Kap.5 Qualität und Warenprüfung

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1 Kap.5 Qualität und Warenprüfung Es ist nötig, alles zu messen, was messbar ist, und zu versuchen, messbar zu machen, was noch nicht messbar ist. (Galileo Galilei, ) 1. Aufgaben der Prüfplanung 2. Bestimmung der Prüfnotwendigkeit der Einheit 3. Methoden der Prüfplanung 4 Aufbau von Prüfplänen

2 Qualität von Konsumgütern Definition nach P. Fink: Qualität von Konsumgütern wird definiert als Erfüllungsgrad von Benutzer- bzw. Konsumentenerwartungen durch: den Produktnutzen bzw. die Bedürfnisbefriedigung infolge der Beschaffenheit oder Leistungsfähigkeit Aussehen, Gestaltung, funktionelle Eigenschaften des Produktes (auch Gebrauchsdauer als Zuverlässigkeit) Lieferform, Verpackung Entsorgung Preis als Gegenwert für die erhaltene Qualität

3 Prüfungen dienen der Entdeckung von Fehlern die man trotz der Maßnahmen zur Fehlervorbeugung nicht vermeiden konnte; Prüfen ist eine Tätigkeit, bei der z.b. durch optisches Begutachten (= Sichtprüfung), durch Messen, durch Laboruntersuchungen oder mit einer anderen Vorgehensweise festgestellt wird, ob die tatsächliche Beschaffenheit eines Produkts mit der geforderten Beschaffenheit übereinstimmt.

4 Warenprüfung Prüfungen Subjektiv (durch Sinneswahrnehmung) Objektiv (mit Prüfmitteln) Sichtprüfung Tastprüfung Hörprüfung, usw. Meßmittel Lehren

5 1. Aufgaben der Prüfplanung Aufgabe der Prüfplanung: Prüfungen für die unterschiedlichen Schritte der Herstellung von Produkten bzw. Erbringung von Dienstleistungen zu planen. Dabei werden: Prüfschritte, Vorgehensweisen, Prüfverfahren Prüfanweisungen/Prüfpläne für die durchzuführenden Prüfungen erarbeitet.

6 Prüfplanung Prozess der Festlegung: - des zu prüfenden Qualitätsmerkmals, - des Prüfverfahrens, - des Prüfmittels und Prüfhilfsmittel, - des Prüfumfangs, - der Prüfperson, - der Prüfzeit, - des Prüforts, - des Ablaufs einer Prüfung - der notwendigen Parameter und Entscheidungsregeln zur Konformitätsermittlung sowie zur Dokumentation Voraussetzung für die qualifizierte Durchführung der Prüfplanung ist die Qualitätsplanung.

7 Qualitätsplanung Auswählen, Klassifizieren und Gewichten der Qualitätsmerkmale. Ausgehend von den Ergebnissen der Qualitätsplanung laufen Qualitätsprüfungen stets in vier Phasen ab:

8 Phasen der Qualitätsprüfung a. Bei der Planung der Prüfung muss sowohl das Verfahren der Prüfung als auch die Entscheidungsgrundlage (Grenzwerte, Toleranzen usw.) nach objektiven Kriterien festgelegt werden. b. Die Beauftragung der Prüfung umfasst die Entscheidung über den Start des gesamten Prüfprozesses und der Teilprüfungen. Sie ist insbesondere für die rechnerunterstützte Durchführung der Produktion wichtig. c. Die Durchführung der Prüfung ist die Ausführung der Prüfung entsprechend der Prüfplanung. Da die Prüfdurchführung aus dem Erfassen der Ist- Werte der Prüfmerkmale besteht, wird die Prüfdurchführung auch als Prüfdatenerfassung bezeichnet. d. Die Auswertung der Prüfung beinhaltet die Aufbereitung und Dokumentation der erfassten Daten, damit eine Entscheidung über die Konformität der Werte der Prüfmerkmale mit den an diese gestellten Forderungen erfolgen kann.

