file Frage 100% Prüfung vs. Statistik

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16 Feb 2021 10:11 #30882 von andrsc11
100% Prüfung vs. Statistik wurde erstellt von andrsc11
Hallo,

vorab ... ich habe durch googeln meines Problems, dieses Forum gefunden und ja das war hier schon einmal Thema allerdings in einem anderen Zusammenhang. Ich versuche einmal, es zu erklären.

Ich habe zwei Sachverhalte, wobei beim zweiten mein Problem liegt:

- Sachverhalt 1: Ich begreife eine Toleranz als Vorgabe des Funktionierens oder des Nichtfunktionierens. Halte ich diese, dann ist alles okay, reiße ich diese, ist das nicht okay. Ich habe zwei Möglichkeiten, das zu überprüfen. Ich mache eine 100% Kontrolle oder ich mache eine Fähigkeitsuntersuchung. Es ist völlig egal, welche Verteilung innerhalb der Toleranz vorliegt, es ist durch das eine oder andere Vergfahren immer gewährleistet, dass nix raus geht (bis ggf. ppm Bereiche), was außerhalb der Spezifikation liegt. Die Toleranzzgrenze ist das harte Kriterium für das Funktionieren oder das Nichtfunktionieren.

- Sachverhalt 2: Ein Kunde hat keine Anforderung an ein Produkt außer, dass er mir mitteilt, er will zukünftig das die Teile so geliefert werden, wie bisher. Jetzt ist das für unsere Qualität ja nix Greifbares. Die fordert eine Toleranz. Also werte ich die Teile aus und erhalte eine Verteilung (in meinen Fall Normalverteilung). Ich suche mir den Mittelwert und ziehe die Toleranzgrenzen so, dass der cpk 1,67 bzw. 1,33 ist. Jetzt habe ich Werte, die den Kundenwunsch abbilden, indem ich den Prozess mit den gelieferten Ergebnissen quasi eingefroren habe:

"Zukünftig bitte normalverteilt mit Mittelwert x und zulässigen Ausschüssen (entsprechend cpk) in ppm Bereich an den Toleranzgrenzen."

Jetzt winkt die Qualität mit einer 100% Prüfung Alles an den Toleranzgrenzen durch, weil die sagen:

"Fähig sind wir nicht (hat ja keiner offiziell nachgewiesen) und deshalb ist bis zur Toleranzgrenze alles okay."

Theoretisch könnte die Qualität dann auch 100% Teile an der Grenze weitergeben. Dem Kunden seine Erwartung war aber, dass der Großteil in der Mitte der Toleranz ausgeliefert wird und nicht an der Grenze.

Kann man für den Sachverhalt 2, die Möglichkeit einer 100% Prüfung generell ausschließen? Geht das und wie wird das kommuniziert? Einen cpK auf die Zeichnung bringen, ist nicht eindeutig, denn wenn man den reißt wechselt man ja wieder zur 100% Prüfung als Alternative.

Das gleiche habe ich, wenn ich eine statistische Toleranzrechnung durchführe.:

Da gehe ich von einen funktionalen Schlussmaß der Toleranzkette aus und lege im ersten Schritt worst case Toleranzen der Kettenglieder fest, die für die Einhaltung dieses Schlussmaßes erforderlich sind.

Dann nehme ich diese Toleranzen und lege eine Verteilung hinein und schaue mir das statistische 99,99x% Schlussmaß an. Dieser Bereich ist kleiner als das worst case Schlussmaß.

Jetzt kann ich das so hinnehmen und das auch zu 100% prüfen oder die Fähigkeit nachweisen. Ich kann aber auch die Toleranzen der Kettenglieder erweitern. so dass 99,99x% (und nicht mehr 100%) dem ursprünglichen funktionellen Schlussmass entsprechen. Mit diesen erweiterten Toleranzen kann ich aber keine worst case Toleranzrechnung mehr durchführen, denn dann wäre das Schlussmaß dann tatsächlich zu groß. Hier ist das Kriterium, dass 99,99x% aller Teile innerhalb des funktionalen Schlussmaße liegen, dass alle Kettenglieder mit einer Verteilung gewisser Breite (cp) mittig (cpK) innerhalb der Toleranz liegen.

Ergo auch hier verbietet sich doch dann eine 100% Prüfung, da die Toleranz aus der Statistik abgeleitet worden ist. Hier bin ich im Konflikt mit unserer Qualitätsabteilung.

Oder habe ich hier einen Denkfehler?

