五大手册MSA测量系统分析课件

1、MSA 测量系统分析内容1、什么是测量系统2、为什么要进行测量系统分析3、测量系统变差的种类与定义4、测量系统研究的准备5、计量型测量系统分析指南 （偏倚,稳定性,线性,重复性 & 再现性）6、计数型测量系统分析指南7、测量系统分析的时机21、什么是测量系统量具：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；包括用来测量合格/不合格的装置。测量：赋值给具体事物以表示它们对于特定特性之间的关系。测量过程：赋值过程定义为测量过程。测量系统：是对测量单元进行量化或对被测特性进行评估，其所使用的仪器、量具、标准、操作、方法、夹具、人员、软件及环境的集合，用来获得测量结果的整个过程。测量系统分

2、为计量型测量系统与计数型测量系统31、什么是测量系统人 数据设备测量过程材料方法程序 输入 输出42、为什么要进行测量系统分析2.1、TS16949标准 要素7.6.1为分析各种测量和试验设备系统测量结果的变差，必须进行适当的统计研究。此要求应用于控制计划中提及的测量系统所有的分析方法及接受准则必须与顾客关于测量系统分析参考手册一致。如经顾客批准，也可采用其它分析方法及接受准则 52、为什么要进行测量系统分析要点：对控制计划中列入的测量系统要进行测量系统分析。测量分析方法及接受准则应与测量系统分析参考手册一致。经顾客批准，可以采用其它方法及接受准则。PPAP手册中规定：对新的或改进的量具、测量

3、和试验设备应参考MSA手册进行变差研究。APQP手册中，MSA为“产品/过程确认”阶段输出之一。SPC手册指出MSA是控制图必需的准备工作。62、为什么要进行测量系统分析2.2客观需要 7 輸入制程 测量过程变差变差 輸入/輸出 製程變差 + 測量變差 輸出有多大?有什么影响 ? 所得結果若我们要知道制程输出是否达到要求及在控制之内, 所用的测量系统必须具备足够能力去量度制程的变差, 原因是测量过程本身亦存在一定的变差, 所以我们必须对所选用的测量系统/仪器先作一些统计分析,才可决定这测量统/仪器是否适用. 8The Measurement Process should be managed

4、as a true PROCESS ProcessInputsOutputsMeasurementProcessInputsOutputs Observations Measurements DataParts(Example)Phase I: Process Measurement Phase II: Process AnalysisPhase III: Process ImprovementPhase IV: Process Control 测量系统误差或变动的类型 位置(Location)或平均 - 偏离(Bias) - 直线性(Linearity) - 稳定性(Stability) 宽

5、度或散布 - 再现性(Repeatability) - 重复性(Reproducibility)测量系统误差9意味着观测测量平均和基准值间的偏差。偏离又叫正确性。基准值Reference value观测平均Observed Average偏离 偏离(Bais)测量系统误差真值测定值的平均值10仪器的全体测量可能范围内的倾斜差异。真值 1观测值1倾斜小 倾斜大真值 2测定的下限范围测定的上限范围真值观测值倾斜无倾斜观测值2 线性测量系统误差1112时间点 1时间点 2稳定性把同样的特性在不同的时间点用同样的Gage测量的结果平均值差异。测量系统误差 稳定性同样人使用同样部品、同样特性、同样机器反

6、复测定得到的测量值之间散布。 基准值平均平均好的重复性不好的重复性基准值测量系统误差 重复性13测量同一特性时，互相不同的人使用同样机器得到的测量值之间的平均差。好的再现性不好的再现性 再现性测量系统误差评价者 A评价者B评价者 C评价者 C评价者 A评价者 B基准值ABC基准值ABC14测量系统误差 15正确但不精密 精密但不正确既不精密又不正确既正确又很精密16 测量误差的评价 正确性精密度散布平均散布倾斜校正分析 (Calibration Study) R&R Study 测量系统评价17Possible Sources of VariationTo address actual pro

7、cess variability, the variation due to the measurement system must first be identified and separated from that of the processProcessInputsOutputsInputsMeasurementProcessOutputsObservationsMeasurementsDataParts(Example)Long-termProcess VariationShort-termProcess VariationVariationwithin sampleActual

