測量系統分析詳述(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 及責任（由管理部門明確授權）測量系統試驗測量系統試驗測量系統分析測量系統分析方　法方　法MSA方法列表方法列表測量系統分析實施流程圖測量系統分析實施流程圖測量是否已準備是否有不同的測量儀器測量是否任意分配供測試用零件是否超過 300件是否有不同的測量儀器適用的分析時間暫時不考慮計數型量具研究（小樣法）極差法計數型量具研究（大樣法）均值極差法方差分析法圖表分析是是是是是是否否否否否否?分辨力 (分辨率 )?穩定性?偏倚?線性?重復性?再現性測量系統變差測量系統變差 類型類型MSA方法的分類方法的分類MSA計量型 計數型 破壞型計量型計量型 MSA計量型位置分析離散分析穩定性分析偏倚分析線性分析重復性分析再現性分析穩定性分析計數型計數型 MSA計數型風險分析法信號分析法數據解析法破壞性破壞性 MSA破壞 型偏倚分析變異分析穩定性分析法n 量具重復性和再現性Gage RR (repeatability and reproducibility)測量系統分析測量系統分析 MSA測量系統研究測量系統研究n 適用于所有列入控制計劃的測量系統v 計量型 (Variable)v 計數型 (Attribute)n 量具重復性和再現性可接受標準v 低于 10% 誤差 測量系統可接受v 10% 至 30% 誤差 考慮重要性、量具成本、維修成本可能接受v 大于 30%的誤差 需改測量系統分析測量系統分析 MSA測量系統研究測量系統研究在如下情況下顯示測量的分辨力不足：?當極差圖中只有 1個， 2個或 3個極差值在控制 限值內時；?當 4個極差值在控制限值內，且超過四分之一以上的極差為零。測量系統的分辨力測量系統的分辨力 (分辨率分辨率 )?可視分辨率測量儀器可顯示的最小刻度值。?如果相對于過程變差，可視分辨率較小，測量系統將具有足夠的分辨率。?為得到足夠的分辨率，可視分辨率最多是總過程 6?(標準偏差 )的十分之一，而不是傳統的所謂公差范圍的十分之一、測量系統的分辨力測量系統的分辨力 (分辨率分辨率 )1個數據分級24個數據 分級5個以上數據 分級 控制 分析只有在下列條件下才可用于控制：與規范相比過程變差較小；預期過程變差上的損失函數很平緩；過程變差的主要原因導致均值偏移。對過程參數及指數估計不可接受只能表明過程是否正在產生合格零件。依據過程分布可用于半計量控制技術；可產生不敏感的計量控制圖。一般來講，對過程參數及指數的估計，不可接受；只提供粗劣的估計。可用于計量控制圖 建議使用測量系統的分辨力測量系統的分辨力 (分辨率分辨率 )?數據分級數 被測特性將根據測量值分為不同的數據組。?如果不能測定出過程的變差，這種分辨率用于分析不可接受。?如果不能測定出特殊原因的變差，用于控制也不可接受。?測量系統分辨力的判別準則：數據分級數 = (零件變差 /測量系統變差 ) x 測量系統的分辨力測量系統的分辨力 (分辨率分辨率 ) 零件間變差是零件制造過程中形成的變差，是生產過程控制中重點監控的對象。 當測量系統的重復性誤差超過了零件間變差，就像用一個大磅秤稱量小金塊間毫克之差一樣不可接受。 所以一個測量系統是否可接受，應以其測量的重復性、再現性與零件間變差相比較后才能確定。零件間變差零件間變差? 計數型測量系統屬于測量系統中的一類，測量值是一種有限的分級數，與結果是連續值的計量型測量系統不同。最常見的是通過 /不通過量具，只可能有兩種結果。? 與計量型量具不同，計數型量具不能指出一個零件有多好或多壞，只能指出零件可接受或拒絕（如兩個分級）? MSA第三版中介紹的方法： 風險分析法：假設檢驗分析 交叉表方法 信號探測法 解析法計數型測量系統評價計數型測量系統評價? 前題條件：由于此類方法不能量化測量系統的變異性，只有當顧客同意的情況下才能使用。? 使用基礎：良好的統計實踐、了解潛在的可影響產品和測量過程變差源、了解一個不正確的判斷對保持過程或最終顧客的影響。