MSA測(cè)量系統(tǒng)分析[MSA]

1、測(cè)量系統(tǒng)分析MSAMeasurement Systems Analysis第三版課程目的目的：為評(píng)定測(cè)量系統(tǒng)的質(zhì)量提供指南。主要針對(duì)能重復(fù)讀數(shù)的測(cè)量系統(tǒng)。學(xué)員能力要求：理工科大學(xué)(專)畢業(yè)，二年工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)“數(shù)理統(tǒng)計(jì)和概率論有所了解。學(xué)員職務(wù)：產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師、工藝工程師、生產(chǎn)管理人員、質(zhì)量檢驗(yàn)工程師。主要內(nèi)容測(cè)量系統(tǒng)根底術(shù)語介紹統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)補(bǔ)充測(cè)量系統(tǒng)的籌劃計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)分析測(cè)量系統(tǒng)變異性的影響及過度調(diào)整根底術(shù)語測(cè)量：賦值(或數(shù))給具體事物以表示它們之間關(guān)于特定特性的關(guān)系。量具：任何用來獲得測(cè)量結(jié)果的裝置，經(jīng)常用來特指用在車間的裝置；包括通過/不通過裝置。測(cè)量系統(tǒng)：是用來對(duì)被測(cè)

2、特性定量測(cè)量或定性評(píng)價(jià)的儀器或量具、標(biāo)準(zhǔn)、操作、方法、夾具、軟件、人員、環(huán)境和假設(shè)的集合；用來獲得測(cè)量結(jié)果的整個(gè)過程。分辨力(分辨率、可讀性)：儀器可以探測(cè)到并如實(shí)顯示的參考值的變化量。真值：測(cè)量對(duì)象實(shí)際的值，是對(duì)象的屬性。測(cè)量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性 理想的測(cè)量系統(tǒng)在每次使用時(shí)，應(yīng)只產(chǎn)生“正確的測(cè)量結(jié)果，但遺憾的是，這種理想的測(cè)量系統(tǒng)幾乎不存在。 我們能做到的是讓測(cè)量系統(tǒng)滿足統(tǒng)計(jì)特性，并且統(tǒng)計(jì)特性結(jié)果是在可接受的范圍內(nèi)。 測(cè)量系統(tǒng)的精度應(yīng)是過程變差和公差帶中較小者的1/10。 通過適當(dāng)?shù)男?zhǔn)程序，測(cè)量結(jié)果能溯源至國家標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)量系統(tǒng)的籌劃在設(shè)計(jì)新的測(cè)量系統(tǒng)時(shí)應(yīng)對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行籌劃，無論如何，常識(shí)是任何情況

3、下的指導(dǎo)。籌劃應(yīng)考慮“測(cè)量壽命周期、測(cè)量系統(tǒng)的復(fù)雜程度、測(cè)量對(duì)象的重要性應(yīng)充分考慮FMEA等因素。采購時(shí)應(yīng)考慮供方、隨機(jī)文件包、測(cè)量系統(tǒng)的驗(yàn)收、預(yù)防性維護(hù)并制定相關(guān)作業(yè)指導(dǎo)書。測(cè)量系統(tǒng)籌劃應(yīng)由CFT小組共同完成。“測(cè)量系統(tǒng)開發(fā)檢查表提供了所需考慮因素的指南。測(cè)量系統(tǒng)的變差 與所有過程相似，測(cè)量系統(tǒng)的變差受隨機(jī)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(cè)量系統(tǒng)的變差：識(shí)別潛在的變差源；排除(可能時(shí))或監(jiān)控這些變差源。 變差來源于S(標(biāo)準(zhǔn))、W(工件)、I(儀器)、P(人/程序)、E(環(huán)境)。QS9000對(duì)變差的控制要求 4.11.4測(cè)量系統(tǒng)分析 為分析在各種測(cè)量和試驗(yàn)設(shè)備系統(tǒng)測(cè)量

4、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。此要求必須適用于在控制方案(見4.2.3.7)中提及的測(cè)量系統(tǒng)。所用的分析方法及接收準(zhǔn)那么應(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)性和再現(xiàn)性研究)。如經(jīng)顧客批準(zhǔn)，也可采用其它分析方法及接收準(zhǔn)那么。TS16949對(duì)變差的控制要求 7.6.1測(cè)量系統(tǒng)分析 為分析各種測(cè)量和試驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)量結(jié)果存在的變差，必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)研究。此要求必須適用于在控制方案中提出的測(cè)量系統(tǒng)。所用的分析方法及接收準(zhǔn)那么，必須與顧客的測(cè)量系統(tǒng)分析參考手冊(cè)相一致。如果得到顧客的批準(zhǔn)，也可采用其他分析方法和接收準(zhǔn)那么。測(cè)量系統(tǒng)分析的準(zhǔn)備1 方案將要使用的方法。測(cè)量按隨

