【精品】MSA—測(cè)量系統(tǒng)分析PPT

1、MSA測(cè)量系統(tǒng)分析 MSA測(cè)量系統(tǒng)分析 MSA測(cè)量系統(tǒng)分析 噢！ 不做MSA，就先SPC 結(jié)果可能徒勞無(wú)功！ MSA測(cè)量系統(tǒng)分析 1. QS-9000與MSA QS-9000第一部分4.11.4： 為分析在各種測(cè)量和試驗(yàn)設(shè)備系統(tǒng)測(cè)量結(jié)果中表 現(xiàn)的變差，必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)研究。此要求 必須用于在控制計(jì)劃中提及的測(cè)量系統(tǒng)。所有 的分析方法及接受準(zhǔn)則應(yīng)與測(cè)量系統(tǒng)分析參考 手冊(cè)相一致（如：偏倚、線性、穩(wěn)定性、重復(fù) 性、再現(xiàn)性研究）。如經(jīng)顧客批準(zhǔn)，也可采用 其它分析方法及接受準(zhǔn)則。 MSA測(cè)量系統(tǒng)分析 2. MSA手冊(cè)目的 介紹、選擇、評(píng)定測(cè)量系統(tǒng)的方法，主 要用于工業(yè)測(cè)量系統(tǒng) 不作為所有測(cè)量系統(tǒng)分析的

2、概要，主要 焦點(diǎn)是每個(gè)零件能重復(fù)讀數(shù)的測(cè)量系統(tǒng) 對(duì)其他形式的測(cè)量系統(tǒng)可提供參考 MSA測(cè)量系統(tǒng)分析 3. 量具與測(cè)量系統(tǒng) 量具：任何用來(lái)獲得測(cè)量結(jié)果的裝置；經(jīng)常用來(lái)特指 用在車(chē)間的裝置；包括用來(lái)測(cè)量合格/不合格的裝置。 測(cè)量系統(tǒng)：用來(lái)對(duì)被測(cè)特性賦值的操作、程序、量具、 設(shè)備、軟件以及操作人員的集合；用來(lái)獲得測(cè)量結(jié)果 的整個(gè)過(guò)程。 4M1E測(cè)量過(guò)程數(shù)據(jù) 輸入輸出 MSA測(cè)量系統(tǒng)分析 測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)具備的特性 處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)，即只存在變差的普通原 因。 測(cè)量系統(tǒng)的變異性小于過(guò)程變異性。 測(cè)量系統(tǒng)的變異性小于技術(shù)規(guī)范界限。 測(cè)量精度是過(guò)程變異和公差帶兩者中精度較 高者的十分之一。 1.當(dāng)被測(cè)項(xiàng)目變化時(shí)

3、，測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)特性的最 大變差小于過(guò)程變差和規(guī)范寬度較小者。 MSA測(cè)量系統(tǒng)分析 4. 數(shù)據(jù)的質(zhì)量 如何評(píng)定數(shù)據(jù)質(zhì)量 測(cè)量結(jié)果與“真”值的差越小越好。 數(shù)據(jù)質(zhì)量是用多次測(cè)量的統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行評(píng)定。 計(jì)量型數(shù)據(jù)的質(zhì)量 均值與真值（基準(zhǔn)值）之差。 方差大小 計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)的質(zhì)量 對(duì)產(chǎn)品特性產(chǎn)生錯(cuò)誤分級(jí)的概率。 MSA測(cè)量系統(tǒng)分析 5. 測(cè)量系統(tǒng)評(píng)價(jià)的兩個(gè)階段 第一階段（使用前） 確定統(tǒng)計(jì)特性是否滿足需要？ 確認(rèn)環(huán)境因素是否有影響？ 第二階段（使用過(guò)程） 確定是否持續(xù)地具備恰當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)特性 MSA測(cè)量系統(tǒng)分析 6. 評(píng)價(jià)測(cè)量系統(tǒng)的三個(gè)基本問(wèn)題 是否有足夠的分辨力 不能測(cè)定出過(guò)程的變差或不能測(cè)定出 特殊原因的變