風險分析法風險分析法? 數據收集隨機從過程中抽取 50個零件樣本，以獲得覆蓋過程范圍的零件。使用 3名評價人，每位評價人對每個零件評價 3次，將評價結果記錄在 “ 計數型研究數據表 ” 中。 1代表接受， 0代表不接受。 參見附表 。評價的組織人員通過使用實驗室設備等獲得每個零件的基準值，表中的 “ ” 、 “ +” 、 “ ” 代表零件處于 I區、 III區和 II區。風險分析法風險分析法 穩定性 (或漂移 )，是測量系統在某持續時間內測量同一基準或零件的單一特性時獲得的測量值總變差。穩定性時間 2時間 1測量系統穩定性的分析方法：1) 選定一個標準樣本；2) 同一個評價人按一個固定的周期 (如一星期 )，對標準樣件測量三次；3) 計算平均值和極差；4) 繪制均值極差圖；5) 計算 X、 R和上下控制限；6) 分析均值圖和極差圖的變化趨勢。 穩定性穩定性穩定性分析的做法穩定性分析的做法決定要分析的測量系統選取一標準樣本，取值參考值請現場測量人員連續測量25組數據每次測量 2~5次輸入數據到 EXCEL， XbarR表格中計算控制界限，并用圖判定是否穩定后續持續點圖，判圖保留記錄穩定性分析的做法穩定性分析的做法n自控制計劃中去尋找需要分析的測量系統，主要的考慮來自：n控制計劃中所提及的產品特性n控制計劃中所提及的過程特性決定要分析的測量系統選取一標準樣本，取值參考值請現場測量人員連續測量25組數據每次測量 2~5次輸入數據到 EXCEL， XbarR表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩定后續持續點圖，判圖保留記錄穩定性分析的做法穩定性分析的做法n選取一標準樣品n控制計劃中所提及的產品特性n控制計劃中所提及的過程特性n取出對產品特性或過程特性有代表性的樣本。n針對樣本使用更高精密度等級的儀器進行精密測量十次，加以平均，做為參考值。n如果標準樣本為可溯源的基準值，則直接作為參考值。決定要分析的測量系統選取一標準樣本，取值參考值請現場測量人員連續測量25組數據每次測量 2~5次輸入數據到 EXCEL， XbarR表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩定后續持續點圖，判圖保留記錄穩定性分析的做法穩定性分析的做法n請現場測量人員連續測量 25組數據，每次測量 2~5次。n記錄下這些數據。n一般而言初期的 25組數據最好在短的時間內收集，利用這些數據來了解儀器的穩定狀況 。可能的頻次如：n每小時 1組；n每天 1組；n每周 1組。決定要分析的測量系統選取一標準樣本，取值參考值請現場測量人員連續測量25組數據每次測量 2~5次輸入數據到 EXCEL， XbarR表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩定后續持續點圖，判圖保留記錄穩定性分析的做法穩定性分析的做法n將數據輸入到 excel中。n計算每一組的平均值n計算每一組的 R值。n計算出平均值的平均值n計算出 R的平均值。決定要分析的測量系統選取一標準樣本，取值參考值請現場測量人員連續測量25組數據每次測量 2~5次輸入數據到 EXCEL， XbarR表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩定后續持續點圖，判圖保留記錄穩定性分析的做法穩定性分析的做法n計算控制界限n平均值圖： Xbarbar+A2Rbar, XbarbarnR值圖： D4Rbar, Rbar, D3Rbarn劃出控制界限n將點子繪上n先檢查 R圖，是否連續 25點都在控制界限內，以判定重復性是否穩定。n再看 Xbar圖，是否連績 25點都在控制界限內，以判定偏移是否穩定。n若控制圖穩定， 可以利用 Xbarbar標準值，進行偏差檢定，看是否有偏差。n若控制圖穩定， 可以利用 Rbar/d2來了解儀器的重復性。