测量系统分析（MSA）ppt课件

1、丈量系统分析MSA定义确认工程选择确定工程范围用度量规范写下义务描画过程高程度图解确定工程涉及人和主要度量规范拟建方案表 SIPOC 关键质量特征树 RACI 图表是 / 不是 分析 SMART 规范工程选择规范表 线性流程图 规范任务规划 泳线图甘特图1拟建数据和信息搜集方案确定丈量系统统计概述和图表解释搜集和总结工程特性论述后期趋势价值图解 / 建立单件产品产出时间/ 规范 任务人机防护 时间有效性分析Gage R&R 研讨 MSA 属性 校正 / 偏向 统计概述 正态验证 离群点盒形图 柱状图或直方图运转，中值或均值图 IMR 或 SPC 图 工艺才干数据管理方案控制方案根本缘由分析 产

2、生 简化 评价 选择确定要素(根本缘由) 和反响之间的关系方差分析等比较实验 决策树 回归性和相关性 实验设计 研讨方法估计该要素(根本缘由)对于反响的影响拟建潜在处理方法和实施方案目的执行工艺改良指点方案和控制小组 Kaizen改善事件, 问题处理, 或过程改良1. 确认改良2a. 确定控制机制 信息控制方案 SPC 视觉控制3. 本钱验证本钱效益分析 比较实验 工艺价值总结 构造简化总结Excel操作阅历总结和反复时机 CooperNet改良认可和认证团队认可认证2b. 文档记录新的工艺和步骤 作业指点书 平安评价VEADVANCE 线路图要素与反响的联络要素的分层反响与要素反响和一些要素

3、变异 (丈量)要素变异 (分析)反响(数据统计后)确认 / 控制反响(数据统计前)论述潜在工程 “潜在过程图解 进度表/ 行动方案 本钱/ 效益分析 G,R,E,S2学习目的了解我们丈量系统的不同用途了解丈量的言语了解如何进展MSA了解如何解释MSA研讨结果了解管理工艺过程中的MSA3今天他要做些什么?与检验员交谈做一些丈量并加以比较让外面的实验室来验证他的丈量结果期望他的客户能获得一样的丈量结果他能确信他的丈量结果能反映真实情况吗？4丈量系统丈量系统就像眼镜一样，假设没选对镜片，视力就会变得模糊不清丈量系统可以使我们“看到工艺过程当一个丈量系统很差时，我们将无法对于如何进展改良做出正确的决策

4、5工艺过程丈量工艺过程丈量为何要担忧丈量变异？ 思索到我们为何要进展丈量的缘由: 验证 产品/工艺过程 能否符合规格协助进展继续改良丈量变异将怎样影响这些决策？假设丈量变异的总量未知怎样办？丈量变异能够使我们的工艺才干显得比实践上更差。6丈量系统分析MSA的重要性进展丈量系统分析MSA的重要性能否被忽视了？当主要变源是丈量系统时，在改良工艺过程中将呵斥许多资源浪费丈量系统必需在进展工艺改良任务前经过审核当丈量产品或工艺过程时，丈量系统仅仅是变源之一。丈量系统的目的是为了更好的了解能够影响工艺过程结果的变源。7丈量系统分析MSA 根底在较短时间内尽能够多的学习丈量工艺过程包括仪器、操作员、零件和

5、其他丈量要素选择零件或样本来代表整个过程变异的范围针对整体规格的好与坏标志零件来排除操作员识别并由此消除能够由操作员产生的偏移操作员运用一样仪器对每个零件随机进展丈量多次，这可以在每个仪器组中反复执行8根本模型完全观测到的变异等于实践产品的变异加上丈量系统所产生的变异9丈量系统的变源规范度量 R&R (反复性和再现性)是工艺过程中丈量变异的百分比小于 10%: 合格的规范度量10% 到 30%: 尚能接受大于 30%: 不合格且该当进展校正或改换真值偏移反复性再现性稳定性线性度丈量误差观测到的丈量结果操作员操作员 * 零件10规范度量 R&R的变化反复性当一样的操作员运用一样仪器反复丈量一样零

6、件时观测到的变化e 仪器再现性当不同的操作员运用一样仪器丈量一样零件时观测到的变化o 操作员反复性再现性规范度量呵斥的变异操作员呵斥的变异丈量变异的组成: 规范度量 R&R11与丈量系统相关两个最通常的度量规范为准确性和准确性不同的, 相互独立的 性质 准确性 = 偏移 (校正)准确性 = 规范度量的反复性和再现性何谓同时到达准确和准确要能检测到工艺过程中的微小变化 (高分辨率)要在未来能产生与过去一样的结果 (稳定性)要求系统是线性的丈量性质准确性是否精确性是准确 / 精确不准确 / 精确否准确 / 不精确不准确 / 不精确12丈量才干研讨举例准确性丈量研讨涉及运用知规范替零件代常规消费零件

