermitteln Sie mit Hilfe der
Übersichtsdarstellungen „Boxplot“ und „C-Werte“
die kritischen Merkmale.
• Bestimmen Sie mit Hilfe der Fehlerübersicht, wie
viele Teile außerhalb der Toleranz liegen.
• Untersuchen Sie, ob in der Datei Pos_Ford.dfq
Korrelationen zwischen den einzelnen Merkmalen bestehen oder ob die Varianzen bzw. Mittelwerte sich signifikant unterscheiden (F-,t-Test).
• Untersuchen Sie mit Hilfe der Paretoanalyse die
Datei Test_01.dfq.
Schwerpunkte:
C-Werte
Paretoanalyse
Korrelation
Fehlerübersicht
Kennwerte
Merkmale
Vorkenntnisse:
Grundlagen Statistik
Berechnung
C-Werte
Vorgehensweise:
Die verwendete Übersichtsgrafik ist abhängig vom
Problem. Bei vielen Merkmalen benötigt man andere
Übersichten, als bei 2 Merkmalen oder für die Fehlerbetrachtung eines Teilprozesses. In diesen Beispielen
orientieren wir uns an einem Gesamtprozess und analysieren bis zum einzelnen Teilprozess. Öffnen Sie
zuerst die Datei Test_All.dfq (Ordner „Tests“ im Installationsverzeichnis von qs-STAT®).
Die Unterverzeichnisse in diesem Ordner
sind Testdateien für die
Module: Zuverlässigkeit(RB) Messsystemanalyse(GC) procela(PV) sowie Stichprobenanalyse(AS)
Um den Boxplot zu öffnen, rufen Sie den entsprechenden Menüpunkt im Menü „Übersicht“ auf:
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 022 D
2/9
Übersichtsgrafiken
Alle Übersichtsgrafiken, die in
diesem Fallbeispiel behandelt
werden, können
Sie aus diesem
Menü heraus aktivieren.
1. Als Resultat erhalten Sie den Boxplot, der Ihnen
unter anderem die folgenden Informationen liefert:
Version:
2
3/9
Übersichtsgrafiken
Ausgehend vom Boxplot, den Sie erhalten, können
Sie sofort erkennen, dass die Quantile der Merkmale Nr. 1, 5, und 12 nicht innerhalb der Toleranzgrenzen liegen, also bei einer tieferen Prozessanalyse genauer betrachtet werden müssen:
Eine Besonderheit ist die Möglichkeit, mit der linken
Diese VorgeMaustaste den jeweiligen Einzelprozess anzuwäh- hensweise funktiolen und den Mauszeiger bei gedrückter Taste auf niert auch bei der
eine andere Grafik (z. B. den Werteverlauf) zu zie- C-Werte Übersicht.
hen. Damit wird direkt in dieses Merkmal gewechselt.
2. Ebenfalls über das Menü „Übersicht“ können Sie
die Übersichtsgrafik „C-Werte“ aufrufen.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 022 D
4/9
Übersichtsgrafiken
Hier kann man anhand der roten Linie den Forderungswert (für Cp/Cpk=1,33 und für Pp/Ppk=1,66
in der Auswertestrategie Q-DAS 1) ablesen. Ob die
Forderung erreicht wurde, zeigt ein grüner Balken
an. Im Bereich +/- 10% um den Forderungswert
wird der Balken gelb angezeigt und darunter rot.
Über das Icon „Darstellung Ändern“
und
können Sie eine dreidimensionale
Darstellung wählen.
Der Cp/Pp Wert ist der Wert im Hintergrund. Der
Cpk/Ppk ist der Wert im Vordergrund, da dieser in
der Regel kleiner ist.
Als zusätzliche Möglichkeit gibt es diese Übersicht
auch noch für Positionstoleranzen, wobei hier die
Besonderheit ist, dass der C-Wert (Po/Pok) aus den
zwei
x/y
Werten
berechnet
wird
(Datei
Pos_Ford.dfq).
Mit dieser Darstellung können Sie deutlich sehen,
wo kein Cp bzw. Pp berechnet wurde und welche
Merkmale aufgrund einer nicht eingegebenen Grenze keinen Cp Wert haben. Wenn der Cp Wert kleiner als der Cpk ist, wurde mit einer natürlichen
Grenze gerechnet.
Version:
2
5/9
Übersichtsgrafiken
3. Die mit diesen Überblickgrafiken gewonnenen Erkenntnisse lassen die Frage entstehen, wie genau
der Prozess in der Toleranz liegt, bzw. warum verschiedene Prozesse nicht fähig sind. Dazu ist die
Übersicht „Kennwerte Merkmale“ gedacht. Hier
kann man den genauen Fähigkeitsindex ablesen
und bei Bedarf neue Informationen einfügen wie
z.B. weitere Kennwerte oder Grafiken wie z.B. den
Werteverlauf.
Das Standardlayout kann z.B. so aussehen:
Um Änderungen vornehmen zu können, müssen
Sie über den „Spezial“-Button in den Änderungsmodus wechseln.
Über die rechte Maustaste stehen Ihnen nun die Funktionen
zum Ändern, Löschen oder Einfügen von weiteren Spalten zur
Verfügung.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 022 D
6/9
Übersichtsgrafiken
Hier können nicht
nur Grafiken, sondern auch numerische Felder ausgewählt werden.
Mit der linken Maustaste ziehen Sie nun z.B. den
Werteverlauf der Einzelwerte in das Fenster mit
der Merkmalsübersicht.
Nach der Änderung kann dieses z.B. so aussehen
(Ausschnitt):
4. Um die fehlerhaften Einheiten bzw. den Anteil der
Werte, welche die Toleranz überschreiten, über alle Merkmale darzustellen, dient die Übersicht „Fehler/fehlerhafte Einheiten“.
Version:
2
7/9
Übersichtsgrafiken
Mit den Optionen des Icons "Spezial" kann man
hier eine Beschränkung auf die Merkmale durchführen, die wirklich fehlerhafte Einheiten bzw. Ereignisse enthalten:
Die zu betätigenden
Icons:
5. Um Merkmale auf eine Abhängigkeit zu untersuchen, verwendet man die Korrelationsanalyse. Hier
wird ein linearer Zusammenhang zwischen zwei
Merkmalen ermittelt. Um die Untersuchung durchzuführen, öffnen Sie bitte die Datei Pos_Ford.dfq
und aktivieren Sie im Menü Übersicht die Korrelation:
Hierbei ist zu beachten, dass dieser Analyse die
Normalverteilung zugrunde gelegt ist. Bei nicht
normalverteilten Merkmalen sind die Ergebnisse
nur bedingt brauchbar. Um nicht normalverteilte
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 022 D
8/9
Übersichtsgrafiken
Merkmale miteinander zu vergleichen sind die
Rangkorrelationsverfahren nach Spearman und
Kendall integriert worden. Diese zeigen als Resultat lediglich den Korrelationsfaktor „r“. Je besser
dieser Faktor auf 1 bzw. –1 liegt, desto besser
hängen die beiden verglichenen Merkmale voneinander ab und man kann eventuell auf die Messung
eines der beiden Merkmale verzichten. Eine zweite
Aussage könnte der Nachweis sein, dass ein
Merkmal (Schnittgeschwindigkeit) ein zweites
Merkmal (Rauhigkeit) systematisch beeinflusst. Mit
Hilfe der Farbskala am rechten Rand, kann man
bei vielen Merkmalen einfach vergleichen wo die
Korrelation am höchsten ist.
6. Um bei mehreren Merkmalen die Streuung und
Lage vergleichen zu können wurde die „F-, t –Test“
Übersichtsgrafik integriert. Hier ist es schnell möglich zu untersuchen, ob beispielsweise die Streuungen verschiedener Merkmale signifikant gleich
sind. Es kann damit nachgewiesen werden, ob
konstruktive Änderungen die Streuung oder Lage
verändert haben:
Durch anklicken
des Histogramms mit
der rechten Maustaste können Sie das
Histogramm durch andere Grafiken ersetzten.
H0 bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Varianzen / Mittelwerte gleich sind, H1 dass sie systematisch unterschiedlich sind.
Version:
2
9/9
Übersichtsgrafiken
7. Die letzte Analyse führen wir bei der Datei
Test_01.dfq durch. Hier führen wir eine Paretoanalyse durch. Der italienische Nationalökonom Pareto
entwickelte diese Darstellung, um zu zeigen, dass
20 Prozent der Prozesseinflüsse 80 Prozent des
Ergebnisses beeinflussen:
Hier kann man erkennen, dass die 3 Prozesseinflüsse Nachstellen der Maschine, Werkzeugbruch
und Prüferwechsel einen Einfluss auf den Prozess
hatten.
8. Bei allen bis hierhin bearbeiteten Übersichtsgrafiken können Sie über den Button „Spezial“ weitergehende Einstellungen vornehmen:
Um die Grafik graphisch anzupassen, verwenden
Sie diese Icons:
. Hier können Sie
die Schriftart, Farb-, und Hintergrundeinstellungen
individuell anpassen.
Über den Button
kann die jeweilige Grafik direkt ausgedruckt werden.
Um die Grafik anderen Programmen zur Verfügung
zu stellen, aktivieren sie das Icon
und fügen
sie über <strg><v> in das jeweilige Dokument ein.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 022 D
Datenqualität
1/19
Schwerpunkte:
Ziel:
Ziel der Aufgabe Ziel ist es, die Funktionalitäten von
Handhabung
®
qs-STAT sowie die Beurteilung von Datensätzen
Auswertung
kennen zu lernen.
Werteverlauf
Ausgangssituation:
Sie wollen anhand des Werteverlaufs und des Wertestrahls Ihren Prozess beschreiben bzw. die Datenqualität beurteilen.
