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Produktprüfbarkeit
Prüfbarkeit der Produktmerkmale

Produktprüfbarkeit

Mittels geeigneter Prüfung soll nachgewiesen werden, dass das Endprodukt alle dem Kunden garantierten bzw. vom Kunden geforderten (spezifizierten) Qualitätsmerkmale erfüllt. Die Prüfung eines Merkmals ist jedoch kritisch auf ihre Notwendigkeit und im Hinblick auf eine wirtschaftliche Verträglichkeit zu überprüfen. Weiters ist zu klären, wie und in welchem Umfang die spezifizierten Produktmerkmale auch messtechnisch einer Überprüfung zugänglich sind.

Auch ein prüfverfahren muss erst den Nachweis erbringen, dass es für diese Prüfung geeignet ist. Der nachweis der Prüfsicherheit ist durch Risikobetrachtungen zu erbringen.Es besteht nicht selten ein erschreckende Diskrepanz zwischen untersteller und tatsächlicher prüfsicherheit (DANZER [1] S.124).

Produktprüfbarkeit bei elektronischen Bauteilen

Bei komplexen Produkten wie es z.B. elektronische Bauteile sind, gibt es darüber eine Unmenge theoretischer Abhandlungen. Beispielsweise würde ein Datenspeicher, bei welchem alle 100 % der Felder mit 100% aller möglichen Funktionsprüfungen getestet würde, astronomisch lange Prüfzeiten erfordern. Prüfspezialisten optimieren deshalb Prüfroutinen, neuerdings mit Unterstützung von CAD-Hilfsmitteln bereits im Zuge der Designphase. Auch die Entwicklung der Prüfsoftware zum Austesten fertiger Schaltungen erfolgt heute weitgehend mit Unterstützung von Simulationsprogrammen. Der wichtigste Schritt zu Beginn ist die Festlegung der erforderlichen Prüfmerkmale. Die Prüfmerkmale sollen unter Berücksichtigung wirtschaftlicher Einschränkungen nach Möglichkeit alle spezifizierten Qualitätsmerkmale abdecken. Gerade bei Massenware wird um jede Sekunde Prüfzeit gefeilscht und stellt letzlich einen wirtschaftlichen Kompromiß zwischen Kosten und gesicherte Prüfung aller Qualitätsmerkmale dar. Im Bereich der Prüfplanung für elektronische dynamische Halbleiterspeicher gibt es beispielsweise eine Reihe (theoretischer) Untersuchungen, welche besagen, dass die Prüfdauer, wollte man alle denkbaren Kombinationen der spezifizierten Datenblattangaben an sämtlichen Speicherzellen abtesten, die Prüfzeit ins astronomische steigen würde. Die Auswahl geeigneter und zeitsparender Prüfkombinationen gehört deshalb zum Entwicklungs-Know-Kow jedes Herstellers bzw. jedes Prüfentwickler. Einen besonderer Punkt in der Prüfprogrammentwicklung stellt auch der Einbau nötiger Vorhalte dar, um Prüftoleranzen entsprechend zu berücksichtigen.

Grenzen der Prüfbarkeit

Die Prüfplanung sollte berücksichtigen, dass insbesondere jene Merkmale geprüft werden, welche Probleme bzw. Zielabweichungen erwarten lassen. Häufig sind es jedoch die unerwartet und unvermutet auftretenden Zielabweichungen, welche eventuell nicht gemessen werden und beim Kunden dann zu Problemen führen. Häufig werden auch nur Einzelmerkmale abgetestet, nicht aber Merkmalskombinationen. In der Praxis sind es dann manchmal solche Kombifehler, die beim Kunden Probleme machen.

Solche Kombifehler werden häufig erst mit dem ersten Auftreten beim Kunden entdeckt. Hier können vorgelagerte Risikountersuchungen und Auswertungen von Erfahrungen und bereits aufgetretenen Problemen Risiken verringern. Aber eine 100% lückenlose messtechnische Überprüfung ist zumindest bei komplizierteren Produkten nicht sinnvoll, da diese viel zu teuer und daher nicht konkurrenzfähig wäre.

Ein ganz spezielles problem des Prüfdurchschlupfs gibt es trotz 100%-Konztrollen bei optisch-visuellen Prüfungen durch menschliche Prüfer. Selbst 100% Prüfungen können bei menschlichen Prüfungen einen Schlupf aufweisen. Dem Verfasser sind Durchschlupf selbst bei mehrfacher 100%-Selektion bekannt. Dies gilt auch für Sortierprüfungen. Dieses Problem wird man erst durch den verstärkten Einsatz automatischer optisch-visueller Erkennungssysteme in den Griff bekommen.

