XXXX__MSA演示文稿幻灯片[59P][105MB]

1测量系统分析（MSA）的理解与实施王松涛编制2测量系统分析（MSA）的理解与实施目录一、基本概念～～～～～～～～～～～～～～～测量数据的质量测量糸统基本原理二、测量系统的统计特性～～～～～～～～～～测量系统的变差变差对测量系统的影响及对应的统计特性可接受的测量系统三、测量系统分析的实施～～～～～～～～测量系统分析的策划测量系统分析的准备偏倚的分析稳定性的分析线性的分析重复性和再现性的分析计数型测量系统的分析不可重复的测量系统的分析3测量系统分析（MSA）的理解与实施第一部分基本概念4测量系统分析（MSA）的理解与实施一.测量数据的质量1、测量的定义：赋值给具体事物已表示特定特性关系。●测量结果为测量值，●测量需借助工具，即量具/设备等监测装置。2、获得测量值的目的：用于判断，决策。3．测量数据的质量:测量数据与被测特性真值的接近程度。●越接近真值，则测量数据质量越高。●由于测量系统自身的变差，真值无法获得。5测量系统分析（MSA）的理解与实施二测量系统1．测量系统的定义：用来对被测特性进行定量测量或定性评价的量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境、假设的集合。●测量包括获得数值（计量型特性）和定性评价（计数型特性）。●标准：量具朔源的母标准，包括通用标准及专用标准●操作：实施测量的习惯动作。2.测量系统分析的目的：●确定测量系统是否具有所需的统计特性。●确定影响测量系统的环境因素，并使其满足要求。●确定测量系统是否持续保持恰当的统计特性。6测量系统分析（MSA）的理解与实施三．基本原理1、量具的分辩力（分辨率，可读性）●量具的最小读数单位，●由量具设计所决定的量具固有特性。●在兼顾成本及可行性条件下，量具应能识别被测特性的微小变化。2、真值●被测质量特性的实际数值。●由于物理条件限制及环境影响，真值不可获得。3、基准值●在进行测量系统分析时，代替真值。●通过较高级别分辨率的测量系统进行测量，获得基准值。7测量系统分析（MSA）的理解与实施4、MSA与测量溯源性的关系。●测量溯源性：校准或检定。与上一级标准对比，确定量具的准确性。●测量溯源性无法评估测量系统的统计特性。●MSA是对测量系统统计特性进行综合评价。●测量溯源性是测量系统变差来源之一。5、MSA与测量不确定度的关系。●不确定度：在规定置信水平内，描述包括真值在内的测量结果的范围。●MSA是评估测量过程，确定测量过程中的误差总量，以便了解和改进。6、评价测量系统要确定的问题●测量系统是否具有足够的分辨力。●测量系统在一定时间内是否保持应有的统计特性。●统计特性在预期范围是否一致。且用于过程分析、控制、判断、决策是否可接受。8测量系统分析（MSA）的理解与实施第二部分测量系统的统计特性9测量系统分析（MSA）的理解与实施一.测量系统的变差1.测量系统的变差：●测量系统的变差：在测量系统中，影响测量结果准确性的因素。●测量系统自身存在的变差，导致测量结果必定存在一定的误差。●测量系统变差的来源：◆溯源性标准（S）◆被测零件（W）：◆仪器/量具（I）◆人员（P）◆方法（P）。◆环境（E）10测量系统分析（MSA）的理解与实施2.测量系统普通原因所形成的变差●普通原因变差：影响测量结果准确性的不可避免的因素。.●普通原因变差是客观存在的。●普通原因变差是作用到每一个被测零件上，是有规律的。●系统仅存普通原因变差，输出可预测，测量系统稳定。11测量系统分析（MSA）的理解与实施3.测量系统特殊原因所形成的变差●特殊原因变差：影响测量结果准确性的可以避免的因素。●特殊原因变差是可以避免的。●特殊原因变差不是作用到每一个被测零件上，是无规律的。