Ohne eine kontinuierliche Verifizierung der Prüfmittel ist keine zuverlässige Qualitätsprüfung möglich 

Business Process Management

Prüfmittelverwaltung

Prüfmittelüberwachung als Teilaufgabe von CAQ Systemen 

Optimierung der Prüfmittelauswahl berücksichtigt Meßunsicherheiten und Kosten 

SPC, Statistische Prozesssteuerung

Mathematisch objektiv 

Ralf Liske | Hans-Jürgen Will

Kosten sparender und effektiver Einsatz der Prüfmittelüberwachung 

Nur ein Kostenfaktor für die Zertifizierung? 

Die Forderung die Messunsicherheit bei Prüfprozessen zu bestimmen und an den Spezifikationsgrenzen zu berücksichtigen wird immer lauter. Q-DAS bietet mit seinem qs-STAT-Modul Messunsicherheit in Ergänzung zu der Prüfmittelfähigkeit dem Anwender eine praxisorientiert Unterstützung bei der Bestimmung und Verwaltung der Unsicherheitskomponenten. Die Software verwaltet für den jeweiligen Prüfprozess die verschiedenen Standardunsicherheitskomponenten. Typische Komponenten sind: Kalibrierunsicherheit, Einfluss des Normals bzw. Referenzteils, Gerätestreuung, Objekt- und Bedienereinfluss, Linearitätsabweichungen und Temperatureinflüsse, etc. Liegen Erfahrungen aus vergleichbaren Messaufgaben, Herstellerangaben oder Ergebnisse aus der Kalibrierung vor, so können diese übernommen und mit den sog. Budgets verrechnet werden. Zur Bestimmung der Abweichungen auf Grund von Temperaturschwankungen sind verschiedene Formeln hinterlegt. Bei neuen Messprozessen sind spezielle Untersuchungen erforderlich, um die einzelnen Einflussgrößen näher zu untersuchen und um deren Auswirkungen auf die Standardunsicherheit abschätzen zu können. In Analogie zu den bekannten Verfahren und Vorgehensweisen der Prüfmittelfähigkeit (Cg bzw. Cgk und R&R-Studien) können bereits vorhandene oder evtl. noch zu erfassende Daten übernommen und daraus die entsprechenden Standardunsicherheitskomponenten berechnet werden.

Die Vorgehensweise eignet sich sowohl für die Beurteilung von universellen Messmitteln als auch für werkstückgebundene Messverfahren. Weiter entscheidet die Software anhand der Ergebnisse, ob eine Berücksichtigung der erweiterten Messunsicherheit an den Spezifikationsgrenzen im Sinne des VDA_5-Bands überhaupt erforderlich ist. Durch die transparente Darstellung der einzelnen Standardunsicherheitskomponenten kann der Anwender sehr schnell die Einflüsse erkennen, die sich signifikant auf die Messunsicherheit auswirken. Werden die geforderten Grenzwerte nicht erreicht, gilt es in erster Linie, diese näher unter die Lupe zu nehmen und durch entsprechende Maßnahmen der Auswirkung zu minimieren. 

Aus den einzelnen Standardunsicherheitskomponenten können sog. "kombinierte Standardunsicherheiten" und die in den Normen geforderte "erweiterte Messunsicherheit" bestimmt werden. Diese Ergebnisse werden von den anderen qs-STAT Modulen übernommen und in den jeweiligen Grafiken dargestellt. Die Berücksichtigung an den Spezifikationsgrenzen erfolgt entsprechend den Forderungen wahlweise linear oder quadratisch. Für den Eignungsnachweis wird zwischen einer Kenngröße zur prinzipiellen Eignung des Messgeräts und einer Kenngröße zur Eignung des Prüfprozesses unterschieden. Beide werden mit dem neuen Modul berechnet und die Ergebnisse für die Entscheidung mit den Grenzwerten verglichen. 