4、差，則測(cè)量系統(tǒng)不可接受。 是否統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定 統(tǒng)計(jì)特性用于過(guò)程分析和控制是否可接 受 MSA測(cè)量系統(tǒng)分析 盲測(cè)法 在實(shí)際測(cè)量環(huán)境下，在操作者事先不知正在對(duì) 該測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)定的條件下，獲得測(cè)量結(jié)果。 霍桑效應(yīng)：是指1924年11月到1932年8月間， 在西部電車(chē)的霍桑工廠完成的一系列工業(yè)試驗(yàn) 的結(jié)果。在該試驗(yàn)中，研究人員系統(tǒng)地變更了 五個(gè)裝配工的工作條件，并監(jiān)測(cè)結(jié)果。 由于條件的改善，產(chǎn)量上升，然而當(dāng)工作條件 下降時(shí)，產(chǎn)量繼續(xù)增長(zhǎng)。 產(chǎn)生該結(jié)果的原因只是工人已產(chǎn)生了更積極的 工作態(tài)度，而不是改變了工作條件的結(jié)果。 MSA測(cè)量系統(tǒng)分析 長(zhǎng)期存在的把測(cè)量誤差只作為公 差范圍百分率來(lái)報(bào)告的傳統(tǒng)，是 不能面

5、臨未來(lái)持續(xù)改進(jìn)的市場(chǎng)挑 戰(zhàn)！ 向傳統(tǒng)觀念挑戰(zhàn)！ MSA測(cè)量系統(tǒng)分析 7. 測(cè)量系統(tǒng)特性及變差類(lèi)型和定義 類(lèi)型定義圖示 分辨力 Resolution 測(cè)量系統(tǒng)檢出并如實(shí) 指出被測(cè)定特性微小 變化的能力 偏倚 Bias 觀測(cè)平均值與基準(zhǔn)值 的差 穩(wěn)定性 Stability 在某種持續(xù)時(shí)間內(nèi)測(cè) 量同一基準(zhǔn)或零件單 一特性結(jié)果的總變差 MSA測(cè)量系統(tǒng)分析 線性 Linearity 量具的預(yù)期工作 范圍內(nèi)偏倚的變 化 重復(fù)性 Repeatability 同一評(píng)價(jià)人，多 次測(cè)量同一特性 的觀測(cè)值變差 再現(xiàn)性 Reproducibi- lity 不同評(píng)價(jià)人，測(cè) 量同一特性觀測(cè) 平均值的變差 MSA測(cè)量系統(tǒng)分

6、析 7.1 測(cè)量系統(tǒng)的分辨力 分辨力的定義 即測(cè)量系統(tǒng)檢出并如實(shí)指出被測(cè)特性 中極小變化的能力也稱(chēng)為分辨率。 建議的可視分辨率 6/10 (-過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)差) 不是公差寬度的1/10 No！ MSA測(cè)量系統(tǒng)分析 分辨力不足對(duì)控制圖的影響 0.135 0.137 0.139 0.141 0.143 0.145 UCL LCL 均值 0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.014 0.016 0.018 0.02 UCL 極差 0.00 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 UCL 極差 UCL LCL 均值 最小測(cè)量單位為0.001英寸數(shù)據(jù)控制圖最

7、小測(cè)量單位為0.01英寸數(shù)據(jù)控制圖 MSA測(cè)量系統(tǒng)分析 不重疊的過(guò)程分布的的數(shù)據(jù)分級(jí)對(duì)控制 與分析活動(dòng)的影響 分級(jí)數(shù)控制分析 只有下列條件下才可用于控制： 與規(guī)范相比過(guò)程變差較小 預(yù)期過(guò)程變差上的損失函數(shù)很 平緩 過(guò)程變差的主要原因?qū)е戮?偏移 對(duì)過(guò)程參數(shù)及指數(shù)估 計(jì)不可接受 只能表明過(guò)程是否正 在產(chǎn)生合格零件 依據(jù)過(guò)程分布可用半 計(jì)量控制技術(shù) 可產(chǎn)生不敏感的計(jì)量 控制圖 一般來(lái)講對(duì)過(guò)程參數(shù) 及指數(shù)的估計(jì)不可接 受 只提供粗略的估計(jì) 可用于計(jì)量控制建議使用 MSA測(cè)量系統(tǒng)分析 7.2 測(cè)量系統(tǒng)的穩(wěn)定性 兩種穩(wěn)定性 一般概念：隨著時(shí)間變化系統(tǒng)偏倚的總變差 統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定性概念：測(cè)量系統(tǒng)只存在普通原因

