Messmittelfähigkeit nachweisen: cg, cgk und Gage R&R
Messmittelfähigkeit zeigt, ob ein Prüfmittel für eine tolerierte Merkmalskontrolle taugt. Dieser Ratgeber erklärt die Kennwerte cg und cgk aus Verfahren 1, die Gage R&R aus Verfahren 2 sowie die üblichen Grenzwerte für eine belastbare Prüfmittelfreigabe.
Prüfmittel ansehenWas bedeutet Messmittelfähigkeit?
Messmittelfähigkeit ist der statistische Nachweis, dass ein Prüfmittel im Verhältnis zur Merkmalstoleranz ausreichend genau und wiederholbar misst. Erst wenn die Streuung des Messprozesses klein gegenüber der Toleranz ist, darf das Prüfmittel ein Merkmal freigeben oder sperren.
Die Bewertung erfolgt in Stufen: Verfahren 1 prüft mit den Kennwerten cg und cgk das Messmittel allein an einem Normal, Verfahren 2 bezieht mit der Gage R&R die Bediener und die realen Teile ein. Beide Verfahren stammen aus der MSA (Measurement System Analysis) und dem VDA Band 5.
- Toleranz T des Merkmals ist die Bezugsgrösse für alle Kennwerte.
- Systematische Abweichung (Bias) und Streuung werden getrennt bewertet.
- Ein rückgeführt kalibriertes Normal ist Voraussetzung für Verfahren 1.
Wie funktionieren cg und cgk?
Im Verfahren 1 misst ein Bediener ein kalibriertes Normal 25 bis 50 mal unter Wiederholbedingungen. Aus Mittelwert und Standardabweichung dieser Messreihe werden der Fähigkeitsindex cg und der auf die systematische Abweichung korrigierte Index cgk berechnet.
cg bewertet allein die Streuung: cg = 0,2 x T / (6 x s). cgk berücksichtigt zusätzlich den Bias, also den Abstand des Mittelwerts vom Normalwert, und ist deshalb nie grösser als cg. Üblich ist ein Toleranzanteil von 20 Prozent im Zähler, gefordert werden Werte ab 1,33.
Was leistet die Gage R&R?
Verfahren 2 untersucht den kompletten Messprozess. Typisch messen 2 bis 3 Bediener je 10 Teile in 2 bis 3 Wiederholungen. Die Analyse trennt die Wiederholbarkeit (Repeatability, das Messmittel) von der Vergleichbarkeit (Reproducibility, die Bediener).
Das Ergebnis wird als %GRR im Verhältnis zur Toleranz angegeben. Unter 10 Prozent gilt der Messprozess als fähig, 10 bis 30 Prozent sind bedingt fähig und nur nach Bewertung freizugeben, über 30 Prozent ist der Prozess nicht fähig. Ergänzend zeigt die Anzahl unterscheidbarer Kategorien (ndc), ob das System Teile sicher trennt; gefordert sind mindestens 5.
- Repeatability hoch: Messmittel, Aufnahme oder Spannung verbessern.
- Reproducibility hoch: Bedienung schulen, Prüfanweisung schärfen.
- ndc unter 5: Auflösung reicht nicht, feineres Messmittel wählen.
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Zum RatgeberWie geben Sie ein Prüfmittel frei?
Die Freigabe folgt einer festen Reihenfolge: rückführbare Kalibrierung, Verfahren 1 mit cg und cgk am Normal, dann Verfahren 2 mit der Gage R&R am realen Teil. Erst wenn alle Kennwerte innerhalb der Grenzen liegen, wird das Prüfmittel für die tolerierte Merkmalskontrolle freigegeben und dokumentiert.
- Kalibrierung rückführbar und gültig.
- cg und cgk beide ≥ 1,33 im Verfahren 1.
- %GRR < 10 % oder begründete Freigabe bis 30 %.
- Fähigkeitsbericht mit Datum, Normal und Verantwortlichem.
Häufige Fragen
Ab welchem Wert ist ein Messmittel fähig?
Für Verfahren 1 gelten cg und cgk ab 1,33 als fähig. In Verfahren 2 gilt ein %GRR unter 10 Prozent der Toleranz als fähig, 10 bis 30 Prozent sind bedingt fähig.
Was ist der Unterschied zwischen cg und cgk?
cg bewertet nur die Streuung der Wiederholmessungen. cgk bezieht zusätzlich die systematische Abweichung vom Normalwert ein und ist deshalb nie grösser als cg.
Wann reicht Verfahren 1 nicht aus?
Verfahren 1 prüft nur das Messmittel am Normal. Sobald Bediener und reale Teile den Prozess beeinflussen, ist Verfahren 2 mit der Gage R&R nötig, um Wiederhol- und Vergleichbarkeit zu trennen.
Was sagt der ndc-Wert aus?
Die number of distinct categories zeigt, wie viele Teilegruppen das Messsystem sicher unterscheidet. Gefordert sind mindestens 5, sonst reicht die Auflösung für die Toleranz nicht aus.
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