SCHATZ® Information zur Kalibrierung von Mess- und Prüfmitteln

Veröffentlicht von: Schatz AG
Veröffentlicht am: 28.10.2015 14:48
Rubrik: Wissenschaft & Forschung


(Presseportal openBroadcast) - Jedem, der Mess- und Prüfmittel verantwortet, stellt sich die Frage: Welche Kalibrierung brauche ich? Aus den Zertifikaten für den Auditor muss hervorgehen, dass die Prüfmittel regelmäßig und innerhalb festgelegter Intervalle kalibriert wurden.

Bestehende Normen für Qualitätsmanagementsysteme fordern eine unabhängige und rückführbare Überprüfung der Mess- und Prüfmittel. Der Kernpunkt jeder Überwachung von Mess- und Prüfmitteln ist dabei die fachgerechte und anwendungsorientierte Kalibrierung. Dabei geht es um eine messtechnisch fundierte Begutachtung der verwendeten Mess- und Prüfmittel bzw. darum, ob diese überhaupt noch ihre Aufgabe erfüllen. Denn letztlich dienen diese Einrichtungen dazu, Toleranzen im Fertigungsbereich zu überwachen, die wiederum einen bedeutenden Einfluss auf die Qualität des gefertigten Produktes haben. Somit muss sichergestellt werden, dass auch die Toleranzen der Mess- bzw. Prüfeinrichtungen in einem Bereich liegen, in dem Mess- und Anzeigefehler nicht zur Über- oder Unterschreitung von Fertigungstoleranzen führen.

Was leistet Kalibrierung?

Die Kalibrierung ist ein Messprozess zur zuverlässig reproduzierbaren Feststellung und Dokumentation der Abweichung eines Messgerätes oder einer Maßverkörperung zu einem anderen Gerät oder einer Maßverkörperung, die für die Kalibrierung als Normal bezeichnet wird. Dies bedeutet, es gibt ein genaues Normal, welches selbstverständlich ebenfalls rückführbar kalibriert sein muss und ein ungenaueres Messgerät. Mit einem geeigneten Verfahren und unter definierten Bedingungen wird nun festgestellt, wie weit der Prüfling vom Sollwert abweicht. Die in diesem Satz genannten Vorgaben sind die Grundlage für die Qualität einer Kalibrierung.

Kalibrierung als Wertschöpfung

Dass Kalibrierungen Geld kosten, ist jedem bekannt. Das Bewusstsein dafür, dass die Kalibrierung auch einen Wertschöpfungsprozess darstellt, muss aber erst einmal entstehen. Die Grundlage dafür liegt in dem Vertrauen, dass ein Mess- und Prüfgerät innerhalb seiner Spezifikation ist und bei sach- und fachgerechtem Einsatz immer entsprechend genau misst. Durch regelmäßige Kalibrierungen wird eine datenmäßige und damit belastbare Basis für ein solches Vertrauen geschaffen.
Bei einer Kalibrierung wird festgestellt, ob das Mess- und Prüfgerät innerhalb seiner Spezifikation liegt. Anderenfalls muss das Gerät abgeglichen oder instandgesetzt werden. Die Daten darüber enthält der Kalibrierschein.

Werden die Daten mehrerer Kalibrierungen zusammengetragen und ausgewertet, kann zum Beispiel das Kalibrierintervall überwacht und angepasst und das Messgerät hinsichtlich seiner Zuverlässigkeit eingestuft werden. Durch Erst- und Folgekalibrierungen bekommt ein Messgerät sein messtechnisches Profil, das Aussagen über die Zuverlässigkeit und seine Präzision zulässt, damit wird die Wertschöpfung nachhaltig.

Was bedeutet Rückführbarkeit?

Im Zusammenhang mit Kalibrierungen von Mess- und Prüfgeräten wird immer wieder der Begriff Rückführbarkeit genannt und eine Rückführbarkeit gefordert. Einfach erläutert bedeutet Rückführbarkeit, dass ein beliebiges Messgerät mit einem genaueren Messgerät, einem Normal, kalibriert wird, welches wiederum an einem noch genaueren Normal kalibriert wurde. Diese Kette ist so lange fortzusetzen, bis das genaueste verfügbare Normal, nämlich ein nationales Normal, erreicht wird. Dabei sind bei jeder Stufe eine ganze Reihe von Merkmalen zu dokumentieren, die das Erreichen des Nationalnormals belegen und damit die Rückführbarkeit nachweisen.

