MSA測量系統(tǒng)分析[MSA]

1、測量系統(tǒng)分析MSAMeasurement Systems Analysis第三版課程目的目的：為評定測量系統(tǒng)的質量提供指南。主要針對能重復讀數(shù)的測量系統(tǒng)。學員能力要求：理工科大學(專)畢業(yè)，二年工作經驗，對“數(shù)理統(tǒng)計和概率論有所了解。學員職務：產品設計工程師、工藝工程師、生產管理人員、質量檢驗工程師。主要內容測量系統(tǒng)根底術語介紹統(tǒng)計學知識補充測量系統(tǒng)的籌劃計量型測量系統(tǒng)分析計數(shù)型測量系統(tǒng)分析測量系統(tǒng)變異性的影響及過度調整根底術語測量：賦值(或數(shù))給具體事物以表示它們之間關于特定特性的關系。量具：任何用來獲得測量結果的裝置，經常用來特指用在車間的裝置；包括通過/不通過裝置。測量系統(tǒng)：是用來對被測

2、特性定量測量或定性評價的儀器或量具、標準、操作、方法、夾具、軟件、人員、環(huán)境和假設的集合；用來獲得測量結果的整個過程。分辨力(分辨率、可讀性)：儀器可以探測到并如實顯示的參考值的變化量。真值：測量對象實際的值，是對象的屬性。測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性 理想的測量系統(tǒng)在每次使用時，應只產生“正確的測量結果，但遺憾的是，這種理想的測量系統(tǒng)幾乎不存在。 我們能做到的是讓測量系統(tǒng)滿足統(tǒng)計特性，并且統(tǒng)計特性結果是在可接受的范圍內。 測量系統(tǒng)的精度應是過程變差和公差帶中較小者的1/10。 通過適當?shù)男食绦颍瑴y量結果能溯源至國家標準。測量系統(tǒng)的籌劃在設計新的測量系統(tǒng)時應對測量系統(tǒng)進行籌劃，無論如何，常識是任何情況

3、下的指導。籌劃應考慮“測量壽命周期、測量系統(tǒng)的復雜程度、測量對象的重要性應充分考慮FMEA等因素。采購時應考慮供方、隨機文件包、測量系統(tǒng)的驗收、預防性維護并制定相關作業(yè)指導書。測量系統(tǒng)籌劃應由CFT小組共同完成?！皽y量系統(tǒng)開發(fā)檢查表提供了所需考慮因素的指南。測量系統(tǒng)的變差 與所有過程相似，測量系統(tǒng)的變差受隨機的和系統(tǒng)的變差源影響，即由普通原因和特殊原因造成。為了控制測量系統(tǒng)的變差：識別潛在的變差源；排除(可能時)或監(jiān)控這些變差源。 變差來源于S(標準)、W(工件)、I(儀器)、P(人/程序)、E(環(huán)境)。QS9000對變差的控制要求 4.11.4測量系統(tǒng)分析 為分析在各種測量和試驗設備系統(tǒng)測量

4、結果中表現(xiàn)的變差，必須進行適當?shù)慕y(tǒng)計研究。此要求必須適用于在控制方案(見4.2.3.7)中提及的測量系統(tǒng)。所用的分析方法及接收準那么應與“測量系統(tǒng)分析參考手冊相一致(如：偏倚、線性、穩(wěn)定性、重復性和再現(xiàn)性研究)。如經顧客批準，也可采用其它分析方法及接收準那么。TS16949對變差的控制要求 7.6.1測量系統(tǒng)分析 為分析各種測量和試驗系統(tǒng)測量結果存在的變差，必須進行適當?shù)慕y(tǒng)計研究。此要求必須適用于在控制方案中提出的測量系統(tǒng)。所用的分析方法及接收準那么，必須與顧客的測量系統(tǒng)分析參考手冊相一致。如果得到顧客的批準，也可采用其他分析方法和接收準那么。測量系統(tǒng)分析的準備1 方案將要使用的方法。測量按隨

5、機順序；讀數(shù)應估計到可得到的最接近的數(shù)字，如果可能，讀數(shù)應取至最小刻度的一半。2 評價人數(shù)、樣品數(shù)量、重復讀數(shù)次數(shù)。評價人應從日常操作和將來要使用這儀器的人選出，并培訓其使用相同的方法測量；樣品必須從過程中選取并代表其整個工作范圍；測量儀器的分辨力應為過程變差和公差較小者的1/10。測量系統(tǒng)變差的類型重復性：由同一評價人，采用同一種測量儀器，屢次測量同一零件的同一特性時獲得的測量值的變差。測量系統(tǒng)變差的類型再現(xiàn)性：由不同的評價人，采用相同的測量儀器，測量同一零件的同一特性時測量平均值的變差。重復性和再現(xiàn)性在實際操作中，往往把重復性和再現(xiàn)性結合在一起分析，稱之為Gauge R&R。Gauge R

