CAQ-Software: Prüfdaten erfassen und Qualität gezielt steuern
CAQ-Software unterstützt die rechnergestützte Qualitätssicherung: Computer Aided Quality. Sie verbindet Anforderungen, Prüfabläufe, Ergebnisse und die Bearbeitung von Abweichungen. Für eine CNC-Werkstatt liegt der Nutzen vor allem darin, einen Messwert zuverlässig dem richtigen Teil, Zeichnungsstand und Prüfmerkmal zuzuordnen. Eine farbige Gut-Schlecht-Anzeige ist erst dann aussagekräftig, wenn diese Zuordnung stimmt.
Welche Aufgaben übernimmt ein CAQ-System?
Der Funktionsumfang hängt vom Produkt und den gewählten Modulen ab. Typische Bereiche sind Prüfplanung, Prüfdatenerfassung, Prüfmittelmanagement und Reklamationsbearbeitung. Die Produktübersicht der CAQ AG zeigt beispielsweise diese modulare Aufteilung. Hexagon beschreibt Q-DAS mit einem Schwerpunkt auf statistischer Prozessregelung und zentraler Qualitätsdatenverwaltung. Daraus folgt keine Gleichheit aller Systeme: Eine Software für statistische Auswertungen deckt nicht zwangsläufig jeden Freigabe- oder Reklamationsablauf ab.
CAD beschreibt die Geometrie, CAM erzeugt Bearbeitungsstrategien und NC-Programme. CAQ nutzt dagegen die prüfrelevanten Anforderungen und Ergebnisse. ERP- oder MES-Systeme können Aufträge, Mengen und Fertigungszustände liefern. Wer welche Information führend verwaltet, muss vor der Anbindung feststehen; widersprüchliche Artikelstände verschwinden nicht durch eine zusätzliche Schnittstelle.
Vom Zeichnungsmaß zum eindeutigen Prüfmerkmal
Ein sinnvoller Prüfplan enthält mindestens eine stabile Merkmalskennung, die Anforderung mit Einheit, das Prüfverfahren, das vorgesehene Prüfmittel und die Zuordnung zur freigegebenen Revision. Hinzu kommen Prüfhäufigkeit, Dokumentationsumfang und Reaktion auf Abweichungen. Bei einer Bohrung reicht „Durchmesser messen“ nicht aus, wenn mehrere Bohrungen oder unterschiedliche Messstellen vorhanden sind.
Angenommen, Merkmal B17 fordert 20,000 bis 20,021 mm. Die Software benötigt die beiden Grenzwerte korrekt in Millimetern. Eine Eingabe von „20 +21“ ohne eindeutige Einheit kann aus 21 Mikrometern versehentlich 21 Millimeter machen. Die fachlichen Grundlagen erläutert der Beitrag zum Bohrungsdurchmesser und seinen Grenzmaßen. Automatischer Import erspart Tipparbeit, ersetzt aber nicht die Prüfung der übernommenen Anforderungen.
Praxisbeispiel: Ein Messwert braucht seinen Zusammenhang
Für ein fiktives Teil der Charge C26-104 wird B17 mit 20,017 mm gemessen. Zum Datensatz gehören beispielsweise Auftragsnummer, Teilekennung, Prüfplanrevision, Zeitstempel und Prüfmittel-ID. Die interne Regel legt fest, ob das Teil einzeln oder als Bestandteil einer Stichprobe erfasst wird. Die Entscheidung über Konformität berücksichtigt das vereinbarte Prüfverfahren und gegebenenfalls die Messunsicherheit; ein Vergleich zweier Zahlen allein beschreibt nicht jede Freigabeentscheidung.
Ändert die Konstruktion das Grenzmaß in Revision D, darf die Software alte Messungen nicht stillschweigend als Prüfungen nach D ausgeben. Historische Ergebnisse behalten ihren ursprünglichen Anforderungsstand. Eine neue Auswertung gegen andere Grenzen ist gesondert zu kennzeichnen. Diese Trennung macht Traceability und Chargenrückverfolgbarkeit belastbar.
Der Datenweg in vier Stationen
Station 1 von 4
Prüfmerkmal, Einheit, Grenzen und Revision vor der Datenerfassung festlegen.
- Prüfmerkmal, Einheit, Grenzen und Revision vor der Datenerfassung festlegen.
- Messwert und Kontext gemeinsam speichern; Import und Messmittelzuordnung überprüfen.