Vorbemerkung
Eine der wichtigsten Aufgaben des Software-Anwenders ist, den Input auf Sinnhaltigkeit zu prüfen, denn
der Output kann nicht korrekter sein als die Basis, auf
der die Auswertungen gemacht werden.
Wertestrahl
Datenqualität
Vorkenntnisse:
Grundkenntnisse
Statistik
Was passiert, wenn qs-STAT® Ihren Prozess beschreiben soll, die Daten aber allen möglichen Unsinn
enthalten, der gar nicht zu Ihrem eigentlichen Prozess
gehört?
•
Wenn der Prüfer zum Test eine Messung auslöst, obwohl gar keine Teile in der Prüfeinrichtung liegen ...
•
Wenn Tippfehler nicht beachtet werden ...
•
Wenn kreuz und quer statt in Folge gemessen
wird ...
•
Wenn Messbereiche beliebig umgeschaltet werden ...
•
Wenn unterschiedliche Nester vermengt werden...
•
Wenn die Messmittel nicht fähig sind ...
•
... dann kann qs-STAT® auch kein sinnvolles
Ergebnis ermitteln!
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 024 D
2/19
Datenqualität
Aufgabe:
Beurteilung der Datenqualität bzw. des Prozessverhaltens an einem vorhandenen Datensatz.
Vorgehensweise:
MODUL|
PROZESSANALYSE
1. Um eine Prozessanalyse durchführen zu können,
müssen Sie in das Modul Prozessanalyse von qsSTAT® wechseln:
DATEI|
ÖFFNEN
2. Befinden Sie sich bereits im richtigen Analysemodul, können Sie über den Menüpunkt "Datei - Öffnen" die Datei (DataQuality.DFQ) direkt aufrufen.
Diese Datei finden Sie im Programmverzeichnis im
Unterverzeichnis \EXAMPLES oder auf Ihrer CD.
3. Nachdem Sie die Datei geöffnet haben, gelangen
Sie in das Merkmalsauswahl-Fenster.
In diesem Fenster sind Teile- und Merkmalsbezeichnungen zu sehen.
Nachdem sie mit dem OK Button bestätigt haben,
wird der Datensatz ausgewertet.
In der Anzeige erscheint der Werteverlauf des ersten Merkmals.
Version:
2
Datenqualität
3/19
EINZELWERTE|
WERTEVERLAUF
•
Mit den schwarzen Pfeilen
können Sie sich von Merkmal zu Merkmal bewegen.
•
Sie haben zusätzlich noch die Möglichkeit mehrere Werteverläufe in einem Fenster darzustellen.
Darstellung mehrerer Merkmale
Anzahl der
Merkmale die in
der Anzeige erscheinen
Klicken Sie nun auf den Button
Darstellung eines Merkmals
(Darstellung meh-
rerer Merkmale), anschließend auf den Button
(Anzahl Merkmale) und wählen 4 aus. Sie erhalten die
4 Merkmale in der Anzeige.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 024 D
4/19
Datenqualität
Diese Darstellung eignet sich
für einen raschen
Gesamtüberblick
Im Werteverlauf kann man unter anderem erkennen:
•
•
•
•
•
Ausreißer (Fehlmessung, Fehlkalibrierung)
Sprünge im Verlauf des Prozessergebnisses
Trends
Schwankungen/Periodizitäten
Anlaufverhalten
Version:
2
Datenqualität
5/19
4. Ausreißer
Stellen Sie jetzt in der Anzeige den Werteverlauf
des Merkmals "Ausreißer" ein.
EINZELWERTE|
WERTEVERLAUF
Im Werteverlauf kann man Ausreißer erkennen.
Grund dieser Ausreißer könnten sein:
•
Fehlmessung (Einzelner Ausreißer)
•
Fehlkalibrierung bzw. Fehleinstellung des
Messmittels (Gruppe von Ausreißern)
Eine Prozessbeurteilung bzw. Auswertung mit diesen
Ausreißern führt zu nicht korrekten Ergebnissen bzw.
einer fehlerhaften Prozessbeschreibung.
In qs-STAT® stehen Ihnen zur Analyse von Ausreißern
verschiedene Funktionalitäten zur Verfügung.
•
•
•
Darstellung zoomen
Detailinformationen zu den Messwerten
Werte für die Auswertung selektieren
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 024 D
6/19
ZOOM
FUNKTIONEN
AUFRUFEN
Datenqualität
Zoom Funktionen
Mit dieser Funktion können Sie sich Teilabschnitte
des Werteverlaufs vergrößert darstellen, um genauere Informationen zu gewinnen.
Zoombereich
zusätzlich
darstellen
Bereichsdarstellung
Zoomen eines Bereiches zwischen zwei Balken horizontal und vertikal.
Zoom Funktion
rückgängig
machen
Zoom Funktion
ausführen
Aufgrund der sehr großen Auswahl an Zoom- Funktionen können hier nur einige Funktionalitäten exemplarisch gezeigt werden.
Version:
2
Datenqualität
7/19
Beispiel: Bereichsdarstellung
„Zoom-Funktio-
„Benen“. Danach im Mauspanel auf den Button
reichdarstellung ein/aus“. Im Wertverlauf erscheinen
Pfeilbuttons. Mit diesen Buttons können Sie sich im
Werteverlauf vor und zurück bewegen.
ZOOM
FUNKTIONEN
AUFRUFEN
Bewegen Sie sich nun zu den Ausreißern.
Jetzt ist die Ausreißergruppe deutlich zu erkennen.
Es sind die Werte von 225 bis 230, bei einer Stichprobengröße von n=5 ist diese Ausreißergruppe eine
komplette Stichprobe.
Nach dem Zoomen können Sie den Werteverlauf mit
dem „Rückgängig“ Button
wieder in den Ausgangszustand bringen.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 024 D
8/19
SELEKT
FUNKTIONEN
AUFRUFEN
Datenqualität
Selekt Funktionen
Selekt
Funktionen
aufrufen
Selektion rückgängig machen
Selekt Funktion
ausführen
Markierten Bereich deseletieren
Deselektion eines
durch horizontale oder vertikale Balken
begrenzten Bereiches
Deselektion von
Einzelwerten
Aufgrund der sehr großen Auswahl an Selekt Funktionen können auch hier nur einige Funktionalitäten exemplarisch gezeigt werden.
Version:
2
Datenqualität
Beispiel: Markierten Bereich löschen
9/19
SELEKT
FUNKTIONEN
„Selekt-Funktio-
AUFRUFEN
nen“. Danach im Mauspanel auf den Button
„Bereich löschen“. Im Wertverlauf erscheint eine Hand.
Sie können nun einen Bereich einkreisen, indem Sie
mit der gedrückten linken Maustaste einen Kringel um
den gewünschten Bereich ziehen. Bitte beachten Sie,
dass die Linie geschlossen sein muss. Nach erfolgreichem „Einkringeln“ müssen Sie mit dem rechten
Mausklick die Werte innerhalb des Bereiches markieren.
Jetzt können Sie die Selekt-Funktion mit dem Button
ausführen.
SELEKT
FUNKTIONEN
AUSFÜHREN
Die deselektierten Werte sind jetzt mit gestrichelten
Linien verbunden. Die Analyse des Datensatzes erfolgt nun ohne diese Werte.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 024 D
10/19
Datenqualität
Vergleich der Analyse vor und nach der Selektion:
ÜBERSICHT|
KENNWERTE
MERKMALE
Analyse mit Ausreißern:
EINZELWERTE|
HISTOGRAMM
Analyse ohne Ausreißern:
Version:
2
Datenqualität
11/19
5. Auflösung
und den Wertestrahl des Merkmals "Auflösung"
ein.
EINZELWERTE|
WERTEVERLAUF
EINZELWERTE|
WERTESTRAHL
Worauf ist zu achten?
• Mindestens 5-7 Ausprägungen sollten sichtbar
sein
• Mindestens 20 mögliche Ausprägungen innerhalb der Toleranz (d. h. Auflösung des Messmittels min. 5% der Toleranz)
• Keine Auffälligkeiten in der Darstellung des Wertestrahls
Im Werteverlauf bzw. Wertestrahl sind deutlich
zuwenig Ausprägungen sichtbar. Das Messmittel ist
für diese Toleranz nicht tauglich.
In der Messsystemanalyse wird eine Auflösung von
min. 5% der Toleranz gefordert.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 024 D
12/19
Datenqualität
So entsteht aus dem Wertverlauf ein Wertestrahl:
Sie können in qs-STAT® die Anzeige des Wertestrahls
so einstellen, dass der Wertestrahl gedreht dargestellt
ist.
Grafik drehen
Mit dieser Funktion können Sie die Grafiken um einen
Winkel von 90° drehen.
Drehen Sie den Wertestrahl und positionieren sie Werteverlauf und Wertstrahl nebeneinander.
Version:
2
Datenqualität
13/19
6. Nester
des Merkmals "Nester" ein.
EINZELWERTE|
WERTEVERLAUF
Im Werteverlauf kann man Schwankungen erkennen. Grund dieser Schwankungen können sein:
•
•
•
•
•
Nester
Maschinen
Material
Werkzeuge
Spindeln
In dem hier gezeigten Beispiel wurden zwei
unterschiedlich produzierende Nester vermengt.