7、运用一个知2400克物体作为规范来进展丈量30次当着手进展丈量研讨以评价准确性时，应确保获取数据中一切的丈量变源，以便使结果对普通的丈量过程更具代表性如有能够，最好以封锁的方式提交样本 丈量次数 克 克 克 丈量次数 丈量次数13准确性与偏移准确性是丈量值与真值之间偏向的平均值“就平均而言, 我得到了正确 的答案了吗? 假设答案为是, 那么丈量系统准确假设答案为否, 那么丈量系统不准确偏移是描画观测到的平均丈量值与真值或“正确答案之间间隔的术语均值偏移真值14规范值(参考规范)平均值偏移 (仪器准确性)偏移即丈量观测到的平均值与主值之间的偏向主值由与一个公认的、可追溯的参考规范相关的公用校正工

8、具确定，15计算GRAMS练习的偏移在“Gram练习中如何计算偏移？回想偏移是描画观测到的平均丈量值与真值或“正确答案之间间隔的术语偏移 = 观测值 真值偏移 = 2404 2400 = 4丈量系统中总会存在偏移；需求确定能否统计上不为零我们例子中的测试样本“无偏移，指的是经过测试证明该规范落在个体图上的控制范围内16准确性除准确性之外, 对于丈量系统来说准确性也同样重要准确性是指一种准确程度，对一样物体进展单独丈量时我们可以以某种准确程度来获得一样数据值丈量系统的变异等于反复性产生的变异加上再现性产生的变异17% 反复性与再现性拇指法那么: %R&R 425稳定性假设丈量没有变化或不随时间变

9、化，那么以为仪器是稳定的数据非常规范I-MR控制图验证丈量系统随时间坚持一致稳定个体价值 Gram的I-MR图均值子组频率26偏移此时线性度不是个问题规范度量 2偏移此时线性度是个问题规范度量 1丈量单元.0001 .001 .01 .1线性度可以用整个仪器量程范围内的偏移之差或偏向的量度来度量样本的线性度。假设偏移在整个量程范围内不变，那么具有很好的线性度。对于给定的特性，仪器终究在什么样的数值范围中才可以运用？当丈量仪器用于丈量一个较宽的数据范围时，要思索线性度并必需经过校正进展检查。丈量单元.0001 .001 .01 .127警告Gage R&R MSA研讨检验丈量系统的准确性变量型G

10、age R&R研讨不检验丈量系统的准确性在某些运用中,并不存在规范或 “真值 (校正)这些情况下, 准确性无法进展评价因此, 评价与改良准确性是计量型MSA的主要内容属性型 Gage R&R研讨检验准确性再现性比较难区分反复性和准确性是计数型MSA的主要内容28Gage R&R研讨通常2到3名操作员通常丈量10个样本每个样本由每个操作员丈量 2-3次需求进展平衡 (下一张)29要平衡哪个设计?例 1零件号操作员 结果1Mary14561Mary02Mary13002Mary12992Mary13211Joe14331 Joe92Joe12792Joe1300例 2零件号操作员结果1Mary14

11、561Mary02Mary13002Mary12991Joe14331 Joe92Joe12792Joe130030丈量系统研讨的预备检查仪器已维修并已校准至可追溯的规范检查仪器分辨率小于或等于预期工艺过程的变异/规范范围的1/10挑选2-3 操作仪器的评价人假设工艺需求多个操作员, 随机选择24人假设工艺仅需求一个操作员或无操作员, 那么视为无操作员影响来进展研讨 (忽略再现性影响)从工艺过程中选择5-10个样本零件来表征整个操作范围和各离散零件数样本数 选取足够的样本使得样本数 (S) X 操作员数 (O) 15每个操作员丈量每个样本 2-3 次(都运用一样的仪器)31进展丈量研讨呆在现场

12、进展研讨; 留意方案外要素进展研讨 指点方针每个操作员对一切的样本进展一次随机丈量继续进展直到每个操作员对一切的样本完成一次丈量这是实验 1确保零件进展标志以便于数据采集但对操作员坚持“隐蔽无法区分反复需求的实验数每个样本应该由每个操作员丈量2 - 3次运用表格搜集信息分析结果假设还有的话，确定进一步措施32Minitab中的丈量系统分析MSA实例选取10个零件表征工艺过程中变异的预期范围3个操作员随机丈量10个零件，每个零件3次翻开 Gage3.mtw选择 StatQuality ToolsGage R&R Study (Crossed)33Minitab中的Gage R&R在Part nu

