Toleranzverständnis statistisch oder absolut

[19dreas70]

#104761

Guten Morgen,

das ist jetzt vielleicht etwas trivial. Ich entschuldige mich schon einmal im Vorfeld :-). Asche auf mein Haupt … ich bin kein Qualitäter sondern Entwickler aber durchaus interessiert :-).

Ich habe einmal eine grundsätzliche Frage. In meinem Unternehmen gibt es immer wieder die Diskussion, wie eine Toleranz zu verstehen ist.

Ich bin (wie erwähnt) Entwickler und gehe bei einer Toleranzangabe auf der Zeichnung davon aus, dass Selbige aus dem Gesichtspunkt fähiger Prozesse entsteht. Das bedeutet, dass ich im Vorfeld im Kopf habe, dass aufgrund der toleranzspezifischen Streuung nur ein sehr geringer Anteil der Teile mit fiktiven Messwerten an Toleranzgrenzen liegend vorausgesetzt werden. Gegebenenfalls gebe ich zur Sicherheit die Festlegung „cpk min. 1,33 “ auf der Zeichnung an.

Ich übergebe den Lieferanten die Zeichnung und dieser gibt ein Angebot ab, was für mich eine Stellungnahme auch zur Toleranz und zur Fähigkeit ist.

Jetzt haben meine Vorgesetzten ein anderes Verständnis von Tolerierung. Bei denen ist alles in Ordnung wenn die Werte innerhalb der Toleranz liegen. Das bedeutet, dass es bei Stichprobenprüfungen kein Stirnrunzeln gibt, wenn 4 von 5 Werten bereits an der Toleranzgrenze liegen. Alles ist in Ordnung. Für mich wäre es ein Signal, dass der Prozess sich verschlechtert, denn die Wahrscheinlichkeit, dass genau diese Prüflinge der verteilungsbedingte geringe Anteil an der Toleranzgrenze ist ist doch gering.

Wie wird denn mit diesem Verständnisunterschied in Euren Unternehmen umgegangen oder gibt es eine Vorgehensweise, wie bei toleranznahen Ausmessungen verfahren wird? Schließt sich da eine weitere Prozedur an? Ab wann wird dann tatsächlich reklamiert? Ich meine, wenn x Messungen an der Toletranzgrenze kommen, ist ja die durch Angebotsabgabe zugesicherte Fähigkeit nur Makulatur.

Vielen Dank

Mit freundlichen Grüßen
Andreas Schupies

[QM-FK]

#104830

Hallo Andreas,

Recht haste wohl: Dein Boss hat da was nicht richtig verstanden:
Der Fehler liegt tatsächlich darin, dass bei der Stichprobe Dein Chef die Steuung außer acht lässt:
Bei 100% Prüfung aller Teile kann ich bis an den Rand des Akzeptierten gehen.
cpk beruht aber gerade darauf, dass ich nicht alle Teile prüfe, sondern aus den (wenigen) geprüften Teile auf die (vielen) ungeprüften Teile schließe.
Frag den Boss doch mal, wieviele nonkonforme Teile er zulassen will.
Offensichtlich wird der Prozess mit anderen Einstellungen gefahren als bei der Validierung.
Berechne einfach noch mal einen cpk mit dem Mittelwert aus der Stichprobe und verwende dabei die Standardabw. aus der Grundgesamtheit (wie damals validiert).
Liegt der MW der Stichprobe am Rande, ist der so berechnete cpk auch katastrophal.

Gruß QM-FK

[19dreas70]

#104848

Hallo QM-FK,

sorry, dass ich so spät antworte. Ich hatte nicht mehr so richtig gedacht, dass sich Jemand meines Falles annimmt und das Benachrichtigungshäkchen nicht gesetzt. Deshalb auch erst einmal vielen Dank. Schön, dass Du meine Meinung teilst. Ich stehe hier immer vor der selben Diskussion, wobei die Meisten auch in der Entwicklung nicht zu stören scheint. Ich finde das ziemlich wichtig und elementar, denn aus Missverständnissen können hier schon schwere Störungen entstehen.