9 Die Datenbasis zur Prüfplanung sind sämtliche Dokumente, die über die zu prüfende Einheit vorliegen: Entwicklungs- und Konstruktionsunterlagen - Zeichnungen - Pflichtenheft - Kundenforderungen Fertigungsunterlagen - Arbeitspläne - Maschinen- und Prozessfähigkeitskennwerte Interne und externe technische Unterlagen - Normen - Richtlinien - Sicherheitsvorschriften Qualitätsbezogene Unterlagen - Unterlagen von FMEAs - Lieferantenbewertungen - Qualitätssicherungsvereinbarungen - Reklamationsberichte - vorhandene Prüfpläne - Kostenstrukturen und - daten.

10 2. Bestimmung der Prüfnotwendigkeit der Einheit

11 Welche Merkmale geprüft werden sollen? Diese Auswahl der Merkmale orientiert sich an: - der Bedeutung des Merkmals für die Qualität der geprüften Einheit - der Minimierung der Kosten Abb.: Kategorien von Prüfmerkmalen in der Fertigung (Höppner 2001)

12 3. Methoden der Prüfplanung Es werden zuerst die relevanten Unterlagen geprüft (Zeichnungen, Fertigungsunterlagen etc.); Anhand dieser Informationen wird die Auswahl der Prüfmerkmale vorgenommen; Prüfmerkmale können Material, Maße, Funktion, usw. des Produktes betreffen (Pfeifer 2001); Die Auswahl der Prüfmittel ist wegen der damit verknüpften Prüfkosten und Prüfzeiten wesentlich; Abschließend erfolgt die Abstimmung mit den anderen Fachbereichen des Unternehmens und das Erstellen des Prüfplanes.

13 Im Prüfplan werden für jedes Prüfmerkmal folgende Charakteristika festgelegt: was? Beschreibung des Prüfmerkmales wie oft? Prüfhäufigkeit wie viel? Prüfumfang womit? Prüfmittel wann? Prüfzeitpunkt durch wen? Prüfer wo? Prüfort wie? Prüfanweisung Prüfdaten? aufschreiben, sammeln, auswerten,

14 Erstellung von Prüfplänen ist in der VDI/VDE/DGQ * -Richtlinie 2619 beschrieben. Arbeitsplan liegt vor Arbeitsplan Festlegen der zu prüfenden Merkmale Prüfspezifikation Prüfspezifikation Prüfzeitpunkt (Wann?) Prüfmethode (Wie?) Prüfumfang (Wie viele?) Prüfort (Wo?) Prüfer (Von wem?) Prüfmittel (Womit?) Prüfdokumentation Erstellung von Prüfaufträgen Prüfplan * VDI = Verein Deutscher Ingenieure VDE = Verein Deutscher Elektrotechniker DGQ = Deutsche Gesellschaft für Qualität

15 Die Prüfplanung 4 Schritten Schritt 1: Prüfobjekt, Prüfmerkmal - was zu prüfen ist Die Auswahl der Prüfmerkmale ist von großer Bedeutung für den Arbeitsumfang und die sich aus der Prüfung ergebende Information. Prinzipiell sind alle Merkmale eines Teiles wichtig. Durch günstige Auswahl der Prüfmerkmale kann jedoch bei gleichem Informationsgehalt Arbeitsaufwand eingespart werden. Wurde die Prüfnotwendigkeit eines Merkmals ermittelt, so wird es zum Prüfmerkmal und Bestandteil des Prüfplans (DGQ 2002)

16 Schritt 2: Prüfzeitpunkt, Prüfhäufigkeit und Prüfumfang - wann, wie oft, wie viel Die Festlegung der Prüfhäufigkeit ist für jedes Prüfmerkmal vom Prüfzeitpunkt (integriert oder außerhalb des Fertigungsprozesses) und von der Prüfart (Prüfung anhand qualitativer oder quantitativer Merkmale) abhängig. Der Umfang einer Qualitätsprüfung ist ein bedeutendes Kriterium, denn er bestimmt Kosten, Dauer, Aussagesicherheit und Zuverlässigkeit der Prüfung (Linß 2005).

17 Folgende Varianten zum Prüfumfang sind möglich: 100 %- Prüfung: Jedes Teil wird geprüft ; Anwendung: hauptsächlich in der Automobilindustrie. Losbezogene Stichprobenprüfung: Entnahme einer repräsentativen Teilmenge aus der Grundgesamtheit (Los) Mithilfe mathematischer und statistischer Verfahren werden Rückschlüsse auf die Qualität der Grundgesamtheit (Los) gezogen.

