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1、MSA 1 测量系统分析测量系统分析 计量 型测量系统 稳定性分析 位置变差分析 宽度变差分析 重复性分析 再现性分析 偏倚分析 线性分析 稳定性分析 MSA 2 测量系统测量系统分析分析 稳定性稳定性 稳定性 时间1 基准值 时间2 统计稳定性 稳定性 飘移 测量系统在持续时间 内 测量同一基准或零件 的单一特性时获得的测量 值的总变差 它反映测量值的分布 规律是否随时间发生变化 当测量值的分布规律 不随时间发生变化时 这 个测量系统就具有统计稳 定性 MSA 3 测量系统测量系统分析分析 偏倚偏倚 基准值 观测平均值 偏倚 B 偏倚 在测量系统具有 统计稳定性的前提下 测量值分布的均值 与
2、基准值之间的距离 MSA 4 测量系统测量系统分析分析 线性线性 真值 偏倚 基准值 无偏倚 有偏倚 线性 在量具预期的工作范围内 偏倚值的差值 线性可以 被认为是关于偏倚大小的变化 量程较低部位 量程较高部位 真值 偏倚 MSA 5 测量系统测量系统分析分析 重复性重复性 重复性 第二次测量 第一次测量 重复性是由一个操作者 采用同一种测量仪器 多次测量同一零件的同 一特性时获得的测量值 变差 表现为 设备差 MSA 6 测量系统测量系统分析分析 再现性再现性 操作者C 操作者B 操作者A 再现性 由不同的操作者 采用相同的测量仪器 测量 同一零件的同一特性时 测 量平均值的变差 再现性体现
3、 人差 MSA 7 测量系统应具备的特性测量系统应具备的特性 1 处于统计控制状态 即只存在普通原因引起的变差 2 测量系统的变异性 Variability 小于过程变异性 3 测量系统的变异性小于技术规范界限 4 测量增量 increments 小于过程变异性和技术规范宽度 的1 10 5 当被测项目变化时 测量系统统计特性的最大变差小于 过程变差和规范宽度较小者 MSA 8 统计稳定性统计稳定性 测量系统必须处于统计稳定状态 也就是说 测量系统的 变差不受特殊原因支配 1 一般说来 当没有数值 点 落在特殊原因区域内 时 测量系统便处于统计控制状态 2 如果没有如SPC手册中描述的 数据趋
4、势或偏移时 我们也可 以认为是统计控制状态 特殊原因区域 特殊原因区域 共同原因区域 MSA 9 统计稳定性分析指南统计稳定性分析指南 选取标准样本 多次测量样本 制作控制图 解释控制图 应选择一个落在过程产品测 量值中程数的产品作为研究的标 准样本 具备预期测量的最低值 最高值和中程数的标准样本是比 较理想的 建议对上述每个标准 样本分别进行测量和作出控制图 MSA 10 统计稳定性分析指南统计稳定性分析指南 制作控制图 解释控制图 多次测量样本 选取标准样本 周期性 每天或每周等 地对标准 样本测量多次 一般为3 到5 次 子 组容量及其采集周期的选择应该取决 于测量系统的情况 例如需要进
5、行重 新标定或维修的周期是多长 该测量 系统使用的频繁程度如何 工作条件 的紧张程度如何 等 应该在每天的 不同时间测取读数 以反映该测量系 统实际使用时的情况 例如预热 环 境温度 湿度等的影响 MSA 11 统计稳定性分析指南统计稳定性分析指南 解释控制图 选取标准样本 制作控制图 多次测量样本 稳定性的均值 极差图 6 3 6 0 5 7 样本均值 子组 051520251 0 UCL 6 297 Mean 6 021 LCL 5 746 1 0 0 5 0 0 样本极差 R 0 47792 ULC 1 01 LC L 0 MSA 12 Minitab X bar RMinitab X
