五大手冊-MSA測量系統(tǒng)分析

1、MSA 測量系統(tǒng)分析內容1、21、什么是測量系統(tǒng) 量具：任何用來獲得測量結果的裝置；經(jīng)常用來特指用在車間的裝置；包括用來測量合格/不合格的裝置。 測量：賦值給具體事物以表示它們對于特定特性之間的關系。 測量過程：賦值過程定義為測量過程。 測量系統(tǒng)：是對測量單元進行量化或對被測特性進行評估，其所使用的儀器、量具、標準、操作、方法、夾具、人員、軟件及環(huán)境的集合，用來獲得測量結果的整個過程。 測量系統(tǒng)分為計量型測量系統(tǒng)與計數(shù)型測量系統(tǒng)31、什么是測量系統(tǒng)人 數(shù)據(jù)設備測量過程材料方法程序 輸入 輸出42、為什么要進行測量系統(tǒng)分析2.1、TS16949標準 要素7.6.1 為分析各種測量和試驗設備系統(tǒng)測

2、量結果的變差，必須進行適當?shù)慕y(tǒng)計研究。此要求應用于控制計劃中提及的測量系統(tǒng) 所有的分析方法及接受準則必須與顧客關于測量系統(tǒng)分析參考手冊一致。如經(jīng)顧客批準，也可采用其它分析方法及接受準則 52、為什么要進行測量系統(tǒng)分析要點： 對控制計劃中列入的測量系統(tǒng)要進行測量系統(tǒng)分析。 測量分析方法及接受準則應與測量系統(tǒng)分析參考手冊一致。 經(jīng)顧客批準，可以采用其它方法及接受準則。 PPAP手冊中規(guī)定：對新的或改進的量具、測量和試驗設備應參考MSA手冊進行變差研究。 APQP手冊中，MSA為“產(chǎn)品/過程確認”階段輸出之一。 SPC手冊指出MSA是控制圖必需的準備工作。62、為什么要進行測量系統(tǒng)分析2.2客觀需要

3、 7 輸入/輸出 製程變差 測量變差 輸出 所得結果若我們要知道制程輸出是否達到要求及在控制之內若我們要知道制程輸出是否達到要求及在控制之內, 所用的測所用的測量系統(tǒng)必須具備足夠能力去量度制程的變差量系統(tǒng)必須具備足夠能力去量度制程的變差, 原因是測量過程原因是測量過程本身亦存在一定的變差本身亦存在一定的變差, 所以我們必須對所選用的測量系統(tǒng)所以我們必須對所選用的測量系統(tǒng)/儀儀器先作一些統(tǒng)計分析器先作一些統(tǒng)計分析,才可決定這測量統(tǒng)才可決定這測量統(tǒng)/儀器是否適用儀器是否適用. 8The Measurement Process should be managed as a true PROCESS

4、ProcessInputsOutputsMeasurementProcessInputsOutputs Observations Measurements DataParts(Example)Phase I: Process Measurement Phase II: Process AnalysisPhase III: Process ImprovementPhase IV: Process Control9 測量系統(tǒng)誤差或變動的類型測量系統(tǒng)誤差或變動的類型 l 位置(Location)或平均 - 偏離(Bias) - 直線性(Linearity) - 穩(wěn)定性(Stability)l 寬度或

5、散布 - 再現(xiàn)性(Repeatability) - 重復性(Reproducibility)測測量系量系統(tǒng)統(tǒng)誤誤差差10意味著觀測測量平均和基準值間的偏差。偏離又叫正確性。基準值基準值Reference valueReference value觀測平均觀測平均Observed AverageObserved Average偏離 偏離偏離(Bais)(Bais)測測量系量系統(tǒng)統(tǒng)誤誤差差真值真值測定值的測定值的平均值平均值11儀器的全體測量可能范圍內的傾斜差異。真值真值 1 1觀測值觀測值1 1傾斜小傾斜小 傾斜大傾斜大真值真值 2 2測定的下限范圍測定的上限范圍真值觀測值傾斜無傾斜觀測值觀測值2

