五大手冊之4MSA培訓(xùn)

ISO/TS16949:2009標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)講師：段同uantz@163.comEvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET五大技術(shù)手冊產(chǎn)品質(zhì)量量先期策策劃和控控制計劃劃（APQP&CP）潛在失效效模式和和后果分分析參考考手冊（FMEA）測量系統(tǒng)統(tǒng)分析參參考手冊冊（MSA）統(tǒng)計過程程控制參參考手冊冊（SPC）生產(chǎn)件批批準(zhǔn)程序序（PPAP）重要的顧顧客手冊冊EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NETISO//TS16949:2009五大手手冊目錄錄1、測量量系統(tǒng)分分析(MSA--3)，，(2003年年5月第第三版第第二次印印刷)2、生產(chǎn)產(chǎn)零件批批準(zhǔn)過程程(PPAP--4)，，(2006年年3月第第四版))3、統(tǒng)計計過程控控制(SPC--2)，，(2005年年7月第第二版))4、潛在在實效模模式及后后果分析析實施手手冊(FMEA-4))，(2008年6月月第四版版)5、先期期產(chǎn)品質(zhì)質(zhì)量策劃劃與控制制計劃實實施手冊冊(APQP--2)，，(2008年年7月第第二版))EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NETMSA測量系統(tǒng)統(tǒng)分析MeasurementSystemAnalysisEvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NETMSA理論培訓(xùn)訓(xùn)講師:劉旭明EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET一、MSA簡介介1.什么是MSAM:指指Measurement測測量S:指指System系系統(tǒng)統(tǒng)A:指指Analysis分分析MSA也也就是對對量測系系統(tǒng)進行行分析的的方法!!EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET2.MSA的重要性性如果測量量的方式式不對，，那么好好的結(jié)果果可能被被測為壞壞的結(jié)果果，壞的的結(jié)果也也可能被被測為好好的結(jié)果果，此時時便不能能得到真真正的產(chǎn)產(chǎn)品或過過程特性性。PROCESS原料人機法環(huán)測量測量結(jié)果好不好測量EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET新生產(chǎn)的產(chǎn)品存在較大的產(chǎn)品變差（PV）；

引進新儀器時（EV）；

測量操作更換新的人員時（AV）；易損耗之儀器必須注意其分析頻率；3.什么情況況下做MSAEvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET通過測量量用數(shù)字字體現(xiàn)的的數(shù)據(jù)，，并不是是總能代代表事實實。因此，有有必要對對數(shù)據(jù)的的信賴性性進行確確認(rèn)。＋=

真實值(實際產(chǎn)品變差)測量誤差(測量變差)測量值(觀察的變差)4.測量值的的組成要要素EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET測量誤差有多大?測量誤差的原原因是什么?測量工具具是否具具備分辨率?重復(fù)測量量也能得得到相同的結(jié)結(jié)果嗎?用別的測測量工具具也能得到到相同結(jié)結(jié)果嗎?測量工具具隨著時時間的推推移是否否保持穩(wěn)定狀態(tài)態(tài)?怎樣提高測量系統(tǒng)統(tǒng)?5.MSA分析要確確認(rèn)的信信息EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET理想的測測量系統(tǒng)統(tǒng)應(yīng)該是是每次都都能測出出真實值。測量系統(tǒng)統(tǒng)的質(zhì)量量通常僅僅僅取決決于經(jīng)過過一段時時間后產(chǎn)產(chǎn)生數(shù)據(jù)據(jù)的統(tǒng)計特性性：▼Bias偏倚▼Repeatability重復(fù)性▼Reproducibility再現(xiàn)性▼Linearity線性▼Stability穩(wěn)定性6.MSA的統(tǒng)計屬屬性EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET要觀察測測量誤差差的主要要原因,“重復(fù)性(repeatability)”和“再現(xiàn)性(reproducibility))”.要想解決決實際PROCESS的波動動，應(yīng)把把握測量量系統(tǒng)的的波動，，并把它與與PROCESS波動動分離.穩(wěn)定性線性長期PROCESS波動短期PROCESS波動樣品的

