五大核心工具之MSA.pptx

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1、MSA测量系统分析测量系统分析Measurement Systems Analysis测量系统分析1、名词、术语2、测量过程3、测量系统误差类型4、测量系统分析方法5、顾客要求测量系统分析1 1、名词、术语、名词、术语1.1、测量： 对某具体事物赋予数字（或数值），以表示它们对于特定特性之间的关系。1.2、量具：任何用来进行测量的装置，也包括通/止规。1.3、测量系统：是对测量单元进行量化或对被测的特性进行评估，其所用的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境及假设的集合，用来获得测量结果的整个过程1.4、 测量系统分析：它使用数理统计和图表的方法对测量系统的误差进行分析,以评估测

2、量系统对於被测量的参数来说是否合适,并确定测量系统误差的主要成份。 2、测量过程2.1、测量系统误差的影响、测量系统误差的影响 不好的零件永远视为不好的零件 可能做出潜在的错误决定 好零件永远被视为好零件 “取伪”、“弃真”的过程发生在区。2、测量过程2.22.2、影响测量系统的因素：、影响测量系统的因素：2、测量过程2.32.3、测量系统变差、测量系统变差a.a.位置变差：位置变差：准确度、偏倚、稳定性、线性b.b.宽度变差：宽度变差：精确度、重复性、再现性、GRR(量具和重复性、再现性)或Gage RR（测量系统的重复性、再现性、测量系统能力、测量系统性能、敏感度、均一性、一致性等）位置的

3、不同尺寸尺寸分布宽度不同2、测量过程2.4、好的测量系统a.a.具有足够的分辨力和敏感度具有足够的分辨力和敏感度 测量增量测量目的测量增量测量目的 10:1 10:1 原则，即仪器的分辨力能将公差原则，即仪器的分辨力能将公差 分分成成1010份以上份以上 b.b.系统系统“受控受控”，在重复测量条件下，测量系统变差原因只能由普通原，在重复测量条件下，测量系统变差原因只能由普通原因造成因造成c.c.为了产品控制，变差应小于规范限值为了产品控制，变差应小于规范限值d.d.为了过程控制，测量系统应小于制造过程变差为了过程控制，测量系统应小于制造过程变差 一个理想的测量系统每次均产生“正确的”测量结果

4、，零变差、零偏移2、测量过程2.5、为什么要进行测量系统分析？、为什么要进行测量系统分析？ 测量数据的广泛应用：探测、评价，如产品检验；还应用于探测、测量数据的广泛应用：探测、评价，如产品检验；还应用于探测、研究，如过程能力研究。研究，如过程能力研究。 数据质量决定了以数据为基础的程序的利益。数据质量决定了以数据为基础的程序的利益。 数据的质量取决于处于稳定条件下进行操作的测量系统。数据的质量取决于处于稳定条件下进行操作的测量系统。 如：过程能力分析之前需对测量系统进行分析如：过程能力分析之前需对测量系统进行分析3.1、偏倚、偏倚 (Bias) 测量的观测平均值和基准值之间的差异 3、测量系统

5、误差类型、测量系统误差类型3.2、线性、线性 (Linearity) 整个量程范围的偏倚改变 3 3、测量系统误差类型、测量系统误差类型3.3、重复性、重复性 (Repeatability)3、测量系统误差类型、测量系统误差类型由一位评价人多次使用一种测量仪器，测量同一零件的同一特性时获得的测量变差 3.4、稳定性、稳定性 (Stability) 偏倚随时间的变化 3、测量系统误差类型、测量系统误差类型3.5、再现性、再现性 (Reproducibility)五大核心工具简介-MSA由不同的评价人使用同一个量具，测量一个零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件的一个特性

6、时产生的测量平均值的变差。测量平均值的变差。3.6、量具重复性和再现性、量具重复性和再现性Gage R&R (repeatability and reproducibility)n 适用于所有列入控制计划的测量系统适用于所有列入控制计划的测量系统v计量型计量型 (Variable)v计数型计数型 (Attribute)3 3、测量系统误差类型、测量系统误差类型4、测量系统分析方法4.1、常用测量系统分析方法分类基本计量型极差法、均值与极差法、方差分析法、偏倚、极差法、均值与极差法、方差分析法、偏倚、线性、控制图法线性、控制图法备注备注基本计数型信号探测法、假设试验分析法、信号探测法、假设试验分

7、析法、小样法小样法不可重复的（破坏性试验）控制图法控制图法复合的系统、量具或试验标准控制图法、方差分析法、回归分析法控制图法、方差分析法、回归分析法4、测量系统分析方法4.2、测量系统分析的顺序 偏倚稳定性线性重复性再现性GRR4、测量系统分析方法4.3、测量系统分析对象 列入控制计划的测量系统 是否每一个都要做： 相同的系列测一个 长度游标卡千分尺力学电子称拉力机4、测量系统分析方法4.4、量具量具 R&R R&R 或或 GRRGRR 量具量具R&RR&R或或GRRGRR是重复性和再是重复性和再现性合成变差的一个估计。现性合成变差的一个估计。换句话说，换句话说，GRRGRR等于系统内部等于系

8、统内部和系统之间的方差的总和。和系统之间的方差的总和。4、测量系统分析方法4.4.14.4.1、量具量具 R&R R&R 或或 GRRGRR分析方法分析方法 均值和极差法（XR）是一种提供测量系统重复性和再现性估计的数学方法。值得注意的是，均值和极差分析方法忽略了被测量的对象零件的内变差（如零件的圆度、锥度、平面度等）。分析步骤： 由分析人员从现场抽取10个零件，作为样本，代表过程变差的实际或预期范围。 指定三位在生产中实施测量的检验人员作为评价人。对抽取的10 个零件进行编号，评价人应不能看到这些编号。4、测量系统分析方法4.4.24.4.2、量具、量具 R&R R&R 或或 GRRGRR分

