TS16949-MSA测量系统分析培训6

测量系统分析-MSAMSA测量系统分析测量系统分析-MSA了解MSA的目的和基本概念能够计算并分析重复性和再现性能够分析测量系统的稳定性、线性和偏倚能够对属性值数据进行测量系统分析能够对测量能力不足的测量系统进行分析和改进课程目标测量系统分析-MSA测量系统分析的目的和作用测量系统的术语介绍重复性和再现性分析测量系统的稳定性、偏倚和线性属性值数据测量系统的分析方法测量系统改进课程内容测量系统分析-MSA测量系统分析的目的和作用测量系统的术语介绍重复性和再现性分析测量系统的稳定性、偏倚和线性属性值数据测量系统的分析方法测量系统改进课程内容测量系统分析-MSA小调查•产品是什么？•产品的特性是什么？•用哪些量具进行测量？•测量的结果是否准确？为什么？•有没有经历过这样的情况：产品在工厂检测的时候都是合格的，等送到顾客手里，却被退回来了！测量系统分析-MSAMSA的重要性•如果测量的方式不对，那么好的结果可能被测为坏的结果，坏的结果也可能被测为好的结果，此时便不能得到真正的产品或过程特性。PROCESS原料人机法环测量测量結果好不好测量测量系统分析-MSA测量误差y=x+ε•测量值=真值(TrueValue)+测量误差戴明说没有真值的存在一致性测量系统分析-MSA测量误差来源测量系统分析-MSA测量系统分析的目的明确工序过程测量系统的能力水平确认测量系统的变异来源确认测量系统在一段时间内是否稳定确认测量系统是否线性MSA:MeasurementSystemAnalysis测量系统分析-MSA测量系统分析的作用正确的测量永远是质量改进的第一步正确的测量是作出决策的关键(不正确的测量系统可能会导致错误的决策)测量系统分析是QS9000、TS16949的必要内容测量系统分析是实施6sigma的必要步骤测量系统分析-MSA测量系统分析的目的和作用测量系统的基本概念/术语介绍重复性和再现性分析测量系统的稳定性、偏倚和线性属性值数据测量系统的分析方法测量系统改进课程内容测量系统分析-MSA•什么是测量系统？•测量系统就是测量工具吗？测量系统分析-MSA测量系统的基本要素被测对象（输入）测量仪器参照标准测量方法测量者测量结果测量过程（输出）环境测量系统测量工具测量系统分析-MSA影响过程质量的六个基本因素人员设备方法材料环境测量系统总变异=过程变异+测量系统变异测量系统分析-MSA影响测量结果的因素•测量者的知识和技术水平•测量方法•参照标准•测量仪器•环境测量系统分析-MSA•不同检验者的差异Differenceinusebyinspector(Reproducibility再现性)–训练–技能–疲劳–无聊–眼力–舒适–检验的速度–指导书的误解影响测量结果的因素测量系统分析-MSA•不同环境所造成的差异（Differencesduetoenvironment）–温度–湿度–振动–照明–腐蚀–污染(油脂)影响测量结果的因素测量系统分析-MSA•方法方面：Differencesamongmethodsofuse–测试方法–测试标准•材料方面：–准备的样本本身有差异–收集的样本本身有差异影响测量结果的因素测量系统分析-MSA在什么情况下需要进行测量系统分析•在正常仪器维护条件下，测量仪器误差很大•测量仪器进行了改装，如更换了重要零部件•对测量仪器进行了大修•进行工序能力分析时需要考虑测量仪器的测量能力•测量系统不稳定•测量结果波动大•决定是否接受一台新仪器•测量仪器之间进行比较测量系统分析-MSA测量系统分析的目的和作用测量系统的术语介绍重复性和再现性分析测量系统的稳定性、偏倚和线性属性值数据测量系统的分析方法测量系统改进课程内容测量系统分析-MSA测量系统术语介绍•测量：赋值（或数）给具体物以表示它们之间关于特定特性的关系。赋值过程定义为测量过程，而赋予的值定义为测量值。•量具：任何用来获得测量结果的装置，经常用来特指用在车间的装置；包括通过/不通过装置。