MSA测量系统分析

GWM-PPTV2012.2MSA—测量系统分析GWM-PPTV2012.2测量系统分析——课程目录：GWM-PPTV2012.2在QS9000（或TS16949等）汽车业质量体系中，均具有针对测量系统分析的强制性要求。亦即：企业除应对相关量具（或测量仪器）执行至少每年一次的定期校正以外，还必须对其实施必要的“测量系统分析”（即：MSA)强制要求GWM-PPTV2012.2在产品的质量管理中，数据的使用是极其频繁和相当广泛的，产品质量管理的成败与收益在很大程度上决定于所使用数据的质量，所有质量管理中应用的统计方法（SPC）都是以数据为基础建立起来的。为了获得高质量的数据，必须对产生数据的测量系统要有充分的理解和深入的分析。MSA是SPC的前提。质量保证GWM-PPTV2012.2对控制计划中列入的测量系统要进行测量系统分析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，可以采用其他方法及接受准则与TS标准要求的关系GWM-PPTV2012.2与AIAG其它参考手册的的关系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。MSA为“过程设计与开发”、“产品/过程确认”阶段的输出之一。MSA是控制图必需的准备工作。MSA对现行的探测控制方法的探测度产生影响。PPAPAPQPSPCFMEAMSAGWM-PPTV2012.2下料中心冲压车间商品技术部设备动力部涂装车间GWM-PPTV2012.2部门下料涂装冲压设备总装焊装平均值最小最大波动大小1号零部件7.117.137.477.147.207.177.207.117.470.362号零部件8.818.768.948.748.748.728.798.728.940.223号零部件9.309.139.419.189.109.129.219.109.410.31部门下料涂装冲压设备总装焊装平均值最小最大波动大小1号零部件3.0013.0073.0113.0104.0083.0053.0073.0014.0081.0072号零部件3.0003.0093.0093.0004.0103.0143.0053.0004.0101.0103号零部件6.0406.4895.9906.4906.4896.0306.4905.9906.4900.500千分尺测量结果卡尺测量结果组对5种制件分别测量3次，求取平均值并进行记录，由2名评委对测量过程、测量结果进行打分。通过数据不难发现：不同测量人使用同一把卡尺，对同一个零部件进行检测，其测量结果存在巨大误差，由此反映出，虽然量具校准合格，但由于人员测量技能、操作方法、测量零部件的位置等不同，导致测量结果不一致，而这种测量误差对产品质量保证存在巨大风险。在生产现场，每个检验员都会认为自己测量的结果都是准确的，而他们的测量结果就是判定产品合格与否的依据，难道他们的测量不存在误差吗？如下表，为在一次测量比赛中，抽取各部门检验员，使用卡尺对某一零部件直径进行测量的结果：一号检验员二号检验员42.56742.572同一人同种零部件的不同手法Y=x+ε测量值=真值(TrueValue)+测量误差戴明说没有真值的存在稳定一致、最小GWM-PPTV2012.21、测量结果在Ⅰ区（红色区域），可判定该测量零部件肯定不合格2、测量结果在Ⅲ区（绿色区域），可判定该测量零部件肯定合格3、测量结果在Ⅱ区（灰色区域），由于测量误差存在，会出现两种误判：合格品误判为不合格品被拒收，不合格品误判为合格品放行。规格下限规格上线工艺要求中心最佳目标Ⅲ区Ⅰ区Ⅱ区Ⅱ区Ⅰ区测量系统误差宽度测量系统误差宽度你的测量系统灰色区域有多大？误判的几率有多高？对产品决策的影响好坏坏LSLUSL改进方法一改进过程减小偏差改进方法二减少测量系统误差GWM-PPTV2012.2量具的分辨能力量具的精密度(重复性)量具准确度(偏差)量具的损坏不同仪器和夹具间的差异不同使用人员的差异(再现性)使用不同的方法所造成差异不同环境所造成的差异测量零部件的清洁及测量位置GWM-PPTV2012.2量具现有管理：只关注了量具检定、校准，未对具体的测量方法、环境等进行系统规范和管理，仅能保证量具合格，并不能保证测量出来的结果是合格、有效的，造成误判和不合格品流出；正确方向：关注于整个测量系统，从人、机、料、法、环等各方面对实际测量进行验证和规范，保证测量系统的可靠性。环境人员制件方法例如，在测量前测量人员对量具表面进行擦拭，实际应该对测量面进行擦拭×√测量系统：对被测产品特性赋值所使用的设备（包括量具）、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境及假设的集合，也就是说用来获得测量结果的整个过程称为测量系统。234标准量具过程的单个输出之间不可避免的差异，变差的来源可分为：普通原因变差和特殊原因变差。接受的用于比较的基准。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。用于判定接受与否的数据。变差理想的测量系统零方差零偏倚零错误概率实际上是不存在的!尽可能好的测量系统足够的分辨率和灵敏度变异和公差相对较小有良好稳定的溯源性受控制运行实际上是存在的!寻找尽可能好的测量系统识别变差源识别潜在的变差源监视这些变差源排除所有的变差源使测量系统受控制运行实际上是可以做到的!GWM-PPTV2012.2准确性（偏移性问题）精确性（波动性问题）稳定性（波动变大或偏倚变化）偏倚线性重复性再现性稳定性我们对测量数据有什么期望？–准确性：数据必须告诉我们真相！–重复性：重复测量必须产生同样的结果！–再现性：结果不应该受检验员的影响。GWM-PPTV2012.2GWM-PPTV2012.222测量系统分析：指用统计学的方法来了解测量系统的各个变差源，以及他们对测量结果的影响，最后给出测量系统是否符合使用要求的明确判断。