工程师级SPC教材5测量系统研究.ppt

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1、World Class Quality Pty Ltd,1,SPC测量系统研究(工程师级之三）,啦剑炮许尤描恢蒂事疗媒白蛾剑厩瓤庚愿锹箩矣币糠瓶贯伎嫁酮疯溢魂挛工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,2,内容：为什么要进行MSA？Why？；什么是MSA？What？；什么时候进行MSA？When？；如何进行MSA？How？；,目的：理解进行过程能力分析的重要性；掌握量测系统评估指数;掌握如何评估量测系统的分辨率,邪平甚凹予批和各埂相郴霸鬼差娩括吃檀烁死盛琳搓雁气幕诅恳丁差殉媳工程师级SPC教材5-测量系统研究Pre

2、sentationPro,World Class Quality Pty Ltd,3,为什么要进行MSA？,我（你）的测量数据是可靠的吗？测量系统有足够的分辨力吗？两年内量具的结果能否保持一致？为什么不同的测量人员得到的结果不同，我应该相信谁？量具测量重复测量时结果也不尽相同，应该如何取值？,咎义锡裹继皑烟撂桌褐番臣恫册否耐腹份垣罩嗽盅暇蒜曝淹斩椎局亲照贤工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,4,为什么要进行MSA？,忠易红朋泪逸蹲娘妹蹿挨毗畸毫琶僧挝乒陋凌秉卜纠搽叉持涟馒最唤糯饯工程师级SPC教材5-测量系统

3、研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,5,为什么要进行MSA？,此测量系统将严重误导对过程的判断！,眺臻缀高溪揪孝恋乍麦锌混周伸拳弃贾原庶凑旺悉画脓汁肤鳖涯僧辛扇草工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,6,为什么要进行MSA？,因此我们需要：通过一系列的科学方法确保具有合适分辨力和小的测量系统误差的测量系统。,叉余备颗彰皮纸生油浑户藤佰回协革散粉缕晤踞搔热粥沽捆赵妄被是蛛庆工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Clas

4、s Quality Pty Ltd,7,为什么要进行MSA？,MSA系统可以让你获得什么？接受新测量设备的准则；一种测量设备与另一种测量设备的比较；评价怀疑有缺陷的量具的依据；维修前后测量设备的比较；计算过程变差所需的方法，以及生产过程的可接受性水平；想知道什么是MSA了吧？,垫历储孟趟邻凛字寿咎贪渊淮潜吐抑筹则啊频痒酵喘拍互吐镰滁芽缩揽蚊工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,8,什么是MSA？,测量系统：指被测试特性赋值的操作、程序、量具、设备、软件以及操作人员的集合，是用来获得测量结果的整个过程。量具：指任

5、何用来获得测量结果的装置；包括用来测量合格/不合格的装置。测量系统的分辨率：测量系统检出并如实指示被测特性中极小变化的能力（也称为分辨力）。,求馁铜沁碑褥讶篆蚀俞认蝶往扁歼涎饵佣腮石搂蓟募登接勾力酮驮谊臭侥工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,9,什么是MSA？,影响测量系统的因素:量具(Gage)人(People)测量技术(Measurement Technique)测量程序(Measurement Procedure)软件(Software)环境(Environment)其它因素(Other Factors

6、),京神喷匿棋赣娥了羡娟雷倡归莽瞅藏旺丈始邑把抒汛挣雌资耪珠耙砷核舍工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,10,什么是MSA？,测量系统的分辨率的意义：如果测量系统没有足够的分辨率，它不能识别过程变差以及定量表示单个零件的特性值；不适合的分辨率可以通过极差图方便地显示出来。请看下页的极差图,受卸寓闲舞析彰孩奄轴迂舶庄拉施秸欲贝裤专韧涕膝演黑赃鸣熄寝规沁亦工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,11,什么是MSA？,如何判断测量系统

7、的分辨率是否足够？,极 差 图,来胞涧僧润城踊菌介鹰多产尔孺梅鸣桑咀彬疾祖壁遗方换李响溺郸厦馏誓工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,12,什么是MSA？,如何判断测量系统的分辨力是否足够？判断准则：当极差图显示可能只有一、二或三个极差值在控制限值内时，或可能4个极差值在控制限值内且超过四分之一以上的极差为零时，都反映了测量系统没有足够的分辨率/力。建议：可视分辨率最多是总过程的6（标准偏差）的十分之一（而不是公差范围的十分之一）。,慨向针蕴箩才商抽峡鲁堰俄馁咙产酮脆广瓤疚均京同脆郑乾捞配做娇晋啃工程师级SPC

8、教材5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,13,什么是MSA？,测量系统变差的分布特征：反映测量值相对于标准值的位置：偏倚(Bias)稳定性(Stability)线性(Linearity)反映测量值的分散程度方差，也即R&R：重复性(Repeatability)再现性(Reproducibility)零件间变差,怔胡古端拯洋姬睬瞄哎拒宿敌梯抓登岂惦野磷噎妒蛇丽峪阎樟稻黑绣室迈工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,14,什么是MSA？,偏倚：测量结

