五大手册之4MSA培训(学员专用)

ISO/TS16949:2009标准培训讲师：段同知[e-mail]五大技术手册产品质量先期策划和控制计划（APQP&CP）潜在失效模式和后果分析参考手册（FMEA）测量系统分析参考手册（MSA）统计过程控制参考手册（SPC）生产件批准程序（PPAP）重要的顾客手册ISO/TS16949:2009五大手册目录•1、测量系统分析(MSA-3)，(2003年5月第三版第二次印刷)•2、生产零件批准过程(PPAP-4)，(2006年3月第四版)•3、统计过程控制(SPC-2)，(2005年7月第二版)•4、潜在实效模式及后果分析实施手册(FMEA-4)，(2008年6月第四版)•5、先期产品质量策划与控制计划实施手册(APQP-2)，(2008年7月第二版)MSA测量系统分析MeasurementSystemAnalysisMSA理论培训讲师:刘旭明一、MSA简介1.什么是MSAM:指Measurement测量S:指System系统A:指Analysis分析MSA也就是对量测系统进行分析的方法!2.MSA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原料人机法环測量測量结果好不好測量新生产的产品存在较大的产品变差（PV）；引进新仪器时（EV）；测量操作更换新的人员时（AV）；易损耗之仪器必须注意其分析频率；3.什么情况下做MSA通过测量用数字体现的数据，并不是总能代表事实。因此，有必要对数据的信赖性进行确认。＋=真实值(实际产品变差)测量误差(测量变差)测量值(观察的变差)4.测量值的组成要素测量误差有多大?测量误差的原因是什么?测量工具是否具备分辨率?重复测量也能得到相同的结果吗?用别的测量工具也能得到相同结果吗?测量工具随着时间的推移是否保持稳定状态?怎样提高测量系统?5.MSA分析要确认的信息理想的测量系统应该是每次都能测出真实值。测量系统的质量通常仅仅取决于经过一段时间后产生数据的统计特性：▼Bias偏倚▼Repeatability重复性▼Reproducibility再现性▼Linearity线性▼Stability稳定性6.MSA的统计属性要观察测量误差的主要原因,“重复性(repeatability)”和“再现性(reproducibility)”.要想解决实际PROCESS的波动，应把握测量系统的波动，并把它与PROCESS波动分离.稳定性线性长期PROCESS波动短期PROCESS波动样品的波动实际PROCESS波动重复性校正测量仪器波动作业者波动(再现性)测量波动观察到的PROCESS波动7.过程波动的主要来源Environme设备不稳定性测量仪器环境方法配件磨损电力不稳定性标准次序测量系统变差湿度清洁度震动电压变化气温变化材料测量者灰尘/噪音标准材料量产材料良品材料不良材料保管/管理感觉,气氛熟练度测量位置测量次数测量条件8.MSA变差的因果分析用来获得表示产品或过程特性的数值的系统，称之为测量系统。测量系统是与测量结果有关的仪器、设备、软件、测量程序、测量人员、被测物品和环境的集合。二、MSA相关术语1.测量系统定义12345好的分辨率12345差的分辨率是指测量装置能够测量到最小可检出的单位。※测量刻度应为产品规格或过程波动的十分之一。2.分辨率仪器2平均值真实值平均值仪器1仪器2偏倚仪器1偏倚某一物品理论上的真实值或参考值。测量值平均和真实值的差异。3.真实值4.偏倚（Bias)某标准件，已知值为25.4mm，某机械检查工用精度为0.025mm的游标卡尺测量10次，测量结果如下：25.42525.42525.40025.40025.37525.40025.42525.40025.42525.375把10个测量值相加除以10，得到平均值：25.4051mm偏倚等于平均值减去参考值：25.4051－25.400＝0.0051mm计算偏倚举例仪器1:线形性有问题.测量单位0仪器2:线形性没有问题.0测量单位线性是指量具在其工作范围内偏倚的变化规律。在全部测量范围内，测量值和基准值的差异保持稳定，说明其线性好。5.线性稳定性良好时间2时间1时间1时间2真实值真实值稳定性不好时间3时间3是指随时间变化的偏倚值。根据时间的推移测量结果互不相同时，说明该测量系统缺乏稳定性。6.稳定性由一个人使用同一量具，对同一被测特性进行多次重复测量所得结果之间的偏差，即为测量系统的重复性。真实值平均好的重复性平均差的重复性7.重复性由不同的人使用同一量具，对同一被测特性进行多次重复测量所得结果之间的偏差，即为测量系统的再现性。真实值好的再现性作业者1差的再现性作业者2作业者3作业者1作业者2作业者38.再现性现有硬度为5.0（真实值）的材料.方法1得到的测量值是:3.8,4.4,4.2,4.0方法2得到的测量值是:6.5,4.0,3.2,6.3哪一个方法更正确?方法2因为平均值与“真实”硬度相同。哪一个方法更精密?方法1因为变差很小。应首先的方法是?其理由是?方法1:比起变差，解决平均的变化更为容易。例题1）计划要使用的方法；2）确定评价人的数量、样品数量及重复读数次数；3）从日常操作该仪器的人中挑选评价人；4）样品必须从过程中选取并代表整个工作范围；5）仪器的分辨力应允许至少读取特性的预期过程变差的十分之一；6）确保测量方法（即评价人和仪器）在按照规定的测量步骤测量特征尺寸；2.测量系统研究准备1）测量必须按照随机顺序进行；2）不应让评价人知道正在检查零件的编号；3）测量读数应估计到可得到的最接近的数字；4）研究工作应由知其重要性且仔细认真的人员进行；5）每一位评价人在整个研究过程中应采用相同的测量方法；3.