Verfahren 1. Messsystemanalyse mit destra, Version 11

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1 Verfahren 1 Messsystemanalyse mit destra, Version 11

2 Verfahren 1 1/17 Inhalt 1. Vorwort Grundlagen zum Verfahren Anlegen eines neuen Projektes mit einem Verfahren Eingabe der Messergebnisse in die Wertemaske Auswerten der Daten zum Verfahren Beurteilungskriterien Auflösung Fähigkeitsindex (Potenzieller Fähigkeitsindex) Cg Minimaler Fähigkeitsindex (Kritischer Fähigkeitsindex) Cgk Ergänzen weiterer Auswertungen und Grafiken Der Bericht zum Verfahren Das Verfahren 1 in ein bestehendes Projekt einbinden Ein neues Verfahren 1 in einem bestehenden Projekt anlegen Anlegen eines neuen Verfahren 1 in einem bestehenden Projekt Eine DFQ-Datei in ein bestehendes Projekt einbinden...15

3 Verfahren 1 2/17 1. Vorwort In diesem Fallbeispiel beschäftigen wir uns mit der Handhabung der Messsystemanalyse, speziell mit der Durchführung des Verfahren 1. Die gezeigten Ergebnisse sind mit der im Standard ausgelieferten Auswertestrategie Q-DAS Measurement Process Qualification (06/2013) ermittelt worden. Sofern Sie mit einer anderen Auswertestrategie arbeiten, werden Sie in der Regel auch abweichende Ergebnisse erhalten. In diesem Dokument vermitteln wir Ihnen die Handhabung zum Verfahren 1 mit dem Programm destra in der Version 11. Hierfür setzten wir bei Ihnen die theoretischen Kenntnisse zum Verfahren 1 bereits voraus. Hinweis: Sofern Ihnen das theoretische Rüstzeug noch fehlen sollte 1, empfehlen wir Ihnen zunächst den Besuch des entsprechenden Seminars bei unserem Schwesterunternehmen TEQ Training und Consulting GmbH. Sie erreichen das Seminarangebot unter Hinweis: Mit der Version 11 wurde in das Programm destra der Projekt-Explorer eingeführt. Falls Sie mit dem Umgang des Projekt-Explorers noch nicht vertraut sind, bitten wir Sie, zunächst das Dokument Fallbeispiel Projekt-Explorer durchzuarbeiten. Andernfalls besteht die Gefahr, dass Ihnen einige der in diesem Fallbeispiel gezeigten Handhabungsschritte oder Befehle schlicht unbekannt sind, da der Umgang mit dem Projekt-Explorer als bekannt vorausgesetzt wird. 1 Wenn Ihnen die Begriffe Wiederholpräzision, Systematische Messabweichung, Bias, Fähigkeitsindex Cg, minimaler Fähigkeitsindex Cgk unbekannt sind, so fehlt Ihnen das theoretische Rüstzeug.

4 Verfahren 1 3/17 2. Grundlagen zum Verfahren 1 Unser Ausgangspunkt ist hier ein zu überwachendes Produkt- oder Prozessmerkmal, für das zwei Anwendungsvoraussetzungen erfüllt sein müssen: 1. Das von uns zu überwachende Merkmal hat Werte, die ein Vielfaches einer physikalischen Einheit sind. 2. Der Istwert des zu messenden Merkmals bleibt unter Wiederholbedingungen - stabil und wird durch den Messprozess nicht verändert. Damit wir zu einem späteren Zeitpunkt jederzeit zuordnen können, was für ein Messsystem wir für welchen Zweck untersucht haben, sammeln wir zunächst alle diesbezüglich relevanten Informationen: 1. Teile-Informationen: An welchem Produkt/Prozess wird die Messung durchgeführt? Teilenummer, Teilebezeichnung, Kundennummer und Kundenbezeichnung Zeichnungsnummer und Änderungsstand 2. Merkmals-Informationen: Welches Merkmal am Produkt/Prozess ist zu messen? Merkmalsnummer laut Zeichnung Merkmalsbezeichnung Einheit der Messgröße Untere Spezifikationsgrenze des Merkmals Obere Spezifikationsgrenze des Merkmals 3. Messsystem-Informationen: Welches Messsystem ist zum Messen ausgewählt? Identifikationsnummer Bezeichnung Auflösung Einsatzort 4. Informationen zum Normal/Referenzteil: Mit welchem Normal/Meisterteil führen wir das Verfahren 1 durch? Identifikationsnummer Bezeichnung Istwert des Merkmals laut Kalibierschein Auch den Zeitpunkt (Datum) und den Ort sollten wir festhalten.

