2006年度MSA培训教材.ppt

1、MSA培训教材 (Measurement System Analysis),第一节 前言，概念 第二节 均值和极差法 第三节 极差法，偏倚，小样本法 第四节 计划制定，结果处理,前 言,在品质检验、生产控制、开发设计等过程中我们依靠通过测量来得到数据,并依据测量数据的信息作出判断并作相关的调整,所以测量数据准确与否至关重要. 如何来判断分析测量数据是准确,目前使用测量系统是否合用? “工欲善其事，必先利其器”，保证测量系统的稳定和准确是测量工作的前提条件,测量系统分析(MSA)就是用来分析测量系统状况的有力工具。,第一节 MSA概念,条文要求 7.6.1测量系统分析 为分析在各种测量和试验设备

2、系统的测量结果中的变差，应进行适当的统计研究，此要求应适用于在控制计划中提及的测量系统。 所用的分析方法及接受准则应与顾客关于测量系统分析的参考手册相一致，如果顾客批准，也可使用其它的分析方法和接受准则。,第一节 MSA概念,条文要点说明: -对控制计划中列入的测量系统要进行测量系统分析. -测量系统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，也可使用其它的分析方法和接受准则。 -如采用QS9000相关手册,则:,第一节 MSA概念,QSA手册强调要有证据证明上述要求己达到。 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

3、中,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。,第一节 MSA概念,理想的测量系统在每一次使用时,应只产生 “正确”的测量结果,每一次测量结果应该是一个标准值.但由于种种原因影响不存这样理想的测量系统.且各种测量系统在不同统计特性(方差、偏倚均不同) 尽管每一测量系统可能需要不同统计特性,但所有测量系统须共有:1.测量系统必须处于统计管制中,这就意味测量系统中的变差只能是普通原因而不是由特殊原因造成的;,第一节 MSA概念,2.测量系统之变异必须比制造过程中变异小;必须相对小于规格界限(公差带)。 3.测量精度应高于制程变异/规格界限(公差带)较小者;

4、一般来说为1/10;4.测量系统统计特性可能随被测项目改变而变化,但若如此,最大变差应小于制程变异或规格界限(公差带)较小者 。,第一节 MSA概念,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。 误差：测量结果减去被测量的真值。 随机误差：是由很多暂时未能掌握或不便掌握的微小因素所构成。但对其总体服从一定的统计规律，可用统计方法分析其对测量结果的影响。 系统误差：产生一般与测量仪器或装置本身的准确程度有关，与测量者本身的状况及测量时的外界条件有关。,第一节 MSA概念,准确度Accuracy（位置误差）：测量结果与被测量真值之间的一

5、致程度（或响应能力）。,第一节 MSA概念,偏倚BIAS：观察到测量值的平均值与参考值之间的差值，是测量系统的系统误差构成。,第一节 MSA概念,造成过大偏倚的可能原因： 仪器需要校准 仪器、设备或夹具磨损 基准的磨损或损坏，基准偏差 不适当的校准或使用基准设定 仪器质量不良设计或符合性 线性误差 使用了错误的量具 不同的测量方法作业准备、载入、夹紧、技巧 测量的特性不 对 变形（量具或零件） 环境温度、湿度、振动、清洁 错误的假设，应用的常数不对 应用零件数量、位置、操作者技能、疲劳、观测误差（易读性、视差）,第一节 MSA概念,稳定性STABILITY（漂移DRIFT） ：随时间变化的偏倚

6、值，一个稳定的测量过程在位置方面是处于统计上的受控状态。,第一节 MSA概念,造成不稳定的可能因素： 仪器需要校准，缩短校准周期 仪器、设备或夹具的磨损 正常的老化或损坏 维护保养不好空气、动力、液体、过滤器、腐蚀、尘土、清洁 基准的磨损或损坏，基准的误差 不适当的校准或使用基准设定 仪器质量不好设计或符合性 仪器缺少稳健的设计或方法 不同的测量方法作业准备、载入、夹紧、技巧 变形（量具或零件） 环境变化温度、湿度、振动、清洁 错误的假设，应用的常数不对 应用零件数量、位置、操作者技能、疲劳、观测误差（易读性、视差）,第一节 MSA概念,线性LINEARITY：在量具正常工作量程上的偏倚变化值

7、，是多个独立的偏倚误差在量具工作量程内的关系。是测量系统的系统误差构成。,第一节 MSA概念,造成线性误差的可能原因： 仪器需要校准，缩短校准周期 仪器、设备或夹具的磨损 维护保养不好空气、动力、液体、过滤器、腐蚀、尘土、清洁 基准的磨损或损坏，基准的误差最小/最大 不适当的校准（没有涵盖操作范围）或使用基准设定 仪器质量不好设计或符合性 缺乏稳健的仪器设计或方法 应用了错误的量具 不同的测量方法作业准备、载入、夹紧、技巧 随着测量尺寸不同，（量具或零件）变形量不同 环境温度、湿度、振动、清洁 错误的假设，应用的常数不对 应用零件数量、位置、操作者技能、疲劳、观测误差（易读性、视差）,第一节

