测量系统分析教材(PPT-47页)

2/27/2020ATLConfidentialInformation测量系统分析MSA-MeasurementSystemAnalysisPreparebyLiuXMSurpassingcustomer’sexpectationAmperexTechnologyLimited7/3/2019ATLConfidentialInformationOutline1.测量是一个过程2.测量过程的变异3.测量系统的特性4.GRR分析5.测量系统变异性的影响ExerciseSurpassingcustomer’sexpectationAmperexTechnologyLimited测量是一个过程测量测量工具测量方法测试人测量对象正确的数据不可控因素样品的真实值样品的测量值测量Surpassingcustomer’sexpectationAmperexTechnologyLimited测量是一个过程得到的所有数据都是测量值，真实值只有上帝知道测量数据的变异有一部分是测试造成的产品的变异（真实值的变异）测量变异总体变异(观测到的变异)Surpassingcustomer’sexpectationAmperexTechnologyLimited测量过程的变异-------举例研究两个工序的能力：根据上述数据：两个工序生产的产品是相似的（相同的分布）进一步研究？？？Line2Line1s2观测(相等)Surpassingcustomer’sexpectationAmperexTechnologyLimited测量过程的变异-------举例问题：1.这两条拉相同吗？2.哪个测量系统对于发现工序变异有帮助？3.对于这两条拉，下一步改善措施是什么？Line1Line2总体变异（观测）测量变异工序变异s2trueprocess+s2MS=s2observedSurpassingcustomer’sexpectationAmperexTechnologyLimited7/3/2019ATLConfidentialInformation识别过程以及测量系统的变异，首先要定义和区分变异的来源变异的来源Long-termProcessVariationShort-termProcessVariationVariationwithinsamplesActualProcessVariationBiasStabilityLinearityVariationdueMeasurementVariationObservedProcessVariationRepeatabilityReproducibilitytoinstrument测量系统特性Surpassingcustomer’sexpectationAmperexTechnologyLimited测量的系统偏差---通过校正解决测量系统特性分类--准确度和精确度准确度精确度ssstotalproductmeasurement222=+totalproductmeasurement=+测量测系统误差---通过GR&R解决均值方差Surpassingcustomer’sexpectationAmperexTechnologyLimited测量系统的统计特性准确度Bias偏倚Linearity线性Stability稳定性精确度Repeatability重复性Reproducibility再现性Surpassingcustomer’sexpectationAmperexTechnologyLimited7/3/2019ATLConfidentialInformation准确度(Accuracy)BiasStabilityLinearity•稳定性和线性都是偏倚的形式•稳定性是时间维度上的偏倚•线性是量程维度上的偏倚Surpassingcustomer’sexpectationAmperexTechnologyLimited2/27/2020ATLConfidentialInformation测量系统的总变差对于重复测量设备总变差的测量精确度等于重复性和再现性的累加精确度(Precision)ilityreproducibityrepeatabilproducttotal2222ssss++=MS2sSurpassingcustomer’sexpectationAmperexTechnologyLimited2/27/2020ATLConfidentialInformation测量系统的5个特性：宽度偏差：重复性；再现性；GageR&R重复性：由同一评价人，采用同一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值的变差。它属于系统内变差，通常视为设备变差（E.V.-EquipmentVariation）。Repeatability精确度：重复性(Repeatability)Surpassingcustomer’sexpectationAmperexTechnologyLimited2/27/2020ATLConfidentialInformation重复性反应测量装置的固有变异对同样的变量在相似条件下重复测量时的变异同样的部件同一检验员同样的设置相同的环境条件短期根据重复测量的平均标准偏差评估sreproducibilityrepeatabilityproducttotal2222sss++=精确度：重复性(Repeatability)Surpassingcustomer’sexpectationAmperexTechnologyLimited2/27/2020ATLConfidentialInformationInspectorAMasterValueInspectorBInspectorCMachineAMachineBMachineC再现性:由不同测量人员用同样仪器对同一零件的同一特性所得重复测量得平均值的变异称为测量系统的再