MSA測量系統(tǒng)分析理論知識.ppt

1、Measurement System Analysis 測量系統(tǒng)分析,顧問：楊老師 此MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)教材，內(nèi)容整合了最新版全面的計數(shù)型、計量型、破壞型MSA分析理論及原理，供企業(yè)內(nèi)部培訓(xùn)或個人學(xué)習(xí)參考。本人知識及編輯水平有限，讀者在文中若有不足之處，敬請指正。 因編輯本文花了較多精力，收取合理的財富值，請諒見。 聯(lián)絡(luò)方式：,為什么要做MSA?,這些因素亦會引致測量系統(tǒng)的變差,為什么要做MSA?,定義和術(shù)語,測量 -賦值（或數(shù)）給具體事物以表示它們之間關(guān)于特定性的關(guān)系。賦值過程定義為測量過程，而賦予的值定義為測量值。 量具 -任何用來獲得測量結(jié)果的裝置，經(jīng)常用來特指用在車間的裝置；包括通

2、過/不通過裝置。 測量系統(tǒng) -用來對被測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(shè)的集合；用來獲得測量結(jié)果的整個過程。,定義和術(shù)語,Bias (偏倚) -測量的觀察平均值和基準值之間的差異,Master Value (Standard),Bias,Average Value,定義和術(shù)語,Repeatability (重復(fù)性) -由一位評價人多次用一種測量儀器測量同一零件的同一特性時所得的測量變差,Good Repeatability,Poor Repeatability,定義和術(shù)語,Reproducibility(再現(xiàn)性) -由不同的評價人使用同一個量具

3、測量一個零件的一個特性的產(chǎn)生的測量平均值的變差,Inspector 1,Inspector 3,Inspector 2,Machine 1,Machine 3,Machine 2,定義和術(shù)語,Stability (穩(wěn)定性) 是測量系統(tǒng)在某持續(xù)時間內(nèi)測量同一基準或者零件的單一特性時獲得的測量值總變差。,Time 1,Time 2,Master Value (Standard),定義和術(shù)語,Linearity (線性) 是在量具預(yù)期的工作量程內(nèi)，偏倚值的差值,定義和術(shù)語,Gage R 目視觀察或量具研究來確定(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(fù)讀數(shù)次數(shù); 尺寸的關(guān)鍵性零件結(jié)

4、構(gòu) 評價人的選擇 -評價人的選擇應(yīng)從日常操作該儀器的人中挑選樣品的選擇,樣品的選擇 -能否獲得代表生產(chǎn)過程的樣品，樣品必須是選自于過程并且代表整個的生產(chǎn)的范圍 編號 -必須對一個零件編號以便于識別 分辨力 -儀器的分辨力至少直接讀取特性的預(yù)期過程變差的十分之一，例如：如果特性的變差為0.1，儀器應(yīng)能讀取0.01的變化 確保測量方法 -確保測量方法遵守規(guī)定的測量程序(測量應(yīng)按照隨機順序,以確保整個研究過程中產(chǎn)生的任何漂移或變化將隨機分布),測量系統(tǒng)的變差種類,“Accuracy” related terms: Bias Linearity Stability “Precision” relate

5、d terms: Repeatability Reproducibility,Width Error 寬度變差 i.e. Spread of measurement -Precision 測量的分布-精密度,Location Error 位置變差 i.e. Average measured value Vs Actual value 平均測量值Vs 基準值,計量型測量系統(tǒng)研究,Guideline for determining Stability 確定穩(wěn)定性的指南 1. 取樣品并建立相對于可溯源標準的基準值 2. 最理想可取預(yù)期測量的最低值, 最高值和中程數(shù)的標準樣品 3. 定期測量標準樣品(

6、天,周,等等) 4. 應(yīng)在不同時間記錄讀數(shù) 5. 將數(shù)據(jù)按時順序畫在Xbar 并建立相對于可溯源標準的基準值 2. 用同一評價人,以正常方法測量樣品10次以上 3. 相對于基準值將數(shù)據(jù)畫在直方圖, 并確定是否存在特殊原因或出現(xiàn)異常,Guideline for determining Bias 確定偏倚的指南 4. 使用數(shù)據(jù)分析法來評估測量偏倚是否可接受 I : 計算n讀數(shù)的平均值,計量型測量系統(tǒng)研究,II : 計算可重復(fù)性標準偏差,Guideline for determining Bias 確定偏倚的指南 III :確定偏倚的t統(tǒng)計量值 偏倚= 觀察測量的平均值-基準值 where IV :

7、如果0落在圍繞偏倚值1-置信區(qū)間以內(nèi), 所得出的 偏倚是可接受,計量型測量系統(tǒng)研究,計量型測量系統(tǒng)研究,Guideline for determining Bias 確定偏倚的指南,如果0落在圍繞偏倚值1-置信區(qū)間以內(nèi), 所得出的偏倚是可接受(-0.1185 0 0.1319) Note: A control chart method for BIAS evaluation,如果偏倚統(tǒng)計上偏大時, 有以下可能原因: 標準或基準值誤差 儀器磨損 儀器測量了錯誤的特性 儀器未得到完善的校準 評價人設(shè)備操作不當(dāng), 等,計量型測量系統(tǒng)研究,Guideline for determining Bias

8、確定偏倚的指南,偏倚分析練習(xí),某人用游標卡尺十五天內(nèi)測得數(shù)據(jù)如下：（請分析此游標卡尺的穩(wěn)定性狀況基準值為48）,計量型測量系統(tǒng)研究,Guideline for determining Linearity 確定線性的指南1. 選擇g=5零件, 它們的測量值能覆蓋量具的操作范圍 2. 測量每零件并記錄其基準值之差值 3. 用同一評價人,以正常方法測量樣品10次以上 4. 計算每次測量的零件偏倚及零件偏倚平均值,計量型測量系統(tǒng)研究,Guideline for determining Linearity 確定線性的指南 5.在線性圖上畫出單值偏倚和相關(guān)基準值的偏倚平均值,計量型測量系統(tǒng)研究,Guide

9、line for determining Linearity 確定線性的指南 6. 用以下公式計算和出最佳擬合線和置信帶,計量型測量系統(tǒng)研究,Guideline for determining Linearity 確定線性的指南 7. 畫出偏倚= 0, 評估該圖是否存在特殊原因和性的可接受性,計量型測量系統(tǒng)研究,Guideline for determining Linearity 確定線性的指南,計量型測量系統(tǒng)研究,Guideline for determining Linearity 確定線性的指南,如果測量儀器的線性結(jié)果并非直線,有以下可能原因: 標準或基準值誤差 儀器磨損 儀器本身設(shè)計問題. 儀器并未在整操作范圍(上,下限)作全面的校準,計量型測量系統(tǒng)研究,Guideline for determining Linearity 確定線性的指南,請確定該儀器的線性狀況,1.決定評價人,試檢及樣品的數(shù)量,這些組合根據(jù)需要而不同, 但最佳是使用23 個評價人,2-3次試檢和5-10個樣品 2.選擇評價人最好是從日常操作儀器的人中挑選 3.填寫GR 小于0.4表示一致性差 -Kappa 0.75, indicate good to excellent agreement (whe