決定要分析的測量系統選取一標準樣本，取值參考值請現場測量人員連續測量25組數據每次測量 2~5次輸入數據到 EXCEL， XbarR表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩定后續持續點圖，判圖保留記錄穩定性分析的做法穩定性分析的做法n后續持續點圖、判圖n如果前面的控制圖是穩定的，那么就可以將此控制界限做為控制用控制界限。n我們后續就固定時間，使用同樣的樣本、同樣的測量儀器，同樣的測量人員。n此時由于樣本、儀 器 、人都是固定的，所以如果繪出來的圖形有異常，一般就代表儀器有問題，要進行相應的處理。n異常的判定n采用 點 、線、面原則識別異常因素n異常的處理nR圖失控，表明不穩定的重復性，可能什么東西松動、阻塞、變化等。nXBAR失控，表明測量系統不再正確測量，可能磨損，可能需重新校準。決定要分析的測量系統選取一標準樣本，取值參考值請現場測量人員連續測量25組數據每次測量 2~5次輸入數據到 EXCEL， XbarR表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩定后續持續點圖，判圖保留記錄穩定性分析的做法穩定性分析的做法n保留記錄n各項的分析記錄要保存下來，可以和 PPAP檔案存放在一起，以有效證明公司的測量儀器其測量能力是足夠的。決定要分析的測量系統選取一標準樣本，取值參考值請現場測量人員連續測量25組數據每次測量 2~5次輸入數據到 EXCEL， XbarR表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩定后續持續點圖，判圖保留記錄范例范例10/16 10/22 10/28 11/12 11/18 11/19 1/15 6/19 10/12 11/20 12/9 1/12 2/13 3/20 4/11 5/20 6/19 6/28 7/6 07/21 8/9 8/22 9/7 9/11 10/9 n 穩定性 (Stability)（漂移） 指測量系統在某持續時間內測量同一基準或零件的單一特性時獲得的測量值總變差。穩定性是變差對時間的增量。位置變差－穩定性位置變差－穩定性測量系統誤差的類型測量系統誤差的類型穩定性穩定性 穩定性? 選取樣本（具備預期測量的最低、最高值和中程數的標準樣本是較理想的）? 定期測量? 建立均值極差圖? 分析評價失控或不穩定狀態? 極差圖的失控狀態表明不穩定的重復性 (儀器夾緊裝置松動、氣路部分閉塞、電壓變化等 )；? 均值圖失控表明測量系統不再正確地測量。應確定原因，加以糾正。如果原因是磨損，則需重新校準。 測量系統分析－穩定性測量系統分析－穩定性進行研究1) 取一個樣本并建立相對于可溯源標準的基準值。如果該樣品不可獲得，選擇一個落在產品測量中程數的生產零件，指定其為穩定性分析的標準樣本。對于追蹤測量系統穩定性，不需要一個已知基準值。 具備預期測量的最低值，最高值和中程數的標準樣本是較理想的。建議對每個標準樣本分別做測量與控制圖。 確定穩定性的指南確定穩定性的指南2) 定期（天，周）測量標準樣本 3~5次，樣本容量和頻率應該基于對測量系統的了解。因素可以包括重新校準的頻次、要求的修理、測量系統的使用頻率、作業條件的好壞。應在不同的時間讀數以代表測量系統的實際使用情況，以便說明在一天中預熱、周圍環境和其它因素發生的變化。 3) 將數據按時間順序畫在 XR或 XS控制 圖上確定穩定性的指南確定穩定性的指南? 結果分析 — 作圖法? 4）建立控制限并用標準控制圖分析評價失控或不穩定的狀態。? 結果分析 — 數據法? 除了正態控制圖分析法，對穩定性沒有特別的數據分析或指數。確定穩定性的指南確定穩定性的指南? 舉例 穩定性 為了確定一個新的測量裝置的穩定性是否可以接受，工藝小組在生產工藝中程數附近選擇了一個零件。這個零件被送到測量實驗室，確定基準值為 。小組每班測量這個零件 5次，共測量 4周（ 20個子組）。收集所有數據以后， XR 圖就可以做出來了。確定穩定性的指南確定穩定