# MSA 3 — Verfahren 3 (Automatisierte Messsysteme)
Die MSA 3 ist eine **MSA 2 für automatisierte Messsysteme**, z. B. Koordinatenmessmaschinen (KMM), optische Messmaschinen oder Messroboter. Da bei automatisierten Messsystemen kein Einfluss durch verschiedene Prüfer besteht, wird **nur ein Prüfer** (das Messgerät selbst) benötigt. Stattdessen liegt der Fokus auf der **Wiederholbarkeit** (Equipment Variation) des Messsystems über eine größere Stichprobe.
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## Übersicht
### Zweck und Einsatzgebiet
Die MSA 3 wird eingesetzt, wenn das Messsystem **automatisiert** arbeitet und der Bediener keinen oder nur minimalen Einfluss auf das Messergebnis hat. Typische Anwendungsfälle:
- **Koordinatenmessmaschinen (KMM)** — CNC-gesteuerte 3D-Messgeräte
- **Optische Messmaschinen** — Kamerasysteme, Laservermessung
- **Messroboter** — Automatisierte Inline-Messstationen
- **Automatisierte Prüfstände** — Serienbegleitende Messeinrichtungen
Da bei diesen Systemen die **Vergleichbarkeit zwischen Prüfern** (AV) nicht relevant ist, entfällt dieser Varianzanteil. Die Analyse konzentriert sich vollständig auf die **Wiederholbarkeit** (EV) des Messsystems.
### Abgrenzung zur MSA 2
| Eigenschaft | MSA 2 | MSA 3 |
|---|---|---|
| **Einsatzgebiet** | Manuelle Messsysteme mit mehreren Prüfern | Automatisierte Messsysteme (Messmaschinen) |
| **Prüfer** | 3 Prüfer | 1 Prüfer (Automat) |
| **Teile** | 10 Teile | 25 Teile |
| **Messungen pro Teil** | 3 Messungen × 3 Prüfer = 9 | 6 Messungen × 1 Prüfer = 6 |
| **Varianzkomponenten** | EV + AV + Interaktion | Nur EV (keine AV, keine Interaktion) |
| **Fokus** | Wiederholbarkeit + Vergleichbarkeit | Nur Wiederholbarkeit |
| **ANOVA-Modell** | Teil + Prüfer + Teil×Prüfer + Rest | Teil + Rest (vereinfacht) |
### Typischer Ablauf
1. 25 Teile auswählen, die den Toleranzbereich abdecken
2. Referenzwerte und Toleranzgrenzen festlegen
3. Jedes Teil 6-mal mit dem automatisierten Messsystem messen
4. Messdaten in my8data eingeben
5. Berechnung ausführen und Kennwerte auswerten
> **Info:** Die MSA 3 nutzt 25 Teile statt 10 (wie bei der MSA 2), da automatisierte Systeme eine größere Stichprobe effizient verarbeiten können und dies die statistische Aussagekraft der Wiederholbarkeitsbewertung erhöht.
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## Eingabe
### Stammdaten
Vor der Dateneingabe legen Sie die Stammdaten fest:
| Feld | Beschreibung | Hinweis |
|---|---|---|
| **Prüfer** | Bezeichnung des Messsystems / der Messmaschine | z. B. "KMM-001" oder "Zeiss Contura" |
| **Referenzwert** | Bekannter wahrer Wert des Merkmals | Muss durch übergeordnetes Messmittel bestimmt sein |
| **Obere Toleranzgrenze (OTG)** | Obere Spezifikationsgrenze | Gemäß Zeichnung |
| **Untere Toleranzgrenze (UTG)** | Untere Spezifikationsgrenze | Gemäß Zeichnung |
> **Info:** Im Feld „Prüfer" wird bei der MSA 3 die Bezeichnung des automatisierten Messsystems eingetragen — nicht der Name eines Bedieners, da es nur einen „Prüfer" (die Maschine) gibt.
### Messdaten eingeben
Die Datentabelle hat **6 Spalten** (Messung 1 bis Messung 6) und **25 Zeilen** (Teile):
| Spalte | Beschreibung |
|---|---|
| **Messung 1** | Erste Messung jedes Teils |
| **Messung 2** | Zweite Messung jedes Teils |
| **Messung 3** | Dritte Messung jedes Teils |
| **Messung 4** | Vierte Messung jedes Teils |
| **Messung 5** | Fünfte Messung jedes Teils |
| **Messung 6** | Sechste Messung jedes Teils |
Jede Zeile entspricht einem Teil. Alle 25 Teile werden jeweils 6-mal gemessen.
