MSA-測量系統(tǒng)分析

測量系統(tǒng)分析1課堂守那么2所有汽車零件制造商其他已采用QS9000和VDA6.1的企業(yè)其他已采用或?qū)?dǎo)入ISO/TS16949：2002的企業(yè)其他有興趣的人士課程介紹本課程的適合對象為：3根本了解ISO/TS16949:2002與過往質(zhì)量管理體系標(biāo)準(zhǔn)有哪些區(qū)別和附加要求了解ISO/TS16949:2002的本質(zhì)知悉所涉及的體系審核與認(rèn)證制度以及相關(guān)的規(guī)定課程目的4量規(guī)儀器的分類

一般分為物理量和電量兩類。按其是否與品質(zhì)判定及制程監(jiān)控有關(guān)可分為：標(biāo)準(zhǔn)件或參考物質(zhì)；檢驗用量規(guī)儀器〔量測設(shè)備〕；試驗儀器；監(jiān)控儀器；感測器；生產(chǎn)用量規(guī)儀器；輔助用量規(guī)儀器；測試硬件；測試軟件。標(biāo)準(zhǔn)件：用來比對的量規(guī)儀器。檢測設(shè)備：用來檢測的儀器。5檢測設(shè)備之管制

購置——驗收——編號——保管購置檢測設(shè)備必需滿足適用性和耐用性。適用性是指設(shè)備精度符合測量要求精度的1/3~1/10。

6量規(guī)儀器校準(zhǔn)的方法

1．絕對法——以自然現(xiàn)象作標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)；2．直讀法——待校件，標(biāo)準(zhǔn)件；3．比較法——標(biāo)準(zhǔn)件，待校件，比較件；4．比對法——利用標(biāo)準(zhǔn)品標(biāo)出被校件與其之間的關(guān)系。7量規(guī)儀器的標(biāo)識

1．限用證——限定在某個范圍內(nèi)使用；2．合格證——所有功能都能使用；3．停用證——禁止使用，不合格4．參考使用——與品質(zhì)無關(guān)；5．報廢8測量系統(tǒng)的PDCA

P——校驗方案，儀器失效校準(zhǔn)方案D——實施校驗，校準(zhǔn)C——日常點檢保養(yǎng)，校驗結(jié)果確認(rèn)A——修理，調(diào)校，重新校驗內(nèi)校：在儀器同種數(shù)量較多的情況下進(jìn)行。內(nèi)校必備條件：內(nèi)校室〔有溫濕度控制〕，有資歷的校驗人員。9國際根本單位單位名稱代號備注公尺M(jìn)長度公斤Kg質(zhì)量開爾文K溫度安培A電流坎德拉Cd光強(qiáng)度摩爾mol物質(zhì)秒s時間10量規(guī)儀器誤差的分類