- Einzelteilbewertung und Prozessfähigkeit unterscheiden. Eine verschobene Lage kann trotz kleiner Streuung kritisch sein.
- Abweichungen einer verantwortlichen Person zuordnen und die Wirkung der Maßnahme mit neuen Daten prüfen.
Eigene Prinzipskizze. „Weiter“ zeigt die Stationen einzeln. „Start“ spielt sie automatisch ab; „Pause“ hält die Animation an. Die Schaltflächen sind auch mit der Tastatur bedienbar.
Cp und Cpk: gleiche Streuung, andere Aussage
Für das folgende reine Modell seien ein stabiler, näherungsweise normalverteilter Prozess und eine geeignete Standardabweichung σ = 0,002 mm angenommen. Die Spezifikationsbreite beträgt 0,021 mm. Damit gilt Cp = (obere Grenze − untere Grenze)/(6σ) = 0,021/0,012 = 1,75. Cp berücksichtigt die Lage des Mittelwerts nicht.
Liegt der Mittelwert bei 20,0105 mm in der Toleranzmitte, ist Cpk ebenfalls 1,75. Für einen zweiten, separat stabil betrachteten Zustand mit Mittelwert 20,017 mm bleibt Cp gleich. Zur oberen Grenze bleiben aber nur 0,004 mm: Cpk = min(0,004; 0,017)/(3 · 0,002) ≈ 0,67. Das Beispiel zeigt, weshalb eine schmale Verteilung allein keine ausreichende Aussage über die Einhaltung der Grenzen liefert.
NIST erläutert die Voraussetzungen und Definitionen solcher Fähigkeitskennzahlen. Reale Schätzungen benötigen eine geeignete Datenbasis, ein passendes Verteilungsmodell und einen beherrschten Prozess. Wenige aufeinanderfolgende Messwerte oder eine Mischung verschiedener Maschinenzustände rechtfertigen keine belastbare Fähigkeitsaussage. Welche Kennzahl und welcher Grenzwert verlangt werden, richtet sich nach dem vereinbarten Nachweis; ein beliebiger grüner Softwarestatus ist kein universeller Qualitätsstandard.
SPC ist mehr als eine Toleranzampel
Statistische Prozessregelung untersucht den zeitlichen Verlauf. Regelgrenzen werden aus dem Prozessverhalten abgeleitet; Spezifikationsgrenzen stammen aus der Produktanforderung. Diese Grenzen erfüllen unterschiedliche Aufgaben. Ein auffälliger Trend kann Handlungsbedarf anzeigen, obwohl die bisher gemessenen Teile noch innerhalb ihrer Toleranz liegen. Umgekehrt bedeutet ein ruhiger Verlauf nicht automatisch, dass die Streuung klein genug ist.
Ein Reaktionsplan legt fest, wer den Befund bewertet, wie betroffene Teile identifiziert werden und unter welchen Bedingungen weitergearbeitet wird. Denkbare Ursachen sind Werkzeugverschleiß, geänderte Aufspannung oder Temperaturdrift. Messwerte werden nicht gelöscht, um eine Kennzahl zu verbessern; eine begründete Aussonderung aus einer bestimmten Analyse bleibt nachvollziehbar.
Einführung in einer kleinen Werkstatt
Ein sinnvoller Pilot kann mit einer Teilefamilie, wenigen kritischen Merkmalen und einem klaren Freigabeablauf beginnen. Testen Sie dabei absichtlich einen falschen Zeichnungsstand, einen doppelt importierten Datensatz, eine fehlende Einheit und ein nicht freigegebenes Messmittel. So wird sichtbar, ob das System Fehler erkennt oder nur weiterverarbeitet. Rollen, Änderungsverlauf, Datensicherung und ein brauchbarer Export gehören ebenfalls zur Abnahme.
Erfolg lässt sich an konkreten Aufgaben messen: Wie schnell wird ein Prüfbericht gefunden? Ist eine gesperrte Charge eindeutig erkennbar? Kann die Ursache einer Korrektur später rekonstruiert werden? CAQ-Software verbessert den Prozess dann, wenn diese Fragen zuverlässig beantwortet werden und die Mitarbeitenden die Daten ohne unnötige Doppelerfassung nutzen können.
Quellen
Geprüft am 28. Oktober 2026. Zahlenbeispiele sind eigene, vereinfachte Rechenbeispiele.