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1、 MSA測量系統(tǒng)分析 TS16949五大工具培訓(xùn)教材系列三 課程內(nèi)容為什么要實(shí)施MSA 什么是MSA 如何實(shí)施MSA 如何分析MSA 培訓(xùn)目標(biāo) 了解MSA5性分析 及應(yīng)用5性分析確保量測系統(tǒng)能滿足測試過程中的要求 MSA 1 是一種系統(tǒng)性的方法2 監(jiān)測總變異中測量系統(tǒng)占的比例3 人的誤差和設(shè)備誤差占總誤差的百分比 重點(diǎn) MSA分析方法 重復(fù)性 再現(xiàn)性 線性 穩(wěn)定性 偏倚 課程分兩部分 一 基礎(chǔ)篇1 測量過程的理解2 測量過程基礎(chǔ)術(shù)語3 測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性二 方法篇1 MSA的策劃2 MSA研究準(zhǔn)備3 MSA分析 重點(diǎn)計量型測量系統(tǒng)分析 一 基礎(chǔ)篇 前言企業(yè)經(jīng)常會用到數(shù)據(jù)進(jìn)行管理 沒有數(shù)據(jù)就沒有

2、標(biāo)準(zhǔn) 也就沒有管理 如不能用數(shù)據(jù)表示我們所知 那么我們對他所知不多 所知不多將無法控制它 那就要靠運(yùn)氣了 1 1測量的用途 1 測量是對制造過程進(jìn)行調(diào)整的決定的依據(jù)如 注塑工序的一個關(guān)鍵尺寸 用X R圖 有控制點(diǎn) 超出異常則調(diào)整2 確定在2個或多個變數(shù)之間是否存在重大的相互關(guān)系注塑 時間 溫度等等參數(shù)與某種產(chǎn)品尺寸 性能的關(guān)系MSA組成 量具 被測量工件 測量人員 程序方法等及他們之間交互作用共同構(gòu)成MSA 測量數(shù)據(jù)和產(chǎn)品一樣有質(zhì)量高數(shù)據(jù)和質(zhì)量低數(shù)據(jù) 低質(zhì)量數(shù)據(jù) 錯誤結(jié)論MSA重要性 本身從原料 測量 加工過程 經(jīng)過測量得出結(jié)果測量過程受人 機(jī) 料 法 環(huán) 測的影響如測量方式不對 好的測為壞的

3、 不合格測量合格 這時不能得到真正的產(chǎn)品或過程的一個特性 7 6 1測量系統(tǒng)分析 為分析在各種測量和試驗(yàn)設(shè)備系統(tǒng)測量結(jié)果存在的變差 應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)統(tǒng)計研究 此要求必須適用于在控制計劃中提出的測量系統(tǒng) 所用的分析方法及接收準(zhǔn)則 應(yīng)符合與顧客關(guān)于測量系統(tǒng)分析的參考手冊的要求 如果得到顧客批準(zhǔn) 也可采用其它分析方法和接收準(zhǔn)則 PPAP手冊中規(guī)定 對新的或進(jìn)的量具測量和試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)參考MSA手冊進(jìn)行變差研究APQP手冊中規(guī)定 MSA分析計劃及分析報告為的輸出之一 主要對控制計劃提出的MSA進(jìn)行測量系統(tǒng)分析 MSA結(jié)果 接收標(biāo)準(zhǔn) 分析方法必須和顧客一致 MSA分析的對象 TS 16949標(biāo)準(zhǔn) 7 6監(jiān)視和測量

4、設(shè)備的控制 對MSA的理解應(yīng)掌握如下知識 1 過程應(yīng)做什么 常用客戶圖紙或工程規(guī)范去了解過程應(yīng)做什么 也就是客戶的一個要求 2 過程會出什么錯 一般用FMEA與效果分析的一個結(jié)果去了解過程會出什么錯 如注塑產(chǎn)品 外觀不合格 留痕 尺寸等3 過程正在做什么 注塑溫度 時間 過程是否穩(wěn)定通過首檢 專檢了解尺寸是否在控制之中 通常的檢驗(yàn)檢驗(yàn) 使我們確認(rèn)過程是否穩(wěn)定我們把檢驗(yàn)作為一個過程來管理他的輸出 決定過程是否可接受 測量 1 2 過程與量測過程比較 測量過程 可用以前用過的對所有過程用過的一個管理統(tǒng)計和邏輯技術(shù)對測量過程重點(diǎn)掌握 測量設(shè)備的資源 如何正確使用這些設(shè)備 測量設(shè)備的內(nèi)容是什么 測尺寸

5、 性能 如何分析和解釋測量結(jié)果 監(jiān)視和控制這個測量過程 一般過程 輸入 活動 輸出 簡單說 人和量具的誤差 可理解為測量系統(tǒng)誤差 更準(zhǔn)確一點(diǎn)說 是系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)間的誤差所占總誤差的比率 按照國際標(biāo)準(zhǔn) MSA的誤差占總比率 30 MSA測量的數(shù)據(jù)不可用MSA的誤差占總比率 10 OK可做為調(diào)整工藝的依據(jù) MSA特性理想的MSA應(yīng)是零方差 零偏移 錯誤為零概率的統(tǒng)計特性 實(shí)際不存在 1 相對好的MSA 足夠的分辨率和靈敏度 足夠 1 10法則 儀器公差 變差分十份2 MSA變差由普通原因引起 不能由特殊原因引起 普通原因 具有穩(wěn)定的可重復(fù)的分布過程中許多變差的原因 即處于統(tǒng)計受控狀態(tài) 特殊原因 可查

6、明原因 指造成不是始終作用于過程的變差的原因 普通原因 不可避免的原因 如 轉(zhuǎn)速 原材料材質(zhì)在允許范圍內(nèi)的變化同一卡尺 同一人測量零件 一個測3次 每次誤差用同一儀器 同一人測量相同產(chǎn)品數(shù)次 短期內(nèi)測量的差異 特殊原因 未按操作規(guī)程作業(yè) 設(shè)備壞了 換人 材料混批 量具未準(zhǔn)備所造成的變異 好的測量系統(tǒng) 對產(chǎn)品控制 要求對MSA的一個變異與公差相比必須小于特性的公差的評價的MSA 故對產(chǎn)品控制來說 一般MSA誤差除以這個公差 用T表示 對過程控制 要求MSA的變異 應(yīng)顯示有效的分辨率而且比過程變差相比較小 通用6 變差來表示 過程控制一個產(chǎn)品控制 一個過程控制我們關(guān)心MSA誤差的來源 一般儀器 分