5 Verfahren 1 4/17 Der Ablauf des Verfahrens: In der Regel führt ein geschulter Prüfer 25 bis 50 Wiederholmessungen an dem Referenzteil/Normal durch. Das Ziel ist der Eignungsnachweis: Wir wollen feststellen, ob das ausgewählte Messsystem für die Beurteilung des betrachteten Produkt-/Prozessmerkmals geeignet ist. Besteht unser Messsystem die Anforderungen gemäß dem Verfahren 1, so wird im Anschluss eine weitere Untersuchung unter Einbezug des gesamten Messprozesses vorgenommen, entweder gemäß dem Verfahren 2 oder gemäß dem Verfahren 3.

6 Verfahren 1 5/17 3. Anlegen eines neuen Projektes mit einem Verfahren 1 Wir starten das Programm destra in der Version 11 und wählen: Datei Neues Projekt Messsystemanalyse kontinuierlich Verfahren 1 Es erscheint das Fenster Messsystemanalyse Verfahren 1. Darin geben wir die folgenden Daten zum Messsystem ein: Feld Inhalt Bezeichnung Außendurchmesser Einheit mm Nennmaß 30,000 Untere Spezifikationsgrenze USG 29,979 Obere Spezifikationsgrenze OSG 30,000 Auflösung (Resolution) RE 0,001 Referenzwert x Ref 29,9851 Tabelle 3-1: Eingabewerte für die Dateneingabe in das Fenster Messsystemanalyse Verfahren 1 Weitere Informationen zum Messsystem geben wir in die Merkmalsmaske ein: Menüband Bearbeiten Befehlsgruppe Maske Befehl Merkmalsmaske Feld Inhalt Prüfmittel-Nummer 4711 Prüfmittel-Bezeichnung Digital-Bügelmessschraube 25 mm 50 mm Merkmal-Nr. M1 Anzahl Referenzmessungen 25 Normal-Nummer 42 Normal-Bezeichnung Referenzzylinder Normal-Istwert Wurde zuvor als Referenzwert x Ref eingegeben Tabelle 3-2: Weitere Informationen, die in das Fenster Merkmalsmaske eingegeben werden Hinweis: Um unsere Untersuchung zu einem späteren Zeitpunkt rückverfolgen zu können, sollten wir auch die Informationen zum Teil in die Teilemaske eingeben. Wir müssen aufzeigen können, welches Messsystem für welches Merkmal an welchem Teil/Prüfobjekt freigegeben wurde. Daher sollten wir stets alle Informationen eingegeben. Der Befehl für den Aufruf des Fensters Teilemaske befindet sich im selben Menüband wie der Befehl zum Aufruf der Wertemaske (s.o.). Abbildung 3-1: Die vom Programm destra automatisch erzeugte Projekt-Struktur

7 Verfahren 1 6/17 Im Hintergrund hat das Programm automatisch ein Projekt angelegt und darin mehrere Knoten-Elemente eingefügt. Wir sehen in der Abbildung 3-1 an oberster Stelle den Projekt- Wurzelknoten mit der Bezeichnung Projekt. Darunter befindet sich der Projektphasen-Knoten mit der Bezeichnung Projektphase 1. An dem Projektphasen-Knoten befindet sich der Arbeitsbereichs-Knoten mit der Bezeichnung Arbeitsbereich 1. Und schließlich befindet sich darunter der Datenquellen-Knoten mit der Bezeichnung Datenquelle 1. Hinweis: Mit einem Klick der rechten Maustaste auf einem der Knoten öffnen wir das Kontextmenü, in dem wir u.a. Befehle zum Umbenennen des Knotens vorfinden. Abbildung 3-2: Ansicht der Knoten-Elemente nach dem Umbenennen Wenden wir uns nun der Wertemaske zu. Im Idealfall müssten wir uns überhaupt nicht mit der Wertemaske beschäftigen, wenn die Daten als DFQ-Datei zur Verfügung stünden. 3.1 Eingabe der Messergebnisse in die Wertemaske Der Aufruf der Wertemaske erfolgt mit: Menüband Bearbeiten Befehlsgruppe Maske Befehl Wertemaske Hinweis: Wir empfehlen Ihnen Messsysteme einsetzten, die eine Schnittstelle zu unseren Programmen anbieten oder aber Messsysteme auszuwählen, die Daten in unserem ASCII- Transferformat mit der Dateiendung *.DFQ speichern. Letzteres ist besonders praktisch, da Sie sich nicht weiter um das Eingeben oder Übernehmen der Werte kümmern müssen. Für dieses Fallbeispiel wollen wir jedoch annehmen, dass die Messwerte manuell einzugeben sind.

