MSA测量系统分析教程.ppt
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1、Presented By:Mccain.KooCAQ Senior Black Belt ConsultantASQ Certified Six Sigma Black BeltChina Executive Representative of Dr.Mikel Harrys Six Sigma Management Institute 测量System分析-2Rev 2.0 测量系统分析课程纲要测量系统分析课程纲要MSA的重要性测量系统误差来源MSA基础术语 -稳定性及其实例 -偏倚及其实例 -线性分析及其实例 -重复性及其公式 -再现性及其公式 -零件间变差及其公式R&R实例分析好的量测系
2、统应该具备什么条件MSAMSA基础篇基础篇MSAMSA方法篇方法篇测量系统研究准备计量型R&R分析均值极差法ANOVA分析法数据分析计数型R&R分析破坏性实验R&R分析 -破坏性实验分析的前提条件 -破坏性实验分析展开步骤量具特性曲线GPC及其应用Minitab使用实例测量System分析-3Rev 2.0 理解测量系统分析的重要性 理解测量系统分析的指标 理解测量系统分析的方法 掌握计量型数据Gage R&R的评估方法 掌握计数型数据Gage R&R的评估方法 掌握破坏性测试Gage R&R的方法 掌握Minitab软件系统R&R的图形分析学习目标学习目标测量System分析-4Rev 2.
3、0 测量System分析-5Rev 2.0 1.1.概要概要测量是?为能显示对特定属性的关系,给事物赋予数据。测量并非绝对的。这些是测量PROCESS的结果,与其它测量 PROCESS一样都具有变动。测量系统分析提供整个 PROCESS变动中有多少部分 根据测量系统决定的系统性接近方法。MSAMSA由其它方法证明之前,在改善项目开展前应考虑为由其它方法证明之前,在改善项目开展前应考虑为重要的重要的 x x。测量System分析-6Rev 2.0 测量系统分析的必要性测量系统分析的必要性MSA Requirement根据QS9000/TS16949的要求,所有包括在品质计划里的量测系统都应进行量
4、测系统分析.测量System分析-7Rev 2.0 测量系统分析的必要性测量系统分析的必要性为何进行测量系统分析?实例问题SPC控制图显示变异幅度过大,但实际过程并无不良品出现,首先应当怀疑数据测量品质测量System分析-8Rev 2.0 测量系统分析的必要性测量系统分析的必要性为何进行测量系统分析?实例问题 有把良品判定为不良或把不良判定为良品的概率各自 0.01,0.02的测量系统。工程实际不良为 1%时,观测不良率是多少?观测不良率为 2%时,实际不良率是多少?测量System分析-9Rev 2.0 实际不良为1%时,检查结果不良率约显示为 2%,我们知道的不良率与事实有很大的差距。即
5、,视为不良废弃的产品中实际有一半是良品。由此发生的损失只要校正测量系统即可解决。测量系统分析的必要性测量系统分析的必要性测量System分析-10Rev 2.0 量具的分类工业界的量测系统一般分为两类,一类为计量型量测系统,一类为计数型量测系统.计量型量具计数型量具(Go/No-go Gage)测量System分析-11Rev 2.0 观测值变动要素观测值变动要素+=实际特性值的变动测量变动观测的变动即使得到了测量后由数值显示的数据,即使得到了测量后由数值显示的数据,也并非能够也并非能够把现实完整地表现出来。把现实完整地表现出来。从而,有必要确定已有的数据反映真实的程度有多少。从而,有必要确定
6、已有的数据反映真实的程度有多少。我所看到的我所看到的 数据有可能数据有可能并非与实际并非与实际 100%100%一致!一致!测量System分析-12Rev 2.0 过程变动的要因过程变动的要因为确认实际过程变动,首先明确为确认实际过程变动,首先明确 因测量因测量系统发生的变动,并把其和过程变动分系统发生的变动,并把其和过程变动分离。离。观测的过程变动观测的过程变动长期过程变动长期过程变动短期过程变动短期过程变动样品内变动样品内变动再现性再现性 重复性重复性 正确性正确性 稳定性稳定性线性线性实际过程变动实际过程变动测量变动测量变动作业者变动作业者变动测量期变动测量期变动测量System分析-
7、13Rev 2.0 量测变动的主要要因量测变动的主要要因测量System分析-14Rev 2.0 测量时主要考虑事项测量时主要考虑事项妥当的分辨力妥当的分辨力(Discrimination)(Discrimination)应能在规格幅度和整体工序变动的 6中可判断小的 1/10以下。例)允许公差:1.0 GAGE 分辨力:0.1 时间上稳定性时间上稳定性测量误差或散布测量误差或散布识别力不好识别力不好识别力好识别力好测量System分析-15Rev 2.0 测量系统的分辩率测量系统的分辩率 如何判断测量系统的分辨率是否足够?如何判断测量系统的分辨率是否足够?如何判断测量系统的分辨率是否足够?如
