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>VDA 5 - Capability of Measurement Processes, Capability of Measuring Systems
in stockReleased: 2010, upd. 2011
VDA 5 - Capability of Measurement Processes, Capability of Measuring Systems

VDA 5

Capability of Measurement Processes, Capability of Measuring Systems

Prüfprozesseignung, Eignung von Messsystemen, Mess- und Prüfprozessen, Erweiterte Messunsicherheit, Konformitätsbewertung

2nd edition VDA 5
CURRENCY
LANGUAGE
English
German
Released:2010, upd. 2011
Standard number:VDA 5
Pages:167
DESCRIPTION

VDA 5

 

Description English:

Capability of Measurement Processes: 

 

The procedures described in this document are based on the ISO/IEC Guide 98-3 (Guide to the expression of uncertainty in measurement) (GUM) [22] and on ISO/TS 14253 (Inspection by measurement of work pieces and measuring equipment, Part 1: Decision rules for proving conformance or non-conformance with specifications) [13].

 

VDA Volume 5 also contains the well-established and widely used procedures of the MSA manual [1] that are used in order to evaluate and accept measuring equipment. It provides some information about the validation of measurement software as well.

 

In order to ensure the functionality of technical systems, single parts and assemblies have to keep specified tolerances. The following aspects must be considered when determining the necessary tolerances in the construction process:

 

  • The functionality of the product must be ensured.
  • Single parts and assemblies must be produced in a way that they can be assembled easily.
  • For economic reasons, the tolerances should be as wide as possible, but for functionality reasons, it should be as narrow as necessary.
  • The expanded measurement uncertainty must be considered in statistical tolerancing.

 

Due to the measurement uncertainty, the range around the specification limits does not allow for a reliable statement about conformance or non-conformance with specified tolerances. This might lead to an incorrect evaluation of measurement results. For this reason, it is important to consider the uncertainty of the measuring system and the measurement process as early as in the planning phase

 

 

 

Contents

 

1

Standards and Guidelines

2

Benefits and Field of Application

3

Terms and Definitions

3.1

General Terms and Definitions

3.2

Proof of Conformance or Non-conformance with Tolerances according to ISO/TS 14253 [13]

4

General Procedure for Establishing the Capability of Measurement Processes

4.1

Influences Causing the Uncertainty of Measurement Results

4.2

General Information

4.3

Specific Approaches

4.3.1

Measurement Errors

4.3.2

Long-term Analysis of Measurement Process Capability

4.3.3

Reproducibility of Identical Measuring Systems

4.4

Standard Uncertainties

4.4.1

Type A Evaluation (Standard Deviation)

4.4.2

Type A Evaluation (ANOVA)

4.4.3

Type B Evaluation

4.4.3.1

Type B Evaluation: Expanded Measurement Uncertainty UMP Known

4.4.3.2

Type B Evaluation: Expanded Measurement Uncertainty UMP Unknown

4.5

Combined Standard Uncertainty

4.6

Expanded Measurement Uncertainty

4.7

Calculation of Capability Ratios

4.8

Minimum Possible Tolerance for Measuring Systems / Measurement Processes

4.9

Uncertainty Budget

4.10

Capability of the Measurement and Production Processes

4.11

Dealing with Not Capable Measuring Systems / Measurement Processes

5

Measurement Process Capability Analysis

5.1

Basic Principles

5.2

Capability Analysis of a Measuring System

5.2.1

Resolution of the Measuring System

5.2.2

Repeatability, Systematic Measurement Error, Linearity

5.2.2.1

Estimating the Systematic Measurement Error and Repeatability according to the “Type 1 Study”

5.2.2.2

Linearity Analysis with Correction on the Measuring Instrument

5.3

Measurement Process Capability Analysis

5.3.1

Example for Determining the Uncertainty Components of the Measurement Process

6

Ongoing Review of the Measurement Process Capability

6.1

General Review of the Measurement Stability

6.2

Correcting the Regression Function

7

Practical Guidance to Determining Typical Standard Uncertainties

7.1

Overview of Typical Measurement Process Models

8

Special Measurement Processes

8.1

Measurement Process with Small Tolerances

8.2

Classification

8.3

Validation of Measurement Software

9

Capability Analysis of Attribute Measurement Processes

9.1

Introduction

9.2

Capability Calculations without Using Reference Values

9.3

Capability Calculations Using Reference Values

9.3.1

Calculation of the Uncertainty Range

9.3.2

Ongoing Review


VDA 5 
and other VDA Standards are not available in PDF format

 
Description German: 

Prüfprozesseignung, Eignung von Messsystemen, Mess- und Prüfprozessen, Erweiterte Messunsicherheit, Konformitätsbewertung : 

Die hier beschriebenen Verfahren basieren auf DIN V EN 13005 (Leitfaden zur Angabe von Unsicherheiten beim Messen (GUM) [22] und DIN EN ISO 14253 (Prüfung von Werkstücken und Messgeräten durch Messen, Teil 1: Entscheidungsregeln für die Feststellung von Übereinstimmung oder Nicht­übereinstimmung mit Spezifikationen) [13].

