Zum Inhalt springen

Konformität und Audits

Metrologische Rückführbarkeit erklärt

8 Min. Lesezeit Veröffentlicht Aktualisiert

Metrologische Rückführbarkeit ist das, was eine Messung vertrauenswürdig macht und nicht bloß zu einer Zahl auf einem Bildschirm. Sie ist die dokumentierte, ununterbrochene Kette von Kalibrierungen, die Ihr Messmittel mit einer nationalen oder internationalen Referenz verbindet, mit einer angegebenen Unsicherheit bei jedem Schritt. Dieser Leitfaden erklärt die Kette der Rückführbarkeit in einfachen Worten, was „rückführbar auf NIST“ tatsächlich bedeutet und wie Sie prüfen, ob Ihre eigenen Kalibrierscheine standhalten.

Was metrologische Rückführbarkeit eigentlich ist

Metrologische Rückführbarkeit ist eine Eigenschaft eines Messergebnisses, nicht eines Messmittels oder eines Labors. Das Internationale Wörterbuch der Metrologie (VIM, veröffentlicht als JCGM 200) definiert sie als Eigenschaft eines Messergebnisses, wobei das Ergebnis durch eine dokumentierte, ununterbrochene Kette von Kalibrierungen, von denen jede zur Messunsicherheit beiträgt, mit einer Referenz in Beziehung gesetzt werden kann.

Lesen Sie diese Definition langsam, denn jedes Wort hat seinen Platz verdient. „Dokumentiert“ heißt, dass die Kette aufgeschrieben ist und auf Anfrage vorgelegt werden kann. „Ununterbrochen“ heißt, dass es keine Lücken gibt, an denen Sie einfach darauf vertrauen, dass schon alles in Ordnung war. „Kette von Kalibrierungen“ heißt, dass jedes Glied eine tatsächliche Kalibrierung gegen eine bessere Referenz ist. Und „von denen jede zur Messunsicherheit beiträgt“ heißt, dass Rückführbarkeit und Unsicherheit zusammengehören. Das eine gibt es nicht ohne das andere.

In der Praxis macht die Rückführbarkeit aus einem Messwert einen Nachweis. Fragt ein Auditor, woher Sie wissen, dass Ihr Messschieber richtig anzeigt, lautet die Antwort nicht, dass er richtig aussieht. Die Antwort ist die Kette.

  • Sie beschreibt ein Ergebnis, das über das Messmittel entsteht, mit dem es gewonnen wurde, und keine Marke und keinen Aufkleber.
  • Sie braucht eine Referenz, auf die das Ergebnis bezogen wird, meist die passende SI-Einheit.
  • Sie braucht eine Dokumentation, die Sie tatsächlich vorlegen können, und keine Annahme.
  • Sie trägt eine Unsicherheit, die wächst, je weiter Sie in der Kette nach unten gehen.

Die Kette der Rückführbarkeit, Glied für Glied

Die Kette ist eine Hierarchie. Ihr Gebrauchsmessmittel wird gegen ein Bezugsnormal kalibriert. Dieses Bezugsnormal wird seinerseits von einem Kalibrierlabor kalibriert. Das Labor unterhält eigene Normale, die auf ein nationales Metrologieinstitut rückführbar sind, etwa das NIST in den USA, und das nationale Institut stellt die SI-Einheit selbst dar. Jeder Pfeil auf diesem Weg ist eine Kalibrierung mit eigenem Kalibrierschein und eigener Unsicherheit.

Ein hilfreiches Bild: Je weiter Sie von der SI-Einheit entfernt sind, desto mehr angesammelte Unsicherheit tragen Sie. Das ist normal und zu erwarten. Der Sinn der Kette ist nicht eine Unsicherheit von null, sondern eine bekannte und angegebene Unsicherheit auf jeder Ebene. So können Sie entscheiden, ob ein Messmittel für die anstehende Aufgabe gut genug ist.

