MSA(质量系统分析

2006-06-06,.,1,测量系统分析,3rdEditionTutor：JustinYu,MSA,MeasurementSystemAnalysis,2006-06-06,.,2,目录,MSA概述MSA与QMSMSA第三版的主要变更MSA的过程方法过程模式和变差源测量系统的基本要素对过程和产品决策的影响量具来源选择和MSA应用时机量具开发和选择MSA实施流程应用时机和在APQP中的考虑,基本概念计量型MSAMSA的5大统计特性计数型MSA小样法风险分析法大样法或解析法其他测量系统介绍不可重复性或破坏性MSA,2006-06-06,.,3,MSA与质量管理体系要求,QS-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。,TS16949:20027.6.1MSA为分析各种测量和试验设备系统测量结果存在的变差，必须进行适当的统计研究。此要求必须适用于在控制计划提出的测量系统。所用的分析方法及接收准则，必须与顾客关于测量系统分析的参考手册相一致。如果得到顾客的批准，也可采用其它分析方法和接收准则。,二者的要求是一致的,2006-06-06,.,4,7.6.3.1内部实验室书面规定的实验室程序、实验室范围、试验、校准的规程、方法；实验室范围：检验，测试或校准服务的能力；为以下事项明确规定和实施技术要求：实验室程序的充分性：试验、校准的规程、方法，结果的评价，实验室人员资格能力相当的背景、经验、资格产品的测试接收、标识、搬运、防护、保存、处理的控制正确执行这些服务的能力，追溯到相关过程标准(如ASTM，EN)评审：相关记录结果的审核、评价。注：通过ISO/IEC17025(GB/T15481)认可，可以证明组织内部实验室符合该要求，但非强制性。,ISO/TS16949:2002-7.6.3,2006-06-06,.,5,检验、测量和测试仪器的控制,检验、测量和测试仪器清单，包括员工自备量具所有IMT仪器必须有独一无二的标识(编号)、校准状态标识确定量检具的维护、校准/验证周期校准/验证所依据的标准评估校准和测试的“环境条件”，评定对测量系统的影响对测试用的硬件、软件作保护，以防止误调整校准/检定时，必须记录其条件、实际读数专用量检具的校准/检定，对应的工程更改级别对校准失效量具进行评价，考虑检验过的产品处理当有怀疑的产品装运，必须通知客户,2006-06-06,.,6,检验、测量和测试仪器的控制,优胜者的检验、测量和测试设备控制方法先期策划量检具的选择、确定最大限度地减少量检具种类最大限度地减少量检具数量根据产品族添置量检具采用符合MSA要求的量检具,持续改进不允许个人量检具,2006-06-06,.,7,MSA第三版的主要变更,2006-06-06,.,8,测量资源开发和量具来源选择手册中添加了两个新的部分：1)测量战略和策划：设计准则一个通用的检查表。强调过程的早期决策，对测量系统的质量会产生重大影响。2)测量资源开发基于APQP评估，小组决定测量系统的采购。对测量系统的决策，影响最终测量的质量。,MSA第三版的主要变更,2006-06-06,.,9,修改和扩展了偏倚与线性的分析，对偏倚和线性的分析采用更加严密、复杂的统计理论方法，进行分析；基于风险管理来评估偏倚和线性；添加一节分析测量不确定度的原则；测量不确定度基于置信区间；MSA更加关注于理解影响测量结果的变差，并努力减少变差。,MSA第三版的主要变更,2006-06-06,.,10,第三版的主要变化：,GR测量系统误差:由系统的偏倚、重复性、再现性、稳定性和线性产生的合成变差。,术语,2006-06-06,.,39,不确定度:同测量结果有关的一个参数，代表数值的分散特性。在给定的置信水平内，对一个测量结果的指定范围描述，限值期望包含真实测量结果。不确定度是一个测量可靠性的量化表述;显著水平:被选择用来测试随机输出概率的一个统计水平，也同风险有关，表示为风险，代表一个决定出错的概率;分辨率:可用作测量分辨率或有效分辨率。测量系统探测并如实显示被测特性微小变化的能力。（参见分辨力）如果对与标准零件之差小于的任何零件的指示值与标准零件指示值概率相等，则测量系统分辨率为。测量系统的分辨率受测量仪器以及整个测量系统其它变差源的影响。,术语,2006-06-06,.,40,测量系统的特性,Discrimination分辨力Bias偏倚Linearity线性Stability稳定性Repeatability重复性Reproducibility再现性,2006-06-06,.,41,评价测量系统的三个基本问题,测量系统是否有足够的分辨力？