6、bar R图图 计量型控制图X Bar R零件编号 零件名称 产品 操作 过程 上下偏差 操作者 量具 测量单位 日期 12345678910111213141516171819202122232425 时间 10 00 测量数 据 mm 4 99 5 02 5 02 4 99 5 00 5 02 5 02 5 02 5 01 5 00 5 00 5 01 5 01 5 01 5 00 5 00 4 99 5 00 5 00 5 01 5 01 5 00 5 02 5 02 5 00 5 01 5 02 5 02 5 00 5 00 5 00 5 00 5 00 5 00 5 01 5 02
7、5 02 5 02 5 02 5 01 5 01 5 01 5 00 5 01 5 01 5 00 5 01 5 04 5 03 5 01 5 00 5 01 5 03 5 00 5 00 5 00 5 00 5 00 5 00 5 02 5 02 5 02 5 03 5 03 5 01 5 02 5 02 5 02 5 02 5 02 5 02 5 03 5 02 5 03 5 01 平均值 5 00 5 02 5 02 5 00 5 00 5 01 5 01 5 01 5 00 5 01 5 01 5 02 5 02 5 02 5 01 5 01 5 01 5 01 5 01 5 01 5
8、 01 5 01 5 03 5 03 5 01 极差 0 02 0 01 0 01 0 01 0 00 0 02 0 02 0 02 0 01 0 02 0 02 0 01 0 02 0 02 0 01 0 02 0 03 0 02 0 02 0 01 0 02 0 03 0 02 0 01 0 01 例子 某标准件尺寸要求为5 0 05mm 采用千分尺进行测量 为进行该 测量系统稳定性分析 取一标准件 每天同一质检员采用同一千分尺对其 进行测量 每次测量3个数据 连续测量25组 具体数据见下表 MSA 13 Minitab Minitab X bar RX bar R图图 1 打开Minit
9、ab 建立工作表 如图所示 图表的所有观测值 均在一列中 MSA 14 Minitab Minitab X bar RX bar R图图 2 选择统计 控制图 子组的变量控 制图 Xbar R 如图示 1 选择 图表的所有观测 值均在一列中 2 在子组大小中 输入 3 3 双击左侧 检测值 到 右侧空白处 4 根据需要点击其他选项 填充相关内容 如 标签 选项 也可不管 5 点击 确定 MSA 15 Minitab Minitab X bar RX bar R图图 3 点击 确认 后生成控制图 如图示 1 其中控制图中 上半部分为均值 图 下半部分为 极差图 2 分析控制图 判定是否处于统 计
10、稳定性 详细 参考SPC相关法则 3 一般至少满足 均值 极差图所 有点都在控制限 内 且平均极差 不能超出公差 0 05mm 控制要求 MSA 16 Minitab Minitab X bar RX bar R图图 若控制图显示失控 应该调查 研究在与失控点 相对应的时间内所出现的特殊原因 并予以消除 使 其不再出现 然后 再作控制图检验纠正效果 直至 控制图受控 一般地 在R 图受控的情况下 再检查X图 直至 R 图以及X图都受控为止 MSA 17 测量系统的测量系统的线性与偏倚分析线性与偏倚分析 选取标准样本 确定基准值 测量样件 计算 作图 判断 v随机抽取基准值不同的五个零件 包 括
11、量具的全程 v用全尺寸检验测量每个零件以确定其 准值并确认了包括量具的操作范围 v通常用这个仪器的操作者中的一人测 量每个零件m 10次 MSA 18 测量系统的测量系统的线性与偏倚分析线性与偏倚分析 测量样件 计算 作图 判断 确定基准值 选取标准样本 v 把5个样件送到一个比待分析的测量系统 更高级别的测量系统上 对每一个样件分 别进行多次测量 10 分别取其平均 值 得到5个基准值 MSA 19 测量系统的测量系统的线性与偏倚分析线性与偏倚分析 计算 作图 判断 选取标准样本 测量样件 确定基准值 v 使用待分析的测量系统对5个样件分别进 行多次重复测量 10 记录测量结果 MSA 20