  • Gebrauchsmessmittel (der Messschieber, die Lehre oder das Messgerät, das Sie täglich verwenden)
  • Bezugs- oder Transfernormal (ein besseres Messmittel, mit dem das Gebrauchsmessmittel geprüft wird)
  • Kalibrierlabor, idealerweise nach DIN EN ISO/IEC 17025 für die jeweilige Messung akkreditiert
  • Nationales Metrologieinstitut, zum Beispiel das NIST in den USA oder die PTB in Deutschland
  • Die SI-Einheit selbst, wie sie das nationale oder internationale System darstellt
Tipp: Rückführbarkeit ist nur so stark wie ihr schwächstes Glied. Ein einziger undokumentierter Schritt irgendwo in der Kette unterbricht die Rückführbarkeit für alles darunter.

Warum die Messunsicherheit dazugehört

Rückführbarkeit ohne angegebene Unsicherheit ist unvollständig. Ein Kalibrierschein, der ein Ergebnis, aber keine Unsicherheit angibt, sagt Ihnen, wo der Zeiger gelandet ist, aber nicht, wie scharf der Zeiger ist. Sie können die Konformität nicht beurteilen und das Ergebnis nicht mit Ihrer Toleranz vergleichen.

Jede Kalibrierung in der Kette fügt Unsicherheit hinzu. Das Bezugsnormal ist nicht perfekt, der Vergleich ist nicht perfekt, und die Umgebung ist es auch nicht. Ein guter Kalibrierschein berücksichtigt diese Beiträge und gibt eine kombinierte Unsicherheit an, meist als erweiterte Messunsicherheit mit angegebener Überdeckungswahrscheinlichkeit. Wenn Sie das Messmittel dann einsetzen, geht seine Unsicherheit in die Unsicherheit Ihrer eigenen Messungen ein.

Deshalb bringt es weniger, das genaueste Labor zu suchen, als die Unsicherheit auf Ihre Toleranz abzustimmen. Ist Ihre Prozesstoleranz im Verhältnis zur Unsicherheit des Messmittels weit, haben Sie Spielraum. Ist sie eng, verdient das Messunsicherheitsbudget echte Aufmerksamkeit.

Was bedeutet „NIST-rückführbar“? Der Mythos, den Sie meiden sollten

„NIST-rückführbar“ ist eine der am häufigsten missbrauchten Formulierungen in der Kalibrierung. Das NIST ist das nationale Metrologieinstitut der Vereinigten Staaten, und eine legitime Kette der Rückführbarkeit in den USA führt deshalb oft zum NIST. Für sich allein ist die Formulierung aber eine Behauptung, kein Beweis.

Ein Kalibrierschein mit dem Stempel „NIST-rückführbar“ belegt die Rückführbarkeit nicht automatisch. Entscheidend ist die Substanz hinter der Behauptung: eine ununterbrochene, dokumentierte Kette von Kalibrierungen, jede mit angegebener Unsicherheit, durchgeführt von kompetenten Laboren. Das NIST selbst weist seit Langem darauf hin, dass Rückführbarkeit durch Nachweise entsteht und nicht durch eine Formulierung, und dass kein einzelnes Etikett sie garantiert.

Der stärkste Nachweis, nach dem Sie suchen können, ist eine Kalibrierung durch ein nach DIN EN ISO/IEC 17025 akkreditiertes Labor, dessen Akkreditierungsumfang die jeweilige Messung abdeckt. Denn zur Akkreditierung gehört eine unabhängige Begutachtung sowohl der Rückführbarkeit als auch der angegebenen Unsicherheit. Seien Sie auch dann in Ihren eigenen Aufzeichnungen genau: Rückführbarkeit wird durch die dokumentierte Kette belegt, und über Konformität oder Akkreditierungsstatus entscheidet eine Akkreditierungsstelle oder ein Begutachter, nie ein Aufkleber oder eine Software.

Tipp: Behandeln Sie „NIST-rückführbar“ als Behauptung, die Sie prüfen, nicht als Schlussfolgerung. Fragen Sie nach dem Bezugsnormal, seinem Kalibrierschein, der Akkreditierung und der Unsicherheit dahinter.