Ich lege Toleranzen aus statistischen Gesichtspunkten fest, welche das Verständnis von realen Prozessen und deren Streuung berücksichtigen. Ist das nicht klar, gehe ich in die Diskussion mit der Fertigung. Letztlich können ja Toleranzen durch die Statistik gröber gestaltet werden und trotzdem (statistisch) funktionale Schlussmasse ergeben. Der Gedanke dringt aber nicht bis zu Allen durch und so werden Teile durchgewunken, welche in größeren Stückzahlen an den Toleranzgrenzen liegen.

Meinung … Alles was innerhalb der Toleranz liegt ist okay! Jetzt kommt es urplötzlich zu Problemen … Teile lassen sich vielleicht in größeren Mengen nicht montieren und dann ist man als Entwickler in Erklärungsnot „Bitte legen Sie mal die Toleranzrechnung vor und bitte die „worst case“ Betrachtung!“

Die funktioniert nun aber nicht mehr. Der Weg, dass man bei Rechtfertigungen und Erklärungen den Kürzeren zieht ist da nicht mehr weit.

Ich habe mir bei einem jetzt aktuellen Fall Eines angewöhnt. Der cpk kommt als Merkmal mit auf die Zeichnung.

Vielen Dank nochmal und liebe Grüße

Andreas

[Barbara]

#104859

Hallo Andreas,

es gibt nach meiner Erfahrung in ganz vielen Köpfen noch das Denken „alles in der Toleranz ist gut, alles außerhalb ist schlecht“.

Und dann kam Herr Taguchi vor ca. 60 Jahren und hat gesagt, dass es einen optimalen Punkt gibt und JEDE Abweichung vom optimalen Punkt einen Qualitätsverlust bedeutet, weil das Produkt oder der Prozess besser sein könnte (so genannte Verlustfunktion oder loss function von Taguchi).

Auf dieser Grundlage haben sich u. a. Qualitätsregelkarten und Prozessfähigkeitswerte entwickelt. Optimal heißt, immer den absolut richtigen Punkt zu treffen. Jede systematische Abweichung vom optimalen Punkt und jede Streuung mindern die Qualität, selbst wenn alle Werte innerhalb der Toleranzgrenzen liegen. Deshalb sollten systematische Abweichungen korrigiert werden und die Streuung so klein wie möglich sein.

Wie QM-FK schon geschrieben hat ist das einer der Wege um sicher zu sein, dass die Gesamt-Qualität in Ordnung ist, auch wenn weniger als 100% kontrolliert wird.

Nach meiner Erfahrung hilft es, sich möglichst frühzeitig während der Entwicklung und Toleranzfestlegung mit der Produktion zu sprechen und gemeinsam zu verstehen, warum bestimmte Werte so vorgegeben werden und dabei auch die technische Machbarkeit zu diskutieren oder auch durch Versuche zu testen, ob die Vorgaben eingehalten werden können.

Viele Grüße
Barbara

[19dreas70]

#104864

Hallo Barbara,

vielen Dank für Deine Antwort. Die Aussage zum Verständnis in vielen Köpfen kann ich aus eigener Erfahrung auch sehr gut nachvollziehen. Leider führt das Verständnis, wie beschrieben, auch schnell zu Fehlfunktionen, denn Toleranzen sollen ja nicht nur fertigungsgerecht sein, sondern auch funktional. Der statistische Ansatz führt in Toleranzrechnungen zu funktionalen Ergebnissen aber der worst case Ansatz mit gleichen Toleranzen oftmals nicht. Erstmal nicht schlimm; ist ja nur eine Rechnung. Kritisch wird es, wenn die Qualitätskontrolle den erwähnten Ansatz verinnerlicht hat. Dann wird aus der Rechnung auf einmal ein realer Fall. Das Eintreten des realen Falles ist immer mit Nachweisen und Rechtfertigen des eigenen Handelns verbunden. Das kann durchaus sehr unangenehm sein.

