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1主讲：马景勤2MSA3thDRAWNUPMAJINGQINIssue:08/04FiveToolsTrainingCourse标准•接受的用于比较的基准•用于判定接受与否的数据测量赋值给具体事物以表示他们之间关于特殊特性的关系量具任何用来获取测量结果的装置，经常用来特指用在车间的装置，包括用来测量合格/不合格装置测量系统被测特性的操作、程序、量具、设备、软件以及操作人员的综合；以用来获得测量结果的整个过程。一相关术语名词23MSA3thDRAWNUPMAJINGQINIssue:08/04FiveToolsTrainingCourse二、测量系统特性与变差分辨力稳定性偏倚重复性和再现性线性变差源准确度(偏倚)测量值变差重复性稳定性线性评价人变差(再现性)量具变差测量系统变差产品/制程变差4MSA3thDRAWNUPMAJINGQINIssue:08/04FiveToolsTrainingCourse测量系统特性及变差类型和定义偏倚Bias观测平均值与基准值的差。稳定性Stability在某种持续时间内测量同一基准或零件单一特性结果的总变差线性Linearity量具的预期工作范围内偏倚的变化。重复性Repeatability同一评价人，多次测量同一特性的观测值变差。再现性Reproducibility不同评价人，测量同一特性观测平均值的变差。类型定义图示偏倚数值1偏倚数值NACB35MSA3thDRAWNUPMAJINGQINIssue:08/04FiveToolsTrainingCourse三测量系统分析的准备•两个重要的研究项目：•系统在测量正确的变量•确定该测量系统需要怎样的可接受统计特性阶段一验证系统在测量正确的变量，该测量系统具有所需要的统计特性评估哪种环境对测量系统有显著影响阶段二验证一个测量系统一旦被认为可行，应持续具有恰当的统计特性，常见的GRR研究就是其中一种试验形式6MSA3thDRAWNUPMAJINGQINIssue:08/04FiveToolsTrainingCourse•计划将要使用的方法例如通过工程决策，直接观察或量具研究决定，是否评价人在校准或使用仪器时产生影响；有些测量系统的再现性可能忽略，例如按键•测评人数量、样品数量、及重复读数应预先确定：–尺寸的关键性-关键尺寸需要更多的样品和/或试验–零件规格-大而重的零件可规定较少样品及较多试验•测评人的选择应从日常操作该仪器的人中选出。47MSA3thDRAWNUPMAJINGQINIssue:08/04FiveToolsTrainingCourse•样品选择对于适当的研究非常重要，且取决于测量系统研究的设计•对于产品的控制，“符合/不符合产品特定规格”，样品的选择无需覆盖整个规格范围•对于制程控制，“过程稳定性，方向及自然变差的符合情况”，样品必须从过程中选取并代表整个工作范围•仪器分辨率应允许至少直接读取特性的预期过程变差的十分之一•确保测量方法在按规定的测量步骤测量特征尺寸8MSA3thDRAWNUPMAJINGQINIssue:08/04FiveToolsTrainingCourse分析的方式非常重要：•测量应按随机顺序，以确保研究过程中生产的任何漂移或变化将随机分布。使用盲测方式。•设备读数应估计到可得到的昀接近的数字，模拟设备应读取昀小刻度的一半•研究工作应由知其重要性且仔细认真的人进行•每一位测评人应采取相同的方法/步骤来获取数据59MSA3thDRAWNUPMAJINGQINIssue:08/04FiveToolsTrainingCourse确定分析结果的允许误差•允许标准-位置变差•偏移和线性•重新校正或偏移修正以昀小化误差允许标准-宽度变差低于10%-接受在10%与30%之间-根据应用的重要性、量具成本、维修的费用等，可能是接受的高于30%-不接受，测量系统必须改善明显的分类数ndc应大于或等于510MSA3thDRAWNUPMAJINGQINIssue:08/04FiveToolsTrainingCourse四、ISO/TS16949:2002和AIAG参考手册与MSATS标准要求条文：7．