Wie bei allen Elementen eines QM-Systems ist die Dokumentation als schriftlicher Nachweis aller Prozessschritte unerlässlich. Das gilt für den Nachweis der durchgeführten Kalibrierungen ebenso wie für den Nachweis, dass diese Kalibrierungen an einem Normal durchgeführt wurden, welches seinerseits an einem kalibrierten Normal kalibriert wurde.

Jedem gemessenen Zahlenwert sind eine ganze Reihe von Attributen zuzuordnen wie z. B. die Messunsicherheit, in der die beschriebenen Fehlereinflüsse zusammengefasst werden und die den ermittelten Zahlenwert verfälschen. Zusammengefasst ist der gemessene Wert und die eingerechnete Messunsicherheit das Messergebnis.

Die ununterbrochene Kette von Kalibrierungen beginnt bei Messgeräten im eigenen Betrieb, die beispielsweise an einem eigenen Prüfsystem geprüft oder kalibriert werden. Somit nimmt der eigene Teststand die Funktion eines Werks- oder Gebrauchsnormals wahr. Dieser Teststand muss in regelmäßigen Zeitabständen kalibriert werden. Die nächsthöhere Stufe ist der Anschluss über ein akkreditiertes Kalibrierlaboratorium.

Über weitere Stufen gelang man dann bis zum nationalen Normal des jeweiligen Landes. Diese Kette von Beziehungen vom Messgerät bis zum nationalen Normal nennt man im messtechnischen Sprachgebrauch die Rückführbarkeitskette.

Wie oft muss kalibriert werden?

Für die Festlegung von Kalibrierintervallen von Mess- und Prüfgeräten gibt es zahlreiche Ansätze:

-Feste anzuwendende Intervalle
-Lösungsansätze zur individuellen Bestimmung des geeigneten Intervalls

Bei einer größeren Stückzahl und Typenvielfalt der vorhandenen Mess- und Prüfgeräte sollte auf eine individuelle Vergabe von Kalibrierintervallen für jedes einzelne Mess- und Prüfgerät verzichtet werden.
Dies hat den Vorteil, dass gleichartige Geräte austauschbar sind. Für die Festlegung eines Kalibrierintervalls sollte bei einem neu angeschafften Gerät in der Regel die Vorgabe beziehungsweise Empfehlung des Herstellers übernommen werden. Aus der Erfahrung heraus haben die meisten Geräte ein Intervall von 12 beziehungsweise 24 Monaten. Sollte das Ziel darin bestehen, das Kalibrierintervall aus Kostengründen hochzusetzen, so sollte man das nur tun, wenn das Messgerät bauarttechnisch eine solche Intervalländerung erlaubt und eine Auswertung der Kalibrierergebnisse dieses zulässt.

Möchte man eine Intervallanpassung auf Basis der technischen Gerätehistorie vornehmen, muss man sich mit den Ergebnissen erfolgter Kalibrierungen auseinandersetzen. Dies bedeutet, dass die Kalibrierergebnisse, die auf dem Kalibrierschein dokumentiert sind, ausgewertet werden müssen. Bei einer Bewertung der Kalibrierscheine muss berücksichtigt werden, ob es sich ausschließlich um eine Kalibrierung handelte, ob ein Abgleich erfolgt ist oder eine Reparatur erforderlich war. Mit einer Auswertung dieser Daten ist es möglich, ein Kalibrierintervall zu definieren. Von einer rein wirtschaftlichen Entscheidung, ein Kalibrierintervall zu verlängern, ist mit Nachdruck abzuraten. Dabei spielt es auch keine Rolle, ob ein Messgerät häufig oder selten benutzt wird.

Um einer Willkür bei der Festlegung der Kalibrierintervalle zu vermeiden, hat man sich in verschiedenen Arbeitsgruppen und Fachausschüssen dazu entschlossen, die Gültigkeit von Kalibrierscheinen zu begrenzen. Das bedeutet, dass die Kalibrierscheine eine Gültigkeitsdauer haben, nicht jedoch die Kalibrierung beziehungsweise das Kalibrierintervall. DIN 51309 besagt, dass die Gültigkeitsdauer des Kalibrierscheines maximal 26 Monate beträgt. Hieraus kann man ersehen, dass eine deutliche Empfehlung existiert, das Kalibrierintervall maximal auf zwei Jahre zu begrenzen.

