Measure

MSA Typ 1

Messmittelanalyse Typ 1 — Wiederholbarkeit (Cg) und Bias (Cgk)

Überblick

Die MSA Typ-1-Studie prüft ein Messsystem auf Lage (Bias) und Streuung (Wiederholbarkeit) — an einem einzigen Normal, mit einem Bediener, in kurzer Zeit. Sie ist der erste Schritt jeder Messsystemanalyse: zeigt sie Schwächen, lohnt sich keine weitergehende Studie (Typ 2/Gage R&R).

Normal (Referenzteil): Ein Teil oder Master mit bekanntem, rückführbarem Referenzwert. Ohne diesen Wert kann keine Lage bestimmt werden — der Bias-Anteil der Studie wäre blind.

Wiederholmessungen: Typischerweise 25–50 Messungen desselben Normals mit demselben Messsystem, unter möglichst gleichbleibenden Bedingungen. Nur so wird die reine Wiederholstreuung sichtbar.

Bias: Systematische Abweichung: Mittelwert der Wiederholmessungen − Referenzwert. Ein Bias ≠ 0 deutet auf eine Kalibrierabweichung oder ein systematisches Offset hin.

Cg: Maß für die Wiederholbarkeit im Verhältnis zur Toleranz. Typische Formel: Cg = 0,2·T / (6·s), wobei T die Toleranzbreite und s die Standardabweichung der Wiederholmessungen ist. Akzeptanz üblich Cg ≥ 1,33.

Cgk: Erweitert Cg um den Bias. Cgk ≥ 1,33 gilt als akzeptabel. Cg hoch, Cgk niedrig → das Messsystem ist präzise, aber verschoben (Kalibrierproblem).

Typ 1 ersetzt keine Gage R&R, sondern ist ihr Voraustest. Wer bereits bei Typ 1 scheitert, verschwendet Ressourcen, wenn er danach noch eine Gage-R&R-Studie aufsetzt.

Vorgehen

Normal mit rückführbarem Referenzwert bereitstellen — idealerweise im Bereich der mittleren Spezifikation.
Messsystem wie im Produktionsbetrieb einsetzen — nicht unter Laborbedingungen.
25–50 Wiederholmessungen an einem Tag, ohne Neueinrichtung.
Mittelwert, Standardabweichung und Bias berechnen.
Cg und Cgk berechnen und mit der Akzeptanzgrenze (meist 1,33) vergleichen.
Ergebnis dokumentieren; bei Scheitern Ursachen untersuchen, bevor Gage R&R startet.

Stolperfallen

Ohne rückführbaren Referenzwert: Ein Normal ohne bekannten Wert erlaubt keine Bias-Bewertung — dann misst die Studie nur Wiederholbarkeit. Ohne Referenzwert ist das Ergebnis unvollständig.

Optimale Laborbedingungen: Wer ein Messgerät an einem klimatisierten Werkstatt-Sonntag testet, bekommt ein schönes Cgk — das in der Alltagsproduktion nicht reproduzierbar ist. Der Test muss den realen Einsatz spiegeln.

Zu wenige Messungen: Mit 10 Wiederholungen sind s und Bias unsicher, die Cg/Cgk-Werte instabil. 25–50 Messungen sind Standard, darunter wird es unzuverlässig.

Messungen „optimiert": Wer Ausreißer großzügig entfernt, bekommt schöne Zahlen und schlechte Realität. Alle Messungen dokumentieren; Ausreißer nur mit begründeter Ursache entfernen.

Typ 1 bestanden = System okay: Typ 1 prüft nur Lage und Wiederholbarkeit an einem Teil durch einen Bediener. Streuung durch Bedienereinfluss oder Teilespanne wird erst in Typ 2 / Gage R&R sichtbar.

Akzeptanzschwelle zu lax: Cg/Cgk < 1,33 sind international nicht akzeptiert. Eine hausinterne Absenkung macht die Studie wertlos, sobald Kundenaudits ins Haus kommen.

Beispieldaten

Dieses Modul wird mit den folgenden Beispieldatensätzen ausgeliefert — mit einem Klick in der App ladbar.

MSA Typ 1: fähiger Messprozess — Projektvorlage

25 Wiederholmessungen eines 10,0 mm Referenzteils (LSL 9,9 / USL 10,1, T = 0,2 mm). Sehr geringe Streuung, vernachlässigbarer Bias → Cg ≈ 3,8 und Cgk ≈ 3,8 weit über der 1,33-Schwelle. Lehrbuch-Fall eines fähigen Messmittels.

MSA Typ 1: grenzwertiger Messprozess — Projektvorlage

25 Wiederholmessungen mit moderater Streuung und leichtem positiven Bias. Cg ≈ 1,5 liegt knapp über, Cgk ≈ 1,0 knapp unter der 1,33-Schwelle — der Bias zieht die Fähigkeit nach unten. Klassischer Fall für die Bedeutung von Cgk neben Cg.

MSA Typ 1: nicht fähiger Messprozess — Projektvorlage

25 Wiederholmessungen mit hoher Streuung und deutlichem Bias. Cg ≈ 0,6 und Cgk ≈ 0,3 — das Messmittel verfehlt die Fähigkeitsgrenze deutlich. Lehrbuch-Fall für ein abzulehnendes Messsystem.

Verfügbar in folgenden Zyklen

DMAIC: Measure
DMADV: Measure
8D: D2 — Problem beschreiben