7、辨率 重復(fù)性 準(zhǔn)確度 機(jī)器的一種損壞程度 對MSA 被測工件間差異 執(zhí)行測量的不完整 操作者之間 準(zhǔn)確度 精密度 檢驗(yàn)者之間 訓(xùn)練技能 環(huán)境 方法和材料 美 日 中標(biāo)準(zhǔn)可能不一樣 材料差異 量具 測量定義為賦值 或數(shù) 就是賦予給它一定的數(shù)量的值 量具 任何用來獲得測量結(jié)果的裝置 經(jīng)常用來特指用在車間的裝置 包括通過 不通過裝置 測量系統(tǒng) 是用來對被測特性賦值的操作 程序 量具 設(shè)備 軟件以及操作人員的集合 用來獲得測量結(jié)果的整個過程 術(shù)語 敏感度 Sensitivity 敏感度是指能產(chǎn)生一個可檢測到 有用的 輸出信號的最小輸入 它是測量系統(tǒng)對被測特性變化的回應(yīng) 敏感度由量具設(shè)計 分辨力 固有質(zhì)

8、量 OEM 使用中保養(yǎng) 以及儀器操作條件和標(biāo)準(zhǔn)來確定 它通常被表示為一測量單位 數(shù)據(jù)2大類連續(xù) 計量型不連續(xù) 離散 計數(shù)型成功或不成功等 標(biāo)準(zhǔn) 指用以計數(shù)的標(biāo)準(zhǔn) 或者說是基準(zhǔn) 校準(zhǔn) 在規(guī)定的條件之下 建立我們的測量設(shè)備和已知基準(zhǔn)值和不確定度 可塑性 標(biāo)準(zhǔn)之間的一種操作 例 我們用游標(biāo)卡尺 千分尺每年到技術(shù)監(jiān)督局進(jìn)行校準(zhǔn) 這些測量設(shè)備和國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行追溯 測量儀器 分辨率 分辨率 分辨力 可讀性 分辨率 別名 最小的讀數(shù)的單位 測量分辨率 刻度限度或探測度 為測量儀器能夠讀取的最小測量單位 強(qiáng)調(diào) 與過程變差和公差比較小的去比較 過程變差小 用過程變差 公差小用公差 通常在國際上應(yīng)用得比較多 量具的

9、GRR 即一個MSA的重復(fù)性和再現(xiàn)性的合成 變差的一個估計 由設(shè)計單位決定的一種固有一種特性 測量或儀器輸出的最小刻度單位 總是以測量單位報告 1 10經(jīng)驗(yàn)法則 測量系統(tǒng)的有效分辨率 1 要求不低于過程變差或允許偏差 tolerance 的十分之一 2 零件之間的差異必須大于最小測量刻度 極差控制圖可顯示分辨率是否足夠看控制限內(nèi)有多少個數(shù)據(jù)分級不同數(shù)據(jù)分級 ndc 的計算為 ndc 零件的標(biāo)準(zhǔn)偏差 總的量具偏差 1 41 一般要求它大于4才可接受 GRR變差 測量分辨率描述了測量儀器分辨兩個部件的測量值之間的差異的能力 GRR 系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)間變差之和國際標(biāo)準(zhǔn) 均指GRR占總誤差百分比 指系統(tǒng)內(nèi)

10、和系統(tǒng)間變差之和 測量系統(tǒng)誤差包括 用于量具的偏移 復(fù)性 再現(xiàn)性 線性 穩(wěn)定性 五種誤差合成的一個變差 總誤差中還有一個大類 叫零件變差零件變差一般用PV表示 這里強(qiáng)調(diào)的是一個過程控制 測量結(jié)果顯示過程是穩(wěn)定的 受控的 過控制 受控 不受控2種 特性特性較多 統(tǒng)計量大組成5個 復(fù)性 再現(xiàn)性 線性 穩(wěn)定性 偏倚 偏移 是觀測結(jié)果的平均值與基準(zhǔn)值的一個差值 基準(zhǔn)值 可以用更高等級的測量設(shè)備進(jìn)行多次測量獲得所取的一個平均值 造成過大偏移的可能原因 儀器需要校準(zhǔn) 儀器設(shè)備部或裝置的磨損 磨損或損壞的一個基準(zhǔn) 校準(zhǔn)不當(dāng)或鞏固調(diào)查 測量錯誤的一個特性 測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性 Bias偏倚 Bias Repea

11、tability重復(fù)性 precision精度 Reproducibility再現(xiàn)性Linearity線性Stability穩(wěn)定性 偏倚 是測量結(jié)果的觀測平均值與基準(zhǔn)值的差值 真值的取得可以通過采用更高等級的測量設(shè)備進(jìn)行多次測量 取其平均值 1 偏倚 Bias 儀器需要校準(zhǔn)儀器 設(shè)備或夾緊裝置的磨損磨損或損壞的基準(zhǔn) 基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差校準(zhǔn)不當(dāng)或調(diào)整基準(zhǔn)的使用不當(dāng)儀器質(zhì)量差 設(shè)計或一致性不好線性誤差應(yīng)用錯誤的量具 不同的測量方法 設(shè)置 安裝 夾緊 技術(shù)測量錯誤的特性量具或零件的變形環(huán)境 溫度 濕度 振動 清潔的影響違背假定 在應(yīng)用常量上出錯應(yīng)用 零件尺寸 位置 操作者技能 疲勞 觀察錯誤 1 1造成過

