msa—测量系统分析讲义(详)

《msa—测量系统分析讲义(详)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《msa—测量系统分析讲义(详)（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、11/52 MSA培训教材1 MSA测量系统分析讲义 培训教材 主讲：蔡路刚 12/52 MSA培训教材2 0、相关定义 分析的原理： 当我们在跳动时，目标也许没有跳动，但测量 的结果也许是对方在动（如在火车上的人-）；测 量系统分析的目的是不要把测量系统的波动（如自 己的波动）当成过程的波动，造成基于数据的过程 控制为错误的行动。 目的： 要研究测量过程带来的测量误差是否 会导致基于测量的控制被误导。 13/52 MSA培训教材3 测量系统分析的范围： 当确定测量系统分析的范围从标准的符 合性角度出发，需要将控计划上涉及的测量 系统纳入，包括对产品特性和过程特性进行 测量的系统（对进行初始能

2、力研究和PPAP的 产品特性测量系统，需要进行MSA；对实施 SPC的测量系统需要进行MSA）； 14/52 MSA培训教材4 v分析方法： 对计数数据测量的测量系统，可采用小样法 ，以及MSA第三版所建议的方法；标准允许使用 任何顾客不反对的方法。 计量数据也是采用标准允许使用任何顾客不 反对的方法（如均值极差、方差等方法）。 对于那些无法使用常规测量系统方法的测量 系统，需要和顾客沟通。 15/52 MSA培训教材5 测量系统 分析 输入:SWIPE 输出: 测量数据 测量系统分析是一个过程 16/52 MSA培训教材6 实施步骤 、根据控制计划，针对被测量的特性选择适当的测量工具； 、确

3、定测量系统分析方法（计数计量，大样小样）； 、确定要进行分析所需的样品容量（从一定容量大小的总体内选取以 保证的质量）； 、确定为开展所需的时间（采集数据的时间有时会大于数据分 析的时间）； 、选择并实施分析（事先策划的零件数、测量者、测量次数）； 、分析结果； 、接受还是拒收测量系统； 、拒收，则可考虑更换合适的测量系统。 17/52 MSA培训教材7 v1、测量定义为赋值（或数）给具体事物以 表示它们之间关于特定性的关系。赋值 过程定义为测量过程，而赋予的值定义为 测量值。 v2、量具：任何用来获得测量结果的装置， 经常用来特指用在车间的装置；包括通 过/不通过装置。 18/52 MSA培

4、训教材8 v测量系统：是用来对被测特性定量测量或 定性评价的仪器或量具、标准、操 作、方法、夹具、软件、人员、环境和假 设的集合；用来获得测量结果的整个过 程。 S 标准 W 工件(如,零件) I 指导 P 人/程序 E 环境/设备 19/52 MSA培训教材9 分辨力、可读性、分辨率 v别名：最小的读数的单位、测量分辨率、刻度 v限度或探测度 v由设计决定的固有特性 v测量或仪器输出的最小刻度单位 v总是以测量单位报告 v 1：10经验法则 有效分辨率 v对于一个特定的应用，测量系统对过程变差的灵敏 性 v产生有用的测量输出信号的最小输入值 v总是以一个测量单位报告 110/52 MSA培训

5、教材10 基准值 v人为规定的可接受值 v需要一个可操作的定义 v作为真值的替代 真值 v物品的实际值 v未知的和不可知的 111/52 MSA培训教材11 v位置变差 准确度 v“接近”真值或可接受的基准值 vASTM包括位置和宽度误差的影响 偏倚 v测量的观测平均值和基准值之间的差异 v测量系统的系统误差分量 稳定性 v偏倚随时间变化 v一个稳定的测量过程是关于位置的统计受控 v别名：漂移 线性 v整个正常操作范围的偏倚改变 v整个操作规程范围的多个并且独立的偏倚误 差的相互关系 v 测量系统的系统误差分量 112/52 MSA培训教材12 宽度变差 精密度 v重复读数彼此之间的“接近度”