6、 2 線性線性測測量系量系統(tǒng)統(tǒng)誤誤差差12時間點時間點 1 1時間點時間點 2 2穩(wěn)定性穩(wěn)定性把同樣的特性在不同的時間點用同樣的Gage測量的結果平均值差異。測測量系量系統(tǒng)統(tǒng)誤誤差差 穩(wěn)定性穩(wěn)定性13同樣人使用同樣部品、同樣特性、同樣機器反復測定得到的測量值之間散布。 基準值基準值平均平均平均平均好的重復性好的重復性不好的重復性不好的重復性基準值基準值測測量系量系統(tǒng)統(tǒng)誤誤差差 重復性重復性14測量同一特性時，互相不同的人使用同樣機器得到的測量值之間的平均差。好的再現(xiàn)性好的再現(xiàn)性不好的再現(xiàn)性不好的再現(xiàn)性 再現(xiàn)性再現(xiàn)性測測量系量系統(tǒng)統(tǒng)誤誤差差評價者評價者 A A評價者評價者B B評價者評價者 C

7、C評價者評價者 C C評價者評價者 A A評價者評價者 B B基準值基準值A AB BC C基準值基準值A AB BC C測量系統(tǒng)誤差 15正確但不精密正確但不精密 精密但不正確精密但不正確既不精密又不正確既不精密又不正確既正確又很精密既正確又很精密16 測量誤差的評價測量誤差的評價 正確性MSproducttotalMSproducttotal222精密度散布散布平均平均散布散布傾斜傾斜校正分析校正分析 (Calibration Study) R&R Study 測測量系量系統(tǒng)統(tǒng)評評價價17Possible Sources of VariationTo address actual

8、process variability, the variation due to the measurement system must first be identified and separated from that of the processProcessInputsOutputsInputsMeasurementProcessOutputs Observations Measurements DataParts(Example)Long-termProcess VariationShort-termProcess VariationVariationwithin sampleA

9、ctual Process VariationRepeatabilityCalibrationStabilityLinearityVariation dueto gageVariation dueto operatorsMeasurement Process VariationObserved Process Variation“Other” Sources- Environmental- etc.4、測量系統(tǒng)研究的準備 先計劃將要使用的方法 - 通過使用工程決策; 目視觀察或量具研究確定 (考慮再現(xiàn)性會否影響) 條件 - 評價人的數(shù)量,樣品數(shù)量及重復讀數(shù)次數(shù); 尺寸的關鍵性、 零件結構 評價

10、人的選擇 - 評價人的選擇應從日常操作該儀器的人中挑選184、測量系統(tǒng)研究的準備1920 觀測值(測量值)的波動要素+ += =真值(實際工程的波動)誤差(測量波動)測定值(被觀測的波動)Gage R&R Study 在測定過程中得到的測量值里一般包含著實際工程的變動和根據(jù)測量系統(tǒng)的變動。 被觀測的變動( 2total ) = 工程的變動 ( 2p ) + 測量變動 ( 2MS ) 測量波動再區(qū)分為重復性和再現(xiàn)性。測量變動 ( 2MS ) = 重復性( 2Repeatability ) + 再現(xiàn)性( 2Reproducibility )重復性和再現(xiàn)性兩種波動的和。即，測量系統(tǒng)的波動叫

11、Gage R&R.對測量系統(tǒng)波動的分析也可以認為是精密度的分析，稱為Gage R&R study.21 觀測值(測量值)的變動要素Gage R&R Study 被觀測的變動被觀測的變動( ( 2 2total total ) )實際工程的變動實際工程的變動 ( ( 2 2p p ) )測量系統(tǒng)變動測量系統(tǒng)變動( ( 2 2MS MS ) )再現(xiàn)性再現(xiàn)性( ( 2 2Reproducibility Reproducibility ) )重復性重復性( ( 2 2Repeatability Repeatability ) ) 一般事項 一般對2 3名作業(yè)者(平時檢查的作業(yè)者

12、)實施 一般用10個部品為對象測定 一般2 3回反復測定 步驟 1. 選定代表工程長期變動的10個標本 2. 測定器的校正 3. 讓第一個作業(yè)者對所有標本任意順序各做一次測定 (Blind Measurement) 4. 讓第二個作業(yè)者按同樣地方法實施 (所有作業(yè)者相同) 5. 以同樣的方法按必要的次數(shù)反復測定 6. 得到的DATA輸入Minitab并進行分析22Gage R&R 步步驟驟23%Contribution = 100%Study Variation = 100%Tolerance = 100%Number of distinct categories = Round 1.