12、份偏倚的可能原因 重復(fù)性 指由同一個操作人員用同一種量具經(jīng)多次測量同一個零件的同一特性時獲得的測量值變差 四同 2 重復(fù)性 Repeatability 零件 樣品 內(nèi)部 形狀 位置 表面加工 錐度 樣品一致性 儀器內(nèi)部 修理 磨損 設(shè)備或夾緊裝置故障 質(zhì)量差或維護(hù)不當(dāng) 基準(zhǔn)內(nèi)部 質(zhì)量 級別 磨損方法內(nèi)部 在設(shè)置 技術(shù) 零位調(diào)整 夾持 夾緊 點(diǎn)密度的變差評價人內(nèi)部 技術(shù) 職位 缺乏經(jīng)驗(yàn) 操作技能或培訓(xùn) 感覺 疲勞 環(huán)境內(nèi)部 溫度 濕度 振動 亮度 清潔度的短期起伏變化 違背假定 穩(wěn)定 正確操作儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)健性 一致性不好應(yīng)用錯誤的量具量具或零件變形 硬度不足應(yīng)用 零件尺寸 位置 操作者技

13、能 疲勞 觀察誤差 易讀性 視差 2 重復(fù)性不好的可能原因 由不同操作人員 采用相同的測量儀器 測量同一零件的同一特性時測量平均值的變差 三同一異 3 再現(xiàn)性 Reproducibility 零件 樣品 之間 使用同樣的儀器 同樣的操作者和方法時 當(dāng)測量零件的類型為A B C時的均值差 儀器之間 同樣的零件 操作者 和環(huán)境 使用儀器A B C等的均值差標(biāo)準(zhǔn)之間 測量過程中不同的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)的平均影響方法之間 改變點(diǎn)密度 手動與自動系統(tǒng)相比 零點(diǎn)調(diào)整 夾持或夾緊方法等導(dǎo)致的均值差 3 1再現(xiàn)性不好的可能潛在原因 評價人 操作者 之間 評價人A B C等的訓(xùn)練 技術(shù) 技能和經(jīng)驗(yàn)不同導(dǎo)致的均值差 對于產(chǎn)

14、品及過程資格以及一臺手動測量儀器 推蕮進(jìn)行此研究 環(huán)境之間 在第1 2 3等時間段內(nèi)測量 由環(huán)境循環(huán)引起的均值差 這是對較高自動化系統(tǒng)在產(chǎn)品和過程資格中最常見的研究 違背研究中的假定儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)健性操作者訓(xùn)練效果應(yīng)用 零件尺寸 位置 觀察誤差 易讀性 視差 3 1再現(xiàn)性不好的可能潛在原因 基準(zhǔn)值 較小的偏倚 基準(zhǔn)值 較大的偏倚 量測平均值 低量程 量測平均值 高量程 基準(zhǔn)值 量測值 無偏倚 偏倚 線性 變化的線性偏倚 在量具預(yù)期的工作范圍內(nèi)的偏倚值的差值例 一把游標(biāo)卡尺 幾個刻度50 100 150 250這四個不同刻度之間 他們的偏移是否成一條線性 4 線性 Linearity 儀器

15、需要校準(zhǔn) 需減少校準(zhǔn)時間間隔 儀器 設(shè)備或夾緊裝置磨損 缺乏維護(hù) 通風(fēng) 動力 液壓 腐蝕 清潔 基準(zhǔn)磨損或已損壞 校準(zhǔn)不當(dāng)或調(diào)整基準(zhǔn)使用不當(dāng) 儀器質(zhì)量差 設(shè)計或一致性不好 儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)定性 應(yīng)用了錯誤的量具 不同的測量方法 設(shè)置 安裝 夾緊 技術(shù) 量具或零件隨零件尺寸變化 變形 環(huán)境影響 溫度 濕度 震動 清潔度 其它 零件尺寸 位置 操作者技能 疲勞 讀錯 4 1線性誤差的可能原因 穩(wěn)定性 時間1 時間2 是測量系統(tǒng)在某持續(xù)時間內(nèi)測量同一基準(zhǔn)或零件的單一特性時獲得的測量值總變差 5 穩(wěn)定性 Stability 儀器需要校準(zhǔn) 需要減少校準(zhǔn)時間間隔儀器 設(shè)備或夾緊裝置的磨損正常老化或退化

16、缺乏維護(hù) 通風(fēng) 動力 液壓 過濾器 腐蝕 銹蝕 清潔磨損或損壞的基準(zhǔn) 基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差校準(zhǔn)不當(dāng)或調(diào)整基準(zhǔn)的使用不當(dāng)儀器質(zhì)量差 設(shè)計或一致性不好儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)健性不同的測量方法 裝置 安裝 夾緊 技術(shù)量具或零件變形環(huán)境變化 溫度 濕度 振動 清潔度違背假定 在應(yīng)用常量上出錯應(yīng)用 零件尺寸 位置 操作者技能 疲勞 觀察錯誤 5 1不穩(wěn)定的可能原因 MSA變差對決策影響很大 分兩大類1 對產(chǎn)品的控制 關(guān)注零件是否在明確的目錄之內(nèi)或在規(guī)格之內(nèi)2 對過程控制過程是否穩(wěn)定和可接受對產(chǎn)品接受的影響分為兩大類 1 將好的判為壞的 生產(chǎn)者的一個風(fēng)險原因 平均值在合格區(qū)域之內(nèi) 由于存在測量系統(tǒng)誤差 人的誤差或量

17、具的誤差 造成誤判 第一類風(fēng)險2 將壞的判為好的 顧客的一個風(fēng)險原因 平均值在不合格區(qū)域之內(nèi) 由于存在測量系統(tǒng)誤差 人的誤差或量具的誤差 造成誤判 第二類風(fēng)險 6 測量系統(tǒng)變差的影響 對于公差 對于零件誤判潛在的因素 只在測量系統(tǒng)誤差和公差交叉的時候存在 一般分為三個區(qū)域 第一類區(qū)域 完全不合格第二類區(qū)域 容易造成上述兩類錯誤第三類區(qū)域 完全合格為減少第二類的狀況 有兩種選擇 1 改進(jìn)生產(chǎn)區(qū)域 即減少過程偏差 沒有零件在第二區(qū)域內(nèi)2 改進(jìn)測量系統(tǒng) 減少M(fèi)SA的變差 減少二區(qū)域的面積 最小限度地作出錯誤的一個風(fēng)險 GRR對能力指數(shù)細(xì)微的一個影響 是它的一個觀察的CP值和真實(shí)的CP值之間 由于有測

