7 bewährte Schritte, um sicherzustellen, dass Ihre Messungen im Spezifikationsbereich bleiben

Ist kalibriertes Messen konsistentes Messen?

In unserer Branche ist es selbstverständlich, dass Kunden, Materiallieferanten und Teilehersteller alle kalibrierte Geräte zur Messung verwenden. Ein Gerät wird kalibriert, um:

• Sicherzustellen, dass Messwerte mit anderen Messungen konsistent sind – das heißt, die Messungen des Geräts werden mit einem bekannten und anerkannten Standard verglichen und sind darauf rückführbar
• Die Genauigkeit der Messwerte des Geräts zu bestimmen
• Die Zuverlässigkeit des Geräts festzustellen

Aber nur weil wir alle kalibrierte Werkzeuge verwenden, garantiert das nicht, dass jeder, der dasselbe Teil misst, die gleichen Ergebnisse erhält.

Wie kann das sein? Zum einen hat selbst bei Verwendung von NIST-rückführbaren, kalibrierten Messgeräten jedes Gerät eine Toleranz, die Genauigkeit innerhalb von plus oder minus X angibt. Was mehr ist, das Werkzeug, das zur Kalibrierung dieses Geräts verwendet wird – zum Beispiel ein Stift – hat auch seine eigene Toleranz. Fügen Sie die Toleranz des Werkzeugs hinzu, das zum Kalibrieren des Stifts verwendet wird … Sie verstehen das Prinzip.

Die gute Nachricht ist: Jeder Hersteller, der etwas auf sich hält, berücksichtigt Werkzeugtoleranzen bei der Bestimmung, wie man Abmessungen erreicht, die innerhalb Ihrer Spezifikationen liegen. Abgesehen von Toleranzen gibt es andere Faktoren – leicht kontrollierbare –, die Auswirkungen auf kalibriertes Messen und darauf haben können, ob die Endergebnisse Ihren Spezifikationen entsprechen.

Erfolg liegt im Detail.

Es gibt einige einfache „Regeln“, die helfen können, sicherzustellen, dass kalibriertes Messen genaue und konsistente Ergebnisse liefert – besonders bei sehr engen Toleranzen, wo eine geringe Messdiskrepanz den Unterschied zwischen in Spec und out of Spec bedeuten kann.

Es mag elementar erscheinen, aber es lohnt sich zu erwähnen:

1. Stellen Sie sicher, dass Sie und Ihr Lieferant oder Hersteller dasselbe Gerätetyp zur Messung verwenden. Beispielsweise, wenn ein Hersteller einen spezifizierten ID mit optischer Messung verifiziert, Sie die fertigen Teile aber mit einem Stiftlehrdorn prüfen, kann es Diskrepanzen in den Ergebnissen geben. Wenn Sie Länge messen, werden Sie Messschieber, Mikrometer oder Lineal verwenden?

2. Stellen Sie sicher, dass Sie und Ihr Lieferant/Hersteller korrekt gekreuzkalibrierte Messgeräte verwenden. Andernfalls können die beiden Geräte ein Teil unterschiedlich messen. Ein Z-Stiftlehrdorn vs. ein ZZ-Stiftlehrdorn liefert nicht die gleichen Ergebnisse. Wenn Sie ein digitales Mikrometer verwenden, stellen Sie sicher, dass Sie beide dasselbe Gerät verwenden, in denselben Einheiten auf denselben Standard kalibriert und auf dieselbe Anzahl Dezimalstellen gerundet.

3. Wenn möglich, stellen Sie Ihrem Hersteller den Messlehrdorn oder das andere Gerät zur Verfügung, das Sie zur Verifizierung der Abmessungen Ihrer Teile verwenden wollen. Beispielsweise für einen Funktionstest, der einen Go/No-Go-Lehrdorn erfordert, können Sie eine Kopie Ihres kalibrierten Stift- oder Schraublehrdorns an Ihren Lieferanten senden. Wo komplexere Tests für hohe Stückzahlen erforderlich sind, ist Ihr Lieferant möglicherweise bereit, dasselbe kalibrierte Messgerät für Ihre Produktionsläufe vor Ort anzuschaffen.

4. Die Messmethode, nicht nur das zu verwendende Gerät, sollte ebenfalls spezifiziert werden. Führen Sie eine Vorproduktionsbesprechung mit Ihrem Lieferanten und geben Sie detaillierte Anweisungen, wie Messungen durchgeführt werden sollen. Zum Beispiel:

Bei einem ID: An welchem Punkt des Durchmessers messen Sie – den Hochpunkt? Den Tiefpunkt? Einen Durchschnitt?
Wenn Sie ein Werkzeug wie ein handgehaltenes digitales Mikrometer verwenden: Auf wie viele Dezimalstellen messen Sie beide? Wie viele dieser Dezimalstellen sind gültig (d. h., alle 0-9 Werte)? Und schließlich: Rundet die letzte Dezimalstelle (d. h., zykliert zwischen 0 und 5)?