●系统存在特殊原因变差，输出不可预测，测量系统不稳定。12测量系统分析（MSA）的理解与实施4.测量系统的特殊性分布—正态分布，●由于系统存在变差，导致每次测量结果不一致，其分布规律为正态特性曲线。●评价该正态特性曲线质量：分布宽度及分布位置。●只有当系统仅存普通变差时，方为正态分布。●系统存在特殊变差时，分布无法预知。13测量系统分析（MSA）的理解与实施二、变差对测量系统的影响及对应的统计特性1、示值误差—偏倚。●偏倚：对同样零件的同样特性，基准值与观测到的测量平均值之的差值。●产生偏倚的原因：◆量具校准、◆加紧定位磨损、◆量具磨损、◆方法、◆环境、◆零件本身、◆操作者等。●偏倚的存在影响了测量系统正态分布的分布位置质量。●希望获得的统计特性：偏倚相对较小。14测量系统分析（MSA）的理解与实施2、示值误差不稳定—稳定性●稳定性：在测量系统的某一时间内，测量同一零件同一特性，偏倚随时间的变化量。●偏倚不稳定的原因：◆标准、◆量具磨损、◆量具维护差、◆零件变形、◆环境、◆方法、◆操作者等。●偏倚不稳定影响了测量系统正态分布的分布位置质量。●希望获得的统计特性：偏倚量不随时间变化。15测量系统分析（MSA）的理解与实施3.不同量程示值误差不同—线性●线性：在量具预期测量范围内的不同偏倚。●影响线性的原因：◆量具磨损、◆缺乏维护、◆高低量程校准不同、◆方法、◆环境、◆零件、操作者等。●非线性影响了测量系统正态分布的分布位置质量。●希望获得的统计特性：不同测量范围均有恒定的偏倚16测量系统分析（MSA）的理解与实施4.量具不稳定，同样操作示值不同—重复性●重复性：由一个评价人，采用同一种量具，多次测量统一零件的同一特性，所显示的示值差异。●重复性主要描述了量具本身变差：亦称系统内部变差，包括：◆磨损、◆维护不当、◆夹紧及定位、◆量具稳定性、◆方法、◆人员及环境。●重复性的存在影响了测量系统正态分布的分布宽度质量。●希望获得的统计特性：单人反复操作示值差异尽可能小。17测量系统分析（MSA）的理解与实施5.操作人员不稳定,不同人操作，示值平均值不同——再现性。●再现性：不同评价人采用同一种量具测量同一零件的同一特性，所显示的示值均值之间的差异。●再现性主要描述了操作者本身的变差，◆亦称系统外部变差（针对手动操作系统）。◆或系统之间及测量条件之间的平均变差（针对自动操作系统）。18测量系统分析（MSA）的理解与实施●再现性产生的原因：◆零件、◆人员、◆方法、◆量具、◆环境等。●再现性的存在影响测量系统正态分布的分布宽度质量。●希望获得的统计特性：多人多次操作，，每人示值均值的差异尽可能的小。19测量系统分析（MSA）的理解与实施三、可接受的测量系统1.测量系统应有足够的分辨率（由量具决定）●过程变差：被测特性加工过程中的6倍标准差。可通过做X图（获得总标准查）或R图（获得固有标准差）。●10：1法则：量具分辨率应能分辨至少十分之一的过程变差。以便探测过程的微小变化。●能有效的将被测质量特性的测量值划分5个以上数据组。20测量系统分析（MSA）的理解与实施●通过极差图，判断分辨率是否充足，◆在正常生产过程中常规取样，做R图并确定上下控制限。◆分析：当仅有3个以下极差值在控制限内时，分辨率不足。或有4个极差值在控制限内，且有1/4以上极差为零，分辨率不足。●确定分辨率，要兼顾成本及物理可行性。21测量系统分析（MSA）的理解与实施2．测量系统统计受控。●5个统计特性均满足要求。●系统仅存普通原因造成的变差。3．用于检验用的测量系统，测量系统变差应小于被测特性公差要求。●确定样本容量及频率，多次测量同一零件，获得测量系统变差，即：6σ（固有标准差），●将6σ与被测特性公差范围进行比较。22测量系统分析（MSA）的理解与实施4．