> **Tipp:** Die Tabelle erlaubt das Einfügen zusätzlicher Zeilen, falls mehr als 25 Teile gemessen werden sollen. Nutzen Sie Copy & Paste (`Strg+C` / `Strg+V`), um Messdaten aus Excel zu übertragen.
> **Warnung:** Stellen Sie sicher, dass alle Messungen unter gleichen Bedingungen durchgeführt werden (gleiche Aufspannung, gleiches Messprogramm, gleiche Umgebungsbedingungen). Nur so ist die Wiederholbarkeit des Messsystems korrekt bewertbar.
### Hinweise zur Versuchsdurchführung
- **Gleiche Messbedingungen:** Alle Messungen sollten mit demselben Messprogramm und denselben Einstellungen erfolgen.
- **Randomisierung:** Messen Sie die Teile in zufälliger Reihenfolge, um systematische Drift-Effekte zu erkennen.
- **Aufspannung:** Jedes Teil muss für jede Wiederholmessung neu aufgespannt werden, um den realen Messprozess abzubilden.
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## Kennwerte
### Varianzkomponenten
Da bei der MSA 3 nur ein Prüfer (die Messmaschine) beteiligt ist, vereinfacht sich die Varianzzerlegung:
| Varianzkomponente | Beschreibung | MSA 3 |
|---|---|---|
| **EV (Equipment Variation)** | Streuung durch das Messgerät (Wiederholbarkeit) | Wird berechnet — Hauptkennwert |
| **AV (Appraiser Variation)** | Streuung durch verschiedene Prüfer (Vergleichbarkeit) | Entfällt (immer 0) — nur 1 Prüfer |
| **Interaktion (Teil × Prüfer)** | Wechselwirkung zwischen Teil und Prüfer | Entfällt — nur 1 Prüfer |
| **PV (Part Variation)** | Streuung zwischen den Teilen | Wird berechnet |
| **GRR** | Gesamte Messsystemstreuung | = EV (da AV = 0) |
### ANOVA-Ergebnisse
Die ANOVA der MSA 3 verwendet ein **vereinfachtes Modell** ohne Prüfer- und Interaktionseffekte:
| Quelle | Beschreibung |
|---|---|
| **Teil** | Varianzanteil durch die Unterschiede zwischen den 25 Teilen |
| **Residuen** | Varianzanteil durch die Wiederholmessungen (= Equipment Variation) |
> **Info:** Im Vergleich zur MSA 2 entfallen die Zeilen „Prüfer" und „Teil × Prüfer" in der ANOVA-Tabelle. Das ANOVA-Modell ist dadurch einfacher und direkter interpretierbar.
### Kennwertübersicht
| Kennwert | Beschreibung | Bewertung |
|---|---|---|
| **%EV** | Anteil der Gerätestreuung an der Toleranz | Je kleiner, desto besser |
| **%GRR** | Gesamtanteil der Messsystemstreuung (= %EV bei MSA 3) | ≤ 10 %: fähig, 10–30 %: bedingt fähig, > 30 %: nicht fähig |
| **%PV** | Anteil der Teilestreuung | Sollte den größten Anteil ausmachen |
| **ndc** | Anzahl unterscheidbarer Kategorien | ≥ 5: ausreichend |
### Bewertungskriterien
| Bewertungsbereich | Kriterium | Maßnahme |
|---|---|---|
| **%GRR ≤ 10 %** | Messsystem fähig | Messsystem ist für den vorgesehenen Zweck geeignet |
| **10 % < %GRR ≤ 30 %** | Bedingt fähig | Verbesserungen empfohlen — Messprogramm optimieren, Aufspannung prüfen |
| **%GRR > 30 %** | Nicht fähig | Messsystem überprüfen, kalibrieren oder ersetzen |
### Diagramme
Die MSA 3 stellt zwei Diagramme zur Verfügung:
1. **Boxplot nach Teilen** — Zeigt die Streuung der 6 Messungen pro Teil. Hilft zu erkennen, ob bestimmte Teile stärker streuen als andere.
2. **GRR-Bewertungsdiagramm** — Balkendiagramm mit den Varianzanteilen (EV, PV) und farblicher Bewertung.
> **Info:** Im Vergleich zur MSA 2 fehlen die Diagramme „Interaktionsplot" und „Boxplot nach Prüfer", da diese bei nur einem Prüfer nicht sinnvoll sind.
> **Tipp:** Wenn die Wiederholbarkeit (EV) zu hoch ist, prüfen Sie folgende mögliche Ursachen: Verschleiß am Messtaster, ungenaue Aufspannung, Temperaturschwankungen, Vibrationen oder ein veraltetes Messprogramm.