Untersuchen der Prozessfähigkeit eines Messprozesses mit einer Messsystemanalyse vom Typ 1

Mit einer Messsystemanalyse vom Typ 1 wird nur die Streuung untersucht, die auf das Messgerät zurückzuführen ist. Genauer gesagt: Bei dieser Untersuchung werden die Auswirkungen von systematischer Messabweichung und Wiederholbarkeit für Messungen durch einen Prüfer und mit einem Referenzteil ermittelt.

Verwenden Sie eine Messsystemanalyse vom Typ 1 zu Beginn Ihrer Messsystemanalyse, um den Schwerpunkt ausschließlich auf das Messgerät und nicht auf die anderen Streuungsquellen zu legen. In der Praxis wird in vielen Unternehmen eine Messsystemanalyse vom Typ 1 als erster Schritt in einer kompletten Messsystemanalyse gefordert.

Nachdem Sie das Messgerät selbst mit Hilfe einer Messsystemanalyse vom Typ 1 untersucht haben, weiten Sie Ihre Analyse mit den anderen Minitab-Werkzeugen für Messsystemanalysen aus und betrachten andere Quellen der Streuung des Messsystems.

Wiederholbarkeit ist die Fähigkeit des Messgeräts, beständige Messwerte für die gleiche Prüfeinheit auszugeben. Eine gewisse Messsystemstreuung ist selbst in einem fähigen Messgerät vorhanden; wenn jedoch die Streuung in Bezug auf die Toleranz der betreffenden Prüfeinheit zu groß ist, ist das Messgerät für seine Zwecke zu variabel. Wenn die Toleranz für den Durchmesser eines Zylinders beispielsweise 5 mm beträgt, wiederholte Messungen eines Referenzzylinders jedoch ebenfalls um 5 mm streuen, kann mit dem Messgerät nicht bestimmt werden, ob ein Zylinder in den Toleranzbereich fällt. Die Streuung der Messwerte eines Messgeräts muss in Bezug auf die Toleranz klein sein.

Zum Bewerten der Wiederholbarkeit eines Messgeräts berechnet Minitab die Metrik Cg, mit der die Streuung in der Untersuchung (die Streubreite der Messwerte des Messgeräts) mit einem Prozentsatz der Toleranz verglichen wird. Größere Cg-Werte als 1,33 zeigen an, dass die Messwerte des Messgeräts in Bezug auf den Toleranzbereich angemessen wenig streuen.

Bei den Standardwerten von K und L gibt ein Cg von 2 beispielsweise an, dass 20 % des Toleranzbereichs die gesamte Streubreite der Messwerte zweimal abdecken. Dieser Cg-Wert gibt die Effektivität des Messgeräts innerhalb dieses Toleranzbereichs an.

Begriff	Beschreibung
K	Prozentsatz der Toleranz (Standardwert = 20)
s	Standardabweichung der Messwerte
L	Anzahl der Standardabweichungen, die die gesamte Prozessstreubreite darstellen (Standardwert = 6)

Neben der Wiederholbarkeit untersucht Minitab auch die systematische Messabweichung des Messgeräts, bei der es sich um die Differenz zwischen dem mittleren Messwert des Messgeräts und dem offiziellen Referenzwert – dem „tatsächlichen“ Sollwert des Messgeräts – handelt. Minitab analysiert die systematische Messabweichung mit einem t-Test der Nullhypothese, dass keine systematische Messabweichung vorhanden ist. Im Wesentlichen ist dies ein t-Test bei einer Stichprobe, mit dem bestimmt wird, ob sich der mittlere Messwert signifikant vom Referenzwert unterscheidet. Wenn eine statistisch signifikante systematische Messabweichung vorhanden ist, können Sie daraus folgern, dass das Messgerät beständig Werte misst, die über bzw. unter dem korrekten Wert liegen.

Minitab berechnet zudem die Prozessfähigkeitsmetrik Cgk, um Wiederholbarkeit und systematische Messabweichung zusammen zu bewerten. Beim Berechnen von Cgk wird die Streuung in der Untersuchung mit der Toleranz verglichen, gleichzeitig jedoch bestimmt, ob die Messwerte dem Sollwert entsprechen. Bei zunehmender Differenz zwischen dem mittleren Messwert des Messgeräts und dem Referenzwert nimmt Cgk ab. Ein Cgk-Wert von 1,33 ist ein gängiger Benchmark-Wert für ein fähiges Messgerät, d. h. ein Messgerät, das sowohl präzise (gute Wiederholbarkeit) als auch genau (geringe systematische Messabweichung) ist.

Begriff	Beschreibung
K	Prozentsatz der Toleranz (Standardwert = 20)
X-querg	Mittelwert aller Messwerte
Xm	Referenzwert
s	Standardabweichung der Messwerte
L	Anzahl der Standardabweichungen, mit der die Hälfte der Prozessstreubreite dargestellt werden soll (gängiger Wert = 3)