MSA测量系统分析

1、.：.；第一章 通用丈量系统指南MSA目的： 选择各种方法来评定丈量系统的质量。被检产品特性检验丈量数据丈量结果输 入输 出赋值过程 受控：量具、仪器、检测人员、程序、软件 活动：丈量、分析、校正适用范围：用于对每一零件能反复读数的丈量系统。丈量和丈量过程：赋值给详细事物以表示它们之间关于特殊特性的关系；赋值过程定义为丈量过程；赋予的值定义为丈量值；丈量过程看成一个制造过程，它产生数字数据作为输出。量 具：任何用来获得丈量结果的安装；经常用来特指在车间的安装；包括用来丈量合格不合格的安装。丈量系统：用来对被测特性赋值的操作、程序、量具、设备、软件、以及操作人员的集合；用来获得丈量结果的整个过程

2、。丈量变差：多次丈量结果变异程度；常用m表示；也可用丈量过程过程变差R&R表示。注：丈量过程数据服从正态分布；R&R=5.15m99%R&R=5.15m表征丈量数据的质量最通用的统计特性是偏倚和方差。所谓偏倚特性，是指数据相对规范值的位置，而所谓方差的特性，是指数据的分布。丈量系统质量特性：丈量本钱；丈量的容易程度；最重要的是丈量系统的统计特性。常用统计特性：反复性针对同一人，反映量具本身情况再现性针对不同人，反映丈量方法情况稳定性偏倚线性针对不同尺寸的研讨注：对不同的丈量系统能够需求有不同的统计特性相对于顾客的要求。丈量系统对其统计特性的根本要求：丈量系统必需处于统计控制中；丈量系统的变异必

3、需比制造过程的变异小；变异应小于公差带；丈量精度应高于过程变异和公差带两者中精度较高者非常之一；丈量系统统计特性随被测工程的改动而变化时，其最大的变差应小于过程变差和公差带中的较小者。评价丈量系统的三个问题：有足够的分辨力；根据产品特性的需求一定时间内统计上坚持一致稳定性；在预期范围被测工程内一致可用于过程分析或过程控制。这些问题确实定同过程的变差联络起来是很有意义的。长期存在的把丈量误差只作为公差范围百分率来报告的传统，是不顺应汽车行业的开展的。评价丈量系统的实验：确定该丈量系统能否具有满足要求的统计特性；发现哪种环境要素对丈量系统有显著的影响；验证统计特性继续满足要求R&R。应思索运用盲测

4、，还要思索实验本钱、时间。程序文件要求：例如；选择待测工程和环境规范；规定搜集、记录、分析数据的详细阐明；关键术语和概念可操作的定义、相关规范阐明、明确授权。 包括：a. 评定，b. 评定机构的职责，c. 对评定结果的处置方式及责任第二章 分析/评定丈量系统的方法丈量系统变差的类型： 偏 倚重 复 性再 现 性稳 定 性 线 性丈量系统研讨可提供：接纳新丈量设备的准那么；一种丈量设备与另一种的比较；评价疑心有缺陷的量具的根据；维修前后丈量设备的比较；计算过程变差，以及消费过程的可接纳性程度；作出量具特性曲线GPC的必要信息。GPC指示接纳某一真值零件的概率。偏 倚：基准值偏倚观测的平均值定义：

5、 是丈量结果的观测平均值与基准值的差值。 又称为“准确度。注：基准值可经过更高级别的丈量设备进展多次丈量取平均值。确定方法：在工具室或全尺寸检验设备上对一个基准件进展精细丈量；让一位评价人用正被评价的量具丈量同一零件至少10次；计算读数的平均值。偏倚缘由：基准的误差；磨损的零件；制造的仪器尺寸不对；仪器丈量非代表性的特性；仪器没有正确校准；评价人员运用仪器不正确。反复性：反复性定义： 是由一个评价人，采用一种丈量仪器，多次丈量同一零件的同一特性时获得的丈量值变差。 丈量过程的反复性意味着丈量系统本身的变异是一致的。确定方法：采用极差图；假设极差图受控，那么仪器变差及丈量过程在研讨期间是一致的；

