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1、测量系统分析 MeasurementSystemsAnalysis MSA 1 第六版 版权所有第6版版权所有 未经书面许可 不得以任何方式复制 MSA 2 第六版 测量系统分析 MSA 概述MSA和QS 9000 TS16949的关系MSA3rd新的变化测量系统的统计特性灵敏度 APQP偏倚 线形 稳定性进行量具的重复性和再现性分析 GR R 计数型测量系统研究MSA技术总结附件 内容提要 MSA 3 第六版 MSA课程目的 使参加培训的人员 理解MSA在控制和改进过程中的重要性第三版和第二版的主要区别为测量不确定度建立量化的 可测量的和限制的指标和 或作出专业 有水平的评估所需的信息具备开
2、展测量系统分析所需要的统计方法的实用知识 MSA 4 第六版 第一章测量系统分析概述 决策 基于数据 数据质量 偏倚和方差 MSA 6 第六版 测量 赋值给具体事物以表示它们之间关于特定特性的关系 测量系统 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 是用来获得测量结果的整个过程 评估这一系统的首要步骤是理解这一过程并确定其是否符合我们的要求 什么是测量系统 MSA 7 第六版 测量系统的范例 如果要测量一个轴承孔的内径 那么这个测量系统应包括 被测量的零件人员测量仪器仪器使用方法进行测量的环境条件作为测量活动的结果 我们产生一个数值 以
3、此表示这个轴承孔的内径 MSA 8 第六版 什么是测量系统分析 测量系统分析 MSA MSA用于分析测量系统对测量值的影响强调仪器和人的影响我们对测量系统作分析 以确定测量系统的统计特性的量化值 并与认可的标准相比较 MSA 9 第六版 MSA总目标 测量的不确定度一个与测量结果有关的参数 其值分散的特性可以合理地归结于被测对象 这些数据可表达为系列测量的统计分布 标准离差 概率 百分率 实测值减去实际值 在控制图或曲线图上的点等 MSA 10 第六版 测量系统分析 典型的准备包括 分析的作业指导书评价人和样件的数量重复读数和测试次数尺寸的关键性零件构造在日常工作使用测量仪器的作业员 能代表整
4、个工作范围的标准件测量仪器的分辨率必须至少能够读出特性的过程变差的1 10 MSA 11 第六版 持续改进的理念 与过程变差相关联 使测量系统分析对上述基本问题的确定变得更有意义 针对日益强调持续改进的全球化市场 仅仅用相对于公差的百分比来表达测量误差是不够的 而应该使用过程变差 MSA 12 第六版 测量系统分析的数据利用 用测量系统所收集的数据用于 控制过程评估影响过程结果的变量及其相互关系利用数据分析 增进对测量系统中因果关系和对过程的影响的了解把注意力放在测量系统上 以获得重复性和再现性 MSA 13 第六版 测量系统变差的影响 决策是基于测量数据 因此测量值的 质量 决定了后续动作的
5、质量 测量系统变差的影响可分为 MSA 14 第六版 测量系统变差的影响 对产品决策的影响 P16 MSA 15 第六版 测量系统变差的影响 对过程决策的影响 MSA 16 第六版 基本问题 评估测量系统 以确定 是否具备足够的灵敏度 a 仪器是否具有足够的分辨力 b 系统具有有效的分辨率 是否具备不随时间变化的统计稳定性 统计特性是否在期望范围内具备一致性 并为过程分析或过程控制的接受 满足测量的目的 MSA 17 第六版 测量系统变差源 测量过程的构成因子 S W I P E 及其相互作用 产生了测量结果或数值的变差 MSA 18 第六版 环境如何影响测量数据 温度变化引起热涨冷缩 使同一