6、 v测量系统的随机误差分量 重复性 v由一位评价人多次使用同一种测量仪器，测量同一零件的同一特性时获得的 测量变差 v在固定和规定的测量条件下连续（短期）试验变差 v通常指E-设备变差 v仪器（量具）的能力或潜能 v系统内变差 再现性 v由不同的评价人使用同一个量具，测量一个零件的一个特性时产生的测量平 均值的变差。 v对于产品和过程条件，可能是评价人、环境（时间）或方法的误差。 v通常指A- 评价人变差 v系统间（条件）变差 vASTM E456-96 包括重复性、实验室、环境及评价人影响 113/52 MSA培训教材13 一、测量系统所应具有之统计特性 1、测量系统必须处于统计控制中，这意

7、味 着测量系统中的变差只能是由于普通原因 而不是由于特殊原因造成的。这可称为统 计稳定性 。 2、测量系统的变差必须比制造过程的变 差小 。 3、变差应小于公差带 。 114/52 MSA培训教材14 v4、测量精度应高于过程变差和公差带两 者中精度较高者，一般来说，测量精度 是过程变差和公差带两者中精度较高者 的十分之一 。 5、测量系统统计特性可能随被测项目的 改变而变化。若真的如此，则测量系统 的最大的变差应小于过程变差和公差带 两者中的较小者 。 115/52 MSA培训教材15 二、标准 1、国家标准 2、第一级标准(连接国家标准和私人公 司、 科研机构等) 3、第二级标准(从第一级

8、标准传递到第二级 标准) 4、工作标准(从第二级标准传递到工作标准) 116/52 MSA培训教材16 三、测量系统的评定 v测量系统的评定通常分为两个阶段，称为第一阶段 和第二阶段 第一阶段：明白该测量过程并确定该测量系统是否 满足我们的需要。第一阶段试验主要有二个目的 ： 确定该测量系统是否具有所需要的统计特性，此项 必须在使用前进行 。 117/52 MSA培训教材17 发现哪种环境因素对测量系统有显著的影响，例如 温度、湿度等，以决定其使用之空间及环境 。 v第二阶段的评定 目的是在验证一个测量系统一旦被认为是可行的， 应持续具有恰当的统计特性 。 常见的就是“量具R 如: 过程中所需

9、量具读数的精确度是 0.01m/m, 则测量应选择精确度为0.001m/m), 以 避免量具的鉴别力不足，一般之特性者所使用量 具的精确度应是被测量物品公差的1/5。 v 试验完 后, 测试人员将量具的重复性及再现性数据进行 计算如附件一(R&R数据表), 附件二(R&R分析报 告), 依公式计算并作成-R管制图或直接用表计算 即可 结果分析 : 123/52 MSA培训教材23 vv 当重复性(EV)变差值大于再现性(AV)时 . 量具的结构需在设计增强. 量具的夹紧或零件定位的方式(检验点)需加以 改善 . 量具应加以保养. v 当再现性(AV)变差值大于重复性(EV)时 . 作业员对量具

10、的操作方法及数据读取方式应 加强教育, 作业标准应再明确订定或修订 . 可能需要某些夹具协助操作员, 使其更具一致 性的使用量具 . 量具与夹治具校验频率于入厂及送修纠正后 须再做测量系统分析, 并作记录 . 124/52 MSA培训教材24 测量系统R & R分析（均值极差法） vn 这里介绍常用的均值极差法，用来研究测量系统的双性 ：R & R。它也称大样法（Long Method）。 n 研究R & R的前提是测量系统已经过校准，而其偏倚、线 性及稳定性已经过评价并认为可接受。 以下举一典型情况说明此方法 n 1 确定M名操作者A、B、C，选定N个被测零件，按1 、2、，编号。被选定零件

11、尽可能反映整个过程的变 差。 125/52 MSA培训教材25 vn 1.1 测取数据：A以随机顺序测取所有 数据并记录之，B、C：在不知他人测量 结果的前提下，以同样方法测量各零件 的数据并记录之。 n 再以随机顺序重复上述测量r次(如23 次)。 vn 2 数据处理 n 2.1 极差计算 vn 2.2 均值计算 vn 3 结果分析 126/52 MSA培训教材26 vn 以下计算的变差均以99%的正态概率为基础 ，即变差=5.15。 n 3.1 重复性 vn 3.2 再现性 vn 3.3 测量系统双性（R & R） vn 3.4 零件变差 vn 3.5 总变差 n 3.6 各变差占总变差的

