MSA(讲课)

MSA培训师:卢子俊测量系统分析测量系统分析教材编写及主讲：卢子俊教材编写及主讲：卢子俊MSA培训师:卢子俊第一章通用测量系统指南MSA目的：选择各种方法来评定测量系统的质量。MSA培训师:卢子俊第一章通用测量系统指南适用范围：主要用于对每一零件的数据可以重复读取的测量系统。MSA培训师:卢子俊第一章通用测量系统指南被测产品特性数据/测量结果输入输出受控：量具、仪器、检测人员、程序、软件活动：测量、分析、校正检验/测量测量：对某具体事物赋于数值，以表示它们对于特定特性之间的关系。MSA培训师:卢子俊第一章通用测量系统指南测量和测量过程：1)赋值给具体事物以表示它们之间关于特殊特性的关系；2)赋值过程定义为测量过程；3)赋予的值定义为测量值；4）测量过程看成一个制造过程，它产生数字（数据）作为输出。MSA培训师:卢子俊第一章通用测量系统指南量具：任何用来获得测量结果的装置；经常用来特指在工厂现场的装置；包括用来测量合格／不合格的装置。测量系统：用来对测量单元进行量化或对被测的特性进行评估，其所使用的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境及假设的集合；也就是说，用来获得测量结果的整个过程。MSA培训师:卢子俊第一章通用测量系统指南测量系统的统计特性：理想的测量系统能够产生的测量结果可确保：零变差、零偏倚，及对其所测量的产品被错误分析的可能性为零。实际生产过程中，不存在理想的测量系统。测量系统的质量通常取决于测量产生数据的统计特性。MSA培训师:卢子俊第一章通用测量系统指南测量系统质量特性：测量成本；测量的容易程度；昀重要的是测量系统的统计特性。MSA培训师:卢子俊第一章通用测量系统指南测量系统对其统计特性的基本要求：1)具有足够的分辨率和敏感度。(10比1规则）2)测量系统应处于统计受控状态。3)为了产品控制，测量系统的变差必须小于规范限值。4)为了过程控制，测量系统的变差应小于制造过程变差。5)测量系统统计特性随被测项目的改变而变化时，其昀大的变差应小于过程变差和公差带中的较小者。MSA培训师:卢子俊第一章通用测量系统指南评价测量系统的三个问题：有足够的分辨力；（10：1规则）测量系统必须稳定；统计特性（误差）要一直保持在期望的范围内，并足以满足测量的目的。MSA培训师:卢子俊参考值偏倚观测的平均值偏倚MSA培训师:卢子俊偏倚：定义：是指对相同零件上同一特性的观测平均值与真值（参考值）的差异。又称为“准确度”。注：参考值可通过更高级别的测量设备进行多次测量取平均值。偏倚MSA培训师:卢子俊造成过大的偏倚原因：仪器需要校准仪器、设备或夹具磨损基准的磨损或损坏，基准偏差不适当的校准或使用基准设定仪器质量不良线性误差使用了错误的量具不同的测量方法•测量特性不对•变形•环境•其它情况偏倚MSA培训师:卢子俊偏倚平均值参考值偏倚平均值0点偏倚MSA培训师:卢子俊0点偏倚平均值理想状态0点偏倚平均值合理状态置信区间0点偏倚平均值合理状态置信区间0点偏倚平均值不合理状态置信区间0点偏倚平均值不合理状态置信区间偏倚MSA培训师:卢子俊偏倚确定：独立样本法温度计日期2003-11-8TT05-037精度0.1标准温度计基准值=120.00偏倚10.0020.1030.2040.3050.106-0.107-0.208-0.3090.10100.2011-0.10120.00130.0014-0.10150.00n(m)偏倚标准偏差均值的标准偏差测量值150.01330.16890.0436低值高值测量值120.000.30580.051.753-0.0613450220.088011689判定：评价人：tv-2,1-α/295%置信区间本测量系统偏倚满足要求。均值X120.0133基准值tα119.90120.00120.30量具名称120.00120.10120.20120.10119.90119.80120.00120.00偏倚分析报告量具编号标准件名称119.70120.10120.20119.9000.511.522.533.544.5取得样件，并确定相关标准的参考值。让一个评价者以正常方式测量样件n10次。制作测量数据相对于参考值的直方图，并评价直方图。计算n个数值的平均值。σr=(昀大值-昀小值）/d2*σb=σr/n确定低值高值：偏倚+[σb(tv,1-α/2)]判定：如0落在偏倚附近的1-α置信度界线内，即：低值≤0≤高值偏倚是可接受的。MSA培训师:卢子俊重复性重复性MSA培训师:卢子俊重复性：定义：是由一个评价人，采用一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值变差。重复性是在指定的测量条件下连续测量的普通原因（随机误差）的变差。某种情况下，又可称为“设备变差”。重复性MSA培训师:卢子俊造成重复性可能的原因包括：1)零件内部样本一致性2)仪器磨损、失效3)标准的误差4)方法不合理5)评价人技巧、经验6)环境影响7)量具误用等重复性MSA培训师:卢子俊重复性确定方法：采用极差图；如果极差图受控，则仪器变差及测量过程在研究期间是一致的；重复性MSA培训师:卢子俊偏倚与重复性关系重复性可接受的不可接受的偏倚不可接受的可接受的MSA培训师:卢子俊再现性再现性MSA培训师:卢子俊再现性：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。传统称为“评价人之间”的变差。再现性MSA培训师:卢子俊产生再现性误差的潜在原因包括：零件之间：测量不同零件的平均差异;仪器之间：使用不同测量仪器的平均差异；标准之间：测量过程中，标准设定不一致；方法之间：测量方法不一致产生差异；评价人之间：因培训、技巧、经验和技能所造成的平均值差异；环境的影响；其它可能的情况。