《精编》生产质量管理测量工具

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1、测量系统分析 第三版 MeasurementSystemAnalysis 個案分析 天平之內校方法 使用儀器 經檢定合格之砝碼 檢定環境 一般室內環境 平臺校正方法及步驟 1 檢查天平標尺及旅鈕是否正常 2 將天平放在平臺上及調校至零位 中心刻度 3 將標準砝碼50g 100g 200g 300g 400g 500g 1000g分別放置于天平的托盤內 每一砝碼公別放5個位置 取其中最小值為實測值 4 在 量測設備校驗 確認報告 內示值欄填寫標準砝碼值 天平讀值記入實測欄 即得誤差 5 一般檢查合格且誤差不超過誤差標準為合格 否則不合格 6 校正合格后填上合格標簽并貼在天平上 示值 實測值 實測

2、值 100 游標卡尺校正方法 一 使用工具 經認可機構鑒定合格后 作為標準參照物的標準塊規 二 校正環境 正常室溫及玻璃臺面 三 校正方法及步驟 1 檢查卡尺外觀 尺身應無碰傷或其它缺陷 刻度數字應清晰 2 卡尺校正 分別用塊規10mm 41 2mm 51 2mm 81 5mm 121 5mm和191 8mm 校正刀口內的尺 刀口外量的尺 校正時 每一受檢點應在量里端和外端兩位置校正 塊規工作面長邊與卡尺測量面邊應垂直 校正應在螺釘緊固和松開兩種狀態下進行 無論尺框緊固與否 塊規應能下沉正常移動 各點示值誤差為卡尺讀數與塊規之差 3 深度尺的尺校正 用兩個尺為20的塊規置于玻璃臺面上 使尺身端

3、與塊規接觸伸出深度尺至平板面 然后在尺身上讀數 示值誤差不應超過卡尺之分度值 4 記錄2 3中測得讀數 均應記入 量測設備校驗 確認報告 中 其中塊規填入 真值 欄 卡尺讀數填入 實測值 欄 5 結果處理 外觀合格及示值誤差不超過吳差標準為合格 否則不合格 测量数据的作用制程控制 调整 根据测量数据与过程控制限相比较 决定是否进行制程调整 2确定各变量间关系 对影响过程各原因的系统认识 最终更好的理解过程 为什么进行测量系统分析 应用 以数据为基础 的方法的益处 很大程度上决定于所用测量数据的质量 如果测量数据质量低 则这种方法的益处可能低 如果测量数据质量高 则这种方法的益处也可能高 为了确

4、保应用测量数据的收益大于成本 必须把注意力集中于测量数据的质量上 测量数据的质量与稳定条件下 运行的某一测量系统得到的多次测量结果的统计特性有关 高质量 测量值接近低质量 测量值远离基准值表征数据质量最通用的统计特性是偏倚和方差 偏倚指的是数据相对标准值的位置 而方差指数据的分布 低质量数据表现为变差太大 大多由于测量系统和环境间的交互作用造成 那么数据的质量会很低 管理测量系统就是控制变差 即控制测量环境 目的介绍各方法评定测量系统质量 本指南可以通用于任何测量系统 但其主要用于工业界的测量系统 术语量具 任何用来获得测量结果的装置 包括用来测量合格 不合格的装置测量系统 用来对被测特性赋值

5、的操作 程序 量具 设备 软件已及操作人员的集合 用来获得测量结果的整个过程 盲测 操作者事先不知道正在对该测量系统进行评定的条件下获得的测量结果 公差 零件特性的变差受控 变差表现稳定且可预测不受控 所有特殊原因的变差都不能消除有点子超出控制限 或呈非随机分布形状分辨率 测量设备所能指示的最小刻度分辨能力 测量设备检测被测参数的变差的能力 影响测量结果的因素 工件 操作员 方法 弹性变形 清洁 培训 技巧 经验 工作态度 样品 理解力 测试 作业指引 公差 设计 维护 敏感 测量结果 变差 仪器 温度 振动 环境 人机工程 照明 131 量测系统分析应注意之事项 1 设定量具精度2 量具间进

