MSA—测量系统分析

MSA—测量系统分析噢！不做MSA，就先SPC结果可能徒劳无功！1.QS-9000与MSAQS-9000第一部分4.11.4：为分析在各种测量和试验设备系统测量结果中表现的变差，必须进行适当的统计研究。此要求必须用于在控制计划中提及的测量系统。所有的分析方法及接受准则应与测量系统分析参考手册相一致（如：偏倚、线性、稳定性、重复性、再现性研究）。如经顾客批准，也可采用其它分析方法及接受准则。2.MSA手册目的介绍、选择、评定测量系统的方法，主要用于工业测量系统不作为所有测量系统分析的概要，主要焦点是每个零件能重复读数的测量系统对其他形式的测量系统可提供参考3.量具与测量系统量具：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：用来对被测特性赋值的操作、程序、量具、设备、软件以及操作人员的集合；用来获得测量结果的整个过程。4M1E测量过程数据输入输出测量系统应具备的特性1.处于统计控制状态，即只存在变差的普通原因。2.测量系统的变异性小于过程变异性。3.测量系统的变异性小于技术规范界限。4.测量精度是过程变异和公差带两者中精度较高者的十分之一。5.当被测项目变化时，测量系统统计特性的最大变差小于过程变差和规范宽度较小者。4.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。5.测量系统评价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6.评价测量系统的三个基本问题是否有足够的分辨力——不能测定出过程的变差或不能测定出特殊原因的变差，则测量系统不可接受。是否统计稳定统计特性用于过程分析和控制是否可接受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。霍桑效应：是指1924年11月到1932年8月间，在西部电车的霍桑工厂完成的一系列工业试验的结果。在该试验中，研究人员系统地变更了五个装配工的工作条件，并监测结果。由于条件的改善，产量上升，然而当工作条件下降时，产量继续增长。产生该结果的原因只是工人已产生了更积极的工作态度，而不是改变了工作条件的结果。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！！！向传统观念挑战！！！！7.测量系统特性及变差类型和定义类型定义图示分辨力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Reproducibi-lity不同评价人，测量同一特性观测平均值的变差7.1测量系统的分辨力分辨力的定义——即测量系统检出并如实指出被测特性中极小变化的能力——也称为分辨率。建议的可视分辨率6/10(--过程的标准差)不是公差宽度的1/10No！分辨力不足对控制图的影响0.1350.1370.1390.1410.1430.145UCLLCL均值00.0020.0040.0060.0080.010.0120.0140.0160.0180.02UCL极差0.000.010.010.020.020.03UCL极差UCLLCL均值最小测量单位为0.001英寸数据控制图最小测量单位为0.01英寸数据控制图不重叠的过程分布的的数据分级对控制与分析活动的影响分级数控制分析只有下列条件下才可用于控制：与规范相比过程变差较小预期过程变差上的损失函数很平缓过程变差的主要原因导致均值偏移对过程参数及指数估计不可接受只能表明过程是否正在产生合格零件依据过程分布可用半计量控制技术可产生不敏感的计量控制图一般来讲对过程参数及指数的估计不可接受只提供粗略的估计可用于计量控制建议使用7.2测量系统的稳定性两种稳定性——一般概念：随着时间变化系统偏倚的总变差——统计稳定性概念：测量系统只存在普通原因变差，而没有特殊原因变差。利用控制图评价测量系统稳定性——保持基准件或标准样件——极差图（标准差图）出现失控时，说明存在不稳定的重复性。——均值图出现失控时，说明偏倚不稳定。可能需要校准7.3测量系统的偏倚已知：基准值=0.8mm零件过程变差=0.7mm一位评价人对样件测量10次结果（以mm为单位）：0.750.750.800.800.650.800.750.750.750.70X=x/10=0.75偏倚=0.75-0.8=-0.05mm偏倚占过程变差的百分比=0.05/0.70=7.1%偏倚相对较大的可能原因：——基准的误差——元器件磨损——仪器尺寸错误——测量误差的特性——仪器未经正确校准——不正确使用仪器7.4测量系统的线性测量数据得出不同基准值下的偏倚线性回归Y=b+aXX基准值Y偏倚a斜率线性=a*过程变差%线性=a*100%7.5测量系统的重复性与再现性（双性）1.测量数据2.重复性分析——重复性极差控制图3.再现性分析4.零件间变差分析——零件评价人均值图5.计算双性R&R6.计算过程总变差7.计算%R&R8.计算数据分级1.测量数据项目评价人1评价人2零件1234512345测量次序121722021721421621621621621622022162162162122192192162152122203216218216212220220220216212220均值X216.3218.0216.3212.7218.3218.3217.3215.7213.3220.0极差R1.04.01.02.04.04.04.01.04.00.0X216.3216.9R2.52.重复性分析——绘极差图——计算控制限UCLR=R*D4LCLR=R*D3——分析控制图如果所有极差都受控，则所有评价人看起来“相同”。如果一名评价人失控，那么他的方法与其他人不同。如果所有评价人都有一些失控的极差，则测量系统对评价人的技术是敏感的。——计算重复性（量具变差）EV=5.15e=5.15R/d2=5.15*2.5/1.72=7.5mm0123451234512345重复性极差控制图评价人1评价人2零件UCLR极差受控——测量过程是一致的3.再现性分析——评价人均值极差R0=X2-X1=216.9-216.3=0.6——计算再现性AV=5.15[(R0/d2)2-e2/nr]1/2=1.0mm4.零件间变差分析——计算均值控制限UCLX=X+A2R=216.6+1.023*2.5=219.2LCLX=X-A2R=216.6-1.023*2.5——分析控制图一半以上的点应在控制限外，为什么？？注：本分析假定研究中使用的零件代表总的过程变差——计算零件间变差PV=5.15RP/d2=5.15*6.2/2.48=12.8mm5.计算双性R&RR&R=EV2+AV2=7.52+1.02=7.6mm6.计算过程总变差TV=PV2+R&R2=12.82+7.62=14.9mm7.计算双性对总变差的比例%R&R=R&R/TV*100%=7.6/14.9*100%=50.7%8.计算数据分级分级数=（PV/R&R）*1.41=(12.8/7.6)*1.41=2%R&R10%可接受%R&R10~30%临界%R&R30%不可接受如果重复性比再现性大，原因可能是：1.仪器需要维护；2.量具应重新设计来提高刚度；3.夹紧和检验点需要改进；4.存在过的零件内变差。如果再现性比重复性大，原因可能是：1.评价人需要更好的培训如何使用量具仪器和读数；2.量具刻度盘上的刻度不清楚；3.需要某种夹具帮助评价人提高使用量具的一致性。谢谢大家的参与和提问！！！！