Qualitätssicherung
Wie wird aus einer Zeichnung ein brauchbarer Prüfplan?
Vom Zeichnungsmerkmal zum Prüfplan: Merkmal, Sollwert, Messmethode, Messunsicherheit, Nachweis und Verantwortlichkeit nachvollziehbar festlegen.
Das Wichtigste auf einen Blick
- Ein Prüfplan entsteht aus der Zeichnung, aber Messmethode, Prüfzeitpunkt und Verantwortlichkeit legt der Betrieb fest, solange Kunde, Norm oder Vertrag nichts anderes vorgeben.
- Zu einem vollständigen Messergebnis gehören nach DKD-L 13-1 Messwert, erweiterte Messunsicherheit mit Überdeckungswahrscheinlichkeit, Einheit und Beschreibung der Messgröße.
- Merkmalsprüfung und Losentscheidung sind getrennte AufgabenMesswerte belegen einzelne Teile, eine Annahmestichprobe entscheidet über das Los.
- Wie viele Teile zu prüfen sind, folgt nicht dem Gefühl, sondern einem Stichprobenplan nach DIN ISO 2859-1 mit Losumfang, Prüfniveau und AQL.
In fünf Schritten zur vollständigen Prüfzeile
- Zeichnung vollständig lesenMaße, Toleranzen, Oberflächenangaben und Wärmebehandlungen wörtlich erfassen, ohne schon über Prüfmittel nachzudenken.
- Sollwertquelle zuordnenKundenvorgabe, Datenblatt, Norm oder Musterzeichnung. Fehlt sie, gehört das Merkmal auf die Klärungsliste.
- Messmethode und Unsicherheit festlegen: Messprinzip, Messmittel, Messaufbau und erwartete erweiterte Unsicherheit in dieselbe Zeile.
- Prüfzeitpunkt und Verantwortlichkeit bestimmennach dem Drehen, nach dem Härten, in der Endprüfung; wer misst, wer freigibt.
- Nachweis regelnPrüfprotokoll, Messbericht, Ablageort, Unterschrift.
Ein Sollwert ohne Quelle ist später nicht verteidigbar. Ein offen gelassenes Feld mit Zuständigkeit ist besser als eine still getroffene Annahme.
Messunsicherheit mit einem Budget belegen
Der Leitfaden DKD-L 13-1, Ausgabe 02/2012, Revision 1 (2019) nennt typische Quellen der Messabweichung: Geräteabweichung, Auflösung, Umgebungsbedingungen, Messaufbau und der Beobachter. Solche Beiträge werden zuerst gesammelt, etwa im Fischgräten-Diagramm, und danach bewertet.
Vollständiges Messergebnis nach DKD-L 13-1
- Messwertbester Schätzwert
- Erweiterte Messunsicherheitmit Überdeckungswahrscheinlichkeit
- 95 %übliche Überdeckungswahrscheinlichkeit
- Einheit und Messgrößestets anzugeben
Rechenbeispiel für einen Außendurchmesser von 20 mm, Bügelmessschraube mit 0,001 mm Auflösung, Toleranz ±50 µm:
| Beitrag | Annahme | Standardunsicherheit u |
|---|---|---|
| Kalibrierschein | U = 2 µm bei k = 2 | 1,00 µm |
| Auflösung | Halbbreite 0,5 µm, Rechteckverteilung | 0,29 µm |
| Temperatur | 3 K Abweichung, Stahl 11,5·10⁻⁶ je K, 20 mm, Rechteckverteilung | 0,40 µm |
| Wiederholbarkeit | Standardabweichung aus zehn Messungen | 0,40 µm |
Kombiniert ergibt das 1,19 µm, erweitert mit k = 2 rund 2,4 µm. Bei einer Toleranz von ±50 µm ist das unkritisch, bei ±5 µm wäre das Messmittel ungeeignet. Üblich ist eine erweiterte Unsicherheit von höchstens einem Fünftel der Toleranzbreite.