6．1测量系统分析为分析在各种测量和监视装置测量结果中呈现的变差，应进行适当的统计研究，此要求应用于在控制计划中提出的测量系统。所用的分析方法及接受准则应与顾客关于测量系统分析的参考手册相一致。611MSA3thDRAWNUPMAJINGQINIssue:08/04FiveToolsTrainingCourse标准要点说明：●对控制计划中列入的测量系统要进行测量系统分析●分析方法及接受准则应与测量系统分析参考手册一致。●经顾客批准，可以采用其它方法及接受准则。MSA与AIAG其它参考手册的关系●PPAP手册中规定：对新的或改进的量具，测量和试验设备应参考MSA手册进行变差研究。●APQP手册中，MSA为“过程设计与开发”、“产品/过程确认”阶段的输出之一。●SPC手册指出MSA是控制图必需的准备工作。●FMEA手册指出MSA是对现行的探测控制方法的探测度产生影响。12MSA3thDRAWNUPMAJINGQINIssue:08/04FiveToolsTrainingCourse五、什么是测量系统测量过程测量过程数据数据输入输出评价人量具零件方法环境评价人量具零件方法环境713MSA3thDRAWNUPMAJINGQINIssue:08/04FiveToolsTrainingCourse◆测量系统：用来对被测特性赋值的操作、程序、量具、设备、软件及操作人员的集合。◆测量系统应具备的特性：1．处于统计控制状态，即只存在变差的普通原因。2．测量系统的变异性（Variability）小于过程变异性。3．测量系统的变异性小于技术规范界限。4．测量增量（incremento）小于过程变异性和技术规范宽度的1/10。5．当被测项目变化时，测量系统统计特性的昀大变差小于过程变差和规范宽度较小者。14MSA3thDRAWNUPMAJINGQINIssue:08/04FiveToolsTrainingCourse什么是数据的质量？◆数据的类型计量数据Variabledata计数型数据Attributedata◆如何评定数据质量测量结果与“真”值的差越小越好。据质量是用多次测量的统计结果进行评定。◆计量型数据的质量均值与“真”值（基准值）之差。方差大小。◆计数型数据的质量对产品特性产生错误级的概率。815MSA3thDRAWNUPMAJINGQINIssue:08/04FiveToolsTrainingCourse国际实验室国家实验室国家认可的校准机构企业的标准实验室检测设备制造厂生产现场国际标准国家标准地方标准公司标准测量结果六、标准的传递溯源性溯源性：通过应用连接标准等级体系的适当标准程序，使单个测量结果与国家标准或国家接受的测量系统相联系。16MSA3thDRAWNUPMAJINGQINIssue:08/04FiveToolsTrainingCourse七、测量系统开发检查清单的建议要素本清单应该根据测量系统的情况和类型进行修改，昀终检查清单的建立应该是顾客和供方合作的结果。917MSA3thDRAWNUPMAJINGQINIssue:08/04FiveToolsTrainingCourse与测量系统设计和开发有关的问题p被测特性是什么?特性的类别是什么?是机械上的特性吗?是动态的还是静态的?是一项电的特性吗?其零件内部变差大吗?p测量过程的结果(输出)将被应用的目的是什么?生产改进、生产监控、实验室研究、过程审核、出货检验、进货检验、对D.O.E的回应?p谁将使用该过程?操作者、工程师、技术员、检验员、审核员?18MSA3thDRAWNUPMAJINGQINIssue:08/04FiveToolsTrainingCoursep培训要求：操作者、维修人员、工程师；教室、应用实习、在职训练、学徒期间。p变差的原因是否已被识别?