波動

實際PROCESS波動重復(fù)性校正測量儀器波動作業(yè)者波動

(再現(xiàn)性)

測量波動

觀察到的PROCESS波動7.過程波動動的主要要來源EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NETEnvironme設(shè)備不穩(wěn)定性測量儀器環(huán)境

方法配件磨損電力不穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)次序

測量系統(tǒng)變差濕度清潔度震動電壓變化氣溫變化材料

測量者灰塵/噪音標(biāo)準(zhǔn)材料量產(chǎn)材料良品材料不良材料保管/管理感覺,氣氛熟練度測量位置測量次數(shù)測量條件8.MSA變差的因因果分析析EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET用來獲得得表示產(chǎn)產(chǎn)品或過過程特性性的數(shù)值值的系統(tǒng)統(tǒng)，稱之之為測量量系統(tǒng)。測測量系統(tǒng)統(tǒng)是與測測量結(jié)果果有關(guān)的的儀器、設(shè)設(shè)備、軟軟件、測測量程序、、測量人人員、被被測物品品和環(huán)境境的集合。。二、MSA相關(guān)關(guān)術(shù)語1.測量系統(tǒng)統(tǒng)定義EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET12345好的分辨辨率12345差的分辨辨率是指測量量裝置能能夠測量量到最小可檢檢出的單單位?！鶞y量刻度度應(yīng)為產(chǎn)產(chǎn)品規(guī)格格或過程程波動的的十分之之一。2.分辨率EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET儀器2平均值真實值平均值儀器1儀器2偏倚儀器1偏倚某一物品品理論上上的真實值或參考值。測量值平均和真真實值的差異。。3.真實值4.偏倚（Bias)EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET某標(biāo)準(zhǔn)件件，已知知值為25.4mm，，某機械械檢查工工用精度度為0..025mm的的游標(biāo)卡卡尺測量量10次次，測量量結(jié)果如如下：25.42525..42525.40025.40025..37525.40025..42525.40025.42525..375把10個個測量值值相加除除以10，得到到平均值值：25.4051mm偏倚等于于平均值值減去參參考值：：25..4051－25.400＝＝0.0051mm計算偏倚倚舉例EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET儀器1:線形性有問題.測量單位0儀器2:線形性沒有問題.0測量單位線性是指指量具在在其工作作范圍內(nèi)內(nèi)偏倚的變變化規(guī)律律。在全部測測量范圍圍內(nèi)，測測量值和和基準(zhǔn)值值的差異異保持穩(wěn)穩(wěn)定，說說明其線性好。。5.線性EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET穩(wěn)定性良良好時間2時間1時間1時間2真實值真實值穩(wěn)定性