Mit der Hilfe eines zusätzlichen Fensters können Sie
sich die Informationen zu den einzelnen Messwerten
anzeigen.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 024 D
14/19
SPEZIAL
FUNKTIONEN
AUFRUFEN
Datenqualität
Funktionen unter Button Spezial
Wertesymbol
ein/aus
Gleitender
Mittelwert
Darstellung
des Werteverlaufs
Selektierte
Werte ein
oder ausblenden
Information
Werte
Werteverlauf
nach Zusatzdaten aufteilen
Beispiel: Information Werte
„Spezial“. Da-
nach im Mauspanel auf den Button
„Information
Werte“. Neben dem Werteverlauf erscheint ein neues
Fenster. Fahren Sie mit der Maus in den Werteverlauf,
dort erscheint eine Hand. Mit der Hand können Sie
nun von Wert zu Wert springen.
Version:
2
Datenqualität
Beispiel: Werteverlauf nach Zusatzdaten aufteilen
„Spezial“. Da-
15/19
SPEZIAL
FUNKTIONEN
AUFRUFEN
„Wertevernach im Mauspanel auf den Button
lauf nach Zusatzdaten aufteilen“. Jetzt erscheint ein
neues Fenster.
Aktivieren Sie jetzt die Aufteilung nach Nestern und
bestätigen Sie mit OK.
Hier ist deutlich zu erkennen, dass zwei unterschiedlich produzierende Nester vermengt wurden.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 024 D
16/19
Datenqualität
Auch hier ist es sinnvoll, den Wertestrahl bzw. das
Histogramm zu betrachten.
Öffnen Sie jetzt den Wertestrahl und das Histogramm
des Merkmals "Nester".
EINZELWERTE|
WERTESTRAHL
EINZELWERTE|
HISTOGRAMM
Mit den Selekt-Funktionen können die Nester getrennt
voneinander ausgewertet werden.
Version:
2
Datenqualität
17/19
7. Zeitachse
des Merkmals "Zeitachse" ein.
EINZELWERTE|
WERTEVERLAUF
Mit Hilfe der zeitechten Darstellung des Werteverlaufs
können Sie aufschlussreiche Informationen gewinnen.
• Wurden Stichproben regelmäßig entnommen
und gemessen?
• Wurde die Stichprobenfrequenz dem Prozess
angepasst?
• Gab es Stillstandszeiten?
• Sind Umwelteinflüsse zu erkennen (Tag/Nacht-Schwankungen wegen Temperaturunterschieden o.ä.)
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 024 D
18/19
WERTEACHSE
AUFRUFEN
Datenqualität
Werteachse
In diesem Fenster können Sie verschiedene Achsenarten wählen.
• Wertenummer (laufende Wertnummer wird an die
Achse geschrieben)
• Zeitachse (zeitechte Darstellung der Werte)
• Zusatzfelder (an der Achse werden die Zusatzdaten
wie z.B. Nest, Maschine, Prüfmittel dargestellt)
Version:
2
Datenqualität
19/19
Beispiel: Zeitachse
WERTEACHSE
AUFRUFEN
„Werteachse“.
Danach markieren Sie im Fenster "Skalenart" die
Checkbox Zeitachse und bestätigen die Einstellung mit
dem OK Button.
Der Werteverlauf ist jetzt in zeitechter Darstellung zu
sehen.
Maschinenanlauf
Maschine
nachgestellt
Maschinenanlauf
Maschinenstillstand
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 024 D
GC Typ 1
1/10
Schwerpunkte:
Ziel:
Ziel der Aufgabe ist es, anhand eines konkreten DaDatenerfassung
tensatzes (Verfahren 1) eine Auswertung gemäß des
Handhabung
Leitfadens ,,Fähigkeitsnachweis von Messsystemen’’
Auswertung
durchzuführen. Am Anfang der Aufgabe lernen Sie die
Datenerfassung mit dem qs-STAT® Modul Messsystemanalyse kennen.
Ausgangssituation:
Sie wollen vor dem endgültigen Kauf die Eignung des
Messsystems feststellen. Anhand der Fähigkeitskenn- Vorkenntnisse:
werte Cg und Cgk wollen Sie die Eignung des MesssysGrundkenntnisse
tems nachweisen. Hierzu führen Sie eine Messsysder Messsystemanalyse
temanalyse nach Verfahren 1 beim Hersteller durch.
Sie verwenden ein Normal / Einstellmeister und führen
Fähigkeitsindizes
50 Wiederholmessungen durch.
C ;C
g
gk
Verfahren 1
Das Verfahren 1 wird zur Beurteilung von neuen und
vorhandenen Messsystemen vor der Annahmeprüfung
beim Lieferanten bzw. am endgültigen Einsatzort beim
Kunden durchgeführt. Anhand des Fähigkeitskennwertes kann die Eignung festgestellt werden.
Ziel der Untersuchung
Anhand der Fähigkeitskennwerte Cg und Cgk wird entschieden, ob eine Messeinrichtung unter Verwendung
eines Normals für den vorgesehenen Einsatz unter
Betriebsbedingungen geeignet ist.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 004 D
2/10
GC Typ 1
Aufgabe:
bekannten Informationen beim Ausfüllen der Eingabemasken. Werten Sie danach den Datensatz gemäß
des Leitfadens ,,Fähigkeitsnachweis von Messsystemen’’ aus.
• Daten
Teil
Prüfmittel
Normal
Merkmal
Nummer:
PTG02-188MT
Bezeichnung:
Vorrichtung
Bezeichnung:
Ring
Bezeichnung:
Verfahren 1
Bezeichnung:
MSA
Nummer:
452344
Nummer:
1437
Nummer:
1
Auflösung:
0.0001
Istwert
56.8300
Nennmaß:
56.8300
Prüfgrund :
Abnahme
Einheit:
mm
OSG:
56.8400
USG:
56.8200
Einheit:
mm
• Messwerte
1
2
56.8313
56.8305
56.8306
56.8292
56.8303
6
7
56.8304
56.8300
56.8302
56.8303
56.8307
3
56.8305
56.8304
56.8301
56.8301
56.8295
4
56.8301
56.8299
56.8304
56.8305
56.8301
8
56.8300
56.8300
56.8304
56.8297
56.8304
5
56.8298
56.8302
56.8298
56.8301
56.8298
9
56.8297
56.8307
56.8291
56.8296
56.8304
56.8305
56.8303
56.8301
56.8301
56.8305
10
56.8295
56.8302
56.8299
56.8303
56.8298
56.8299
56.8298
56.8296
56.8310
56.8302
Version:
2
GC Typ 1
3/10
Vorgehensweise:
1. Um den Prüfplan anzulegen, müssen Sie über den
Menüpunkt "Modul" in das Modul Messsystemanalyse von qs-STAT® wechseln:
•
Rufen Sie über den Menüpunkt "Datei|Datei
Neu" die leeren Eingabemasken für die Messsystemanalyse auf.
•
Es erscheint ein Dialogfeld, in dem Sie eine Vorauswahl treffen. In diesem Fenster können Sie
die Anzahl der Merkmale sowie das Verfahren
vorgeben.
MODUL|
MESSSYSTEMANALYSE
DATEI|
DATEI NEU
Legen Sie nun ein Merkmal für Verfahren 1 an. Über den Button „Vorgabe“ können Sie schon einige
Inhalte vorbelegen.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 004 D
4/10
GC Typ 1
2. Für die Eingabe der Daten stehen Ihnen drei Masken zur Verfügung: Teilemaske, Merkmalsmaske
und Wertemaske.
1
2
3
1 Teilemaske: In der Teilemaske werden Informationen zu dem jeweiligen Teil eingetragen
(z.B. Teilenummer und Teilebezeichnung).
2
Merkmalsmaske: In der Merkmalsmaske
werden Informationen zu dem jeweiligen Merkmal eingetragen (z.B. Merkmalsbezeichnung,
Toleranzgrenzen, Einheit).
3
Wertemaske: In der Wertemaske werden
die Messwerte und gegebenenfalls Zusatzdaten
eingegeben (z. B. Ereignisse; Datum).
Version:
2
GC Typ 1
Mit dem Button
•
5/10
gelangen Sie in die Teilemaske.
Mit der [TAB] Taste können Sie von
Eingabefeld zu Eingabefeld springen.
Mit der Kombination
[Shift] + [Tab] können Sie ein Feld
zurückspringen.
Über die rechte
Maustaste lässt
sich ein Pop-up
Menü öffnen mit
den Standardbefehlen Löschen,
Ausschneiden, Kopieren und Einfügen.
Mit dem Button
maske.
•
gelangen Sie in die Merkmals-
Tragen Sie nun alle in der Aufgabenstellung aufgeführten Merkmalsdaten wie Bezeichnung, Nr.,
Toleranzgrenzen, Auswertetyp usw. ein.
Die hier gezeigten Masken
sind und werden
bei einer Standardinstallation
installiert. Diese
Masken können
daher bei kundenspezifische Versionen von Fall zu
Fall leicht variieren.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 004 D
6/10
GC Typ 1
Mit dem Button
•
gelangen Sie in die Wertemaske.
Geben Sie nun die Messwerte ein.
Es besteht auch
die Möglichkeit Zusatzdaten einzugeben.
Mit der Hilfe einer
Linearen Transformation kann die
Messwerteingabe
erleichtert werden.
DATEI|SPEICHERN 3. Speichern Sie Ihre Daten unter dem Namen
(Typ1.dfq). Wählen dazu Sie den Menüpunkt
„Datei|Datei speichern (unter)“ und geben Sie den
gewünschten Dateinamen ein.
DATEI|ÖFFNEN
OPTIONEN|
KONFIGURATION
AUSWERTUNG
4. Sollten bis hierher Probleme aufgetreten sein, dann
finden Sie die Daten in der Datei QDAS_1BD.dfq,
die Sie jetzt öffnen können. Diese Datei finden Sie
im
Installationsverzeichnis
im
Unterordner
\Tests\GC(\Q-DAS_Leitfaden).
