Prozessaudit für Präzisionsteile | Yujiaxin Tech

Datum:[2026/10/21]

Prozessaudit für Präzisionsteile | Cp und Cpk belegen Toleranzen | Yujiaxin Tech

Eine Zeichnung nennt eine Toleranz. Ob diese Toleranz in jeder Charge gehalten wird, steht nicht auf der Zeichnung. Zwischen beidem liegt eine Kette: vom Merkmal über den Prozessschritt bis zum Nachweis. Die Prozessnachweise, die ein Prozessaudit prüft, sind der Anfang dieser Kette.

Die kurze Antwort: Ein Prozessaudit klärt, ob eine Fertigungsstufe die Zeichnungstoleranz nach Schichtwechsel, Werkzeugwechsel und neuem Materiallos noch hält. Es klärt nicht, ob eine Charge die Prüfung bestanden hat. Wer eine Freigabe für die Serie braucht, fragt deshalb nicht nach dem letzten Prüfbericht, sondern nach der Kette dahinter. Im Folgenden geht es um drei Dokumente, die übereinstimmen müssen, um den Rechenweg für Cp und Cpk, um einseitige Toleranzen, um den Abstand zu Pp und Ppk und um die Grenzen der Stichprobe.

Wo ein Prozessaudit beginnt

Ein Teil nehmen, das vor einer Stunde von der Maschine kam, und von dort rückwärts lesen. Der Pfad ist festgelegt: Kennzeichnung und Chargennummer, Fertigungsaufzeichnung, eine Zeile im Control Plan, ein Fehlermodus in der PFMEA, die Version der Arbeitsanweisung an der Maschine, die Qualifikation des Bedieners, das Parameterprotokoll der Schicht, ein Punkt im Regelkartenbild.

In der Praxis bricht die Kette bei einem Prozessaudit selten im Büro. Die Arbeitsanweisung ist eine Version alt, das Parameterprotokoll endet beim ersten Teil, der Punkt im Regelkartenbild lässt sich keiner Charge zuordnen.

Jeder dieser drei Befunde macht aus einer Fähigkeitszahl einen Referenzwert. Ein Nachweis ohne Chargenbezug bleibt ein Blatt Papier mit Datum. Nachweise, die sich keiner Charge zuordnen lassen, tragen keine Entscheidung.

Prüfmerkmal, Regelkarte, Reaktionsplan im Prozessaudit

Control Plan, PFMEA und Arbeitsanweisung beschreiben dasselbe Merkmal auf drei Wegen: wie es gelenkt wird, was bei Verlust der Lenkung passiert, was der Bediener tut. Jedes Dokument muss auf die beiden anderen verweisen.

Der Bruch entsteht meist beim Symbol für besondere Merkmale. Ein Symbol auf der Zeichnung braucht dasselbe Symbol im Control Plan, eine passende Bedeutungzahl in der PFMEA und dieselbe Kennzeichnung in der Arbeitsanweisung. Verschwindet es auf halbem Weg, behandelt eine Ebene das Merkmal nicht mehr als besonders.

Ein leeres Feld beim Reaktionsplan bedeutet: keine Lenkung. Es muss festgehalten sein, wer reagiert, innerhalb welcher Zeit, wie viel Ware gesperrt wird und was eine Nachprüfung auslöst. Ohne diese Angaben hat eine Fähigkeitszahl keinen Entsorgungspfad. Am Reaktionsplan zeigt sich, ob die Lenkung gelebt wird oder nur dokumentiert ist.

Welche Fertigungsroute das Teil nimmt, gehört zur Vorklärung, deshalb gilt: die Fertigungsroute vor dem Prozessaudit festlegen.

Cp und Cpk: der Rechenweg entscheidet

Cp ist (USL - LSL) / 6σ. Der Zähler ist die Breite des Toleranzbandes, der Nenner die sechsfache Streuung des Prozesses. Cp beantwortet nur eine Frage: ob das Band breit genug ist. Zur Lage sagt die Zahl nichts.

Cpk nimmt die kleinere der beiden Seiten, min[(USL - μ)/3σ, (μ - LSL)/3σ]. Die nähere Toleranzgrenze bestimmt das Ergebnis. Cp ist immer größer oder gleich Cpk, gleich nur bei mittiger Lage, und die Differenz ist der Preis der Mittenverschiebung.

Das Sigma ist die Streuung innerhalb der Untergruppen, meist über R̄/d2 geschätzt, und enthält keine Verschiebung zwischen den Untergruppen. Üblich sind 25 Untergruppen mit 4 oder 5 Teilen, etwa 100 bis 125 Messwerte, über Schichten und Materiallose verteilt. Daten aus einer Woche beschreiben eine Woche. Bei zu kleinem Umfang wird der Index zufällig gut oder schlecht, und die Zahl verliert ihre Aussagekraft.