8 Verfahren 1 7/17 Hier die Daten zum Fallbeispiel: Nr. Wert Nr. Wert Nr. Wert Nr. Wert Nr. Wert 1 29, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,985 Tabelle 3-3: Messergebnisse der 25 Wiederholmessungen an dem Referenzzylinder Hinweis: Wenn Sie die Daten nicht eingeben möchte, laden Sie sich die Datei CAS_destra_v11_gc_001.txt von der Q-DAS Website herunter. Öffnen Sie die Datei mit dem Programm Notepad und verwenden Sie die Befehle zum Kopieren und Einfügen, um die Daten in die destra-wertemaske zu übernehmen. Abbildung 3-3: Ausschnitt aus der Wertemaske mit den ersten fünf Messergebnissen 3.2 Auswerten der Daten zum Verfahren 1 Für das Auswerten klicken wir im Projekt-Explorer zunächst auf die Datenquelle, um dem Programm mitzuteilen, dass sich die folgende Auswertung auf diese Daten beziehen soll. Abbildung 3-4: Projekt-Explorer - Mit einen Klick auf die Datenquelle wurde diese für die Auswertung aktiviert

9 Verfahren 1 8/17 Wir wählen für das Auswerten den Befehl: Menüband Start Befehlsgruppe Auswertung Befehl Standardverfahren Im Projekt-Explorer wurde unterhalb der Datenquelle ein neuer Knoten mit der Bezeichnung Default Session erzeugt. Dies ist der Sitzungsknoten, in dem die Ergebnisse der Auswertung enthalten sind. In der folgenden Abbildung sehen wir das Ergebnis in dem Fenster Formblatt Darstellung 3. Sofern die Standardeinstellungen des Programmes nicht verändert wurden, wird dieses Fenster angezeigt. Abbildung 3-5: Fensters Formblatt Darstellung 3 und Projekt-Explorer mit aktivierten Sitzungsknoten Die Kriterien für das Bestehen des Verfahren 1 sind in der Auswertestrategie hinterlegt. Die Bezeichnung der aktiven Auswertestrategie ist in der untersten Zeile des Formblattes Darstellung 3 zu erkennen. Dieses Fallbeispiel wurde mit der Auswertestrategie Q-DAS Measurement Process Qualifikation (06/2013) erstellt, die im Falle einer Standardinstallation aktiv ist.