不好時間3時間3是指隨時間變變化的偏偏倚值。根據(jù)時間間的推移移測量結(jié)結(jié)果互不不相同時時，說明明該測量量系統(tǒng)缺缺乏穩(wěn)定定性。6.穩(wěn)定性EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET由一個人使使用同一一量具，對同一被測測特性進行多次重復(fù)復(fù)測量所得結(jié)果果之間的的偏差，，即為測測量系統(tǒng)統(tǒng)的重復(fù)復(fù)性。真實值平均好的重復(fù)性平均差的重復(fù)性7.重復(fù)性EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET由不同的人人使用同一量具具，對同一被測測特性進行多次重復(fù)復(fù)測量所得結(jié)果果之間的的偏差，，即為測測量系統(tǒng)統(tǒng)的再現(xiàn)現(xiàn)性。真實值好的再現(xiàn)性作業(yè)者1差的再現(xiàn)性作業(yè)者2作業(yè)者3作業(yè)者1作業(yè)者2作業(yè)者38.再現(xiàn)性EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET現(xiàn)有硬度度為5.0（真實值值）的材材料.方法1得到的測測量值是是:3.8,,4..4,4.2,4.0方法2得到的測測量值是是:6.5,,4..0,3.2,6.3哪一個方方法更正正確?方法2因為平均均值與“真實”硬硬度相同同。哪一個方方法更精精密?方法1因為變差差很小。。應(yīng)首先的的方法是是?其理由是是?方法1:比起變差差，解決決平均的的變化更更為容易易。例題EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET1）計劃要使使用的方方法；2）確定評評價人的的數(shù)量、、樣品數(shù)數(shù)量及重重復(fù)讀數(shù)數(shù)次數(shù)；；3）從日常常操作該該儀器的的人中挑挑選評價價人；4）樣品必必須從過過程中選選取并代代表整個個工作范范圍；5）儀器的的分辨力力應(yīng)允許許至少讀讀取特性性的預(yù)期期過程變變差的十十分之一一；6）確保測測量方法法（即評評價人和和儀器））在按照照規(guī)定的的測量步步驟測量量特征尺尺寸；2.測量系統(tǒng)統(tǒng)研究準(zhǔn)準(zhǔn)備EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET1）測量必須須按照隨機順序進行行；2）不應(yīng)讓讓評價人人知道正正在檢查查零件的的編號；；3）測量讀讀數(shù)應(yīng)估估計到可可得到的的最接近近的數(shù)字字；4）研究工工作應(yīng)由由知其重重要性且且仔細(xì)認(rèn)認(rèn)真的人人員進行行；5）每一位位評價人人在整個個研究過過程中應(yīng)應(yīng)采用相相同的測測量方法法；3.測量系統(tǒng)統(tǒng)研究注注意事項項EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET計量型MSA穩(wěn)定性--均值極極差法；；偏倚-獨獨立樣本本法；偏倚-均均值極差差法；線性-一一元線性性回歸法法；GRR--均值極極差法；；GRR--CrossedANOVA；GRR--NestedANOVA；計數(shù)型MSA解析法；；交叉表法法；信號探測測法；測量系統(tǒng)統(tǒng)分析方方法分類類EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET確定某一一測量儀儀器的穩(wěn)定性是是否為可可接受。。同一評價價人對同同一樣品品進行多多次測量量的情況況。通過過對測量數(shù)據(jù)據(jù)進行統(tǒng)統(tǒng)計，得得出分析析結(jié)論。。1）穩(wěn)定性－－均值極極差法1.計量型MSA(穩(wěn)定性－－均值極極差法）EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET取得包含含1個零件的的樣本，，選取了了生產(chǎn)過過程輸出出范圍中中接近中中間值的的一個零零件。（（不能給給評價人人看到））指定1位操作人人員在不不知情的的狀況下下使用校驗驗合格的量具，，共測了了5周（25個子組））以上個個零件進進行測量量,并重復(fù)3次，將操操作員所所讀數(shù)據(jù)據(jù)進行記記錄,研究其設(shè)設(shè)備的穩(wěn)穩(wěn)定性。。試驗完后后,測試人員員將量具具測出數(shù)數(shù)據(jù)計算算均值、、極差和和控制限限，并作作成均值值極差控控制圖。。計算結(jié)果果均值、、極差及及控制限限等。2）分析步驟驟EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET計算出相相應(yīng)的數(shù)數(shù)值。EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NETEvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET前提條件件:只有當(dāng)測測量系統(tǒng)統(tǒng)處于統(tǒng)統(tǒng)計穩(wěn)定定狀態(tài)時時,進行行偏倚研研究才有有意義。。什么是偏偏倚-獨立樣件件法?利用一個個標(biāo)準(zhǔn)樣樣件對量量測系統(tǒng)統(tǒng)進行偏偏倚的分分析方法法。1）偏倚－獨獨立樣本本法2.計量型MSA(偏倚－獨獨立樣本本法）EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NETa)取得一個個標(biāo)準(zhǔn)樣樣件,并確定其其參考值值。參考值=XT((注:如不能取取得標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值,則選擇一一件落在在生產(chǎn)測測量范圍圍中間的的生產(chǎn)件件作為基基準(zhǔn)件,將其用更更精密的的儀器測測量該零零件N≥10次,取平均值值作為參參考值)b)讓一名評評價人以以正常方方式測量量樣件N≥10次,并記錄結(jié)結(jié)果。c)畫直方圖圖：畫出數(shù)據(jù)據(jù)相對于于參考值值的直方方圖,根根據(jù)專業(yè)業(yè)知識判判斷是否否存在特特殊原因因或出現(xiàn)現(xiàn)異常.如果果不存在在,繼續(xù)續(xù)分析,,當(dāng)n<<30時時,對任任何的解解釋或分分析,要要特別注注意。