人為過失儀器誤用重大誤差重大誤差準(zhǔn)確度精密度隨機(jī)誤差氣流輻射遲滯噪音塵埃解析度系統(tǒng)誤差水平儀器負(fù)載歸零磨損環(huán)境干擾溫度振動濕度壓力觀測讀取記憶視差11量規(guī)儀器誤差的分類誤差誤差：所有測量結(jié)果都存在一定的誤差。絕對誤差=測量值-真值〔一般用近似值替代〕引用誤差〔相對誤差〕=絕對誤差/標(biāo)稱值真值的計算方法A屢次測量的平均值，B用精度更高的量規(guī)儀器測量值，C用標(biāo)稱值。誤差位與測量尾數(shù)一致。近似值取舍規(guī)那么四舍六入五考慮，五后有數(shù)那么進(jìn)一；五后為零看奇偶，偶數(shù)舍去奇進(jìn)一；不得做連續(xù)修約。12校驗報告書13測量系統(tǒng)所應(yīng)具有之統(tǒng)計特性v測量系統(tǒng)必須處于統(tǒng)計控制中，這意味著測量系統(tǒng)中的變差只能是由于普通原因而不是由于特殊原因造成的。這可稱為統(tǒng)計穩(wěn)定性。v測量系統(tǒng)的變差必須比制造過程的變差小。v變差應(yīng)小于公差帶。v測量精度應(yīng)高于過程變差和公差帶兩者中精度較高者，一般來說，測量精度是過程變差和公差帶兩者中精度較高者的十分之一。v測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性可能隨被測工程的改變而變化。假設(shè)真的如此，那么測量系統(tǒng)的最大的變差應(yīng)小于過程變差和公差帶兩者中的較小者。14標(biāo)準(zhǔn)v國家標(biāo)準(zhǔn)v第一級標(biāo)準(zhǔn)(連接國家標(biāo)準(zhǔn)和私人公司、科研機(jī)構(gòu)等)v第二級標(biāo)準(zhǔn)(從第一級標(biāo)準(zhǔn)傳遞到第二級標(biāo)準(zhǔn))v工作標(biāo)準(zhǔn)(從第二級標(biāo)準(zhǔn)傳遞到工作標(biāo)準(zhǔn))15測量系統(tǒng)的評定v測量系統(tǒng)的評定通常分為兩個階段，稱為第一階段和第二階段v第一階段：明白該測量過程并確定該測量系統(tǒng)是否滿足我們的需要。第一階段試驗主要有二個目的：v確定該測量系統(tǒng)是否具有所需要的統(tǒng)計特性，此項必須在使用前進(jìn)行。v發(fā)現(xiàn)哪種環(huán)境因素對測量系統(tǒng)有顯著的影響，例如溫度、濕度等，以決定其使用之空間及環(huán)境。v第二階段的評定v目的是在驗證一個測量系統(tǒng)一旦被認(rèn)為是可行的，應(yīng)持續(xù)具有恰當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計特性。v常見的就是“量具R&R”是其中的一種型式。16各項定義v量具:任何用來獲得測量結(jié)果的裝置，包括用來測量合格/不合格的裝置。v測量系統(tǒng)：用來獲得表示產(chǎn)品或過程特性的數(shù)值的系統(tǒng)，稱之為測量系統(tǒng)。測量系統(tǒng)是與測量結(jié)果有關(guān)的儀器、設(shè)備、軟件、程序、操作人員、環(huán)境的集合。v量具重復(fù)性：指同一個評價人，采用同一種測量儀器，屢次測量同一零件的同一特性時獲得的測量值〔數(shù)據(jù)〕的變差。17各項定義v量具再現(xiàn)性：指由不同的評價人，采用相同的測量儀器，測量同一零件的同一特性時測量平均值的變差。v穩(wěn)定性：指測量系統(tǒng)在某持續(xù)時間內(nèi)測量同一基準(zhǔn)或零件的單一特性時獲得的測量值總變差。v偏倚:指同一操作人員使用相同量具，測量同一零件之相同特性屢次數(shù)所得平均值與采用更精密儀器測量同一零件之相同特性所得之平均值之差，即測量結(jié)果的觀測平均值與基準(zhǔn)值的差值，也就是我們通常所稱的“準(zhǔn)確度”v線性：指測量系統(tǒng)在預(yù)期的工作范圍內(nèi)偏倚的變化。18分析時機(jī)v新生產(chǎn)之產(chǎn)品PV有不同時v新儀器，EV有不同時v新操作人員，AV有不同時v易損耗之儀器必須注意其分析頻率。19R&R之分析v決定研究主要變差形態(tài)的對象.v使用「全距及平均數(shù)」或「變差數(shù)分析」方法對量具進(jìn)行分析.v于制程中隨機(jī)抽取被測定材料需屬統(tǒng)一制程.v選3位操作員在不知情的狀況下使用校驗合格的量具分別對10個零件進(jìn)行測量,測試人員將操作員所讀數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄,研究其重復(fù)性及再現(xiàn)性(作業(yè)員應(yīng)熟悉并了解一般操作程序,防止因操作不一致而影響系統(tǒng)的可靠度)同時評估量具對不同操作員熟練度.20R&R之分析v針對重要特性(尤指是有特殊符號指定者)所使用量具的精確度應(yīng)是被測量物品公差的1/10,(即其最小刻度應(yīng)能讀到1/10過程變差或規(guī)格公差較小者;如:過程中所需量具讀數(shù)的精確度是0.01m/m,那么測量應(yīng)選擇精確度為0.001m/m),以防止量具的鑒別力缺乏，一般之特性者所使用量具的精確度應(yīng)是被測量物品公差的1/5。v試驗完后,測試人員將量具的重復(fù)性及再現(xiàn)性數(shù)據(jù)進(jìn)行計算如附件一(R&R數(shù)據(jù)表),附件二(R&R分析報告),依公式計算并作成-R管制圖或直接用表計算即可21R&R之分析結(jié)果分析:v當(dāng)重復(fù)性(EV)變差值大于再現(xiàn)性(AV)時.?量具的結(jié)構(gòu)需在設(shè)計增強(qiáng).?量具的夾緊或零件定位的方式(檢驗點)需加以改善.?量具應(yīng)加以保養(yǎng).v當(dāng)再現(xiàn)性(AV)變差值大于重復(fù)性(EV)時.?作業(yè)員對量具的操作方法及數(shù)據(jù)讀取方式應(yīng)加強(qiáng)教育,作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)再明確訂定或修訂.?可能需要某些夾具協(xié)助操作員,使其更具一致性的使用量具.?量具與夾治具校驗頻率于入廠及送修糾正后須再做測量系統(tǒng)分析,并作記錄.22測量系統(tǒng)R&R分析