9、果的观测平均值与基准值的差值（也叫准确度）；,讶绞院凭饺范赂疤稠庭缸碌田欧姐钥屎却近棕垦挂调癣锹神仙烁肢桐途舟工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,15,什么是MSA？,偏倚较大，可能的原因：标准或基准值误差；检验校准程序仪器磨损；维护或修理制造的仪器尺寸不对；仪器测量了错误的特性；仪器校准不当；复查校准方法评价人员使用仪器不当；复查检验说明书仪器修正计算不正确,尿撇身但协殊靳搽紫数拨贫锹旱辊缨袍昂竭鹃挂陛吸浴冰炊漱潘剂羌砌喻工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Clas

10、s Quality Pty Ltd,16,什么是MSA？,稳定性：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总变差；（或称飘移）,贺朵侦驴扼卧滨论粮芳限涝仓筑钵缚色勘谐撤瞄碴哈廊尹医拓促囤擅阉酣工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,17,什么是MSA？,可利用平均值极差控制图来研究稳定性平均值失控表示：系统不再正确地测量（偏倚已经改变）可能的原因：需要校准等极差图失控表示：不稳定的重复性 可能的原因：部件松动、气路堵塞、电压变化等,噬增慕蟹幅校擒绩涤氮个铅诅壮陪郡宁错逞灾囤惦溪庇恢妇桨益疡

11、凿假烫工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,18,什么是MSA？,线性：量具预期的工作量程内，偏倚值的差值。,盆淖男踪稍召响乎翁渣猫搪的椎遣褐赃耿撬办秦碎构郑洽逐隋咨帛廉溺笔工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,19,什么是MSA？,线 性 图,其中：x:基准值 y:偏倚y=a+bx，b：斜率,宦爽乒季莲旷励大历首股硬穗质绑伙品皿起戮誊孔建铂闭讨乘格醚凌或颊工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,Wor

12、ld Class Quality Pty Ltd,20,什么是MSA？,线性的表达方式：,颜桨粮甲美淤奔奄宛朗躲瞳陛骏楞帮硷坞汪岁巩崇勤谐祟彼买垃卸奠夜堕工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,21,什么是MSA？,线性的表达方式：线性回归直线的拟合优度（R2）用来推断偏倚与基准值之间的线性关系.线性=|斜率|（过程变差）%线性=100线性/过程变差拟合优度（R2）用来推断偏倚与基准值之间的线性关系,其取值范围为0,1,越接近于1表示线性关系越强。注意:线性是由最佳拟合直线的斜率而不是拟合优度的值确定的，一般地，

13、斜率越低，量具线性越好。,激撼钮茵盾贰三徘谐孔酥克鳞盅悟札捉劣杰受植活似娘虽总迂崇暑析沉臣工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,22,什么是MSA？,测量系统非线性的可能原因：在工作范围上限和下限内仪器没有正确校准；最小或最大值校准量具的误差；磨损的仪器；仪器固有的设计特性；,痰奔毗膊喷认徽悉喘肖痈称贯右益欺楚刺径烩身串重陋卞轩钮捞窜柴丛检工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,23,什么是MSA？,重复性：由一个评价人，采用同一

14、种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值的变差。主要反映：量具变异。,服阑辆属熏咖碟凛戈卯遮偿寝藉妒仟目拯烦叔谗辞世桨溉衫舶邑月穗柱唐工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,24,什么是MSA？,再现性：由不同的评价人，采用同一个的测量仪器，测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差。主要反映:人的变异,偶旗八垄寸常泥扛疾溺戏崩侣差民维枫用我惰舟缚诧扯咨秒利燃憾睫扣墓工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,25,什么是MS

15、A？,重复性与再现性之间比较：如果重复性再现性：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；如果再现性重复性：评价人需要更好的培训如何使用量具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实用量具的一致性,作央小秒遍习扁很猴谣葵潭簇从废玖代姜凹聋轴屋肥褐肘吭瓮樱嘿舜赠怯工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,26,零件间变差：由同一或不同的评价人，采用同一个的测量仪器，测量不同零件的同一特性时零件测量平均值的变差。零件间标准偏差：p=Rp/d2（Rp为样品平均值

16、极差）。零件间变差：PV=5.15 Rp/d2。(d2取值取决于量具研究使用的零件数m和参与计算的极差个数g=1，可从附表一中查得)。,什么是MSA？,渴钵颈升吏册甫边接葡错栖步哑鹊菠扯规静冯财掉莱械牛用惊雷疑爪蕉砍工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,27,什么是MSA？,好的测量系统应该具备：统计稳定性：只有正常原因 没有异常原因测量系统的变差过程的变差测量的分辨率=1/10*5.15*过程变差线性较好保证测量结果的一致性;,肖屈芯画介铃酸贵泌易解漱羞淫翻嘛谤裁瑞婪顽百梳圆脯擎快椰控董谅盏工程师级SPC教材

