测量系统分析(MSA).pptx
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1、汇集南北管理精英,传递先进企业文化汇集南北管理精英,传递先进企业文化测量系统分析测量系统分析(MSA)潘政民潘政民汇集南北管理精英,传递先进企业文化汇集南北管理精英,传递先进企业文化课程大纲课程大纲1、实施MSA的目的;2、什么是测量系统;3、名词解释;4、测量系统实施的时机;5、五性研究;6、计数型研究;7、测量系统实施前说明。汇集南北管理精英,传递先进企业文化汇集南北管理精英,传递先进企业文化目的目的 通过对测量系统的评价,以了解测量系统是否满足产品生产过程的需要,找出测量系统的变差,并对其进行改进,以保证产品的质量。汇集南北管理精英,传递先进企业文化汇集南北管理精英,传递先进企业文化测量
2、系统的评定测量系统的评定测量系统的评定通常分为两个阶段,称为第一阶段和第二阶段 第一阶段:明白该测量过程并确定该测量系统是否满足我们的需要。第一阶段试验主要有二个目的 :确定该测量系统是否具有所需要的统计特性,此项必须在使用前进行 。发现哪种环境因素对测量系统有显着的影响,例如温度、湿度等,以决定其使用之空间及环境 。第二阶段的评定 目的是在验证一个测量系统一旦被认为是可行的,应持续具有恰当的统计特性 。汇集南北管理精英,传递先进企业文化汇集南北管理精英,传递先进企业文化测量系统测量系统测量系统测量系统:是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
3、假设的集合;用来获得测量结果的整个过程 汇集南北管理精英,传递先进企业文化汇集南北管理精英,传递先进企业文化名词解释名词解释测量:测量:定义为赋值(或数)给具体事物以表示它们之间关于特定性的关系。这个定义由Eisenhart(1963)首次提出。赋值过程定义为测量过程,而赋予的值定义为测量值。 量具量具;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;包括通过/不通过装置。标准标准1、用于比较的可接受的基准2、用于接受的准则3、已知数值,在表明的不确定度界限内,作为真值被接受4、基准值一个标准应该是一个可操作的定义:由供应商或顾客应用时,在昨天、今天和明天都具有同样的含义,产生同样的结
4、果。 汇集南北管理精英,传递先进企业文化汇集南北管理精英,传递先进企业文化名词解释名词解释分辨力、可读性、分辨率分辨力、可读性、分辨率别名:最小的读数的单位、测量分辨率、刻度限度或探测度由设计决定的固有特性测量或仪器输出的最小刻度单位总是以测量单位报告1:10经验法则汇集南北管理精英,传递先进企业文化汇集南北管理精英,传递先进企业文化名词解释名词解释有效分辨率有效分辨率1、对于一个特定的应用,测量系统对过程变差的灵敏性2、产生有用的测量输出信号的最小输入值3、总是以一个测量单位报告基准值基准值1、人为规定的可接受值2、需要一个可操作的定义3、作为真值的替代真值真值1、物品的实际值2、未知的和不
5、可知的汇集南北管理精英,传递先进企业文化汇集南北管理精英,传递先进企业文化名词解释名词解释准确度准确度1、“接近”真值或可接受的基准值2、ASTM包括位置和宽度误差的影响偏倚偏倚1、测量的观测平均值和基准值之间的差异2、测量系统的系统误差分量稳定性稳定性1、偏倚随时间变化2、一个稳定的测量过程是关于位置的统计受控3、别名:漂移汇集南北管理精英,传递先进企业文化汇集南北管理精英,传递先进企业文化名词解释名词解释线性线性1、整个正常操作范围的偏倚改变2、整个操作规程范围的多个并且独立的偏倚误差的相互关系3、测量系统的系统误差分量精密度精密度1、重复读数彼此之间的“接近度”2、测量系统的随机误差分量
