MSA培训教材_2.pptx
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1、1测量系统分析测量系统分析 Measurement Systems Analysis -MSA23测量的重要性n如果测量出现问题,那么合格的产品可能被判为不合格,不合格的产品可能被判为合格,此时便不能得到真正的产品或过程特性。 n因此,要保证测量结果的准确性和可信度。PROCESS原料人机 法环测量测量测量测量结果合格不合格测量测量4测量误差Y = x +n 測量值 = 真值(True Value)+測量誤差戴明說沒有真值的存在一致5为什么要进行测量系统分析n即使量具经过检定或校准,由于人、机、料、法、环、测等方面的原因,会带来测量误差。n检测设备的检定或校准不能满足实际测量的需要。n因此,还
2、需要对测量系统进行评价,分析测量结果的变差,从而确定测量系统的质量,以满足测量的需要。n满足ISO/TS16949标准的要求: ISO/TS16949:2009标准7.6.1规定:为分析出现在各为分析出现在各种测量和试验设备系统测量结果的变差,必须进行适当的统种测量和试验设备系统测量结果的变差,必须进行适当的统计研究。此要求必须适用于在控制计划中提及的测量系统。计研究。此要求必须适用于在控制计划中提及的测量系统。这些分析方法以及接收准则的使用必须符合顾客的测量系统这些分析方法以及接收准则的使用必须符合顾客的测量系统分析参考手册。分析参考手册。采用其他的分析方法和接受准则必须获得顾采用其他的分析
3、方法和接受准则必须获得顾客的批准。客的批准。6测量误差的来源n仪器方面:nDiscrimination(分辩力)nPrecision 精密度 (Repeatability 重复性)nAccuracy准确度 (Bias偏差)nDamage损坏nDifferences among instruments and fixtures(不同仪器和夹具间的差异)7测量误差的来源n不同检验者的差异Difference in use by inspector (Reproducibility再现性)n训练n技能n疲劳n无聊n眼力n舒适n检验的速度n指导书的误解8测量误差的来源n不同环境所造成的差异(Diffe
4、rences due to environment)n温度n湿度n振动n照明9测量误差的来源n方法方面:Differences among methods of usen测试方法n测试标准n材料方面:n准备的样本本身有差异n收集的样本本身有差异10测量系统分析的目的n运用统计分析方法,确定测量系统测量结果的变差(测量误差),了解变差的来源。 从而确定一个测量系统的质量,并且为测量系统的改进提供信息。n保证所用统计分析方法及判定准则的一致性。11测量系统的基本知识和概念n术语n测量系统及其统计特性 分辨力、稳定性、偏倚 、重复性、再现性、线性n理想的测量系统 n测量系统的评定步骤和准备12术语n
5、测量:赋值给具体事物以表示他们之间的关系。而赋予的值定义为测量值。 n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,包括用来测量合格不合格的装置。n测量系统: 用来对被测量特性赋值的操作、程序、量具、设备、软件以及操作人员的集合。 13测量系统的组成 测量系统人机料法环操作人员量具/测量设备/工装被测的材料/样品/特性操作方法、操作程序工作的环境14测量系统的统计特性 通常使用测量数据的统计特性来衡量测量系统的质量:通常使用测量数据的统计特性来衡量测量系统的质量:nDiscrimination 分辨力(ability to tell things apart) ;nBias 偏
6、倚;nRepeatability 重复性;nReproducibility再现性 ;nLinearity 线性 ;nStability 稳定性 。15分辨力(率)有效分辨率有效分辨率 1617偏倚偏倚( (Bias)Bias):基准值观测平均值 偏倚偏倚偏倚:是测量结果的观测观测平均值平均值与基准值基准值的差值。基准值的取得可以通过采用更高级别的测量设备进行多次测量,取其平均值来确定。 18重复性(Repeatability)重复性重复性重复性是由是由一个一个评价人,采用评价人,采用一种一种测量仪器,多次测量测量仪器,多次测量同一同一零件的零件的同一同一特性时获得的测量特性时获得的测量值变差。
7、值变差。 19再现性(Reproducibility):再现性再现性是由是由不同不同的评价人,采的评价人,采用用相同相同的测量仪器,测量的测量仪器,测量同一同一零件的零件的同一同一特性特性时测量平均值时测量平均值的变差。的变差。 再現性操作者操作者B B操作者操作者C C操作者操作者A20稳定性(Stability):稳定性 时间1时间2稳定性:是测量系统在某持续时间持续时间内测量同一同一基准或零件的相同相同特性时获得的测量值的总变差。21线性(Linearity):量程量程基准值观测平均值 基准值线性是在量具预期的工作范围内,偏倚值的差值线性是在量具预期的工作范围内,偏倚值的差值 22线性(
