MSA第四版

MeasurementSystemsAnalysis12课程大纲一、MSA和TS16949的关系二、测量系统分析（MSA）概述三、测量系统的统计特性四、灵敏度、分辨力五、偏倚、线性、稳定性六、进行量具的重复性和再现性分析(GR&R)七、计数型测量系统研究八、MSA技术总结3使参加培训的人员：◦了解本手册的目的是为评估测量系统的质量提供指南，主要用于那些对于每个零件的数据可重复读取的测量系统，但对于更复杂的或不长用的方法本手册没有讨论◦理解MSA在控制和改进过程中的重要性◦具备开展测量系统分析所需要的统计方法的实用知识MSA课程目的4一、MSA和TS16949的关系5请问：我公司的计量器具都经过检定，为什么要进行MSA？两个人测量结果不一致；公司和顾客测量结果不一致；不同的测量设备测量结果不一致；TS16949条款7.6.1要求测量系统分析;67.6.1测量系统分析为分析各种测量系统测量结果中出现的差异,应进行统计研究.此要求应适于控制计划中提及的测量系统.所用的分析方法及接收准则应符合顾客测量系统分析手册要求.如果得到顾客批准,也可用其他分析方法和接收准则.7实施要点说明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，可以采用其它方法及接受准则。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，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。8实施要点说明标识、监视与测量设备及其校准状态确定量具准确度和精确度当量具被发现处于非校准状态时，应对其以前的测量结果作确认。确保所有的量具的搬运、保护、清洁、维护和存放校准记录应包括个人量具应用MSA手册中规定的方法01234确定范围012345计划和定义产品设计和开发过程设计和开发产品和过程确认反馈、评定和纠正措施5DFMEAPFMEAMSASPCPPAPAPQP9与五大工具的关系10五大技术手册产品质量先期策划和控制计划（APQP&CP）潜在失效模式和后果分析参考手册（FMEA）测量系统分析参考手册（MSA）--第四版2008年6月--第四版2010年6月统计过程控制参考手册（SPC）--第二版2005年7月生产件批准程序（PPAP）--第四版2006年6月--第二版2008年7月重要的顾客手册-AIAG11优胜者方法最大限度的减少量具种类最大限度的减少量具的数量根据产品族添置量具只采用符合MSA要求的量具不允许个人量具用6Ó过程分布计算结果，而不是规范或公差12福特Q1要求：量具完成了当前的图样和产品规格。针对每项MSA要求做量具R&R研究对于用于检查福特产品的所有量具进行量具R&R研究，无论测量系统的类型是什么。量具R&R研究与AIAG测量系统分析手册的方针相一致。当量具R&R不满足这些方针的时候，采取规定的措施。注：计量重复性和再现性的接收准则为，根据MSA第60页：误差低于10%-测量系统可以接受误差在10%到30%之间-根据使用的重要性，测量成本，修理成本等可能接受误差超过30%-测量系统需要改进。想办法识别问题并改正。注：建议测量误差控制在可以接受的水平之内。测量误差大于10%的必须审核相应的公差和风险。汽车公司的要求13本公司的顾客对MSA是如何要求的？14二、测量系统分析（MSA）概述15测量系统分析的目的■确定所使用的数据是否可靠:测量系统分析还可以：■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16术语测量：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。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。测量系统：用来对被测特性定量测量或定性评价的仪器或量具、标准、方法、夹具、软件、人员、环境的集合；用来获得测量结果的整个过程。17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存在误差，误差导致误判。要保证测量结果的准确性和可信度。为什么要进行测量系统分析？18量测过程：标准：零件：仪器：人/程序：环境SWIPE量测数值分析输入输出可接受可能可接受需改善量测系统•如果测量的方式不对，那么好的结果可能被测为坏的结果，坏的结果也可能被测为好的结果，此时便不能得到真正的产品或过程特性。19如果要测量一个轴承孔的内径，那么这个测量系统应包括：◦被测量的零件◦人员◦测量仪器◦仪器使用方法◦进行测量的环境条件作为测量活动的结果，我们产生一个数值，以此表示这个轴承孔的内径。20什么是数据的质量数据的类型：类别定义举例1、计量型数据通过测量过程可以定量的得出实际测量数值，其数值可与基准值比较数量级测试结果2、计数型数据通过测量过程无法得出具体测量数值，只可定性的得出测量结果的。好与坏，通过与不通过接收与不接收21什么是数据的质量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。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级的概率。22用测量系统所收集的数据用于：◦控制过程◦评估影响过程结果的变量及其相互关系利用数据分析，增进对测量系统中因果关系和对过程的影响的了解把注意力放在测量系统上，以获得重复性和再现性测量系统数据分析和使用23国际标准国际实验室国家标准国家实验室地方标准国家认可的校准机构公司标准企业的校准实验室测量结果生产现场检测设备制造厂标准的传递/溯源性：24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家标准或国家接受的测量系统相联系。