8、MSA概念,精确度：Precision（宽度误差）：重复测量结果之间的一致程度。,第一节 MSA概念,重复性Repeatability：一个评价人使用同一测量仪器，对同一零件的某一特性进行多次测量下的变差。在固定的和已定义的测量条件下，连续（短期内）多次测量中的变差。通常被称为Equipment Variation 是测量设备能力或潜能引起的系统内部误差。,第一节 MSA概念,造成重复性的可能原因： 零件内部（抽样样本）：形状、位置、表面光度、锥度、样本的一致性 仪器内部：维修、磨损、设备或夹具的失效、质量或保养不好 标准内部：质量、等级、磨损 方法内部：作业准备、技巧、归零、固定、夹持、点密

9、度的变差 评价人内部：技巧、位置、缺乏经验、操作技能或培训、意识、疲劳 环境内部：对温度、湿度、振动、清洁的小幅度波动 错误的假设稳定，适当的操作 缺乏稳健的仪器设计方法，一致性不好 量具误用 失真（量具或零件）、缺乏坚固性 应用零件数量、位置、观测误差（易读性、视差）,第一节 MSA概念,再现性Reproducibility：不同评价人使用相同的测量设备，测量同一零件的某一特性的测量平均值的变差。在对产品和过程进行鉴定时，误差可能是评价人，环境（时间），或方法。通常被称为Appraiser Variation，是系统之间（条件）的误差。,第一节 MSA概念,造成再现性误差的可能原因： 零件之

10、间（抽样样本）：使用相同的仪器、操作者和方法测量A、B、C零件类型时的平均差异 仪器之间：在相同零件、操作者和环境下使用A、B、C仪器测量的平均差异，注意：在这种情况下，再现性误差通常还混有方法和/或操作者的误差 标准之间：在测量过程中，不同的设定标准的平均影响 方法之间：由于改变测量点密度、手动或自动系统、归零、固定或夹紧方法等所造成的平均值差异 评价人（操作者）之间：评价人A、B、C之间由于培训、技巧、技能和经验所造成的平均值差异。推荐在为产品和过程鉴定和使用手动测量仪器时使用这种研究方法 环境之间：在经过1、2、3等时段所进行的测量，定于环境周期所造成的平均值差异。这种研究常用在使用高度

11、自动化测量系统对产品和过程的鉴定 研究中的假设有误 缺乏稳健的仪器设计或方法 操作者培训的有效性 应用零件数量、位置、观测误差（易读性、视差）,第二节 均值和极差法,1 均值和极差法（X 后者是在规定期限内所执行,以评判量测系统是否维持在可接受之状态中。,第四节 计划制定，结果处理,（1）年度计划及分析方法： 1，品保人员按每年对所有测量和试验设备进行一次测量系统分析的原则制定测量系统分析计划，其中包括：评价人的数量、样品数量及重复读数次数，以及采用的分析方法。其中应注意关键性的尺寸选较多的零件和/或试验，大或重的零件可规定较少的样品和较多的试验。,第四节 计划制定，结果处理,2，根据测量系统

12、的特性，即：稳定性、偏倚、线性、重复性、再现性，品保人员确定使用的相应分析方法。 （2）测量系统分析包含内容： 1，凡控制计划中涉及的所有测量系统，均应进行测量系统分析。 2，新购置测量和实验设备，且在控制计划内涉及，需做测量系统分析。,第四节 计划制定，结果处理,3 ，操作人员一旦更换，应将新操作人作为评估对象，进行测量系统分析。 4，新产品开发时，样件控制计划中的关键性尺寸应进行测量系统分析。,第四节 计划制定，结果处理,（3）结果处理： a)当10-30的误差出现时，品保单位会同生技、铸造、加工等相关部门共同分析其重要性、成本、维修费用等事项，并每季度召开一次评审会议，附带相应测量系统分

13、析记录，由部门经理决定是否可以接受，对应的公差作相应缩小变更，并留有评审记录。,第四节 计划制定，结果处理,b)当大于30的误差时，品保单位应重新审核原始数据，验算分析结果。若仍为原结果时，应按原条件、原方法重新采集数据，重新进行分析。若结果仍不符合要求时，品保人员上报总经理决定是否停用。,第四节 计划制定，结果处理,客户特殊要求： 1）FORD客户： 小于10%的误差可以接受。 大于10%小于30%的误差根据以下公式缩小工程规范。 双项公差的计算公式： USL=USL原-（R&RX0.5X公差带),第四节 计划制定，结果处理,LSL=LSL原+ （R&RX0.5X公差带) 单项公差的计算公式： USL=USL原-（R&RX公差带) 大于30%的误差,测量系统不可接受。 2）TRW客户： 小于15%的误差可以接受。 大于15%小于30%的误差根