18、量誤差的存在會有很大的影響 即 當(dāng)實(shí)際CP 2 0時 MSA 0 1 則觀測到的CP 過程能力 才是1 96 如MSA誤差從0 1變?yōu)? 3 觀測到的CP變?yōu)? 71如果MSA誤差為0 6 觀測到的CP變?yōu)? 2如果我們不知道MSA誤差為60 1 2明顯小于國際標(biāo)準(zhǔn)1 33 這時本來是儀器問題 而去尋找制程問題 如注塑去改變溫度 壓力 時間 就會白費(fèi)努力 造成很大的浪費(fèi) 所以對一個新過程的接收 了解MSA誤差非常主要 理想的測量系統(tǒng)在每次使用時 應(yīng)只產(chǎn)生 正確 的測量結(jié)果 每次測量結(jié)果總應(yīng)該與一個標(biāo)準(zhǔn)值相符 一個能產(chǎn)生理想測量結(jié)果的測量系統(tǒng) 應(yīng)具有零變差 零偏倚和所測的任何產(chǎn)品錯誤分類為零概率

19、的統(tǒng)計特性 第二部分方法篇 第二講MSA的統(tǒng)計特性 方法 MSA策劃MSA研究準(zhǔn)備MSA分析方法 5個統(tǒng)計特性計量型MSA分析計數(shù)型MSA分析2 1MSA策劃 人員 方法還要考慮它的一個長期的穩(wěn)定性 一些特殊的一個考慮 如檢測者的一個素質(zhì)或健康問題都是策劃時應(yīng)該考慮到的 即MSA實(shí)施的策劃 P階段2 2MSA研究準(zhǔn)備 對MSA評價兩個階段第一階段 主要了解該測量過程 并確定該測量系統(tǒng) 是否滿足我們的要求 目的 1 MSA是否具有所需要的統(tǒng)計特性沒有就沒法做MSA誤差的一個分析 必須在使用前進(jìn)行 2 哪種環(huán)境因素對MSA有顯著的影響 溫度 濕度 振動 來決定我們使用的空間或環(huán)境 第二階段的評定

20、目的是驗(yàn)證一個測量系統(tǒng) 一旦被認(rèn)為是可行的 應(yīng)持續(xù)具有恰當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計特性 或者說具有受控 通常用穩(wěn)定性分析 偏移分析 線性分析 重復(fù)性 再現(xiàn)性分析方法 MSA準(zhǔn)備 1 計劃 將使用的方法是什么 如我們用工程決策直接觀察 或在量具研究決定是否評價人在校準(zhǔn)或使用儀器中產(chǎn)生影響 人為作用大 卡尺人為作用小 測量程序2 評價人數(shù)量 樣品數(shù)量 重復(fù)讀數(shù)的次數(shù) 預(yù)先應(yīng)確定 一般采用 三三十法則三人 三次 十個零件 二二十二二五 樣品可以是5個 10個 關(guān)鍵尺寸需要更多的零件或者試驗(yàn) 原因量具研究評價所需要的置信度 故數(shù)量要多一點(diǎn) 10個最好 另外一種因素 零件的結(jié)構(gòu) 一些大的零件或重的零件可以規(guī)定比較小的樣品

21、 或較多的試驗(yàn) 都要考慮三三十的法則 由于其目的是研究整個測量系統(tǒng)或叫量具的誤差 則 人的選擇 非常重要日常操作該儀器的人當(dāng)中挑選樣品 必須從過程當(dāng)中選取 并代表其整個工作范圍 有時每天選一個樣品 持續(xù)若干天 也可能十天半月一個月 甚至2個月 根據(jù)產(chǎn)品不同而不同 原因 因?yàn)檫@些零件被認(rèn)為是產(chǎn)品變差的全部范圍 即考慮到產(chǎn)品的誤差 故對每個零件將測若干次 可以是三次 二次 必須對每個零件編號 以便識別 儀器分辨率應(yīng)容許至少讀取數(shù)特性的預(yù)期過程變差的1 10 例 過程變差0 001 三位儀器能讀取的為 0 0001四位確保測量方法 在規(guī)定的操作步驟 測量特征尺寸是否正確地進(jìn)行分析測量 其中一個關(guān)鍵點(diǎn)

22、 取樣的一個代表性 MSA執(zhí)行的中心點(diǎn) 1 測量應(yīng)按隨機(jī)的順序目的 確保研究過程產(chǎn)生的任何漂移變化是隨機(jī)分布的 評價人不應(yīng)知道正檢查零件的編號 以避免可能的偏移 但我們進(jìn)行研究的人員應(yīng)知道正檢查零件編號并記錄 2 在設(shè)備讀數(shù)當(dāng)中 我們應(yīng)讀取到最小刻度的一半 如 最小讀數(shù)0 0001四位 則做MSA研究時則每個讀數(shù)的估計應(yīng)該圓整為0 00005五位 另外研究工作應(yīng)是知道其重要性 且仔細(xì)認(rèn)真的人員進(jìn)行 關(guān)鍵結(jié)果分析進(jìn)行分類 1 一個是位置的誤差 通過分析偏移和線性來確定MSA偏移或線性的誤差若是與零誤差差別比較明顯 或超出量具校準(zhǔn)程序確定的最大容許誤差 肯定不可接受 此時 應(yīng)校準(zhǔn)MSA減小該誤差