Vielen Dank

Liebe Grüße
Andreas

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19 Feb 2021 17:34 #30903 von Sako
Sako antwortete auf 100% Prüfung vs. Statistik
Hallo,

VDA Band 4 - Sicherung der Qualität vor Serieneinsatz

2.2.2. Fähiger Prozess
2.2.3 Stabiler Prozess (beherrschter Prozess)

Man spricht von einem beherrschten Prozess, wenn sich das Prozessverhalten über den Prozesszeitraum in der Verteilungsform der Merkmalswerte, praktisch nicht oder nur in bekannter Weise oder nur innerhalb bekannter Grenzen ändert (z.B. wenn bei einer Normalverteilung die Standardabweichung und der Prozessmittelwert über die Zeit konstant sind, oder sich nur innerhalb bekannter Grenzen ändern). Nur ein beherrschter Prozess ermöglicht eine Aussage über die Prozessfähigkeit. Ein beherrschter Prozess ist also mittels statistischer Methoden beschreibbar, wodurch eine Aussage nicht nur über die momentan vorliegende, sondern auch über die künftig zu erwartende Qualitätsfähigkeit ermöglicht wird.

Ein Prozess kann also fähig sein (alle Teile in Toleranz) am Toleranzanfang oder Toleranzende (Range) und sofern bei einer 100% Kontrolle wirklich alle Teile entdeckt werden die als Ausreißer, weil Normalverteilt nicht zum Kunden gelangen, ist das erstmal scheinbar iO., aber der Prozess ist nicht beherrscht.

Jetzt hat die 100% Prüfung aber einen Schlupf. Dieser ist in der FMEA bewertet. Ich gehe jetzt mal von 2% aus, also gehen trotzdem fehlerhafte Teile zum Kunden.

Bei einem stabilen (beherrschtem) Prozess (CPK > 1,33) ist es unter der Festlegung einer funktionsorientierten Tolerierung auch machbar dem Kunden einen fähigen und stabilen Prozess nachzuweisen
Beherrschte und Qualitätsfähige Prozesse sind wichtig zur Lenkung der Produktion und der Dienstleistungserbringung.

ISO/TR 10017, Guidance on statistical techniques for ISO 9001:2015, erläutert die statistischen Verfahren, die sich aus der Streuung ergeben, die sich im Verhalten und in den Ergebnissen praktisch aller Prozesse, selbst im Zustand augenscheinlicher Stabilität, beobachten lässt. Statistische Verfahren ermöglichen eine bessere Nutzung der verfügbaren Daten als Entscheidungshilfe und helfen auf diese Weise bei der fortlaufenden Verbesserung der Qualität von Produkten und Prozessen mit dem Ziel der Erreichung der Kundenzufriedenheit.

Ich hoffe ich konnte ein wenig helfen.
Beste Grüße
Sako

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20 Feb 2021 08:47 #30905 von andrsc11
andrsc11 antwortete auf 100% Prüfung vs. Statistik
Hallo,

Vielen Dank. Das hilft schon weiter. So wie ich das verstehe ist dann ein Prozessergebnis, welches zu 100% geprüft wird, eines eines nicht beherrschten Prozesses! Kann man denn verlangen, dass der Prozess beherrschbar sein muss, weil das nicht nur Zahlenspielerei ist sondern funktionale Voraussetzung sein kann? Wenn ja muss ich doch von der Vorstellung Abschied nehmen, dass alternativ 100% zu prüfen ist bzw. dass das immer geht?

Wie beschrieben ist das bei der statistischen Toleranzrechnung so (die Ergebnisse sind nicht nachgerechnet sondern dienen dem Verständnis)

Beispiel:

- 10 Würfel mit +/0,1 Kantenlänge ergeben am Ende ein Schlussmass von +/-1

- das ist funktional (z.B. für eine Schachtel, in welche die Würfel passen müssen), wenn alle Teile hart innerhalb der Toleranz kommen

- jetzt legt man in die Toleranz (+/-0,1) einen fähigen Prozess und berechnet das Schlussmass statistisch

- jetzt kommt z.B raus, dass das Schlussmass zu 99,9x Prozent im Bereich +/-0,6 liegt. Man reizt das funktionale Schlussmass also nicht aus und kann das als Sicherheitspuffer betrachten oder das Ganze optimieren

- wenn man optimiert, kann man jede Toleranz der Würfel so erweitern, dass 99,9x% im funktionalen Bereich zwischen +/-1 liegen (statt +/-0,6)

- Ergebnis ist das man die Würfeltoleranz jedes Würfels z.B. auf +/- 0,15 erweitern kann

- das Ergebnis ist 10x (+/-0,15) = +/-1 (99,9x%)

- würde ich jetzt allerdings eine grosse Zahl an Würfeln durchwirken, welche bei +0,15 liegen dann ist mein Ergebnis sehr wahrscheinlich +1,5!