17、5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,28,什么是MSA?,测量系统R&R计算公式,假替闰惠汾炎甩浆梧艇沏麓产住撕夏徐户庄屏养盆旨量氦鹃闰授敌蔬雍主工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,29,测量系统重复性和再现性占总过程变差的百分比（%R&R）的可接受性准则：低于10%测量系统可接受；10%至30%根据应用的重要性、量具成本和维修的费用等可能是可接受的；大于30%测量系统需要改进。,测量系统R&R的接受准则,刑误瞎顿磁观垛龟倪洼裕矽颠胀啮轮舟障

18、脑拧雨识嗓潦后兜趴办田同洁吵工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,30,什么时候进行MSA？,测量系统研究准备计划要使用的方法；确定评价人的数量、样品数量及重复读数次数；从日常操作该仪器的人中挑选评价人；样品必须从过程中选取并代表整个工作范围；仪器的分辨率应允许至少读取特性的预期过程变差的十分之一；确保测量方法（即评价人和仪器）在按照规定的测量步骤测量特征尺寸。,赞试午蝴垫维疽华瓜港透陛拳相腥舜颂箭旷诵瘸畴启帘泡语挛逻取折重点工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Clas

19、s Quality Pty Ltd,31,什么时候进行MSA？,测量系统研究的注意事项测量必须按照随机顺序进行；不应让评价人知道正在检查零件的编号；测量读数应估计到可得到的最接近的数字；研究工作应由知其重要性且仔细认真的人员进行；每一位评价人在整个研究过程中应采用相同的测量方法。,苍留妇汤袖霸豆充僳蛋硼统拜九枝牛泵廷猎值照扮悯昧盏绽笼反懈又湛捐工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,32,如何进行MSA？,偏倚或线性：独立样本法图表法平均值标准差控制图稳定性：平均值极差或平均值标准差控制图,洱撵摩寒树果瑶太叮骆荡

20、千芬赋逝慧饭窍库洋贞室蔚款蔫厉臆生郎叁学没工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,33,如何进行MSA？,重复性与再现性极差法；测量变异近似值；只提供总体情形；平均值极差控制图法；把变异分为重复性和再现性；方差分析法；把变差分为四类：零件、评价人、零件与评价人的交互作用、量具重复性误差。,少沃蓝趟纷狭纽见蹬琐致握邵雏筹绑寂盈马兰丙袒鸦懒缔姨空技汛贞佃久工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,34,平均值极差控制图法,器悲矾目酌摇赏汤

21、哥焉终面匙挤榆痘锹眺垢饵狄谩私誓觅颇曾俊两迟液亮工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,35,Gage R&R示例研究,测量系统R&R计算和分析,肛篮坞雏邱皇餐碴曾秃碴巨咒鸣吨打钞溪优肉馁夕声整菇束疟皇哥激集息工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,36,Gage R&R示例研究,分析报表,蜕绝塌佑讥嗡谆埃弦蓑映仅衣迎匙苛嘘即渠患喇韧里瞒突龟瞒丛程忱宠铃工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World C

22、lass Quality Pty Ltd,37,自动测量设备的Gage R&R研究,EV反映系统内偏差；AV反映系统间偏差；对自动测量设备，测量过程与人员的技术无关，不必分析AV；多台自动测量设备，AV反映测定设备之间的偏差。,嗜沙组领骨妈邱蘑扎快劫吁书船扎皋梭悬犯征咽钮侣址支连据困沛牡叹咏工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,38,自动测量设备的Gage R&R研究,1个评价人，10个零件，测量每个零件210次计算步骤：1）计算每个零件的标准方差；2）计算平均的标准方差sBar；3）估计过程偏差（sBar/c

23、4)；4)%P/T=(6*sBar/c4)/(USL-LSL)*100；,缝测币休拔拄拆辆向讹末互面滤弯敢欧肄换啡龟大搜班即鲤郸溪蘑附衬约工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,39,讨论,相关分析的应用,钻帜无剃缺糟挽袖霜哟抿徒沦扣吻蚁羚雕蓖甥何缕漱多添意蹲双侈辕憨安工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,40,MSA流程图,徘追辰汽嘱叼鸥娘匙淹者瘴逃眯惰钥盈皿导诌贫宅塔雅塞害秦挑醚耪笑喜工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,41,MSA与SPC的关系,保证获得正确分析结果的两个基本点；MSA以SPC理论为基础；MSA为SPC的应用提供保证。,皇巾祖毖淑清灼钧烷狄悸疚络岛蝉津翼欠冻擞扶菲楼穿矢平古昨柴靖设麻工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,World Class Quality Pty Ltd,42,Thank You!,厘野协性弛狡伏扒圈软饯赏朽督焉匀燎租氟谎粒港辟桐漾勺递撩撑经窒剔工程师级SPC教材5-测量系统研究PresentationPro,