Zum Inhalt springen
Konto erstellen

Für Kalibrierlabore und Metrologieprogramme

Kalibrieranforderungen der ANSI/NCSL Z540.3 und die 2-%-Regel

ANSI/NCSL Z540.3 legt Anforderungen an ein Kalibriersystem fest, das die Genauigkeit von Mess- und Prüfmitteln beherrscht. Die bekannteste Regel steht in Abschnitt 5.3 b: Sie begrenzt die Wahrscheinlichkeit einer falschen Annahme auf 2 %, wenn eine Kalibrierung eine Toleranz bestätigt, und lässt ein Prüfunsicherheitsverhältnis von 4:1 oder besser zu, wenn diese Wahrscheinlichkeit nicht praktikabel abzuschätzen ist. Die Checkliste folgt den Abschnitten, die die NASA in ihren öffentlichen Dokumenten beschreibt. Axiospec bietet Ihrem Programm einen Ort, an dem jede Kalibrierung mit Messwerten und Bezugsnormal erfasst wird; Messunsicherheit und Entscheidungsregel bleiben die Arbeit Ihres Metrologen.

Konto erstellen

Checkliste zum Kalibriersystem nach ANSI/NCSL Z540.3

4.1: Ziel des Kalibriersystems

Ein System zur Steuerung der Kalibrierung von Mess- und Prüfmitteln einrichten, dokumentieren, betreiben und verbessern. Die Anforderungen gelten für die gesamte Organisation. Das Kalibrierlabor kann nur ein Teil davon sein.

5.1: Messmittel im System

Alle Mess- und Prüfmittel einbeziehen, die Einfluss auf die Produktqualität haben, und dokumentieren, wie festgelegt wird, welche das sind.

5.2.3.1: Kalibrierung im Zustand vor der Justierung

Messmittel, die bei der Kalibrierung außerhalb der Toleranz vorgefunden werden, in einem geschlossenen Kreis melden. Die Organisation legt fest, wie weit ein Messmittel außerhalb der Toleranz liegen darf, bevor gehandelt werden muss.

5.3 b: Grenze für falsche Annahmen

Bestätigt eine Kalibrierung, dass eine Größe innerhalb einer festgelegten Toleranz liegt, darf die Wahrscheinlichkeit einer falschen Annahme 2 % nicht überschreiten und muss dokumentiert werden. Lässt sich diese Wahrscheinlichkeit nicht praktikabel abschätzen, muss das Prüfunsicherheitsverhältnis mindestens 4:1 betragen.

5.3: Kalibrierort und Kompetenz

Kalibrierungen dürfen außerhalb eines Labors stattfinden, zum Beispiel in situ oder beim Kunden. Die Kompetenz wird über ISO/IEC 17025 oder durch eine vom Kunden anerkannte Stelle nachgewiesen.

5.3.3: Messunsicherheit

Ein dokumentiertes Verfahren zur Ermittlung und Angabe der Messunsicherheit von Kalibrierungen verwenden. Es behandelt die Unsicherheitsquellen, ihre Schätzung und Zusammenfassung, Bedingungen und Annahmen sowie die Dokumentation und Berichterstattung.

Ist ANSI/NCSL Z540.3 noch gültig?

Der aktuelle Text ist ANSI/NCSL Z540.3-2006, bestätigt 2013. Die NASA hält fest, dass ANSI die Norm aus dem Überprüfungs- und Überarbeitungsprozess genommen hat und dass sie weiterhin erhältlich und anwendbar ist.

NASA-STD-8739.12A, genehmigt im November 2024, nennt Z540.3 weiterhin neben Z540.1 und ISO/IEC 17025:2017 als Grundlage eines Kalibriersystems. Für Arbeiten unter dieser Norm akzeptiert die NASA die beobachtete Zuverlässigkeit am Ende des Intervalls als Nachweis für die 2-%-Grenze aus 5.3 b, wenn mindestens 20 gleichartige Kalibrierungen vorliegen: 95 % bei 20 bis 39 Kalibrierungen, 93 % bei 40 bis 69 und 92 % ab 70.

Nennt ein Vertrag Z540.3, sollten Sie klären, welche Ausgabe gemeint ist und ob Ihr Kunde die Wahrscheinlichkeit der falschen Annahme selbst, das Verhältnis 4:1 oder ein gemeinsam vereinbartes, dokumentiertes Verfahren erwartet.

So hilft Axiospec ANSI/NCSL Z540.3-Teams

Vor und nach der Justierung, bei jeder Kalibrierung

Erfassen Sie bei jeder Kalibrierung die Messwerte im Anlieferungszustand und nach der Justierung und halten Sie sie zusammen. So ist der Zustand der Ausrüstung vorher und nachher dokumentiert.

Rückführbarkeit je Messmittel aufgezeichnet

Erfassen Sie das Bezugsnormal und seinen Kalibrierschein hinter jeder Kalibrierung, damit die rückführbare Kette am Messmittel sichtbar ist und nicht in einem Ordner vergraben.