制造过程原辅料人机法环测量测量结果合格不合格测量测量系统分析的目的是确定所使用的数据是否可靠GWM-PPTV2012.2MSA分析时机：•新生产之产品PV(零件)有不同时•新仪器，EV(设备)有不同时•新操作人员，AV(人员)有不同时•校准周期(文件规定)。测量系统分析可以：•评估新的测量仪器•将两种不同的测量方法进行比较•对可能存在问题的测量方法进行评估•确定并解决测量系统误差问题GWM-PPTV2012.2测试人员和分析人员的选择——测试人员和分析人员不能是同一个人,测试人员实施测量并读数,分析人员进行记录并分析。——评价人应是日常使用被分析检具的操作工/检验员。——测试操作人员和分析人员应经过培训,熟悉操作方法和分析方法。——测量时应尽量采用盲测，以排除人为的干扰。GWM-PPTV2012.2量具的准备——应针对具体尺寸/特性选择控制计划指定的量具，若控制计划未明确规定某种编号的量具，则应根据实际情况对现场使用的量具进行MSA分析——确保要分析的量具是经校准合格的——仪器的分辨率应允许至少直接读取特性的预期过程变差的十分之一（1/10）。GWM-PPTV2012.2指测量系统识别并反映被测量最微小变化的能力；测量仪器分辨率可定义为测量仪器能够读取的最小测量单位。通常要求量具的最小精度，小于公差宽度的1/10和过程分布6δ宽度的1/10中的较小者。（具体选择和CP值大小有关系，δ越小量具要求的分辨率就越高）直尺卡尺千分尺2.82.792.7942.82.822.8222.82.822.8192.82.792.791分辨率GWM-PPTV2012.2•另外还可以通过可区分的类别数ndc来表示:ndc=INT（1.41ⅹ过程总变差波动宽度/测量系统的波动宽度）,其中INT表示取整数，通常要求ndc大于等于5时，测量系统具备起码的分辨率•极差控制图可显示分辨率是否足够：（看控制限内有多少个数据分级）分辨率低的极差图分辨率高的极差图GWM-PPTV2012.2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。一般来说，样品的抽样原则是1-2-4-2-1。样品的选择GWM-PPTV2012.2方法的选择GWM-PPTV2012.2对每一项测量系统建立测量规范，对测量系统变差影响因素进行规范和标准化，保证测量过程的一致性和可靠性。GWM-PPTV2012.2进行评价时应注意一下几点：①对于测量次数多、频次高的量具，应做稳定性；②对于通用量具，在量程范围内许多点都测，通常做线性不做偏倚性，但是对于专用量具必要时做偏倚；③一个人专用一把量具时，不需要再现性分析，只需做重复性；④再现性分析时，要覆盖所有测量人员；测量机量程精度车辆基座人工测量机器测量偏倚393193331944线性399193931956稳定性393193331944重复性393913991350再现性313113911326372113293319　MSA五性变差来源P(样车)I(量具 )S(标准)M(方法)O(评价人)E（环境)关系度系数准确度精确性合计1515545弱相关—110052强相关—9相关—3建立测量系统变差分析矩阵：（三坐标）GWM-PPTV2012.2测量系统包括操作者、仪器、零件、方法、环境、标准、假设等各种影响因素，在进行测量系统分析之前，我们必须充分识别影响测量的各种因素，可以使用的工具是测量系统变差的因果图或测量系统变差分析矩阵表，考虑到后者能够对变差类型与变差来源的相关性进行量化，这里建议使用测量系统变差分析矩阵表。注：在此基础上制定MSA分析计划，选择所需的分析方法。GWM-PPTV2012.2制定测量系统分析计划：（变差分析后再做MSA计划）GWM-PPTV2012.2应尽可能与测量系统实际使用的环境相一致测试环境的确定：GWM-PPTV2012.2GWM-PPTV2012.2分析要点：1.改变MSA就是作分析报告的理念！我们分析的是测量系统，而非测量数据！2.学会用分析结果思考问题，清楚分析结论意味着什么！有什么后果！3.理解、分析和标准化测量系统变差。GWM-PPTV2012.2GWM-PPTV2012.2GWM-PPTV2012.2测量部门被测特性20.2mm抽样子组/样本容量119.8mm全检频次1测量量具/设备游标卡尺精度0.01mm测量系统分析结果类型1量具研究数据收集期间2013年1月26日研究人王玉坤、李栋胜分析日期2013年1月26日公差范围冲压车间孔径规范前规范后规范前规范后120.2620.322620.1720.31220.2920.252720.2220.30320.2620.302820.2420.27420.2320.262920.0920.21520.1820.303020.0920.28620.2420.253120.1320.26720.2020.293220.2020.26820.1520.283320.1720.28920.2720.293420.0520.331020.2520.273520.1720.221120.2720.283620.1420.291220.2020.303720.1820.281320.2720.253820.1320.311420.1320.283920.2020.251520.1320.254020.1920.261620.1220.254120.1320.291720.1420.244220.1720.291820.1720.224320.1020.221920.1820.284420.2020.302020.1920.304520.2020.252120.2020.274620.2220.282220.1120.294720.2420.312320.2120.304820.2520.262420.1520.284920.2120.292520.1920.285020.2420.20序号最大基准序号最大基准GWM-PPTV2012.246413631262116116120.320.220.1观测值