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1、最新卓越管理方案您 可自由编辑 最新卓越管理方案您 可自由编辑 测量系统分析测量系统分析 MSA 品质管理 MSA 测量系统分 析 SMSArainingeahingmaeria ls 目录 品质管理 MSA 测量系统分 析 SMSArainingeahingmaeria ls 目录 MSA 与 ISO/TS16949MSA 与 ISO/TS16949 一、通用测量系统指南一、通用测量系统指南 1.1MSA 手册的目的 1.2 术语 1.3 什么是测量系统 1.4 什么是数据的质量 1.5 标准的传递 1.6 测量系统评定的两个阶段 1.7 评价测量系统的三个基本问题 二、评定测量系统的程序评
2、定测量系统的程序 2.1 测量系统研究的目的 2.2 测量系统特性及变差类型和定义 2.3 测量系统的分析 2.3.1 测量系统分析的目的 2.3.2 测量系统分辨力 2.3.3 测量系统的稳定性 2.3.4 测量系统的偏移 2.3.5 测量系统的重复性与再现性 2.3.6 测量系统的线性 三、计量型测量系统研究指南计量型测量系统研究指南 3.1 测量系统研究准备 3.2 测量系统分析实施流程图 3.3 确定偏倚用指南 3.4 确定重复性和再现性指南 3.5 计量型方差分析法（ANOVA） 四、计数型测量系统研究指南计数型测量系统研究指南 4.1 计数型短期研究（小样法） 4.2 计数型长期研
3、究（大样法） ISO/TS16949 与 MSAISO/TS16949 与 MSA 要求条文要求条文 ISO/TS16949 技术规范 7.6.1ISO/TS16949 技术规范 7.6.1 为分析当前的各种测量和试验设备系统测量结果的变差，应进行适当的统计研究。 此要求应用于控制计划中提及的测量系统。 所有的分析方法及接受准则应与测量系统分析参考手册一致。(如：偏倚、线性、稳 定性、重复性、再现性研究)。如经顾客批准，也可采用其它分析方法及接受准则。 要点说明要点说明 对控制计划中列入的测量系统要进行测量系统分析。 测量分析方法及接受准则应与测量系统分析参考手册一致。 经顾客批准，可以采用其
4、它方法及接受准则。 ISO/TS16949 手册强调要有证据证明上述要求已达到。 PPAP 手册中规定：对新的或改进的量具、测量和试验设备应参考 MSA 手册进行变差 研究。 APQP 手册中，MSA 为“产品/过程确认”阶段的输出之一。 SPC 手册指出 MSA 是控制图必需的准备工作。 一、通用测量系统指南一、通用测量系统指南 1.1MSA 手册的目的1.1MSA 手册的目的 介绍 MSA 方法，主要用于工业界的测量系统 不作为所有测量系统分析的概念， 主要的焦点是对每个零件能重复读数的测量系统。 对于其它形式的测量系统可提供参考。 1.2 术语1.2 术语 量具：任何用来获得测量结果的装
5、置；经常用来特指用在车间的装置；包括用来测 量合格/不合格的装置。 测量过程：赋值过程定义为测量过程。 测量：赋值给具体事物以表示它们之间关于特殊特性的关系。 1.3 什么是测量系统？1.3 什么是测量系统？ 测量过程 人 设备 材料测量系统数据 方法 环境 输入输出 图 11 测量系统：用来对被测特性赋值的操作、程序、量具、设备、软件及操作人员的集 合，用来获得测量结果的整个过程。 测量系统应具备的特性： 处于统计控制状态，即只存在变差的普通原因。 测量系统的变异性(Variability)小于过程变异性。 测量系统的变异性小于技术规范界限。 测量增量(increments)小于过程变异性和