测量系统在一定时间内是否统计稳定？测量系统的误差是否足够小？,2006-06-06,.,42,测量系统的分析,目的：为了更好地了解误差来源。测量系统误差特性可用下列方式来描述：位置：稳定性、偏倚、线性。宽度：重复性、再现性。研究应用：提供一个接受新测量系统的准则。提供一种能进行测量系统间的比较的方法。,2006-06-06,.,43,Accuracy准确度Thelocationofthedistributionofmeasurementsfromthetruevaluedeterminesaccuracy.测量分布相对真值的位置Precision精确度Thespreadordispersionofthedistributionofmeasurements.测量值的离散程度,MeasurementSystemError：测量系统的误差,2006-06-06,.,44,ReferenceValue参考值,AccurateandPrecise即准确又精确,NotAccuratebutPrecise不准确但精确,Accuracy准确度、Precision精确度,2006-06-06,.,45,AccuratebutnotPrecise准确但不精确,NeitherAccuratenorPrecise即不准确又不精确,Accuracy准确度、Precision精确度,2006-06-06,.,46,测量系统误差的类型,偏倚(Bias)：是指对同样零件的同样特性，真值（基准值）和观测到的测量平均值的差值,即准确度,2006-06-06,.,47,参考值/基准值,偏倚(Bias)：系统性误差,不同测量的平均值显示为不同的结果。,可能的原因有：,人员造成的偏倚:不同的人得到不同的结果,设备造成的偏倚:不同的设备有不同的结果,2006-06-06,.,48,稳定性(Stability)：(漂移)是指测量系统在某一段时间内，测量同一基准或零件的单一特性时获得的测量总变差。,测量系统误差的类型,2006-06-06,.,49,图A,图B,Whichoneisbetter?,2006-06-06,.,50,线性(Linearity)：在测量范围内偏倚的不同即偏倚大小的变化。,测量系统误差的类型,2006-06-06,.,51,测量系统误差的类型,线性(Linearity)：在测量范围内偏倚的不同即偏倚大小的变化。,2006-06-06,.,52,重复性(Repeatability)：由同一操作者，用同一测量仪器，多次测量同一部件的同一特性时获得的测量变差，一般是指仪器的变差（EV（Equipmentvariation）,测量系统误差的类型,2006-06-06,.,53,再现性(Reproducibility)：指由不同的评价人，采用相同的测量仪器，测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差。（AVAppraiservariation）,测量系统误差的类型,2006-06-06,.,54,GageR&R：重复性和再现性合成变差的一个估计,测量系统研究,适用于所有列入控制计划的测量系统计量型(Variable)计数型(Attribute),2006-06-06,.,55,分辩率/精度,测量系统能发现并真实地表示被测特性很小变化之能力，称为分辩率/精度。如最小的测量刻度太大而不足以辨别制程变差，则为分辩率/精度不足。分辩率/精度不足的象征将会在R-CHART上显现出来，因此，若使用分辩率/精度不足的量测系统所表现的R-CHART，将可能造成I型误差。表现形式1.极差图显示只有1、2、3个极差值在控制限以内2.极差图有4种可能值(在极限内)，但多于1/4的极差为零结论：这2种情况，都说明测量系统的分辨力不够。,2006-06-06,.,56,分辩率/精度不足的例子,2006-06-06,.,57,测量系统的分辨力,可通过考查用于监控生产过程的控制图，清楚的发现测量系统是否具有足够的分辨力。若零件与零件的变动小于测量的最小单位，零件间的差异将会在每个测量结果的四舍五入时丢失。,1.增加分辨力2.确定可疑的过程变差3.确定零件可疑的特性值4.寻找更好的量检具5.确定要对操作者培训测量方法,解决方法：,2006-06-06,.,58,结论,测量精度应高于过程变差和公差带两者中精度较高者，通常，测量精度是过程变差（6）和公差带两者中精度较高者的1/10,2006-06-06,.,59,1.