- Da die 100% Kontrolle nur schwarz weiß denkt, ist für die die Welt auch in Ordnung, wenn alle Teile +0,15 kämen

- für mich als Entwickler ist das aber n.i.O., weil ich ja 99,9x Prozent und nicht vielleicht 5 oder 10% im Bereich +/-1 haben wollte.

Ergo, wir wollten einen 99,9x prozentigen Austauschbau haben liefern aber einen 5% oder 10%igen. Die 100% Kontrolle sagt ja, alles ist im grünen Bereich. Die Teile liegen zu einem überragenden Teil an der Toleranzgrenze aber sie sind noch innerhalb!

Dahingehend stellt sich mir die Frage ob der Satz stimmt:

Wenn wir nicht fähig sind, dann prüfen wir generell zu 100%!

Liebe Grüße und Danke nochmal
Andreas

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20 Feb 2021 09:34 #30906 von Sako
Sako antwortete auf 100% Prüfung vs. Statistik
Hallo,

Eine 100% Prüfung (Vollprüfung, Sortierprüfung) ist zunächst einmal unwirtschaftlich und wenn nicht automatisiert auch mit einem Durchschlupf behaftet. Nach einer Risikobewertung ist eine 100% Prüfung nur dann zweckmäßig, wenn das Fertigungsverfahren noch nicht unter statistischer Kontrolle ist oder wenn Fehlerfolgekosten die Prüfkosten wesentlich übersteigen. Wenn Kundenseitig vereinbart, kann eine 100% Prüfung (Vollprüfung), bei lebenswichtigen Teilen oder wenn gewisse Chargen hinsichtlich der Qualität unbekannt sind in einer QSV (Qualitätssicherungsvereinbarung), vereinbart werden.

In der Regel macht man eine 100% Prüfung nach einer Reklamation, dann prüft man, weil der Produktions- und Prüfprozess nicht Wirksam waren (Fehlerort wurde identifiziert) die Teile für die nächsten 5 Lieferungen auf 100% um das Vertrauen des Kunden in die gelieferte Qualität wiederherzustellen. (Fehlermerkmal wird 100% geprüft, nicht alle Maße)

Der Satz: „Wenn wir nicht fähig sind, dann prüfen wir generell zu 100%“!“ ist zu einfach gedacht.

In der ISO 9001:2015 ist der fünfte der sieben Grundsätze des Qualitätsmanagements die Verbesserung, fortlaufende Verbesserung ist ein strategisches Ziel für alle Bereiche und Ebenen des Unternehmens und soll Nutzen für das Unternehmen, die Kunden und interessierten Parteien ermöglichen. Verbesserung ist fokussiert auf das Erfüllen von Kundenanforderungen und Erhöhen der Kundenzufriedenheit = 0 Fehler Strategie.

Wesentlich ist die Auswahl geeigneter Daten, Informationen und Kennzahlen, die für Überwachung und Messung eingesetzt werden, sowie die kompetente Analyse und Bewertung durch erfahrene Mitarbeiter.

Eine Vollprüfung, weist also die vom Kunden und der Norm geforderte Fähigkeit in ISO 9001 Kap. 8.2.3 der Anforderungen für Produkte und Dienstleistungen nicht nach. Eine 100% Prüfung entspricht nicht dem Risikobasiertem Denken (PDCA-Kreis)

VDA 6.3_P62.3 Nachweis der Lenkung besonderer Merkmale in der Produktion, möglicher Nachweis = Fähigkeitsnachweise CpK, CmK etc.

VDA6.3_ 6.4.1 Anforderungen des Kunden, hier ist CpK ≤ 1,33 Mindestanforderung. Für ausgewählte Merkmale, für die eine Fähigkeit nicht nachgewiesen kann, ist eine 100% Prüfung erforderlich.

Ziel sollte es immer sein, den Prozess unter statistischer Kontrolle zu haben.
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20 Feb 2021 10:49 - 20 Feb 2021 11:15 #30907 von andrsc11
andrsc11 antwortete auf 100% Prüfung vs. Statistik
Hallo,

und Ihr letzter Beitrag macht es für mich dann nachvollziehbar. Vielen Dank für Ihre ausführliche Antwort auf meine Frage. Ich bin Entwickler und bin seit Jahren immer mal wieder auf Besprechungen, wo das Entweder das Eine oder das Andere ins Spiel gebracht wird.

Ihre Ausführung z.B. Ziel sollte immer der fähige und beherrsche Prozess sein, klingt in erster Linie für Viele sehr einfach dargestellt hat aber für mich ziemliche Praxisrelevanz!