18 Statistische Prozessregelung (SPC): In konstanten Zeitabständen wird eine Anzahl Teile entnommen. Danach erfolgt die Prüfung entsprechend der vorgegebenen Prüfmerkmale (Linß 2005). Ergebnisse werden in Qualitätsregelkarten dokumentiert. Somit sind Prozessveränderungen erkennbar und es besteht die Möglichkeit, den Prozess zu regeln. Wichtige Werkzeuge für die SPC sind Qualitätsregelkarten (Linß 2005)

19 Schritt 3: Prüfmethode und Prüfmittelauswahl - wo, womit, wie zu prüfen ist und wer prüft Um die Frage nach dem, wo zu prüfen ist, zu beantworten, wird der Prüfort festgelegt. Der Prüfort kann in oder neben der Maschine, aber auch ein Prüfplatz, ein Messraum oder ein Labor sein (VDI 1985). Für die Durchführung der Prüfung wer zu prüfen hat kann z. B. der Bearbeiter/Werker, der Qualitätsprüfer oder ein Beauftragter des Abnehmers festgelegt werden. Die Prüfmethode wie zu prüfen ist ist vom ausgewählten Prüfmittel abhängig. Für die Prüfungen eines Merkmals stehen verschiedene Prüfmittel mit unterschiedlichen Messunsicherheiten und Eigenschaften zur Verfügung. Prüfmittel müssen so ausgewählt werden, dass mit ihnen die Konformität von Produkten mit festgelegten Qualitätsanforderungen (z. B. Länge, Form, Lage, Rauheit, elektrische Spannung) nachgewiesen werden kann (Linß 2005).

20 Faktoren für die Prüfmittelauswahl (DIN )

21 Schritt 4: Auswertung, Erfassung und Verwaltung der Prüfdaten - wie auszuwerten und zu dokumentieren ist Die Erfassung der Prüfdaten kann nach folgenden Möglichkeiten erfolgen: - manuell: Eingabe der Prüfergebnisse durch Prüfer; - halbautomatisch: Prüfergebnis wird durch CAQ- System übertragen und muss vom Prüfer bestätigt werden; - vollautomatisch: programmgesteuerte Prüfmittel übertragen Prüfergebnisse ohne Einwirkung des Prüfers an das Erfassungssystem.

22 Die Prüfdatenverarbeitung kann gefordert werden: a. extern: - Forderungen des Kunden - Nachweispflicht b. intern: - zur Bestätigung ordnungsgemäßer Arbeit - Freigabe für den nächsten Prozess - Trendbeobachtungen - Aktualisierung der Prüfungen - Überwachung der Qualitätsfähigkeit - Einleitung von unmittelbaren Maßnahmen (Fehleranalyse, Prozesssteuerung).

23 Nachweisdokumente der Qualitätsprüfung sind z. B. (VDI 1999): Fehlersammelkarten Prüfprotokolle - in die die gemessenen Werte eingetragen wurden; Heute Datenbanken mit automatischer Messwerterfassung; Qualitätsregelkarten Bei der Erfassung und Verwaltung der Prüfdaten sollte folgender Grundsatz beachtet werden: nur die Daten sind zu sammeln und auszuwerten, aus denen Schlussfolgerungen gezogen werden (VDI 1985).

24 4 Aufbau von Prüfplänen Das Ergebnis der Prüfplanung ist der Prüfplan. besteht aus dem Prüfplankopf und dem Prüfplanrumpf

25 Der Prüfplankopf kann folgende Festlegungen enthalten: - Prüfobjekt (Bezeichnung des zu prüfenden Produktes, Prozesses etc.) - Prüfort - Einordnung der durchzuführenden Prüfungen in den Produktionsprozess, - Arbeitsgangnummer - Zuständigkeit.

26 Im Prüfplanrumpf werden die Prüfmerkmale spezifiziert; Prüfmerkmale können im Prüfplan beschrieben werden durch (Abb. ): - Korrekturmaßnahme (Maßnahme bei negativem Prüfergebnis - Nichtkonformität) - Prüfanweisung (Text) - Benennung des Merkmals - Merkmalnummer -Art der Erfassung des Prüfmerkmals -Prüfskizze