质量管理之测量系统分析MSA.PPT课件

1、10.07.2020,.,1,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis 2002.03 第三版, 10 2020 .,10.07.2020,.,2,质量管理中,测量数据的使用极其频繁和相当 广泛.在质量管理中应用统计技术的成败与效 果在很大程度上取决于所使用数据的质量.为 了 获得高质量的数据就需要对产生数据的测 量系统有充分的了解和深入的分析.人们希望 所使用的数据能反映事物的实际情况,假如数 据失真或误差很大,都会引起分析失效和最终 导致决策失败.,序 言,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,10.07.20

2、20,.,3,由于各单位的规模大小和组织结构的不同,产 品的复杂程度和人员的技能不同,以及生产方 式和工艺水平的不同,所以对测量系统的要求 也不尽相同. 这是一门指南性的课程,所以只对测量系统的 特点和要求做一些介绍.并对测量系统的评价 给出一些实用的方法,序 言,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,10.07.2020,.,4,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,第一章 通用测量系统指南,10.07.2020,.,5,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,第一章

3、第一节 引言 目的 术语,10.07.2020,.,6,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,引言 通过测量数据的统计分析,即可了解过程 的现状,发现其偏差,以决定是否需要调整 在多个变量共同作用的情况下,通过测量 数据的分析,找出相互最关联的量,加以监 视,以达到最佳的控制效果,10.07.2020,.,7,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,引言 计算机的普及使用,网络技术的迅猛发展 使数据的采集和输送更为准确和快捷 测量数据的分析和使用更频繁,更广泛 把测量数据演变为统计量更为方便,10.07.2020

4、,.,8,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,目的 本手册的目的是为评定测量系统的质量 提供指南. 尽管这指南可用于任何测量系统,但本手 册只介绍在汽车行业使用 本手册不排除其他创新的测量系统,10.07.2020,.,9,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,测量数据的质量 表征数据的质量最通用的统计特性是测 量系统的 偏倚 和 方差 偏倚 -指数据相对基准(标准)值的位置 方差 -指数据的分布,10.07.2020,.,10,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,

5、基本术语 测量 -赋值(或数)给具体的事物,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,包 括止通规,10.07.2020,.,11,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,基本术语 测量系统 -用来获得和评价测量结果的 整个过程(可视为制造过程) 标准 -用于比较的可接受的基准或准则,10.07.2020,.,12,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,分类术语 (基本设备) 分辨力,分辨率,可读性 -最小读数单位 有效分辨率 -测量系统对过程变差的灵 敏性,10.07.2020,

6、.,13,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,分类术语 (基本设备) 基准值-人为规定的可接受值 真值-测量物品的实际值,10.07.2020,.,14,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,分类术语 (位置变差) 准确度 -“接近”真值或可接受的基准值,测量系统的平均值,基准值,偏倚,10.07.2020,.,15,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,分类术语 (位置变差) 偏倚-测量的观测平均值和基准值的差异,测量系统的平均值,基准值,偏倚,10.07.2020

7、,.,16,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,分类术语 (位置变差) 稳定性 -偏倚随时间的变化(漂移),基准值,偏倚,偏倚,时间,10.07.2020,.,17,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,分类术语 (位置变差) 线性 -整个正常操作范围的偏倚改变 测量系统的系统误差分量,基准值,偏倚,基准值,偏倚,1,2,10.07.2020,.,18,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,分类术语 (宽度变差) 精密度 -重复读数彼此之间的“接近度” 测量系统的随机

8、误差分量,10.07.2020,.,19,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,分类术语 (宽度变差) 重复性 -由一位评价人多次使用一种测 量仪器,测量同一零件的同一特 性时获得的测量变差,10.07.2020,.,20,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,分类术语 (宽度变差) 再现性-由不同的评价人使用同一种测 量仪器,测量同一零件的同一特 性时产生的测量平均值的变差,评价人,A,B,C,再现性,10.07.2020,.,21,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysi

9、s,分类术语 (宽度变差) GRR-测量系统重复性和再现性合成评估 (量具RAPQP过程的输出,10.07.2020,.,53,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,量具来源的选择过程 尽详细的工程概念 预防性维护的考虑 标准或规范的要求 柔性使用的可能性 夹具的通用互换性,10.07.2020,.,54,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,测量设备的交付文件 设备技术图纸 齐全维修配件 易损零件清单 现场操作手册 故障诊断手册 修正校验手册 保养维修手册,10.07.2020,.,55,测量系统分析 MSA

10、 Measurement Systems Analysis,在供应商处的接受验证 量具重复性(GR) 重复性再现性(GRR) 偏倚/线性的评估 测量使用的评估 测量过程的认可 测量人员的培训 软件的使用说明,10.07.2020,.,56,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,装运 确定如何装运 对保险的选择 文件是否同时装运 客户有卸下的能力吗? 评估途中安全 正确安装调试,10.07.2020,.,57,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,在使用处的接受验证 重复在供应商处验收的全过程 仔细对比二组数据的

11、差异 消除运输引起的平衡误差 作所有产品的实际测量 分析测量数据和测量细节 人员的培训 软件的使用评价,10.07.2020,.,58,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,测量系统开发的检查要素 有关测量系统设计和开发问题 测量什么类型 机械性能,电性能,其他类型 动态的还是静态的 测量输出的目的 监控,改进,实验,审核,反馈,证实 测量过程实施者 操作者,检查者,审核员,10.07.2020,.,59,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,测量系统开发的检查要素 有关测量系统设计和开发问题 培训要求 人员范