12、百分比 n %AV=AV/TV X 100% n %R&R=R&R/TV X 100% n %PV=PV/TV X 100% n %EV=EV/TV X 100% 127/52 MSA培训教材27 vn 应同时将EV、AV、R&R各值与公差带 宽度比较，得出各变差占公差带的百分 比。 n %R&R可接受的条件是： n 30%不可接受，应改进。 128/52 MSA培训教材28 v量具重复性和再现性(R&R)的可接受性准则： vn 数值10%的误差测量系统可接受 . n 10%数值30%的误差测量系统不能接受, 须予以 改进. 进行各种势力发现问题并改正，必要时 更换量具或对量具重新进行调整,

13、并对以前所 测量的库存品再抽查检验, 如发现库存品已超 出规格应立即追踪出货通知客户, 协调处理对 策 . 习题(计算千分尺GR&R附页) 129/52 MSA培训教材29 稳定性分析之执行 vv 选取一个样品, 并建立可追溯标准之真值或 基准值, 若无样本则可从生产线中取一个落在 中心值域的零件, 当成标准值, 且应针对预期 测试值的最低值，最高值及中程数的标准各取 得样本或标准件, 并对每个样本或标准件单独 测量并绘制控制图.(所以可能是须做三张控制 图来管制仪器之高、中、低各端，但一般而言 ，只需做中间值那个就可以了) vv 定期(时、天、周)对标准件或样本测量35 次. 注意, 决定样

14、本量及频度的考虑因素应包括 要求多长时间重新校正或修理次数, 测量系统 使用的频度与操作环境(条件)等. 130/52 MSA培训教材30 vv 将测量(数据)值标记在X-R CHART 或XS CHART 上. v 计算管制界限, 确定每个曲线的控制限并按标 准图判断失控或不稳定状态 。 vv 计算标准差, 并与测量过程偏差相比较, 以评 估测量系统的重复性是否适于应用.不可以发生 此项之标准大于过程标准差之现象，如果有发生 此现象，代表测量之变异大于制程变异，此项仪 器是不可接受的 。 131/52 MSA培训教材31 vv 稳定性之判定：稳定性之判定一般之方式和 控制图之判定方式是一致的

15、，(一)不可以有点 子超出控制界限，(二)不可以有连续三点中有 二点在A区或A区以外之位置，(三)不可以有连 续五点中有四点在B区或B区以外之位置，(三) 不可有连续八点在控制图之同一侧，(四)不可 以有连续七点持续上升或下降之情形；如果有 以上之情形，代表仪器已不稳定，须做维修或 调整，维修及调整完后须再做校正以及稳定性 之分析 。 132/52 MSA培训教材32 偏倚分析之执行 : vv 独立取样法 : 选取一个样品, 并建立可追溯标准之真值或 基准值, 若无样本则可从生产线中取一个落在 中心值域的零件, 当成标准值, 且应针对预期 测试值的最低值，最高值及中程数的标准各取 得样本或标准

16、件,每个样本都要求单独分析， 并对每个样本或标准件测量10次, 计算其平均 值, 将其当成 “基准值” . n 由一位作业者以常规方式对每个样本或标准 件测量10次. 并计算出平均值, 此值为 “观测平 均值” . 133/52 MSA培训教材33 vv 计算偏倚 : 偏倚= 观察平均值 基准值 制程变异= 6 如果需要一个指数，把偏倚乘以100再除 以过程变差(或公差)，就把偏倚转化为过 程变差(或公差)的百分比，偏倚占过程变 差的百分比计算如下： 偏倚%=100(偏倚)/过程变差 偏倚占公差百分比采用同样方法计算， 式中用公差代替过程变差。 134/52 MSA培训教材34 v判定:针对偏倚之部份，判定之原则为： -重要特性部份其偏倚%须=10%； -一般特性其偏倚%须30%；应依据仪器 之使 用目的来说明其接受之原因。 -其偏倚%大于30