8、Linearity):观测的平均值 基准值无偏倚有偏倚23理想的测量系统 n理想的测量系统在每次使用时:应只产生“正确”的测量结果。每次测量结果总应该与一个标准值相符。一个能产生理想测量结果的测量系统,应具有零方差、零偏倚和所测的任何产品错误分类为零概率的统计特性。 24测量系统所应具有的特性: n测量系统必须处于统计控制中测量系统必须处于统计控制中,这意味着测量系统中的变,这意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称为统计稳定性;n测量系统的变异必须比制造过程的变异小测量系统的变异必须比制造过程的变
9、异小; n变异应小于公差带变异应小于公差带;n测量精密应高于过程变差和公差带两者中精度较高者,一测量精密应高于过程变差和公差带两者中精度较高者,一般来说,般来说,测量精度是过程变异和公差带两者中精度较高者测量精度是过程变异和公差带两者中精度较高者的十分之一;的十分之一;n测量系统统计特性可能随被被测项目的改变而变测量系统统计特性可能随被被测项目的改变而变化。若真化。若真的如此,的如此,则测量系统的最大的变差应小于过程变差和公差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。带两者中的较小者。 25 计量型测量系统研究计量型测量系统研究 -指南指南26测量系统研究的淮备n由于其目的是
10、评价整个测量系统,评价人的选择应从日常操作该仪器的人中挑选。n样品必须从过程中选取并代表其整个工作范围。有时每一天取一个样本,持续若干天。这样做是有必要的,因为分析中这些零件被认为生产过程中产品变差的全部范围。由于每一零件将被测量若干次,必须对每一零件编号以便识别。27取样的代表性不具代表性的取法不具代表性的取法具代表性的取法具代表性的取法28测量系统研究的淮备n仪器的分辨力应允许至少直接读取特性的预期过程变差的十分之一,例如特性的变差为0.001,仪器应能读取0.0001的变化。n确保测量方法(即评价人和仪器)在按照规定的测量步骤测量特征尺寸。29n决定要分析的测量系统n选取一标准样本,取值
11、参考值n请现场测量人员连续测量n25组数据每次测量25次n输入数据到EXCEL的Xbar-R表格中n计算控制界限,并用图判定是否稳定n进行判定,和采取相应措施n保留记录稳定性分析的做法30稳定性分析n决定要分析的测量系统n选取一标准样本,取值参考值n请现场测量人员连续测量n25组数据每次测量25次n输入数据到EXCEL的Xbar-R表格中n计算控制界限,并用图判定是否稳定n进行判定,和采取相应措施n保留记录n决定要分析的测量系统n由控制计划当中挑选,需要进行分析的仪器。n一般典型包含了产品特性测量仪器以及过程特性测量仪器。n测量风险愈高的仪器要愈优先分析。31稳定性分析n决定要分析的测量系统n
12、选取一标准样本,取值参考值n请现场测量人员连续测量n25组数据每次测量25次n输入数据到EXCEL的Xbar-R表格中n计算控制界限,并用图判定是否稳定n进行判定,和采取相应措施n保留记录n选取一标准样品n控制计划中所提及的产品特性n控制计划中所提及的过程特性n取出对产品特性或过程特性有代表性的样本。n针对样本使用更高精密度等级的仪器进行精密测量十次,加以平均,做为参考值。32稳定性分析n决定要分析的测量系统n选取一标准样本,取值参考值n请现场测量人员连续测量n25组数据每次测量25次n输入数据到EXCEL的Xbar-R表格中n计算控制界限,并用图判定是否稳定n进行判定,和采取相应措施n保留记
13、录n请现场测量人员连续测量25组数据,每次测量25次。n记录下这些数据。n一般而言初期的25组数据最好在短的时间内收集,利用这些数据来了解仪器的稳定状况。可能的频次如:n每小时1组;n每天1组;n每周1组。33稳定性分析n决定要分析的测量系统n选取一标准样本,取值参考值n请现场测量人员连续测量n25组数据每次测量25次n输入数据到EXCEL的Xbar-R表格中n计算控制界限,并用图判定是否稳定n进行判定,和采取相应措施n保留记录n将数据输入到excel中。n计算每一组的平均值n计算每一组的R值。n计算出平均值的平均值n计算出R的平均值。34稳定性分析n决定要分析的测量系统n选取一标准样本,取值
14、参考值n请现场测量人员连续测量n25组数据每次测量25次n输入数据到EXCEL的Xbar-R表格中n计算控制界限,并用图判定是否稳定n进行判定,和采取相应措施n保留记录n计算控制界限n平均值图:Xbarbar+-A2Rbar, XbarbarnR值图:D4Rbar, Rbar, D3Rbarn划出控制界限n将点子绘上n先检查R图,以判定重复性是否稳定。n再看Xbar图,以判定偏移是否稳定。35稳定性分析n决定要分析的测量系统n选取一标准样本,取值参考值n请现场测量人员连续测量n25组数据每次测量25次n输入数据到EXCEL的Xbar-R表格中n计算控制界限,并用图判定是否稳定n进行判定,和采取
15、相应措施n保留记录n后续持续点图、判图n如果前面的控制图是稳定的,那么就可以将此控制界限做为控制用控制界限。n我们后续就固定时间,使用同样的样本、同样的测量仪器,同样的测量人员。n此时由于样本、仪器、人都是固定的,所以如果绘出来的图形有异常,一般就代表仪器有问题,要进行相应的处理。n异常的判定n采用点、线、面原则识别异常因素n异常的处理nR图失控,表明不稳定的重复性,可能什么东西松动、阻塞、变化等。nX-BAR失控,表明测量系统不再正确测量,可能磨损,可能需重新校准.36稳定性分析范例10/1610/2210/2811/1211/1811/191/156/1910/1211/2012/948.