Der Status auf einen Blick

Jedes Messmittel trägt einen aktuellen Kalibrierstatus. So sieht jeder, wenn die Kalibrierung eines Messmittels abgelaufen ist oder es außerhalb der Toleranz liegt.

Manipulationserkennbare Datensätze, mit einem Klick exportiert

Kalibrierungen und Justierungen werden mit Zeitstempel, und mit E-Signatur, wenn Sie eine verlangen, in ein hashverkettetes Journal geschrieben und für jedes Messmittel als vollständiges Paket exportiert.

Prüfunsicherheitsverhältnis und Unterstützung bei Entscheidungsregeln

Die Metrologischen Einblicke berechnen aus der eigenen Kalibrierhistorie jedes Messmittels ein Prüfunsicherheitsverhältnis und eine Sicht auf Konformität und das Risiko einer falschen Annahme, dazu ein zuverlässigkeitsbasiertes empfohlenes Intervall. Das ist eine Empfehlung. Das Urteil über Unsicherheit und Entscheidungsregeln bleibt bei Ihrem Metrologen.

Gage-R&R-Studien am Messmittel

Führen Sie Gage-R&R-Studien nach AIAG mit der Mittelwert-Spannweiten-Methode in der App durch, mit %GRR und der Anzahl unterscheidbarer Kategorien (NDC), und fügen Sie Messwerte direkt aus Excel in das Studienraster ein. Die Daten zum Messsystem liegen so beim Kalibrierdatensatz.

Ergebnisse außerhalb der Toleranz bleiben im Datensatz

Ein akzeptiertes Nicht bestanden oder Beschädigt sperrt das Messmittel, und der Datensatz verlangt eine Beschreibung der Auswirkung. Auch ein Bestanden mit Messwerten vor der Justierung außerhalb der Toleranz braucht eine Auswirkung, und noch offene erscheinen unter Handlungsbedarf. Das ist die Aufzeichnungsseite der Meldungen nach 5.2.3.1.

Kalibriersoftware für Programme nach ANSI/NCSL Z540.3

ANSI/NCSL Z540.3 fordert ein dokumentiertes Kalibriersystem, das die Messmittel mit Einfluss auf die Produktqualität abdeckt, Toleranzüberschreitungen meldet, das Risiko einer falschen Annahme bei Toleranzprüfungen auf 2 % begrenzt und die Messunsicherheit nach einem dokumentierten Verfahren ermittelt. Die Norm nennt keine Software. Praktisch stellt sich die Frage, welches System Messmittelverzeichnis, Messwerte und Bezugsnormale so zusammenhält, dass ein Prüfer sie nachvollziehen kann.

In Axiospec hat jedes Messmittel ein Intervall und einen aktuellen Status. Kalibrierungen werden mit den Messwerten vor und nach der Justierung und einer automatischen Prüfung auf Toleranzüberschreitung erfasst, und jeder Eintrag enthält das Bezugsnormal und seinen Kalibrierschein. Die Einträge gehen in ein manipulationserkennbares Journal, auf Wunsch mit E-Signatur. Mit ausgewählter Z540.3 verlangt das Formular das Bezugsnormal, die Messunsicherheit, die Entscheidungsregel, die Konformitätsaussage und die Nummer des Rückführbarkeitsnachweises. Driftet ein Bezugsnormal, listet die Karte Umgekehrte Rückführbarkeit die Kalibrierungen auf, für die es verwendet wurde.

Axiospec führt weder Ihre Unsicherheitsanalyse durch noch trifft es die Entscheidung über die falsche Annahme. Die Metrologischen Einblicke sind unverbindlich, und die kostenlosen Rechner für Sicherheitsband, Konformität und Intervall helfen Ihnen, Ihre Zahlen zu prüfen. Der kostenlose Tarif umfasst bis zu 50 aktive Messmittel mit unbegrenzt vielen Benutzern, und ein neuer Arbeitsbereich startet mit 45 Tagen im Tarif Professional für bis zu 1.500 aktive Messmittel. Axiospec führt die Aufzeichnungen; es zertifiziert oder garantiert keine Konformität, darüber entscheiden Ihr Kunde oder Ihr Auditor.

Rechner für ANSI/NCSL Z540.3

Jeder der drei Rechner unten läuft in Ihrem Browser und braucht keine Anmeldung.

Rechner für Sicherheitsband und Entscheidungsregel

Berechnen Sie Ihren TUR, legen Sie Annahmegrenzen mit Sicherheitsband fest und entwerfen Sie eine Entscheidungsregel.

Werkzeug öffnen

Konformitätswahrscheinlichkeit und Risiko einer falschen Annahme

Aus einem Messwert und seiner Unsicherheit die Konformitätswahrscheinlichkeit und das Risiko einer falschen Annahme berechnen.

Werkzeug öffnen

Rechner für Kalibrierintervalle

Ermitteln Sie ein belastbares Intervall aus einem risikobasierten Startwert oder aus Ihren Zuverlässigkeitsdaten vor der Justierung.

