MSA分析--最简单的教程解读课件.ppt

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2、调整制造过程，因此应用以数据为基础的方法的收益，很大程度上决定于所用测量数据的质量。测量数据质量是由在稳定条件下运行的某一测量系统得到的多次测量结果的统计特性确定。例如：假定用在稳定条件下运行的某测量系统，得到某一特性的多次测量数据。如果这些测量数据与这一特性的标准值都很“接近”，那么可以说这些测量数据的质量“高”，反之则认为“低”。,目标,MSA 术 语,定义,测量：赋值（或数）给具体事物以表示他们之间关于特定特性的关系。可以认为是一种过程用来对被测特性赋值的过程，所赋予的值称为测量值或测量结果,定义,量具：任何用来获得测量结果的装置，经常用来特指用在车间的装置，包括通过/不通过装置。,定义

3、,测量系统：用来对被测特性定量测量或定性评价的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境和假设的集合；用来获得测量结果的整个过程。,定义 标准,用于比较的可接受的基准用于接受的准则已知数值，在表明的不确定度界限内，作为真值被接受基准值。一个标准应该是一个可操作的定义：由供应商和顾客应用时，在昨天、今天和明天都具有同样的含义，产生同样的结果。,基本的设备,定义 分辨力、可读性、分辨率,别名：最小的读数的单位、测量分辨率、刻度限度或探测限度 有设计决定的固有特性 测量或仪器输出的最小刻度单位 总是以测量单位报告 1：10经验法则,基本的设备,分辨率,不适当的分辨率导致错误的圆整,单位：0

4、.001英寸,单位：0.01英寸,基本的设备,定义 基准值、真值,基准值人为规定的可接受值 需要一个可操作的定义 作为真值的替代真值 物品的实际值 未知的和不可知的,基本的设备,定义 偏倚和重复性,正 确,错 误,精 确,不精确,位置变差,定义 偏倚,偏倚的定义为对一个被测特性的多次测量值的平均值与基准值的差值,位置变差,定义 稳定性,偏移随时间的变化一个稳定的测量过程是关于位置的统计受控,稳定性（或飘移），是测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件的单一特性时获得的测量值的总变差,位置变差,定义 线性,许多量具都有一定的工作范围，即量程。当用量具在工作范围上测量不同大小的特性时，其偏倚可能是

5、不同的。整个操作范围的多个并且独立的偏移误差的相互关系测量系统的系统误差分量,位置变差,定义 精密度,精密度重复读数彼此之间的“接近度”测量系统的随机误差分量,宽度变差,定义 重复性,重复性定义：同一评价人，采用同一测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值变差在固定和规定的测量条件下连续（短期）试验变差通常指E.V.-设备变差仪器（量具）的能力或潜能系统内变差基准不是必须的影响所有的随机测量结果,宽度变差,定义 再现性,由不同的评价人，采用相同的测量仪器，测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差对于产品和过程条件，可能是评价人、环境（时间）或方法的误差通常指A.V.评价人变差系统间（

6、条件）变差包括重复性、实验室、环境及评价人影响,宽度变差,定义 GRR或量具R&R,量具重复性和再现性：测量系统重复性和再现性合成的评估,宽度变差,定义 测量系统能力、性能,测量系统能力测量系统变差的短期评估，如：“GRR”包括图形测量系统性能测量系统变差的长期评估，长期控制图法,宽度变差,MSA 测量过程,关键词,测量系统的分辨率偏倚重复性再现性线性稳定性,测量标准体系,国家标准,一级标准,二级标准,三级标准,准确度下降、成本降低、对环境更加稳健,公司标准由公司的计量部门保持和使用,工作标准，也称为生产标准，由生产人员保持和使用，用来校准在生产设备中使用的测量系统,合格的测量系统,足够的分辨

7、率和灵敏度为了测量的目的，相对于过程变差和规范控制限，测量的增量应该很小。通常所知的十进位或10-1法则，表明仪器的分辨率应把公差（过程变差）分为十份或更多。这个规则是选择量具期望的实际最低起点。测量系统应该是统计受控的在可重复条件下，测量系统的变差只能是由于不同原因而不是特殊原因造成的。这可称为统计稳定性且最好由图形法评价,合格的测量系统,产品控制要求对于产品控制，测量系统的变异性与公差相比必须小。依据特性的公差评价测量系统过程控制要求对于过程控制，测量系统的变异性应该显示有效的分辨率并且与制造过程变差相比要小。根据6过程变差和/或来自MSA研究的总变差评价测量系统,基本概念,每个过程都制造