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。测量和试验设备（M＆TE）•完成一次测量所必需的所有测量仪器，测量标准，基准材料以及辅助设备。测量系统术语介绍测量系统分析-MSA基准用于校准过程的参考标准，也被称为参考标准或校准标准；•基准值√人为规定的可接受值√需要一个可操作的定义√作为真值的替代测量系统术语介绍测量系统分析-MSA参考值参考值也称为可被接受的参考值或基准值。它是一个人工制品值或总效果值用作约定的比较基准值。该参考值基于下列各值而定：由较高级（如计量实验室或全尺寸检验设备）的测量设备得到的几个测量平均值确定。法定值：由法律定义和强制执行。测量系统术语介绍测量系统分析-MSA参考值（续）理论值：根据科学原理而得。给定值：根据某些国家或国际组织的实验工作（由可靠的理论支持）而得。同意值：根据由科学或工程组主持下的合作实验工作而得：由用户，诸如专业和贸易组织在意见完全一致情况下来定义。协议值：由有关各方明确一致同意的值。测量系统术语介绍测量系统分析-MSA真值真值是零件的“实际”测量值，虽然这个值是不知道的，并且是不可能的（经济地）接近这个值。遗憾的是，真值的确从没能被知道。在所有的分析中，参考值被用作真值的近似值。因为参考值被用作真值的替代值，所以这些标准术语常常互换使用，不过不推荐这种用法。•真值的总结√物品的实际值√未知的和不可知的测量系统术语介绍测量系统分析-MSA分辨力分辨力是仪器可以探测到并如实显示的参考值的变化量。它也可以称为可读性或分辨率。典型地，此能力的度量是看仪器的最小刻度值。如果仪器刻度“粗”，那么就可以使用它的半刻度。测量系统术语介绍测量系统分析-MSA•分辨力（续）1：10经验法则测量仪器分辨力的第一准则应该至少是被测量范围的十分之一。传统上：此范围就是产品公差范围；最近：此范围指过程变差，即10比1规则被解释为测量设备能够分辨至少十分之一的过程变差。这符合持续改进的原理。（即过程的焦点是顾客指定的目标值）。测量系统术语介绍测量系统分析-MSA•分辨力（续）•如果该分辨力不能探测过程变差，其用于分析过程是不可接受的；并且如果它不能探测特殊原因的变差，则其不能用于控制。•参见下图•分辨力不足的情况可能会在控制图中表现出来，参见图表测量系统术语介绍测量系统分析-MSA测量系统术语介绍测量系统分析-MSAX/R控制图分辨率=0.0010。1450。1400。135样本均值子组0515202510UCL=0.1444Mean=0.137LCL=0.13500.020.010.00样本极差R=0.00812ULC=0.01717LCL=0测量系统术语介绍测量系统分析-MSAX/R控制图分辨率=0.010。1450。1400。135样本均值子组0515202510UCL=0.1438Mean=0.1397LCL=0.13590.020.010.00样本极差R=0.0068ULC=0.01438LCL=0测量系统术语介绍测量系统分析-MSA•分辨力、可读性、分辨率√别名：最小的读数的单位、测量分辨率、刻度限度或探测限度√由设计决定的固有特性√测量或仪器输出的最小刻度单位√总是以测量单位报告√1：10经验法则测量系统术语介绍测量系统分析-MSA偏倚是对同样的零件的同样特性，真值（基准值）和观测到的测量平均值的差值。测量系统术语介绍测量系统分析-MSA•稳定性（或漂移）•是测量系统在某一•阶段时间内，测量•同一基准或零件的•单一特性时获得的•测量总变差。换句•话说，稳定性是偏•倚随时间的变化。测量系统术语介绍测量系统分析-MSA•线性在设备的预期操作（测量）范围内偏倚的不同被称为线性。线性可以被认为是关于偏倚大小的变化。