6、行比对3 修理前 后之比较4 长期量测能力评估5 量具之管理 量测系统之统计特征 1 量测系统之变异应源于普通而非特殊原因 2 量测系统之变异须小于制程之变异 3 量测系统之变异须小于规格界限 4 量测系统之最小刻度须小于制程变异或规格界限之较小者 十分之一 如何进行量测系统分析 1 建立SOP 例如 理化分析指导书等 2 建立程序书 管制量测系统在最佳状态 3 有合格分析员分析量具 及必要环境 4 根据相关SOP执行分析 5 汇集足够数据 再依分析表单执行分析 6 判定此系统处于可 勉强或不能接受 量测系统之变异 1 重复性 Repeatability EV2 再现性 Reproducibi

7、lity AV3 偏倚 Bias 4 稳定性 Stability 5 线性 Linearity 6 零件变异 PartVariation PV 位置 宽度或范围 重复性 EV Repeatability 由同一操作者对同一部件用同一测量仪器的多次测量的结果的差异 又称为设备变异 重复性 135 再现性 AV Reproducibility 由不同操作者对同一部件用同一测量仪器的测量的结果平均值间最大差异 又称为操作者变异 136 量具重复性和再现性GageR R repeatabilityandreproducibility 适用于所有列入 控制计划 的测量系统 重复性 137 偏倚 Bias

8、 观测的平均值 基准值 132 稳定性 Stability 时间2 时间1 稳定性 133 线性 Linearity 基准值 偏倚较小 基准值 偏倚较大 观测的平均值 观测的平均值 范围的较低部分 范围的较高部分 134 重复性 Repeatability EV 又称为量具变异 用同一量具 同一作业者 多次量测相同零件所得之变异 公式如下 EV K1 EV 100 EV TV 公式说明 1 EV 为重复性 TV为全变异 2 为所有作业者执行多次量测所得之变异平均值 3 K1为重复性之系数 与量测次数有关 4 TV为全变异 重复性 Repeatability 例1 三位作业者对10个零件分别量测

9、 每个零件量测两次 数值如下表所列 重复性 Repeatability R R 由上表可先计算Ra Rb Rc 再计算其平均值Ra Rb Rc如上表所示 1 3 Ra Rb Rc 0 05 0 05 0 03 0 04 EV K1 0 04 0 8862 0 035 EV 100 EV TV 100 0 035 0 18 19 4 再现性 Reproducibility AV 又称为作业者变异 指不同作业者以相同量具量测相同产品时 量测平均值之变异 公式如下 2 EV2 nr XDIFF K2 AV AV 100 AV TV 公式说明 1 AV为再现性 TV为全变异 2 XDIFF为不同作业者

10、量测之平均值最大与最小值之差异 3 K2为再现性系数 与作业人数有关 4 n为零件数 5 r为量测次数 再现性 Reproducibility 作业者b 作业者a 作业者c 再现性 再现性 Reproducibility 例2 同例1 亦是三位作业者10个零件分别量测 每个零件量测两次 如下表 再现性 Reproducibility 由上表可先计算个人每次量测10个零件之平均值 再计算两次总平均值Xa Xb Xc如上表所示 XDIFF Xa Xb 0 83 0 77 0 06 又已知K2 0 5231 TV 0 93 EV 0 0354 n 10 r 2 EV2 n r XDIFF K2 2

11、AV 0 06 0 5231 2 0 0352 10 2 0 03 AV 100 AV TV 100 0 03 0 18 16 6 GRR AV2 EV2 25 6 零件变异 PartVariation 零件变异 个别零件量测平均值之变异 PV RP K3RP为零件之最大差异 K3为系数 与零件数有关 例5 同例1我们可计算每个零件之平均值XP 再取XP之全距RP 即得RP 0 56 又查表得K3 0 3146 PV RP K3 0 56 0 3146 0 176 量具重复性与再现性之资料汇集 将作业者分为A B C三人 零件10个 但作业者无法看到零件号 准备所需之量测量具 使作业者A依随顺

