测量系统分析MSA概论

测量系统分析

MSA工程师能力提升1测量系统分析MSA概论第1页课程纲领一、测量系统分析基础知识二、计量型测量系统分析方法及Minitab演示三、计数型测量系统分析方法及Minitab演示测量系统分析MSA概论第2页课程目知识：了解测量系统分析基础知识，包含误差起源和组成、测量系统分析意义等。技能：学会实际应用Minitab软件进行测量系统分析，并做出判断。测量系统分析MSA概论第3页QS9000五大手册APQP第二版PPAP第四版MSA第四版SPC第二版FMEA第四版AIAG&ASQ&各汽车企业测量系统分析MSA概论第4页测量主要性假如测量出现问题，那么合格产品可能被判为不合格，不合格产品可能被判为合格，此时便不能得到真正产品或过程特征。所以，要确保测量结果准确性和可信度。过程原料人机法环测量结果合格不合格测量测量测量系统分析MSA概论第5页测量误差Y=x+ε测量值=真值(TrueValue)+测量误差戴明说没有真值存在一致性测量系统分析MSA概论第6页案例：怎样测量一个花盆直径?直径￠？测量系统分析MSA概论第7页小组结果 均值 极差为何有差异?莫非我们测量不是一样物体吗？测量系统分析MSA概论第8页测量误差起源Discrimination分辨能力Precision精密度(Repeatability重复性)Accuracy准确度(Bias偏差)Damage损坏Differencesamonginstrumentsandfixtures不一样仪器和夹具间差异Differenceinusebyinspector不一样使用人员差异(Reproducibility再现性)Differencesamongmethodsofuse使用不一样方法所造成差异Differencesduetoenvironment不一样环境所造成差异测量系统分析MSA概论第9页测量系统分析目标利用统计分析方法，确定测量系统测量结果变差（测量误差），了解变差起源。确定一个测量系统质量，而且为测量系统改进提供信息。确保所用统计分析方法及判定准则一致性。在实际工作生产中，测量系统分析主要目标就是确定项目中所使用数据是否可靠，为我们正确决议提供依据。比如：产品是否合格，我接收这件产品吗？过程好不好，是否需要调整？测量系统分析MSA概论第10页测量系统基本知识和概念术语测量系统及其统计特征分辨力、稳定性、偏倚、重复性、再现性、线性理想测量系统测量系统共同特征测量系统评定步骤和准备测量系统分析MSA概论第11页术语测量：将一个未知量与一个已知或已经接收参考值进行比较。赋予值定义为测量值。量具：任何用来取得测量结果装置，经惯用来特指用在车间装置，包含用来测量合格／不合格装置。测量系统：用来对被测量特征赋值操作、程序、量具、设备、软件以及操作人员集合。测量系统分析MSA概论第12页测量系统组成测量系统人机料法环操作人员量具/测量设备/工装被测材料/样品/特征操作方法、操作程序工作环境以及上述因子之间可能存在交互作用切记：测量系统，不但仅指量具。测量系统分析MSA概论第13页搜集数据能力测量总偏差

2=

2

+

2总观察偏差 过程偏差测量系统偏差

测量是一个能影响所观察值中心值和偏差过程测量系统分析MSA概论第14页测量系统统计特征

通常使用测量数据统计特征来衡量测量系统质量：Discrimination分辨力(abilitytotellthingsapart)Bias偏倚(Accuracy准确性)Repeatability重复性Reproducibility再现性Linearity线性Stability稳定性测量系统分析MSA概论第15页

评定测量过程

…分辨力？“准确性”(R&R)

校准？稳定性？线性？偏倚？OKOKOKOKOK测量系统分析MSA概论第16页测量仪器分辨率测量仪器分辨力：可定义为测量仪器能够读取最小测量单位。看看下面部件A和部件B，它们长度非常相同。测量分辨率描述了测量仪器分辨两个部件测量值之间差异能力。部件A部件B部件A部件BA=1.0B=1.0A=1.25B=1.00因为上面刻度分辨力比两个部件之间差异要大，两个部件将出现相同测量结果。第二个刻度分辨力比两个部件之间差异要小，部件将产生不一样测量结果。123123测量仪器分辨力必须小于或等于规范或过程误差10%!测量系统分析MSA概论第17页分析天平.01g台秤1Kg卡车过磅秤100Kg案例:

电开工具出货，请运输企业托运，假设50Kg以内30元，每增加10Kg加收费，你会采取哪种测量仪器？测量系统分析MSA概论第18页测量系统有效分辨率

（discrimination）

要求不低于过程变差6σ或允许偏差(tolerance)十分之一零件之间差异必须大于最小测量刻度极差控制图可显示分辨率是否足够----看控制限内有多少个数据分级不一样数据分级(ndc)计算为：零件标准偏差/总量具偏差*1.41

普通要求它大于5才可接收测量系统分析MSA概论第19页

现在我们量含有足够分辨力,下一步要考虑什么?