8、一个“产品”每个产品都拥有质量每个质量特性都能够测量变差总和=产品变差+测量变差一些变差是系统内在固有的一些变差是系统执行过程中过失所带来的,测量过程,什么是测量过程的产品？这个产品的质量特性有哪些？我们用什么来测量这些特性？,测量过程示意图,设备（量具：制造误差)人员（熟练程度、认真程度、读数等差别)原材料（被测对象：内部差别)操作规程 环境（温度、湿度、灰尘、振动),共同作用,输出,顾客测量值,变差源,测量系统受随机和系统变差源影响。这些变差源由普通原因和特殊原因造成。为了控制测量系统变差：识别潜在的变差源。排除（可能时）或监控这些变差源,测量系统变差,测量,样本准备,材料,操作者,方法,

9、人机工程,工具,环境,这是测量系统的一些变差，你还能够想起其他的吗？,MSA 测量战略和策划,出发点,APQP的设计阶段精通测量系统的工程师有责任决定检验和试验并且指定合适的测量设备校准人员是APQP横向协调小组的组成部分一些变差是系统内在固有的一些变差是系统执行过程中过失所带来的,典型步骤,决定测量特性,决定评价需求,考虑特性的整个测量系统变差,决定可采用的设备,产品工程师,产品工程师,横向协调小组,计量管理人员,如何决定测量,顾客呼声技术特性失效分析控制计划,转化,外部需求,内部需求,测量误差的来源,灵敏度分辨率精度准确度操作者之间的差异工具和夹具之间的差异使用方法的差异环境影响,测量分类

10、,计量型数据 可以用数字表达的质量特性数据。如：厚度、压力、长度等,计数型数据 只能给出定性的结果的检测数据。如：用通过/不通过量规检测孔，只能告诉通过/不通过，而不能告诉孔的大小的具体数值。,如何获得数据,检查测量试验,包括感官,过程控制 X-R,偏倚,偏倚的定义为对一个被测特性的多次测量值的平均值与基准值的差值进行偏倚分析的关键是确定基准值选择一个落在过程产品测量值均值附近的产品作为主样本将该样件送到一个比该测量系统更高级别的测量系统上，进行多次测量，取这些多次测量结果的平均值作为基准值。,偏倚产生的原因,操作者的错误器具错误的校准结构老化器具损坏器具使用方法错误器具读数错误样件放置错误,

11、重复性,重复性定义：同一评价人，采用同一测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值变差基准不是必须的影响所有的随机测量结果,线性,许多量具都有一定的工作范围，即量程。当用量具在工作范围上测量不同大小的特性时，其偏倚可能是不同的。测量系统的线性便是表征在量具的工作范围内其偏倚变化规律的一个统计特性。,线性图表,线性,线性的影响因素,器具的最高和最低段没有进行适当的校准在最小和最大测量的熟练程度存在错误器具劳损器具设计特性,再现性,由不同的评价人，采用相同的测量仪器，测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差,再现性示例,稳定性,测量特性的一个变差发生在同一操作者超过一定的延长时间应用控制图

12、进行监控,稳定性（或飘移），是测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件的单一特性时获得的测量值的总变差,稳定性的目的,预测测量系统所引入的测量误差具有什么样的特性调查、研究测量过程中出现的特殊原因，并予以消除，使其不再出现。一个未处于统计稳定性的测量系统不能够提供过程的准确数据,分析方法 Methods of Analysis,量具 R&R 研究,R&R 术语,n=子组容量 2 到 10 在过程中选择能够代表过程的整个工作范围的样件，不要使用连续的样件a=评价人 每个评价人测量样件r次，每次研究必须同实际操作相符 r=评价次数 g=r*a,R&R 计算,利用均值极差法进行测量系统分析最多允许安