13、41 (分辯指標分辯指標)分辯指示意味著測量系統(tǒng)能區(qū)別的樣品散布。即， 區(qū)別工程散布區(qū)間的數(shù)。 分辯率為3時 例樣品散布樣品散布(p)測定散布測定散布(MS)Gage R&R 評評價指價指標標 評價指標評價指標2MS2TotalMSTotal5.15 MSTolerance *( Tolerance = USL-LSL）24n重復性和再現(xiàn)性與容 差的百分比1Precision to Tolerance Ratio-P/Tn重復性和再現(xiàn)性與總過程偏差的百分比2Precision to TotalVariation Ratio-P/TV3%Contribution量具相對于規(guī)范的量具相對于

14、規(guī)范的測量能力；測量能力；量具相對于過程量具相對于過程偏差的測量能力偏差的測量能力測量系統(tǒng)的能力測量系統(tǒng)的能力-3個重要指數(shù)個重要指數(shù)測量系統(tǒng)的方差與總測量系統(tǒng)的方差與總過程方差的百分比過程方差的百分比%Study Var%Tolerance%ContributionMinitab顯示顯示:連續(xù)數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)分析容差百分比容差百分比調查百分比調查百分比貢獻百分比貢獻百分比%100%22totalMSonContributi%10015. 5%ToleranceToleranceMS%100Var%Study TotalMS25 評價基準l %Study Var 或 %Tolerance為10%以

15、上時，首先區(qū)分評價重復性和再現(xiàn)性后，查明各個受影響的原因 ，并采取措施。 l 根據(jù)用途的優(yōu)先參照評價指標 - 在部品管理的測面， 在制品符合判定更重要時 優(yōu)先確認%Tolerance- 工程管理用或工程顯示用時 優(yōu)先確認 %Study Var Gage R&R 評評價指價指標標區(qū)分區(qū)分%Contribution% Study Variation 或或 %Tolerance分辨率分辨率良好良好 1% 10費用費用/考慮重要性考慮重要性110%1030%59不可使用不可使用 10% 30% Quality Tools Gage R&R Study(Crossed) 打開數(shù)據(jù)文件打開

16、數(shù)據(jù)文件: 測量系統(tǒng)分析測量系統(tǒng)分析 . MTV30采采 用用 ANOVA 法法見見 下下 頁頁輸入輸入：部件序數(shù)列部件序數(shù)列操作員數(shù)據(jù)列操作員數(shù)據(jù)列測量數(shù)據(jù)列測量數(shù)據(jù)列31%10015.5%ToleranceToleranceMS32Gage R&R %ContributionSource VarComp (of VarComp) Total Gage R&R 0.004437 10.67 Repeatability 0.001292 3.10 Reproducibility 0.003146 7.56 Operator 0.000912 2.19 Operator*Part

17、ID 0.002234 5.37 Part-To-Part 0.037164 89.33 Total Variation 0.041602 100.00 結果顯示：結果顯示：貢獻百分比：貢獻百分比：10不可接受不可接受。%100%22totalMSonContributi33 StdDev Study Var %Study Var %Tolerance Source (SD) (5.15*SD) (%SV) (SV/Toler) Total Gage R&R 0.066615 0.34306 32.66 34.31 Repeatability 0.035940 0.18509 17.6

18、2 18.51 Reproducibility 0.056088 0.28885 27.50 28.89 Operator 0.030200 0.15553 14.81 15.55 Operator*PartID 0.047263 0.24340 23.17 24.34 Part-To-Part 0.192781 0.99282 94.52 99.28 Total Variation 0.203965 1.05042 100.00 105.04 結果顯示結果顯示2：調查百分比：調查百分比：10%可以接受；30%不可接受。%100Var%Study Totalmeas34 StdDev Stud

19、y Var %Study Var %Tolerance Source (SD) (5.15*SD) (%SV) (SV/Toler) Total Gage R&R 0.066615 0.34306 32.66 34.31 Repeatability 0.035940 0.18509 17.62 18.51 Reproducibility 0.056088 0.28885 27.50 28.89 Operator 0.030200 0.15553 14.81 15.55 Operator*PartID 0.047263 0.24340 23.17 24.34 Part-To-Part 0