13、mbers零件号中输入Part零件 : Operators操作员中输入Operator操作员: Measurement data丈量数据中输入Response呼应 :ANOVA方差分析和X-bar & R分析主要的不同之处在于ANOVA 将经过零件间的交互作用对操作员进展评价ANOVA 方法更保守34Minitab中的Gage R&R : 选项5.15 是study variation研讨变异的默许值z 值范围计算99% 潜在的研讨变异基于变异计算规范的偏移可以在所选零件的研讨中看到规格界限是10.75 (USL) 和 8.75 (LSL)点击 Options 在process toleran

14、ce过程公差对话框中输入2.0 (10.75 8.75 = 2.0) 在historical sigma历史西格玛值对话框中输入0.195双击 OK35解释:可接受性假设工艺过程公差和历史西格玛值没有用在Minitab中, 一个关键的想象是:选取的用于研讨的样本零件可以真实地展现实践工艺过程变异。这样的话，丈量系统的可接受性仅基于对研讨中零件变异的比较。假设留意选取研讨样本零件，这将是一个有效的假设。AIAG 规定 “评价丈量系统能否可以分析工艺过程的一个规范要素是零件公差或丈量系统变异所耗费的操作过程变异 。记住指点方针是:10 % 以下误差 可接受的从10%到30% 由于运用风险、丈量仪器

15、的本钱、修缮本钱等思索也尚能接受超越30 % 以为不可接受 应该努力全面改良丈量系统36Minitab Sixpack37Gage R&R 间的联络当操作员的结果可反复以及操作员间的结果可再现时，可以以为丈量过程一致。当操作员丈量的变化相对于工艺过程的变化或公差范围较小时，规范度量可以有效检地测到零件之间的变异。丈量所耗工艺过程变异的百分比 (% R&R)决议了丈量过程的一致性并能检测出零件之间的变异。 异 变 的 组 成百分比 反复性 再现性 零件间影响方差分析工艺过程公差38Minitab Sixpack留意看带条纹的柱条 它们表示总体变异对于数据影响的%。Gage R&R是丈量系统的总体

16、变异，分为反复性和再现性。零件之间变异的柱条表示工艺过程变异的估计。还记得我们要进展丈量的缘由吗？工艺过程变异的估计直到输入Historical Sigma 在检验员之间或检验员与检验员之间规范度量内或一个检验员总体Gage R&R 异 变 的 组 成影响方差分析工艺过程公差百分比 反复性 再现性 零件间39反复性阐明在极差图中实践一切极差点在控制极限以下。任何超出极限的点都需求进展研讨。反复性: 图表视图反复性由特别的极差图进展检测，表中画出了每个操作员丈量每个零件的差别。假设被测零件的最大值和最小值间的差别未超越UCL, 那么视度量规范和操作员为可反复的。样本范围 操作员的极差图40再现性

17、: 图表视图在Minitab一段在随后的幻灯片中讨论中的表格分析是分析确定再现性的最好方式。图表中可以看出各个操作员丈量一样样本的操作员方式能否有明显不同。丈量变异总工艺过程变异分辨率样本均值 操作员的Xbar图 41MSA分析: 有效系统期望得到的图点均超出UCL和LCL的限制，由于该限制是由规范度量的变异所确定的。这些图点应该显示出规范度量变异应该远小于零件间的变异。假设所选样本不能代表工艺过程的总体变异，那么规范度量 (反复性)变异能够大于部分变异并且使确切的范畴计算成为无效。假设操作员方式没有可比性，那么操作员和零件间存在明显的关联 (这将在另一张幻灯片中讨论) 操作员的Xbar图 样

18、本均值42X Bar图(期望值)UCLLCL丈量误差产品变异X Bar图 (不可接受值)0.00000UCLLCL丈量误差产品变异0.000010.000020.000030.000040.000050.000060.000070.000080.000090.000100.00011MSA分析: 丈量误差 43Minitab Sixpack极差图能否在控制范围之内?X-bar 图和极差图上的限制从何而来?我们要不要控制极差图和X-bar图?在我们的丈量系统中控制范围代表什么? 操作员的Xbar图 操作员的极差图样本范围样本范围44Minitab Sixpack本图显示一切操作员共同绘制10个零