In Entwicklungsprozessen gibt es als erstes halt die Zeichnung und dann den Prozess! Wenn ich hier beim Beispiel statistische Toleranzrechnung beherrschbare Prozesse voraussetze, dann bedarf es sicher eines Gesprächs im Vorfeld mit dem Prozessbetreuer. Anderseits ist es (so wie ich Sie verstehe) nicht sinnvoll, eine hundertprozentige Prüfung als Non Plus Ultra zu bevorzugen, wenn doch der Prozess wahrscheinlich und später nachweislich fähig und beherrschbar ist. Auf alle Fälle bedarf es hier wahrscheinlich des Austausches in beiden Richtungen im Vorfeld.

Denn es ist gut möglich, dass ich was voraussetze (Kommunikation Entwickler zur Qualität und dem Prozess), was nicht erreichbar ist (Rückmeldung Prozess und Qualität an Entwickler), was wiederum die hundert Prozent Prüfung in den Fokus rückt. Wenn das so ist muss ich im Falle der Toleranzrechnung vom statistischen Ansatz abrücken und die erweiterten Toleranzen wieder einschränken.

Das Dilemma was man häufig hat ist, dass die Entwickler was voraussetzen, wovon Prozess und Qualität nix wissen und das die Qualität und der Prozess etwas entwickeln und nach Prinzipien prüfen, wovon der Entwickler nix mitbekommt.

Oftmals führt das zur Situation, dass es kracht und man eine Toleranzrechnung vorlegen muss! Die funktioniert manchmal vorne und hinten nicht im worst case aber man rettet sich mit der Aussage „aber ich hab ja Beherrschbarkeit des Prozesses angenommen!“ ... und die statistische Rechnung funktioniert (Gott sei Dank ... nochmals den Kopf aus der Schlinge bekommen).

Vielen Dank!

Liebe Grüße
Andreas
Letzte Änderung: 20 Feb 2021 11:15 von andrsc11. Begründung: Ergänzung

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20 Feb 2021 13:57 #30908 von Sako
Sako antwortete auf 100% Prüfung vs. Statistik
Hallo Andreas,

solche Dinge sind in den VDA-Bänden nachzulesen:

Band 03 Teil 01 – Zuverlässigkeitsmanagement (Band 3 Teil 01 Zuverlässigkeitssicherung bei Automobilherstellern und Lieferanten – Zuverlässigkeitsmanagement)

Band 03 Teil 02_4. Ausgabe 2016 -Zuverlässigkeitssicherung (Band 3 Teil 02 Zuverlässigkeitssicherung bei Automobilherstellern und Lieferanten- Zuverlässigkeits- Methoden und -Hilfsmittel)

Band 04 Abschnitt 1, Allgemeines 08/2020 (Band 4 - Sicherung der Qualität in der Prozesslandschaft. Abschnitt 1: Allgemeines. Methodenübersicht, Grundlegende Hilfsmittel, Entwicklungsabläufe)

Band 04 Abschnitt 2, Risikoanalysen 08/2020 (Band 4 - Sicherung der Qualität in der Prozesslandschaft. Abschnitt 2: Risikoanalysen. Fehlzustandsbaumanalyse (Fault Tree Analysis - FTA), Failure Mode and Effects Analysis (FMEA), SWOT-Analyse (Strengths - Weaknesses - Opportunities - Threats)

Band 04 Abschnitt 3, Methoden 08/2020 (Band 4 - Sicherung der Qualität in der Prozesslandschaft. Abschnitt 3: Methoden. Design for Manufacturing and Assembly (DFMA), Digital Mock-Up (DMU), Design of Experiments (DoE) - Versuchsmethodik, Herstellbarkeitsanalyse, POKA YOKE, Quality Function Deployment QFD), TRIZ, Wirtschaftliche Prozessgestaltung und Prozesssicherheit, 8D-Methode, 5 Why-Methode, Auswahl präventiver Qualitätsmethoden)

Und ganz wichtig:

Band 05 (aktual. 2011) – (Band 5 Prüfprozesseignung, Eignung von Messsystemen, Mess- und Prüfprozessen, Erweiterte Messunsicherheit, Konformitätsbewertung)

Besondere Merkmale (BM) 04/2020 (Besondere Merkmale, Prozessbeschreibung)

Robuster Produktionsprozess - aktual. 2019 (Robuster Produktionsprozess - Produktherstellung und -lieferung, Voraussetzungen, Standards, Controlling, Beispiele)

Lesen Sie sich ein und googeln Sie nach www.dgq.de/fachbeitraege/haftungsrechtli...-des-iso-gps-systems

Beste Grüße
Sako

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22 Feb 2021 07:16 #30915 von andrsc11
andrsc11 antwortete auf 100% Prüfung vs. Statistik
Hallo Sako,

nochmals vielen Dank. Das hat geholfen. Die entsprechenden Unterlagen habe ich mir notiert und werde mich dahingehend belesen.

Beste Grüße zurück

Andreas

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