MSA测量系统分析[MSA]

1、测量系统分析MSAMeasurement Systems Analysis第三版课程目的目的：为评定测量系统的质量提供指南。主要针对能重复读数的测量系统。学员能力要求：理工科大学(专)毕业，二年工作经验，对“数理统计和概率论有所了解。学员职务：产品设计工程师、工艺工程师、生产管理人员、质量检验工程师。主要内容测量系统根底术语介绍统计学知识补充测量系统的筹划计量型测量系统分析计数型测量系统分析测量系统变异性的影响及过度调整根底术语测量：赋值(或数)给具体事物以表示它们之间关于特定特性的关系。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；包括通过/不通过装置。测量系统：是用来对被测

2、特性定量测量或定性评价的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境和假设的集合；用来获得测量结果的整个过程。分辨力(分辨率、可读性)：仪器可以探测到并如实显示的参考值的变化量。真值：测量对象实际的值，是对象的属性。测量系统的统计特性 理想的测量系统在每次使用时，应只产生“正确的测量结果，但遗憾的是，这种理想的测量系统几乎不存在。 我们能做到的是让测量系统满足统计特性，并且统计特性结果是在可接受的范围内。 测量系统的精度应是过程变差和公差带中较小者的1/10。 通过适当的校准程序，测量结果能溯源至国家标准。测量系统的筹划在设计新的测量系统时应对测量系统进行筹划，无论如何，常识是任何情况

3、下的指导。筹划应考虑“测量寿命周期、测量系统的复杂程度、测量对象的重要性应充分考虑FMEA等因素。采购时应考虑供方、随机文件包、测量系统的验收、预防性维护并制定相关作业指导书。测量系统筹划应由CFT小组共同完成。“测量系统开发检查表提供了所需考虑因素的指南。测量系统的变差 与所有过程相似，测量系统的变差受随机的和系统的变差源影响，即由普通原因和特殊原因造成。为了控制测量系统的变差：识别潜在的变差源；排除(可能时)或监控这些变差源。 变差来源于S(标准)、W(工件)、I(仪器)、P(人/程序)、E(环境)。QS9000对变差的控制要求 4.11.4测量系统分析 为分析在各种测量和试验设备系统测量

4、结果中表现的变差，必须进行适当的统计研究。此要求必须适用于在控制方案(见4.2.3.7)中提及的测量系统。所用的分析方法及接收准那么应与“测量系统分析参考手册相一致(如：偏倚、线性、稳定性、重复性和再现性研究)。如经顾客批准，也可采用其它分析方法及接收准那么。TS16949对变差的控制要求 7.6.1测量系统分析 为分析各种测量和试验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方案中提出的测量系统。所用的分析方法及接收准那么，必须与顾客的测量系统分析参考手册相一致。如果得到顾客的批准，也可采用其他分析方法和接收准那么。测量系统分析的准备1 方案将要使用的方法。测量按随

5、机顺序；读数应估计到可得到的最接近的数字，如果可能，读数应取至最小刻度的一半。2 评价人数、样品数量、重复读数次数。评价人应从日常操作和将来要使用这仪器的人选出，并培训其使用相同的方法测量；样品必须从过程中选取并代表其整个工作范围；测量仪器的分辨力应为过程变差和公差较小者的1/10。测量系统变差的类型重复性：由同一评价人，采用同一种测量仪器，屡次测量同一零件的同一特性时获得的测量值的变差。测量系统变差的类型再现性：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。重复性和再现性在实际操作中，往往把重复性和再现性结合在一起分析，称之为Gauge R&R。Gauge R

6、&R 的计算工作量较大，常通过电子表格和测量系统分析软件来完成计算。我们更关心的是输入和输出，即如何收集数据，如何对结果进行分析。重复性和再现性分析介绍重复性和再现性-Gauge R&R均值-极差法 均值-极差法，有时被称为大样法，是确定测量系统的重复性和再现性的一种数学方法，它允许将测量系统分成两个独立的局部：重复性和再现性。重复性和再现性-Gauge R&R方差分析法ANOVA 方差分析法可用来分析测量误差和测量系统分析中数据的其它变异来源。方差分析法将变差分为4种：零件、评价人、零件与评价人的交互作用、量具造成的重复误差。 方差分析法可更精确地估计方差，可从数据中别离更多的信息。进行研究

7、 下述的过程是最优的条件，在实际操作中人数、试验次数、零件个数可以不同。1. 操作者为A、B、C，对10个零件进行编号，但号码不让操作者看见；2. 校正量具；3. A、B、C操作者互不干扰地随机对10个零件测量3次，并记录，测量时应保证操作者不知其他测量结果。4. 根据表格中的公式和参数计算重复性EV、再现性AV、重复性和再现性R&R、零件变差PV、总变差TV、容差百分率和公差百分率。取样的代表性不具代表不性的取法具代表性的取法Mini TAB使用介绍Gauge R&R结果 利用软件计算出的量具重复性和再现性结果有三种： 数据分级数(Ndc)，要求数据分级数5； 公差百分率； 过程变差百分率过

8、程变差5.15Rbar/d2)。 以上三种结果可单独或综合考虑，但必须满足顾客的要求。结果分析 对于公差百分率和过程变差百分率来说，量具重复性和再现性(%R&R)的可接受条件是： %R&R10%：测量系统可接受； 10%R&R30%：考虑重要性、本钱测量系统可能是可接受的； 30% 0) A 0 0.8802 0.0816 10.7806 0.000 1 0.8802 0.0816 10.7806 0.000B 0 0.9226 0.0816 11.2996 0.000 1 0.9226 0.0816 11.2996 0.000C 0 0.7747 0.0816 9.4881 0.000 1

9、0.7747 0.0816 9.4881 0.000Between Appraisers判断准那么1 Kappa0.75，表示一致性好2 Kappa0.4，表示一致性差3 0.4Kappa0.75，一致性一般，可能可以接受测量系统变异性的影响I型错误(一个好的零件被误判为坏的，生产者风险)II型错误(一个坏的零件被误判为好的，消费者风险)零件尺寸分区 LSL 中心值 USLI II III II II区：坏零件永远被测量为坏零件II区：可能作出错误决定的区域III区：好零件永远被测量为好零件II区的宽度是多少？我们的目的 对于产品状况，我们的目的是最大限度地对其作出正确的决定，有二种选择：改进生产过程：减少过程的变差，没有零件产生在II区域。改进测量系统：减少测量系统误差从而减小II区域的面积，因此生产的所有零件将在III区域，这样就可最小限度地降低做出错误决定的风险。过度调整 一零件的重量控制的目标为5.00克，用一误差为0.20克的天平进行测量。作业指导书规定以一样件为根底在作业准备时及每小时对重量进行过程作业准备验证。如重量超过4.90-5.10克，应重新设定过程。 作业准备时，假设样件的真值为4.95克，但由于测量误差，操