d)計計算數(shù)數(shù)值：2）分析步驟驟EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET計算N個個讀值的的平均值值:計算重復(fù)復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)差:公式中可可從附附表中查查到,取取g=1,且m=n..確定偏倚倚中的t統(tǒng)計值值:偏倚B==觀測到到的平均均測量值值-參考考值EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET結(jié)果分析析如果0落落在偏倚倚值附件件的置置信信度界限限內(nèi),則則偏在水水準(zhǔn)準(zhǔn)上是可可接受的的.EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET0(偏倚倚值)在在置信區(qū)區(qū)間之間間，則偏偏倚可接接受,否否則偏倚倚不可接接受3）判定規(guī)則則EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET基準(zhǔn)值:6.0偏倚15.8-0.225.7-0.335.9-0.145.9-0.156.00.00.00.4106.30.3116.00.0126.10.1136.20.2145.6-0.4156.00.0EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NETd)作作直方圖圖:e)根根據(jù)專業(yè)業(yè)知識判判斷是否否存在特特殊原因因或出現(xiàn)現(xiàn)異常，，如果沒沒有,繼繼續(xù)分析析。直方圖012345.96.4其他組界頻率EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NETf)計計算統(tǒng)計計值:EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET因為0落落在上述述偏倚的的95%%置信區(qū)區(qū)間之內(nèi)內(nèi),所以以偏倚等等于0的的假設(shè)在在α=5%的水平上上是可以以接受的的。g)結(jié)結(jié)果判定定:EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NETGRR%%>30%,則則表明系系統(tǒng)不可可接受。。10%<<GRR%<30,系系統(tǒng)可接接受亦可可不接受受。GRR%%<10%,系系統(tǒng)可接接受。3）判定規(guī)則則EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NETIILSLIIUSLIIIII第I類區(qū)壞壞零件件永遠(yuǎn)被被稱為壞壞零件；；第II類可可能做出出潛在的的錯誤決決定；第III類好好零件永永遠(yuǎn)被稱稱為好零零件；計數(shù)型測測量系統(tǒng)統(tǒng)是通/止規(guī)（go/nogogage)是常用的的量具，，它只有有兩種可可能的結(jié)結(jié)果；計數(shù)型測測量系統(tǒng)統(tǒng)的變差差來源應(yīng)應(yīng)該通過過利用了了人為因因素的研研究結(jié)果果使之最最小化；；目標(biāo)計數(shù)型測測量系統(tǒng)統(tǒng)研究EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET利用求出出的測量量系統(tǒng)的的量具特特性曲線線(GPC),,并且確確定系統(tǒng)統(tǒng)的重復(fù)性和偏倚的方法。。備注:1.這種量具具研究可可用于單單限值和和雙限值值量具。。2.對于雙限限值量具具，假定定誤差是是線性一一致的，，只需檢檢查一個個限值。。1）解析法3.計數(shù)型MSA(解析法）EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET取樣，選選取需研研究的樣樣件,并并且必須須知道它它們的基基準(zhǔn)值,,一般選選擇8個個零件件為樣件件,它們們之間的的大小間間隔應(yīng)盡盡可能均均勻?；鶞?zhǔn)值最最大和最最小的零零件應(yīng)該該代表過過程的范范圍。選擇1名名評價人人:請評評價人對對每個零零件進行行連續(xù)重重復(fù)測量量20次次(a為為測量結(jié)結(jié)果為合合格的次次數(shù)),,并計算算其概率率。將基準(zhǔn)值值與計算算概率值值繪制到到正態(tài)分分布紙上上。d)計計算偏差差與重復(fù)復(fù)性。。(如下下）2）分析步驟驟EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NETEvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NETt統(tǒng)計值值大于t意義值值，則偏偏倚不可可接受。。3）判定規(guī)則則EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET測量結(jié)果果如下:零件基準(zhǔn)值XT與測量結(jié)果為合格的次數(shù)aXTaPa-0.01600.025-0.01510.075-0.01430.175-0.01350.275-0.01280.425-0.011160.775-0.0105180.875-0.01200.975EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET將各零件件的基準(zhǔn)值XT和對應(yīng)接受受概率Pa構(gòu)成的點點畫在正正態(tài)概率率紙上,并進行直直線擬合合,所得到的的一條直直線就是是這個計計數(shù)型測測量系統(tǒng)統(tǒng)的量具具特性曲曲線。Pa=0.5時時,XT=-0.0123EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET利用曲量量具特性性曲線估估計偏倚倚與重復(fù)復(fù)性：(1)估估計偏倚倚從圖上可可知當(dāng)Pa=0.5時時,XT=-0.0123偏倚B==LSL-XT=-0.010-((-0..0123)==0.023(2)估估計重復(fù)復(fù)性(R或EV)從圖上可可知當(dāng)Pa=0.005時,,XT1=-0.0163,,當(dāng)Pa=0..995時,XT2==-0..0084,則則重復(fù)性性為:R=EV=5..15σe=(XT2--XT1)/1.08=[[-0..0084-((-0..0163)]]/1.08=0.0073EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET(3)t值計算算