Beispiel: so sieht ein ausgefüllter Prüfplan aus
Betriebliche Festlegungen für ein Drehteil, kein Normblatt. Angegeben ist die erweiterte Messunsicherheit U mit k = 2.
Ausgefüllter Prüfplan
| Nr. | Merkmal | Sollwert | Messmittel, Methode, Unsicherheit | Prüfzeitpunkt | Nachweis und Freigabe |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Außendurchmesser, Pos. 3 | 19,979 bis 20,000 mm (Ø20 h7) | Bügelmessschraube 0 bis 25 mm, drei Messstellen je Teil, 20 °C, U = 0,003 mm | Endprüfung nach dem Rundschleifen | Messprotokoll, Freigabe Qualitätssicherung |
| 2 | Rauheit der Mantelfläche | Ra ≤ 0,8 µm | Tastschnittgerät, Cut-off 0,8 mm, U = 0,05 µm | nach der Oberflächenbearbeitung | Rauheitsprofil, Freigabe Qualitätssicherung |
| 3 | Härte | 45 bis 47 HRC | Härteprüfgerät, Prüfkraft 1471 N, U = 1,0 HRC | nach dem Härten und Anlassen | Härteprotokoll, Freigabe Qualitätssicherung |
Wie viele Teile pro Los geprüft werden
Eine feste Zahl wie "fünf Teile je Los" gibt es nicht. Den Stichprobenumfang liefert der Stichprobenplan, und DIN ISO 2859-1 regelt, wie er entsteht: aus Losumfang, Prüfniveau I, II oder III und dem vereinbarten AQL. Das Ergebnis ist ein Plan mit Stichprobenumfang n, Annahmezahl Ac und Rückweisezahl Re; üblich ist Prüfniveau II.
Ein Los von 500 Teilen führt bei Prüfniveau II zum Kennbuchstaben H, also zu 50 zu prüfenden Teilen. Ac und Re folgen aus dem AQL, und die Norm enthält zusätzlich Regeln für normale, verschärfte und reduzierte Prüfung.
Nach der Definition der Annahmestichprobenprüfung des NIST entscheidet eine Stichprobe, ob ein Los wahrscheinlich annehmbar ist; sie schätzt nicht die Losqualität. Der AQL ist deshalb keine Zielqualität, sondern eine Kenngröße des vereinbarten Prüfplans.
Häufige Fragen
Was unterscheidet einen Prüfplan von einer Messanweisung?
Eine Messanweisung beschreibt die Messung eines einzelnen Merkmals. Der Prüfplan ordnet alle Merkmale, Prüfzeitpunkte, Nachweise und Verantwortlichkeiten in den Fertigungsablauf ein.
Warum reicht ein Messwert ohne Unsicherheit nicht aus?
Nach DKD-L 13-1 gehören zur erweiterten Messunsicherheit die Überdeckungswahrscheinlichkeit, die Einheit und die Beschreibung der Messgröße. Ohne diese Angaben lässt sich eine Konformitätsaussage gegen die Toleranz nicht begründen.
Wie viele Teile muss ich pro Los prüfen?
Der Prüfplan hält Stichprobenumfang, Annahmezahl und Rückweisezahl vor der Prüfung fest. Diese Werte stammen aus dem Stichprobenplan nach DIN ISO 2859-1, nicht aus einer Schätzung.
Wann prüfe ich welches Merkmal?
So früh, wie es sicher messbar ist, und so spät, wie es sich danach nicht mehr ändert: Maß nach dem Schlichten, Rauheit nach der Oberflächenbearbeitung, Härte nach dem Anlassen.
In diesem Leitfaden
- Studienplan zur Messmittelfähigkeit: Prüflinge, Bediener, Geräte wählenMessmittelfähigkeit untersuchen: Prüflinge, geschulte Bediener und Geräte nach NIST planen, Messunsicherheit dokumentieren und Grenzen erkennen.
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