NO11MSA量测系统分析版本好

2019/8/2011P2013年11月13日（周三）GMMC办公楼1F培训室GMMC资格评审(MSA>S)MeasurementSystemAnalysis&GaugeTrackingSystem量测系统分析及计量器具跟踪管理系统2019/8/202前言为什么要进行ＭＳＡ?什么是计量型ＭＳＡ•重复性与再现性介绍•偏性、稳定性、线性介绍•GR&R实例分析什么时候进行ＭＳＡＭＳＡ流程图ＭＳＡ与ＳＰＣ的关系计数型MSA2019/8/203在产品质量管理中，数据的使用是极其频繁和相当广泛的,所有统计质量管理的方法都是以数据为基础建立起来的；另现在数据还用来确定影响过程几个变量之间的关系；如果数据的失真或误差很大,将会导致分析失效、对产品过程的决策无效；为此必须对获得数据的测量系统进行评价，是否能达到应用的要求。前言参考ISO/TS16949:目的是为评估测量系统的质量提供指南。尽管这指南一般而言可用于任何测量系统，但主要意图是用于工业界的测量系统。2019/8/204我（你、他）的测量数据是可靠的吗？测量系统有足够的分辨力吗？两年内量具的结果能否保持一致？为什么不同的测量人员得到的结果不同，我应该相信谁？量具重复测量时结果也不尽相同，应该如何取值？什么是高质量的数据呢？***何谓分辨力分辨力是指一测量系统检出并如实指示被测特性中极小变化的能力（对最小示值的辨别能力）为什么要进行MSA？2019/8/205总过程变差过程变差测量系统变差LSLUSL2mSigma2pSigma2tSigma为什么要进行MSA？测量对象，如：产品真值、过程工艺条件…等测量记录，如：产品检验记录、过程工艺记录…等测量系统，如：量具精度、不同人取值、环境影响…等MSASPC2019/8/206因此我们需要：通过一系列的科学方法——确保具有合适分辨力、稳定和小的测量系统误差的测量系统。为什么要进行MSA？2019/8/207为什么要进行MSA？MSA系统可以让你获得什么？接受新测量设备的准则；一种测量设备与另一种测量设备的比较；评价怀疑有缺陷的量具的依据；维修前后测量设备的比较；计算过程变差所需的方法，以及生产过程的可接受性水平；想知道什么是MSA了吧？2019/8/208工件标准仪器人/程序环境数据（测量结果）测量系统示意图赋值术语:测量(Measurement)：被定义为“对某具体事物赋予数字(或数值)，以表示它们对于特定特性之间的关系”。这定义由C.Eisenhart(1963)首次提出。赋予数字的过程被定义为测量过程，而数值的指定被定义为测量值。量具(Gauge)：是指任何用来获得测量的装置。经常是特别用在工厂现场的装置，包括用来测量合格/不合格的通/止规(go/nogodevice)。测量系统(Measurementsystem)：是对测量单元进行量化或对被测的特性进行评估，其所使用的仪器或量具、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。什么是ＭＳＡ2019/8/209什么是ＭＳＡ“黑盒子”：传统测量和分析活动时，将设备作为主要的关注点，质量特性越“重要”，相应的量具就越昂贵，缺少评价量具的有效性、与过程和环境的相容性。设备只是测量系统的一部分。影响测量系统的6个基本要素：通常用五个字母S.W.I.P.E表示，分别代表标准、工件、仪器、人/程序、及环境，这6个基本要素构成了测量系统的误差。2019/8/2010什么是ＭＳＡ1)依照统计观点,量测系统应在控制状态，即测量系统中所产生的变异只由普通原因造成;2),量测系统的变异应小于制程变差和制程的规格;3)量具的最小刻度增量（分辨力）应比制程或产品规格小,通常要求为制程过程变差6σ或规格限两者中较窄者的1/10;（可视分辨率）；4)随着时间的推移或被测物改变时（即量程变化）也就满足上述要求量测系统应满足以下规则:2019/8/2011什么是ＭＳＡ•测量系统的分辨力的意义：–如果测量系统没有足够的分辨力，它不能识别过程变差以及定量表示单个零件的特性值；–不适合的分辨力可以通过极差图方便地显示出。–请看下页的极差图2019/8/2012如何判断测量系统的分辨力是否足够？极差图什么是ＭＳＡ足够分辨力分辨力不足2019/8/2013什么是ＭＳＡ如何判断测量系统的分辨力是否足够？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力/力。建议：可接受的分辨力应小于总过程的6σ（标准偏差）和公差范围两者较小的十分之一）。2019/8/2014什么是ＭＳＡ测量系统变差的分布特征：反映测量值相对于标准值的位置变差评价：偏倚(Bias)稳定性(Stability)线性(Linearity)反映测量值的宽度变差—方差的评价，也即R&R：重复性(Repeatability)再现性(Reproducibility)2019/8/2015基准值偏倚测试平均值对同样的零件的同样的特性多次测量结果的平均值与基准值的差值；偏倚介绍•偏倚：真值：（更高精度测量仪测试结果）2019/8/20161）获取一个样本并建立相对于可溯源标准的基准值。如果得不到，选择一个落在生产测量的中程数据的生产零件，指定其为偏倚分析的标准样本。在工具室测量这个零件n≥10次，并计算这n个读数的均值。把均值作为“基准值”。可能需要具备预期测量值的最低值、最高值及中程数的标准样本是理想的。2）让一个评价人，以通常方法测量样本10次以上，偏倚介绍—独立样本法通常指更高精度测量仪器所赋的值2019/8/2017偏倚介绍结果分析-作图法3）相对于基准值将数据画出直方图。