12、序量测10个零件并由另一观者在第1行填入量测数据 请作业者B C量测相同的10个零件 但不使他们看到他人的量测值 将量测分别记入第6行及第11行 表1 4 重复这个循环但以不同的随机顺序进行量测 将数据填入第2 7及12行之适当列中 例如第一个被量测为7号零件 则在第7例中记录量测值 如须第三次量测 则重复此循环并将结果记入第3 8及13中 表1 量具重复性与再现性之计算 将第1 2及3行的最大数值减最小数值 将结果记录在第5行 第6 7 8行及第11 12 13行的作法相同 而将其结果分别记录入第10行及第15行 表1 2 第5 10行及15行之记录应为正值 表1 3 将第5行加总并除以量测

13、零件数 则得第一位作业者的平均全Ra 以相同方法从第10及第15行求得Rb及Rc 表1 4 将第5 10第15行的均值 Ra Rb Rc 填入第17行 将其加意后除以作业者人数而得的数值记R 所有全距的平均值 表一 量具再现性与重复性之计算 将R 平均值 填入第19 20并乘以D3及D4求下及上的管制界限 如为二次量测D3 0 D4 3 27 将个别全距的上管制界限 UCLR 的值记入第19行 下管制界限 LCLR 的值填入第20行如量测次数少于7则为零 表1 将各行加总 第1 2 3 6 7 8 11 12及13行 将各行的总和除以取样零件数 将此值记录在最右边一列标示为 平均值 处 表1

14、7 将1 2 3行的平均值加总 并除以量测次数 将其值记录在第4行Xa方格处 以相同方式处理6 7 8行及11 12 13行而将其值分别记入第9 14行的Xb及Xc处 8 将第4 9 14行的最大及最小平均值记录在第18行的适当之位置计算其差将此差记录在第18行标行为XDIFF处 表1 9 将每个零件的各次量测值加总除以量测值总数 量测次数乘以作业者数 将其结果记入第16行之零件平均值处 表1 将零件平均值的最大减最小的差记入第16行标示RP是零件平均值的全距 表1 将R XDIFF及Rp的计算值转记在报告表的预留位置 表2 执行报告表 表2 左边标示为 量测单元会析 的各项计算 13 执行报

15、告表 表2 右边标示为 制程变异 的各项计算 量具再现性与重复性之计算 范例 然后再计算各变异项目的量测单元分析及制程变异百分比如表2 在本例中 GRR等于25 6 故此量测系统对制程变异的量测被认为是在接受边缘 GRR分析注意事项 1 分析之量具 1 APQP及PPAP所使用之量具 2 客户要求须执行GRR之量具 3 受环境影响小的量具 如分析天平 可不做MSA2 分析时机 1 操作者变更时 2 量具变动时 3 产品变更时 4 量具修理后 5 配合量具校正作业定期分析 GRR分析注意事项 1 执行分析人员 1 资料搜集 须为操作该量具人员 2 分析人员 该量具之校正管理人员2 执行前之准备工

16、作 1 决定进行分析之产品及量具 2 决定参与分析之量测人数 最少两人 3 决定进行分析之产品取样数 至少5件 10件为宜 4 决定量测次数 最少两次 量具再现性与重复性之比较 1 重复性 再现性 EV AV 设备 人员 1 量测仪器需加以保养 2 产品之变异出现异常 3 量具之夹紧或定位 OFFSET 不一致2 再现性 重复性 AV EV 人员 设备 1 量具之校正未落实 2 作业者对量具使用不熟 3 可能需要辅助仪器协助作业者使用量具 量具 GRR之判读 1 数值 10 表示该量具系统可接受2 10 数值 30 表示该量具系统可接受或不接受 决定于该量具系统之重要性 修理所需之费用等因素 3 数值 30 表示该量具系统不能接受须予以改进 4 数值 GRR 100 GRR TV ndc 1 41 PV GRR 5 第三版新要求 表1量具重复性及再现性数据收集表 D4 3 27 两次测 D4 2 58 三次 D3 0 少于七次 表1量具重复性及再现性数据 計數型量具研究 小樣法 所謂計數型量具就是把各個零件與某些指定限值相比較 如果滿足限值則接受該零件否則拒收 絕大多數這樣的計數型量具