5. Klicken Sie nun auf den Button „Auswertung“. Die
Vorgaben zur Auswertung finden Sie unter dem
Menüpunkt "Optionen|Konfiguration Auswertung"
in der eingestellten Auswertestrategie. Ist die gewählte Auswertestrategie „Q-DAS (Leitfaden V2.1)
...“, so liegen die Ergebnisse gemäß des Leitfadens
vor. Über das Pulldown Menü können Sie andere
Auswertestrategien auswählen.
Version:
2
GC Typ 1
7/10
Mit dem
Button können Sie
jederzeit den Datensatz neu auswerten.
Im Leitfaden zum
Klicken Sie nun auf das Feld "Verfahren 1". In
"Fähigkeitsnachweis
dem neuen Fenster können Sie die Berechvon Messsystemen" ist
nungsmethode (z.B. Cg und C gk ) sowie die An- die Berechnungsme-
forderungen sehen.
Version: 2
thode und die Anforderung detailliert dargestellt.
Doku-Nr.:
S-FB 004 D
8/10
GC Typ 1
Mit dem Druckersymbol
wird
jeweils das aktuelle
Fenster ausgedruckt.
6. Nach der Auswertung des Datensatzes stehen
Ihnen verschiedene Grafiken und Übersichtsblätter
zur Verfügung.
• Öffnen Sie als erstes
"Einzelwerte|Werteverlauf"
den
Werteverlauf
Version:
2
GC Typ 1
9/10
Im Werteverlauf können Sie eine erste optische
Beurteilung durchführen bezüglich
o Trend (Temperaturdrift)
o Lage (Offset)
o Streuung
• Öffnen Sie nun das Histogramm "Einzelwerte|Histogramm". Sie erhalten eine gute Übersicht
über die Lage der Werte und Referenzen.
• Öffnen Sie nun das Formblatt 3 über den
Menüpunkt "Numerik|Formblätter|Form 3" (oder
F10). Hier finden Sie alle relevanten Daten und
Ergebnisse in komprimierter Form.
Formblatt 3 kann
konfiguriert werden. Über den
„Spezial“-Button
gelangen Sie in
den Änderungsmodus.
Über das Druckersymbol können Sie das Formblatt
direkt ausdrucken.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 004 D
10/10
Die Übersichtsgrafiken sind besonders für Datensätze mit mehreren
Merkmalen geeignet. Sie erhalten
hier einen schnellen
Überblick über die
Auswerteergebnisse.
DATEI|
BERICHT DRUCKEN
GC Typ 1
• Falls Sie mehrere Merkmale in der Auswertung
haben, finden Sie unter dem Menüpunkt "Übersicht|Kennwerte Merkmale" eine konfigurierbare
Übersichtsdarstellung mit wichtigen Kennwerten.
7. Über den Menüpunkt "Datei|Bericht Drucken" stehen Ihnen verschiedene Standardberichte zur Verfügung, die Sie mit Hilfe des Formulardesigners Ihren Wünschen und Vorgaben entsprechend anpassen können.
Version:
2
GC Typ 2
Ziel:
Ziel der Aufgabe ist es, anhand eines konkreten Datensatzes (Verfahren 2) eine Auswertung gemäß des
Leitfadens ,,Fähigkeitsnachweis von Messsystemen’’
durchzuführen. Zu Beginn der Aufgabe lernen Sie die
Datenerfassung von qs-STAT® Modul Messsystemanalyse kennen.
Ausgangssituation:
Sie wollen die Eignung Ihres neuen Messsystems unter realen Betriebsbedingungen überprüfen und führen
eine Fähigkeitsstudie (Verfahren 2) durch. Anhand des
R&R Kennwertes wollen Sie die Eignung beurteilen.
Sie führen das Verfahren mit 10 Produktionsteilen, 2
Prüfer und je Prüfer 2 Wiederholmessungen durch.
1/10
Schwerpunkte:
Datenerfassung
Handhabung
Auswertung
Vorkenntnisse:
Grundkenntnisse der Messsystemanalyse
R&R Kennwert
Vorbemerkung:
Beim Verfahren 2 wird im wesentlichen der Bedienereinfluss ermittelt. Ist ein Bedienereinfluss bei einer
Messeinrichtung gegeben, so muss dieser Einfluss
untersucht werden. Ansonsten kann Verfahren 3 (keine Berücksichtigung des Bedienereinflusses) angewendet werden.
Hinweis:
Ein Bedienereinfluss ist nur dann ganz auszuschließen, wenn die Beschickung der Messeinrichtung mit
dem Messobjekt und/oder der Messprozess automatisiert abläuft.
Ziel des Verfahrens:
Anhand des Kennwertes %R&R wird beurteilt, ob eine
Messeinrichtung unter Berücksichtigung aller Einflussgrößen für die vorgesehene Messaufgabe geeignet ist.
Voraussetzung:
Das Verfahren 2 darf nur nach erfolgreichem Nachweis der Eignung aus Verfahren 1 durchgeführt werden.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 014 D
2/10
GC Typ 2
Aufgabe:
bekannten Informationen beim Ausfüllen der Eingabemasken. Werten Sie danach den Datensatz gemäß
des Leitfadens ,,Fähigkeitsnachweis von Messsystemen’’ aus.
•
Teile- und Merkmalsdaten
Teil
Prüfmittel
Werkstück
Merkmal
Bezeichnung:
Verfahren 2
Bezeichnung:
Vorrichtung
Werkstück:
Pleuel
Bezeichnung:
Verfahren 2
Nummer:
1
Nummer:
11244
Nummer:
15
Nummer:
1
Auflösung:
0.01
Nennmaß:
1.20
Grund:
Abnahme
OSG:
2.30
USG:
0.10
Einheit:
mm
•
Messwerte
Prüfer A
Prüfer B
Teil
1
2
1
2
1
0,52
0,55
0,52
0,50
2
1,05
1,00
1,07
1,05
3
0,83
0,80
0,81
0,80
4
0,80
0,80
0,80
0,80
5
0,44
0,40
0,40
0,45
6
1,03
1,00
1,02
1,00
7
0,95
0,95
0,95
0,95
8
0,75
0,75
0,83
0,80
9
1,05
1,00
1,01
1,02
10
0,52
0,50
0,85
0,84
Version:
2
GC Typ 2
3/10
Vorgehensweise:
•
Rufen Sie über den Menüpunkt "Datei|Datei
Neu" die leeren Eingabemasken für die Messsystemanalyse auf.
•
Es erscheint ein Dialogfeld, in dem eine Vorauswahl getroffen wird. In diesem Fenster können Sie die Anzahl der Merkmale sowie das Verfahren vorgeben.
MODUL|
MESSSYSTEMANALYSE
DATEI|
DATEI NEU
Legen Sie nun ein Merkmal für Verfahren 2 an.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 014 D
4/10
GC Typ 2
2. Für die Eingabe der Daten stehen Ihnen drei Masken zur Verfügung: Teilemaske, Merkmalsmaske
und Wertemaske.
1
2
3
1
Teilemaske: In der Teilemaske werden Informationen zu dem jeweiligen Teil eingetragen
(z.B. Teilenummer und Teilebezeichnung).
2
Merkmalsmaske: In der Merkmalsmaske
werden Informationen zu dem jeweiligen Merkmal eingetragen (z.B. Merkmalsbezeichnung,
Toleranzgrenzen, Einheit).
3
Wertemaske: In der Wertemaske werden
die Messwerte und gegebenenfalls Zusatzdaten
eingegeben (z:B. Ereignisse; Datum).
Version:
2
GC Typ 2
Mit dem Button
maske.
•
5/10
gelangen Sie in die Teile-
Mit der [TAB] Taste können Sie von
Eingabefeld zu Eingabefeld springen.
Mit der Kombination
[Shift] + [Tab] können Sie ein Feld
zurückspringen.
Über die rechte
Maustaste lässt
sich ein Pop-up
Menü öffnen mit
den Standardbefehlen Löschen,
Ausschneiden, Kopieren und Einfügen.
Mit dem Button
Merkmalsmaske.
•
gelangen Sie in die
Tragen Sie nun alle in der Aufgabenstellung
aufgeführten Merkmalsdaten wie Bezeichnung, Nummer, Toleranzgrenzen, Auswertetyp usw. ein.
Die hier gezeigten
Masken werden bei
einer Standardinstallation installiert. Diese
Masken können daher bei kundenspezifische Versionen von
Fall zu Fall leicht variieren.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 014 D
6/10
GC Typ 2
Mit dem Button
•
gelangen Sie in die Wertemaske.
Geben Sie nun die Messwerte ein.
Mit der Tastenkombination [Strg] +
[Tab] ist ein Wechsel
der Eingabemasken
möglich.
Mit der Hilfe einer
Linearen Transformation kann die
Messwerteingabe
erleichtert werden.
DATEI|
SPEICHERN
3. Speichern Sie Ihre Daten unter dem Namen
(Typ2.dfq). Wählen dazu Sie den Menüpunkt
„Datei|Datei speichern (unter)“ und geben Sie den
gewünschten Dateinamen ein.
DATEI|ÖFFNEN
4. Sollten bis hierher Probleme aufgetreten sein, dann
finden Sie die Daten in der Datei GC_AIAG1.dfq,
die Sie jetzt öffnen können. Diese Datei finden Sie
im
Installationsverzeichnis
im
Unterordner
\Tests\GC(\Q-DAS_Leitfaden).