10 Verfahren 1 9/ Beurteilungskriterien Mit der Auswertestrategie Q-DAS Measurement Process Qualifikation (06/2013) bewerten wir das Messsystem anhand von drei Kriterien: Auflösung RE Potenzieller Fähigkeitsindex Kritischer Fähigkeitsindex Hinweis: Die Auswertestrategie ist von Unternehmen zu Unternehmen oft unterschiedlich eingestellt. Daher ist es durchaus möglich, dass bei Ihnen eine andere Auswertestrategie eingestellt ist Auflösung Die Anforderung an die Auflösung des Messsystems lautet kleiner oder gleich %RE max = 5 %. Dividieren wir die Toleranz = 100 % durch den Wert %RE max = 5 %, so erhalten wir als Ergebnis 20. D.h., mit unserem Messsystem können wir innerhalb der Toleranz 20 verschiedene Werte auflösen. Im Rahmen der Prozessqualifizierung wird für ein Merkmal oft die Anforderung Fähigkeitsindex Cp 2,0 gesetzt (Hinweis: Die Streubreite der Prozessverteilung entspricht dann der halben Toleranz). In diesem Fall können wir mit dem Messsystem immer noch 10 verschiedene Werte innerhalb der Merkmalsverteilung auflösen. In dem Beispiel erreicht das Messsystem für die Toleranz 30h7 die Auflösung %RE = 4,76 %, erfüllt also die Anforderungen. % RE = RE mm 100 % = 100 % = 4.76 % Tol mm Fähigkeitsindex (Potenzieller Fähigkeitsindex) Cg Mit dem Fähigkeitsindex beurteilen wir, ob die Streuung des Messsystems (Wiederholpräzision EV) im Verhältnis zur Toleranz des zu messenden Merkmals ausreichend klein ist. Hintergrund: Wir wollen mit dem Messsystem möglichst sicher zwischen guten und schlechten Einheiten unterscheiden können. Im Fallbeispiel hat das Messsystem den Fähigkeitswert Cg = 2.47 erreicht. Cg = 0.2 TOL 6 s = mm mm 2.47 Die Anforderung ist Cg Somit hat das Messsystem auch diese Anforderung bestanden.

11 Verfahren 1 10/17 Hinweis: Sowohl die Formeln für die Fähigkeitsindizes Cg als auch die geforderten Mindestwerte werden von Organisation zu Organisation unterschiedlich festgelegt (in der Auswertestrategie). Somit kann das in Ihrer Organisation berechnete Ergebnis von den hier abgebildeten Ergebnissen abweichen. Die hier im Fallbeispiel gezeigten Formeln orientieren sich an dem Standardwerk VDA 5 in der zweiten Auflage Minimaler Fähigkeitsindex (Kritischer Fähigkeitsindex) Cgk Mit dem minimalen Fähigkeitsindex Cgk bewerten wir zusätzlich den Einfluss durch die systematische Messabweichung, die oft auch Bias genannt wird. Im Fallbeispiel hat das Messsystem den minimalen Fähigkeitsindex Cgk = 2.36 erreicht. Cgk = 0.1 TOL x x m 3 s = mm mm mm mm Die Anforderung ist Cgk 1.33, somit hat das Messsystem auch diese Anforderungen bestanden Woran können wir erkennen, welche Kriterien das Programm im Detail geprüft hat? Dazu schauen wir die Bewertungszeile in dem Formblatt 3 genauer an. Hinter dem Bewertungssatz Prüfsystem fähig sind in Klammern die Kriterien als Symbole angegeben, die für den Prüfentscheid verwendet wurden: Abbildung 3-6: Auszug aus Formblatt 3 - Prüfentscheid mit den Bewertungskriterien in Klammern %RE = Die Auflösung des Messsystems min = Anzahl der mindestens erforderlichen Wiederholmessungen Cg = Fähigkeitsindex Cgk = minimaler Fähigkeitsindex Hinweis: Auch die Anzahl der Bewertungskriterien ist von Organisation zu Organisation oft unterschiedlich eingestellt, so dass ggf. die im Programm angezeigten Ergebnisse von den hier im Fallbeispiel gezeigten abweichen können. Kurz: Die Bewertungskriterien sind in der Auswertestrategie kundenspezifisch eingestellt.