12、 测量系统的测量系统的线性与偏倚分析线性与偏倚分析 判断 选取标准样本 确定基准值 计算 作图 测量样件 v 计算零件每次测量的偏倚 以及每个零 件的偏倚平均值 v用下面等式计算和画出最佳拟合线和置 信带 v对于最佳拟合直线 用公式 yi axi b vxi 基准值 vyi 偏倚平均值 v这里xi是基准值 yi是偏倚均值 用下 列公式求出a b和s va xy x y gm x2 x 2 gm vb y ax vs yi2 b yi a xiyi gm 2 1 2 MSA 21 测量系统的测量系统的线性与偏倚分析线性与偏倚分析 判断 选取标准样本 确定基准值 计算 作图 测量样件 v对于给定的
13、x0 画出a水平的置信带 v低值 b ax0 t1 a 2 gm 2 s n v高值 b ax0 t1 a 2 gm 2 s n v其中1 n 1 gm x0 x 2 xi x 2 1 2 v画出 偏倚 0 线 评审该图指出特殊原因 和线性的可接受性 v判断 v 偏倚 0 线必须完全在拟合线置信带以内 MSA 22 测量系统的测量系统的线性与偏倚分析线性与偏倚分析 实例 1 测量数据 零件 1 2 3 4 5 基准值 2 00 4 00 6 00 8 00 10 00 试 验 次 数 1 2 70 5 10 5 80 7 60 9 10 2 2 50 3 90 5 70 7 70 9 30 3
14、 2 40 4 20 5 90 7 80 9 50 4 2 50 5 00 5 90 7 70 9 30 5 2 70 3 80 6 00 7 80 9 40 6 2 30 3 90 6 10 7 80 9 50 7 2 50 3 90 6 00 7 80 9 50 8 2 50 3 90 6 10 7 70 9 50 9 2 40 3 90 6 40 7 80 9 60 10 2 40 4 00 6 30 7 50 9 20 11 2 60 4 10 6 00 7 60 9 30 12 2 40 3 80 6 10 7 70 9 40 零件平均值 2 49 4 13 6 03 7 71 9
15、38 基准值 2 00 4 00 6 00 8 00 10 00 偏倚 0 49 0 13 0 03 0 29 0 62 极差 0 4 1 3 0 7 0 3 0 5 MSA 23 测量系统的线性与偏倚分析测量系统的线性与偏倚分析 1 打开Minitab 建立工作表 如图示 1 部件号 输入包含部件名或部件 号的列 2 参考值 输入包含参考值的列 3 测量数据 输入包含实测测量值 的列 4 过程变异 可选 输入过程标 准差 您可以从 量具 R R 研究 方差分析 方法的输出中 6 SD 列 的 总变异 行获得过程标准差 也 可以输入已知值 6 历史标准差 MSA 24 测量系统的线性与偏倚分析
16、测量系统的线性与偏倚分析 2 选择统计 质量工具 量具研究 量具线性和偏移研究 如图示 1 在部件号中 输入部 件 零件号 2 在参考值中 输入主 要参考值 基准值 3 在测量数据中 输入 响应 测量值 4 在过程变异中 输入 过程变异值 可使用方 差分析法从量具 R R 研 究中获得 可空白 MSA 25 测量系统的线性与偏倚分析测量系统的线性与偏倚分析 3 在上图对话框中 根据需要点击其他选项 如 量具信息 如图示 1 量具名称 键入量具 的名称 2 研究日期 键入日期 3 报表人 键入报告研 究信息的人员的姓名 4 量具公差 键入量具 公差 5 其他 键入任何其他 注释 6 点击 确定 MSA 26 测量系统的线性与偏倚分析测量系统的线性与偏倚分析 4 在上图对话框中 根据需要点击其他选项 如 选项 如图示 1 重复性标准差的估计方法 样本极差 选择此项可使用样 本极差来估计重复性标准差 样本标准差 选择此项可使用 样本标准差来估计重复性标准 差 2 标题 输入替换图形输出 中默认标题的新标题 3 点击 确定 MSA 27 测量系统的线性与偏倚分析测量系统的线性与偏倚分析 5 相
