Das MSA Verfahren 4 ist eine Methode zur Überprüfung der Linearität von Messsystemen, die sicherstellt, dass die verwendeten Messmittel über den kompletten Messbereich hinweg präzise und zuverlässige Ergebnisse liefern.
Dieses auch als Linearitätsanalyse bekannte Verfahren untersucht systematisch, ob das Messsystem in allen Messbereichen konsistent und vertrauenswürdig arbeitet, ohne dass die Messgenauigkeit in bestimmten Bereichen abnimmt.
Was Sie in diesem Artikel lernen werden:
- Verständnis: Die Bedeutung der Linearität für die Messgenauigkeit.
- Voraussetzungen: Die wichtigsten Rahmenbedingungen für eine Linearitätsprüfung.
- Durchführung: Zwei mögliche Vorgehensweisen zur Überprüfung der Linearität.
- Praxistipps: Worauf Sie achten sollten, um aussagekräftige Ergebnisse zu erhalten.
- Entscheidungshilfe: Welche Methode ist für welchen Anwendungsfall am besten geeignet?
1. Was ist Linearität bei Messmitteln?
Linearität beschreibt die Konsistenz der Messabweichung über den gesamten Messbereich Ihres Messmittels. Ein ideales Messmittel sollte unabhängig vom Messwert immer die gleiche Abweichung vom Referenzwert zeigen. In der Realität ist dies jedoch selten der Fall. Daher ist es wichtig, die Linearität zu überprüfen und festzustellen, ob sich die systematischen Messabweichungen der Messeinrichtung innerhalb akzeptabler Grenzen bewegen.
Denken Sie darüber nach: Ist Ihre Messeinrichtung in allen Bereichen des Messbereiches gleich genau?
2. Voraussetzungen für die Überprüfung der Linearität
Grundsätzlich wird die Linearität eines Messmittels vom Hersteller überprüft und dokumentiert. Eine zusätzliche Überprüfung im Rahmen einer MSA ist in der Regel nicht erforderlich. Dennoch gibt es Anwendungsfälle, in denen es sinnvoll ist, die Linearität zu überprüfen. Beispiele sind:
- Justierbare Verstärkung: Wenn eine Messeinrichtung justierbar ist, sollte die Linearität überprüft werden.
- Logarithmische Skala: Bei logarithmischen Skalen ist die Linearität nicht selbstverständlich.
- Endwertbezogene Fehlergrenzen: Wenn die Fehlergrenzen sich auf den Endwert des Messbereichs beziehen.
Wichtiger Hinweis: Die Linearität ist unabhängig davon zu betrachten, ob die Messeinrichtung den Ausgabewert auf einer linearen oder nicht-linearen Skala anzeigt.
3. Durchführung der Linearitätsprüfung: Zwei mögliche Wege
Das Bosch Heft 10 stellt zwei mögliche Verfahren zur Überprüfung der Linearität vor, die sich an den Vorgaben von [AIAG MSA] orientieren:
- Verfahren nach [AIAG MSA]: Bei dieser Methode wird das Messmittel über den gesamten Messbereich mit mehreren Referenznormalen vermessen. Hier werden die Abweichungen zu diesen Referenzwerten erfasst und beurteilt. Der Anhang E.1 im Bosch-Heft 10 beschreibt diese Methode detailliert.
- Verfahren mit mehreren Normalen: Hier werden anstelle des aufwändigen Verfahrens nach [AIAG MSA], über den gesamten Messbereich verteilt mehrere Referenznormale jeweils mit dem Verfahren 1 überprüft und die Ergebnisse dokumentiert. Diese Vorgehensweise ist in der Regel ausreichend und reduziert den Aufwand im Vergleich zum Verfahren nach [AIAG MSA].
Denken Sie darüber nach: Wann ist die Überprüfung der Linearität in Ihren Messprozessen relevant?
Wichtiger Hinweis: Die zweite Methode ist keine Linearitätsuntersuchung im strengen Sinne, sondern liefert lediglich Aussagen über die Eignung der Messeinrichtung an den betrachteten Messpunkten.
4. Entscheidungshilfe: Welches Verfahren ist das Richtige?
- Verfahren nach AIAG MSA:
- Geeignet, wenn eine umfassende Analyse der Linearität gefordert ist, z.B. durch den Kunden.
- Aufwändiger in der Durchführung, erfordert spezielle Software und fundiertes Wissen.
- Verfahren mit mehreren Normalen:
- Geeignet für die meisten Standardanwendungen.
- Einfacher und schneller durchführbar.
- Kann im Rahmen einer normalen MSA durchgeführt werden (z.B. mittels Verfahren 1)
- Erfordert eine bewusste Entscheidung, welche Referenzwerte verwendet werden.
5. Handlungsempfehlungen für die Praxis
- Mindestens 5 Referenznormale: Verwenden Sie für die Überprüfung der Linearität mindestens 5 Referenznormale, die über den gesamten Messbereich verteilt sind.
- Dokumentation: Dokumentieren Sie alle Messwerte sorgfältig, um die Ergebnisse später nachvollziehen zu können.
- Analyse: Bewerten Sie, ob die gemessenen systematischen Messabweichungen innerhalb akzeptabler Grenzen liegen.
- Zusätzliche Überprüfung bei Bedarf: Führen Sie bei Bedarf zusätzliche Überprüfungen im Rahmen von MSA-Verfahren 1 durch, um auch die Wiederholpräzision im jeweiligen Messbereich zu beurteilen.
Zusammenfassung: Die wichtigsten Punkte auf einen Blick
Die Überprüfung der Linearität ist ein wichtiges Element der Messsystemanalyse, um sicherzustellen, dass Ihre Messeinrichtungen über den gesamten Messbereich zuverlässige Ergebnisse liefern.
- Linearität ist kein Selbstläufer: Eine Überprüfung ist in vielen Fällen sinnvoll.
- Wählen Sie das passende Verfahren: Verwenden Sie je nach Situation die geeignete Methode zur Linearitätsprüfung (Anhang E.1 im Bosch Heft oder die vereinfachte Methode mit mehreren Normalen).
- Nutzen Sie das Bosch Heft: Die Inhalte des Bosch-Hefts 10 bieten Ihnen eine fundierte Grundlage für die Umsetzung der Linearitätsüberprüfung.