用于过程控制和分析的测量系统，测量系统变差应小于制造过程变差，●确定样本容量及频率，多次测量同一零件，获得测量系统变差，即：6σ测（固有标准差）●确定样本容量及频率，随机抽取加工过程中的零件，获得制造过程变差，即：6σ制（固有标准差）●将两个变差进行比较。23测量系统分析（MSA）的理解与实施第三部分、测量系统分析的实施24测量系统分析（MSA）的理解与实施一、测量系统分析的策划1.进行测量系统分析的时机●分析的第一阶段◆分析目的：确定该测量系统是否具有所需的统计特性及发现哪种环境因素对测量有显著影响。◆分析时机：当开发新产品/更改产品/更改过程需建立新的测量系统时。◆分析对象：控制计划中所描述的测量系统。25测量系统分析（MSA）的理解与实施●分析的第二阶段◆分析目的：验证测量系统是否持续保持恰当的统计特性。◆分析时机：根据该系统的性质，影响程度、顾客要求确定周期。◆重点研究量具GRR.◆分析对象：控制计划中所描述的测量系统。26测量系统分析（MSA）的理解与实施2.盲测方法的实施●第一种盲测：分析人不知被测零件的编号。●第二种盲测：分析人不知正在测量系统进行分此。●第一阶段应用第一种盲测，第二阶段应用第二种盲测。27测量系统分析（MSA）的理解与实施3.对测量系统进行简单评价，为分析奠定基础。●测量对象，●测量结果的用途，●使用责任者，●培训要求及实施，●零件准备，●测量定位点。●变差源的确定，●环境影响因素，●固定方法，●传感器●破坏性/非破坏性试验，●测量范围，●有效分辨率28测量系统分析（MSA）的理解与实施二、测量系统分析的准备1.编制分析计划●明确分析对象，分析内容及分析方法●确定分析时间安排，2.确定评价人，样品数量，重复读数的次数。●评价人应用经常使用该量具的操作工/检验员担任，●样品数量取决于被测特性的重要性，及零件结构，●重复读数的次数取决于被测特性的重要性。29测量系统分析（MSA）的理解与实施3..明确被测特性的公差范围（用于检验用测量系统）。4.明确该零件制造工序的过程变差（用于过程控制用测量系统）。5.选择的样品应能代表整个制造过程并应代表该特性整个公差范围。6.量具分辨率要充足，且是校准合格的。30测量系统分析（MSA）的理解与实施三、偏倚的分析—独立样本法1.操作顺序●确定样本基准值·选择正常生产中的一个零件作为标准样本·采用高一级量具，反复测量该零件10次以上。·将10次测量结果加权平均，将均值做为基准值。31测量系统分析（MSA）的理解与实施●实际测量·由一个评价人以通常方法测量样本10次以上，·根据测量结果做直方图，判断是否呈正态分布，从而确定是否存在特殊原因变差，若无，继续分析。·计算测量结果平均值，X=∑Xi/n,n为样本数量32测量系统分析（MSA）的理解与实施●确定偏倚量·绝对偏倚量：偏倚=测量平均值—基准值。·相对偏倚量：偏倚%=100x偏倚/公差范围（产品检验）·相对偏倚量：偏倚%=100x偏倚/过程变差（过程控制）33测量系统分析（MSA）的理解与实施2.确定偏倚是否可接受●凭经验确定偏倚的可接受准则，并将计算结果与之比较，●通过量具校准程序确定最大允许误差，并将计算结果与之比较。3.偏倚过大的原因分析，●标准或基准值误差，●仪器/量具磨损，●仪器/量具制造有误，，●测量了错误的特性，●评价人操作不当，34测量系统分析（MSA）的理解与实施四稳定性的分析1.操作顺序●选择正常生产中的一个零件做为标准样本。●确定样本容量和频率，一般每天测一次，每次对样本测5次。●将测量结果形成X-R图，并计算中位线及上下控制限，2.确定稳定性是否可接受●若控制图未出现异常，则系统稳定，可接受，●若控制图存在异常，说明系统存在特殊原因变差，应改进，3.系统不稳定的原因分析，●量具磨损，●辅助系统，●零