12、围 内容深浅层次 确定变差的来源 APQP活动输出,历史经验 失效分析 FMEA活动的输出,10.07.2020,.,60,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,测量系统开发的检查要素 有关测量系统设计和开发问题 系统的柔性 通用性与专用性 互用的柔性 确定变差的来源 APQP活动输出,历史经验 接触与不接触 直接接触,传感器接触,10.07.2020,.,61,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,测量系统开发的检查要素 有关测量系统设计和开发问题 环境 特殊的环境要求 普通的环境要求 测量的定位点 自由状态

13、,固定或夹紧 传感器位置 方向,角度,距离,10.07.2020,.,62,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,测量系统开发的检查要素 有关测量系统设计和开发问题 相互关系 同一的测量系统 不同的测量系统 破坏与非破坏性测量 寿命,环境,拉伸,尺寸,硬度,图象 潜在的测量范围 可能存在或期望存在,10.07.2020,.,63,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,测量系统开发的检查要素 有关测量系统设计和开发问题 有效分辨率 敏感度 特殊测量 灵敏度 最小输入信号的分辨 自动测量与手动测量 差异估计,10.

14、07.2020,.,64,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,测量系统开发的检查要素 有关测量系统制造问题 系统设计中提到的变差源识别 设计评审 设计验证与确认 校准和控制系统 基准参数,校准频率,校准计划 输入,输出的形式与要求 输入数据,形态,输出模拟,数据,10.07.2020,.,65,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,测量系统开发的检查要素 有关测量系统制造问题 成本,预防性维护,服务 预测维护的可能性 备件的可供应性 人机工程学,安全考虑 防止显性和隐性的伤害 存储和定位 环境要求与设备安全,

15、10.07.2020,.,66,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,测量系统开发的检查要素 有关测量系统实施问题 支持与培训 自我服务或外包提供服务 各层次的培训 数据管理 数据的准确性,可靠性,安全性 特殊考虑 操作者的特殊要求(如色盲,视力),10.07.2020,.,67,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,第一章 第五节 测量问题,10.07.2020,.,68,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,引言 评价测量系统的三个基本问题: 1.测量系统必须显示足

16、够的灵敏度 量具的分辨率,系统的分辨率 2.测量系统的稳定性 系统只存在普通变差无特殊变差 3.统计特性误差在预期的范围内 能满足测量的目的,10.07.2020,.,69,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,测量变差的类型 测量变差的五种类型: 1.偏倚 2.稳定性 3.重复性 4.再现性 5.线性,.,70,在菜市场买瓜称瓜的过程,没有两个瓜的重量是一样的,日复一日同一个瓜也在发生着变异,一根藤上的瓜各自重量也不一样的,同一个人用同一个秤对同一个瓜称重存在差异,秤的精度能长时间保持不变,不同称量单位都能保持准确,长期不作调整或作过度调整,不同的人

17、用同一个秤对同一个瓜称重存在差异,卖家和买家对同一瓜称的结果也不同？,称瓜过程,过程短期 的变差,测量的 变差,重复性,稳定性,线性,校正,过程的 变差,样本之间 的变差,过程长期 的变差,量具的 变差,测量人之 间的变差,交互作用 的变差,测量人自 身的变差,测量到的过程变差,同一把秤也无法保证称重的结果一样,两次称重的结果会完全一样,SPC,MSA,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,10.07.2020,.,71,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,定义及潜在的变差源 定义 标准: 根据普遍认同的意见

18、使之作为比 较的基础,是一个可以接受的模型 参考标准: 一般在给定位置可得到的最 高计量质量标准,在这个位置进行 的测量,都是以此标准为最终参照 测量和试验设备(M 各测量10(n)个零件 X 1-10,Xmax,=,X,=,Xi,n,R,=,Xmin,R,=,Ri,n,N,R,=,=,Ri,i,i,= 1-n,= 1-N,DIFF,=,Xmax,Xmin,UCLR,R,=,*,D4,D4,= 2.58,UCLR 是R的界限,超出界限的值,需重测,10.07.2020,.,152,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,假设: 3(N)个测量员a,b,c

19、 ;各测量10(n)个零件 X 1-10,Rab,Rac,Rbc,Xab,Xbc,Xac,R= RJ / N J=1-3,XDIFF=X(ab,bc,ac)max - X(ab,bc,ac)min,确定重复性和再现性-均值极差法,10.07.2020,.,153,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,确定重复性和再现性-均值极差法,数据结果分析,重复性 或 设备变差 EV或E,再现性或评价人变差 AV或A,EV= R*K1,=,AV= (XDIFF*K2),2,(EV),2,n r,n-零件数 r-试验次数,由重复性和再现性得到的测量系统变差GRR或M

20、,GRR= (EV)+(AV),2,2,10.07.2020,.,154,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,确定重复性和再现性-均值极差法,数据结果分析,零件和零件之间变差 PV或P,总变差 TV或T,TV = (GRR),2,(PV),2,测量系统可靠地辨别的分级数 ndc,ndc = 1.41 ( ),PV=RP * K3 RP-零件均值的极差,+,PV,GRR,ndc 取大于5的整数,10.07.2020,.,155,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,MSA的通用格式,10.07.2020,.,156,测量系统分析 MSA Measurement Systems Analysis,确定重复性和再现性-方差分析法,ANOVA法,方差分析(ANOVA)是一种标准统计技术 可用于分析测量误差或其他测量系统 研究中数据变异的来源.在方差分析中 方差可以被分解成四部分: 零件 评价人 零件与评价人之间的交互作用 由于量具造成的重复误差.,10.07.2020,.,157,测量系统分析 M