Modul Messunsicherheit 

qs-STAT Modul Messunsicherheit 

Zeiterparnis bei der regelmäßigen Berechnung von Gewindemaßen bringt das Gewindemaß-Berechnungsprogramm Cord8win von Kordt. Die Software berechnet normgerecht Gewindemaße von Werkstücken und Gewindelehren aller gängigen Gewinde. Ein Nachschlagen in Tabellen und Normbüchern entfällt. Für die Bestimmung von Flankendurchmesser, Prüfmaß und Messdraht- bzw. Messkugeldurchmesser genügt die Eingabe der Nominalwerte. Über ein standardisiertes Protokoll erfolgt die Ausgabe der Soll- und Istwerte. Weiterverarbeitende Programme, wie Prüfmittelüberwachung oder CAD-Anwendungen, können über eine ASCII-Schnittstelle die Werte nutzen. Das von der PTB und der DIN anerkannte Gewindemaß-Berechnungsprogramm ist seit mehr als 20 Jahren im Einsatz. Die neue Windows-Version bietet neben einer verbesserten Bedienung auch einen erweiterten Funktionsumfang. 

Gewindemaße sicher berechnen 

Cord8win 

Umfangreiche, praxisnahe Funktionen und einfache Bedienbarkeit kennzeichnen die Prüfmittelmanagement-Software Calibpro von Zero Defect. Die netzwerkfähige Software kann Lehrentoleranzen für die Kalibrierung automatisch berechnen und ermöglicht so eine Erleichterung und Zeitersparnis bei der Kalibrierung von Grenzlehrdornen und -ringen. Dabei werden Grundabmaß und Grundtoleranzgrad sowie der Nenndurchmesser automatisch aus dem Prüfmitteltyp erkannt und die Grenzwerte für die Gut- sowie die Ausschusslehre ermittelt. Diese Grenzwerte lassen sich per Mausklick in den Prüfplan übernehmen, der bei der Kalibrierung zugrunde gelegt wird. Dabei kann die Software automatisch die Messunsicherheit des Kalibriervorgangs berücksichtigen. Eine Softwareschnittstelle erlaubt es, Fähigkeitsuntersuchungen gemäß ISO/TS16949 bzw. QS-9000 und VDA 6.1 zu dokumentieren. 

Effizientes Prüfmittelmanagement 

Calibpro 

Die Kopplung von Messmaschinen und Prüfeinrichtungen an ein übergeordnetes CAQ- bzw. SAP-QM-System erfordert auch dort den entsprechenden Prüfplan. Dieser ist häufig umfangreich und muss analog dem Prüfprogramm in der Messmaschine nochmals angelegt werden.&lt;BR>
Für SAP-QM-Anwender bietet Idos mit ABAP.GenPPL ein Programm an, das auf der Grundlage des spezifischen Messmaschinenprotokolls automatisch einen kompletten SAP-Prüfplan anlegt. Eine aufwändige Neu-Erstellung entfällt. Die Merkmale werden im Prüf- oder Arbeitsplan als Prüfvorgang direkt oder als Batch-Input-Mappe angelegt. Neben der Neuanlage ist auch ein Update auf bestehende Prüfpläne möglich. Das Programm lässt sich für unterschiedliche Messmaschinen mit Dateischnittstellen einsetzen. 

SAP-Prüfplan automatisch erzeugen 

ABAP.GenPPL 

Im Rahmen der Management-Informations-System-Module des CAQ-Systems QS-1-2-3-4 der CAT GmbH wurde jetzt das Modul QS-PMV MIS vorgestellt. Dieses Modul erlaubt es sowohl den Prüfmittelverwaltern als auch dem QM-Management individuelle Auswertungen auf Basis der Prüfmitteldatenbank, aber auch der Prüfmittelhistorie, zu erstellen. Darüber hinaus sind auch planerische Vorhersagen möglich.&lt;BR>
Das Modul gibt damit Auskunft zu Fragen, wie: "Welcher Kalibrieraufwand ist monatlich im nächsten Jahr (Quartal, Monat) zu erwarten (zeitliche Betrachtung)?", "Welche Kalibrierkosten sind im nächsten Jahr (Quartal, Monat) pro Kostenstelle (oder Firma) zu erwarten?", "Welche Prüfmittelkosten (Anschaffung, Reparatur, Kalibrierung) sind im letzten Jahr (Quartal, Monat) pro Abteilung angefallen?", "Welche Prüfmittelkosten hat ein Prüfmittel (eine Prüfmittelgruppe) in den letzten Jahren verursacht?", "Wie häufig wurden Prüfmittel einer Prüfmittelgruppe (Kostenstelle, etc.) in den letzten Jahren kalibriert?" und "Welche Anschaffungskosten fielen in den letzten Jahren (Quartalen, Monaten) für neue Prüfmittel an?".&lt;BR>
Das Modul erlaubt es dabei, alle Daten auf beliebige Begriffe zusammenzufassen (variable Aggregierung) und auszuwerten. Durch die "Knopfdruckintegration" der MIS-Ergebisse in MS-EXCEL (97, 2000 oder XP) ist zudem eine individuelle Darstellung der Ergebnisse jederzeit möglich. 