6、零件的同一特性产生不同的读数光线不足妨碍正确读值刺眼的光导致读值不正确受时间影响的材料 如铝 塑料 玻璃湿度污染 如电磁 灰尘 MSA 19 第六版 测量仪器如何影响测量结果 测量仪器的精度必须小于规范值测量仪器的种类 如尺 卡尺测量仪器的准确度和精密度偏倚和线性重复性和再现性稳定性 MSA 20 第六版 材料 方法 人员如何影响测量结果 材料 人员 方法 程序 MSA 21 第六版 测量值并不总是精确的 测量系统的变差影响每个测量值和根据这些测量数据所作的判定测量系统的误差可分为五类 偏倚 线性 稳定性 重复性和再现性在使用一个测量系统前必须知道其测量变差 MSA 22 第六版 MSA应用
7、建立新量具的适用性和可接受性标准把一个量具和另一个量具作比较评估可疑的量具量具维修前后的性能比较计算测量系统变差确定制造过程可接受性绘制量具性能曲线 GPC 的必要信息 MSA 23 第六版 从哪里开始 评估量测系统的组成并尽可能控制量测系统的变差 以确保量测系统在符合使用它的要求状态下把我们的关注从测量过程变差扩展到测量系统统计特性和测量不确定性上使用SPC的基本原理 MSA 24 第六版 第二章MSA和QS 9000 TS16949的关系 MSA 25 第六版 检验 测量和测试仪器的控制 4 11 总则 4 11 1所有检验 测量和测试设备 包括硬件和软件 都必须确定其测量不确定度 并使其
8、在可接受的范围内 MSA 26 第六版 检验 测量和测试仪器的控制 4 11 控制程序 4 11 2确定准确度和精密度 所要求的 对使用校准失效量具检验并接受的产品必须重复检验校准和测试时的 环境条件 必须加以评估 以评定其对测量系统的影响确保搬运 保护和储存对测试用的硬件和软件作保护 以防止调整不当 MSA 27 第六版 检验 测量和测试仪器的控制 4 11 检验 测量和测试仪器 4 11 3记录必须包括员工自备量具在检查量具时 必须记录其条件和实际读数如果有可疑的材料已被装运 应通知顾客确认测量系统分析的方法被顾客所批准 注意 绝大多数人把MSA理解为单纯的GR R 本课程将证明这种错误观
9、念与要求相差很远 MSA 28 第六版 检验 测量和测试仪器的控制 4 11 测量系统分析 4 11 4对客户批准的控制计划中所确定的每一种检验 测量和测试系统作统计分析供应商应当把统计分析的范围从量具种类延伸到产品族分析方法和接受标准应符合客户批准的标准或MSA手册的要求 MSA 29 第六版 实施QS 9000的要求 4 11 标识所有检验 测量和测试设备 IMT 及其校准状态确定量具 IMT 准确度和精密度进行量具 IMT 的变差分析 MSA 当量具 IMT 被发现处于非校准状态时 对其以前测量的结果作确认确保所有量具 IMT 的搬运 保护 清洁 维护和存放校准记录应包括个人量具采用所有
10、MSA手册中的标准 MSA 30 第六版 TS16949 2002要求 测量系统分析 7 6 1 为分析各种测量和试验设备系统测量结果存在的变差 必须进行适当的统计研究 此要求必须适用于在控制计划提及的测量系统 所用的分析方法及接受准则 必须与顾客关于测量系统分析的参考手册相一致 MSA 31 第六版 卓越品质管理的方法 最大限度地减少量具种类最大限度地减少量具数量根据产品族添置量具根据MSA手册的要求 按产品族进行统计分析只采用符合MSA要求的量具不允许个人量具用6 过程分布计算MSA结果 而不是规范或公差值 MSA 32 第六版 三大汽车公司的要求 三大汽车公司对供应商实施MSA3rd的要
11、求 Big3aboutMSA3rd MSA 33 第六版 第三章MSA3rd的主要变化 MSA 34 第六版 MSA3rd的主要变化 系统地理解测量过程测量开发和资源选择 第一章3 4节 改变和扩展了偏倚和线性新的计数型测量系统分析方法复杂的测量系统分析实践MSA与测量不确定度的比较关于GRR标准差 5 15 6 MSA 35 第六版 第四章测量系统的统计特性 MSA 36 第六版 理想的测量系统 每次都能获得正确的测量值 每个测量值都与标准值一致有如下统计特性 零 变差 零 偏倚对被测量产品错误分类为 零 概率 MSA 37 第六版 量测系统数据 确定所需数据 如何在APQP中使用测量系统值