透过小组、头脑风暴法、渊博的过程知识、因果图或矩阵图等方法建立一个误差模型(S.W.I.P.E或P.I.S.M.O.E.A.)。p是否展开了测量系统的FMEA?p弹性的或专用的测量系统：测量系统可以是固定的、专用的还是弹性的(flexible)，是否有测量不同类型零件的能力；例如爪型量具、夹紧量具、三坐标座标测量仪等。弹性的量具价格较贵，但从长远来看能节约成本。1019MSA3thDRAWNUPMAJINGQINIssue:08/04FiveToolsTrainingCoursep接触式或非接触式；可靠性、特性的类型、抽样计划、成本、维护保养、校准、人员技能要求、兼容性、环境、速度、探头的类型、零件的变形、影像处理，以上内容可能由控制计划和测量的频率来确定(全接触式量具在连续抽样时可能会过度磨损)。整个表面接触的探头、探头的类型、空气回流喷嘴；影像处理、CMM与光学比较仪等。20MSA3thDRAWNUPMAJINGQINIssue:08/04FiveToolsTrainingCoursep环境：灰尘、水分、湿度、温度、振动、噪音、电磁干扰(electro-magneticinterference，EMI)、大气流动、空气杂质等。实验室、工场、办公室等。在小且严格的公差下以微米为单位的测量系统中，以及在CMM、光学系统、超音波仪器等环境中，环境成为一个关键的问题。对线上自动反馈类型的测量也是一个影响因素。切削油、切削碎屑及极端温度也会成为问题。是否清洁环境的要求?p测量及固定点：使用几何尺寸与公差(GD&T)清晰地定义固定位置和夹紧点，以及在零件的什么部位进行测量。1121MSA3thDRAWNUPMAJINGQINIssue:08/04FiveToolsTrainingCoursep固定方法：不固定或夹紧零件。p零件方位：主体的位置或其它的位置。p零件准备：在测量之前，零件是否应该清洁、储油、温度稳定等?p感测器的位置：从主定位器或定位系统的取向角度与距离?p相关问题#1——备份的量具：在工场内或不同工场之间是否需要备份的(或多个)量具支持?制造的考虑、测量误差的考虑、维修的考虑、标准是哪个的考虑?如何才能使每个考虑问题均符合要求?22MSA3thDRAWNUPMAJINGQINIssue:08/04FiveToolsTrainingCoursep相关问题#2——方法差异：在可接受的实施和操作极限内，由不同的测量系统设计对同一产品/过程进行测量的测量误差结果(例如：CMM对手工量具或开放式设定量具的测量结果)。p自动或手动：线上、线外、操作者依赖性。p破坏性和非破坏性(Nondestructive，NDT)测量：例如：拉力试验、盐雾试验、电镀/涂装的厚度、硬度、尺寸测量、影像处理、化学分析、应力、耐久性、冲击、扭力、扭矩、焊接强度、电特性等。1223MSA3thDRAWNUPMAJINGQINIssue:08/04FiveToolsTrainingCoursep潜在的测量量程：可能的测量尺寸大小和期望的量程。p有效的分辨率：对应用在一特殊的应用场所的可接受性，如测量对物理变化是否敏感(探测过程或产品误差的能力)?p敏感度：昀小输入量的信号能产生一个可探测的输出(可辨别的)信号，测量装置对应用这种情况的可接受性?敏感度是由量具的固有设计和质量(OEM)、使用期间的维护，和操作条件所决定。24MSA3thDRAWNUPMAJINGQINIssue:08/04FiveToolsTrainingCourse与测量系统制造有关的问题（设备、标准、仪器）p是否已在系统设计中针对变差来源的识别?设计评审；验证和确认。p校准和控制系统：推荐的校准计划和设备审核及其文件。频率、内部或外部、参数、生产过程中的验证检查。p输入要求：机械的、电子的、液压的、真空的、波动抑制器、干燥器、滤清器、作业准备和操作问题、隔离、解析度和灵敏度。1325MSA3thDRAWNUPMAJINGQINIssue:08/04FiveToolsTraining