8、何判断测量系统的分辨率是否足够?测量System分析-16Rev 2.0 如何判断测量系统的分辨力是否足够?如何判断测量系统的分辨力是否足够?如何判断测量系统的分辨力是否足够?如何判断测量系统的分辨力是否足够?判断准则:判断准则:当极差图显示可能只有一、二或三个极差值在控制限值内时,或可能4个极差值在控制限值内且超过四分之一以上的极差为零时,都反映了测量系统没有足够的分辨率/力。建议:建议:可视分辨率最多是总过程的6(标准偏差)的十分之一(而不是公差范围的十分之一)。测量系统的分辩率测量系统的分辩率测量System分析-17Rev 2.0 2.2.用语和概念用语和概念测量系统变差的分布特征:测
9、量系统变差的分布特征:反映测量值相对于标准值的位置:反映测量值相对于标准值的位置:偏倚(Bias)稳定性(Stability)线性(Linearity)反映测量值的分散程度反映测量值的分散程度方差,也即方差,也即R&RR&R:重复性(Repeatability)再现性(Reproducibility)零件间变差测量System分析-18Rev 2.0 偏倚偏倚(Bias)(Bias)观测值的平均和真值的差异程度观测值的平均和真值的差异程度真值真值(Reference Standard)平均值平均值真真值值指指根根据据可可推推测测的的公公认认标标准准仪仪器器的的测测量量值。值。偏倚高的潜在原因偏
10、倚高的潜在原因GAGE的刻度调整不妥当作业者使用 GAGE不准确不明确的步骤书人为的界限测量System分析-19Rev 2.0 偏倚实例偏倚实例一量测人员量测一零件10次如下:X1=0.75 X6=0.80X2=0.75 X7=0.75X3=0.80 X8=0.75X4=0.80 X9=0.75X5=0.65 X10=0.70基准值为0.8,过程变异为0.7,该量测系统的偏倚为多少偏倚=基准值观测值 =0.8-0.75=0.05偏倚占过程变异之百分比=(0.05/0.7)*100=7.1%测量System分析-20Rev 2.0 偏倚应用偏倚应用 偏倚较大,可能的原因:偏倚较大,可能的原因:
11、偏倚较大,可能的原因:偏倚较大,可能的原因:标准或基准值误差;检验校准程序仪器磨损;维护或修理制造的仪器尺寸不对;仪器测量了错误的特性;仪器校准不当;复查校准方法评价人员使用仪器不当;复查检验说明书仪器修正计算不正确测量System分析-21Rev 2.0 稳定性稳定性 稳定性:稳定性:稳定性:稳定性:测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件的单一特性时获得的测量值总变差;(或称飘移)测量System分析-22Rev 2.0 随时间的正确度或精密度的变动程度随时间的正确度或精密度的变动程度随时间经过,根据异常要因测量系统发生变动。随时间经过,根据异常要因测量系统发生变动。始点 1始点 2真值始
12、点 1始点 2稳定性好稳定性好稳定性不好稳定性不好稳定性稳定性测量System分析-23Rev 2.0 稳定性实例稳定性实例一名领班决定评估测量粘度的量测系统一名领班决定评估测量粘度的量测系统 ,每周量测每周量测3 3个零件个零件,25,25周后周后过程标准偏差为过程标准偏差为0.7,0.7,量测全距平均值为量测全距平均值为0.65,0.65,请评估该量测系统的稳定请评估该量测系统的稳定性性,量测系统的稳定性量测系统的稳定性(标准偏差标准偏差)=)=量测全距平均值量测全距平均值/d2=0.65/1.693=0.384/d2=0.65/1.693=0.384由于由于0.3840.7,0.3840
13、.7,所以量具的稳定性适合量测该过程。所以量具的稳定性适合量测该过程。图形判别法图形判别法,-若若X X图失控图失控,则代表量测系统已经不再正确地测量则代表量测系统已经不再正确地测量,先确定原因先确定原因,然后然后再纠正再纠正,如果是量测系统磨损如果是量测系统磨损,则可能需要重新校准则可能需要重新校准.-若若R R图失控图失控,则代表量测系统的不稳定性则代表量测系统的不稳定性,如夹具松动如夹具松动,电压降低电压降低测量System分析-24Rev 2.0 稳定性实例稳定性实例测量System分析-25Rev 2.0 线性:线性:线性:线性:量具预期的工作量程内,偏倚值的差值.量程较低部分量程较
14、高部分线性线性测量System分析-26Rev 2.0 在量具全作业范围内选取在量具全作业范围内选取在量具全作业范围内选取在量具全作业范围内选取5 5 5 5个零件个零件个零件个零件,并已求得各零件之基并已求得各零件之基并已求得各零件之基并已求得各零件之基准值分别为准值分别为准值分别为准值分别为2.00,4.00,6.00,8.00,10.00,2.00,4.00,6.00,8.00,10.00,2.00,4.00,6.00,8.00,10.00,2.00,4.00,6.00,8.00,10.00,每一零件再由每一零件再由每一零件再由每一零件再由一作业者量测一作业者量测一作业者量测一作业者量测