6、技术规范宽度的 1/10。 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。 1.4 什么是数据的质量?1.4 什么是数据的质量? 数据的用途： 测量数据的使用以前更频繁、更广泛。 看是否调整制造过程现在普遍依据测量数据来决定。 确定两个或多个变量之间是否存有某种显著关系。 数据的类型 计量型数据 Variabledata 计数型数据 Attributedata 如何评定数据质量 测量结果与“真”值的差越小越好。 数据质量是用多次测量的统计结果进行评定（偏倚、公差） 。 计量型数据的质量 均值与真值(基准值)之差。 方差大小。 计数型数据的质量 对产品特性产生错误分
7、级的概率。 可以用精度和准确度来表示数据的质量。 精密度：指多次重复测量用一个量时各测量值之间彼此相符合的程度，它表示测量 过程中随机误差的大小，常用标准差表示。 准确度：指多次测量的平均值与直值相符合的程度，它表征测量系统中系统误差的 大小，常用绝对误差表示，即就是偏倚。 精密度与准确度分别对应着变差与偏倚。 例： 练习一练习一 举出贵公司的一个测量系统，分析影响其数据变差的因素。 （小组共同完成） 1.5 标准的传递1.5 标准的传递 标准传递等级系统 国际标准 国家标准 地方标准 公司标准 测量结果 图 12 标准的传递 追溯性：通过应用连接标准等级体系的适当标准程序，使单个测量结果与国
8、家标准 或国家接受的测量系统相联系。 校准程序：用来传递测量的程序。 1.6 测量系统评定的两个阶段1.6 测量系统评定的两个阶段 第一阶段（使用前） 确定测量系统是否具有所需要的统计特性。 确认环境因素是否对测量系统有影响？ 第二阶段（使用过程） 确定是否持续地具备恰当的统计特性？ 通常作为该机构正常的校准程序。 1.7 评价测量系统的三个基本问题1.7 评价测量系统的三个基本问题 评价测量系统确定三个基本问题 精密度低 （变差 大） 精密度高 （变差 小） 准确度低 （偏倚大） 准确高（偏 倚小） 是否有足够的分辨力？ 是否在一定时间内统计稳定？ 统计性能在预期范围内是否一致，统计特性用于
9、过程控制和分析是否可接受？ 盲测法 在实际测量环境下，在操作者事先不知正在对该测量系统进行评定的条件下，获得 测量结果。 向传统观念挑战 长期存在的把测量误差只作为公差范围百分率来报告的系统，是不能面临未来持续 改进的市场挑战。 二、评定测量系统的程序二、评定测量系统的程序 2.1 测量系统研究可提供2.1 测量系统研究可提供 接受所测量设备的准则； 一种测量设备与另一种的比较； 评价怀疑有缺陷的量具的校准； 维修前后测量设备的比较； 计算过程变差所需的方法，以及生产过程的可接受性水平； 作出量具特性曲线（GPC）的必要信息。 2.22.2测量系统特性及变差类型和定义测量系统特性及变差类型和定
10、义 类型定义图示 分辨力 （分辨能力） Discrimination (Resolution) 测量系统检出并如实指示被 测特性中微小变化的能力。 偏倚 Bias 是测量结果的观测平均值与 基准值的差值。其中基准值 可以通过更高级别的测量设 备进行多次测量，取其平均 值来确认。 基准值 偏倚 观测的平均值 稳定性 Stability 在某种持续时间内测量同一 基准或零件单一特性时获得 的测量值总变差。 稳定性 时间 2 时间 1 线性 Linearity 在量具的预期工作范围内偏 倚值的差值。 观测的平均值 无偏倚 基准值 重复性 Repeatability 同一评价人，采用一种测量 仪器，多
11、次测量同一零件的 同一特性时获得测量值变差。 再现性 Reproducibility 不同评价人，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 操作者 B 操作者 C 操作者 A 再现性 图 21 2.32.3测量系统的分析测量系统的分析 2.3.1 对测量系统分析的目的2.3.1 对测量系统分析的目的 更好地了解变差的来说，这些来源可以影响系统产生的结果，可使我们能定量表示 和传递特定的测量系统的局限性。 用来描述测量系统变差的分布可以赋予下列特性： 位置：稳定性、偏倚、线性。 宽度或范围：重复性、再现性 2.3.2 分辨率2.3.2 分辨率 分辨率：测量系统检出并如实指示被