9、析分析请评价人A以随机的顺序测量抽取的10个零件，由分析人员依据零件的编号将测量结果记录在量具重复性和再现性数据表上。请评价人B和C分别对这10个零件按随机的顺序进行测量，并让他们互不知道对方的测量结果。由分析人员将评价人B和C的测量结果分别按量具重复性和再现性数据表的对应关系填写记录数据。 测量系统分析测量系统分析R&RR&R 均值和极差法均值和极差法4、测量系统分析方法4.4.3、数据计算 依据表格量具重复性和再现性数据表进行计算。a）用第1、2、3行中的最大值减去它们中的最小值，把结果记入第5行。用第6、7、8行中的最大值减去它们中的最小值，把结果记入第10行。用第11、12、13行中的

10、最大值减去它们中的最小值，把结果记入第15行； b）把填入5、10、15行的数据变为正数； c）把第5行的数据相加并除以零件数量，得到评价人A的测量平均极差Ra。同样对第10行、第15行的数据进行处理得到Rb和 Rc；4、测量系统分析方法d）将第5、10、15行的测量平均极差（Ra、Rb、Rc）转记到第17行，将它们相加并除以评价人数，将结果记为R（所有极差的平均值）；e）将R（所有极差的平均值）记入第19行、20行并与D3和D4（控制图常数）相乘，得到极差图的控制下限和上限。如果进行2次实验则D3值为零，D4值为3.27。将计算出的单个极差的上限值（UCLR）填入第19行。少于7次测量的控制

11、下限极差值（LCLR）等于零。h）将第1、2、3行的“平均值”相加，除以实验次数，并将结果填入第4行的Xa栏内。同样，将第6、7、8行的“平均值”相加，将11、12、13行的“平均值”相加，然后分别除以实验次数，并将结果填入第9行、14行的Xb、Xc栏内。4、测量系统分析方法f f）以计算出的极差上限值（UCLR）为对照，对那些大于计算极差的数据进行分析并采用原来的量具、零件和评价人重新进行实验，或剔除那些数据并重新计算平均值；根据修改过的样本容量重新计算所有极差的平均值R及极差的上限值（UCLR）；这样做的目的是纠正造成失控状态的特殊原因。g）将1、2、3/6、7、8/11、12、13行中数

12、值相加。把每行数值之和除以零件数并将结果填入量具重复性和再现性数据表中最右边“平均值”栏内。4、测量系统分析方法i）将第4行、第9行、第14行的平均值中的最大值和最小值相减，将差值填入第18行中标有XDiff的栏内。j）将每个零件的所有测量值相加并除以总的测量次数（实验次数乘以评价人数）；将结果填入第16行零件平均值的栏中。 用此行中最大的零件平均值减去最小的零件平均值，求出零件平均值的极差Rp，也填入表格16行最右边的“平均值”栏内。k）将所有极差的平均值R，平均值中的最大值和最小值之差Xdiff和零件平均值的极差Rp的计算结果转填入量具重复性和再现性报告表格。l）填写表格量具重复性和再现性

13、报告文头所要求的内容。4、测量系统分析方法m）在表格左边标有“测量系统分析”的栏内，依据给定的公式，选择适当的参数，进行计算。n）在表格右边标有“总变差%”的栏内，依据给定的公式进行计算。o）检查计算结果，确认没有计算和其它错误。三个重要的数值 “ R”将第5、10、15行的测量平均极差（Ra、Rb、Rc）转记到第17行，将它们相加并除以评价人数，将结果记为“ R” （所有极差的平均值）； “XDIFF” 将第4行、第9行、第14行的平均值中的最大值和最小值相减，将差值填入第18行中标有XDIFF的栏内。 “ Rp”用16行中最大的零件平均值减去最小的零件平均值，求出零件平均值的极差Rp4、测

14、量系统分析方法 4.4.44.4.4、 结果结果 - - 数值分析数值分析 根据量具重复性和再现性报告的计算结果，对设备变差、评价人变差、重复性和再现性变差、零件变差占整个测量系统的过程变差的百分比进行评价，以确定测量系统是否被允许用于预期的测量用途。测量系统分析测量系统分析R&RR&R 均值和极差法均值和极差法4、测量系统分析方法4.4.54.4.5、GRRGRR（量具的重复性、再现性）（量具的重复性、再现性）接收准则接收准则GRR决策意见10%10%可接收的测量系统可接收的测量系统过程控制图过程控制图10%30%10%30%可能接受，需得到顾客可能接受，需得到顾客同意同意根据测量应用重要性

15、、测量装根据测量应用重要性、测量装置成本、维修费等因素决定置成本、维修费等因素决定（可用于检验）（可用于检验）30%不可接受不可接受需完善需完善4、测量系统分析方法接收准则接收准则 ndc:ndc:区别分类数，区别分类数， ndc5ndc5时测量系统方可接受。时测量系统方可接受。分析：EV%：设备误差（重复性）；AV%：操作者误差（再现性）EV%AV% 仪器需维修；零件变差大；可能需要重新设计量具；需对夹紧装置/固定装置改进AV%EV% 评价者需培训；量具需校准；刻度的不清晰Pv% 零件变差例4、测量系统分析方法4.54.5、计数型测量仪表分析、计数型测量仪表分析-小样法小样法测量方法：测量方法：2 2人，每人测人，每人测2020个零件，测量二次个零件，测量二次接收准则：所有评价全部一致接收准则：所有评价全部一致例例5、顾客要求福特要求福特要求计量型：10个零件 3个人、3次计数型：50个零件，3个人、3次