Version:
2
GC Typ 2
5. Nachdem Sie die Datei geöffnet haben, vergewissern Sie sich, dass qs-STAT® gemäß dem
Leitfaden ausgewertet hat. Hierzu öffnen Sie über
den Menüpunkt "Optionen|Konfiguration Auswertung" die eingestellt Auswertestrategie. Ist die gewählte Auswertestrategie „Q-DAS (Leitfaden ...)“,
so liegen die Ergebnisse gemäß des Leitfadens
vor. Über das Pulldown Menü können Sie die Auswertestrategie auswählen.
7/10
OPTIONEN|
KONFIGURATION
AUSWERTUNG
Mit dem Rechnersymbol
können
Sie jederzeit den Datensatz neu auswerten.
Als Standard Auswertemethode für das Verfahren 2
wird die Berechnung mit ANOVA (Analysis of Variation) herangezogen. Als alternative Methoden stehen Ihnen die Auswertungen mit ARM (Average
and Range Method) oder Bosch Differenzenmethode zur Verfügung.
Version: 2
Die Auswertung
führt je nach gewählter Berechnungsmethode zu unterschiedlichen Ergebnissen.
Doku-Nr.:
S-FB 014 D
8/10
Im Leitfaden zum
"Fähigkeitsnachweis
von Messsystemen"
ist die Berechnungsmethode und
die Anforderung detailliert dargestellt.
GC Typ 2
Klicken Sie nun auf das Feld "Verfahren 2". In dem
neuen Fenster können Sie die Berechnungsmethode sowie die Anforderungen sehen.
•
Berechnungsmethode
•
Anforderungen
Version:
2
GC Typ 2
9/10
6. Nach der Auswertung des Datensatzes stehen
Ihnen verschiedene Grafiken und Übersichtsblätter
zur Verfügung
•
Öffnen Sie nun die Übersichtsgrafik %Streuung
Prüfsystem über den entsprechenden Menüpunkt "Übersicht|%Streuung Prüfsystem". In dieser Übersichtsgrafik ist das Ergebnis als Balkengrafik dargestellt.
Mit dem Druckersymbol
wird
jeweils das aktuelle
Fenster ausgedruckt.
Mit dem Druckersymbol können Sie die Übersichtsgrafik ausdrucken.
•
Unter „Kennwerte|Werteverlauf|Abweichungen“
finden Sie eine normierte vergleichende Darstellung der Ergebnisse.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 014 D
10/10
Sie können die Übersichtsgrafiken
konfigurieren. Über
den „Spezial“-Button
können Sie den Änderungsmodus aufrufen.
GC Typ 2
•
Öffnen Sie nun das Übersichtsblatt Kennwerte
Merkmale. Wählen Sie dafür den Menüpunkt
"Übersicht|Kennwerte Merkmale 2". Hier finden
Sie ebenfalls alle relevanten Ergebnisse.
7. Über den Menüpunkt "Datei|Bericht Drucken" steDATEI|
hen Ihnen verschiedene Standardberichte zur VerBERICHT DRUCKEN
fügung, die Sie mit Hilfe des Formulardesigners Ihren Wünschen und Vorgaben entsprechend anpassen können.
Version:
2
1/9
Ermittlung des erforderlichen Stichprobenumfangs Schwerpunkte:
bei Success-Run, Berücksichtigung des LebensPrüfplanung
dauerverhältnisses, kostengünstigstes VersuchsZuverlässigkeit
design
Aussagewahr(vgl. VDA Band 3 Teil 2, 3. Aufl., Beispiele 2.5 und 2.7)
scheinlichkeit
Für ein Fahrzeuggetriebe wird ein Lastenheft die Lebensdauer B10 = 250.000 km mit einer Aussagewahrscheinlichkeit von PA = 95 % gefordert, die Ausfallsteilheit soll, falls erforderlich, mit b = 1,5 abgeschätzt Vorkenntnisse:
werden.
Zuverlässigkeitsanalysen
Ermittelt werden soll die erforderliche Getriebeanzahl
für Prüfung ohne Ausfall.
a) auf Basis der Weibull-Verteilung und
b) auf Basis der Binomial-Verteilung
(Success-Run)
Die Prüfung ohne Ausfall soll unter folgenden Einschränkungen erfolgen:
c) Aus zeitlichen Gründen steht nur die Zeit für
150.000 Versuchskilometer je Getriebe zur Verfügung. Wie viele Getriebe müssen geprüft werden?
d) Aus Kostengründen stehen nur n = 15 Getriebe
für Versuche zur Verfügung. Wie lange müssen
diese ohne Ausfall laufen, um die geforderte Zuverlässigkeit mit der geforderten Aussagewahrscheinlichkeit nachzuweisen?
Weibullverteilung
Binomialverteilung
Anmerkung:
Beispiele entnommen aus:
VDA Band 3.2
(3. Aufl. 2000)
Bsp. 2.5 & 2.7
Die Lebensdauerversuche wurden mit der Stichprobenanzahl n gemäß Anforderung b) durchgeführt. Drei
Getriebe sind jedoch vor 250.000 km Laufleistung ausgefallen, d.h. x = 3. Die anderen n – x Getriebe haben
die geforderte B10 – Laufleistung ohne Ausfall überlebt.
e) Welche Zuverlässigkeit kann man dem Getriebe
mit unveränderter Aussagewahrscheinlichkeit PA
bescheinigen?
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 028 D
2/9
f) Mit welcher Aussagewahrscheinlichkeit kann die
geforderte B10 – Lebensdauer nachgewiesen
werden?
g) Wie viele Getriebe müssten wegen aufgetretenen Ausfällen zusätzlich bis zur B10 - Lebensdauer ohne Ausfall geprüft werden, um die geforderte Zuverlässigkeit mit der geforderten Aussagewahrscheinlichkeit nachzuweisen?
h) Gesucht wird weiterhin die Entscheidung für eine
kostengünstige Lösung durch Testen, d. h.
höchste Mindestzuverlässigkeit R bei gleichem
Prüfaufwand.
-
Gegeben sind :
zwei Getriebe
Budget für einen Testabschluss von
maximal 80.000 km
Geforderte Mindestlebensdauer 40.000 km
Geschätzter Formparameter b = 2,0
Erforderliche Aussagewahrscheinlichkeit
PA = 80 %
Gesucht wird die kostengünstigste Testdurchführung, d.h.
eine Probe insgesamt 80.000 km testen oder
zwei Proben je 40.000 km (insgesamt
80.000 km) testen
Lösungen mit qs-STAT:
Sie finden eine Lösungen zu diesen Fragestellungen
im Modul Zuverlässigkeit über das Menü „Optionen –
Prüfplanung Zuverlässigkeit“.
Öffnen Sie den Punkt „Zuverlässigkeit“ und wählen Sie
die zu den Fragestellungen passenden Unterpunkt
aus. Geben Sie die Werte ein und klicken Sie dann auf
Ok, um die Ergebnisse nacheinander zu berechnen.
In den Grafiken werden auch „benachbarte“ Lösungen
visualisiert.
Version:
2
3/9
a) Erforderliche Getriebezahl nach Weibull:
Lebensdauer B10 = 250.000 km,
d. h. Mindestzuverlässigkeit R
Aussagewahrscheinlichkeit
PA
Ranggröße (keine Ausfälle)
i
= 90%
= 95%
=1
Im VDA Band 3.2 wird aus den Tabellen ebenfalls
29 Teile abgelesen und 30 zu prüfende Teile vorgeschlagen.
b) Erforderliche Getriebezahl nach Binomialverteilung
(Success Run):
Auch hier werden im VDA 3.2 n = 29 Teile errechnet und 30 zu prüfende Teile vorgeschlagen.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 028 D
4/9
c) Prüfung ohne Ausfall mit Berücksichtigung des Lebensdauerverhältnisses:
PA
Ausfallsteilheit (geschätzt)
b
Prüfdauer (vorgegeben)
tp
Lebensdauer (Soll)
t
= 90%
= 95%
= 1,5
= 150.000 km
= 250.000 km
Stehen nur 150.000 Versuchskilometer zur Verfügung, dann müssen 62 Getriebe getestet werden.
Version:
2
5/9
d) Prüfung ohne Ausfall mit vorgegebener Teilezahl:
PA
b
Anzahl Getriebe(vorgegeben) n
Lebensdauer (Soll)
t
= 90%
= 95%
= 1,5
= 15 Stück
= 250.000 km
Stehen nur 15 Teile zur Verfügung, dann müssen
die Getriebe über 382.909,3 km getestet werden.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 028 D
6/9
e) Mindestzuverlässigkeit bei Ausfällen:
Ausgefallen sind
Insgesamt geprüft wurden
PA
x
n
= 95%
= 3 Getriebe
= 30 Getriebe
Nach dem überraschenderweise 3 Ausfälle aufgetreten sind, kann man den Teilen bei gleichbleibender Aussagewahrscheinlichkeit nur noch eine Mindestzuverlässigkeit von 76,14% bescheinigen.
Version:
2
7/9
f) Aussagewahrscheinlichkeit nach Ausfällen
Lebensdauer (Soll)
B10
Ausgefallen sind
x
Insgesamt geprüft wurden
n
= 250.000 km,
= 90%
= 3 Getriebe
= 30 Getriebe
Nach dem überraschenderweise 3 Ausfälle aufgetreten sind, ist mit dem gegebenen Versuchsdesign
eine Mindestlebensdauer nur noch mit einer Aussagewahrscheinlichkeit von 35,26% nachgewiesen.
Im VDA Band 3.2 (3. Auflage 2000) wird aus dem
Larson-Nomogramm eine Aussagewahrscheinlichkeit von 32% grafisch bestimmt. Die Differenzen
sind durch Ableseungenauigkeiten zu erklären.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 028 D
8/9
g) Gesamtzahl der zu Prüfenden Teile zum Erhalt geforderten Aussagewahrscheinlichkeit (Nachprüfung
von Teilen bei Ausfällen)
Lebensdauer (Soll)
B10
PA
Ausgefallen sind
x
= 250.000 km,
= 90%
= 95%
= 3 Getriebe
Bei 3 Ausfällen müssten insgesamt 76 Teile geprüft
werden. 30 Teile waren in der ersten Prüfung, es
müssen also noch 46 Teile im Success Run nachgeprüft werden.