•线性的总结√整个正常操作范围的偏倚改变√整个操作范围的多个并且独立的偏倚误差的相互关系√测量系统的系统误差分量测量系统术语介绍测量系统分析-MSA术语介绍测量系统分析-MSA重复性√由一位评价人多次使用同一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量变差√在固定和规定的测量条件下连续（短期）试验变差√通常指E.V.－设备变差√仪器（量具）的能力或潜能√系统内变差测量系统术语介绍测量系统分析-MSA•再现性√由不同的评价人使用同一个量具，测量一个零件的一个特性时产生的测量平均值的变差√对于产品和过程条件，可能是评价人、环境（时间）或方法的误差√通常指A.V－评价人变差√系统间（条件）变差测量系统术语介绍测量系统分析-MSA•GRR或量具R﹠R√量具重复性和再现性：测量系统重复性和再现性合成的评估，换句话说，GRR等于系统内部和系统之间的方差的总和。σGRR²=σ再现性²+σ重复性²测量系统术语介绍测量系统分析-MSA对测量能力的要求如果GRR/公差（或过程变差）：—小于10%,现行的测量系统可以接受—10%到30%,能力处于边界水平.测量系统能否接受取决与测量的重要程度.应努力改善测量系统的能力.—大于30%,测量系统能力不足，不宜使用测量系统分析-MSA测量系统分析的目的和作用测量系统的基本概念测量系统的稳定性、偏倚和线性重复性和再现性分析属性值数据测量系统的分析方法测量系统改进课程内容测量系统分析-MSA计量型集中位置分析离散程度分析时间序列偏倚分析线性分析重复性分析再现性分析稳定性分析计量型测量系统的“五性”测量系统分析-MSA计量型集中位置分析离散程度分析时间序列偏倚分析线性分析重复性分析再现性分析稳定性分析计量型测量系统的“五性”测量系统分析-MSA稳定性稳定性分析是通过控制图进行的。控制图可以为图，X-Rm图或-S图。根据零件在每个时间点上如何测量来选取控制图。R-XX测量系统的稳定性：偏倚随时间的变化测量系统分析-MSA确定稳定性的方法(1)取一个已知参考值的样品。如果不能获得参考值，就在生产线上取在测量范围中的零件，把它作为偏倚分析的主样品。在工具室内测量这个零件10次并计算这10次读数的均值，把这个均值作为“参考值”。测量系统的稳定性并不严格要求已知样品的参考值；(2)定期（天、周）测量样品3-5次。样本大小及测量频率由测量系统来决定，包括测量系统规定的校准和修理周期，使用寿命以及操作条件的限制。测量系统分析-MSA(3)绘制控制图。(4)建立控制限，分析失控或不稳定的原因。(5)计算测量的标准差并与过程相比较，以确定测量系统的稳定性是否达到标准。确定稳定性的方法测量系统分析-MSA(1)R或S图中的失控表明重复性是不稳定的(2)图的失控表明测量系统已不能准确测量（偏倚改变），这时应查明原因并修正。如果这种原因是系统性原因，则应重新校准。(3)对零件及测量系统的高中低量程建立控制图也许是必要的。X判断标准：确定稳定性的方法测量系统分析-MSA•某光学棱镜的抛光尺寸要求为[2.56，2.74]，质量工程师从生产线生产的产品中选出一个，测得其厚度基准值为2.63。生产车间每班都测量这个棱镜5次，共测四周（共20班），画出控制图如下：测量系统稳定性举例测量系统分析-MSA计量型测量系统的“五性”计量型集中位置分析离散程度分析时间序列偏倚分析线性分析重复性分析再现性分析稳定性分析测量系统分析-MSA偏倚为了确定过程分布中的某一点上测量系统是否发生偏倚,有必要获得一个零件的可接受的参考值两种确定偏倚的方法：独立样本法和控制图法偏倚=测量均值-参考值偏倚百分比=偏倚/过程变差过程变差=6偏倚真值测量值的均值测量系统分析-MSA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〉10次输入数据到软件中计算t值，并判定是否合格，是否要加补正值保留记录偏倚真值测量值的均值测量系统分析-MSA关于“t”统计量—实质上就是“置信区间”1、计算n个读数的均值。X=∑xi/n2、计算可重复性标准偏差(参考具