Messsystemanalyse (MSA): Verfahren 1, 2 und 3 verständlich erklärt
Ein frisch kalibrierter Messschieber kann für ein Merkmal trotzdem ungeeignet sein. Die Kalibrierung sagt, ob das Gerät richtig anzeigt. Die Messsystemanalyse sagt, ob die Messung für eine bestimmte Toleranz taugt – mit Prüfer, Vorrichtung, Verfahren und Umgebung. Automobilzulieferer müssen sie nachweisen; allen anderen erspart sie Diskussionen über Ausschuss, der keiner war.
Wer eine MSA braucht – und für welche Merkmale
IATF 16949 verlangt in Abschnitt 7.1.5.1.1 statistische Untersuchungen für jedes Messsystem, das im Produktionslenkungsplan genannt ist. Nicht für jedes Messmittel im Haus, sondern für jede Kombination aus Messsystem und Merkmal, mit der über gut und schlecht entschieden wird. Die Rechenwege stammen in der Regel aus dem MSA-Referenzhandbuch der AIAG; viele deutsche Kunden verlangen zusätzlich oder stattdessen VDA Band 5.
Daraus folgt der wichtigste Satz dieses Beitrags: eine MSA gilt für ein Merkmal mit seiner Toleranz. Dieselbe Bügelmessschraube kann für einen Durchmesser mit ±0,1 mm hervorragend und für eine Passung mit 21 µm Toleranz unbrauchbar sein.
Verfahren 1: Trifft und wiederholt das Messmittel?
Ein Prüfer misst ein Normal mit bekanntem Wert (ein Einstellring, ein Endmaß, ein vermessenes Meisterteil) mehrfach hintereinander – üblich sind 25 Messungen, besser 50. Daraus entstehen zwei Kennzahlen:
| Kennzahl | Frage | Rechnung (bei 20 % der Toleranz) | Üblich gefordert |
|---|---|---|---|
| Cg | Wie klein ist die Streuung im Verhältnis zur Toleranz? | 0,2 · T / (6 · s) | ≥ 1,33 |
| Cgk | Und wenn man die systematische Abweichung vom Normal mitzählt? | (0,1 · T − |x̄ − xm|) / (3 · s) | ≥ 1,33 |
T ist die Toleranz des Merkmals, s die Standardabweichung der Messreihe, x̄ ihr Mittelwert und xm der Referenzwert des Normals. Liegt Cg gut, Cgk aber schlecht, streut das Gerät wenig, zeigt aber daneben: ein Fall fürs Justieren, nicht fürs Aussondern.
Vorher prüfen: Die Auflösung der Anzeige sollte höchstens 5 % der Toleranz betragen. Ein Messschieber mit 0,01 mm Ziffernschritt ist für eine Toleranz von 0,1 mm schon an der Grenze – bevor auch nur ein Wert gemessen ist.
Verfahren 2: Wie viel Streuung kommt vom Messsystem?
Mehrere Prüfer messen mehrere echte Teile aus der Fertigung, jedes mehrfach und in zufälliger Reihenfolge. Der Klassiker nach AIAG sind 10 Teile, 3 Prüfer, 2 bis 3 Durchgänge. Die Rechnung trennt die Gesamtstreuung in drei Anteile: Wiederholpräzision (dasselbe Gerät, derselbe Prüfer), Vergleichspräzision (verschiedene Prüfer) und die Streuung der Teile selbst.
| Kennzahl | Bedeutung | Üblich |
|---|---|---|
| %GRR | Anteil von Wiederhol- und Vergleichspräzision an der Toleranz (oder an der Gesamtstreuung) | ≤ 10 % geeignet · ≤ 30 % bedingt geeignet · darüber nicht geeignet |
| ndc | Anzahl unterscheidbarer Kategorien – wie viele Klassen das System in der Teilestreuung auseinanderhalten kann | ≥ 5 |
Die Bezugsgröße entscheidet über das Ergebnis und muss deshalb im Bericht stehen: bezogen auf die Toleranz beantwortet %GRR die Frage des Kunden („taugt die Messung für meine Zeichnung?“), bezogen auf die Gesamtstreuung die Frage der Prozessregelung. Im deutschsprachigen Raum ist die Toleranz der übliche Bezug, sobald eine vorliegt.