Werkzeug öffnen

ANSI/NCSL Z540.3: häufige Fragen zur Kalibrierung

  • Was ist die 2-%-Regel in ANSI/NCSL Z540.3?

    Abschnitt 5.3 b begrenzt die Wahrscheinlichkeit einer falschen Annahme auf 2 %, wenn eine Kalibrierung bestätigt, dass eine Größe innerhalb einer festgelegten Toleranz liegt, und diese Wahrscheinlichkeit muss dokumentiert werden. Die Regel gilt für Toleranzkalibrierungen, nicht für Kalibrierungen, die nur Messwerte angeben.

  • Wann ist ein Prüfunsicherheitsverhältnis von 4:1 nach Z540.3 zulässig?

    Ein Prüfunsicherheitsverhältnis von 4:1 oder besser ist die Alternative, wenn sich die Wahrscheinlichkeit einer falschen Annahme nicht praktikabel abschätzen lässt. Das NASA-Handbuch zum Messentscheidungsrisiko nennt das Verhältnis eine grobe Kontrolle, die das Risiko auf kein bestimmtes Niveau begrenzt. Es ist also eine Ausweichlösung und kein Beleg dafür, dass die 2-%-Grenze eingehalten ist.

  • Wie definiert Z540.3 das Prüfunsicherheitsverhältnis?

    NASA-HDBK-8739.19-4 fasst die Definition aus Z540.3 so zusammen: die Spanne der Toleranz des zu kalibrierenden Messmittels, geteilt durch das Doppelte der erweiterten Messunsicherheit (95 %) des Kalibrierprozesses, mit einem Erweiterungsfaktor von k = 2. Sie gilt für zweiseitige Toleranzen und streng genommen nur bei symmetrischen Grenzen.

  • Ist ANSI/NCSL Z540.3 noch aktuell?

    Die NASA hält fest, dass ANSI Z540.3-2006 (R2013) aus dem Überprüfungs- und Überarbeitungsprozess genommen hat, die Norm aber weiter erhältlich und anwendbar ist. NASA-STD-8739.12A, genehmigt im November 2024, akzeptiert sie weiterhin als Grundlage eines Kalibriersystems.

  • Worin unterscheidet sich Z540.3 von ISO/IEC 17025?

    Die NASA beschreibt Z540.3 als Anforderungen an ein Kalibriersystem der gesamten Organisation, wobei der Nachweis der Kalibrierkompetenz auf ISO/IEC 17025 oder eine vom Kunden anerkannte Stelle verweist. Z540.3 legt außerdem die 2-%-Grenze für falsche Annahmen und ein dokumentiertes Verfahren zur Messunsicherheit fest.

  • Berechnet Axiospec die Wahrscheinlichkeit einer falschen Annahme?

    Die Metrologischen Einblicke liefern aus der eigenen Kalibrierhistorie je Messmittel ein unverbindliches Prüfunsicherheitsverhältnis und eine Sicht auf Konformität und das Risiko einer falschen Annahme. Ob Sie die 2-%-Grenze aus 5.3 b einhalten, entscheiden sie nicht. Dieses Urteil bleibt bei Ihrem Metrologen und Ihrem Kunden.

  • Zwingt Axiospec Techniker dazu, jedes Pflichtfeld auszufüllen?

    Ja, standardmäßig. Sobald Sie eine Norm auswählen, sind die von ihr verlangten Felder im Kalibrierformular markiert, und das Speichern ist gesperrt, bis sie ausgefüllt sind. Diese Prüfung ist in jedem Arbeitsbereich aktiv, solange ein Administrator sie nicht in den Einstellungen abschaltet. Es gibt eine bewusste Ausnahme. Ein ganz neuer Arbeitsbereich ist an die Normfelder erst gebunden, wenn er die erste Kalibrierung erfasst hat. So hängt ein erster Durchlauf nie in einem Formular fest, das sich nicht speichern lässt. Ab der zweiten Kalibrierung gilt die volle Strenge. Die öffentliche REST-API setzt dieselben Anforderungen beim Schreiben durch.

Axiospec ist ein Werkzeug für Dokumentation und Abläufe. Es hilft Ihnen, saubere Datensätze mit lückenloser Rückführbarkeit zu erzeugen, die ANSI/NCSL Z540.3 stützen. Die Zertifizierung hängt von Ihren eigenen Prozessen, Ihrem Geltungsbereich und Ihrem Auditor ab.

Sehen Sie es an Ihren eigenen Messmitteln

Erstellen Sie ein kostenloses Konto und schalten Sie die Felder für ANSI/NCSL Z540.3 in Minuten frei. Ohne Kreditkarte.

Sie haben eine Messmittelliste? Schicken Sie sie uns, wir laden sie für Sie ein, meist in ein paar Werktagen. In jedem Tarif kostenlos.

Konto erstellen

Hilfe beim Umzug Ihrer Daten: Sprechen Sie mit unserem Team.