〔均值—極差法〕n這里介紹常用的均值—極差法，用來研究測量系統(tǒng)的雙性：R&R。它也稱大樣法〔LongMethod〕。n研究R&R的前提是測量系統(tǒng)已經(jīng)過校準(zhǔn)，而其偏倚、線性及穩(wěn)定性已經(jīng)過評價并認(rèn)為可接受。以下舉一典型情況說明此方法23測量系統(tǒng)R&R分析n1確定M名操作者A、B、C……，選定N個被測零件，按1、2、……，編號。被選定零件盡可能反映整個過程的變差。n1.1測取數(shù)據(jù)：A以隨機(jī)順序測取所有數(shù)據(jù)并記錄之，B、C：在不知他人測量結(jié)果的前提下，以同樣方法測量各零件的數(shù)據(jù)并記錄之。n再以隨機(jī)順序重復(fù)上述測量r次(3次)。

n2數(shù)據(jù)處理n2.1極差計算24測量系統(tǒng)R&R分析n2.2均值計算n3結(jié)果分析n以下計算的變差均以99%的正態(tài)概率為根底，即變差=5.15σ。n3.1重復(fù)性n3.2再現(xiàn)性n3.3測量系統(tǒng)雙性〔R&R〕n3.4零件變差n3.5總變差25測量系統(tǒng)R&R分析n3.6各變差占總變差的百分比n%AV=AV/TVX100%n%R&R=R&R/TVX100%n%PV=PV/TVX100%n%EV=EV/TVX100%n應(yīng)同時將EV、AV、R&R各值與公差帶寬度比較，得出各變差占公差帶的百分比。n%R&R可接受的條件是：n<10%可接受；n10~30%——有條件可接受；n>30%——不可接受，應(yīng)改進(jìn)。26測量系統(tǒng)R&R分析量具重復(fù)性和再現(xiàn)性(R&R)的可接受性準(zhǔn)那么：n數(shù)值<10%的誤差測量系統(tǒng)可接受.n10%<數(shù)值<30%的誤差測量系統(tǒng)可接受或不接受,決定于該測量系統(tǒng)之重要性,量具本錢、修理所需之費(fèi)用等因素，可能是可接受的.n數(shù)值>30%的誤差測量系統(tǒng)不能接受,須予以改進(jìn).進(jìn)行各種勢力發(fā)現(xiàn)問題并改正，必要時更換量具或?qū)α烤咧匦逻M(jìn)行調(diào)整,并對以前所測量的庫存品再抽查檢驗,如發(fā)現(xiàn)庫存品已超出規(guī)格應(yīng)立即追蹤出貨通知客戶,協(xié)調(diào)處理對策.27習(xí)題：nXYZ公司根據(jù)控制方案中要求針對游標(biāo)卡尺作R&R分析，選定3名操作者A、B、C，選定10個被測零件，按1、2、……10編號，其所測結(jié)果均記錄在表17-2中，請根據(jù)該表所測結(jié)果計算：EV=?,AV=?,R&R=?,PV=?,TV=?,%EV=?,%AV=?,%R&R=?,%PV=?,根據(jù)%R&R的計算結(jié)果請判定此游標(biāo)卡尺是否符合要求？28穩(wěn)定性分析之執(zhí)行