(4)結(jié)結(jié)果果分析::t計算==9.86>t意義值值=2..093,所以以偏倚不不能接受受。EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET評估不同同的評價價人一致致性。評估不同同評價人人與參考考決定之之間的一一致性。。1）交叉表法法4.計數(shù)型MSA(交叉表法法）EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET取樣(50個)及選擇評評價人(3名)。確定樣本本的參考考值(0,1)。要求每一一位評價價人對每每一個零零件進行行n次(n=3)測量,如果可按按受則記記錄為1,如果不接接受記錄錄為0.詳見下表表:分析Kappa結(jié)果：2）分析步驟驟EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET交叉表研研究數(shù)據(jù)據(jù)表設(shè)定用1表示可可接受的的決定，，0為不不可接受受的決定定。表中中的參考考值一開開始還有有確定。。顯示““代碼””列，分分別“+”、“x”、”－“代表表III區(qū)區(qū)，II區(qū)，I區(qū)。EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NETB總計01A0.0計算期望的計算15.7634.35050.01.0計算期望的計算331.39768.7100100.0總計計算期望的計算4747.0103103.0150150.0A與B交叉表EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NETC總計01B0.0計算期望的計算4216.0531.04747.01.0計算期望的計算935.09468.0103103.0總計計算期望的計算5151.09999.0150150.0B與C交叉表A與C交叉表C總計01A0.0計算期望的計算4317.07335050.01.0計算期望的計算834.09266.0100100.0總計計算期望的計算5151.09999.0150150.0EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET使用kappa來衡量量兩個評評價人對對同一物物體進行行評價，，其評定定結(jié)論的的一致性性：通用的法法則是kappa大于0..75表表示好的的一致性性；小于0..4表示示一致性性差，計計算結(jié)果果如下；；kappaABCA0.860.78B0.860.79C0.780.79P0=對角線單單元中觀觀測值的的總和Pe=對角線單單元中期期望值的的總和kappa=((P0-Pe)/(1-Pe)3）判定規(guī)則則EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Presentationfor.NET參考總計01B0.0計算期望的計算4515.0232.047