Letztendlich stellt sich die Frage, wann denn die Gültigkeit der Kalibrierung abläuft. Zur Beantwortung dieser Frage gibt es keine offizielle normenbasierte Vorgabe. Realistisch wäre es, nicht ein Datum, sondern den Kalibriermonat festzulegen, damit ein entsprechender Spielraum zur Re-Kalibrierung vorhanden ist. Jedes Kalibrierintervall beginnt ab dem Datum der Kalibrierung und nicht ab dem Datum der Nutzung.

Werkskalibrierschein oder DAkkS-Kalibrierung?

Bei der Planung zur Kalibrierung muss man sich die Frage stellen, ob eine Werkskalibrierung ausreicht oder eine DAkkS-Kalibrierung benötigt wird. Dabei kann diese Frage nicht auf Grundlage der Kosten beantwortet werden. Denn eine DAkkS-Kalibrierung ist aufgrund der deutlich höheren Anzahl an Messpunkten, die ermittelt werden müssen und der damit verbundenen Fehlerberechnung deutlich aufwändiger, als eine Werkskalibrierung und verursacht entsprechend höhere Kosten.

Eine offizielle Definition für den Begriff Werkskalibrierung gibt es nicht. Aus diesem Grund weiß man niemals genau, was angeboten wird und von wem es angeboten wird. Eine Werkskalibrierung sollte in der Regel in Anlehnung an Normen oder Regelwerke durchgeführt werden. Diese Kalibrierung reicht für viele Anwendungen aus und ist z. B. mit dem Laborsystem SCHATZ®-ANALYSE durchzuführen.

Mehr zur SCHATZ®-ANALYSE finden Sie unter: http://www.schatz-ag.com/produkte/analyse/

Ein Dienstleister, der Werkskalibrierungen durchführt, sollte unbedingt nach EN ISO 17025 akkreditiert sein, um die geforderte Rückführbarkeit sicherzustellen. Dies gilt zum Beispiel für alle DAkkS-akkreditierten Kalibrierlaboratorien in Deutschland. Ein Kalibrierlaboratorium, das eine solche Akkreditierung besitzt wie die SCHATZ AG, hat ein Qualitätsmanagement-System und beachtet grundsätzlich die gesamten Vorgaben bestehender Normen und Richtlinien. Als Auswahlkriterium, ob ein Werkskalibrierschein ausreicht oder eine DAkkS-Kalibrierung notwendig ist, dient die Einstufung des Messgerätes hinsichtlich der Anwendung:
-Ist das Messgerät regelmäßig in Gebrauch, um kritische oder qualitätsrelevante Messungen durchzuführen?
-Oder werden mit dem Messgerät andere Mess- und Prüfgeräte kalibriert?

Ordnet man die Mess- und Prüfgeräte in die verschiedenen Ebenen der Kalibrierhierarchie ein, stellt man fest, dass Gebrauchsnormale vorhanden sind. Hierzu gibt die DKD-4 präzise Auskunft:
"Gebrauchsnormale oder Werksnormale müssen durch ein akkreditiertes Kalibrierlaboratorium kalibriert und so auf nationale Normale rückführbar sein."

Dies ist eine eindeutige Entscheidungshilfe dafür, welche Mess- und Prüfmittel unbedingt eine DAkkS-Kalibrierung benötigen. Bei DAkkS-Kalibrierungen wird der gesamte Ablauf einer Kalibrierung bis hin zu Form und Inhalt der Kalibrierscheine vom DKD vorgeschrieben, was zu einem wesentlich höheren Aufwand bei diesen Kalibrierungen führt.

Für die Erstellung von Werkskalibrierscheinen gibt es nicht für alle Parameter Vorgaben und somit liegen diese im Ermessensbereich des Kalibrierlaboratoriums. Bei Werkskalibrierscheinen muss daher unbedingt darauf geachtet werden, dass sowohl die Messunsicherheit, als auch die Anteile, die zur Messunsicherheit führen, ausgewiesen sind und die Rückführbarkeit belegt ist.

Kalibrierungen ohne Angabe der Messunsicherheit sind wertlos. Ob Werks- oder DAkkS-Kalibrierungen notwendig sind, entscheidet somit die Kalibrierhierarchie, die für den Betrieb angelegt wurde.

Mehr zu den Möglichkeiten der DAkkS-Kalibrierung und Schraubuntersuchung finden Sie unter: http://www.schatz-ag.com/dienstleistungen/

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