Lernfeld 12 · Prüfung Teil 2

Qualitätskennzahlen und Prozessfähigkeit

Qualitätskennzahlen aus Prüfdaten: Cp und Cpk, ppm, First Pass Yield, FMEA, Regelkarte, Pareto- und Ursache-Wirkungs-Diagramm.

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Darum geht es

Prüfsysteme liefern die Daten für die Qualitätssicherung. Der Prozessfähigkeitsindex Cp vergleicht die Toleranzbreite mit der sechsfachen Standardabweichung; er zeigt, ob der Prozess grundsätzlich genau genug ist. Cpk berücksichtigt zusätzlich die Lage des Mittelwerts und nutzt den kleineren Abstand zu den Toleranzgrenzen, geteilt durch drei Standardabweichungen. Viele Kunden fordern Cpk von mindestens 1,33.

Fehlerquoten gibt man oft in ppm an, also Teilen je Million. Die Erstdurchlaufquote (First Pass Yield) zählt nur Geräte, die ohne Nacharbeit bestehen. Eine Qualitätsregelkarte zeigt Merkmale im zeitlichen Verlauf; ein Lauf vieler Punkte auf einer Seite der Mittellinie deutet auf eine Verschiebung hin, auch wenn keine Grenze verletzt ist.

Mit dem Pareto-Diagramm erkennt man die häufigsten Fehlerarten, mit dem Ursache-Wirkungs-Diagramm sammelt man mögliche Ursachen. Die FMEA bewertet Fehler vorbeugend nach Bedeutung, Auftreten und Entdeckung. Maßnahmen werden umgesetzt und ihre Wirkung mit neuen Prüfdaten kontrolliert.

Das solltest du dir merken

Cp betrachtet nur die Streuung, Cpk auch die Lage.
Für Cpk zählt der kleinere Abstand zur Toleranzgrenze.
Nacharbeit zählt nicht zum First Pass Yield.
Ein Lauf auf einer Seite der Mittellinie ist ein Warnzeichen.

Formeln

Prozessfähigkeit: $C_{p} = \frac{OSG - USG}{6 σ}$
Kritische Prozessfähigkeit: $C_{pk} = \frac{m i n ( OSG - x ˉ , x ˉ - USG )}{3 σ}$
Fehlerquote in ppm: $ppm = \frac{n _{fehlerhaft}}{n _{gepr u ¨ ft}} \cdot 1 0^{6}$
Risikoprioritätszahl: $RPZ = B \cdot A \cdot E$

Typische Fehler in der Prüfung

Für Cpk den größeren Abstand verwendet.
Bei Cpk durch 6σ statt durch 3σ geteilt.
Nachgearbeitete Geräte in den First Pass Yield eingerechnet.

Tipps aus der Werkstatt

Cp misst nur die Streuung, Cpk zusätzlich die Lage zum nächsten Grenzwert. Für Cpk nimmst du den kleineren Abstand des Mittelwerts zu den Grenzen und teilst durch 3σ. Fähig gilt ein Prozess meist ab 1,33.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

14 Aufgaben zu „Qualitätskennzahlen und Prozessfähigkeit“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

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Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Elektroniker/-in für Informations- und Systemtechnik, Lernfeld 12. Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.