Informationen aus der Prüfmittelverwaltung 

QS-PMV MIS 

Die Tauglichkeit eines Messmittels ist keine statische Kenngröße. Nicht nur die sich mit der Nutzungsdauer ändernden mechanisch, physikalischen Eigenschaften bestimmen das Können von Messmitteln. Beim Bestreben, die Messunsicherheit möglichst klein zu halten, sind umgebungs- und bedienerabhängige Einflüsse nicht ohne weiteres zu vernachlässigen. Die lückenlose Nachweisführung des Ist-Zustands der zum Einsatz gelangenden Messmittel unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten verlangt koordinierte Aktivitäten, welche durch das Hydra-Prüfmittelmanagement von MPDV sichergestellt wird. Alle Mess- und Prüfmittel, aber auch Normen und Richtlinien, werden dort während der gesamten Nutzungsdauer verwaltet. Der Lebenslauf eines erfassten Messmittels ist somit lückenlos nachvollziehbar. 

Prüfmittelmanagement 

Hydra-Prüfmittelmanagement 

Unter der Bezeichnung TIQ2000i stellt Tiede ein Systempaket vor, das alle Bedingungen und Voraussetzungen für eine ordnungsgemäße Rissprüfung nach den relevanten Normen und Vorschriften erfüllt. Mit dem System kann die Magnetpulver-Prüfung sicherer und verifizierbar gestaltet werden. 

QM-Systempaket für die Rissprüfung 

TIQ 2000i 

Die Bildverarbeitungssoftware DT Vision Foundry wurde von Data Translation in der aktuellen Version 3.5 mit zahlreichen neuen Funktionen und Werkzeugen ausgestattet. So lassen sich mit dem 2D-Data-Matrix-Tool zweidimensionale Barcodes unter jedem beliebigen Drehwinkel zuverlässig und schnell erkennen. Neu sind auch das Polar-Unwrap-Tool (es konvertiert runde Bildelemente in lineare oder rechtwinklige Objekte, um eine schnellere Analyse zu ermöglichen) und das Match-Tool, das ein aufgenommenes Bild mit einem Referenzbild vergleicht und den Grad der Übereinstimmung bewertet. Das Search-Tool verfügt nun zudem über Subpixel-Genauigkeit. Der Device-Manager ermöglicht eine einfachere Nutzung verschiedener Hardware und unterstützt u.a. jetzt den neuen asynchronen Variable-Scan-Framegrabber DT3162 mit bis zu 40MHz Pixeltakt. 

Schnelle Lösung von Sichtprüfaufgaben 

Bildverarbeitung, Machine Vision

DT Vision Foundry 3.5 

Zur Verwaltung von Prüfmitteln bietet Tecs Prüftechnik die Prüfmittelüberwachungs-Software IPÜWin an. Die Bedienung des Windows-basierenden Programms ist sehr einfach. Für die Verwaltung von Mess- und Prüfmitteln stehen entsprechende Formulare zur Verfügung, in denen die Prüfmittel-Stammdaten, die Kalibriervorschriften, die Messbereiche und Prüfeinträge erfasst werden. Für jedes Prüfmittel gibt es eine Karteikarte. Es können beliebig viele unterschiedliche Prüfmittel-Datenbanken z.B. für einzelne Abteilungen, Werke, Kunden oder Produktbereiche erstellt werden. 