Vielen Dank nochmal auch für die Historie in Deine Mail. Kannte ich gar nicht … bin halt Entwickler ;-)

Viele Grüße und ein schönes Wochenende
Andreas

[QM-FK]

#104865

Hallo Andreas,

was immer wieder bei allen Diskussionen außer Acht gelassen wird, ist das Risiko, welches mit Über- bzw. Unterschreitungen der Grenzen (Toleranzen) verbunden ist.
Beispiel:
Eine Angabe +0 ; -10 µm deutet meist darauf hin, dass bei Überschreitung das Teil nicht mehr passt und bei Unterschreitung zu viel Spiel vorhanden ist. Also 2 unterschiedliche Mechanismen: Was ist bedeutsamer: „Passt nicht rein“ ist Ausschuss (Montage) und „zu viel Spiel“ kann mittelfristig zu Fretting führen (Reklamation).
Ich liebe die einfachen Tools wie cpk ppk, weil sich diese sofort in Mengenangaben umrechnen lassen.
Die so errechneten Ausschussraten lagen in einigen praktischen Fälle sehr nahe bei den tatsächlich per 100%-Stichprobe gefunden Werten.
(Das beweist auch nur, dass die Normalverteilung in solchen Fällen hinreichend für die reale Welt gilt).

Für die Überzeugung der Vorgesetzten ist die Frage zentral, wieviel nonkonforme Teile / Ausschuss diese erlauben wollen. Dazu ist die Rückrechnung auf % Produktionsanteile (der nicht vermessenen Teile) erforderlich.

Gruß QM-FK.

Don’t think it – ink it.

[19dreas70]

#104896

Hallo QM-FK,

ich hatte zwar angekreuzt, bei Antworten eine Benachrichtigung zu bekommen, aber es kam nix. Ich schaue dann mal im Spam Ordner nach. Sorry also für die späte Antwort und zu aller erst …. Danke.

Den Tipp mit den Ausschussanteilen habe ich bereits in die tägliche Arbeit integriert. Das ist für jeden nachvollziehbar (wenn man es will). Oft ist das Verständnis zu diesen Indizes nicht sehr ausgeprägt und oft wird das als Gängelungsmerkmal gesehen.

Z.B. gibt es bei Nichteinhaltungen von Spezifikationen in der Serie oft ein beliebtes „Placebo“. Man lässt die Toleranz so wie sie ist, weicht aber den cpk Wert auf (z.B. 1,0). Das Nichtverstehen und missinterpretieren zeigt sich an der Tatsache, dass es völlig egal ist, ob man eine „schicke“ Toleranz bei belässt und den cpk aufweicht oder ob die Toleranz bei Beibehalten des cpk erweitert wird. Die Streuung ändert man ja nicht durch diese Kosmetik.

Deshalb ist es tatsächlich hilfreich, den cpk in Diskussionen mit Ausschussanteilen in Verbindung zu bringen. Das ist für viele „Nichtqualitäter“ verständlicher.

Das mit der Rückrechnung mache ich tatsächlich in der nächsten Diskussion. Auf die Frage, wieviel Ausschuss denn anfallen darf, wird wohl kommen … keiner! Da würde wohl von meiner Seite argumentiert werden, dass es sich bei realen Prozessen immer um Verteilungsfunktionen handelt, die sich nicht mit Grenzen einhausen lassen. Wenn wir das wöllten, müssen wir jedes Teil messen und Ausschuss aussortieren. Anderseits können (und wollen) wir das nicht und da kann man die Ausschussraten der nicht vermessenen Teile durchaus ins Spiel bringen.

Danke nochmals für die Hinweise und liebe Grüße
vom Andreas

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