现性，简称再现性精确度：再现性(Reproducibility)Surpassingcustomer’sexpectationAmperexTechnologyLimited2/27/2020ATLConfidentialInformationssss2222totalproductrepeatabilityreproducibility=++再现性:反映了不同条件下同一测量时的变异不同检验员不同的设置不同的测试单位不同的环境条件长期的测量变异根据不同测量条件下的平均标准偏差评估精确度：再现性(Reproducibility)Surpassingcustomer’sexpectationAmperexTechnologyLimited2/27/2020ATLConfidentialInformation测量系统变差:s2meas=s2repeat+s2reprod主要根据GageR&R的分析结果确定测量系统是“好”是“坏”，能否满足应用的要求，需要对测量系统的变异与产品的spec与过程的变异相比较ComparingsmeaswithTolerance:--Precision-to-ToleranceRatio(P/T)ComparingsmeaswithProcessVariation(P/TV):--%RepeatabilityandReproducibility(%R&R)--DiscriminationIndex计量型测量系统分析方法Surpassingcustomer’sexpectationAmperexTechnologyLimited7/3/2019ATLConfidentialInformationToleranceTPmeass*15.5/=PrecisiontoToleranceRatio说明容差的多少百分比的总散布是由测量误差所导致Bestcase:10%Acceptable:10%~30%包括重复性和再现性5.15标准偏差占测量系统散布的99％6标准偏差占测量系统散布的99.73％5.15是产业标准，Minitab14版转换为6UsuallyexpressedaspercentTolerance=USL-LSLP/TRatioSurpassingcustomer’sexpectationAmperexTechnologyLimited7/3/2019ATLConfidentialInformationP/TV零件选择时，散布较小或较大的情况下，由于分散的相对比较缘故，会造成测量系统能力的错误性的判定P/TV:Bestcase:10%Acceptable:10%~30%UsuallyexpressedaspercentTotalmeasTVPss*15.5*15.5/=P/TVSurpassingcustomer’sexpectationAmperexTechnologyLimited7/3/2019ATLConfidentialInformationP/T和P/TV(%R&R)的应用P/Tratio通常用来评估测量系统的精确性－评估测量系统能否较好在产品规格范围内的表现较好的特性－适当的P/Tratio也依靠工序实际的工序能力。如果Cpk不足够，P/Tratio可能给出错误的判断数值P/TV(%R&R)是对6Sigma分析最好的测量评估值－评估测量系统能否较好在产品规格范围内的表现较好的特性－%R&R是在工序改善研究重最好的评估方式之一Surpassingcustomer’sexpectationAmperexTechnologyLimited2/27/2020ATLConfidentialInformation分析方法：目前AIAGMSA参考手册上对于分析计量型测量系统有3种方法，对于计数型测量系统有2种方法。•RangeMethod•Average-RangeMethod•ANOVA•HypothesisTestAnalyses•Followingsaresomepracticalexamplestoillustratehowtoperformfourmethodsrespectively.VariableGageAttributeGage测量系统分析-GR&RSurpassingcustomer’sexpectationAmperexTechnologyLimited2/27/2020ATLConfidentialInformation操作GR&R的步骤如下：1.确认测量系统是否被校准2.选取能够反应或期望的能够体现过程变异范围的样本3.在所选样本上做上隐藏的标记，如1－10。作用在于你知道哪个样本，同时参与测量的人员不会有意的记录下上次测量的结果。4.选择2-3个测量者（A,B,C），测量过程应尽量模拟正常生产时的测量过程，且测量者的选择应选择实际参与测量的人员。计量型测量系统分析常用的GageR&R研究方式:均值－极差法方差分析法（ANOVA）Surpassingcustomer’sexpectationAmperexTechnologyLimited2/27/2020ATLConfidentialInformation5.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它测量结果。Note:不要让测量者看到彼此的测量结果，这么做与隐藏样本标记的目的是一样的。6.重复三个测量者的测量过程，但要更换样本的测量顺序。这样易于降低测量的偏倚。计量型测量系统分析……10Parts3Appraisers3TrialsSurpassingcustomer’sexpectationAmperexTechnologyLimited7/3/2019ATLConfidentialInformationMSA取样指导通常选择10个样本，2-4个操作员，2-3次试验根据试验的目的选择设备（1个或多个）选择足够的样本通常满足numberofsamplesxnumber