Prüfmittelverwaltungs-Software 

IPÜWin 

LMS International gibt die Verfügbarkeit von LMS Pimento Rev 4.30, einem Mehrkanal-Analysator für Akustik- und Schwingungstechnik bekannt. Der mobile Analysator bietet 4 bis 24 Kanäle mit je einem 24-Bit-Eingangssystem. Das widerstandsfähige Gerät ist nur wenige Zentimeter hoch und entspricht den Abmessungen eines Laptops. Der Analysator verfügt über verbesserte Funktionen für Online-Messungen und Offline-Verarbeitung insbesondere beim Testen von umlaufenden Maschinen sowie bei Akustik- und Strukturtests. Er ist das ideale Gerät für Anwender, die einen Analysator einfach anschließen, einschalten, Messungen durchführen und einen Bericht erstellen möchten. 

Das Release 4.30 unterstützt einen Echtzeit-ANSI-Oktavanalysator und ein neues 4-kanaliges Mikrofoneingabemodul. Es ist mit einem Vorverstärker, einem analogen Hochpassfilter und einer Polarisationsspannungs-Versorgung ausgestattet und erreicht 115dB SFDR (störsignalfreier Dynamikbereich). Ein integrierter DSP sorgt für die nötige Verarbeitungsleistung zur Errechnung von Echtzeit-Oktavbändern bis zu einer Bandbreite von 20kHz gemäß ANSI auf allen 4 Kanälen. Das Gerät verfügt außerdem über einen Echtzeit-Ordnungstracking-Analysator, der exakte Ordnungsmessungen selbst für schnell beschleunigende Wellen ermöglicht.

Die Bandbreite der Anwendungen reicht von Mehrzweckanwendungen zur Datenerfassung und DSP bis hin zu spezifischen Modulen für Akustik- und Strukturtests sowie für die Analyse von umlaufenden Maschinen. Das Gerät verfügt über einen leistungsstarken Befehlsprozessor zum Einrichten und Durchführen von Messreihen. Es bietet die Möglichkeit, mit den Daten komplexe Operationen durchzuführen und einen Batch-Bericht zu erstellen. So können auf einfache Weise konsistente, iterative Messungen durchgeführt werden. Dies ist insbesondere bei Feldversuchen von Interesse. 

Mehrkanal-Analysator 

LMS pimento Rev 4.30 

Das Verwalten von Prüfmitteln ist von zentraler Bedeutung für Fertigungsunternehmen. Diesen Anforderungen will Gewatec, Wehingen, (Vertrieb: Helmer) mit dem CAQ-System Grips gerecht werden, das die geltenden Normen und Richtlinien wie VDA, ISO, QS-9000 berücksichtigt.

Die Software beinhaltet alle Module vom Erstmuster über Prüfmittelverwaltung bis zur Datenerfassung und Statistik. In der Prüfmittelverwaltung werden die Prüfmittel normgerecht erfasst und verwaltet. Die Prüfmittelstammblätter können aus einer angezeigten Prüfmittelliste aufgerufen, bearbeitet oder neu angelegt werden. Dabei zeigt der farbige unterstrichene Status sofort an, in welchem Zustand sich das Prüfmittel befindet.

Die Prüfmittelbewegungen werden automatisch registriert und archiviert. Aufgrund der Einsatzzeit wird das nächste Prüfdatum vollautomatisch bestimmt. Eingebbare Kulanztage ermöglichen einen kontrollierten Aufschub der Prüfung. Der momentane Status des ausgewählten Prüfmittels lässt sich am farbig hinterlegten Text erkennen. Bei Prüfmittelbewegungen kann der aktuelle Benutzer oder der aktuelle Lagerort eingetragen werden, so dass der momentane Einsatzort immer bekannt ist. Die Prüfmittelbewegungen lassen sich dokumentieren und über die „Historie“ überprüfen.
In der Prüfmittelüberwachung ermöglicht es die Software, eine komplette Prüfanweisung nach DIN, ISO oder eigener Werksnorm zu hinterlegen.