选择一种量具测量以下硬币的直径：1分、5分、10分和25分2.选择一个记录人员，把读数记录在答卷上(编号)3.选择4个评鉴人测量每种硬币，报出最精确的读数4.描述测量系统5.您的结果怎样？6.如何选择恰当分辨率的量具用于产品特性的测量或测试？,练习三：分辨率,2006-06-06,.,60,数据分级数ndc(numberofdistinctcategory),测量系统可靠的辨别的分级数ndc1.41(PV/GRR)ndc取整且应大于5其中:PV是零件变差GRR是测量系统的总变差,传统上:PV/GRR称之为信号-噪声比,2006-06-06,.,61,ndc图例说明,2006-06-06,.,62,Description说明,Ifndc确定过程并减少潜在的问题和测量误差(OEM)顾客可能使用APQP多功能小组根据在控制计划中的识别和检验特性的重要性来决定,NEW,2006-06-06,.,66,测量过程设计选择的准则,横向协调小组应制定测量过程的详细工程概念:识别特殊特性评估测量特性的能力利用FMEA对量具设计风险进行分析DFMEA制定流程图关键过程input和output决定相应位置的测量仪器(测量计划,测量类型清单)头脑风暴法(团队)制定测量要求的通用准则其他附加问题,2006-06-06,.,67,量具来源选择,详细的工程概念决定设计测量过程应遵循的方向(e.gAPQP小组)预防性维护的考虑预防维护应安排什么样的活动?规范设计标准和制造标准评估报价符合基本要求?有超标的吗?有例外情况吗?WHY,2006-06-06,.,68,可交付的条件总成机械图,原理和软件,校准说明,校准指导书,技术指导人员等装运运输方式,需要保险吗?.在顾客处的资格收到测量系统和应用之前,应进行全尺寸检验并确认没有潜在的装运损坏平衡文件交付例如备件清单,操作指导书等,量具来源选择(Contd),2006-06-06,.,69,MSA应用时机,2006-06-06,.,70,必要的信息,2006-06-06,.,71,噢！先SPC还是MSA?,不做MSA，就先SPC,结果可能徒劳！,2006-06-06,.,72,使用MSA的时机,*测量设备的Qualification(Newequipment)*测量设备间的比较*确认可疑的设备*再修复前后比较测量设备*更换主要零部件*找出真正的过程变差*测量设备的分类新产品规范新作业者,2006-06-06,.,73,APQP阶段中的考虑：,明确特殊特性,设定所需的分辨率,针对特性考虑整个测量系统（计量型）,确定现有设备或购置新的仪器,MSA的频率：可半年一次、每年一次或更长若顾客有要求时按其要求的频次分析,易损耗的仪器必须注意其分析的周期频率。,2006-06-06,.,74,测量系统的评定,测量系统的评定通常分为两个阶段，称为第一阶段和第二阶段第一阶段：明白该测量过程并确定该测量系统是否满足我们的需要。第一阶段有二个目的：确定该测量系统是否具有所需要的统计特性，此项必须在使用前进行。发现哪种环境因素对测量系统有显著的影响，例如温度、湿度等，以决定其使用之空间及环境。,2006-06-06,.,75,第二阶段的评定目的是在验证一个测量系统一旦被认为是可行的，应持续具有恰当的统计特性。“量具R&R”是其中的一种形式。,测量系统的评定,2006-06-06,.,76,测量作为一个体系,选择正确的仪器仪器需要校准calibration测量标准可得准确度和精度测量实践/MeasurementpracticeWhere何处Howmanyplaces有多少场所数据报告重要的数据准则单值Individuals，均值average，最大、最小值highlow,2006-06-06,.,77,标准,国际/国家标准第一级标准(连接国家标准和私人公司、科研机构等)第二级标准(从第一级标准传递到第二级标准)工作标准(从第二级标准传递到工作标准),2006-06-06,.,78,测量分析系统(MSA)的类别,-可测量的GageR&R(计量型R&R),-可视特性的GageR&R(计数型R&R),2006-06-06,.,79,MSA练习,Exercisebook,2006-06-06,.,80,练习一工作指南/作业定义,目的建立和定义检验和测试工作指南。时间：20分钟背景APQP小组必须说明和编写一个测量系统以测量你所在工作的钱币厂将要生产的新硬币的