12、得花费时间和成本以确定测量系统的统计特性是否满足要求测量系统的质量由其测量值的统计特性所决定 偏倚 95 置信度下 0落在置信区间内 注意 不再是 10 线性 偏倚 0 线必须完全在拟合线置信带以内GR介于10 30 和ndc 5 MSA 38 第六版 数学表达 过程控制中所收集的数据包含二种不同的 相对独立的变差来源 制造过程变差 MPV 测量系统变差 MSV 总变差 TV MPV MSV MSA 39 第六版 测量系统的变差必须小于制造过程变差MSV MPV注 测量系统的变差必须尽可能小 变差 MSA 40 第六版 共同特性 测量系统 必须处于统计控制状态与制造过程变差和规范容限相比 测量
13、系统变差必须很小测量精度不大于过程变差或规范容限中的较小者的十分之一最大变差必须比过程变差或规范容限中较小者小 MSA 41 第六版 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势或漂移时 我们也可认为是统计控制状态 统计控制 MSA 42 第六版 测量系统变差必须小于规范公差或过程容限测量系统的标记精度必须小于规范公差规范 2 530 0 02测量系统精度 0 001 规范 MSA 43 第六版 仪器范例 具有行业特点的检验 测量和测试仪器的种类粘度测
14、量仪拉伸测试机轮廓仪 高倍显微镜X光测厚仪 你们有哪些种类的IMT设备 MSA 44 第六版 MSA 45 第六版 第五章灵敏度 MSA 46 第六版 灵敏度 灵敏度 最小的输入产生可探测出的输出信号 是在测量特性变化时测量系统的响应 由量具设计 分辨率 固有质量 OEM 使用中的维修及仪器和标准的操作条件确定 总是以一个测量单位报告 MSA 47 第六版 灵敏度 了解测量系统的能力 以提供过程变差的信息当测量系统不能探测过程变差时 不宜作测量系统分析当测量系统不能探测特殊原因变差时 不宜用作过程控制 MSA 48 第六版 灵敏度 影响灵敏度的因素 使仪器减振的能力 操作者的技能 测量装置的重
15、复性 电子或气动量具提供无漂移运行的能力 仪器正在使用的环境 如大气 灰尘 湿度 MSA 49 第六版 理解分辨率 测量一个硬币的厚度 哪个测量系统对这三个硬币提供更好的变差信息 分辨力 系统检测并如实显示的参考值的变化量 也可称为可读性或分辨率 MSA 50 第六版 分辨率和控制图 范例用二个系统测量同一组样本建立如下页所示的均值和极差图 X R图 观察分辨率分别为0 001和0 01的二个测量系统之间的差别 MSA 51 第六版 过程控制图 MSA 52 第六版 分辨率不足 当极差图出现以下情况时 表示测量系统的分辨率不足 只有一 二或三个极差值可读四分之一以上极差为零选择分辨力按比例小于
16、规范或过程变差 以获得足够的分辨率 MSA 53 第六版 分辨率的决定原则 推荐分辨力最大为过程分布6 的十分之一 而不是公差 规范 的十分之一在APQP和测试期间进行量具分辨力的研究研究制造过程或相似过程的极差图 根据前页和范例从不断改进的角度看 公差值的十分之一可能不够 MSA 54 第六版 第六章基准件和测量不确定度 MSA 55 第六版 基准值 为了比较的一个一致认可的值 有时也称为 可接受的值 常规值 指定值 最佳估算值 标准测量 测量的标准 MSA 56 第六版 基准件 具有非常精确制定的一个或更多特性的一种材料或物质 用于仪器的校准 测量方法的评估或给材料赋值 MSA 57 第六版 国家 国际测量标准 一个材料测量 测量仪器 基准件或系统准备去定义 实现 保存或复制一个零件 一个或更多的数量值 为了将它们去和其他测量仪器比较这些标准被一些国家专业机构或国际一致认可的国际服务机构所承认 作为确定其他所有与数量有关的标准件的值的依据一些例子 1Kg质量标准 氦 氖激光长度标准 标准量块 铯原子频率标准 100 标准电阻 JosephsonArray电压标准 MSA 58 第