6、汇集南北管理精英,传递先进企业文化汇集南北管理精英,传递先进企业文化名词解释名词解释重复性重复性1、由一位评价人多次使用一种测量仪器,测量同一零件的同一特性时获得的测量变差2、在固定和规定的测量条件下连续(短期)试验变差3、通常指E-设备变差4、仪器(量具)的能力或潜能5、系统内变差;再现性再现性1、由不同的评价人使用同一个量具,测量一个零2、件的一个特性时产生的测量平均值的变差。3、对于产品和过程条件,可能是评价人、环境(时间)或方法的误差4、通常指A- 评价人变差5、系统间(条件)变差6、ASTM E456-96 包括重复性、实验室、环境及评价人影响汇集南北管理精英,传递先进企业文化汇集南
7、北管理精英,传递先进企业文化名词解释名词解释GRR或量具或量具R1、量具重复性和再现性;测量系统重复性和再现性合成的评估2、测量系统能力;依据使用的方法,可能包括或不包括时间影响测量系统能力测量系统能力1、测量系统变差的长期评估(长期控制图法)一致性一致性1、重复性随时间的变化程度2、一个一致的测量过程是考虑到宽度(变异性)下的统计受控汇集南北管理精英,传递先进企业文化汇集南北管理精英,传递先进企业文化为为什麽要做什麽要做MSA 若我們要知道制程輸出是否達到要求及在控制之內, 所用的測量系統必須具備足夠能力去量度制程的變差, 原因是測量過程本身亦存在一定的變差, 所以我們必須對所選用的測量系統
8、/儀器先作一些統計分析,才可決定這測量系統/儀器是否適用. 輸入/輸出 製程變差 測量變差 輸出 所得結果汇集南北管理精英,传递先进企业文化汇集南北管理精英,传递先进企业文化产生测量变差的原因产生测量变差的原因测测量量系系统统变变异异性性人员人员环境环境仪器仪器+(量具)(量具)工件工件+(零件)(零件)标标准准设设计计制制造造重复性稳定性制造变差制造工差清洁度变形能力经验态度温度照明振动汇集南北管理精英,传递先进企业文化汇集南北管理精英,传递先进企业文化测量系统实施的时机测量系统实施的时机在产品试作时建立测量系统分析计划,在产品量试时,对用于产品的每个测量系统进行分析。1、新生产之产品PV(
9、零件变差)有不同时 2、新仪器,EV(设备变差)有不同时 3、新操作人员,AV(评价人变差)有不同时 4、易损耗之仪器必须注意其分析频率 汇集南北管理精英,传递先进企业文化汇集南北管理精英,传递先进企业文化测量系统开发检查表建议的要素测量系统开发检查表建议的要素测量系统设计和开发问题:测量系统设计和开发问题:要测量什么?要测量什么?特性的类型是什么?是机械特性吗?是动态的还是静态的?是电性能吗?有重要的零件内变差吗?测量过程的结果(输出)用作什么目的?测量过程的结果(输出)用作什么目的?生产改进、生产监控、实验室研究、过程审核、装运检查、进货检查、对D.O.E的反馈吗?谁将使用过程谁将使用过程
10、?操作者、工程师、技师、检查者、审核员?要求的培训:要求的培训:操作者、维护人员、工程师、教室、实际应用、在职培训、学徒期间。确定变差来源了吗?确定变差来源了吗?使用小组、头脑风暴、渊博的过程知识,因果图或矩阵建立误差模型(S.W.I.P.E或P.I.S.M.O.E.A)汇集南北管理精英,传递先进企业文化汇集南北管理精英,传递先进企业文化测量系统开发检查表建议的要素测量系统开发检查表建议的要素开发测量系统的潜在失效模式及后果分析了吗开发测量系统的潜在失效模式及后果分析了吗?柔性测量系统或专用的测量系统柔性测量系统或专用的测量系统:测量系统可以是永久的和专用的,或者也可以是柔性的且有可以测量不同
