MSA(LMC)

1讲师：李明[e-mail]2课程目标到本课程结束时，学员应能：识别测量系统分析是由哪些部分组成的；完成并理解所有类型的测量系统分析。第一章测量系统分析的基础知识测量系统分析与内校的区别定期校准车间内用于测量的所有量具和测量仪器，这是一个标准的做法。一旦校准机构对测量仪器进行了校准和认证，那么做测量系统分析有什么需要呢？测量系统分析与内校的区别简单来说，校准是将测量仪器的量程与已知的标准值做匹配的过程，如果有差异，就予以校正。校准的过程是在受控的环境下由经过专门训练的人员来进行的。测量系统分析与内校的区别在车间内使用这些测量仪器时，测量过程受多方面因素的影响。测量的重要性如果测量出现问题，那么合格的产品可能被判为不合格，不合格的产品可能被判为合格，此时便不能得到真正的产品或过程特性。因此，要保证测量结果的准确性和可信度。PROCESS原料人机法环料测量结果合格不合格测量测量误差Y=x+ε測量值=真值(TrueValue)+測量誤差戴明說沒有真值的存在一直存在9测量系统分析TS16949要求必须对控制计划中指示的所有检验、测量和试验设备进行测量系统分析。10测量系统分析什么是测量系统分析(MSA)?测量系统：是用来对被测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。测量系统分析（MSA）是用于确定测量设备与公差相比的误差。测量系统的组成测量系统人机料法环操作人员量具/测量设备/工装被测的材料/样品/特性操作方法、操作程序工作的环境测量系统分析的目的运用统计分析方法，确定测量系统测量结果的变差（测量误差），了解变差的来源。从而确定一个测量系统的质量，并且为测量系统的改进提供信息。保证所用统计分析方法及判定准则的一致性。测量误差的来源Discrimination分辨能力Precision精密度(Repeatability重复性)Accuracy准确度(Bias偏差)Damage损坏Differencesamonginstrumentsandfixtures(不同仪器和夹具间的差异)Differenceinusebyinspector不同使用人员的差异(Reproducibility再现性)Differencesamongmethodsofuse(使用不同的方法所造成差异)Differencesduetoenvironment(不同环境所造成的差异)14测量系统分析测量系统分析(MSA)时机?生产阶段，凡控制计划中规定的或顾客要求的所有检测设备均需进行测量系统分析。同时包括：1）新购和更新的检验、测量和试验设备用于控制计划中的量具。2）用于控制计划中的检验、测量和试验设备的位置移动，并经重新校准3）用于控制计划中的检验、测量和试验设备经周期检定不合格，通过修理并经重新校准合格的量具。15测量系统分析测量系统分析(MSA)频率?由实验室根据检测设备的使用频率和其精度来确定进行测量系统分析的频率。（制订分析计划）第二章测量系统的分析方法17测量系统分析测量系统分析变差类型：计量型：重复性再现性偏倚线性稳定性计数型：风险分析法测量系统的分析测量系统特性可用下列方式来描述：位置：稳定性、偏倚、线性。宽度或范围：重复性、再现性。位置和宽度位置宽度位置宽度标准值理想的测量系统理想的测量系统在每次使用时：应只产生“正确”的测量结果。每次测量结果总应该与一个标准值相符。一个能产生理想测量结果的测量系统，应具有零方差、零偏倚和所测的任何产品错误分类为零概率的统计特性。真值真值重复性和再现性分析均值-极差法均值极差法(Xbar&R)是一种可提供测量系统重复性和再现性两个特性作估计评价的方法。这种方法可以将测量系统的变差分成两个部分—重复性和再现性。22测量系统分析计量型-大样法(均值和极差法)量具双性（R&R）是量具重复性和再现性的首字母缩写。重复性(Repeatability)重复性重复性是由一个评价人，采用一件测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值变差。–重复性＝设备的变差再现性(Reproducibility)再现性是由不同的评价人，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。再現性操作者B操作者C操作者A再现性=操作员变差25测量系统分析计量型-大样法(极差法)第1步在下表中记录所有的初始信息。零件號和名稱：N5-CPL-078量具名稱：卡尺日期：2010年7月21日評估特性：直徑量具編號：L1-IQC-044操作者：XXX；XXX規范:Φ8.5±0.05量具型號：293-761-30XXX零件數據評价人/試驗＃12345678910均值1.A18.488.518.538.498.478.538.518.508.478.522.28.478.518.528.498.478.548.508.518.478.533.38.488.518.538.498.478.538.518.508.478.524.均值8.4778.5108.5278.4908.4708.5338.5078.5038.4708.523Xa=8.5015.极差0.0100.0000.0100.0000.0000.0100.0100.0100.0000.010Ra=0.006测量系统分析计量型-大样法(极差法)第2步选择3个操作员并让每个操作员随机测量10个零件3次－并将结果填入表中。6.B18.488.518.538.498.478.538.518.508.478.527.28.488.528.528.498.478.538.518.508.468.528.38.488.518.538.498.478.528.518.508.478.529.均值8.4808.5138.5278.4908.4708.5278.5108.5008.4678.520Xb=8.500个人均值10.