23、偏移與零誤差差別小 2 關(guān)于寬度誤差 MSA的變異是否令人滿意的準(zhǔn)則 取決于MSA變差 被MSA變差掩蓋掉的生產(chǎn)制造過程變異性的百分比 或零件公差的百分比 即系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)間的誤差占總誤差的多少 人和設(shè)備占50 一樣則測量數(shù)據(jù)不可用 即測量結(jié)果錯誤 國際標(biāo)準(zhǔn) GRR 10 OKGRR 30 不可接受 通過努力改進(jìn)MSA 儀器更新 校準(zhǔn) 人培訓(xùn) 10 30 根據(jù)應(yīng)用的重要性 關(guān)系到產(chǎn)品的安全特性 重要特性 不能接受 一般特性可以接受 還要考慮測量裝置的成本 維修成本可能可以接受此外 一個重要的指標(biāo) 過程能被測量系統(tǒng)區(qū)分開的一個分級數(shù)應(yīng)大于等于5 一般用NDC表示NDC要求MSA誤差 分辨率應(yīng)把過程

24、變差能分成5等份以上 測量系統(tǒng)分析方法 位置誤差 用分析偏移和線性來確定 寬度誤差 即重復(fù)性和再現(xiàn)性 判別標(biāo)準(zhǔn)10 10 30 30 以上過程能被測量系統(tǒng)區(qū)分開的一個分級數(shù)NDC應(yīng)該大于5 簡單理解為MSA分辨率把過程變差5等份以上 MSA分析方法 分析時間 2個階段一階段 1 有新的產(chǎn)品 零件誤差不同 一般叫代表性PV不同 需要進(jìn)行2 新儀器有不同 需要二階段 1 新操作人員MSA方法 計量型計數(shù)型破壞型 計量型 位置分析 離散分析 穩(wěn)定性分析 偏移分析 線性分析 重復(fù)性 再現(xiàn)性 穩(wěn)定性 計數(shù)型 風(fēng)險分析 信號分析 數(shù)據(jù)解析法 MSA分析方法的分類 重復(fù)性分析 再現(xiàn)性分析 線性分析 穩(wěn)定性分

25、析 偏倚分析 位置分析 變異分析 穩(wěn)定性分析 信號分析 風(fēng)險分析 小樣法 大樣法 偏移分析 穩(wěn)定性分析 變異分析 計量型 計數(shù)型 破壞型 MSA 極差法 均值極差法 包括控制圖法 ANOVE法 方差分析法 長期 過程變差 短期 抽樣產(chǎn)生的變差 實(shí)際過程變差 穩(wěn)定性 線性 重復(fù)性 準(zhǔn)確度 量具變差 操作員造成的變差 測量誤差 過程變差觀測值 再現(xiàn)性 過程變差 1 測量系統(tǒng)變異性的影響 重復(fù)性 和 再現(xiàn)性 是測量誤差的主要來源 常會碰到一些破壞性MSA分析 可做偏移分析 變異和穩(wěn)定性分析重點(diǎn) 計量型MSA 1 穩(wěn)定性 產(chǎn)品特性 控制計劃中所提及的過程特性 針對樣本使用更高精密度等級的儀器進(jìn)行精密測

26、量十次 加以平均 做為參考值 計算每一組的平均值 R值 計算出平均值的平均值 R的平均值 1 計算控制界限 A 平均值圖 Xbarbar A2Rbar XbarbarB R值圖 D4Rbar Rbar D3Rbar2 劃出控制界限 將點(diǎn)子繪上3 先檢查R圖 以判定重復(fù)性是否穩(wěn)定 4 再看Xbar圖 以判定偏移是否穩(wěn)定 5 若控制圖穩(wěn)定 可以利用Xbarbar 標(biāo)準(zhǔn)值 進(jìn)行偏差檢定 看是否有偏差 6 若控制圖穩(wěn)定 利用Rbar d2來了解儀器的重復(fù)性 步驟 測量系統(tǒng)選擇 要分析的測量系統(tǒng)一般都來自控制計劃 控制計劃中的 產(chǎn)品特性過程特性都是比較主要的樣本的選擇 產(chǎn)品特性過程特性具有代表性針對樣本

27、使用最高精密度等級的儀器 精密測量10次 平均作為一個參考值 并且此標(biāo)準(zhǔn)樣品可溯源請現(xiàn)場測量人員測量25組數(shù)據(jù) 每次測量2 5次 注意 25組數(shù)據(jù)應(yīng)在短的時間內(nèi)收集 短涉及到可能的頻次 可以是每小時1組 1 穩(wěn)定性分析 3 5個 小時 根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)也可以是 1組 天 1組 周 根據(jù)均值極差法 首先計算25組當(dāng)中每一組的均值和極差 然后計算每組平均值的平均值 我們叫就是X的兩bar 同時計算出每組極差的平均 R的平均值 計算控制界限 有2組控制線 一組是平均值的 A2 中間值 R圖 上線D4 下線D3 控制線畫好 點(diǎn)描上 此時有關(guān)鍵點(diǎn) 2個圖 先檢查R圖 來判定重復(fù)性是否穩(wěn)定 然后再檢查X ba

28、r圖 判定偏移是否穩(wěn)定 若控制圖穩(wěn)定 則可以利用X ba標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行偏差檢定 有個簡單公式 控制圖穩(wěn)定 可利用X ba除以D2來了解儀器重復(fù)性 這是一個估計值 進(jìn)行后續(xù)持續(xù)描點(diǎn) 或者判斷 如控制圖穩(wěn)定 則可以把控制界限作為以后的控制用的界限 后續(xù)就固定時間使用同樣的樣本 同樣的測量儀器 同樣的人員 這些固定 樣本異常則儀器有問題 要進(jìn)行處理 異常的判定 應(yīng)從點(diǎn)線面這個原則識別異常因素 異常的處理 R圖 極差圖失控 表明不穩(wěn)定的重復(fù)性 我們思考的是 可能什么東西松動了 堵塞了 變化了X bar 均值圖失控 表明測量系統(tǒng)不在正確測量 可能磨損了 這時需要重新進(jìn)行校正另外一個判定原則 不可以發(fā)生重復(fù)性

