MSA完全版终极教程.ppt

1、1,MSA测量系统分析,2,测量系统与过程决策,测量体系分析的数据,2,3,III 好零件总是好的,I 坏零件总是坏的,II 可能做出潜在的错误决定,测量系统变差对产品和过程的决策影响,对产品的影响:因此，1.改进过程，减少变差，II 区的零件最少2.改进测量系统，减少测量系统的误差,对过程的影响：普通原因特殊原因特殊原因普通原因,相对于公差，对零件做出错误决定的潜在因素只在测量系统误差于公差交叉时存在,3,4,课程内容（基础篇）,MSA的重要性测量系统分析的对象测量系统误差来源测量基础术语 测量系统统计特性理想的测量系统测量系统应有的特性,4,5,课程内容(方法篇),测量系统研究准备计量型分

2、析稳定性分析偏倚分析独立样本法偏倚分析控制图法线性分析指南重复性和再现性分析指南计数型分析风险分析法解析法破坏型分析通过多次读数减少变差,5,6,MSA 的重要性,如果测量过程有问题，那么好的结果可能被测为坏的结果，坏的结果也可能被测为好的结果，此时便不能得到真正的产品或过程特性。,PROCESS,原料,人,機,法,環,測量,測量,結果,好,不好,測量,6,7,MSA分析的对象,TS16949 7.6.1 为分析在各种测量和实验设备系统测量结果中表现的变差，必须进行适当的统计研究。此要求必须用于在控制计划中提及的测量系统。此项要求就是包含控制计划中提及的产品特性和过程特性。,7,8,测量系统分

3、析（MSA）理解要点说明：在控制计划中提出的测量系统都要进行测量系统（MSA）分析，主要是针对产品特性所使用到的测量系统。所用的测量分析方法及接收准则必须与顾客关于测量系统分析 的参考手册相一致。如经顾客批准，也可以采用其它方法及接收准则。ISO/TS 16949:2002 标准中的体系内部审核检查表强调要有证 据证明上述要求已达到。生产件批准程序（PPAP）手册中明确规定：对新的或改进的量 具、测量和试验设备必须参考测量系统分析（MSA）手册进行 变差统计研究。产品质量先期策划（APQP）手册中明确规定：测量系统分析（MSA）作为第四阶段“产品和过程确认”的输出之一。测量系统分析（SPC）手

4、册中明确指出测量系统分析（MSA）是 控制图必需的准备工作内容之一。,8,9,控 制 计 划,第 页，共 页,QR-711-2-01A0,9,10,控 制 计 划,第 页，共 页,注：在“评价/测量技术”栏目中以“”符号标识的量具需进行测量系统（MSA）分析。QR-711-2-01A0,10,11,MSA 与 APQP/CP、FMEA、PPAP和SPC的关系,11,12,MSA 在 APQP 过程中的位置/阶段关系：,输 出 试生产 过程审核 测量系统分析评价 初始过程能力研究 生产件批准 产品审核 样品送样和确认 生产确认试验 包装评价 过程策划和开发经验总结 生产控制计划 质量策划认定和管

5、理者支持,输 入 制造过程设计输入及其评审 资料 包装标准 产品/过程质量体系评审 过程流程图 车间平面布置图 特性矩阵图 过程FMEA分析资料 试生产控制计划 过程指导书 测量系统分析（MSA）计划 初始过程能力（SPC-Ppk）研 究计划 包装规范 制造过程设计输出及其评审 资料 制造过程验证和确认及其评 审资料 管理者支持,12,13,“过程分析（乌龟图）”在测量系统分析（MSA）中的运用,过程分析（乌龟图）工作表注：测量系统分析（MSA）的“过程分析（乌龟图）”表中之具体和详细内容的填写请见附件。,13,14,测量系统分析（MSA）过程分析（乌龟图）工作表,14,15,测量误差,Y=x