12 Verfahren 1 11/ Ergänzen weiterer Auswertungen und Grafiken Wir erweitern unsere Auswertung exemplarisch um die Grafik Werteverlauf der Einzelwerte. Vor dem Aufruf der Grafik klicken wir zunächst im Projekt-Explorer auf den blauen Sitzungsknoten und wählen: Menüband Grafiken Befehlsgruppe Einzelmerkmalgrafiken Befehl Werteverlauf Abbildung 3-7: Grafik Werteverlauf der Einzelwerte Mit dieser Grafik können wir das zeitliche Verhalten der Messergebnisse besser beurteilen. Sollten systematische Muster über die Zeit, wie z.b. Trend, Sprung, Schwingung, etc. vorhanden sein, so lässt sich dies in dem Werteverlauf der Einzelwerte besonders gut erkennen. Ähnliches gilt für Extremwerte, die sich ggf. als Ausreißer herausstellen. Tipp: In der aktiven Grafik Werteverlauf können wir auf grafischen Wege Werte selektieren. Beispielsweise können wir erkannte Ausreißer mit einem der Befehle in der Befehlsgruppe Selekt-Funktionen im Menüband Teil / Merkmal entfernen. Viele Grafiken lassen sich auch mit Shortcuts aufrufen: Tipp: Mit den Funktionstasten auf der Tastatur rufen wir ggf. rascher Grafiken auf: F2 = Werteverlauf der Einzelwerte F3 = Wertestrahl F4 = Histogramm F5 = Wahrscheinlichkeitsnetz F8 = Analyse-Regelkarte F10 = Formblatt Darstellung 3 Abschließend wollen wir die Bewertung des Messsystems ausdrucken.

13 Verfahren 1 12/17 4. Der Bericht zum Verfahren 1 Den gewünschten Bericht wählen wir in dem Fenster Berichtsauswahl aus: Menüband Start Befehlsgruppe Berichte Befehl Berichtsansicht Abbildung 4-1: Fenster Berichtsauswahl hier wählen wir den Bericht GC-Verfahren 1 In dem Fenster Berichtsauswahl klicken wir erst auf den Bericht GC Verfahren 1 und anschließend auf OK. Alternativ können wir einfach einen Doppelklick auf dem Namen GC Verfahren 1 ausführen. Das Programm zeigt uns den ausgewählten Bericht in dem Fenster Bericht GC-Verfahren 1. In diesem Vorschaufenster können wir unseren Bericht auf vielerlei Art darstellen.

14 Verfahren 1 13/17 Abbildung 4-2: Fenster Bericht GC Verfahren 1 Wir klicken mit der rechten Maustaste auf das Vorschaufenster und sehen das Kontextmenü, in dem wir u.a. auch Befehle zum Drucken unseres Berichtes finden. Abbildung 4-3: Kontextmenü des Fensters Bericht GC Verfahren 1, erreichbar mit einem Klick der rechten Maustaste auf dem Berichts-Fenster Mit dem Befehl Bericht jetzt drucken alle Seiten. wird der Bericht zum aktuell eingestellten Drucker gesendet und dort ausgedruckt.

15 Verfahren 1 14/17 5. Das Verfahren 1 in ein bestehendes Projekt einbinden Nicht immer wollen wir ein neues Projekt starten, um das Verfahren 1 durchzuführen. In der Regel wollen wir in ein bereits vorhandenes Projekt eine Analyse zum Verfahren 1 einbinden. Dafür gibt es zwei Möglichkeiten: Ein Verfahren 1 in einem bestehenden Projekt anlegen Eine vorhandene DFQ-Datei mit Daten zur Messsystemanalyse in ein Projekt einbinden. 5.1 Ein neues Verfahren 1 in einem bestehenden Projekt anlegen Zunächst müssen wir uns überlegen, wo sich innerhalb des Projekt-Explorers die neue Datenquelle für das Verfahren 1 befinden soll. Für das Anlegen eines Verfahren 1 in einem bestehenden Projekt klicken wir: Menüband Start Befehlsgruppe Anlegen Befehl Messsystemanalyse Verfahren 1 Jedoch ist die Anzahl der beim Neuanlegen neu erzeugten Knoten von dem im Projekt- Explorer zurzeit ausgewählten (aktiven) Knoten abhängig. Ist zum Zeitpunkt des Befehlsaufrufes der 1. Projektwurzel-Knoten aktiv, so erzeugt das Programm (1) eine neue Projektphase, (2) einen neuen Arbeitsbereich und (3) eine neue Datenquelle für das Verfahren 1 2. Projektphasen-Knoten aktiv, so erzeugt das Programm innerhalb der aktiven Projektphase (1) einen neuen Arbeitsbereich und (2) eine neue Datenquelle für das Verfahren 1 3. Arbeitsbereich-Knoten aktiv, so erzeugt das Programm innerhalb des aktiven Arbeitsbereiches eine neue Datenquelle für das Verfahren 1 4. Datenquellen-Knoten aktiv, so erzeugt das Programm in dem Arbeitsbereich, in der sich die aktivierte Datenquelle befindet, eine neue Datenquelle für das Verfahren 1 Tipp: Wir sollten es nicht dem Zufall überlassen, in welchem Knoten das Programm die Datenquelle erzeugt. Wenn wir den Projektphasen-Knoten und den Arbeitsbereich-Knoten zuvor manuell auswählen/anlegen, so wird die Datenquelle an dem gewünschten Ort eingefügt Anlegen eines neuen Verfahren 1 in einem bestehenden Projekt Wir legen manuell eine neue Projektphase mit der Bezeichnung Messsystemanalyse an und auch einen neunen Arbeitsbereich-Knoten mit dem Namen Verfahren 1 Durchmesser. Anschließend klicken wir mit der Maus auf den Arbeitsbereich-Knoten Verfahren 1 Durchmesser, um diesen Knoten zu aktivieren. Nun wählen wir den Befehl: Menüband Start Befehlsgruppe Anlegen Befehl Messsystemanalyse Verfahren 1 Es erscheint das Fenster Messsystemanalyse Verfahren 1 für die Eingabe der Basisinformationen zum Verfahren 1.