Weiter sind die aus der MSA [1] bekannten und weit verbreiteten Verfahren zur Beurteilung und Abnahme von Messeinrichtungen integriert. Ebenso sind Hinweise zur Validierung von Messsoftware gegeben.

Um die Funktion von technischen Systemen zu gewährleisten, ist die Ein­haltung vorgegebener Toleranzen von Einzelteilen und Baugruppen erfor­derlich. Die Festlegung der erforderlichen Toleranzen im Konstruktionspro­zess hat folgende Aspekte zu berücksichtigen:

  • Die Funktion des Erzeugnisses muss gewährleistet sein.
  • Einzelteile und Baugruppen müssen sich problemlos fügen lassen.
  • Die Toleranzen müssen in wirtschaftlicher Hinsicht so groß wie möglich und im Hinblick auf die Funktionalität so klein wie nötig sein.
  • Die Erweiterte Messunsicherheit ist bei der Statistischen Tolerierung zu berücksichtigen.

Im Bereich der Toleranzgrenzen kann auf Grund der Messunsicherheit keine gesicherte Aussage über die Einhaltung oder Nichteinhaltung der Toleranzen erfolgen. Dies kann zu falschen Bewertungen von Messergeb­nissen führen. Deshalb sind bereits bei der Planung von Messprozessen sowohl die Messsystem- als auch die Messprozessunsicherheit zu berück­sichtigen.

Diese Schrift bezieht sich primär auf die Prüfung geometrischer Größen. Ob die aufgezeigte Vorgehensweise auch für andere physikalische Messungen geeignet ist, muss im Einzelfall beurteilt werden.

 

Inhaltsverzeichnis

 

 

1

Normen und Richtlinien

2

Nutzen und Anwendungsbereich

3

Begriffe und Definitionen

3.1

Allgemeine Begriffe und Definitionen

3.2

Nachweis der Übereinstimmung und Nichtübereinstimmung mit Toleranzen nach DIN EN ISO 14253 [13]

4

Allgemeiner Ablauf der Eignung von Messprozessen

4.1

Einflüsse auf die Unsicherheit von Messergebnissen

4.2

Allgemeines

4.3

Besonderheiten

4.3.1

Messabweichungen

4.3.2

Langzeitbetrachtungen bei der Eignung von Messprozessen

4.3.3

Vergleichbarkeit von gleichen Messsystemen

4.4

Standardunsicherheiten

4.4.1

Methode A (Standardabweichung)

4.4.2

Methode A (ANOVA)

4.4.3

Methode B

4.4.3.1

Methode B: Erweiterte Messunsicherheit UMP bekannt

4.4.3.2

Methode B: Erweiterte Messunsicherheit UMP nicht bekannt

4.5

Kombinierte Standardunsicherheit

4.6

Erweiterte Messunsicherheit

4.7

Berechnung von Eignungskennwerten

4.8

Minimal mögliche Toleranz für Messsysteme / Messprozessen

4.9

Unsicherheitsbudget

4.10

Eignung von Messprozessen und Fähigkeit von Fertigungsprozessen

4.11

Umgang mit nicht geeigneten Messsystemen / -prozessen

5

Eignungsnachweis von Messprozessen

5.1

Grundsätzliche Vorgehensweise

5.2

Eignungsnachweis des Messsystems

5.2.1

Auflösung des Messsystems

5.2.2

Wiederholbarkeit, Systematische Messabweichung, Linearität

5.2.2.1

Bestimmung der Systematischen Messabweichung und der Wiederholbarkeit gemäß „Verfahren 1“

5.2.2.2

Linearitätsuntersuchung mit Korrektur am Messgerät

5.3

Eignungsnachweis des Messprozesses

5.3.1

Beispiel zur Bestimmung der Unsicherheitskomponenten des Messprozesses

6

Laufende Überprüfung der Messprozesseignung

6.1

Allgemeine Überwachung der Messbeständigkeit

6.2

Korrektur der Regressionsfunktion

7

Praxisgerechte Ermittlung von typischen Standardunsicherheiten

7.1

Übersicht typischer Messprozessmodelle

8

Spezielle Messprozesse

8.1

Messprozess mit kleinen Toleranzen

8.2

Klassierung

8.3

Validierung von Messsoftware

9

Eignungsnachweis von Attributiven Prüfprozessen

9.1

Einleitung

9.2

Quasi-Eignungsnachweis ohne Vorliegen von Referenzwerten

9.3

Eignungsnachweis bei Vorliegen von Referenzwerten

9.3.1

Bestimmung der Größe des Unsicherheitsbereiches

9.3.2

Laufende Überprüfung