Die MFU (Maschinenfähigkeitsuntersuchung) untersucht, wie sich die Maschine in Bezug auf vorgegebene Qualitätsanforderungen verhält.
Allgemeine Informationen zu MFU
Die Eignung von Maschinen, Produkte innerhalb geforderter Spezifikationen anzufertigen, wird dabei als Fähigkeit bezeichnet. Die Fähigkeitsindizes zur Beurteilung der Maschinen heißen Cm und Cmk. Der cm-Wert (Maschinenfähigkeit) gibt lediglich Aufschluss über die Fähigkeit in einem bestimmten Toleranzfeld zu fertigen, wohingegen der cmk-Wert (Maschinenfähigkeitskennwert) die Lage im Toleranzfeld berücksichtigt. Eine konstant bleibende Fähigkeit bei der MFU (engl.: machine capability analysis) wird erreicht, indem Fremdeinflüsse, bzw. in gleichen Zeitabständen auftretende Störeinflüsse identifiziert und abgestellt werden. So besitzt der Prozess der Fertigung einen rein stochastischen oder zufallsverteilten Verlauf.
Ablauf der MFU
Bei einer MFU wird durch eine Kurzzeituntersuchung an der Maschine das Verhalten hinsichtlich der Realisierung vorgegebener Merkmale und Qualitätsanforderungen untersucht. So eine Maschinenfähigkeitsuntersuchung wird in der Regel beim Kauf einer neuen Maschine durchgeführt. Diese Methode findet auch oft vor Inbetriebnahme beim Kunden statt. Auch bereits eingesetzte Maschinen werden in bestimmten Zeitabständen kontrolliert, um die entsprechende Maschinenfähigkeit, die geforderte Qualität zu produzieren, sicherzustellen. Bei Maschinenfähigkeitsuntersuchungen wird in der Regel eine nach statistischen Kriterien festgelegte Stichprobe von Werkstücken (z.B. 60 Stück) unter konstanten Rahmenbedingungen angefertigt. Anschließend messen Sie die für die spätere Funktion des Teiles kritischen Größen. Die 5-M Einflüsse „Mensch, Material, Messmethode, Maschinentemperatur und Fertigungsmethode“ dürfen sich im Rahmen der MFU nicht bzw. nur gering ändern. Diese 5-M Einflüsse definieren sich wie folgt:
Video: Was ist Qualität? https://www.youtube.com/watch?v=OXGiFTJzsOc
- Mensch: Dieselbe Person muss die Maschine während der Untersuchung bedienen.
- Material: Die Person muss das gleiche Material verwenden
- Messmethode: Die verantwortliche Person misst über die ganze Untersuchungsdauer mit demselben Messgerät.
- Maschinentemperatur: Die Temperatur der Maschine soll nicht schwanken
- Fertigungsmethode: Die verantwortliche Person wendet die gleiche Fertigungsmethode (Verfahren) an
Mit den gewonnenen Messwerten wird ein bestangepasstes Verteilungsmodell gesucht, um die Fähigkeitsindizes (Cm und Cmk) zu berechnen. Dabei wird die Lage und Streuung der gemessenen Größen bestimmt. Daraus kann man bei der MFU die Maschinenfähigkeit als Zahlenwert ermitteln. Diese wird mit „Cmk“ für Maschinenfähigkeit bezeichnet und berechnet sich für eine normalverteilte Stichprobe wie folgt:
Die Vorlage Pflichtenheft Beschaffung Maschinen und Einrichtungen gibt Ihnen eine klare Struktur vor, anhand derer Sie das Pflichtenheft mit Ihren individuellen Spezifikationen füllen können.
Werte zur Maschinenfähigkeit
Ein modernes Unternehmen setzt oft eine Maschinenfähigkeit von 1,33 (entspricht 8 Sigma Standardabweichung bei Normalverteilung) oder 1,67 (entspricht 10 Sigma) an. Je kleiner der Wert, desto schlechter die Maschinenfähigkeit. Normalerweise ermittelt man zwei Werte: Cmk gibt an, wie der Mittelwert der Stichprobe zur vorgegebenen Toleranz liegt, cm-Wert zeigt, wie groß die Streuung der Größe ist. Im Idealfall ist Cm=Cmk, da es bei der MFU aber in der Regel immer eine Abweichung zwischen Mittelwert und Nominalwert gibt, ist in der Realität Cmk kleiner als Cm.