8、Process VariationRepeatabilityCalibrationStabilityLinearityVariation dueto gageVariation dueto operatorsMeasurement Process VariationObserved Process Variation“Other” Sources- Environmental- etc.4、测量系统研究的准备先计划将要使用的方法 - 通过使用工程决策; 目视观察或量具研究确定 (考虑再现性会否影响)条件 - 评价人的数量,样品数量及重复读数次数; 尺寸的关键性、 零件结构评价人的选择 - 评价

9、人的选择应从日常操作该仪器的人中挑选184、测量系统研究的准备样品的选择 - 能否获得代表生产过程的样品, 样品必须是选自于过程 并且代表整个的生产的范围编号 - 必须对一个零件编号以便于识别分辨力 - 仪器的分辨力至少直接读取特性的预期过程变的十分之 一, 例如,如果特性的变为0.001, 仪器应能读取0.0001 的变化确保测量方法确保测量方法- 遵守规定的测量程序(测量应按照随机顺序,以确保整个研究过程中产生的任何漂移或变化将随机分布)1920 观测值(测量值)的波动要素+=真值(实际工程的波动)误差(测量波动)测定值(被观测的波动)Gage R&R Study 在测定过程中得到的测量值

10、里一般包含着实际工程的变动和根据测量系统的变动。 被观测的变动( 2total ) = 工程的变动 ( 2p ) + 测量变动 ( 2MS ) 测量波动再区分为重复性和再现性。测量变动 ( 2MS ) = 重复性( 2Repeatability ) + 再现性( 2Reproducibility )重复性和再现性两种波动的和。即，测量系统的波动叫 Gage R&R.对测量系统波动的分析也可以认为是精密度的分析，称为Gage R&R study.21 观测值(测量值)的变动要素Gage R&R Study 被观测的变动(2total )实际工程的变动 ( 2p )测量系统变动(2MS )再现性(

11、 2Reproducibility )重复性( 2Repeatability ) 一般事项一般对2 3名作业者(平时检查的作业者)实施一般用10个部品为对象测定一般2 3回反复测定 步骤 1. 选定代表工程长期变动的10个标本 2. 测定器的校正 3. 让第一个作业者对所有标本任意顺序各做一次测定 (Blind Measurement) 4. 让第二个作业者按同样地方法实施 (所有作业者相同) 5. 以同样的方法按必要的次数反复测定 6. 得到的DATA输入Minitab并进行分析22Gage R&R 步骤23%Contribution = 100%Study Variation = 100%

12、Tolerance = 100%Number of distinct categories = Round 1.41 (分辩指标)分辩指示意味着测量系统能区别的样品散布。即， 区别工程散布区间的数。 分辩率为3时 例样品散布(p)测定散布(MS)Gage R&R 评价指标 评价指标2MS2TotalMSTotal5.15 MSTolerance *( Tolerance = USL-LSL）24重复性和再现性与容 差的百分比1Precision to Tolerance Ratio-P/T重复性和再现性与总过程偏差的百分比2Precision to TotalVariation Ratio-P

13、/TV3%Contribution量具相对于规范的测量能力；量具相对于过程偏差的测量能力测量系统的能力-3个重要指数测量系统的方差与总过程方差的百分比%Study Var%Tolerance%ContributionMinitab显示:连续数据测量系统分析容差百分比调查百分比贡献百分比25 评价基准 %Study Var 或 %Tolerance为10%以上时，首先区分评价重复性和再现性后，查明各个受影响的原因 ，并采取措施。 根据用途的优先参照评价指标 - 在部品管理的测面， 在制品符合判定更重要时 优先确认%Tolerance- 工程管理用或工程显示用时 优先确认 %Study Var G

14、age R&R 评价指标区分%Contribution% Study Variation 或 %Tolerance分辨率良好 1% 10费用/考虑重要性110%1030%59不可使用 10% 30% Quality Tools Gage R&R Study(Crossed) 打开数据文件: 测量系统分析 . MTV30采 用 ANOVA 法见 下 页输入：部件序数列操作员数据列测量数据列3132Gage R&R %ContributionSource VarComp (of VarComp) Total Gage R&R 0.004437 10.67 Repeatability 0.00129