评审直方图，用专业知识确定是否存在特殊原因或出现异常。如果没有，继续分析，（对于n30时的解释或分析，应当特别谨慎。）结果分析-数据法4）计算n个读数的均值。nxxnii12019/8/2018偏倚介绍5）计算重复性标准偏差（参考量具研究，极差法，如下）：2minmaxdxxii重复性6)确定偏倚的t统计量：偏倚=测量平均值—基准值（样本标准偏差）这里d*2可以从附录C中查到,g=1,m=nbrbtn偏倚（均值标准偏差）2019/8/2019偏倚介绍7）如果0落在围绕偏倚值1-a置信区间以内，偏倚在a水平是可接受的。2/1,222/1,220vbvbtddtdd偏倚偏倚供参考:如果a水平不是用默认值.05（95%置信度）则必须得到顾客的同意。概率密度曲线0.000.100.200.300.400.500.600.700.800.90-3.0-2.8-2.6-2.4-2.2-2.0-1.8-1.6-1.4-1.2-1.0-0.8-0.6-0.4-0.20.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.62.83.03.23.43.63.84.04.24.44.64.85.02/1,22vbtdd2/1,22vbtdd偏倚95%2019/8/2020偏倚介绍2019/8/2021偏倚介绍结果分析-作图法2019/8/2022偏倚介绍测量次数观测值偏倚15.8-0.225.7-0.335.9-0.145.9-0.156066.10.176086.10.196.40.4106.30.31160126.10.1136.20.2145.6-0.41560均值6.0066666670.0067115.00581.00067.00581.0152251.02251.055333.36.54.62brbrtndMinMax偏倚偏倚=观测测量平均值—基准值=0.0067基准值=6结果分析-数据法2019/8/2023偏倚介绍1332.0228139.2*55333.30581.0*47193.30067.0:1199.0228139.2*55333.30581.0*47193.30067.0:1266.02/1,222/1,222/1,222281.2975.0,8.102/1,vbvbvbvtddtddtddtt偏倚高值偏倚低值注：d2*d2v3.553333.4719310.8评价:低值小于0,高值大于0,所以系统偏倚可接受!2019/8/2024偏倚介绍0.000.100.200.300.400.500.600.700.800.902/1,22vbtdd2/1,22vbtdd偏倚0.00670.1332-0.1199偏倚=0线2019/8/2025偏倚介绍偏性较大，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–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2019/8/2026时间基准值稳定性介绍•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,也就是偏倚随时间的变化；（或称飘移）2019/8/2027量具定性分析平均值极差稳定性介绍2019/8/2028说明：如果测量过程是稳定的，则该测量系统可测量的数据可用于确定系统的偏性。稳定性介绍可利用平均值—极差控制图来研究稳定性平均值失控表示：系统不再正确地测量（偏性已经改变）可能的原因：需要校准等极差图失控表示：不稳定的重复性可能的原因：测量设备的部件松动、气路堵塞、电压变化等2019/8/2029量程较低部分量程较高部分线性介绍线性：指测量系统在预期的工作范围内偏性的变化。一个测量系统不具有线性，那它不是一个合格的测量系统。2019/8/2030确定线性的指南线性介绍1）选择g≥5个零件，由于过程变差，这些零件测量值覆盖量具的操作范围。2）通常用这个量具测量每个零件m≥10次。结果分析-作图法3）计算每次测量的零件偏倚及零件偏倚均值。4）在线性图上画出单值偏倚和相关基准值的偏倚均值。(见图11)5）用下面等式计算和画出最佳拟合线和置信带。mxmjjiijiji1,,,偏倚偏倚基准值偏倚2019/8/2031线性介绍baxyii对于最佳拟合直线，用公式：sxxxxgmtax：bsxxxxgmtax：bgmyxaybys：，xxaybxgmxyxgmyxa：，，yxyxiiigmiiigmiiiiiiiiiiiiiiii2/12202/1,202/12202/1,20202211211高值低值水平置信带是对于给定的截距斜率并且公式是偏倚均值是基准值这里偏倚平均值基准值这里的gm表示自由度=产品数(g)这里的gm表示自由度=产品数(g)*测量次数(m)2019/8/2032线性介绍6）画出“偏倚=0”线，评审该图指出特殊原因和线性的可接受性-0.8-0.40.00.40.8024681012回归直线偏倚均值低值高值123456789101112图11为使测量系统线性可被接受，“偏倚=0”线必须完全在拟合线置信带以内。2019/8/2033线性介绍结果分析-数据8）如果作图分析显示测量系统线性可接受，则下面的假设就成立：H0：a=0斜率=0不推翻原假设，如果2/1,22gmiiatxxsat2019/8/2034线性介绍如果以上的假设是成立的,则测量系统对所有的基准值有相同的偏倚.对于可接受的线性,偏倚必须为0。H0：b=0截距（偏倚）=0不推翻原假设，如果2/1,2221