15、12121212次次次次,如下表如下表如下表如下表.线性实例线性实例测量System分析-27Rev 2.0 线性实例线性实例测量System分析-28Rev 2.0 线性实例线性实例测量System分析-29Rev 2.0 线性实例线性实例测量System分析-30Rev 2.0 R&RR&R重复性重复性(Repeatability)(Repeatability)测量系统的固有变动 在同一条件重复测量同一对象同一测量者同一测量器同一环境条件也称重复试验错误或 短期变动-也称Equipment Variation(EV)Equipment Variation(EV)再现性再现性(Reprodu
16、cibility)Reproducibility)不同条件下测量同一对象不同测量者不同测量器不同环境条件长期(Long Team)也称Appraiser Appraiser Variation(AVVariation(AV)测量System分析-31Rev 2.0 重复性重复性真值同一人利用同一装备重复测量同一部品的同一特性同一人利用同一装备重复测量同一部品的同一特性虽不正确但虽不正确但重复性好重复性好!虽然正确虽然正确但重复性但重复性太差了太差了!重复性低的潜在原因重复性低的潜在原因测量仪器测量仪器 人人GAGE需要修理 环境原因(照明,噪音)需要更精密的 GAGE 身体原因(视力)有需要改
17、善的部品 测量System分析-32Rev 2.0 重复性的计算公式:重复性的计算公式:测量System分析-33Rev 2.0 再现性再现性 不同不同(同一同一)人利用同一人利用同一(不同不同)装备测量同一部品的同一特性。装备测量同一部品的同一特性。真值检查者 A检查者 B检查者 C检查者 A检查者 B检查者 C虽不准确,但虽不准确,但检查者间再现检查者间再现性非常好性非常好!检查者间再现性检查者间再现性非常不好非常不好!测量方法是否还测量方法是否还没形成标准化没形成标准化?低再现性潜在原因低再现性潜在原因测量步骤不明确作业者没有学好 GAGE使用方法和 GAGE读法事务间接 PROJECT
18、情况 测量定义不明确测量System分析-34Rev 2.0 再现性的标准偏差:o=Ro/d2 (Ro为评价人最大平均值减去最小平均值)。再现性AV=5.15 Ro/d2。(d2的值取决于评价人的人数m和参与计算的极差的个数g=1,可从附表一中查得)由于量具变差影响了该估计值,必须通过减去重复性部分来调整。调整后的再现性的标准偏差:o=AV/5.15再现性的计算公式:再现性的计算公式:测量System分析-35Rev 2.0 如果重复性再现性:仪器需要维护;量具应重新设计来提高刚度;夹紧和检验点需要改进;存在过大的零件内变差;如果再现性重复性:评价人需要更好的培训如何使用量具和读数量具刻度盘上
19、的刻度不清楚;需要某种夹具帮助评价人提高实用量具的一致性重复性与再现性的比较:重复性与再现性的比较:测量System分析-36Rev 2.0 由同一或不同的评价人,采用同一个的测量仪器,测量不同零件的同一特性时零件测量平均值的变差。零件间标准偏差:p=Rp/d2(Rp为样品平均值极差)。零件间变差:PV=5.15 Rp/d2。(d2取值取决于量具研究使用的零件数m和参与计算的极差个数g=1,可从附表一中查得)。零件间变差零件间变差(PV)测量System分析-37Rev 2.0 R&RR&R研究实例研究实例试验步骤:试验步骤:试验步骤:试验步骤:取包含5个零件零件的一个样本,代表过程变差的实际
20、或预期范围;指定评价人评价人A、B,并按1至5给零件编号,使评价人不能看到这些数字;如果校准校准是正常程序中的一部分,则对量具进行校准;让评价人A以随机的顺序测量5个零件,并让另一个观测人记录结果。让评价人B以同样的方法测量5个零件;使用不同的随机测量顺序重复上述操作过程3次;测量System分析-38Rev 2.0 好的测量系统应该具备:好的测量系统应该具备:好的测量系统应该具备:好的测量系统应该具备:统计稳定性:只有正常原因 没有异常原因测量系统的变差过程的变差测量的分辨率 Quality Tools Gage R&R Study Stat Quality Tools Gage R&R S
21、tudy 步骤步骤8:8:根据下一页的指导方针根据下一页的指导方针,透过分析量测系统的品质分析结果透过分析量测系统的品质分析结果,决定下一步要采取的行动决定下一步要采取的行动。计量计量Gage R&RGage R&R进行方法进行方法测量System分析-56Rev 2.0 样本的选择样本的选择标本一般选定 10个,应能 代表工程的散布如标本只取与工程平均相近的,测量能力评价指标显示出来的会比实际差。标本在比工程散布范围广的地方选取,显示出来的测量能力评价指标要比实际好。测量System分析-57Rev 2.0 作业者选定作业者选定&Blind MeasurementBlind Measurem
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