15、2 3.10 Reproducibility 0.003146 7.56 Operator 0.000912 2.19 Operator*PartID 0.002234 5.37 Part-To-Part 0.037164 89.33 Total Variation 0.041602 100.00 结果显示：贡献百分比：10不可接受。33 StdDev Study Var %Study Var %Tolerance Source (SD) (5.15*SD) (%SV) (SV/Toler) Total Gage R&R 0.066615 0.34306 32.66 34.31 Repeata

16、bility 0.035940 0.18509 17.62 18.51 Reproducibility 0.056088 0.28885 27.50 28.89 Operator 0.030200 0.15553 14.81 15.55 Operator*PartID 0.047263 0.24340 23.17 24.34 Part-To-Part 0.192781 0.99282 94.52 99.28 Total Variation 0.203965 1.05042 100.00 105.04 结果显示2：调查百分比：10%可以接受；30%不可接受。34 StdDev Study Var

17、 %Study Var %Tolerance Source (SD) (5.15*SD) (%SV) (SV/Toler) Total Gage R&R 0.066615 0.34306 32.66 34.31 Repeatability 0.035940 0.18509 17.62 18.51 Reproducibility 0.056088 0.28885 27.50 28.89 Operator 0.030200 0.15553 14.81 15.55 Operator*PartID 0.047263 0.24340 23.17 24.34 Part-To-Part 0.192781 0

18、.99282 94.52 99.28 Total Variation 0.203965 1.05042 100.00 105.04 Number of Distinct Categories = 4 结果显示3：容差百分比：10可接受；30不可接受。差别类数目： 5可接受35差别类数目指的是测量系统可以识别出的过程数据中的非重叠组的数目。差别类数目 = x 1.41 spart-to-partsgage 注意： 差别类数目适用于连续数据的ANOVA 法GR&R。 差别类数目决策 / 值= 95%，可以接受；一致得分= 100% ，就是好系统!离散数据测量系统分析要求离散数据测量系统分析举例46

19、财务凭证的审核：从当前已制单未复核归档的凭证中选取有代表性的凭证样本25份(合格单据20份，不合格单据5份)，由3个财务稽查人员对这些凭证按照正常稽核工作程序分别进行2次独立复核，记录审核结果，计算重复性、再现性。打开数据文件: 测量系统分析. MTV47Minitab: Stat Quality Tools Attribute Agreement AnalysisMinitab离散数据测量系统分析48Attribute Gage R&R StudyAttribute Gage R&R Study for MeasurementWithin Appraiser重复性偏差(评估财务稽核人员自身的

20、误差）Assessment AgreementAppraiser # Inspected # Matched Percent (%) 95.0% CI 1 15 15 100.0 ( 92.8, 100.0)2 15 13 86.7 ( 59.5, 98.3)3 15 14 93.3 ( 68.1, 99.8)# Matched: Appraiser agrees with him/herself across trials. 结果显示149Each Appraiser vs StandardAssessment Agreement每个财务稽核人员的检验结果与真值的比较Appraiser #

21、Inspected # Matched Percent (%) 95.0% CI 1 15 14 93.3 ( 68.1, 99.8)2 15 13 86.7 ( 59.5, 98.3)3 15 14 93.3 ( 68.1, 99.8)# Matched: Appraisers assessment across trials agrees with standard.结果显示250Assessment Disagreement # 合格/ # 不合格/Appraiser 不合格 Percent (%) 合格 Percent (%) # Mixed Percent (%) 1 1 16.7

22、0 0.0 0 0.0 2 0 0.0 0 0.0 2 13.3 3 0 0.0 0 0.0 1 6.7 # 合格/不合格: Assessments across trials = 合格 / standard = 不合格. # 不合格/合格: Assessments across trials =不合格 / standard = 合格. # Mixed: Assessments across trials are not identical.结果显示3判错率：5可接受51Between AppraisersAssessment Agreement再现性偏差(评估财务稽核人员之间的误差)# Inspected # Matched Percent (%) 95.0% CI 15 13 86.7 ( 59.5, 98.3)# Matched: All appraisers assessments agree with e