极差0.0000.0100.0100.0000.0000.0100.0000.0000.0100.000Rb=0.004极差的均值27测量系统分析计量型-大样法(极差法)第3步计算三个评价人的均值和极差的均值计算零件总均值和零件均值的极差11.C18.488.518.538.498.478.528.518.508.478.5212.28.478.528.538.498.478.538.518.518.478.5313.38.488.518.538.498.478.538.518.508.478.5214.均值8.4778.5138.5308.4908.4708.5278.5108.5038.4708.523Xc=8.501个人均值15.极差0.0100.0100.0000.0000.0000.0100.0000.0100.0000.010Rc=0.005极差的均值X=8.501零件总均值16.零件平均值(XP)8.488.518.538.498.478.538.518.508.478.52Rp=0.060零件均值的极差28测量系统分析计量型-大样法(极差法)第4步计算三个评价人平均极差的平均值，均值的极差：11.C18.488.518.538.498.478.528.518.508.478.5212.28.478.528.538.498.478.538.518.518.478.5313.38.488.518.538.498.478.538.518.508.478.5214.均值8.4778.5138.5308.4908.4708.5278.5108.5038.4708.523Xc=8.501个人均值15.极差0.0100.0100.0000.0000.0000.0100.0000.0100.0000.010Rc=0.005极差的均值X=8.501零件总均值16.零件平均值(XP)8.488.518.538.498.478.538.518.508.478.52Rp=0.060零件均值的极差17.(RA+RB+Rc)/(評价人數量=3)=R=0.0050极差的均值18.[MaxX-MinX]=XDIFF0.0010评价人均值的极差29测量系统分析计量型-大样法(极差法)第5步计算UCLR并放弃或重复其值大于UCLR的读数。*D4=3.27(兩次試驗)，D4=2.58(三次試驗)，D3=0(不大于7次試驗)。既然极差已没有大于0.0129的值，那么继续进行。测量系统分析计量型-大样法(极差法)17.(RA+RB+Rc)/(評价人數量=3)=R=0.0050极差的均值18.[MaxX-MinX]=XDIFF0.0010评价人均值的极差19.R×[D4=2.58]=UCLR0.012920.[R×[D3=0.00]=LCLR0.00030测量系统分析计量型-大样法(极差法)第6步用以下公式计算设备变差：%15.48=%E.V.0.003=E.V.)/(0.019)]100[(0.003=%E.V.0.5908x0.005=E.V.OL)][(E.V.)/(T100=%E.V.KxR=E.V.(E.V.)VariationEquipment-ityRepeatabil1试验次数23K10．88620．5908重复性设备变差（E．V．）31测量系统分析计量型-大样法(极差法)第7步用以下公式计算操作员变差：0.69%=%A.V.0.0001=A.V.(0.019)][(0.0001)/100=%A.V.3)]x(10/[(0.003)-)x0.5231(0.001=A.V./(TV)]100[(A.V.)=%A.V.R)]xN/(E.V)[()KxX(=A.V.(O.V.)VariationOperator-iltyReproducib22222diff操作员编号23K20．70710．5231重复性－操作员变差（A.V）32测量系统分析计量型-大样法(极差法)第8步用以下公式计算重复性和再现性及分辨率：15.48%=R&%R0.003=R&R)/(0.019)]100[(0.003=R&%R(0.0001)+(0.003)=R&RR)/(TV)]&100[(R=R&%R(A.V.)+(E.V.)=R&RR)&(RilityReproducibandityRepeatabil2222重复性和再现性（R&R）分辨率（ndc）ndc=1.41*(PV/R＆R)=1.41*0.019/0.003=933测量系统分析计量型-大样法(极差法)第9步对结果进行解释：量具结果10%%R&R30％，因此验收有条件接受。操作员变差较小，设备变差为主要变差，要达到可接受的％量具R&R，必须把重点放在设备上。34测量系统分析计量型–重复性再现性(GR&R)判定原则为:%R＆R＜10%，测量系统可以接受！10%≤%R＆R＜30%，测量系统尚可接受！%R＆R≥30%，测量系统不可以接受！此外，ndc(有效分辨率)取整数，且应该大于等于5。问题思考？为什么很难使%GRR达到小于10%的接受标准？问题思考？查阅所做的GRR分析报告中的原始测量数据记录，发现所选择的样件并没有覆盖到零件的生产过程的变差范围，而是集中在零件目标值附近。问题思考？那么为什么在GRR分析时测量样件没有覆盖到生产过程的变差范围时会出现%GRR容易大于10%的问题呢？问题思考？GRR%=GRR/TVPV=RP×K3我们只要注意到PV是由RP×K3估计的即可看出。如果所取样本仅覆盖到目标值附近的很小区间，则零件均值极差RP势必会很小，因此所估计的PV也很小。22(PV)+(GRR)GRR/GRR%问题思考？而GRR估计的是测量系统的重复性和再现性，它受被测零件样本本身的尺寸（或特性值）的影响不大。因此，当PV不代表零件整个生产过程的变差时，会使得%GRR=GRR/TV变得偏大。所