19、件的数据，显示了原始数据并强调突出了丈量的平均值。与上图类似，但零件是按操作员而不是按数据进展陈列，此图可以协助识别操作员的丈量结果。此图显示每个操作员对一切10个零件的数据。这是显示零件与操作员之间关系的最好方式。 经过零件经过操作员零件操作员零件平均操作员 操作员*零件 关系45经过零件: 变异分析图中显示一切操作员共同绘制10个零件的数据。此图应该显示工艺过程中最小尺寸到最大尺寸的同一个零件的图点。假设是工艺过程中消费的零件，那么它们有的同时在公差范围内和有的那么公差范围外。假设一个零件显示出较大的分散性，那么它不适宜作为测试品，由于在该零件能够表达不出其特性。超界零件零件46经过操作员

20、: 变化分析此图显示了操作员绘制的10个零件数据。红线衔接了操作员所绘制全部10个零件的平均值，红线应该是程度形状的。任何明显的倾斜表示操作员与其他操作员相比，在丈量零件时有或大或小的偏移。 超界操作员操作员47操作员与零件的关系操作员影响: 假设平均值连线出现明显的分别，那么在进展丈量的操作员和被丈量的零件之间存在一定关系。这不是好景象，需求进展研讨。零件 均值 操作员与零件 的关系操作员48Minitab Sixpack图形输出的问题 变异的组成超界零件超界操作员操作员的极差图 操作员*零件 关系操作员零件均值操作员零件百分比样本范围样本均值%影响%方差分析%工艺过程%公差 操作员的Xba

21、r图49Gage R&R: 数字输出以下表中是用Mintab算出变异研讨的百分比, 它是每个变源占计算能够的总变异比例. 5.15 * SD表示总变化统计值 99%是如何计算的，而且除非输入了Historical Sigma 值，否那么一概假设其等于真实工艺变化的99%。为了进展工艺过程改良，这些值该当小于 30%50Gage R&R: 数字输出%用于根据知的%进展的丈量分析，来对丈量系统有效性进展分级。假设工艺过程进展顺利，那么%公差很重要。%总数按照数学累加也许会超越100%。区分指数值表示, 在研讨变异中, 丈量系统能可靠地识别不重叠丈量组的数目。我们希望这个数目是5或者更高。4是临界值

22、。小于4意味着丈量系统只能运用计数型数据。51让我们再做一次选取3个零件表示预期工艺过程变异的范围。3个操作员以随机顺序丈量3个零件各3次。翻开练习 Gage2.mtw无可用的工艺过程历史并且未制定公差。此数据组用于举例阐明Gage R&R和规范度量运转图。52丈量系统如何表示?变异的组成经过零件经过操作员操作员的极差图均值操作员零件百分比样本范围样本均值均值406.2%影响%方差分析操作员*零件 关系操作员零件来源总体Gage R&R反复性再现性销售再现性零件之间总体变异 操作员的Xbar图53执行丈量研讨如何对以下一些工艺过程建立丈量研讨？报价雇员绩效检查评价关于工伤的严重性雇佣程序举例:

23、 报价程序过程的简要描画:客户为了修缮设备给出工单。一个分析员查看工单并为完成工单进展估价，然后对客户进展报价。在该情况下相关的丈量误差是什么？54执行MSA比尔置信报价过程中的变异是客户称心度的重要影响要素比尔收到客户反响，其价钱变化源于恶性竞争用一周的时间为客户义务报价，在一周后递交近乎一样的作业并看到35%的价钱变化是不正常的。协助比尔决议如何估计报价过程中的误差量，尤其是与反复性和再现性相关的比尔决议设置10份假客户定价需求并让3名不同的内部店员在随后的2周内各报价3次。由于公司提供产品的多样性，比尔选择销售经理计算的定价需求$24,000部门终于拥有足够的销售量，比尔对于 他们没有认

24、可报价感到轻松，但他修正 了一些不重要的客户信息，这只是为了 进展确认。55进展丈量系统分析MSA图表和数字输出变异的组成超界零件超界操作员操作员的极差图均值操作员百分比样本范围样本均值%影响%方差分析操作员与零件 关系零件来源 操作员的Xbar图总体Gage R&R反复性再现性销售再现性销售再现性*报价零件之间总体变异56参考资料Automotive Industry Action Group, Measurement Systems Analysis, 2nd Revision, 2nd Printing,1995, AIAG, Southfield, MI. (810) 358-3570

25、Minitab, StatsGuide57This Training Manual and all materials, procedures and systems herein contained or depicted (the Manual) are the sole and exclusive property of George Group Consulting, L.P. (“George Group).The contents hereof contain proprietary trade secrets that are the private and confidential property of George Group. Unauthorized use, disclosure, or re