8、變差， 而沒(méi)有特殊原因變差。 利用控制圖評(píng)價(jià)測(cè)量系統(tǒng)穩(wěn)定性 保持基準(zhǔn)件或標(biāo)準(zhǔn)樣件 極差圖（標(biāo)準(zhǔn)差圖）出現(xiàn)失控時(shí)，說(shuō)明存在不穩(wěn)定 的重復(fù)性。 均值圖出現(xiàn)失控時(shí)，說(shuō)明偏倚不穩(wěn)定。可能需要校 準(zhǔn) MSA測(cè)量系統(tǒng)分析 MSA測(cè)量系統(tǒng)分析 7.3 測(cè)量系統(tǒng)的偏倚 已知：基準(zhǔn)值=0.8mm 零件過(guò)程變差=0.7mm 一位評(píng)價(jià)人對(duì)樣件測(cè)量10次結(jié)果（以mm為單位）： 0.75 0.75 0.80 0.80 0.65 0.80 0.75 0.75 0.75 0.70 X= x/10=0.75 偏倚=0.75-0.8=-0.05mm 偏倚占過(guò)程變差的百分比=0.05/0.70=7.1% MSA測(cè)量系統(tǒng)分析 偏倚

9、相對(duì)較大的可能原因： 基準(zhǔn)的誤差 元器件磨損 儀器尺寸錯(cuò)誤 測(cè)量誤差的特性 儀器未經(jīng)正確校準(zhǔn) 不正確使用儀器 MSA測(cè)量系統(tǒng)分析 7.4 測(cè)量系統(tǒng)的線性 測(cè)量數(shù)據(jù) 得出不同基準(zhǔn)值下的偏倚 線性回歸 Y=b+aX X基準(zhǔn)值 Y偏倚 a斜率 線性=a*過(guò)程變差 %線性=a*100% MSA測(cè)量系統(tǒng)分析 7.5 測(cè)量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性 （雙性） 測(cè)量數(shù)據(jù) 重復(fù)性分析重復(fù)性極差控制圖 再現(xiàn)性分析 零件間變差分析零件評(píng)價(jià)人均值圖 計(jì)算雙性R&R 計(jì)算過(guò)程總變差 計(jì)算%R&R 計(jì)算數(shù)據(jù)分級(jí) MSA測(cè)量系統(tǒng)分析 測(cè)量數(shù)據(jù) 項(xiàng)目評(píng)價(jià)人1評(píng)價(jià)人2 零件1234512345 測(cè) 量 次 序 1 21 7 220

10、217214216216216216216220 2 21 6 216216212219219216215212220 3 21 6 218216212220220220216212220 均值X 216.3218.0216.3212.7218.3218.3217.3215.7213.3220.0 極差R 1.04.01.02.04.04.04.01.04.00.0 X216.3216.9 R2.5 MSA測(cè)量系統(tǒng)分析 2.重復(fù)性分析 繪極差圖 計(jì)算控制限 UCLR=R*D4 LCLR=R*D3 分析控制圖 如果所有極差都受控，則所有評(píng)價(jià)人看起來(lái)“相同”。如果一名 評(píng)價(jià)人失控，那么他的方法與其

11、他人不同。如果所有評(píng)價(jià)人都有 一些失控的極差，則測(cè)量系統(tǒng)對(duì)評(píng)價(jià)人的技術(shù)是敏感的。 計(jì)算重復(fù)性（量具變差） EV=5.15e=5.15R/d2=5.15*2.5/1.72=7.5mm MSA測(cè)量系統(tǒng)分析 0 1 2 3 4 5 1234512345 重復(fù)性極差控制圖 評(píng)價(jià)人1 評(píng)價(jià)人2 零件 UCL R 極差受控測(cè)量過(guò)程是一致的 MSA測(cè)量系統(tǒng)分析 3. 再現(xiàn)性分析 評(píng)價(jià)人均值極差 R0=X2-X1=216.9-216.3=0.6 計(jì)算再現(xiàn)性 AV=5.15(R0 / d2) 2 -e2 /nr 1/2 =1.0mm 4. 零件間變差分析 計(jì)算均值控制限 UCLX=X+A2R=216.6+1.0

12、23*2.5=219.2 LCLX=X-A2R=216.6-1.023*2.5 MSA測(cè)量系統(tǒng)分析 分析控制圖 一半以上的點(diǎn)應(yīng)在控制限外，為什么？ 注：本分析假定研究中使用的零件代表總的過(guò)程變差 計(jì)算零件間變差 PV=5.15 RP/d2=5.15*6.2/2.48=12.8mm 計(jì)算雙性R&R R&R= EV2 +AV2 = 7.52 +1.02 =7.6mm 6. 計(jì)算過(guò)程總變差 TV= PV2 + R&R 2 = 12.82 +7.62 =14.9mm MSA測(cè)量系統(tǒng)分析 7. 計(jì)算雙性對(duì)總變差的比例 %R&R=R&R/TV*100%=7.6/14.9*100% =50.7% 8. 計(jì)算數(shù)據(jù)分級(jí) 分級(jí)數(shù)=（PV/ R&R）*1.41 =(12.8/7.6)*1.41 =2 MSA測(cè)量系統(tǒng)分