Wie ein Kalibrierlabor Rückführbarkeit nachweist (DIN EN ISO/IEC 17025)

Wenn Sie ein externes Labor beauftragen, legt DIN EN ISO/IEC 17025 fest, wie es die Rückführbarkeit herstellt. Abschnitt 6.5 der DIN EN ISO/IEC 17025 verlangt, dass das Labor sicherstellt, dass Messergebnisse durch eine dokumentierte, ununterbrochene Kette von Kalibrierungen, von denen jede zur Messunsicherheit beiträgt, auf das SI rückführbar sind.

Die Norm nennt bestimmte anerkannte Wege für diese Rückführbarkeit: Kalibrierungen durch ein kompetentes Labor (die Akkreditierung ist der übliche Nachweis der Kompetenz), Werte eines nationalen Metrologieinstituts oder, wo beides nicht möglich ist, zertifizierte Referenzwerte eines kompetenten Herstellers. Kurz gesagt: Ein akkreditiertes Labor behauptet die Rückführbarkeit nicht nur, es folgt einem festgelegten Rahmen und wird regelmäßig danach begutachtet.

So prüfen Sie, ob Ihr Kalibrierschein die Rückführbarkeit zeigt

Sie müssen kein Metrologe sein, um einen Kalibrierschein auf Plausibilität zu prüfen. Sie suchen nach den Bestandteilen, die die Kette sichtbar und das Ergebnis verwendbar machen. Fehlt einer davon, ist die Behauptung der Rückführbarkeit schwächer, als sie aussieht, und es ist berechtigt, den Anbieter nach dem Rest zu fragen.

  • Das verwendete Bezugsnormal, so genau bezeichnet, dass Sie es zurückverfolgen könnten (eine Kennung oder Inventarnummer, nicht nur „Meisternormal“).
  • Ein Beleg, dass das Bezugsnormal selbst kalibriert ist, idealerweise ein Verweis auf seinen eigenen Kalibrierschein.
  • Die Akkreditierung hinter der Kalibrierung, einschließlich der Akkreditierungsstelle, und idealerweise der Hinweis, dass die Messung im akkreditierten Umfang des Labors liegt.
  • Eine angegebene Messunsicherheit für die berichteten Ergebnisse, mit Erweiterungsfaktor oder Vertrauensniveau.
  • Das Kalibrierdatum, wo relevant die Umgebungsbedingungen und eine klare Angabe, was gemessen wurde.
Tipp: Gibt ein Kalibrierschein Ergebnisse ganz ohne Unsicherheit an, ist das für sich schon ein Warnsignal, gleich wie die Formulierung zur Rückführbarkeit lautet.

Wie Axiospec die Kette am Messmittel hält

Die Rückführbarkeit bricht meist im Aktenschrank zusammen, nicht im Labor. Die Kalibrierung war in Ordnung, doch zwei Jahre später findet niemand mehr, welches Bezugsnormal verwendet wurde oder wo sein Kalibrierschein geblieben ist. Axiospec ist so gebaut, dass die Kette am Messmittel selbst liegt.

Wenn Sie eine Kalibrierung erfassen, halten Sie das verwendete Bezugsnormal, einen Link zu seinem Kalibrierschein und den Dienstleister fest, der die Arbeit ausgeführt hat. So hängt der Nachweis der Kette am Messmittel und am konkreten Ereignis, statt über E-Mails und PDFs verstreut zu sein. Fragt ein Auditor, woher Sie wissen, dass ein Messwert vertrauenswürdig ist, zeigen Sie die Kette vom Messmittel aus mit wenigen Klicks.

Das funktioniert auch in umgekehrter Richtung. Stellt sich später heraus, dass ein Bezugsnormal außerhalb der Toleranz liegt, verfolgen Sie vorwärts, für welche Messungen es eingestanden hat, und prüfen, was betroffen sein kann, statt zu raten. Das dient der Empfehlung und dem Nachweis: Axiospec ordnet die Kette, die Sie aufgebaut haben, macht sie sichtbar und hilft Ihnen, Lücken zu erkennen. Über Konformität oder Akkreditierungsstatus entscheidet Axiospec nicht. Dieses Urteil liegt bei Ihrem Begutachter oder Ihrer Akkreditierungsstelle.