Version:
2
9/9
h) Das kostengünstigste Versuchsdesign (d. h. die
höchste Mindestzuverlässigkeit bei gleichen Testaufwand) soll bestimmt werden für:
maximal Anzahl Teile
Lebensdauer (Soll)
maximales Testbudget
nmax
tmin
tmax
PA
b
= 2 Getriebe
= 40.000 km,
= 80.000 km
= 80%
= 2,0
Die Alternative 1 ist auf Grund der erreichten höheren Mindestzuverlässigkeit von Rt = 81,8% zu bevorzugen.
Im VDA Band 3.2 (3. Auflage 2000) werden aus
Diagrammen Mindestzuverlässigkeiten von
Rt1 = 81,5% und Rt2 = 59% grafisch bestimmt. Die
Differenzen sind durch Ableseungenauigkeiten zu
erklären.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 028 D
Fallbeispiel VDA5 (Beispiel 1)
1/15
Schwerpunkte:
Ziel:
Umsetzung der Studien zur Prüfprozesseignung und
Messunsicherheit
®
Messunsicherheit in qs-STAT nach der Vorlage VDA
Datenerfassung
Band 5 Anhang 6 Beispiel 1.
Handhabung
Es soll die Eignung eines Prüfprozesses unter BerückAuswertung
sichtigung der Standardunsicherheit des verwendeten
Prüfmittels sowie des Bediener- und Objekteinflusses
nachgewiesen werden.
Ausgangssituation:
Prüfprozess:
Bei der Kolbenherstellung ist im Rahmen der Maschi- Vorkenntnisse:
neneinstellung bzw. der Fertigungsprüfung der WandKenntnisse Messsystemanalyse
dickenunterschied am Kolbenschaft in Druck und Gegendruck-Richtung zu prüfen. Für eine Wanddicke von
Kenntnisse VDA5
2,5 mm beträgt z.B. die Toleranz für den WandKenntnisse Messdickenunterschied nach Zeichnung 0,6 mm (± 0,3
unsicherheit
mm). Geprüft wird die Wanddicke mit einem digitalen
Messschieber. Der Grenzwert für die Prüfprozesseignung GPP = 0,2 für die Toleranzklasse IT 16 muss
eingehalten werden.
Prüfmittel:
Es wird ein digitaler Messschieber nach DIN 862 verwendet.
Randbedingungen:
Der Prüfprozess wird durch die Standardabweichung
des Prüfmittels, den Bediener und das Objekt beeinflusst.
Es wird davon ausgegangen, dass die zu prüfenden
Teile sowie der Messschieber Umgebungstemperatur
haben. Aufgrund der geringen Wanddicke können
mögliche Längenänderungen infolge der Temperatur
vernachlässigt werden.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 143 D
2/15
Aufgabe:
bekannten Informationen beim Ausfüllen der Eingabemasken. Werten Sie danach den Datensatz mit einer geeigneten Auswertestrategie aus.
Prüfplan:
Aufgrund der Ausgangssituation kann folgender Prüfplan erstellt werden:
- Teil (Kolben)
o Prüfprozess
Einfluss Temperatur
Einfluss Objekt
Einfluss Bediener
Einfluss Prüfmittel
• Standardunsicherheit des
Prüfmittels
Angaben zum Teil:
- Bezeichnung „Kolben“
Weitere Angaben:
- Wanddicke (Nennmaß) = 2,5 mm
- Wanddickenunterschied (Toleranz) = +/- 0,3mm
- Grenzwert für Prüfprozesseignung „Gpp“ = 0,2
(Toleranzklasse 16)
Angaben zum Temperatureinfluss:
- Kein Temperatureinfluss (siehe Randbedingungen)
Angaben zum Objekteinfluss:
- Bei einem auf Umgebungstemperatur temperierten Kolben wurde in festgelegter Orientierung 25
mal der Wanddickenunterschied gemessen. Die
Ergebnisse in mm zeigt nachfolgende Tabelle 1.
- Die Standardunsicherheit durch den Objekteinfluss berechnet sich aus der „Maximalen Standardabweichung der Spalten“.
- Normalverteilung
- Berechnung nach Methode A, da Messwerte
vorhanden.
Version:
2
Messung Nr.:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
Mittelwert
s
W1
2,39
2,37
2,38
2,39
2,38
2,40
2,43
2,40
2,41
2,40
2,41
2,41
2,37
2,37
2,39
2,40
2,43
2,44
2,40
2,40
2,41
2,40
2,42
2,36
2,36
2,397
0,02135
3/15
W2
2,35
2,36
2,34
2,33
2,35
2,34
2,36
2,34
2,36
2,35
2,38
2,37
2,36
2,34
2,35
2,36
2,37
2,38
2,35
2,36
2,39
2,37
2,36
2,33
2,35
2,356
0,01528
Tabelle 1 Messwerte Objekteinfluss
Angaben zum Bedienereinfluss:
- Zur Ermittlung des Bedienereinflusses wurde ein
Meisterteil in einem klimatisierten Messraum von
3 Anwendern je 10 mal gemessen. Aus den Mittelwerten der 3 Messreihen wurde die Standardunsicherheit für den Bedienereinfluss berechnet.
Die gemessenen Werte entnehmen Sie nachfolgender Tabelle 2.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 143 D
4/15
- Die Standardunsicherheit durch den Bedienereinfluss berechnet sich aus der „Spannweite der
Spalten und Rechteckverteilung“.
- Rechteckverteilung
vorhanden.
Messung Nr. Bediener 1 Bediener 2 Bediener 3
1
2,540
2,520
2,520
2
2,540
2,530
2,550
3
2,570
2,530
2,540
4
2,550
2,560
2,530
5
2,520
2,540
2,510
6
2,530
2,550
2,520
7
2,550
2,540
2,530
8
2,540
2,550
2,540
9
2,510
2,540
2,520
10
2,540
2,550
2,540
Mittelwert
2,539
2,541
2,530
Spannweite der Spaltenmittelwerte
0,011
Tabelle 2 Messwerte Bedienereinfluss
Angaben zum Prüfmittel:
- Bezeichnung „digitaler Messschieber“
- Auflösung = 0,01 mm
- Berechnung nach Methode B, da keine Messwerte vorhanden.
- Messbereich < 100 mm
Fehlergrenze „a“ = 0,02 mm
Version:
2
5/15
Vorgehensweise:
•
•
•
Bevor Sie mit der Datenerfassung beginnen sollten Sie eine Auswertestrategie auswählen bzw.
erstellen nach welcher die Messunsicherheit berücksichtigt wird. Hierzu gehen Sie über das Menü „Optionen / Konfiguration Auswertung“ zum
Fenster Konfiguration Auswertung.
Nach dem Sie eine passende Auswertestrategie
ausgewählt haben können Sie über den Menüpunkt "Datei|Datei Neu" eine leeren Eingabemasken für die Messsystemanalyse aufrufen.
MODUL|
MESSSYSTEMANALYSE (MIT
OPTION MESSUNSICHERHEIT)
OPTIONEN|
KONFIGURATION
AUSWERTUNG
DATEI|
DATEI NEU
die Anzahl der Messunsicherheitsstudien vorgeben, welche innerhalb dieses Prüfplanes durch-
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 143 D
6/15
geführt werden sollen. In diesem Beispiel handelt es sich um eine Messunsicherheitsstudie.
Über die Schaltfläche „Komponenten“ gelangen
Sie zu dem Fenster „Komponenten der Messunsicherheit“.
Innerhalb dieses Fensters können Sie die zuvor
ermittelten Einflussgrößen für den Prüfprozess
und das Prüfsystem angeben.
Temperatureinfluss
Objekteinfluss und
Bedienereinfluss
Standardunsicherheit des Prüfmittels
Nachdem Sie die entsprechenden Einstellungen
vorgenommen haben, müssen Sie beide Fenster
über die Schaltfläche „OK“ verlassen.
Version:
2
7/15
2. Es erscheint nun automatisch die Teilemaske im
Vordergrund. Hier ist im Feld „Bezeichnung“ die
Teilebezeichnung (Kolben) einzutragen. Wechseln
Sie anschließend über den Icon
zur EINBLENDEN
DER
Merkmalsmaske, Blenden Sie sich dort, aus Grün- MERKMALSLISTE:
den der besseren Übersichtlichkeit, über den InfoIcon
die Merkmalsliste ein.
3. Innerhalb der einzelnen Merkmalsmasken sind nun
die Einträge für die Komponenten vorzunehmen.
- Prüfprozess:
Die hier vorgenommenen Einträge zu Nennmaß,
Abmaßen, Einheit und Nachkommastellen sollten
Sie mittels rechtem Mausklick innerhalb des jeweiligen Feldes für alle Merkmale übernehmen. Danach
wechseln Sie zum nächsten Merkmal.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 143 D
8/15
- Temperatureinfluss:
Um die Einstellungen für die Temperatur vorzunehmen, gelangen Sie mittels rechtem Mausklick
innerhalb des Feldes „Auswertetyp“ zum Fenster
1. Innerhalb dieses Fensters können Sie über
den Knopf
zu dem jeweiligen Erfassungsfenster (Fenster 2) für die Ermittlungsmethode
wechseln.
Fenster 1
Fenster 2
Aufgrund der Vorgabe wird der Temperatureinfluss vernachlässigt.
