【精品】MSA—测量系统分析PPT

1、MSA测量系统分析 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！ MSA测量系统分析 1. QS-9000与MSA 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。 MSA测量系统分析 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

2、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 MSA测量系统分析 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 MSA测量系统分析 测量系统应具备的特性 处于统计控制状态，即只存在变差的普通原 因。 测量系统的变异性小于过程变异性。 测量系统的变异性小于技术规范界限。 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。 1.当被测项目变化时

3、，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。 MSA测量系统分析 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。 MSA测量系统分析 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 MSA测量系统分析 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

4、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 MSA测量系统分析 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。 MSA测量系统分析 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

5、临未来持续改进的市场挑 战！ 向传统观念挑战！ MSA测量系统分析 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 MSA测量系统分析 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 MSA测量系统分

6、析 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1/10 No！ MSA测量系统分析 分辨力不足对控制图的影响 0.135 0.137 0.139 0.141 0.143 0.145 UCL LCL 均值 0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.014 0.016 0.018 0.02 UCL 极差 0.00 0.01 0.01 0.02 0.02 0.03 UCL 极差 UCL LCL 均值 最小测量单位为0.001英寸数据控制图最

7、小测量单位为0.01英寸数据控制图 MSA测量系统分析 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 MSA测量系统分析 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

8、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 MSA测量系统分析 MSA测量系统分析 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）： 0.75 0.75 0.80 0.80 0.65 0.80 0.75 0.75 0.75 0.70 X= 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% MSA测量系统分析 偏倚

9、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 MSA测量系统分析 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+aX X基准值 Y偏倚 a斜率 线性=a*过程变差 %线性=a*100% MSA测量系统分析 7.5 测量系统的重复性与再现性 （双性） 测量数据 重复性分析重复性极差控制图 再现性分析 零件间变差分析零件评价人均值图 计算双性R&R 计算过程总变差 计算%R&R 计算数据分级 MSA测量系统分析 测量数据 项目评价人1评价人2 零件1234512345 测 量 次 序 1 21 7 220

10、217214216216216216216220 2 21 6 216216212219219216215212220 3 21 6 218216212220220220216212220 均值X 216.3218.0216.3212.7218.3218.3217.3215.7213.3220.0 极差R 1.04.01.02.04.04.04.01.04.00.0 X216.3216.9 R2.5 MSA测量系统分析 2.重复性分析 绘极差图 计算控制限 UCLR=R*D4 LCLR=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

11、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=5.15e=5.15R/d2=5.15*2.5/1.72=7.5mm MSA测量系统分析 0 1 2 3 4 5 1234512345 重复性极差控制图 评价人1 评价人2 零件 UCL R 极差受控测量过程是一致的 MSA测量系统分析 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 =1.0mm 4. 零件间变差分析 计算均值控制限 UCLX=X+A2R=216.6+1.0

12、23*2.5=219.2 LCLX=X-A2R=216.6-1.023*2.5 MSA测量系统分析 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=5.15 RP/d2=5.15*6.2/2.48=12.8mm 计算双性R&R R&R= EV2 +AV2 = 7.52 +1.02 =7.6mm 6. 计算过程总变差 TV= PV2 + R&R 2 = 12.82 +7.62 =14.9mm MSA测量系统分析 7. 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 MSA测量系统分