Häufige Fragen

Was bedeutet metrologische Rückführbarkeit eigentlich?
Metrologische Rückführbarkeit ist eine ununterbrochene Kette dokumentierter Kalibrierungen, die Ihre Messung mit einer anerkannten Referenz verbindet, normalerweise einer SI-Einheit, die ein nationales Metrologieinstitut wie das NIST darstellt. Jedes Glied der Kette hat eine angegebene Messunsicherheit, und die Unsicherheiten summieren sich, je weiter Sie vom nationalen Normal zum Gebrauchsmessmittel in Ihrer Fertigung hinabsteigen. Rückführbarkeit ist eine Eigenschaft eines Messergebnisses und kein Abzeichen, das ein Unternehmen trägt.
Was belegt „NIST-rückführbar“ wirklich?
Weniger, als die meisten Einkäufer annehmen. Die Formulierung bedeutet nur dann etwas, wenn der Kalibrierschein die tatsächliche Kette zeigt: das verwendete Bezugsnormal, die Nummer seines eigenen Kalibrierscheins, das kalibrierende Labor und die Messunsicherheit an jedem angegebenen Punkt. Ein Kalibrierschein mit dem Vermerk „NIST-rückführbar“, aber ohne benanntes Bezugsnormal und ohne angegebene Unsicherheit enthält eine Werbeformel, keinen Nachweis. Das NIST zertifiziert oder empfiehlt keine Unternehmen. Jede Behauptung, ein „NIST-zertifizierter“ oder „vom NIST zugelassener“ Anbieter zu sein, ist daher ein Warnsignal.
Was sollte ich prüfen, bevor ich einen Kalibrierdienstleister freigebe?
Fragen Sie nach dem Akkreditierungsumfang, nicht nur nach der Urkunde. Ein Labor ist für bestimmte Messgrößen, Messbereiche und Unsicherheiten akkreditiert. Arbeiten außerhalb dieses Umfangs sind nicht abgedeckt, auch wenn das Labor tatsächlich akkreditiert ist. Prüfen Sie, dass die Akkreditierung gültig ist und von einer anerkannten Stelle stammt, dass der benötigte Parameter und Bereich im Umfang mit einer angegebenen Kalibrier- und Messmöglichkeit (CMC) steht, dass die ausgestellten Kalibrierscheine das Bezugsnormal und dessen Kalibrierscheinnummer tragen, dass die Messunsicherheit an jedem Punkt angegeben ist und dass die Entscheidungsregel hinter jeder Aussage über ein Bestehen auf dem Kalibrierschein steht.
Bedeutet ein akkreditiertes Labor, dass jede seiner Kalibrierungen akkreditiert ist?
Nein, und genau das übersehen viele. Die Akkreditierung wird für einen festgelegten Umfang erteilt, der bestimmte Messgrößen, Messbereiche und Unsicherheiten abdeckt. Dasselbe Labor kann Arbeiten außerhalb dieses Umfangs ausführen, und diese Arbeiten sind nicht akkreditiert, auch wenn das Unternehmen es ist. Kalibrierscheine unterscheiden beides normalerweise. Lesen Sie also nach, in welche Kategorie Ihrer fällt, statt anzunehmen, dass das Akkreditierungszeichen alles auf der Seite abdeckt.

In die Praxis umsetzen

Sie haben eine Messmittelliste? Schicken Sie sie uns, wir laden sie für Sie ein, meist in ein paar Werktagen. In jedem Tarif kostenlos. Protokollieren Sie danach jede Kalibrierung in einem manipulationserkennbaren Audit-Trail und erzeugen Sie Nachweise auf Abruf.

Axiospec ist ein Dokumentations- und Workflow-Werkzeug. Es hilft Ihnen, saubere, rückführbare und auditsichere Datensätze zu führen. Die Zertifizierung hängt von Ihren eigenen Prozessen, Ihrem Geltungsbereich und Ihrem Auditor ab.

Mehr davon per E-Mail

Eine kurze Reihe praxisnaher Kalibrierleitfäden wie dieser. Kein Spam, Abmeldung mit einem Klick.