5. Stellen Sie sicher, dass alle Ihre Messanforderungen in Ihrer Zeichnung enthalten sind – und dass die Details Ihrer Zeichnung nicht mit Ihrer Messmethode kollidieren. Beispielsweise, wenn Sie einen Go/No-Go-Lehrdorn bereitstellen, aber Ihre Zeichnung eine bestimmte Steigung in einem Schraubenteil verlangt, muss Ihr Hersteller möglicherweise Teile in Einklang bringen, die den Go/No-Go-Test bestehen, aber nach Zeichnungsspezifikationen den Steigungstest nicht bestehen – oder den Test bestehen, wenn von einem Punkt gemessen, aber nicht von einem anderen.

6. Überlegen Sie sorgfältig, was Sie wirklich messen müssen. Vermeiden Sie die Risiken der Überkonstruktion – wie mehr Ausschuss, erhöhten Abfall und höhere Kosten – indem Sie zwischen kritischen und nicht-kritischen Dimensionen unterscheiden. Fragen Sie sich: Brauchen Sie wirklich eine sehr enge Toleranz für Dimension X? Oder reicht jede Messung, die innerhalb eines Höchst- und Tiefpunkts (± Toleranz) passt?

Gleich wichtig: In der Angebots- und Spezifikationsphase identifizieren Sie für Ihren Lieferanten Ihre wirklich kritischen Dimensionen und wie sie gemessen werden, damit Sie alle vom ersten Tag an auf dem gleichen Stand sind.

7. Wo für Ihre Prüfbedürfnisse praktikabel, nutzen Sie einen Funktionstest. Ein einfacher Go/No-Go-Test mit einem Stift- oder Schraublehrdorn kann ein vollkommen akzeptables Maß für Qualität und Konsistenz sein und kosteneffektiver als die Spezifikation einer bestimmten Toleranz.

Was können wir tun, wenn unsere Messungen immer noch nicht übereinstimmen?

Wenn es eine Diskrepanz zwischen den Messergebnissen eines Herstellers und dem gibt, was Sie erhalten, wenn Sie die fertigen Teile prüfen, kann das Problem oft einfach durch Nachmessen gelöst werden. Beispielsweise könnte ein Messfehler wie sich drehende Teile bei der Erstmessung, wodurch ihre Durchmesser aus der Rundheit geraten, beim Nachmessen erkannt werden, indem man feststellt, dass dieselben Teile nun alle innerhalb der Spezifikation liegen.

Wenn die Quelle einer Messdiskrepanz nicht identifiziert werden kann, kann eine formale Korrelationsstudie durchgeführt werden, unter Verwendung der Best Practices der Gage R&R-Methodik. Dies beinhaltet im Allgemeinen die Entnahme einer Stichprobe von 30 nummerierten Stücken und das Messen und Aufzeichnen der Abmessungen jedes Stücks durch drei Personen am Herstellerende, und dann die Wiederholung des Prozesses mit derselben Stichprobe am Kundenende.

Wenn eine Korrelationsstudie kein Messgeräteproblem oder Methodenfehler als Ursache der Diskrepanz aufdeckt, muss der Hersteller möglicherweise die Teile enger schneiden als die Zeichnung spezifiziert, um die erforderlichen Ergebnisse gemäß dem kalibrierten Messgerät und der Methode des Kunden zu erreichen.

Glücklicherweise stellen wir bei Metal Cutting Corporation fest, dass die Notwendigkeit, eine Korrelationsstudie durchzuführen, selten auftritt. Indem wir einen engen Griff auf Toleranzen über die Produktions- und Prüfprozesse hinweg behalten und, soweit möglich, jedes Teil auf sein Nennmaß fertigen, sind wir in der Lage, zuverlässig Messungen zu erzielen, die innerhalb der Spezifikationen liegen.

Für Ihr Teil können Sie als Kunde auch zum Erfolg beitragen, indem Sie den oben dargelegten Regeln folgen. Indem Sie im Vorfeld mit Ihrem Lieferanten oder Teilehersteller zusammenarbeiten, um zu definieren, wie die Abmessungen Ihrer Teile gemessen werden sollen, und sich auf das kalibrierte Gerät und das Messverfahren einigen, können Sie die Chancen erheblich verbessern, dass Ihre Teile in Spec sind.