16 Verfahren 1 15/17 Abbildung 5-1: Fenster Messsystemanalyse Verfahren 1 Mit einem Blick auf den Projekt-Explorer erkennen wir die neu erzeugten Struktur-Elemente: Die neue Datenquelle wurde an den Arbeitsbereich Verfahren 1 Durchmesser angefügt. Abbildung 5-2: Mögliches Beispiel für die manuell neu angelegten Knoten Projektphase Messsystemanalyse und Arbeitsbereich Verfahren 1 Durchmesser Die Handhabung zur Dateneingabe und das Auswerten ist vollständig analog zu dem im Abschnitt 3.1, auf Seite 6 beschriebenen Vorgehen Eine DFQ-Datei in ein bestehendes Projekt einbinden Bevor wir die bestehende Datei laden, müssen wir darüber nachdenken, wo im Projektbaum die Messsystemanalyse angeordnet sein soll. Zunächst legen wir die Projektphase und den Arbeitsbereich manuell an, in dem wir die DFQ-Datei als Datenquelle aufnehmen wollen. Im Folgeschritt aktivieren wir mit der Maus den Arbeitsbereich-Knoten und wählen den Befehl für das Laden der Datei. Beispiel: Wir erzeugen in unserem bestehenden Projekt eine neue Projektphase mit der Bezeichnung Messsystemanalyse. Anschließend erzeugen wir in dieser Projektphase einen Arbeitsbereich- Knoten mit der Bezeichnung Verfahren 1 Durchmesser.

17 Verfahren 1 16/17 Abbildung 5-3: Beispiel für ein bestehendes Projekt, in dem die Projektphase Messsystemanalyse und der Arbeitsbereich Verfahren 1 Durchmesser beide manuell neu angelegt wurden Wir achten darauf, dass im Projekt-Explorer der Arbeitsbereich-Knoten Verfahren 1 Durchmesser ausgewählt ist. Schließlich soll die neue Datenquelle darin integriert werden. Im nächsten Schritt wählen wir Datei Datei öffnen und wählen in dem Windows-Dialogfenster Öffnen die Datei Test_14.DFQ aus. Diese Datei ist eine der im Standard ausgelieferten Test- Datensätze. Abbildung 5-4: Auswahl des Test-Datensatzes Test_14.DFQ Im nächsten Schritt fragt uns das Programm mit dem Fenster Daten öffnen in Modul nach dem zu verwendenden Auswertemodul. Wir wählen unter Verfügbare Module den Eintrag Messsystemanalyse aus und bestätigen unsere Auswahl. Abbildung 5-5: Fenster Daten öffnen in Modul mit der Modul-Einstellung Messsystemanalyse

18 Verfahren 1 17/17 Abbildung 5-6: Die DFQ-Datei wurde in die Datenquelle kopiert Das weitere Vorgehen für die Auswertung der Daten gemäß dem Verfahren 1 ist vollkommen analog zu dem beschriebenen Vorgeben im Abschnitt 3.2 auf der Seite 7.