11、类型零件的能力;如:仪器车量具、夹具量具、三坐标测量机等。柔性的量具会更昂贵,但长期运行可以省钱。接触或不接触接触或不接触:可靠性、特性类型、样件计划、成本、维护、校准、人员技能、兼容性、环境、速度、传感器类型、零件偏差和图像处理。这可以由控制计划要求和测量(在连续抽样期间全面接触量具可能有额外磨损)频次确定。全表面接触传感、传感器类型、空气反馈喷射、图像处理,CMM或光学比较仪等。环境环境:污垢、潮湿、湿度、温度、振动、噪声、电磁干扰(EMI)、周围空气移动、空气污染物等。实验室、车间、办公室等?以微米水平计算的紧密公差使环境成为关键的问题。同时,还有CMM、显示系统及超声波等。这可能是过程
12、内自动反馈类型测量的一个因素。切削油、切削碎片和超高温也可能成为问题。需要干净房间吗?汇集南北管理精英,传递先进企业文化汇集南北管理精英,传递先进企业文化测量系统开发检查表建议的要素测量系统开发检查表建议的要素 测量和定位点测量和定位点:合作GDT清楚地确定固定和夹紧点以及在零件的何处进行测量。 固定方法固定方法:自由状态或夹紧的零件定位。 零件方向:零件方向:主要部分位置与其它部分。 零件准备:零件准备:测量前零件应该干净、无油、温度稳定吗?传感器定位传感器定位:角度方向,到最初定位器或网络的距离。 相互关系问题相互关系问题#1 在车间内或在车间之间需要加倍(或更多)的量具支持要求吗?制造的
13、考虑、测量误差的考虑、维修的考虑。哪个被认定是标准?怎样使每项有资格?汇集南北管理精英,传递先进企业文化汇集南北管理精英,传递先进企业文化测量系统开发检查表建议的要素测量系统开发检查表建议的要素 相互关系问题相互关系问题#2 方法分歧:从不同测量系统设计但应用于可接受的实践和操作限制下相同零件和过程的测量变差结果。(例如,CMM对应手动或开放调整测量结果) 自动或手动自动或手动:线上、线下操作者信任。 破坏性的与非破坏性(破坏性的与非破坏性(NDT)的测量:)的测量:示例:拉伸试验、盐雾试验、电镀/油漆涂层厚度、硬度、尺寸测量、图像处理、化学分析、压力、耐久性、冲击、转矩、焊接强度、电性能等。
14、 潜在测量范围潜在测量范围:可能测量尺寸和预期范围。 有效方分辨率:有效方分辨率:使用时特殊应用的测量对物理变化(探测过程或产品变差的能力)敏感情况可接受吗?汇集南北管理精英,传递先进企业文化汇集南北管理精英,传递先进企业文化测量系统开发检查表建议的要素测量系统开发检查表建议的要素 灵敏度灵敏度:最小的输入信号形成测量设备可探测的(可辨别的)输出信号对应用这种测量装置可接受吗?灵敏度由固有的量具设计和质量(OEM)及使用中的维护和操作条件确定。 测量系统制造问题(设备、标准、仪器):测量系统制造问题(设备、标准、仪器): 在系统设计中提出的变差源识别了吗在系统设计中提出的变差源识别了吗?设计评
15、审、验证和确认。 校准和控制系统:校准和控制系统:建议的校准计划及设备和文件的审核。频率、内部的或外部的、参数、过程中验证检查。 输入要求:输入要求:机械的、电的、液压的、气动的、浪涌抑制器、干燥器、过滤器、滤清器,准备和操作问题、绝缘、分辨率和灵敏度。汇集南北管理精英,传递先进企业文化汇集南北管理精英,传递先进企业文化测量系统开发检查表建议的要素测量系统开发检查表建议的要素 输出要求:输出要求:模拟或数字、文件和记录、档案、存放、检索、文件备份。 成本:成本:开发、采购、安装、操作和培训的预算因素。 预防性维护:预防性维护:类型、进度表、成本、人员培训、文件。 服务性服务性:内部的和外部的、