12、测特性中极少变化的能力。 如果：测量系统没有足够的分辨力，不能识别过程变差。 如果不能测出过程变差，这种分辨力用于分析是不可接受的 如果不能测出特殊原因的变差，它用于控制是不可接受的（见图 22） 控制 只有下列条件才可用于控制： 与规范相比过程变差较小 预期过程变差上的损失函数很平缓 过程变差的主要原因导致均值偏移 分析 对过程参数及指数估计不可 接受 只能表明过程是否正在产生 合格零件 依据过程分布可用半计量控制技术 可产生不敏感的计量控制图 一般来讲对过程参数及指数 的估计不可接受 只提供粗劣的估计 可用于计量控制图建议使用 图 22 不重叠的过程分布的数据分级对控制与分析活动的影响 不
13、可接受的分辨力可能会在极差图上出现。 （见图 23） 不适合的分辨力可通过极差图最好的显示出来。 尤其是当极差图中显示可能只有一、二或三个极差值在控制限值内时，这种测量正 是分辨力不足情况下进行的。 如果极差图显示可能 4 个极差值在控制限值内且超过四分之一以上的极差为空，则 该测量边正是在分辨力不足情况下进行的。 为了得到足够的分辨力，建议的可视分辨率是总过程的 6（标准偏差）的十分之一， 即，而不是传统的规则，即可视分辨率最多为公差范围的十分之一。 练习二练习二 例举贵公司几种测量系统 计量型 3 种 特性量具名称特性变差量具分析率 计数型 1 种 特性量具名称技术规范判定准则 1 个 数
14、 据 分 级 5 个或更多个数据分级 2.3.3 测量系统的稳定性2.3.3 测量系统的稳定性 两种稳定性 测量系统稳定性概念：对于检定零件或标准随着时间变化系统偏倚的总变差。 统计稳定性概念：测量系统只存在普通原因变差，而没有特殊原因变差。 评价测量系是否保持统计稳定性可用R 控制图， 因为测量系统可以看成一个制造过 程，因此用于判断过程稳定性的各过程控制图都可用来评价测量系统的稳定性。差 别在于不是从生产线上随时抽样品作控制图，而是选定标准件或标准样品在一定时 间内经常反复地测量此标准件或标准样品，用测量值作控制图，观察稳定性。具体 操作如下： 选定标准件或标准样品，在选定的时间点上， （
15、如每日一次，或每周一次等）对其进 行重复测量，如每次测量 35 次。 计算平均值（）和极差（R） ，并在控制图上标出。 计算图和 R 图的上下控制限，并在控制图上画出。 分析控制图上有无异常现象出现。 消除由异常原因而产生的异常后，测量过程被认为是统计稳定的，这时可估计该测 量系统的过程标准差： 在观察测量系统稳定性时，还要明确如下三个问题： 测量系统稳定的外部条件是什么？ 若测量系统已近到稳定状态，但该系统的标准差或过程变差都较大，而还要设法减 小系统的标准差。 一个测量系统的稳定性能保持多长时间？ 利用控制图评价测量系统稳定性 保持基准件或标准样件 极差图（或标准差图）出现失控时，表明存在
16、不稳定的重复性。 均值图出现失控时，表明测量系统不再正确的测量（偏移已经改变） 。 测量系统稳定性分析实例（见图 24） 需要一个周期（不少于半年） ，试生产时不能做，稳定性是长期研究的一部分。 有一点超出控制限，从第七周开始出现中心限下的链在偏倚，可能需要校准测量系 统。 R 图没有失控信号，通过估计过程时间的变差（量具的稳定性） ，我们可以定量的表 示过程的稳定性，给定测量过程标准差，估计为 测量系统的偏倚测量系统的偏倚 评价测量系统偏倚准备 得到一个零件可接受的基准值是必要的，通常在工具完成或全尺寸检验设备上完成。 原基准值从这些读数中获得，然这些基准值与 RR 研究中的评价人的观测平均（定 为，进行比较。 如果上述过程不能对所有样件进行测量，可采用下列方法： 1) 在工具室或全尺寸检验设备上对一个基准件进行精密测量； 2) 让一位评价人用正被评价的测量测量同一零件至少 10 次； 3) 计算读数的平均值 4) 基准值与平均的差表示测量系统的偏倚。 如果需要一个指数，把偏倚乘以 100，再除以过程变