13、排三个评价人、十个零件、每个人对零件最多测量三次。以每个人对同一个零件进行的多次重复测量值为子组（容量为重复测量次数r），计算均 值和极差R,R&R 计算,利用上述极差作级差图（R图），如图2所示计算=其中，g=r*n r 是评价人数，n是零件数,利用各个均值 作均值图,中心线=UCL=+A2 LCL=-A2其中，A2可查附表1获得。,R&R 计算,计算重复性 EV=5.15e计算再现性 AV=5.15O计算重复性和再现性 R&R C=重复性和再现性的标准差 m=,R&R 计算,测量系统分辨率=3 m 零件间变差 PV=5.15P P=过程总变差 TV TV=过程总变差标准差t=,R&R 计算

14、,计算EV、AV、R&R、PV与TV的比值%EV=EV/TV%AV=AV/TV%R&R=R&R/TV%PV=PV/TV,R&R 计算,R&R 接收准则,%R&R 30%测量系统不可接受，需要进行改进,如果，50%以上的子组均值都落在控制限以外，并且对所有评价人落在控制线以外的零件都是相同的情况下，可以认为测量系统具有足够的分辨率是适宜的,R&R 分析,如果，极差图中没有超出控制线的点则表明所有测量者的表现是一样的。如果只有一个测量者的极差图中有超出控制线的点，则表明他的方法与其他人不同。如果所有测量者的极差图中都有点超出控制限，则表明测量系统对操作者的技术太敏感，需要改进才能获得有用的数据。,

15、R&R 分析,重复性比再现性大的原因 仪器需要维护/量具应重新设计来提高刚度/夹紧和检验点需要改进/存在过大的零件内变差,再现性比重复性大的原因 评价人需要更好的培训如何使用量具仪器和读数/量具刻度盘上的刻度不清楚/需要某种夹具帮助评价人提高使用量具的一致性,R&R 分析,分析方法 Methods of Analysis,特殊的量具研究,特殊的量具研究,计数型量具破坏性试验,计数型量具,只能给出定性判断过程当中只能给出很少的预防信息快捷、便宜能够用于分类挑选,数据采集 通过选取20个零件来进行，两位评价人以能防止评价人偏倚的方式两次测量所有零件。,接受准则 如果所有的测量结果（每个零件四次）一

16、致则接受该量具，否则应评价该量具。如果不能改进该量具，则不能被接受并且应找到一个可接受的替代测量系统。,小样法,小样法,分析方法 Methods of Analysis,测量系统的线性,根据过程所生产的产品特性的变化范围选择五个零件做样本，首先把他们送到必要研究的测量系统更高级的系统上进行多次测量，取多次测量值的平均值作为他们各自的基准值。,选择一个评价人，由评价人对每个零件重复测量12次，进行这种测量时，应注意保持各次测量结果之间的统计独立性，即使后面的测量读数不受前面读数的影响。,数据收集,绘制偏倚与基准值之间的交点，最佳拟和这些点的线性回归直线的拟和优度计算如下：,y=b+ax 式中：x

17、=基准值；y=偏倚；a=斜率 a=,数据计算,b=R2=偏倚=b+ax线性=|斜率|（过程变差）%线性=100|线性|/（过程变差）,数据计算,线性5%时，该测量系统为合格。,测量系统线性接受准则,测量系统分析计划的制定,测量系统分析实施流程图,测量系统分析计划的制订,1、确定要采用的研究方法；,2、考虑如下因素基础上确定测量者的数量、样件数量和重复测量次数。,a、特性重要性如研究测量关键特性的测量系统需要采用更多的样件或增加对每个样件的重复测量次数，以保证分析结果的置信水平。,b、被测对象的结果特点对尺寸大或重量大的零件采用较少数量的样件，增加对每个样件重复测量次数来保证分析结果的置信水平。,3、选择日常使用过程的测量系统人员参加研究。,4、在过程中选择能够代表过程的整个工作范围的样件。,5、量具最小刻度应该不超过预期的过程变差的十分之一。,6、规定测量所应遵循的程序，确定要测量的特性。,测量系统分析计划的制订,7、设计测量系统分析的研究方式。,A、确保各次读数的统计独立性；,B、测量读数应该顾及到可能获得的最接近数值,C、规定专人对测量系统分析的过程进行监督；,D、每个测量者都应以使用同样的方法和步骤获取读数,测量系统分析计划的制订,