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

6、&R 的計(jì)算工作量較大，常通過電子表格和測(cè)量系統(tǒng)分析軟件來完成計(jì)算。我們更關(guān)心的是輸入和輸出，即如何收集數(shù)據(jù)，如何對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。重復(fù)性和再現(xiàn)性分析介紹重復(fù)性和再現(xiàn)性-Gauge R&R均值-極差法 均值-極差法，有時(shí)被稱為大樣法，是確定測(cè)量系統(tǒng)的重復(fù)性和再現(xiàn)性的一種數(shù)學(xué)方法，它允許將測(cè)量系統(tǒng)分成兩個(gè)獨(dú)立的局部：重復(fù)性和再現(xiàn)性。重復(fù)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(cè)量誤差和測(cè)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(píng)價(jià)人、零件與評(píng)價(jià)人的交互作用、量具造成的重復(fù)誤差。 方差分析法可更精確地估計(jì)方差，可從數(shù)據(jù)中別離更多的信息。進(jìn)行研究

7、 下述的過程是最優(yōu)的條件，在實(shí)際操作中人數(shù)、試驗(yàn)次數(shù)、零件個(gè)數(shù)可以不同。1. 操作者為A、B、C，對(duì)10個(gè)零件進(jìn)行編號(hào)，但號(hào)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(jī)對(duì)10個(gè)零件測(cè)量3次，并記錄，測(cè)量時(shí)應(yīng)保證操作者不知其他測(cè)量結(jié)果。4. 根據(jù)表格中的公式和參數(shù)計(jì)算重復(fù)性EV、再現(xiàn)性AV、重復(fù)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(jié)果 利用軟件計(jì)算出的量具重復(fù)性和再現(xiàn)性結(jié)果有三種： 數(shù)據(jù)分級(jí)數(shù)(Ndc)，要求數(shù)據(jù)分級(jí)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(jié)果可單獨(dú)或綜合考慮，但必須滿足顧客的要求。結(jié)果分析 對(duì)于公差百分率和過程變差百分率來說，量具重復(fù)性和再現(xiàn)性(%R&R)的可接受條件是： %R&R10%：測(cè)量系統(tǒng)可接受； 10%R&R30%：考慮重要性、本錢測(cè)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(zhǔn)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(cè)量系統(tǒng)變異性的影響I型錯(cuò)誤(一個(gè)好的零件被誤判為壞的，生產(chǎn)者風(fēng)險(xiǎn))II型錯(cuò)誤(一個(gè)壞的零件被誤判為好的，消費(fèi)者風(fēng)險(xiǎn))零件尺寸分區(qū) LSL 中心值 USLI II III II II區(qū)：壞零件永遠(yuǎn)被測(cè)量為壞零件II區(qū)：可能作出錯(cuò)誤決定的區(qū)域III區(qū)：好零件永遠(yuǎn)被測(cè)量為好零件II區(qū)的寬度是多少？我們的目的 對(duì)于產(chǎn)品狀況，我們的目的是最大限度地對(duì)其作出正確的決定，有二種選擇：改進(jìn)生產(chǎn)過程：減少過程的變差，沒有零件產(chǎn)生在II區(qū)域。改進(jìn)測(cè)量系統(tǒng)：減少測(cè)量系統(tǒng)誤差從而減小II區(qū)域的面積，因此生產(chǎn)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(cuò)誤決定的風(fēng)險(xiǎn)。過度調(diào)整 一零件的重量控制的目標(biāo)為5.00克，用一誤差為0.20克的天平進(jìn)行測(cè)量。作業(yè)指導(dǎo)書規(guī)定以一樣件為根底在作業(yè)準(zhǔn)備時(shí)及每小時(shí)對(duì)重量進(jìn)行過程作業(yè)準(zhǔn)備驗(yàn)證。如重量超過4.90-5.10克，應(yīng)重新設(shè)定過程。 作業(yè)準(zhǔn)備時(shí)，假設(shè)樣件的真值為4.95克，但由于測(cè)量誤差，操