6、反复性规范偏向或仪器变差距(e)的估计为Rd2*；仪器变差或反复性将为5.15Rd2* 或4.65 R；d2*依赖于实验次数及零件乘以评价人数量从表中查处 注假定为两次反复丈量，评价人数乘以零件数量大于15此时代表正态分布丈量结果的99。极差图失控：应调查辨以为失控的点的不一致性缘由加以纠正；例外：当丈量系统分辨率缺乏时。再现性：操作者B操作者C操作者A再现性定义： 是由不同的评价人，采用一样的丈量仪器，丈量同一零件的同一特性时丈量平均值的变差。确定方法：确定每一评价人一切平均值；从评价人最大平均值减去最小的得到极差(R0)来估计；再现性的规范偏向(0)估计为R0d2*；再现性为5.15R0d

7、2* 或3.65 R0；代表正态分布丈量结果的99%。由于量具变差影响了该估计值，必需经过减去反复性部分来校正。稳定性：稳定性时间2时间1定义： 是丈量系统在某继续时间内丈量同一基准或零件的单一特性时获得的丈量值总变差。 稳定性有两个概念一个是上面的概念，另一个是统计稳定性。统计稳定性是丈量系统稳定的根底，统计稳定性同样可以运用到反复性、偏倚、普经过程等。 统计稳定性结合专业知识，允许我们预测未来的过程性能。假设不了解一个丈量过程控制形状的数据，而只需反复性、再现性等的数字对于未来的性能没有任何意义。在不知道丈量系统的稳定形状时，评价该系统的反复性、再现性能够弊大于利。 分析稳定性时，时间是重

8、要要素，但更重要的要素是在稳定性分析期间内系统外部的条件。因此，没有专业知识，不能够确定用于稳定性分析的时间表。 应努力使产生不稳定的条件不敏感，当评价丈量系统的统计稳定性时，必需思索到系统实验寿命周期间会遇到的预期环境、运用者、零件及方法。 引荐运用控制图来确定统计稳定性。没有必要计算丈量系统稳定性的数值。系统的改良可在图上看出来。改良的方式能够是排除特殊缘由，可视为便窄了控制限等。线 性：定义： 是在量具预期的任务范围内，偏倚值的差值。 基准值基准值偏倚较小偏倚较大观测的平均值观测的平均值范围的较低部分范围的较高部分观测的平均值 注：在量程范围内，偏倚不是基准值的线性函数。不具备线性的丈量

9、系统不是合格的，需求校正。 无偏倚有偏倚 基准值确定方法：在丈量仪器的任务范围内选择一些零件；被选零件的偏倚由基准值与丈量察看平均值之间的差值确定；最正确拟合偏倚平均值与基准值的直线的斜率乘以零件的过程变差是代表量具线性的指数；将线性乘以100然后除以过程变差得到“%线性。非线性缘由：在任务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。拟合优度可用来推断偏倚与基准值之间的关系。但线性是由最正确拟合直线的斜率而不是拟合优度R2的值确定的。普通地，斜率越低，量具线性越好；相反斜率越大，量具线性越差。零件间变差：定义： 零件间固有的差别； 不包含丈量的

10、变差。确定方法：运用均值控制图：子组平均值反映出零件间的差别；零件平均值的控制限值以反复性误差为根底，而不是零件间的变差；没有一个子组平均值在这些限值之外，那么零件间变差隐蔽在反复性中，丈量变差支配着过程变差，假设这些零件用来代表过程变差，那么此丈量系统用于分析过程是不可接受的；假设越多的平均值落在限值之外，该丈量越有用。 注：非受控，50以上为好；即：R图受控，X图大部分点在界外丈量系统规范差： m= (e 2 +0 2 )零件之间规范偏向确实定： 可由丈量系统研讨的数据或由独立的过程才干研讨决议。确定每一零件平均值；找出样品平均值极差(RP)；零件间规范偏向(P)估计为RPd2*；零件间变

11、差PV为5.15RPd2* 或3.65 RP；代表正态分布的99丈量结果。总过程变差规范偏向：t= (p 2 +m 2 ) ； 那么 零件间规范偏向：P (t 2 -m 2 ) ；与丈量系统反复性及再现性相关的容差的百分比R&R为5.15*m 容差 100；产品尺寸的分级数据分级：p/m*1.41或1.41(PV/R&R)确定。 PV=5.15p TV=5.15T第三章 丈量系统研讨程序预备任务：先方案将要运用的方法；确定评价人的数量、样品数量及反复读数：关键尺寸需求更多的零件和或实验；大或重的零件可规定较少样品和较多实验；从日常操作该仪器的人中挑选评价人；样品必需从过程中选取并代表其整个任务