29、的標(biāo)準(zhǔn)差大于制程變差現(xiàn)象 如重復(fù)性變差為0 8 制程變差0 6時 儀器不可接受 測量變異大于制程變異 分析記錄予以保存 可和PPAP檔案放在一起 證明公司儀器測量能力足夠 讓客戶放心 點(diǎn) 超出控制線極差 分兩種情況 要區(qū)別對待 超下控制線的點(diǎn)可能與超上控制線的點(diǎn)的情況不一樣 可能是一件好事 平均值 超出上下控制線均異常 鏈 連續(xù)7點(diǎn)上升或下降 連續(xù)7點(diǎn)在中心線的同一側(cè) 異常面 依據(jù)正態(tài)分布判定圖形 正常情況下 應(yīng)有2 3點(diǎn)應(yīng)在落在中間1 3的區(qū)域內(nèi) 即 1 范圍內(nèi) 明顯多于或少于2 3點(diǎn) 一般90 40 在 1 范圍內(nèi) 異常 偏移 觀測到的數(shù)據(jù)的平均值減去基準(zhǔn)值有2種研究方法 獨(dú)立樣本法控制圖

30、法分析步驟 2 偏倚 偏倚BIAS分析之執(zhí)行 決定要分析的測量系統(tǒng) 和穩(wěn)定性差不多 均來自控制計劃中的產(chǎn)品特性和過程特性 控制計劃是我們質(zhì)量策劃中的一個重要的文件 控制計劃 我們加工的所有工序當(dāng)中需要控制的關(guān)鍵點(diǎn) 分別包括使用哪種生產(chǎn)設(shè)備 要控制哪些產(chǎn)品特性和過程特性 重要的 它的公差規(guī)格是多少 使用什么測量設(shè)備 多長時間抽查一次 用什么樣的控制方法 當(dāng)生產(chǎn)中出現(xiàn)不合格反應(yīng)計劃是什么 對于生產(chǎn)現(xiàn)場抽取樣本時 一般取制程中間的一個產(chǎn)品 到更高精密的測量設(shè)備測量10次加以平均 人員 現(xiàn)場實(shí)際測量人員 重復(fù)測量15次 輸入表格計算平均值 標(biāo)準(zhǔn)差 平均值的標(biāo)準(zhǔn)差 對結(jié)果進(jìn)行作圖分析 常見直方圖 代表數(shù)

31、據(jù)的分布情況 從圖看出是否有特殊原因或出現(xiàn)異常 沒有繼續(xù)分析 計算T值 含義要求與零誤差差別不要過大 如果差別大數(shù)據(jù)不能用 保存記錄 和PPAP文件放在一起 可證明量具偏移符合 偏移研究及線性分析前面講了 偏移的判定標(biāo)準(zhǔn)和它的一個操作方法例 對一個零件測15次 它的基準(zhǔn)值可用更高等級的儀器來測量測出為6 分別是5 7 5 8 5 9 一直到15次6 0 根據(jù)偏移計算方法 觀測值 基準(zhǔn)值 計算偏移分別為 0 2 0 3 一直到15次的0 0 首先用直方圖判定有無特殊原因 人為的 異常的 計算公式 偏移研究及線性分析 計算重復(fù)性或者叫設(shè)備誤差 15次中最大的減去最小的偏移 bias觀測值 obse

32、rveaverage基準(zhǔn)值 reference計算西格瑪偏移的標(biāo)準(zhǔn)差 利用我們的置信區(qū)間和T值可查表得到從數(shù)據(jù)解析結(jié)果來看 置信區(qū)間 0 11859 0 1319 和我們的零誤差很接近 零誤差最好 接近偏移可接受可以假設(shè)偏移可接受 可同時假設(shè)實(shí)際使用不會導(dǎo)致附加的變差源 我們希望能夠真正的了解 零位于上下置信區(qū)間的真正的含義是什么 另外一種對偏移的計算也可用控制圖的方法 可以使用均值極差圖或者均值標(biāo)準(zhǔn)差圖用于測量穩(wěn)定性 它的數(shù)據(jù)可以用來評價我們的偏移 但有個前提兩種控制圖應(yīng)該是穩(wěn)定的受控的 即它的輸出是可預(yù)測的原因 非人為的共同的原因 它的步驟 作直方圖 判定有無特殊原因 有重新收集數(shù)據(jù) 繼續(xù)

33、分析 從控制圖得到 從減去基準(zhǔn)值 計算出偏移 用平均極差來計算重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差 確定偏移的統(tǒng)計量 判斷原則和前面一樣 如果零落在圍繞者偏移量的1 置信區(qū)間內(nèi) 則偏移在 水平內(nèi)是可被接受的 一般默認(rèn)為0 05 即95 的置信區(qū)間原理和前面講的差不多 控制圖計算偏移參考公式 判這樣的定標(biāo)準(zhǔn)為什么是 如果計算出零位于上下置信區(qū)間的一個范圍內(nèi) 代表零變異是很小的 即它在測量的時候就不會產(chǎn)生別的變差源 最后的結(jié)果 0 0299 0 0519零落在上下置信區(qū)間內(nèi) 從偏移研究分析得出 如果偏移從統(tǒng)計上非零時 我們應(yīng)該查找原因 標(biāo)準(zhǔn)或基準(zhǔn)值的誤差 檢查這個標(biāo)準(zhǔn)程序 儀器磨損 在X R圖會失控 點(diǎn)線面 要求對三坐

34、標(biāo) 游標(biāo)卡尺 千分尺進(jìn)行維護(hù) 進(jìn)行修整 也可能是儀器制造尺寸有誤差 儀器測量了錯誤的特性 即零件偏差擴(kuò)大 也可能儀器未得到完善的校準(zhǔn) 這都是偏移過大的原因 MSA的偏移不符合我們的要求 可通過硬件 軟件或兩項同時給它調(diào)整 要達(dá)到零 這是我們很重要和很科學(xué)的一個判定標(biāo)準(zhǔn) 3線性 如何分析 1決定要分析的測量系統(tǒng)2抽取代表制程的4到5個樣本 每個樣品經(jīng)測取參考值3請現(xiàn)場測量人員測12次4輸入數(shù)據(jù) 5計算截距 一個T統(tǒng)計量 斜率的T值6看是否合格 是否要加補(bǔ)正值或調(diào)整7保留記錄關(guān)鍵點(diǎn) 選擇什么樣的MSA 一般典型包含了產(chǎn)品特性 過程特性的測量儀器 即測量風(fēng)險越高的儀器要優(yōu)先分析 例 卡尺 三坐標(biāo) 做