…分辨力？“准确性”(R&R)

校准？稳定性？线性？偏倚？OKOKOKOKOK测量系统分析MSA概论第20页偏倚(Bias)偏倚(Bias)通常被称为“准确度”。因为“准确度”有各种意思，提议不要用准确度来代替偏倚。偏倚是指对相同零件上同一特征观察平均值与真值(参考值)差异，是测量系统系统误差测量。真实值偏倚观察平均值真实值参考标准平均值真值取得能够经过采取更高一级测量设备进行屡次测量，取其平均值来确定。测量系统分析MSA概论第21页X1=0.75mm X6=0.8mmX2=0.75mm X7=0.75mmX3=0.8mm X8=0.75mmX4=0.8mm X9=0.75mmX5=0.65 mm X10=0.7mm同一操作者对同一工件测量10次假如参考标准是0.80mm.过程变差为0.70mmBias=0.75-0.8=-0.05%Bias=100%[0.05/0.70]=7.1%表明7.1%过程变差是偏倚BIAS造成!=0.75偏倚BIAS实例:测量系统分析MSA概论第22页偏倚也能够与过程容差相比较。判断准确度简单标准为。小于过程变差或容差1%,可认为是准确。大于过程变差或容差1%则需要研究和调整测量系统,或者暂时用赔偿值来修正以后测量值。偏倚研究还能够经过作图方式来进行,即作出直方图,然后依据经验判断是否能够接收。偏倚研究还能够经过计算置信区间来判断是否能够接收。测量平均值–参考值x100%容差宽度测量系统分析MSA概论第23页偏倚研究分析造成过大偏倚可能原因有：仪器需要校准仪器、设备或夹具磨损基准磨损或损坏，基准偏差不适当校准或使用基准设定仪器质量不良—设计或符合性线性误差使用了错误量具不一样测量方法—作业准备、载入、夹紧、技巧测量特征不对变形(量具或零件)环境—温度、温度、振动、清洁……测量系统分析MSA概论第24页线性在量具正常工作量程内偏倚改变量多个独立偏倚误差在量具工作量程内关系是测量系统系统误差组成测量结果平均值真值偏倚小测量结果平均值真值偏倚大测量工具工作范围低量程高量程测量系统分析MSA概论第25页基准值测量值无偏倚有偏倚线性(改变线性偏倚)非线性非线性测量系统分析MSA概论第26页线性误差原因

造成线性误差可能原因以下：仪器需要校准，缩短校准周期仪器、设备或夹具磨损维护保养不好—空气、动力、液体、过滤器、腐蚀、尘土、清洁基准磨损或损坏，基准误差—最小/最大测量系统分析MSA概论第27页稳定性(Stability):

是测量系统在某连续时间内测量同一基准或零件单一特征时取得测量值总变差。分辨力？“准确性”(R&R)

校准？稳定性？线性？偏倚？OKOKOKOKOK时间-1时间-2时间稳定性稳定性测量系统分析MSA概论第28页

对比一个已知真实值检验测量系统或相对于一个已知标准调整量具以至读数正确。分辨力？“准确性”(R&R)

校准？稳定性？线性？偏倚？OKOKOKOKOK校准全部测量系统需要校准：

校按时可参考量具制造者提议；

定时对操作员培训考评；

相关软件。测量系统分析MSA概论第29页分辨力？“准确性”(R&R)

校准？稳定性？线性？偏倚？OKOKOKOKOK重复性和再现性准确性描述了测量系统偏差重复性-偏差由量具本身造成再现性-偏差由测量者技巧造成两个组成部分测量系统重复性再现性精确性测量系统分析MSA概论第30页重复性(Repeatability)在相同条件下，重复检验同一物体，产生相同结果量具能力。或者...在相同条件下，对同一物体进行重复测量所得偏差。同一测量者；一样测量设备；一样工件；一样环境条件。测量系统分析MSA概论第31页再现性(Reproducibility)再现性操作者B操作者C操作者A在不一样条件下测量同一物体得到相同结果能力。不一样条件下测量结果偏差。不一样测量者或者不一样测量设备(二者只能有一样不一样)；一样工件；一样环境条件。再现性也有两个组成部分测量系统分析MSA概论第32页理想测量系统

理想测量系统在每次使用时：应只产生“正确”测量结果。每次测量结果总应该与一个标准值相符。一个能产生理想测量结果测量系统，应含有零方差、零偏倚和所测任何产品错误分类为零概率统计特征。测量系统分析MSA概论第33页测量系统所应含有特征：

测量系统必须处于统计控制中，这意味着测量系统中变差只能是因为普通原因而不是因为特殊原因造成。这可称为统计稳定性；测量系统变差必须比制造过程变异小；变差应小于公差带；测量精度应高于过程变差和公差带二者中精度较高者，普通来说，测量精度是过程变差和公差带二者中精度较高者十分之一；测量系统统计特征可能伴随被测项目标改变而改变。若真如此，则测量系统最大变差应小于过程变差和公差带二者中较小者。

测量系统分析MSA概论第34页测量系统策划测量系统分析计划1、确定数据类型2、确定误差起源3、样本选择4、数据搜集5、数据分析测量系统分析MSA概论第35页测量系统分析MSA概论第36页测量系统分析MSA概论第37页测量系统分析MSA概论第38页测量系统分析MSA概论第39页测量系统分析MSA概论第40页测量系统分析MSA概论第41页测量系统分析MSA概论第42页测量系统分析MSA概论第43页测量系统分析MSA概论第44页测量系统分析MSA概论第45页测量系统分析MSA概论第46页测量系统分析MSA概论第47页测量系统分析MSA概论第48页测量系统分析MSA概论第49页测量系统分析MSA概论第50页测量系统分析MSA概论第51页测量系统分析MSA概论第52页测量系统分析MSA概论第53页测量系统分析MSA概论第54页测量系统分析MSA概论第55页测量系统分析MSA概论第56页测量系统分析MSA概论第57页测量系统分析MSA概论第58页测量系统分析MSA概论第59页练习－30分钟用游标卡尺测量回形针长度，看看能否经过MSA：2人测量，10根回形针，测2次(不提议采取连续测两次方法)。测量系统分析MSA概论第60页测量系统分析MSA概论第61页测量系统分析MSA概论第62页测量系统分析MSA概论第63页测量系统分析MSA概论第64页测量系统分析MSA概论第65页