12、范围；仪器的分辨力应允许至少直接读取特性的预期过程变差的非常之一；确保丈量方法即评价人和仪器在按照规定的丈量步骤丈量特征尺寸。丈量顺序：丈量应按照随机顺序；评价人不应知道正在检查零件的编号；研讨人应知道正在检查零件的编号，并相应记下数据； 即：评价人A，零件1，第一次实验； 评价人B，零件2，第二次实验等；读数就取至最小刻度的一半；研讨任务应由知其重要性且仔细仔细的人员进展；每一位评价人应采用一样的方法包括一切步骤来获得读数。计量型丈量系统研讨指南： A. 确定稳定性用指南：获得一样本并确定其相对于可追溯规范的基准值；定期天、周丈量基准样品35次；XX在 &R 或 &S控制图中标绘数据；确定每

13、个曲线的控制限并按规范曲线图判别失控或不稳定形状；计算丈量结果的规范偏向并与丈量过程偏向相比较，确定丈量系统稳定性能否适于运用。确定偏倚用指南： 独立样本法：获取一样本并确定其相对可追溯规范的基准值；让一位评价人以通常的方法丈量该零件10次；计算这10次读数的平均值；经过该平均值减去基准值来计算偏倚： 偏 倚 观测平均值基准值 过程变差6极差 偏 倚偏 倚过程变差确定反复性和再现性用指南：常用方法：极差法、均值和极差法方差分析法等。 极差法：极差法是一种改良的计量型量具研讨方法，可迅速提供一个丈量变异的近似值。运用两名评价人和五个零件进展分析：例：零件评价人A评价人B极差AB10.850.80

14、0.0520.750.700.0531.000.950.0540.450.550.1050.500.600.10平均极差RRi/5=0.35/5=0.07GR&R=5.15( R)/d2*=5.15(0.07)/1.19=0.303过程变差0.40%GR&G=100GR&G/过程变差1000.303/0.40=75.5% 均值和极差法：均值和极差法是一种提供丈量系统反复性和再现性估计的数学方法。反复性比再现性大的缘由：仪器需求维护；量具应重新设计来提高刚度；夹紧和检验点需求改良；存在过大的零件变差。再现性比反复性大的缘由：评价人需求更好的培训如何运用量具仪器和读数；量具刻度盘上的刻度不清楚；需

15、求某种夹具协助 评价人提高运用量具的一致性。研讨程序：取等得包含10个零件的一个样本，代表过程变差的实践或预期范围；指定评价人A、B和C，并按1至10给零件编号评价人不能看到数字；假设校准是正常程序中的一部分，那么对量具进展校准；让评价人A随机丈量10个零件，由观测人记录结果填入第1行，让评价人B和C随机丈量这10个零件，由观测人记录结果填入第6、11行，三人丈量时应相互不看对方的数据；运用不同的随机顺序反复上述操作过程；数值计算：从第1、2、3行的最大值减去它们中的最小值；把结果记入第5行。在第6、7和8行，11、12和13行反复这一步骤，并将结果记录在第10和15行；把填入第5、10和15

16、行的数据变为正数；将第5行的数据相加并除以零件数量，得到第一个评价人的丈量平均极差Ra。同样对第10和15行的数据进展处置得到Rb和Rc；将第5、10和15行的数据Ra、Rb、Rc转记到第17行，将它们相加并除以评价人数，将结果记为R一切极差的平均值；将R平均值记入第19和20行并与D3和D4相乘得到控制下限和上限。留意：假设进展2次实验那么，D3为零，D4为3.27。单个极差的上限值UCLR填入第19行。小于7次丈量的控制下限极差值LCLR等于0；运用原来的评价人和零件反复读取任何差大于计算的UCLR的读数，或剔除那些值并重新计算平均值；将行第1、2、3、6、7、8、11、12和13行中的值相加。把每行的和除以零件数并将结果填入表中最右边标有“平均值 “的列内；将第1、2第3行的平均值相加除以实验次数。结果填入第4行的Xa格内。对第6，7和8；第11，12和13行反复这个过程，将结果分别填入第9和14行的Xb，Xc格内；将第4、9和14行的平均值中最大和最小值填入第18行中适当的空格处，确定它们的差值，填