Auswirkungen mangelnder Messmittelfähigkeit auf Verfahren der statistischen Prozessüberwachung

Diplomarbeit von Ulrich Chlopczik

Einleitung:

Inhalt dieser Arbeit ist die Darstellung der Auswirkungen mangelnder Meßmittelfähigkeit auf Verfahren der statistischen Überwachung von Fertigungsprozessen. Die Grundlage, auf der die Überlegungen dieser Arbeit angestellt werden, ist die industrielle Produktion. Ziel der statistischen Prozeßüberwachung ist die Sicherstellung der Produktqualität. Eine allgemeine Definition des Begriffs Qualität liefert die DIN ISO 9004 Teil 2, 06.92:

“Die Gesamtheit von Eigenschaften und Merkmalen eines Produktes oder einer Dienstleistung, die sich auf deren Eignung zur Erfüllung festgelegter oder vorausgesetzter Erfordernisse beziehen.“ (DIN, 1994, S. 212).

Einfacher zu handhaben ist folgende Definition:

„Qualität (operationalisierte Definition): Grad der Einhaltung von Planungsvorgaben für Eigenschaften und Merkmale bei Produkten und Dienstleistungen“.

Gang der Untersuchung:

Als Instrumente der statistischen Prozeßüberwachung werden in Kapitel 2 Prozeßfähigkeitsindizes und Qualitätsregelkarten vorgestellt. Die Ausführungen dieses Kapitels basieren im wesentlichen auf RYAN, MITTAG, RINNE/MITTAG und TEWES.

Für Verfahren der statistischen Prozeßüberwachung wird meist angenommen, daß die bei der Erhebung von Daten gewonnenen Meßwerte den tatsächlichen Werten der Variablen entsprechen. In Kapitel 3 wird diese Annahme aufgegeben. Es werden mögliche Meßfehler systematisiert und Eingrenzungen für die im Rahmen dieser Arbeit betrachteten Meßfehler vorgenommen. Außerdem werden für die Praxis definierte Anforderungen an die Genauigkeit von Messungen vorgestellt. Die Aussagen dieses Kapitels basieren im wesentlichen auf MITTAG und SCHUSTER/HERFORT.

In Kapitel 4 wird analysiert, welche Auswirkungen Meßfehler auf die Aussagekraft von Prozeßfähigkeitsanalysen haben. Diese Untersuchung wird differenziert nach der in Kapitel 3 dargelegten Untergliederung in systematische und stochastische Meßfehler vorgenommen. Die Aussagen dieses Kapitels basieren auf MITTAG.

Kapitel 5 dient der Darstellung, welche Konsequenzen die Berücksichtigung von Messfehlern auf die Aussagekraft von Qualitätsregelkarten haben. Die Analyse wird auch hier differenziert nach den verschiedenen Meßfehlertypen erfolgen. Die Aussagen dieses Kapitels basieren im wesentlichen auf MITTAG.

Im Anhang sind die Daten der verschiedenen Anwendungsbeispiele zusammengefaßt. Außerdem finden sich hier selbsterstellte Computerprogramme, die für Simulationen benötigt wurden. Alle übrigen Datengenerierungen, -auswertungen und die Aufbereitung von Daten in Form von Graphiken erfolgte mit den Programmen CSS:Statistica 3.1 und MS-Excel 5.0.

Bei allen Ausführungen dieser Arbeit gilt, daß die Erfassung des Qualitätsmerkmals mittels messender Prüfung erfolgt. Qualitätsmerkmal und Prüfgröße sind stochastische Variablen mit stetiger Verteilung, für ersteres wird eine Normalverteilung unterstellt. Weitestgehend ausgeblendet bleibt die Problematik von Schätzungen; Variablen werden als bekannt vorausgesetzt, auch wenn sie in der Praxis i. d. R. lediglich in Form von Schätzungen vorliegen dürften.

Inhaltsverzeichnis: