MSA-测量系统分析

p1MSA测量系统分析涂顺章p2PHASE1概念3p3MSA的目的•了解测量系统是否有足够的能力来侦测出产品或制程参数的变更。4p4MSA分析的对像•只要控制计划当中所提出的测量系统就必须进行分析。–包含产品特性–包含过程特性5p5MSA分析的内容•主要的分析如下：–人员的变异情形–仪器的变异情形–产品的变异情形或过程参数的变异情形。6p6MSA分析方法的分类MSA计量型计数型破坏型7p7计量型MSA计量型位置分析离散分析稳定性分析偏倚分析线性分析重复性分析再现性分析稳定性分析8p8计数型MSA计數型风险分析法信号分析法数据解析法9p9破坏性MSA计量型偏倚分析变异分析稳定性分析法10p10量规仪器的选择•量规仪器的选择，首先是有关分辨率的要求。–分辨率：仪器的最小跳动值，请切记录是最小跳动值，而不是最小刻度值。–选择的标准：在于考虑仪器必须有能力侦测出产品或制程的变化，所以一般的通用要求要在规格的1/10以下。–精度要求一般也要在1/10以下。p11Phase2计量型MSA12p12偏倚(Bias)真值观测平均值偏倚偏倚：是测量结果的观测平均值与基准值的差值。真值的取得可以通过采用更高级别的测量设备进行多次测量，取其平均值而定之。13p13重复性(Repeatability)重复性重复性是由一个评价人，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。14p14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。再现性15p15稳定性(Stability)稳定性时间1时间2稳定性(或飘移)，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得的测量值总变差。16p16线性(Linearity)基准值观测平均值1基准值线性是在量具预期的产品变動范围内，偏倚值的差值观测平均值n当产品的公差或变动范围比较大时应当要做多点偏倚分析组合而成线性分析17p17线性(Linearity)bias基准值有线性问题Bias=a+bxBias=a+bx理想的是0=0+0x有截距问题Bias=a+0x18p18Casestudy(你喜欢什么类型仪器)基准值观测平均值基准值观测平均值基准值观测平均值19p19至少要分析那些特性•计量型的量具，一般需分析以下的特性•位置：如果其测量的是在相当窄的范围内时，只需分析的偏倚即可；如果其测量的范围较大时，可能此能有线性问题，所要分析线性。•离散宽度：一般典型的R&R都是要分析的。•但是如果是自动测量，不用人员监看，那么就只须分析重复性即可。•稳定性：一般针对一些常用，而且比较容随时间变化的那么就必须分析稳定性，而一般如果较为稳定的仪器就不用做稳定性分析，只需定期分析偏倚和R&R，再和历史数据比较就可以知道仪器是否稳定。20p20稳定性分析的做法自控制计划中去寻找需要分析的测量系统，主要的考虑来自：控制计划中所提及的产品特性控制计划中所提及的过程特性决定要分析的测量系统选取一标准样本，取值参考值请现场测量人员连续测量25组数据每次测量2~5次输入数据到EXCEL，Xbar-R表格中计算控制界限，并用图判定是否稳定后续持续点图，判图保留记录21p21稳定性分析的做法选取一标准样品控制计划中所提及的产品特性控制计划中所提及的过程特性取出对产品特性或过程特性有代表性的样本。针对本样本使用更高精密度等级的仪器进行精密测量十次，加以平均，做为参考值。决定要分析的测量系统选取一标准样本，取值参考值请现场测量人员连续测量25组数据每次测量2~5次输入数据到EXCEL，Xbar-R表格中计算控制界限，并用图判定是否稳定后续持续点图，判图保留记录22p22稳定性分析的做法请现场测量人员连续测量25组数据，每次测量2~5次。记录下这些数据。一般而言初期的25组数据最好在短的时间内收集，利用这些数据来了解仪器的稳定状况决定要分析的测量系统选取一标准样本，取值参考值请现场测量人员连续测量25组数据每次测量2~5次输入数据到EXCEL，Xbar-R表格中计算控制界限，并用图判定是否稳定后续持续点图，判图保留记录23p231234567891099.799.9101.8100.399.999.399.5100.6100.798.398.9101.099.399.6100.1100.799.199.7100.1100.499.999.5100.198.198.2100.0100.597.2101.698.71112131415161718192099.599.499.499.9100.1100.4101.0101.199.398.8100.299.4100.398.1101.6100.898.4101.099.898.999.7101.7100.4100.1100.499.5100.2101.4100.7100.6212223242598.999.9100.799.699.2100.2101.5101.0101.5100.199.7100.6100.5100.799.1解析阶段数据(一天内取样)24p24稳定性分析的做法将数据输入到minitab中。计算每一组的平均值计算每一组的R值。计算出平均值的平均值计算出R的平均值。决定要分析的测量系统选取一标准样本，取值参考值请现场测量人员连续测量25组数据每次测量2~5次输入数据到EXCEL，Xbar-R表格中计算控制界限，并用图判定是否稳定后续持续点图，判图保留记录25p25稳定性分析的做法计算控制界限平均值图：Xbarbar+-A2Rbar,XbarbarR值图：D4Rbar,Rbar,D3Rbar划出控制界限将点子绘上先检查R图，是否连续25点都在控制界限内，以判定重复性是否稳定。再看Xbar图，是否连续25点都在控制界限内，以判定偏移是否稳定。可以利用Xbarbar-标准值，进行偏差检定，看是否有偏差。可以利用Rbar/d2来了解仪器的重复性。决定要分析的测量系统选取一标准样本，取值参考值请现场测量人员连续测量25组数据每次测量2~5次输入数据到EXCEL，Xbar-R表格中计算控制界限，并用图判定是否稳定后续持续点图，判图保留记录26p26稳定性分析的做法后续持续点图、判图如果前面的控制图是稳定的，那么就可以将此控制界限做为控制用控制界限。我们后续就固定时间，使用同样的样本、同样的测量仪器，同样的测量人员。此时由于样本、儀器、人都是固定的，所以如果绘出来的图形有异常，一般就代表仪器有问题，要进行相应的处理。异常的判定点：一点超出控制界限线：连续六点上升，连续六点下降，连續九点在同一侧。面：非随机性分析，在+-1sigma的范围内应覆盖68%的概率。决定要分析的测量系统选取一标准样本，取值参考值请现场测量人员连续测量25组数据每次测量2~5次输入数据到EXCEL，Xbar-R表格中计算控制界限，并用图判定是否稳定后续持续点图，判图保留记录27p27稳定性分析的做法保留记录各项的线性分析的记录要保存下来，可以和PPAP档案存放在一起，以有效证明公司的测量仪器其测量能力是足够的。决定要分析的测量系统选取一标准样本，取值参考值请现场测量人员连续测量25组数据每次测量2~5次输入数据到EXCEL，Xbar-R表格中计算控制界限，并用图判定是否稳定后续持续点图，判图保留记录28p28Minitab的做法收集数据将数据输入minitab中制作控制图判图数据解析判定仪器的适用性29p29解析用控制图30p30Xbar-R控制图31p31选项解析阶段，历史均值和标准差不用输入32p32检验33p33结果2523211917151311975311021011009998样本样本均值__X=99.968UCL=101.550LCL=98.38525232119171513119753143210样本样本极差_R=1.547UCL=3.981LCL=0C1的Xbar-R控制图34p34结果判定•自解析阶段来看，目前仪器是稳定的。•所以可以考虑延伸此控制界限为未来的控制用控制图。35p35控制用控制图的控制界限•当我们自解析用控制图了解其相应的稳定状况后，可以贮存相应的均值和标准差。平均值1标准差199.96760.913494Minitab出来的结果36p36能力判断•前面只是了解了仪器是否稳定，但我们也可以利用此数据来做其相应的：–偏倚分析：利用t检定来了解仪器是否有明显偏差。–精密度状况分析：利用此二十五组数据的来了解仪器的重复性状况，6sigma/Tolence是否小于1/10。–假设本标准件的参考值为100.000mm–公差为10mm37p37偏倚分析38p38按下图形39p39按下选项40p40结果•单样本T:C1•mu=100与≠100的检验•平均值•变量N平均值标准差标准误95%置信区间TP•C17599.9680.9350.108(99.752,100.183)-0.300.765按目前的数据来看，该仪器应当没有明显的偏倚。41p41精密度分析•本控制图的平均组内标准差为：0.913494•公差：10•EV%=6*0.913494/10*100%=54.8%•所以此仪器是相当的不够精密42p42偏倚分析的做法决定要分析的测量系统抽取1样本，取值参考值请现场测量人员测量15次输入数据到minitab表格中计算EV及t值，并判定是否合格，是否要加补正值保留记录第四版要判定EV43p43偏倚分析的做法决定要分析的测量系统抽取样本，取值参考值请现场测量人员测量15次输入数据到minitab中计算EV及t值，并判定是否合格，是否要加补正值保留记录自控制计划中去寻找需要分析的测量系统，主要的考虑来自：控制计划中所提及的产品特性控制计划中所提及的过程特性44p44偏倚分析的做法决定要分析的测量系统抽取样本，取值参考值请现场测量人员测量15次输入数据到minitab中计算EV及t值，并判定是否合格，是否要加补正值保留记录自生产现场抽取样本：一般是取在制程中间的产品。拿取此产品到更高精密的测量设备，测量十次，加以平均，取得参考值。45p45偏倚分析的做法决定要分析的测量系统抽取样本，取值参考值请现场测量人员测量15次输入数据到minitab表格中计算EV及t值，并判定是否合格，是否要加补正值保留记录现场人员测量：现场人员：指的是实际在现场工作的人员，由于他们来进行测量，才能真正了解公司测量的偏差是多少。重复测量十五次，取记录其值。46p46偏倚分析的做法决定要分析的测量系统抽取样本，取值参考值请现场测量人员测量15次输入数据到minitab表格中计算EV及t值，并判定是否合格，是否要加补正值保留记录将数据输入到minitab中：excel：我们利用来计划平均值，标准差，以及平均值的标准差。平均值使用的语法：average标准差的语法为：stdev47p47偏倚分析的做法决定要分析的测量系统抽取样本，取值参考值请现场测量人员测量15次输入数据到EXCEL表格中计算EV及t值，并判定是否合格，是否要加补正值保留记录计算EV，t值，并加以判定EV计算:代stdev公式计算EV%=σev/σtv，小于10%。t值的计算法：利用(样本平均值-标准值)／平均值的标准差。tα=是指用来判定是否有明显偏差的基准，其和自由度有关，一般典型的α=0.05如果ttα/2就代表有明显的偏移。如果ttα/2就代表没有明显的偏移。在minitab中可直接看p值，p0.0548p48偏倚分析的做法决定要分析的测量系统抽取样本，取值参考值请现场测量人员测量15次输入数据到EXCEL表格中计算EV及t值，并判定是否合格，是否要加补正值保留记录结果判定如果ttα/2就代表没有明显的偏移。此是可以接受的。如果ttα/2就代表有明显的偏移。此时就要再看其所受的影响。我们利用偏差／公差，或偏差／过程变化范围来了