16、648.448.948.948.948.548.448.747.847.948.148.748.848.647.950.149.048.248.048.648.348.648.348.048.948.049.249.048.347.748.748.448.71/122/133/204/115/206/196/287/607/218/98/2248.248.148.348.048.148.148.348.148.048.247.948.548.748.948.748.448.448.648.648.648.448.348.948.548.648.648.748.748.548.748.748.9
17、48.79/79/1110/948.048.147.948.448.648.348.848.948.437子组内样本数A2D3D421.88003.26731.02302.57540.72902.28250.57702.11560.48302.00470.4190.0761.92480.3730.1361.86490.3370.1841.816100.3080.2231.777110.2850.2561.744120.2660.2841.716130.2490.3081.692140.2350.3291.671150.2230.3481.652控制图系数表38R&R分析的做法n决定要分析的测量
18、系统n选取十个可以代表制程的样本n以及挑选现场实际测量人员23人n请现场人员对十个产品连续重复测量n23次,记得盲测的要求n输入数据到EXCEL的R&R表格中n计算出R&R的结果n进行判定,和采取相应措施n保留记录39R&R分析n决定要分析的测量系统n选取十个可以代表制程的样本n以及挑选现场实际测量人员23人n请现场人员对十个产品连续重复n测量23次,记得盲测的要求n输入数据到EXCEL的R&R表格中n计算出R&R的结果n进行判定,和采取相应措施n保留记录n决定要分析的测量系统n由控制计划当中挑选,需要进行分析的仪器。n一般典型包含了产品特性测量仪器以及过程特性测量仪器。n测量风险愈高的仪器要
19、愈优先分析。40R&R分析n选择十个可以代表制程变化的产品,一般此项产品的变化,最好能够覆盖产品的变化范围比较好。n选择可以代表实际现场测量的操作测量人员。n每一个测量人员针对每一个产品重复测量23n测量风险愈高的仪器要愈优先分析。n决定要分析的测量系统n选取十个可以代表制程的样本n以及挑选现场实际测量人员23人n请现场人员对十个产品连续重复n测量23次,记得盲测的要求n输入数据到EXCEL的R&R表格中n计算出R&R的结果n进行判定,和采取相应措施n保留记录41R&R分析n决定要分析的测量系统n选取十个可以代表制程的样本n以及挑选现场实际测量人员23人n请现场人员对十个产品连续重复n测量23
20、次,记得盲测的要求n输入数据到EXCEL的R&R表格中n计算出R&R的结果n进行判定,和采取相应措施n保留记录n请现场人员对十个产品重复测量23次。n在测量时,要使用盲测的原则,侦测出人员平常测量时的无意识错误,才能真正估计出在正式测量时的误差。n决定要分析的测量系统n选取十个可以代表制程的样本n以及挑选现场实际测量人员23人n请现场人员对十个产品连续重复n测量23次,记得盲测的要求n输入数据到EXCEL的R&R表格中n计算出R&R的结果n进行判定,和采取相应措施n保留记录42R&R分析n决定要分析的测量系统n选取十个可以代表制程的样本n以及挑选现场实际测量人员23人n请现场人员对十个产品连续
21、重复n测量23次,记得盲测的要求n输入数据到EXCEL的R&R表格中n计算出R&R的结果n进行判定,和采取相应措施n保留记录n将各项的测量数据输入到excel的档案当中。n输入数据时要注意有效读数,只取到最小读数,如果要估读,只能估读一半。n决定要分析的测量系统n选取十个可以代表制程的样本n以及挑选现场实际测量人员23人n请现场人员对十个产品连续重复n测量23次,记得盲测的要求n输入数据到EXCEL的R&R表格中n计算出R&R的结果n进行判定,和采取相应措施n保留记录43R&R分析n决定要分析的测量系统n选取十个可以代表制程的样本n以及挑选现场实际测量人员23人n请现场人员对十个产品连续重复n
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