Die qualifizierte Abnahme eines industriellen Vision-Systems basiert auf statistischen Verfahren der Messsystemanalyse (MSA). Messende Systeme werden über MSA Verfahren 1 (Fähigkeitsnachweis) und Verfahren 3 (Gesamtsystem ohne Bediener) validiert. Rein visuelle Gut-/Schlecht-Entscheidungen erfordern den mathematischen Nachweis einer attributiven Prüfprozesseignung nach VDA Band 5.
Warum ein einfacher Funktionstest für Qualitätsmanager nicht ausreicht
Dass ein Kamerasystem im Labor eine Handvoll Musterteile fehlerfrei sortiert, besitzt keine statistische Aussagekraft für den industriellen Serienbetrieb. Im echten Dreischichtbetrieb wirken kontinuierlich Störgrössen auf das System: Vibrationen der Spritzgussmaschine, mechanisches Spiel in den Führungsnestern, Temperaturdrifts elektronischer Komponenten sowie minimal alterndes Umgebungslicht. Eine Abnahme nach Automobil- und Maschinenbaustandards fordert daher den mathematischen Nachweis der Wiederhol- und Vergleichspräzision. Bei messenden Systemen mit engen Toleranzen spielt zusätzlich die Objektivwahl eine entscheidende Rolle – siehe dazu unseren Artikel zu telezentrischen Objektiven.
Die drei Säulen der industriellen Systemvalidierung
- MSA Verfahren 1 (Cg/Cgk-Untersuchung): Ein zertifiziertes, absolut genau vermessenes Referenzteil wird mindestens 25-mal (besser 50-mal) in ununterbrochener Folge im Messfenster erfasst, ohne das Teil physisch zu entnehmen. Hierbei wird die reine Sensor- und Softwarestreuung isoliert.
- MSA Verfahren 3 (R&R-Studie für Automatiksysteme): Da bei vollautomatisierten Prüfstationen kein menschlicher Bediener eingreift, wird der Fokus auf die mechanische Handhabung gelegt. Typischerweise werden 10 bis 20 unterschiedliche Serienteile in mehreren Durchläufen inklusive realer Teilezuführung und mechanischer Neueinlage gemessen.
- Attributive Prüfprozesseignung (Kappa-Wert): Fällt das Kamerasystem eine reine Klassifikationsentscheidung (z. B. Vorhandensein eines O-Rings, Ja/Nein-Entscheidung), greifen metrische Verteilungen nicht. Zur Abnahme wird ein kalibrierter Teilesatz aus klaren Gutteilen, eindeutigen Fehlern sowie kritischen Grenzmusterteilen („Grenz-i.O.“ und „Grenz-n.i.O.“) mehrfach blind geprüft.
Als Freigabegrenzwerte gelten dabei in der industriellen Praxis:
- MSA Verfahren 1: Cg und Cgk ≥ 1,33
- MSA Verfahren 3: %GRR < 10 % (max. 30 % in Ausnahmefällen)
- Attributive Prüfung: Cohen-/Fleiss-Kappa ≥ 0,80
Die Softwarearchitektur von THOPinspect verfügt über integrierte statistische Exportfunktionen (CSV/Data-Logger). Dadurch können Sie die Rohdaten für MSA1-, MSA3- und Kappa-Berechnungen direkt auf Knopfdruck generieren und lückenlos im Audit vorlegen.