Verfahren 3: dasselbe ohne Prüfereinfluss
Bei automatischen Messeinrichtungen – Messmaschinen, Prüfautomaten, fest eingespannte Messtaster – hat der Prüfer keinen Einfluss. Verfahren 3 lässt die Vergleichspräzision weg: mehrere Teile, jedes wiederholt gemessen, üblich sind 25 Teile mit je zwei Messungen. Die Kennzahlen und Grenzen sind dieselben wie bei Verfahren 2.
Woran eine Untersuchung im Audit scheitert
- Die Teile decken die Streuung nicht ab. Zehn Teile aus derselben Stunde liegen eng beieinander – ndc wird schlecht, obwohl das Messsystem gut ist. Die Teile sollten den Bereich der laufenden Fertigung abbilden.
- Kein Merkmal, keine Toleranz. „MSA für Messschieber PM-0012“ ist kein Nachweis. Er gehört an „Durchmesser Ø 25 h7 an Zeichnung 4711“.
- Zu wenige Messungen. Vier Werte ergeben auch einen Cgk – einen, der nichts aussagt. Wer vom Umfang abweicht, begründet das.
- Nachträglich geänderte Werte. Eine abgeschlossene Untersuchung ist ein Nachweis; wird sie geändert, ist sie keiner mehr.
- MSA und Kalibrierung verwechselt. Die eine ersetzt die andere nicht. Ein Messsystem braucht beides.
Wie Kalibrat dabei hilft
Verfahren 1, 2 und 3 werden direkt am Gerät angelegt, mit Merkmal und Toleranz. Das Raster wird am Messtisch gefüllt – auch mit dem Datenkabel des Messmittels –, gerechnet wird beim Tippen: Cg, Cgk, %GRR samt Bezugsgröße und ndc. Unübliche Umfänge und zu eng gewählte Teile werden benannt, bevor jemand abschließt. Abgeschlossene Untersuchungen sind unveränderlich; der Bericht zeigt je Merkmal die jüngste gültige Untersuchung und die Messsysteme, für die noch keine vorliegt.
Kostenlos ausprobierenKurz gefasst
- Kalibrierung prüft das Gerät, die MSA prüft die Messung für ein Merkmal.
- Verfahren 1: 25 Messungen an einem Normal, Cg und Cgk ≥ 1,33.
- Verfahren 2: 10 Teile × 3 Prüfer × 2–3 Durchgänge, %GRR ≤ 10 % (bis 30 % bedingt), ndc ≥ 5.
- Verfahren 3: wie Verfahren 2, ohne Prüfereinfluss.
- Maßgeblich sind die Vorgaben Ihres Kunden – AIAG, VDA 5 oder eigene Richtlinien können abweichende Umfänge und Grenzen festlegen.
Häufige Fragen
Was ist der Unterschied zwischen Cg und Cgk?
Cg vergleicht nur die Streuung einer Messreihe am Normal mit der Toleranz. Cgk zählt zusätzlich die systematische Abweichung vom Referenzwert mit. Ein Messmittel kann wenig streuen (Cg gut) und trotzdem daneben anzeigen (Cgk schlecht) – dann hilft meist Justieren.
Wie viele Messungen braucht eine MSA nach Verfahren 1?
Üblich sind 25 Messungen an einem Normal, besser 50. Weniger Messungen ergeben ebenfalls Kennzahlen, aber mit großer Unsicherheit; wer vom Umfang abweicht, sollte das begründen.
Was bedeutet ndc in der Messsystemanalyse?
ndc (number of distinct categories) gibt an, in wie viele unterscheidbare Klassen ein Messsystem die Streuung der Teile auflösen kann. Gefordert sind in der Regel mindestens 5.
Ersetzt eine Kalibrierung die Messsystemanalyse?
Nein. Die Kalibrierung zeigt, ob ein Gerät richtig anzeigt. Die MSA zeigt, ob die Messung einschließlich Prüfer, Vorrichtung und Verfahren für ein bestimmtes Merkmal und seine Toleranz geeignet ist. IATF 16949 verlangt beides.
Stand: September 2026. Diese Seite gibt den fachlichen Sachstand wieder und ersetzt weder Rechtsberatung noch die eigene Festlegung im Betrieb. Verbindlich sind die jeweils geltenden Fassungen der genannten Normen und Vorschriften.