6、&R 的計算工作量較大，常通過電子表格和測量系統(tǒng)分析軟件來完成計算。我們更關心的是輸入和輸出，即如何收集數(shù)據(jù)，如何對結果進行分析。重復性和再現(xiàn)性分析介紹重復性和再現(xiàn)性-Gauge R&R均值-極差法 均值-極差法，有時被稱為大樣法，是確定測量系統(tǒng)的重復性和再現(xiàn)性的一種數(shù)學方法，它允許將測量系統(tǒng)分成兩個獨立的局部：重復性和再現(xiàn)性。重復性和再現(xiàn)性-Gauge R&R方差分析法ANOVA 方差分析法可用來分析測量誤差和測量系統(tǒng)分析中數(shù)據(jù)的其它變異來源。方差分析法將變差分為4種：零件、評價人、零件與評價人的交互作用、量具造成的重復誤差。 方差分析法可更精確地估計方差，可從數(shù)據(jù)中別離更多的信息。進行研究

7、 下述的過程是最優(yōu)的條件，在實際操作中人數(shù)、試驗次數(shù)、零件個數(shù)可以不同。1. 操作者為A、B、C，對10個零件進行編號，但號碼不讓操作者看見；2. 校正量具；3. A、B、C操作者互不干擾地隨機對10個零件測量3次，并記錄，測量時應保證操作者不知其他測量結果。4. 根據(jù)表格中的公式和參數(shù)計算重復性EV、再現(xiàn)性AV、重復性和再現(xiàn)性R&R、零件變差PV、總變差TV、容差百分率和公差百分率。取樣的代表性不具代表不性的取法具代表性的取法Mini TAB使用介紹Gauge R&R結果 利用軟件計算出的量具重復性和再現(xiàn)性結果有三種： 數(shù)據(jù)分級數(shù)(Ndc)，要求數(shù)據(jù)分級數(shù)5； 公差百分率； 過程變差百分率過

8、程變差5.15Rbar/d2)。 以上三種結果可單獨或綜合考慮，但必須滿足顧客的要求。結果分析 對于公差百分率和過程變差百分率來說，量具重復性和再現(xiàn)性(%R&R)的可接受條件是： %R&R10%：測量系統(tǒng)可接受； 10%R&R30%：考慮重要性、本錢測量系統(tǒng)可能是可接受的； 30% 0) A 0 0.8802 0.0816 10.7806 0.000 1 0.8802 0.0816 10.7806 0.000B 0 0.9226 0.0816 11.2996 0.000 1 0.9226 0.0816 11.2996 0.000C 0 0.7747 0.0816 9.4881 0.000 1

9、0.7747 0.0816 9.4881 0.000Between Appraisers判斷準那么1 Kappa0.75，表示一致性好2 Kappa0.4，表示一致性差3 0.4Kappa0.75，一致性一般，可能可以接受測量系統(tǒng)變異性的影響I型錯誤(一個好的零件被誤判為壞的，生產者風險)II型錯誤(一個壞的零件被誤判為好的，消費者風險)零件尺寸分區(qū) LSL 中心值 USLI II III II II區(qū)：壞零件永遠被測量為壞零件II區(qū)：可能作出錯誤決定的區(qū)域III區(qū)：好零件永遠被測量為好零件II區(qū)的寬度是多少？我們的目的 對于產品狀況，我們的目的是最大限度地對其作出正確的決定，有二種選擇：改進生產過程：減少過程的變差，沒有零件產生在II區(qū)域。改進測量系統(tǒng)：減少測量系統(tǒng)誤差從而減小II區(qū)域的面積，因此生產的所有零件將在III區(qū)域，這樣就可最小限度地降低做出錯誤決定的風險。過度調整 一零件的重量控制的目標為5.00克，用一誤差為0.20克的天平進行測量。作業(yè)指導書規(guī)定以一樣件為根底在作業(yè)準備時及每小時對重量進行過程作業(yè)準備驗證。如重量超過4.90-5.10克，應重新設定過程。 作業(yè)準備時，假設樣件的真值為4.95克，但由于測量誤差，操