Oft wird durch entsprechende Prüfplanung und durch eine 100% Ausgangsprüfung als Garant dafür gesehen, dass der Kunde nur erstklassige Ware geliefert bekommt und daher keine Qualitätsprobleme auftreten können. Die Gründe hierfür können vielfältig sein.

  1. Lücken in der Prüfmerkmalsfestlegung
    Es ist -zumindest bei komplexeren Produkten wie beispielsweise hochkomplexen elektronischen Bauteilen- praktisch unmöglich, sämtliche Produktparameter abzutesten. Aus Optimierungsgründen für Kosten und Prüfdauer werden nur Teilmengen aller Prüfparameter abgetestet und für den Rest Korrelationen unterstellt.
  2. Die Prozessparameter zeigen Verlustfunktionen derart, dass mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit fehlerhafte Produkte zu erwarten sind. Insbesondere solche "Ausreisser" sind durch Prüfungen nur äußerst schwer zu beherrschen.

Der einzig richtige Weg in solchen Fällen setzt bei den Prozessen an, um diese fähig und robust zu machen. Noch so ausgeklügelte Prüfpläne können hier nicht alle Risiken erfassen, denn Qualität lässt sich nicht in die Produkte hineinprüfen.

Insbesondere geprüft werden jene Merkmale, welche Probleme bzw. Zielabweichungen erwarten lassen. (Prüfplanung). Häufig sind es jedoch die unerwartet und unvermutet auftretenden Zielabweichungen, welche eventuell nicht gemessen werden und beim Kunden dann zu Problemen führen. Oft sind es auch Kombifehler.

Häufig sind es unerwartete Produkteinsätze des Kunden oder die unvermutet oder unerwartet auftretnden Zielabweichungen, welche plötzlich zu Problemen führen. ganz besonders gilt das für die in Zuverlässigkeitstests abgeprüfte Langzeitstabilität der Prüfparameter. Hier kommt noch die Frage nach dem Praxisbezug der langzeitmodelle dazu!

Hier können vorgelagerte Risikountersuchungen und Auswertungen von Erfahrungen und bereits aufgetretenen Problemen Risiken verhindern. Aber eine 100% lückenlose messtechnische überprüfung ist zumindest bei komplizierteren Produkten nicht sinnvoll, da nicht konkurrenzfähig. Und auch 100% - Prüfungen können einen Schlupf aufweisen, insbesondere auch dann, wenn Prüfergebnisse durch menschliche Kontrollen zustandekommen (z.B. optisch-visuelle Prüfungen).

Dies gilt aber auch für Sortierprüfungen. Selbst 100%- Prüfungen können falsche Ergebnisse liefern oder einen Schlupf aufweisen. Dies gilt insbesondere für optidsche Prüfungen, wo Menschen Fehler erkennen müssen (wird zunehmend durch automatische Erkennungssysteme ersetzt). Es ist eine interessante Erkenntnis aus der prüfpraxis (auch des Autors), dass man selbst durch Mehrfach-100%-Prüfungen sich die Prüfschärfe nicht beliebig erhöhen läßt. Die Praxis lehrt, dass auch die Einplanung einer 100% Sortierprüfung nicht automatisch sicherstellt, dass tatsächlich alle Einheiten mit Grenzwertüberschreitungen erkannt werden (DANZER[1] S.124). Besonders schwierig wird doies bei zuvor noch nie aufgtretenen fehlern oder speziellen Kundenforderungen.

Die solcherart festgelegten (qualitätskritischen) Prüfmerkmale müssen mess- und prüftechnisch erfasst werden. Die Voraussetzungen hierzu werden bei der Prüfplanung geschaffen. Nur in Ausnahmefällen und in Ermangelung anderer Möglichkeiten (wenn die prozesstechnischen Zusammenhänge nur ungenau bekannt sind) und daher auf dieser Ebene die (einige) Qualitätsmerkmale nicht eindeutig "gesteuert" werden können, sollen/ dürfen Sortierprüfungen zum Einsatz kommen (DANZER [1] S.122).

Zusammenfassend kann nach DANZER festgestellt werden, dass Qualitätssicherung (allein durch) Prüfung des Endergebnisses UNSICHER ist! ([1] 125).


Literaturhinweise

  1. Danzer, H.H.: "Qualitätsmanagement im Verdrängungswettbewerb" TAW-Verlag Wuppertal ISBN 3-930526-01-8 und Verlag Industrielle Organisation Zürich 1995 ISBN 3-85743-979-3
  2. Geiger, W.:"Qualitätslehre, Einführung, Systematik, Terminologie", 2.Auflage, Vieweg Verlag, 1994
  3. Masing, W.:"Handbuch der Qualitätssicherung", Herausgeber Prof. Masing, 2.Auflage, Carl Hanser Verlag München Wien, 1988