16、位置、支持水平、反应时间、备件的可提供性、标准零件清单。 人机工程学:人机工程学:经过长时间装载和操作机器不带来伤害的能力。测量设备讨论需要聚焦于测量系统与操作者是怎样相互依赖的问题上。汇集南北管理精英,传递先进企业文化汇集南北管理精英,传递先进企业文化测量系统开发检查表建议的要素测量系统开发检查表建议的要素 安全考虑安全考虑:人员操作、环境、锁止。 存储和定位存储和定位:建立关于测量设备存储和定位要求。罩、环境、安全、可提供性(接近)问题。 测量周期时间测量周期时间:测量一个零件或特性要花多少时间?测量周期与过程和产品控制相结合。 过程流程、批量完整性、记录、测量和返回零件有中断过程流程、批
17、量完整性、记录、测量和返回零件有中断吗?吗? 材料处理材料处理:需要特殊架子、支撑夹具、运输设备或其它材料处理设备处理被测量的零件或测量系统本身吗?汇集南北管理精英,传递先进企业文化汇集南北管理精英,传递先进企业文化测量系统开发检查表建议的要素测量系统开发检查表建议的要素 环境问题:环境问题:不管是影响该测量过程或相邻过程,有任何特殊环境要求、条件、限制吗?有特殊的排放要求吗?有温度和湿度控制的必要吗?湿度、振动、噪声、EMI、清洁度。 有特殊的可靠性要求或考虑吗?有特殊的可靠性要求或考虑吗?过了一段时间设备能支持吗?在生产使用前有必要验证吗? 备件:备件:一般清单、适当的供应和定货系统。可提
18、供理解提前期并准备。有充分的和安全存储吗?(轴承、软管、皮带、开头、螺线管、阀门等。) 用户说明用户说明:夹紧顺序、清洁程序、数据解释、图表、目视帮助、全面、可得到、适当显示。汇集南北管理精英,传递先进企业文化汇集南北管理精英,传递先进企业文化测量系统开发检查表建议的要素测量系统开发检查表建议的要素 文件:文件:工程图样、诊断树、用户手册、语言等。 校准:校准:与可接受标准的比较。可接受标准的可提供性和成本。建议频率、培训要求。要求下次的时间吗? 存储:存储:有关测量设备的存储有特殊的要求或考虑吗?罩、环境、防止损坏/偷盗的安全性等。 防错防错:使用者能很容易地(太容易?)改正已知测量程序的错
19、误吗?数据登录、设备的误用、防错、错误预防。汇集南北管理精英,传递先进企业文化汇集南北管理精英,传递先进企业文化测量系统开发检查表建议的要素测量系统开发检查表建议的要素 测量系统实施问题(过程):测量系统实施问题(过程): 支持支持:谁支持测量过程?实验室技师、工程师、生产、维修、外包服务? 培训:培训:需要对使用和维修测量过程的操作者/检验者/技师/工程师培训什么?时间进度、资源和成本问题。谁 将培训?在哪进行培训?提前期的要求?与测量过程的实际使用互相配合。 数据管理:数据管理:怎样管理测量过程输出的数据?人工、用计算机处理、汇总方法、汇总频率、评审方法、评审频率、顾客要求、内部要求。可提
20、供性、存储、检索、备份、安全、数据解释。汇集南北管理精英,传递先进企业文化汇集南北管理精英,传递先进企业文化测量系统开发检查表建议的要素测量系统开发检查表建议的要素 人员:人员:需要雇用人员支持这一测量过程吗?成本、时间进度、可提供性。当前的或新的。 改进方法:改进方法:经过一段时间谁将改进测量过程?工程师、生产、维护、质量人员?使用什么样的评估方法?是否有一个系统来确定改进? 长期稳定性长期稳定性:评定方法、形式、频率及长期研究的需要。漂移、磨损、污染、操作完整性。这种长期误差能测量、控制、理解和预见吗? 特殊考虑特殊考虑:检查者的素质、身体限制或健康问题:色盲、视力、力量、疲劳、持久力、人
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