Nachdem Sie die Eingaben vorgenommen haben wechseln Sie zum nächsten Merkmal.
Version:
2
9/15
- Einfluss des Messobjektes:
Aufgrund der Angaben zum Messobjekt sind folgende Einträge direkt in der Merkmalsmaske
vorzunehmen.
Zu den Eingabefenstern (Fenster 1 und Fenster
2) gelangen Sie nach gleicher Vorgehensweise,
wie unter „Temperatureinfuß“ bereits beschrieben.
Fenster 1
Fenster 2
Aufgrund der Vorgaben zum Messobjekt sind innerhalb der beiden Eingabefenster obige Einstellungen vorzunehmen.
Nachdem Sie diese Einstellungen vorgenommen
haben müssen noch die Anzahl der Zeilen auf 25
und die Anzahl der Spalten auf 2 eingestellt werden. Diese Nachträgliche Anpassung wird notwendig, da durch die Auswahl des Auswertetyps
immer die Vorgabe der Auswertestrategie übernommen wird.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 143 D
10/15
- Bedienereinfluss:
Aufgrund der Angaben zum Bedienereinfluss
sind folgende Einträge direkt in der Merkmalsmaske vorzunehmen.
wie unter „Temperatureinfuß“ und „Einfluss des
Messobjektes“ bereits beschrieben.
Version:
2
11/15
Fenster 1
Fenster 2
Aufgrund der Vorgaben zum Bedienereinfluss
sind innerhalb der beiden Eingabefenster obige
Einstellungen vorzunehmen.
Nachdem Sie die Eingaben vorgenommen haben, wechseln Sie zum nächsten Merkmal.
- Prüfmittel:
Aufgrund der Angaben zum Prüfmittel sind folgende Einträge direkt in der Merkmalsmaske
vorzunehmen.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 143 D
12/15
- Einfluss der Standardunsicherheit des
Prüfmittels:
vorzunehmen.
Nach bereits zuvor beschriebener Vorgehensweise gelangen Sie zu den Eingabefenstern
(Fenster 1 und Fenster 2).
Aufgrund der Vorgaben zum Prüfmittel sind innerhalb der beiden Eingabefenster folgende Einstellungen vorzunehmen.
Version:
2
13/15
4. Spätestens nachdem nun alle Angaben zum Prüfplan erfasst wurden, sollten Sie den Datensatz abspeichern.
5. Wechseln Sie nun über den Icon
zur Wertemaske.
Tragen Sie nun unter den beiden Spalten des „Objekteinfluss“ die Werte aus der Tabelle Seite 3 „Angaben zum Objekteinfluss“ ein und unter den drei
Spalten des „Bedienereinfluss“ die Werte aus der
Tabelle Seite 4 „Angaben zum Bedienereinfluss“
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 143 D
14/15
6. Nach dem Speichern des Datensatzes erhalten Sie
die Ergebnisse, indem Sie mittels der Schaltfläche
eine Auswertung durchführen.
Eine Aufstellung des Unsicherheitsbudgets erhalten
Sie über das Menü „Übersicht / VDA5-PrüfmittelPrüfprozess“
Version:
2
15/15
7. Vergleich der Ergebnisse mit dem Beispiel 1 aus
VDA Band 5:
Ergebnis
Prüfmittel
Objekt
Bediener
Temperatur
Kombinierte
Standardunsicherheit
Erweiterte
Messunsicherheit
®
qs-STAT
0,011547
0,021354
0,003300
-
VDA 5
0,012
0,02135
0,0033
-
0,024499
0,02471
0,048999
0,04942
- Bemerkung zu den Ergebnissen:
Die unterschiedlichen Ergebnisse für das Prüfmittel sind auf die im VDA Band 5 verwendete
Berechnungsformel zurückzuführen. Der VDA
nutzt für die Rechteckverteilung einen Verteilungsfaktor von b=0,6. qs-STAT® rechnet mit
dem korrekten Faktor für die Rechteckverteilung. Dieser ist b =
2
= 0,57735 (siehe auch VDA
12
Band 5 Tabelle 4 Seite 25).
Die Unterschiede der Ergebnisse für die kombinierte Standardunsicherheit und Erweiterte
Messunsicherheit sind ebenfalls auf die im VDA
Band 5 durchgeführte Rundung des Verteilungsfaktors „b“ der Rechteckverteilung zurückzuführen.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 143 D
1/21
Schwerpunkte:
Ziel:
Umsetzung der Studien zur Prüfprozesseignung und
Messunsicherheit
®
Messunsicherheit in qs-STAT nach der Vorlage VDA
Datenerfassung
Band 5 Anhang 7 Beispiel 2.
Handhabung
Auswertung
Es soll die Eignung eines Prüfprozesses unter Berücksichtigung der Standardunsicherheit des verwendeten
Prüfmittels sowie des Bediener- und Objekteinflusses
nachgewiesen werden. Zusätzlich soll bei dem Prüfprozess noch die Unsicherheit durch Temperaturein- Vorkenntnisse:
fluss betrachtet werden. Zur Berechnung der UnsiKenntnisse Messcherheit des Prüfmittels sind die Wiederholstandardsystemanalyse
abweichung des Messgerätes, die Unsicherheit beim
Kenntnisse VDA5
Einstellvorgang, die systematische Abweichung des
Kenntnisse MessFeinzeigers sowie die Kalibrierunsicherheit als Einunsicherheit
flussgrößen zu beachten.
Ausgangssituation:
Prüfprozess:
Im Rahmen der Endprüfung ist stichprobenartig die
Passbohrung 85K7 (T = 35 µm) eines Einspritzpumpenflansches aus einer Aluminiumlegierung zu prüfen.
Dabei ist jeweils an einem Teil der Durchmesser, immer in der identischen Ausrichtung „A“, mit einer Messung zu ermitteln. Der Grenzwert der Prüfprozesseignung GPP = 0,3 muss eingehalten werden.
Prüfmittel:
Als Prüfgeräte dienen 2-Punkt-Innenmessgeräte mit
Feinzeiger und Einstellring aus Stahl.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 150 D
2/21
Aufgabe:
bekannten Informationen beim Ausfüllen der Eingabemasken. Werten Sie danach den Datensatz mit einer geeigneten Auswertestrategie aus.
Prüfplan:
Aufgrund der Ausgangssituation kann folgender Prüfplan erstellt werden:
- Teil (Einspritzpumpenflansch)
o Prüfprozess
Einfluss Temperatur
Einfluss Objekt
Einfluss Bediener
Einfluss Prüfmittel
• Kalibrierunsicherheit
• Wiederholstandardabweichung
des Messgerätes
• Systematische Abweichungen
Feinzeiger
• Einstellvorgang
Angaben zum Teil:
- Bezeichnung „Einspritzpumpenflansch“
Weitere Angaben:
- Für die Passbohrung 85K7 ergibt sich aus DIN
ISO 286 T1 ein Nennmaß des Durchmessers
von 84,9925 mm
- Toleranz = 0,035mm (+/- 0,0175mm)
- Grenzwert für Prüfprozesseignung „Gpp“ = 0,3
(Toleranzklasse 7)
Angaben zum Temperatureinfluss:
- Es wird davon ausgegangen, dass nur Teile geprüft werden, die Umgebungstemperatur haben,
und dass auch das Messgerät Umgebungstemperatur hat. Weiterhin nimmt man an, dass
die Temperaturen am Messort nicht unter 15°C
und nicht über 30°C liegen werden.
Version:
2
-
3/21
Berechnung nach Methode B, da keine Messwerte vorliegen.
Angaben zum Objekteinfluss:
- Ein auf 20° C temperierter Flansch wurde im
klimatisierten Messraum 25 mal in der vorgesehenen Orientierung „A“ gemessen. Die Ergebnisse in mm zeigt nachfolgende Tabelle 1.
- Die Standardunsicherheit durch den Objekteinfluss berechnet sich aus der „Standardabweichung der Spalten-Mittelwerte“.
- Normalverteilung
vorhanden.
Messung Nr.:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
Mittelwert
s
Wert
84,9980
85,0000
84,9990
85,0005
85,0005
84,9995
84,9985
84,9985
84,9995
85,0005
85,0000
84,9995
84,9990
85,0000
84,9980
84,9990
84,9980
84,9990
85,0005
85,0000
84,9995
84,9990
84,9975
84,9995
84,9990
84,99928
0,00087
Tabelle 1 Messwerte Objekteinfluss
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 150 D
4/21
Angaben zum Bedienereinfluss:
- Zur Ermittlung des Bedienereinflusses wurde der
Einstellring im klimatisierten Messraum von 3
Anwendern je 20 mal gemessen. Die gemessenen Werte entnehmen Sie nachfolgender
Tabelle 2.
- Die Standardunsicherheit durch den Bedienereinfluss berechnet sich aus der „Standardabweichung der Spalten-Mittelwerte“.
vorhanden.
