In vielen Qualitätsabteilungen gibt es diesen einen Ordner. Darin liegen die Messmittelfähigkeitsnachweise, sauber abgelegt, unterschrieben, mit grünem Haken. Wer im Audit gefragt wird, ob die Bügelmessschraube für ein Merkmal geeignet ist, zieht das Blatt heraus und zeigt auf den Cgk. Das Thema scheint erledigt.
Nehmen wir ein Beispiel. Ein Messmittel mit einer Auflösung von 0,001 mm wird nach Verfahren 1 geprüft: 50 Messungen an einem Normal mit dem Istwert 12,002 mm. Die Messwerte liegen zwischen 11,999 und 12,007 mm, ihr Mittelwert bei 12,00304 mm, die Standardabweichung bei 0,00207 mm. Auf der Zeichnung steht eine Toleranz von 0,10 mm. Mit dem üblichen k-Faktor 6 ergibt das einen Cg von 1,61 und einen Cgk von 1,44. Beide Werte liegen über der Forderung von 1,33. Das Messmittel ist fähig, der Nachweis ist grün.
Ein halbes Jahr später kommt eine neue Zeichnungsrevision. Der Kunde will das Merkmal enger haben, die Toleranz wird auf 0,05 mm halbiert. In der Fertigung wird nachgestellt, das Prüfprogramm bekommt neue Grenzen. Am Messmittel selbst ändert sich nichts. Und am Nachweis im Ordner auch nicht.
Genau hier liegt der Fehler. Denn Cg und Cgk sind keine Eigenschaften des Messmittels allein. Sie beschreiben, wie gut ein Messmittel zu einer bestimmten Toleranz passt. Die Formel macht das deutlich: Cg ist 0,2 mal die Toleranz, geteilt durch sechs Standardabweichungen. Halbiert sich die Toleranz, halbiert sich auch der Cg. Rechnet man dieselben 50 Messwerte gegen die neue Zeichnung, kommt ein Cg von 0,81 heraus und ein Cgk von 0,64. Das Messmittel ist nicht mehr fähig.
Anschaulich wird das, wenn man die Streuung mit dem erlaubten Bereich vergleicht. Sechs Standardabweichungen ergeben hier 0,0124 mm. Gegen die alte Toleranz standen dafür 20 Prozent von 0,10 mm zur Verfügung, also 0,020 mm. Da passte die Streuung bequem hinein. Gegen die neue Toleranz sind es nur noch 0,010 mm. Die Streuung ist breiter als das Band. Bemerkenswert ist, dass dabei kein einziger Messwert außerhalb der Grenzen liegt, die sich aus der neuen Toleranz um den Mittelwert ergeben. Wer nur auf die Messpunkte schaut, sieht also nichts Auffälliges. Das Problem steckt in der Streuung, nicht in einzelnen Ausreißern.
Der Cgk fällt dabei sogar noch tiefer als der Cg, weil die systematische Abweichung von 0,001 mm gleich bleibt, der Spielraum aber schrumpft. Bei der alten Toleranz fiel dieser kleine Versatz kaum ins Gewicht. Bei der neuen frisst er einen spürbaren Teil des Bandes.
Tückisch an dem Fall ist, dass er keine Spuren hinterlässt. Es gibt keine Fehlermeldung und keinen roten Haken. Der alte Nachweis sieht weiterhin gut aus, und formal ist er auch richtig gerechnet. Er beantwortet nur eine Frage, die niemand mehr stellt. Auffallen wird das meist erst, wenn jemand die Zahlen nachrechnet, und nicht selten ist das der Auditor.
Die Konsequenz ist einfach. Jede Toleranzänderung auf der Zeichnung sollte eine Prüfung der zugehörigen Messmittelfähigkeit auslösen. Die gute Nachricht dabei: Die Messwerte selbst bleiben gültig. Solange sich am Messmittel, am Normal und an den Bedingungen nichts geändert hat, muss nicht neu gemessen werden. Neu gerechnet werden muss nur die Bewertung, mit der neuen Toleranz. Das dauert wenige Minuten und erspart die unangenehme Überraschung im nächsten Audit.
Wer seine vorhandenen Messreihen gegen eine geänderte Toleranz prüfen möchte, kann das kostenlos auf my8data.com tun. Verfahren 1 rechnet dort Cg, Cgk und die Auflösung nach Bosch Heft 10, auch in der kostenlosen Version.
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