20、.192781 0.99282 94.52 99.28 Total Variation 0.203965 1.05042 100.00 105.04 Number of Distinct Categories = 4 結果顯示結果顯示3：容差百分比：容差百分比：10可接受；可接受；30不可接受。不可接受。差別類數(shù)目：差別類數(shù)目： 5 5可接受可接受%100*15. 5%ToleranceTolerancemeas35差別類數(shù)目差別類數(shù)目指的是測量系統(tǒng)可以識別出的過程數(shù)據(jù)中的非重疊組的數(shù)目。指的是測量系統(tǒng)可以識別出的過程數(shù)據(jù)中的非重疊組的數(shù)目。差別類數(shù)目差別類數(shù)目 = x 1.41 part-t

21、o-partgage 注意：注意： 差別類數(shù)目適用于連續(xù)數(shù)據(jù)的差別類數(shù)目適用于連續(xù)數(shù)據(jù)的ANOVA 法法GR&R。 差別類數(shù)目決策 / 值 Quality Tools Attribute Agreement AnalysisMinitab離散數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)分析離散數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)分析48Attribute Gage R&R StudyAttribute Gage R&R Study for MeasurementWithin Appraiser重復性偏差重復性偏差( (評估財務稽核人員自身的誤差）評估財務稽核人員自身的誤差）Assessment AgreementApprai

22、ser # Inspected # Matched Percent (%) 95.0% CI 1 15 15 100.0 ( 92.8, 100.0)2 15 13 86.7 ( 59.5, 98.3)3 15 14 93.3 ( 68.1, 99.8)# Matched: Appraiser agrees with him/herself across trials. 結果顯示結果顯示149Each Appraiser vs StandardAssessment AgreementAppraiser # Inspected # Matched Percent (%) 95.0% CI 1 1

23、5 14 93.3 ( 68.1, 99.8)2 15 13 86.7 ( 59.5, 98.3)3 15 14 93.3 ( 68.1, 99.8)# Matched: Appraisers assessment across trials agrees with standard.結果顯示結果顯示250Assessment Disagreement # 合格合格/ # 不合格不合格/Appraiser 不合格不合格 Percent (%) 合格合格 Percent (%) # Mixed Percent (%) 1 1 16.7 0 0.0 0 0.0 2 0 0.0 0 0.0 2 13

24、.3 3 0 0.0 0 0.0 1 6.7 # 合格合格/不合格不合格: Assessments across trials = 合格合格 / standard = 不合格不合格. # 不合格不合格/合格合格: Assessments across trials =不合格不合格 / standard = 合格合格. # Mixed: Assessments across trials are not identical.結果顯示結果顯示3判錯率：判錯率： 5 5可接受可接受51Between AppraisersAssessment Agreement再現(xiàn)性偏差再現(xiàn)性偏差(評估財務稽核人員之

25、間的誤差評估財務稽核人員之間的誤差)# Inspected # Matched Percent (%) 95.0% CI 15 13 86.7 ( 59.5, 98.3)# Matched: All appraisers assessments agree with each other.結果顯示結果顯示452結果顯示結果顯示5All Appraisers vs StandardAssessment Agreement# Inspected # Matched Percent (%) 95.0% CI 15 13 86.7 ( 59.5, 98.3)# Matched: All apprais

26、ers assessments agree with standard.準確率準確率=9 95 5, ,不可接受不可接受A Ap pp pr ra ai is se er rP Pe er rc ce en nt t3 32 21 11 10 00 09 90 08 80 07 70 06 60 05 50 09 95 5. .0 0% % C CI IP Pe er rc ce en nt tA Ap pp pr ra ai is se er rP Pe er rc ce en nt t3 32 21 11 10 00 09 90 08 80 07 70 06 60 05 50 09 95 5. .0 0% % C CI IP Pe er rc ce en nt tD Da at te e o of f s st tu ud dy y: : R Re ep po or rt te ed d b by y: :N Na am me e o of f p pr ro od du uc ct t: :M Mi is sc c: :A As ss se es ss sm me en nt t A Ag