Bei betriebsinternen Kalibrierungen kann der Prüfplan des Prüfmittels im Stammblatt hinterlegt und angewählt werden. Danach wird eine neue Prüfmittelberechnung durchgeführt, der die zuletzt erfassten Prüfergebnisse zugrunde liegen.

In der CNC-Programmierung ist es üblich, Werkzeuge grafisch interaktiv in die CNC-Programmierung einzubinden. Analog dazu werden dem Anwender Prüfmittel in einer Auswahlmatrix für die Prüfplanung angeboten und Prüfvorgänge simuliert. 

Die Prüfplanerstellung lässt sich mit dem CAQ-System auf herkömmliche Weise per Tastatur oder mit der grafisch interaktiven Prüfplanung GIP realisieren. Dabei steht die Teilegeometrie im Mittelpunkt: Die Prüfplanung basiert bereits auf den Geometriedaten, dadurch ist eine Simulation des Messvorgangs möglich. Die Messpunkte werden definiert und die zugehörigen Messmittel grafisch interaktiv den bestehenden Merkmalen zugeordnet. Alle Messpunkte können zueinander in mathematische Relationen gesetzt werden, jedem Punkt lässt sich ein Messoperator zuordnen. Durch das Verknüpfen der Messpunkte lassen sich auch komplexe Messmakros erzeugen. Die Ergebnisse können den Merkmalen zugeordnet und direkt in die Regelkarte eingetragen werden. 

Prüfmittel normgerecht erfassen 

Grips (CAQ-System von Gewatec) 

Die Überprüfung von Drehmoment und Drehwinkel von Einbauschraubern kann zu einer zeitaufwändigen Tätigkeit werden, wenn es sich um Mehrfachschrauber mit einer hohen Anzahl von Schraubspindeln handelt. Normalerweise müssen diese Schraubsysteme mit einkanaligen Messmitteln gegengemessen werden, so dass Schrauber für Schrauber nacheinander abgearbeitet werden muss.

Eine deutliche Zeitersparnis bietet das neuartige Mehrkanal-Messmobil von Schatz, welches eine Vergleichsmessung von Drehmoment und Drehwinkel sowie die komplette grafische Analyse von bis zu 14 Schraubspindeln gleichzeitig ermöglicht. Das akkubetriebene Messmobil bietet Anschlussmöglichkeiten für Sensoren unterschiedlicher Fabrikate und unterschiedlicher Messverfahren. Der Start der Winkelzählung wird über ein externes Triggersignal kenntlich gemacht. Die gemessenen Werte werden mit der Analyse-Software testXpert weiterverarbeitet. Das gesamte System unterstützt Prüfungen und Analysen vor Ort. Es hilft Ursachen und deren grafische Darstellung zu ermitteln und zu Problemfällen in der Schraubmontage geeignete Lösungen zu finden. 

Mehrkanal-Messmobil 

SCHATZ®CERTEST 

JessenLenz aus Lübeck stellt das Modul Kontrollplan innerhalb des CAQ-Systems PDAP7 vor. Mit diesem Modul können Kontrollpläne für die Kategorien Prototyp, Vorserie und Serienfertigung erstellt werden. Laut Hersteller werden damit alle Phasen des Entwicklungsprozesses begleitet. Die Auswahl eines Kernteams erfolgt aus den Mitarbeiterstammdaten. Durch die Integration mit anderen PDAP7-Modulen entsteht die Verbindung zu Prüfplänen und Prüfanweisungen mit einer automatischen Übernahme von Merkmalspezifikationen und Prüfintervallen. 

Werden im Prüf- und Kontrollplan Änderungen vorgenommen, wird automatisch eine neue Revision angelegt. So können auch Schemata für die Klassifizierung besonderer Merkmale nach Forderungen der verschiedensten OEM-Kunden verwaltet werden. 

Das Modul Kontrollplan ist laut Anbieter die konsequente Umsetzung der Vorgabe, eine einheitliche und produktbezogene Dokumentationsstruktur zu erzeugen. Durch Transparenz über den Herstellungsprozess soll die Prozesslenkung nachhaltig vereinfacht werden. 

JessenLenz GmbH  

https://www.pdap.de

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