v選取一個樣品,并建立可追溯標(biāo)準(zhǔn)之真值或基準(zhǔn)值,假設(shè)無樣本那么可從生產(chǎn)線中取一個落在中心值域的零件,當(dāng)成標(biāo)準(zhǔn)值,且應(yīng)針對預(yù)期測試值的最低值，最高值及中程數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)各取得樣本或標(biāo)準(zhǔn)件,并對每個樣本或標(biāo)準(zhǔn)件單獨(dú)測量并繪制控制圖.(所以可能是須做三張控制圖來管制儀器之高、中、低各端，但一般而言，只需做中間值那個就可以了)29穩(wěn)定性分析之執(zhí)行v定期(時、天、周)對標(biāo)準(zhǔn)件或樣本測量5次.注意,決定樣本量及頻度的考慮因素應(yīng)包括要求多長時間重新校正或修理次數(shù),測量系統(tǒng)使用的頻度與操作環(huán)境(條件)等.v將測量(數(shù)據(jù))值標(biāo)記在X-RCHART或X–SCHART上.v計算管制界限,確定每個曲線的控制限并按標(biāo)準(zhǔn)圖判斷失控或不穩(wěn)定狀態(tài)。V過程標(biāo)準(zhǔn)差之現(xiàn)象，如果有發(fā)生此現(xiàn)象，代表測量之變異大于制程變異，此項儀器是不可接受的。

30穩(wěn)定性分析之執(zhí)行v穩(wěn)定性之判定：穩(wěn)定性之判定一般之方式和控制圖之判定方式是一致的，(一)不可以有點子超出控制界限，(二)不可以有連續(xù)三點中有二點在A區(qū)或A區(qū)以外之位置，(三)不可以有連續(xù)五點中有四點在B區(qū)或B區(qū)以外之位置，(三)不可有連續(xù)八點在控制圖之同一側(cè)，(四)不可以有連續(xù)七點持續(xù)上升或下降之情形；如果有以上之情形，代表儀器已不穩(wěn)定，須做維修或調(diào)整，維修及調(diào)整完后須再做校正以及穩(wěn)定性之分析。31偏倚分析之執(zhí)行

v獨(dú)立取樣法:n選取一個樣品,并建立可追溯標(biāo)準(zhǔn)之真值或基準(zhǔn)值,假設(shè)無樣本那么可從生產(chǎn)線中取一個落在中心值域的零件,當(dāng)成標(biāo)準(zhǔn)值,且應(yīng)針對預(yù)期測試值的最低值，最高值及中程數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)各取得樣本或標(biāo)準(zhǔn)件,每個樣本都要求單獨(dú)分析，并對每個樣本或標(biāo)準(zhǔn)件測量15次,計算其平均值,將其當(dāng)成“基準(zhǔn)值”.n由一位作業(yè)者以常規(guī)方式對每個樣本或標(biāo)準(zhǔn)件測量15次.并計算出平均值,此值為“觀測平均值”.32偏倚分析之執(zhí)行

v計算偏倚:n偏倚=觀察平均值–基準(zhǔn)值n制程變異=6δn如果需要一個指數(shù)，把偏倚乘以100再除以過程變差(或公差)，就把偏倚轉(zhuǎn)化為過程變差(或公差)的百分比，偏倚占過程變差的百分比計算如下：n偏倚%=100[(偏倚)/過程變差]n偏倚占公差百分比采用同樣方法計算，式中用公差代替過程變差。33偏倚分析之執(zhí)行n判定:針對偏倚之部份，判定之原那么為：n重要特性部份其偏倚%須<=10%；n一般特性其偏倚%須<30%；應(yīng)依據(jù)儀器之使用目的來說明其接受之原因。n其偏倚%大于30%者，此項儀器不適合使用。34偏倚分析之執(zhí)行如果偏倚較大，查找以下可能的原因：n標(biāo)準(zhǔn)或基準(zhǔn)值誤差，檢驗校準(zhǔn)程序。n儀器磨損，主要表現(xiàn)在穩(wěn)定性分析上，應(yīng)制定維護(hù)或重新修理的方案。n制造的儀器尺寸不對。n儀器測量了錯誤的特性。n儀器校準(zhǔn)不正確，復(fù)查校準(zhǔn)方法。n評價人員操作儀器不當(dāng)，復(fù)查檢驗方法。n儀器修正計算不正確。35線性分析之執(zhí)行v獨(dú)立取樣法:n針對產(chǎn)品所須使用之范圍，利用標(biāo)準(zhǔn)件或產(chǎn)品樣本(一般區(qū)分為五個等分，其范圍須包括測量系統(tǒng)的全部工作量程)來做儀器之線性分析，如果是采用標(biāo)準(zhǔn)件須有真值，如果是使用產(chǎn)品樣本時，那么這些的產(chǎn)品樣本須先經(jīng)精密測量十次以上，再予以平均，以此當(dāng)做是「真值」或「基準(zhǔn)值」。n由一位作業(yè)者以常規(guī)方式對每個樣本或標(biāo)準(zhǔn)件測量10次.