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1、测量系统分析(MSA)高级讲师：陈忠敏 二00七年一月一十八日,第三版和第二版MSA的区别,ISO/TS16949:2002与MSA,要求条文 为分析在每一种类型的测量和试验设备系统结果中出现的变差，必须进行统计研究。此要求必须适用于在控制计划中涉及的测量系统。所用的分析方法和接收准则必须与顾客关于测量系统分析的参考手册相一致。如果得到顾客的批准，也可采用其它的分析方法和接收准则。.(如:偏倚、线性、稳定性、重复性、再现性研究）。 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。 测量分析方法及接受准则应与测量分析参考手册一致。 经顾客批准，可以采用其它方法及接受准则。 MSA手册强
2、调要有证据证明上述要求已达到。 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“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。,什么是测量系统,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(increments )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
3、系统统计特性的最大变差小于过程变差和规范宽度较小者.,人 设备 材料 方法 环境 输入,测量过程,数据,输出,什么是数据的质量?,如何评定数据质量 测量结果与“真”值的差越小越好. 数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分级的概率.,数据的类型 计量型数据 Variable data 计数型数据 Attribute data,标准的传递,追朔性: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.,国际实验室,国际实验室,国际认可的 校准机构,企业的校准 实
4、验室,生产现场,检测设备 制造厂,国际标准,国家标准,地方标准,公司标准,测量结果,测量系统评定的两个阶段,第一阶段(使用前) 确定统计特性是否满足需要? 确认环境因素是否有影响? 第二阶段(使用过程) 确定是否持续地具备恰当的统计特性?,评价测量系统的三个基本问题,是否有足够的分辩率? 是否统计稳定? 统计特性用于过程控制和分析是否可接受? 盲测法 在实际测量环境下,在操作者事先不知正在对该测量系统进行评定的条件下,获得测量结果. 向传统观念挑战 长期存在的把测量误差只作为公差范围百分率来报告的传统,是不能面临未来持续改进的市场挑战.,测量系统特性及变差类型和定义,观测的平均值,基准值基准值
5、,偏倚,测量系统分析(MSA),稳定性,时间2,时间1,基准值,观测的平均值,有偏倚,无偏倚,测量系统分析(MSA),操作者A,操作者B,再现性,操作者C,测量系统是否被接受由GRR和ndc决定。,测量系统的重复性与再现性,(1)测量数据,(3)再现性分析,评价人均值极差 R0=X2-X1=216.9-216.3=0.6 ，E=R/d2*, 计算再现性：d2* = d2* (m，g)，M=测量次数 AV= - = ( ) - =1.0mm,R0 d2*2,2,_,2e nr,0.6 1.42-,2,1.452 53,g=零件数量操作人数,(4)零件间变差分析,计算均值控制限 UCLX=X+A2
6、R=216.6+1.0232.5=219.2mm UCLX=X+A2R=216.6-1.0232.5=214.1mm 分析控制图（一半以上点应在控制限外） 计算零件间变差 PV= = =12.8mm,RP d2*,6.2 2.48,(5)计算双性R&R,R&R= (EV)2+(AV)2=7.52+1.02=7.6mm,(6)计算过程总变差,TV= (PV)2+(R&R)2=12.82+7.62=14.9mm,(7)计算双性对总变差的比例,%R&R= 100%= 100% =50.7 %,7.6 14.9,R&R TV,计量型-极差法,分级数ndc的计算 Ndc=1.41(PVGRR)(取整数部
7、分) 分级数ndc决定准则； ndc应该大于或等于5，即：ndc5。 ndc5说明测量系统有足够的分辨力。,计量型-均值极差法,计量型-均值极差法,评定原则,分析: 重复性比再现性大 (1)仪器需要维护. (2)量具刚度不足. (3)夹紧和检测点需改进. (4)零件内变差(失圆锥度等)过大. 再现性比重复性大 (1)评价人培训不足. (2)刻度不清晰. (3)需要某种辅助器具.,大样法,大样法是针对计数型的测量系统，50件，3人，每人测三次，计算一致性，也就是KAPPA 这种方法是对计数型量具事先预知的50个零件基准值的测定，求出重复性和再现性（GRR），通过对双性的判断准则，确定计数型量具的
8、可接收否。 作法：（参见MSA手册Page109）,取50个零件，这50个零件要有临近公差上下最边缘的零件。 确定基准值，将50个零件，用高精度量具测量出数据，做为基准值。3、请3个测量员，对50个零件，每人测量3次，得到数据表,大样法,将上面50个零件（样件）的基准，由小到大（大到小）排列。 按3个人判定结果一致的要求，在50个零件的后面记录上接收或拒收，为区（-）、区（x）、其次为区，记为“+”。A点：被所有人拒收的规范下限，1区中，最大的基准值（最前一个零件）。 B点：被所有人接收的，区中，最小的一个基准值（最后一个零件）。C点：被所有人接收中，区中，最大的一个基准值（最前一个零件）。D点：被所有人拒收的规定上限，区中，最小的基准值（最后一个零件）。 用线段AB和线段CD的长度的平均值做为GRR，,大样法,%GRR10% 接收10%GRR30% 条件接收%GRR30% 拒收 几点说明：信号探测法的准确性，受A、B、C、D的位置，即选定作为样件的零件的影响，零件选的远离TU、TL，那么GRR就大；贴近，GRR就小，由此影响量具的接收。 公差上界TU和下界TL，如不知道，就要计算零件的变差，做为过程总变差，此时零件的选择应考虑时间，使得抽取的零件能真正代表过程。 这种方法是一种近似方法。,大样法,