25使用一个可追溯的标准以提供：—比较的共同点—测量系统有效性—测量系统准确性评价—解决零件间的冲突—最直接的验证指导26可追溯标准的局限：在破坏性测试中很难使用有些产品特性和过程结果无确定行业或国家标准有些测试没有行业或国家标准在设计和开发、合同评审和APQP期间讨论这些局限性.27测量系统分析(MSA)◦MSA用于分析测量系统对测量值的影响◦强调仪器和人的影响我们对测量系统作分析，以确定测量系统的统计特性的量化值，并与认可的标准相比较。什么是测量系统分析28测量系统评定的两个阶段第一阶段（使用前）—确定统计特性是否满足需要？—确认环境因素是否有影响？第二阶段（使用过程）—确定是否持续地具备恰当的统计特性？这个“需要”指的什么？29评价测量系统的基本问题是否有足够的分辨力和灵敏度？（10比1规则:测量设备要能分辨出公差或过程变差的至少十分之一以上。）是否具备时间意义的统计稳定？统计特性是否在期望的范围内具备一致性，用于过程控制和分析是否可接受？所有的变差总和是否在一个可接受的测量不确定度的水平？30MSA总目标测量不确定度一个特性的估计真值所处的范围，这类数据可表达为一系列测量值的统计分布、标准差、概率、百分比及实测值与真值的差，在控制图或曲线图表上的点等。真值存在吗？31只有与过程变差相关联，使测量系统分析对上述基本问题的确定变得更有意义。针对日益强调持续改进的全球化市场，仅仅用相对于公差的百分比来表达测量误差是不够的，而应该使用过程变差。优胜者的方法－持续改进32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传统，是不能面临未来持续改进的市场挑战。评价测量系统的关键注意点33测量过程的构成因子（S、W、I、P、E）及其相互作用，产生了测量结果或数值的变差。测量值变差环境（E）方法（P）（程序）仪器（I）(机器)工件（W）人员（P）标准（S）测量值变差来源34温度变化引起热涨冷缩，使同一零件的同一特性产生不同的读数光线不足妨碍正确读值刺眼的光导致读值不正确受时间影响的材料-如铝、塑料、玻璃湿度污染-如电磁、灰尘环境如何影响测量数据35测量仪器如何影响测量结果测量仪器的精度必须小于规范值测量仪器的种类，如千分尺，卡尺测量仪器的准确度和精密度偏倚和线性重复性和再现性稳定性36材料、方法、人员如何影响测量结果37测量值并不总是精确的测量系统的变差影响每个测量值和根据这些测量数据所作的判定测量系统的误差可分为五类：偏倚、线性、稳定性、重复性和再现性在使用一个测量系统前必须知道其测量变差38MSA应用建立新量具的适用性和可接受性标准把一个量具和另一个量具作比较评估可疑的量具量具维修前后的性能比较计算测量系统变差确定制造过程可接受性39过程变差剖析长期过程变差短期抽样产生的变差实际过程变差稳定性线性重复性准确度量具变差操作员造成的变差测量误差过程变差观测值“重复性”和“再现性”是测量误差的主要来源再现性过程变差40测量系统变差的影响■测量零件后:1)确定零件是否可接受（在公差内）或不可接受（在公差外）。2)零件进行规定的分类■产品控制原理:测量零件进行分类活动。■过程控制原理:零件变差是由过程中的普通原因还是特殊原因造成的。控制原理驱动兴趣点产品控制零件是否在明确的目录之内？过程控制过程是否稳定和可接受？4141LSLUSL对产品决策的影响■I型错误:生产者风险误发警报好零件有时会被判为“坏”的■II型错误:消费者风险或漏发警报坏零件有时会被判为“好”的LSLUSLI型错误II型错误42BadisbadLSLUSLIIIIIIIIIBadisbadGoodisgoodConfusedareaConfusedarea对产品决策的影响■错误决定的潜在因素:测量系统误差与公差交叉时■产品状况判定:目标是最大限度地做出正确决定有二种选择：▲改进生产区域：减少过程变差，没有零件产生在II区。▲改进测量系统：减少测量系统误差从而减小II区域的面积，■这样就可以最小限度地降低做出错误决定的风险。43对过程决策的影响■对过程决策的影响如下:1)普通原因报告为特殊原因2)特殊原因报告为普通原因■测量系统变异性可能影响过程的稳定性、目标以及变差的决定。442、对过程决策的影响45新过程的接受■新过程：如机加工、制造、冲压、材料处理、热新过程的接受处理，或采购总成时，作为采购活动的一部分，经常要完成一系列步骤。■供应商处对设备的研究以及随后在顾客处对设备的研究。■如果生产用量具不具备资格却被使用。如果不知道是仪器问题，而在寻找制程问题，就会白费努力了。46三、测量系统的统计特性47理想的测量系统每次都能获得正确的测量值，每个测量值都与标准值一致有如下统计特性：◦“零”变差◦“零”偏倚◦对被测量产品错误分类为“零”概率4848测量系统特性及变差类型和定义类型定义图示分辨力Discrimination(Resolution)测量系统检出并如实指出被测定特性微小变化的能力。偏倚Bias观测平均值与基准值的差。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结果的总变差。线性Linearity量具的预期工作范围内偏倚的变化。重复性Repeatability同一评价人，多次测量同一特性的观测值变差。再现性Reproducibity不同评价人，测量同一特性观测平均值的变差。操作者B操作者C操作者A再现性基准值无偏倚有偏倚观测的平均值49测量系统数据50变差数学表达过程控制中所收集的数据包含二种不同的，相对独立的变差来源：◦制造过程变差(MPV)◦测量系统变差(MSV)◦总变差(TV)=MPV+MSV51测量系统的变差必须小于制造过程变差MSVMPV注：测量系统的变差必须尽可能小变差关系+MSVMPV总变差(TV)规范公差521、测量系统必须处于稳定统计状态，也就是说，测量系统的变差不受特殊原因的支配；统计稳定性一般说来，当没有数值(点)落在特殊原因区域