Messung Nr. Bediener 1 Bediener 2
1
84,9980
84,9980
2
84,9985
84,9980
3
84,9975
84,9980
4
84,9980
84,9980
5
84,9980
84,9980
6
84,9975
84,9985
7
84,9975
84,9985
8
84,9975
84,9985
9
84,9980
84,9985
10
84,9975
84,9985
11
84,9975
84,9975
12
84,9975
84,9980
13
84,9980
84,9985
14
84,9980
84,9985
15
84,9985
84,9980
16
84,9980
84,9985
17
84,9975
84,9985
18
84,9980
84,9985
19
84,9975
84,9980
20
84,9975
84,9985
Mittelwert
84,9978
84,99925
s=0,00029
Bediener 3
84,9980
84,9980
84,9985
84,9985
84,9980
84,9985
84,9985
84,9985
84,9985
84,9985
84,9980
84,9980
84,9980
84,9985
84,9985
84,9985
84,9985
84,9985
84,9985
84,9985
84,99935
Tabelle 2 Messwerte Bedienereinfluss
Version:
2
5/21
Angaben zum Prüfmittel:
Aus VDA 5:
- Messgerät: „2-Punkt-Innenmessgerät mit Feinzeiger und Einstellring aus Stahl“
- Innenmessgerät:
o Wiederholpräzision: 0,0005-0,0015 mm
o Linearitätsfehler:
0,0020-0,0030 mm
- Feinzeiger nach DIN 879-1:
o Messbereich:
0,1 mm
o Skalenteilungswert: 0,001 mm
o Fehlergrenze:
Gges = 0,0012 mm
o Wiederholgrenze:
r = 0,0005 mm
- Einstellring
o Durchmesser: 85,036 mm
o Kalibrierunsicherheit des Durchmesserwertes: U = 0,0016 mm
k=2
- Auflösung = 0,0005 mm
Für die Unsicherheitskomponenten des Prüfmittels
ergeben sich daraus:
1. Kalibrierunsicherheit:
Kalibrierunsicherheit: U = 0,0016 mm
k=2
Berechnung nach Methode B, da keine
Messwerte vorhanden.
Rechteckverteilung
2. Wiederholstandardabweichung:
Die Ermittlung der Wiederholstandardabweichung für Innenmessgerät und Feinzeiger erfolgt durch 25-maliges Messen des
Einstellringes (keine Messwerte angegeben). Dabei zeigte sich eine Streuung der
Werte von sn = 0,26 µm (0,00026 mm). Da
die Prüfung des Flanschmaßes durch nur
einmaliges Messen (n* = 1) ermittelt werden soll, wirkt die gesamte Streuung von
sn als Wiederholstandardabweichung.
Normalverteilung
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 150 D
6/21
3. Systematische Abweichung Feinzeiger:
Der Wert der Fehlergrenze Gges des Feinzeigers ist die größte systematische Abweichung, die im Messbereich auftreten
kann.
Fehlergrenze: Gges = 0,0012 mm
Rechteckverteilung
4. Einstellvorgang:
Kalibrierunsicherheit: U = 0,0016 mm
k=2
Normalverteilung
Version:
2
7/21
Vorgehensweise:
•
•
Bevor Sie mit der Datenerfassung beginnen,
sollten Sie eine Auswertestrategie auswählen
bzw. erstellen, nach welcher die Messunsicherheit berücksichtigt wird. Hierzu gehen Sie über
das Menü „Optionen/Konfiguration Auswertung“
zum Fenster Konfiguration Auswertung.
Nachdem Sie eine passende Auswertestrategie
ausgewählt haben, können Sie über den Menüpunkt "Datei|Datei Neu" die leeren Eingabemasken für die Messsystemanalyse aufrufen.
Version: 2
MODUL|
MESSSYSTEMANALYSE (MIT
OPTION MESSUNSICHERHEIT)
OPTIONEN|
KONFIGURATION
AUSWERTUNG
DATEI|
DATEI NEU
Doku-Nr.:
S-FB 150 D
8/21
•
die Anzahl der Messunsicherheitsstudien vorgeben, welche innerhalb dieses Prüfplanes durchgeführt werden sollen. In diesem Beispiel handelt es sich um eine Messunsicherheitsstudie.
Über die Schaltfläche „Komponenten“ gelangen
Sie zu dem Fenster „Komponenten der Messunsicherheit“.
Innerhalb dieses Fensters können Sie die zuvor
ermittelten Einflussgrößen für den Prüfprozess
und das Prüfsystem angeben.
Temperatureinfluss
Objekteinfluss und
Bedienereinfluss
Unsicherheitskomponenten des
Prüfmittels
Version:
2
9/21
Nachdem Sie die entsprechenden Einstellungen
vorgenommen haben, müssen Sie beide Fenster
über die Schaltfläche „OK“ verlassen.
2. Es erscheint nun automatisch die Teilemaske im
Vordergrund. Hier ist im Feld „Bezeichnung“ die
Teilebezeichnung (Einspritzpumpenflansch) einzutragen. Wechseln Sie anschließend über den Icon
zur Merkmalsmaske. Blenden Sie
sich dort aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit über den Info-Icon
EINBLENDEN
DER
MERKMALSLISTE:
die Merkmalsliste ein.
3. Innerhalb der einzelnen Merkmalsmasken sind nun
die Einträge für die Komponenten vorzunehmen.
-
Prüfprozess:
Die hier vorgenommenen Einträge zu Nennmaß,
Abmaßen, Einheit und Nachkommastellen sollten Sie mittels rechtem Mausklick innerhalb des
jeweiligen Feldes für alle Merkmale übernehmen. Danach wechseln Sie zum nächsten
Merkmal.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 150 D
10/21
-
Temperatureinfluss:
Um die Einstellungen für die Temperatur vorzunehmen, gelangen Sie mittels rechtem Mausklick
innerhalb des Feldes „Auswertetyp“ zum Fenster
1. Innerhalb dieses Fensters können Sie über
den Knopf
zu dem jeweiligen Erfassungsfenster (Fenster 2) für die Berechnungsmethode
wechseln.
Fenster 1
Version:
2
11/21
Fenster 2
Tragen Sie die Informationen zum Temperatureinfluss in Fenster 2 entsprechend ein.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 150 D
12/21
-
Einfluss des Messobjektes:
Aufgrund der Angaben zum Messobjekt sind folgende Einträge direkt in der Merkmalsmaske
vorzunehmen.
wie unter „Temperatureinfluss“ bereits beschrieben.
Fenster 1
Fenster 2
Aufgrund der Vorgaben zum Messobjekt sind innerhalb der beiden Eingabefenster obige Einstellungen vorzunehmen.
Nun die Anzahl der Zeilen und Spalten verändern.
Version:
2
13/21
-
Bedienereinfluss:
Aufgrund der Angaben zum Bedienereinfluss
wie unter „Temperatureinfluss“ und „Einfluss des
Messobjektes“ bereits beschrieben.
Fenster 1
Fenster 2
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 150 D
14/21
Aufgrund der Vorgaben zum Bedienereinfluss
sind innerhalb der beiden Eingabefenster obige
Nun ändern Sie die Anzahl der Zeilen und der
Spalten.
-
Prüfmittel:
vorzunehmen.
Version:
2
-
15/21
Kalibrierunsicherheit:
Aufgrund der Angaben zur Kalibrierunsicherheit
Fenster 2
Fenster 1
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 150 D
16/21
-
Wiederholstandardabweichung des Messgerätes:
Aufgrund der Angaben zur Wiederholstandardabweichung des Messgerätes sind folgende Einträge direkt in der Merkmalsmaske vorzunehmen.
Version:
2
-
17/21
Einfluss der systematischen Abweichung des
Feinzeigers:
Aufgrund der Angaben zur systematischen Abweichung sind folgende Einträge direkt in der
Merkmalsmaske vorzunehmen.
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 150 D
18/21
-
Einfluss des Einstellvorgangs:
Aufgrund der Angaben zum Einstellvorgang sind
folgende Einträge direkt in der Merkmalsmaske
vorzunehmen.
Version:
2
19/21
Aufgrund der Vorgaben zum Einstellvorgang sind
innerhalb der beiden Eingabefenster folgende
4. Spätestens nachdem nun alle Angaben zum Prüfplan erfasst wurden, sollten Sie den Datensatz abspeichern.
5. Geben Sie jetzt die Messwerte für die Merkmale
ein:
BENUTZEN SIE DIE
a. Objekteinfluss:
Tabelle 1 (Seite 3)
LINEARE TRANSb. Bedienereinfluss:
Tabelle 2 (Seite 4)
Klicken Sie dazu das entsprechende Merkmal in
dem Merkmalsbaum an und wechseln danach über
die Schaltfläche
ke.
FORMATION BEI
DER EINGABE
in die Wertemas-
6. Nach dem Speichern des Datensatzes erhalten Sie
die Ergebnisse indem Sie mittels der Schaltfläche
eine Auswertung durchführen.
Eine Auflistung der einzelnen Ergebnisse erhalten
Sie über das Menü „Übersicht / VDA5-PrüfmittelPrüfprozess“
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 150 D
20/21
7. Vergleich der Ergebnisse mit dem Beispiel 2 aus
VDA Band 5:
Kalibrierunsicherheit
Wiederholstandardabweichung
systematische Abweichung
Einstellvorgang
Prüfmittel
Objekt
Bediener
Temperatur
Kombinierte
Standardunsicherheit
Erweiterte
Messunsicherheit
-
Ergebnis
qs-STAT®
VDA 5
0,0008
0,0008
0,00026
0,00026
0,00069282
0,00072
0,00026
0,0011204
0,00086699
0,00029297
0,0098283
0,00026
0,00114
0,00083
0,00029
0,0102
0,0099342
0,0103
0,019868
0,0206
Bemerkung zu den Ergebnissen:
Die unterschiedlichen Ergebnisse für das Prüfmittel sind auf die im VDA Band 5 verwendete
Berechnungsformel zurückzuführen. Der VDA
nutzt für die Rechteckverteilung einen VerteiDoku-Nr.: S-FB 150 D
Version:
2
21/21
lungsfaktor von b=0,6. qs-STAT® rechnet mit
dem korrekten Faktor für die Rechteckverteilung. Dieser ist b =
2
= 0,57735 (siehe auch VDA
12
Band 5 Tabelle 4 Seite 25).
Version: 2
Doku-Nr.:
S-FB 150 D

Fallbeispiele - Q-DAS

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