6、+测量值=真值(True Value)+测量误差,戴明说没有真值的存在,一致性,15,16,测量误差来源,16,17,测量误差的来源,仪器方面：分辩力精密度(重复性)准确度(Bias偏差)损坏不同仪器和夹具间的差异,17,18,测量误差的来源,不同检验者的差异(再现性)训练技能疲劳无聊眼力舒适检验的速度指导书的误解,18,19,测量误差的来源,不同环境所造成的差异温度湿度振动照明腐蚀污染(油脂),19,20,测量误差的来源,方法方面：测试方法测试标准材料方面：准备的样本本身有差异收集的样本本身有差异,20,21,测量基础术语,22,测量分析系统(MSA)的类别,-计量型,-计数型,22,23,

7、关于测量,测量：赋值给具体事物以表示它们之间关于特定特性的关系。赋值过程即为测量过程，而赋予的值定义测量值。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；用来获得测量结果的整个过程。,23,24,数据,一组条件下观察结果的集合，既可以是连续的(一个量值和测量单位)又可以是离散的(属性数据或计数数据如成功失败、好坏、过不通过等统计数据)。,24,25,标准,被承认的一个被测体的数值，作为一致同意的用于进行比较的基准或标准样本。其他同义的术语：用于比较的可接受的基准值；已知数

8、值，在表明的不确定度界限内，作为真值被接受；基准值。,25,26,准确度,观测值和可接受基准值之间一致的接近程度。,基准值,觀測平均值,26,27,校准和检定,校准：在规定的条件下，建立测量装置与已知基准值和不确定度的可溯源标准之间的关系的一组操作。校准可能也包括通过调整被比较的测量装置的准确度差异而进行的探测、相关性、报告或消除的步骤。检定：为评定计量装置的计量特性，确定其是否符合法定要求所进行的全部工作。目的是为确保量值的统一和溯源性，具有法制性。校准是检定工作的一部分。,27,28,校准周期,两次校准间的规定时间总量或一组条件，在此期间，测量装置的校准参数被认定为有效的。,28,29,分

9、辨力、可读性、分辨率,最小的读数单位、刻度限度；由设计决定的固有特性；测量或仪器输出的最小刻度；1:10经验法则（过程变差与公差较小者）。,29,30,有效分辨力,一个数据分级,定义：考虑整个测量系统变差时的数据分级大小(ndc)。Ndc=1.41x(PV/GRR)左图：只能表明过程是否正在生产合格零件。,Number of data classification,30,31,有效分辨力,24个数据分级,左图：只能粗略估计制程。不能用于计量控制。,31,32,5个或更多个个数据分级,左图：可用于计量控制图达到5个以上分级数建议使用,有效分辨力,32,33,有效分辨力区分（example）,6,

10、-10,+10,4个分级数,10个分级数,33,34,置信区间,期望包括一个参数的真值的值的范围(在希望的概率情况下叫置信水平)。统计检定时，常常取用置信水平=95%时，表示1.96的范围。,34,35,量具R&R,一个测量系统的重复性和再现性的合成变差的估计。GRR变差等于系统内和系统间变差之和。,35,36,显著水平,被选择用来测试随机输出概率的一个统计水平，也同风险有关，表示为风险，代表一个决定出错的概率。,36,37,“”及“”风险说明,（第一种错误),（第二种错误）,37,38,溯源性,在商品和服务贸易中溯源性是一个重要概念，溯源到相同或相近的标准的测量比那些没有溯源性的测量更容易被

11、认同。这为减少重新试验、拒收好的产品、接收坏的产品提供了帮助。溯源性在ISO计量学基本和通用国际术语(VIM)中的定义是”测量的特性或标准值，此标准是规定的基准，通常是国家或国际标准，通过全部规定了不确度的不间断的比较链相联系。,38,39,普通工作计量器具,国际基准或物理定义,国家基准,副基准,国家法制计量工作部门工作标准器,计量校准实验室工作标准器,工业部门测试实验室企业工作标准,比较装置、方法,比较装置、方法,比较装置、方法,比较装置、方法,比较装置、方法,传递装置,5级,4级,3级,2级,1级,39,40,六、测量不确定度理解,41,1.测量不确定度,不确定度是赋值给测量结果的范围，在