MSA培训师:卢子俊重复性与再现性的确定（GRR)作成量具名：电子天平所属部门：精炼（配硅室）测定者：盛淳、陈锋荣、徐玉春测定日期：2003.12.3123456789101150.00146.00151.00153.00154.00149.00152.00147.00150.00149.00150.1002151.00145.00151.00153.00155.00149.00152.00148.00150.00148.00150.2003150.00146.00151.00153.00154.00149.00152.00147.00150.00148.00150.000150.33145.67151.00153.00154.33149.00152.00147.33150.00148.33Xa=150.1001.001.000.000.001.000.000.001.000.001.00Ra=0.5001150.00145.00151.00153.00154.00149.00152.00147.00150.00148.00149.9002150.00145.00151.00153.00154.00149.00151.00147.00150.00149.00149.9003150.00146.00151.00153.00154.00149.00152.00147.00150.00148.00150.000150.00145.33151.00153.00154.00149.00151.67147.00150.00148.33Xb=149.9330.001.000.000.000.000.001.000.000.001.00Rb=0.3001150.00146.00151.00153.00154.00149.00152.00147.00150.00148.00150.0002150.00146.00151.00153.00154.00150.00152.00147.00150.00149.00150.2003151.00146.00151.00153.00154.00149.00152.00147.00150.00148.00150.100150.33146.00151.00153.00154.00149.33152.00147.00150.00148.33Xc=150.1001.000.000.000.000.001.000.000.000.001.00Rc=0.300X=150.044Rp=8.444R=0.367试验次数平均值（全部）平均值（全部）样品编号150.000148.333平均值平均值（全部）C极差Ra+Rb+Rc/[#评价人数＝3]145.667151.000153.000154.111149.111151.889147.111平均值（Xp)150.2220.1667R＊D4*=UCLR1.199R＊D3*=UCLR0MaxX-MinX=XDIFF测量系统MSA测定记录表承认极差A极差平均值平均值B评价人计算值审查从日常操作该仪器的人中挑选3位评价人。从过程中选取并代表其整个工作范围10个样品。评价人采用盲测的方法随机测量样品，每个样品测量三次。按设定计算方法分别求出相应均值及极差值。MSA培训师:卢子俊重复性与再现性的确定（GRR)量具名称：样品名称：R=0.1667RP=EV=K1%EV==X0.8862=100[0.217/2.667]=0.5908=8.1%AV=%AV==[(0.0872)2—(0.2172/10X3)]=100[0.078/2.667]=23=2.9%0.70710.5231零件数K3%GRR==(0.2172+0.0782)20.7071=100[0.230/2.667]=30.5231=8.6%40.446750.4030PV=RPXK360.3742%PV==X70.3534=100[2.657/2.667]=80.3375=99.6%量具重复性和再现性报告日期：电子天平药剂F-UWK150±3(g)SNS-JLQ-0080-30000(g)2003.12.30.36678.44440.3667100[AV/TV]100[R%R/TV]100[PV/TV]评价人重复性—设备变差（EV）再现性--评价人变差(AV)[(XDIFFXK2)2—(EV2/nr)]30.5908量程：编号：样品规格：根据数据表：XDIFF=100[EV/TV]试验次数2%总变差（TV）测量设备分析RXK1零件变差（PV）8.4440.310.217重复性和再现性（GRR）GRR=(EV2+AV2)0.2300.078K22.657按设定计算方法分别求出EV、AV、GRR、PV、TV值。分别计算EV、AV、GRR、PV占TV值的百分比。%GRR可接受准则：•低于10%的误差——测量系统可接受•10%至30%的误差——根据应用的重要性、量具成本、维修费用可能是可接受的•大于30%的误差——测量系统不可接受按设定计算方法分别求出ndc值。ndc5MSA培训师:卢子俊重复性与再现性的确定（GRR)X＝R＝日期：2003.12.3样品规格：150±3(g)149.3551111150.0444444UCL＝＊150.7337778LCL＝0.366666667UCL＝1.199LCL＝140.00142.00144.00146.00148.00150.00152.00154.00156.0000.20.40.60.811.21.4X图应确保50%以上的点在控制限以外，代表测量变差小于过程变差。R图应确保受控，代表测量过程稳定。MSA培训师:卢子俊%GRR10%-30%特殊特性质量风险高（CPK小于1.33）必须改1.EV原因成本高质量风险低（CPK大于1.33）可以考虑改成本低改进2.AV原因人员必须培训改进其他、具体分析MSA培训师:卢子俊%GRR10%-30%一般特性1.EV原因成本高：放弃成本低考虑改进2.AV原因由人员原因：人员必须培训其他原因:可以不改进（除非很好改）MSA培训师:卢子俊时间1时间2稳定性稳定性MSA培训师:卢子俊稳定性：定义：是测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件的单一特性时获