35、三坐標(biāo)線性 測量特性重要 安全 法規(guī) 特性 涉及零件功能 性能 一般說耐高溫 耐低溫 壽命等等故線性一般是在制程變異范圍內(nèi) 它比較寬 只做單點(diǎn)的偏差分析可能擔(dān)心不足時候使用 抽樣時應(yīng)注意 由現(xiàn)場當(dāng)中取出 最好能覆蓋的最大值和最小值 對樣品進(jìn)行精測 測10次的平均值作為參考值人員 代表實(shí)際測量的人員計算截距T值 斜率的T值分析結(jié)論或看P值 一般看T的檢定結(jié)果依據(jù) 是否合格 是否要加補(bǔ)正值或者調(diào)整 首先看 截距T值是否大于T 如果大于則有明顯的截距問題其次 檢查斜率T值是否大于T 如果大于則有明顯的斜率問題故一共兩個統(tǒng)計量 斜率 截距截距明確 看其截距的百分比 決定是否要加補(bǔ)正值斜率明確 看其斜率

36、的百分比 以決定是否對斜率進(jìn)行處理保留記錄和PPAP文件放在一起證明公式儀器線性符合要求 做線性分析指南時 由于存在過程變差 選擇一般大于5個零件 注意要使用測量涵蓋量具的整個工作量程精測參考值 覆蓋工作量程經(jīng)常使用該量具的操作者 測每個零件10次 要隨機(jī)選取零件計算每次測量偏移和偏移的均值在線性圖上畫單值的偏移和相關(guān)基準(zhǔn)值的偏移的均值 即橫坐標(biāo)為基準(zhǔn)值 縱坐標(biāo)為偏移和偏移均值 用上面公式計算出最佳擬合線和置信帶 每個刻度內(nèi)的用X表示 即在X軸上 它的縱軸分別是每個刻度涉及到的偏移 用Y表示 則有公式 a 斜率B 截距S 標(biāo)準(zhǔn)差 計算置信區(qū)間 分析控制圖 畫出偏移等于0的線 觀測是否存在特殊原

37、因和線性的可接受性 前面偏移要求算出置信區(qū)間范圍 零應(yīng)在范圍內(nèi) 為使MSA的線性可接受 偏移等于零必須完全在擬合線置信帶內(nèi) 是一重要判定原則如作圖分析 顯示MSA線性可接受 則下面假設(shè)可成立 1斜率等于零 不推翻原假設(shè) 如果斜率的統(tǒng)計量t絕對值 用公式分別計算斜率的t的統(tǒng)計量是否小于具有風(fēng)險t的統(tǒng)計量即tgm 2 1 2的風(fēng)險 如果以上假設(shè)成立 說明MSA所有的基準(zhǔn)值有相同的偏移 這是我們希望的希望在50 100 150 200他們有相同的偏移 另外對于可接受的線性 偏移必須為零 條件2b為零 截距的偏移為零 不推翻原假設(shè) 如果截距的統(tǒng)計量和tgm 2 1 2的風(fēng)險量進(jìn)行比較 則截距可以接受

38、例 注意 要覆蓋整個的量程分別是2 4 6 8 10量程內(nèi)相對應(yīng)的5個零件 從圖上可看出5個量程2 4 6 8 10 特別是4的量程明顯看到有兩個峰值 直方圖有2個峰則不符合要求 按線性的判定標(biāo)準(zhǔn)需要計算 計算出斜率的統(tǒng)計量是 12 043 截距的統(tǒng)計量是10 158 它的絕對值明顯大于默認(rèn)值 0 05 自由度是58的這個比例 T580 975 它的得值為2 00172 可看到T 明顯不論截距和斜率都明顯大于T580 975 這是一個風(fēng)險 通過計數(shù)斜率的統(tǒng)計量和截距的統(tǒng)計量 分別大于T580 975它所計算出2 00172 明顯可看出不符合要求 從作圖分析獲得的結(jié)果 由數(shù)據(jù)分析得到 MSA存在

39、線性問題 告訴我們需要調(diào)整軟件硬件或同時調(diào)整來達(dá)到零偏移 說明 如不能調(diào)整到零偏移 MSA可用于產(chǎn)品 過程控制但不能用于分析 因?yàn)榉治鲆蟊容^高 最基本的要求 MSA達(dá)到穩(wěn)定 4 重復(fù)性和再現(xiàn)性研究 理解 重復(fù)性和再現(xiàn)性的分析可以理解為系統(tǒng)內(nèi)變差和系統(tǒng)間的變差 即量具的變差和人的變差 通常我們用三種方法 1 極差法2 均值極差法3 方差分析法應(yīng)用廣泛的是均值極差法 精度最高的是方差分析法測量系統(tǒng)變異分類 MSA誤差為重復(fù)性和再現(xiàn)性的平方根做R R前的準(zhǔn)備工作 1 測量數(shù)據(jù)的取得 必須是隨機(jī)的 即測量者不知到前一位測量者的測量數(shù)據(jù) 盲測2 每位測量者的測量程序必須一致 經(jīng)過事先的培訓(xùn)3 數(shù)據(jù)的分

40、析由對測量分析有經(jīng)驗(yàn)的人員來進(jìn)行4 被測零件的一個讀值要以MSA的最小的刻度為主1 極差法 方法最簡單的一致 它是對測量變差提供一個快速的一個近視值 最大的缺點(diǎn) 不能將變差分解為重復(fù)性和再現(xiàn)性 或者說誤差是人產(chǎn)生還是量具產(chǎn)生的 方法 選兩個評價人和5個零件 每個評價人測量每個零件一次測量人A測量每個零件的極差和測量人B測量的每個零件的極差是不同的 計算極差之和以及極差的平均值 則總測量變差為 極差的平均值乘以1 最大的缺點(diǎn)無法分解是人的誤差還是量具的誤差 注意 極差始終是正值2 均值極差法 可同時對MSA的重復(fù)性和再現(xiàn)性估計值的研究方法 即容許MSA將變差分解為兩個獨(dú)立的部分 但它不能確定它們