Unter der Annahme einer Normalverteilung entspricht Cpk 1,33 etwa 63 ppm zweiseitig und Cpk 1,67 etwa 0,6 ppm. Übliche Vorgaben sind 1,33 für allgemeine und 1,67 für besondere Merkmale. Die sechs Fertigungsverfahren unterscheiden sich, und was ein Prozessaudit je Fertigungsverfahren prüft, ist eine eigene Betrachtung.

Einseitige Toleranzen und warum Cp dort ausfällt

Ebenheit, Rundlauf, Position und Rauheit haben eine Grenze, nicht zwei. Damit fehlt die Breite USL minus LSL, und Cp lässt sich nicht berechnen.

Wer für ein solches Merkmal trotzdem Cp ausweist, rechnet mit einer erfundenen zweiten Grenze. Das ist kein konservativer Ansatz, sondern ein Rechenfehler. Zulässig bleibt Cpu bei einer Obergrenze und Cpl bei einer Untergrenze; anzugeben ist, welche der beiden gilt.

Diese Merkmale sind häufig nicht normalverteilt, weil sie an der Null begrenzt sind. Eine Normalverteilungsannahme überschätzt dann die Fähigkeit. Form- und Lagetoleranzen sind der Regelfall, deshalb betrifft dieser Fehler viele Prüfberichte. Sauber ist der Weg über den Anteil außerhalb der Grenze oder über ein verteilungsfreies Verfahren, und der Bericht muss das Verfahren nennen.

Pp und Ppk: der Abstand zwischen kurzfristig und langfristig

Pp und Ppk nutzen dieselben Formeln mit der Gesamtstreuung s, die Verschiebungen zwischen Untergruppen enthält.

Ist der Prozess stabil und die Stichprobe breit genug, liegen beide Zahlen nah beieinander. Ein großer Abstand zeigt Verschiebungen: Schichtwechsel, neues Materiallos, Werkzeugwechsel, Wartung. Die Differenz ist damit selbst ein Prüfmerkmal.

Cpk 1,72 gegen Ppk 1,31 ist kein Rechenfehler. Die Lücke von 0,41 bedeutet, dass zwei Kurven nicht deckungsgleich sind, und sie zeigt auf die Randbedingung, die nie gelenkt wurde. Diese Information ist mehr wert als der Cpk-Wert allein.

Voraussetzung ist ein Prozess im statistisch beherrschten Zustand; ein Cpk aus unbeherrschten Daten trägt keine Freigabe. Die Herkunft der Zahlen ist eine andere Frage, und Messfähigkeit zeigt die Herkunft der Zahlen, nicht die Stabilität des Prozesses. Werkstoff- und Dichtefenster für MIM und Pulvermetallurgie sind veröffentlicht, etwa in den MPIF-Standards und Ressourcen.

Stichprobe ist kein Fähigkeitsnachweis

AQL ist ein annehmbares Qualitätsniveau. Ein Stichprobenplan liefert Annahme oder Rückweisung und steuert das Risiko, eine schlechte Charge anzunehmen. Er erlaubt per Definition einen Anteil nicht konformer Teile in einer angenommenen Charge.

Ein Prozessaudit kann daraus keine Fähigkeit ableiten. Fähigkeit braucht Messdaten über mehrere Chargen, zeitlich geordnet und ohne Auswahl. Eine Rückweisung ist ein klares Signal, eine Annahme ist keines. Ein bestandenes Erstmuster belegt die Rüstung, nicht die Fähigkeit.

Auch eine 100-Prozent-Prüfung ist kein Null-Fehler-Ausgang: Prüfen hat eine eigene Fehlerrate, und Ermüdung sowie zu geringe Auflösung des Messmittels lassen Fehler durch. Eingriffsgrenzen stammen aus der Prozesshistorie, Toleranzgrenzen vom Kunden, und beide sind nicht austauschbar.

Normnummern und Konformitätsbewertung sind über NIST Standards.gov öffentlich nachlesbar.

Schluss

Drei Befunde entwerten eine Fähigkeitszahl: Die Kette passt nicht zusammen, der Rechenweg ist falsch, oder der Reaktionsplan ist leer. Bei Yujiaxin Tech liest ein Prozessaudit, ob Aufzeichnungen und Teile zusammenpassen. Es sieht nicht jede reale Schwankung, Aufzeichnungen entstehen oft nachträglich, und ein kurzer Besuch beprobt den Ablauf. Ein bestandenes Audit ist kein Nachweis der Prozessfähigkeit.

Der nächste Schritt ist kein schönerer Bericht, sondern ein Gang durch die Fertigung mit der Liste der kritischen Merkmale und den sieben Fragen in der Reihenfolge. Wer sie einmal durchgeht, merkt schnell, welche Ebene fehlt. Yujiaxin Tech baut die Prozesslenkung am Modell von ISO 9001 und IATF 16949 auf, führt besondere Merkmale als eigene Zeilen im Control Plan und hält sie auf Cpk 1,67; Prozesssteuerung und Qualitätssystem bei Yujiaxin Tech beschreibt diese Praxis.

Der schnellste Test: kritische Merkmale mitbringen und den Prozess gemeinsam bewerten.