12、规定的置信水平内描述为预期包含有真测量结果的范围。测量不确定度通常被描述为一个双向量。简单的表达式：真测量值=观测到的测量(结果)UU=扩展不确定度。扩展不确定度是测量过程中合成标准误差Uc，乘以一个代表所希望的置信范围中的正态分布的分布系数(K)。ISO/IEC测量中不确定度指南确定了足以代表正态分布的95%的不确定度的分布系数。通常认为K=2，U=KUc。,41,42,扩展不确定度U=kuc公式K覆盖因子（2-3）uc 标准合成不确定度,2.测量不确定度公式,42,43,3.测量不确定度组成,影响测量不确定度的因素测量设备（包括测量标准）的误差环境的误差测量方法的误差操作人员的误差等,43

13、,44,3.测量不确定度组成,合成标准误差Uc包括了在测量过程中变差的所有重要组成部份。在大多数情况下，按着本手册完成的测量系统分析方法可以用来定量确定测量不确定度的众多来源。简单的表达式被定量表示为：Uc2=2性能+2其它,44,45,3.测量不确定度组成,其中：2性能=2能力+2稳定性+2一致性 2能力=2偏倚+2GRR2GRR=2e+2o定期重复评价与测量过程有关的不确定度以确保持续保持所预计的准确度是适宜的,45,46,4.测量不确定度和MSA区别,测量不确定度和MSA的主要区别是：MSA的重点是了解测量过程，确定在测量过程中的误差总量，及评估用于生产和过程控制中的测量系统的充份性。M

14、SA促进了解和改进(减少变差)。不确定度是测量值的一个范围，由置信区间来定义，与测量结果有关并希望包括测量真值。,46,47,5.不确定度和测量误差区别,测量值概率分布曲线,47,48,测量系统统计特性,49,测量系统的统计特性,Bias偏差(Accuracy准确性)Repeatability重复性(precision)Reproducibility再现性Linearity线性Stability稳定性,49,50,偏倚(Bias),偏倚：是测量结果的观测平均值与基准值的差值。真值的取得可以通过采用更高等级的测量设备进行多次测量，取其平均值。,50,51,造成过份偏倚的可能原因,仪器、设备或夹紧

15、装置的磨损磨损或损坏的基准，基准出现误差校准不当或调整基准的使用不当仪器质量差设计或一致性不好线性误差大应用错误的量具,不同的测量方法设置、安装、夹紧、技术测量错误的特性量具或零件的变形环境温度、湿度、振动、清洁的影响违背假定、在应用常量上出错应用零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察错误,51,52,重复性(Repeatability),重复性,指由同一个操作人员用同一种量具经多次测量同一个零件的同一特性时获得的测量值变差（四同）,52,53,重复不好的可能原因,零件(样品)内部：形状、位置、表面加工、锥度、样品一致性。仪器内部：修理、磨损、设备或夹紧装置故障，质量差或维护不当。基准内部：质

16、量、级别、磨损方法内部：在设置、技术、零位调整、夹持、夹紧、点密度的变差评价人内部：技术、职位、缺乏经验、操作技能或培训、感觉、疲劳。,环境内部：温度、湿度、振动、亮度、清洁度的短期起伏变化。违背假定：稳定、正确操作仪器设计或方法缺乏稳健性，一致性不好应用错误的量具量具或零件变形，硬度不足应用：零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察误差(易读性、视差),53,54,再现性(Reproducibility),由不同操作人员，采用相同的测量仪器，测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差（三同一异）,再现性,54,55,再现性不好的可能潜在原因,零件(样品)之间：使用同样的仪器、同样的操作者和方法时，当测量零件的类型为A,B,C时的均值差。仪器之间：同样的零件、操作者、和环境，使用仪器A,B,C等的均值差标准之间：测量过程中不同的设定标准的平均影响方法之间：改变点密度，手动与自动系统相比，零点调整、夹持或夹紧方法等导致的均值差,评价人(操作者)之间：评价人A,B,C等的训练、技术、技能和经验不同导致的均值差。对于产品及过程资格以及一台手动测量仪器，推蕮进行此研究。环境之间：在第1,2,3等时