41、兩者之間的相互作用 步驟 1 取包含10個零件的樣本 代表過程變差或者預(yù)期范圍 對10個零件進(jìn)行編號 注意 不能人評價人看見 盲測2 指定2到3位操作人員 在不知情的情況下使用校驗(yàn)合格的量具 分別對10個零件進(jìn)行測量 3 研究人員記錄測量讀數(shù) 研究其重復(fù)性和再現(xiàn)性4 測試人員把量具的重復(fù)性和再現(xiàn)性 以公式計算做成均值極差圖或者X R圖 注意是將量具的重復(fù)性和再現(xiàn)性做成X R圖 和前面說的穩(wěn)定性雖然原理相同 但要注意區(qū)別 例 有2個操作者A和B 分別找零件ABCDE 每個零件測三次 分別得出每組的平均值和極差 1 計算重復(fù)性設(shè)備誤差EV RARBRC 即系統(tǒng)內(nèi)的誤差 注意 重復(fù)性來自儀器本身的變

42、化 零件在儀器當(dāng)中測量位置的變化 此組極差正好代表量數(shù)變化 所以叫系統(tǒng)內(nèi)的變差 2 計算再現(xiàn)性簡單理解為人的變差A(yù)V首先計算操作平均的極差R0然后將其轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)差注意 在這里邊要減去由于設(shè)備變差或重復(fù)性所造成的變差部分R0同時包含設(shè)備變差和人的變差3 計算零件之間的變異 PV 每次測的值都是同一零件的測量三次所以這是偵測出儀器的變異 用RE表示 兩個測量者的變異是兩個人 用R0表示 每個產(chǎn)品的差異代表著產(chǎn)品的變異 即五個樣品中平均值的最大減去最小代表一個產(chǎn)品的變異 測量系統(tǒng)變異為 我們這里所涉及到的 變差 變異 誤差都是以平方和的形式出現(xiàn)的4計算GRR分別計算操作者A B的平均值 再平均 還可

43、以計算出總變異TV等于零件變差的平方加上測量系統(tǒng)的平方 然后再開根號這樣我們就能夠分別計算出測量系統(tǒng)GRR的比值 總誤差TV的比值和零件誤差PV的比值 這樣就和國際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比 即測量系統(tǒng)誤差除以總誤差例此處計算得 50 7 遠(yuǎn)大于30 不符合標(biāo)準(zhǔn) 5計數(shù)型量具分析 方差分析 一種標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)計技術(shù)可以用于分析測量誤差和其他測量系統(tǒng)研究當(dāng)中數(shù)據(jù)變異的來源 分為四部分 一個是零件 一個是評價人 一個是零件和評價人的交互作用注意 比均值極差法多了一部分和量具造成的重復(fù)誤差優(yōu)點(diǎn) 和均值極差法相比 有處理任何實(shí)驗(yàn)設(shè)備的能力 更精確的估計方差 從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中獲得更多的信息 缺點(diǎn) 比較復(fù)雜操作者需要掌握一定的統(tǒng)

44、計學(xué)知識 不作詳細(xì)講解 計數(shù)型量具的分析 介紹 它是一種離散型的 結(jié)果常常是 通過不通過合格不合格好壞之分最常見的是 G NG的量具注意 一些可視標(biāo)準(zhǔn) 結(jié)果可形成5到7個不同的分級任何測量系統(tǒng)都存在可量化的風(fēng)險 最大的風(fēng)險來自于分區(qū)的邊界 重點(diǎn)風(fēng)險分析法 風(fēng)險分析法 假設(shè)檢驗(yàn)分析信號探測這些分析方法不能量化測量系統(tǒng)的變異性 有一定的局限性 要和顧客溝通協(xié)商 遏制行動 項目小組選擇一個計數(shù)型量具 即每個零件同一個特性的限定值進(jìn)行比較 零件滿足特定值就接受 反之拒絕 典型G NG的量具 只有兩個結(jié)果 好和壞 好到什么程度不知道選用的特定量具與公差相比的GRR 25 隨機(jī)抽取50個零件 同樣要覆蓋過

45、程范圍的零件 3名評價人 每個人對零件評價三次 1代表接受 0不接受 使用kappa分析方法 目的 確定評價人之間意見一致的程度kappa分析只用于2個變量 具有相同的分級數(shù)和相同分級數(shù)這種情況 注意 kappa分析是評價人一致性的測量值 A不過B不過的期望 47 50 150 15 7A不過B過的期望 或叫權(quán)數(shù) 103 50 150 34 3A過B不過的期望 47 100 150 31 3A過B過的期望 103 100 150 68 7A地第一列 15 7 34 3 50A地第二列 31 3 68 7 100同理 縱列 15 7 31 3 47 034 3 68 7 103 0 再看B和C的

46、交叉 A和C的交叉 Kappa是一個評價人之間 一致性的測量值Kappa值的計算 1 檢驗(yàn)是否對角線的格子當(dāng)中的接受比例一樣的零件 與哪些僅是偶然的情況不同 具體說就是P0 它就是對角線當(dāng)中觀測值的總和是觀測值 PE 是對角線單元當(dāng)中期望值的總和雖然談到 等于對角線單元當(dāng)中觀測值的總和 但必須除以總數(shù) 同理對角線單元當(dāng)中期望值的總和除以150 兩人同評為0類的概率為P0 P 0 兩人同評為1類的概率為P1 P 1Pe P0 P 0 P1 P 1Kappa分析計算出來 即人的判定一致性的一個程度 注意 Kappa是測量 而不是檢驗(yàn) 即大小有一個漸進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)誤差構(gòu)成的T統(tǒng)計量來決定 它有一個法則 Kappa 0 75 表示好的一致性 Kappa 0 4 表示一致性比較差 根據(jù)法則都大于0 75 這幾個人判定的一致性比較好故有必要評價人之間的差異 有效性 正確判斷的一個數(shù)量和判斷的一個機(jī)會總數(shù) 感謝聆聽 THANKYOUFORWATCHING 演示結(jié)束