测量系统研究注意事项计量型MSA1)稳定性-均值极差法；2)偏倚-独立样本法；3)偏倚-均值极差法；4)线性-一元线性回归法；5)GRR-均值极差法；6)GRR-CrossedANOVA；7)GRR-NestedANOVA；计数型MSA1)解析法；2)交叉表法；3)信号探测法；测量系统分析方法分类确定某一测量仪器的稳定性是否为可接受。同一评价人对同一样品进行多次测量的情况。通过对测量数据进行统计，得出分析结论。1）稳定性－均值极差法1.计量型MSA(稳定性－均值极差法）a)取得包含1个零件的样本，选取了生产过程输出范围中接近中间值的一个零件。（不能给评价人看到）b)指定1位操作人员在不知情的状况下使用校验合格的量具，共测了5周（25个子组）以上个零件进行测量,并重复3次，将操作员所读数据进行记录,研究其设备的稳定性。c)试验完后,测试人员将量具测出数据计算均值、极差和控制限，并作成均值极差控制图。d)计算结果均值、极差及控制限等。2）分析步骤计算出相应的数值。前提条件:只有当测量系统处于统计稳定状态时,进行偏倚研究才有意义。什么是偏倚-独立样件法?利用一个标准样件对量测系统进行偏倚的分析方法。1）偏倚－独立样本法2.计量型MSA(偏倚－独立样本法）a)取得一个标准样件,并确定其参考值。参考值=XT(注:如不能取得标准值,则选择一件落在生产测量范围中间的生产件作为基准件,将其用更精密的仪器测量该零件N≥10次,取平均值作为参考值)b)让一名评价人以正常方式测量样件N≥10次,并记录结果。c)画直方图：画出数据相对于参考值的直方图,根据专业知识判断是否存在特殊原因或出现异常.如果不存在,继续分析,当n30时,对任何的解释或分析,要特别注意。d)计算数值：2）分析步骤计算N个读值的平均值:nxiXni1计算重复性标准差:公式中可从附表中查到,取g=1,且m=n.确定偏倚中的t统计值:偏倚B=观测到的平均测量值-参考值2)()(dXiXi最小值最大值重复性2dnb重复性bt偏倚结果分析如果0落在偏倚值附件的置信度界限内,则偏在水准上是可接受的.105.0,)]([0)]([2/1,2/1,2/1,通常分布表中查到可以利用可以在附表中查到公式中tttBtBvvbb0(偏倚值)在置信区间之间，则偏倚可接受,否则偏倚不可接受3）判定规则基准值:6.0偏倚15.8-0.225.7-0.335.9-0.145.9-0.156.00.066.10.176.00.086.10.196.40.4106.30.3116.00.0126.10.1136.20.2145.6-0.4156.00.0d)作直方图:e)根据专业知识判断是否存在特殊原因或出现异常，如果没有,继续分析。直方图0123455.65.75.85.966.16.26.36.4其他組界頻率206.2:]1320.0;1186.0[];[:1.61153.005813.00067.0:.505813.01522514.0:.4)15,1(,3:22514.05533.36.54.6)min()max(:.30067.00.60067.6:.2;0067.615:.19975.0;8.102/1,2/1,2/1,222222*151tttddBtddBBttnXmgddxxmmXXBBxXvvvbbbrbbiirriiT查表置信区间计算偏倚值的统计量计算偏倚的的标准差计算均值得到是通过查附其中计算重复性标准计算偏倚计算测量结果的平均值f)计算统计值:因为0落在上述偏倚的95%置信区间之内,所以偏倚等于0的假设在α=5%的水平上是可以接受的。g)结果判定:GRR%30%,则表明系统不可接受。10%GRR%30,系统可接受亦可不接受。GRR%10%,系统可接受。3）判定规则IILSLIIUSLIIIII第I类区坏零件永远被称为坏零件；第II类可能做出潜在的错误决定；第III类好零件永远被称为好零件；1.计数型测量系统是通/止规（go/nogogage)是常用的量具，它只有两种可能的结果；2.计数型测量系统的变差来源应该通过利用了人为因素的研究结果使之最小化；目标计数型测量系统研究利用求出的测量系统的量具特性曲线(GPC),并且确定系统的重复性和偏倚的方法。备注:1.这种量具研究可用于单限值和双限值量具。2.对于双限值量具，假定误差是线性一致的，只需检查一个限值。1）解析法3.计数型MSA(解析法）a)取样，选取需研究的样件,并且必须知道它们的基准值,一般选择8个零件为样件,它们之间的大小间隔应尽可能均匀。基准值最大和最小的零件应该代表过程的范围。b)选择1名评价人:请评价人对每个零件进行连续重复测量20次(a为测量结果为合格的次数),并计算其概率。c)将基准值与计算概率值绘制到正态分布纸上。d)计算偏差与重复性。(如下）2）分析步骤.,,3.313.31:4.t08.1)005.0()995.0(.3)5.0(.2)20,(5.0,5.05.0,5.5.0,5.:.12/1,1.08.1'''分布表查意义值为常数其中计算值重复性偏倚为重复测量的次数为合格的次数当当当计算接受概率计算值为调整因子其中tttRBtPatXPatXEVRPatXLSLBmamaPamamoaPamamoaPaPamaTaTaTt统计值大于t意义值，则偏倚不可接受。3）判定规则测量结果如下:零件基准值XT与测量结果为合格的次数aXTaPa-0.01600.025-0.01510.075-0.01430.175-0.01350.275-0.01280.425-0.011160.775-0.0105180.875-0.01200.975将各零件的基准值XT和对应接受概率Pa构成的点画在正态概率纸上,并进行直线拟合,所得到的一条直线就是这个计数型测量系统的量具特性曲线。Pa=0