MSA量測系統(tǒng)分析ppt課件

SPC 5內(nèi)部課程訓(xùn)練講議 量測能力 基礎(chǔ)班 課程大綱 TS16949簡介量測系統(tǒng)的構(gòu)成量測數(shù)據(jù)特性量測系統(tǒng)變異量測系統(tǒng)分析案例說明 TS16949的產(chǎn)生 汽車業(yè)品質(zhì)系統(tǒng) 美國 QS9000德國 VDA6 1 法國 EAQF義大利 AVSQ ISO TS16949支持系統(tǒng) 國際汽車工作小組 IATF 發(fā)佈了ISO TS16949 第一版在1999年頒佈的 由 IATF 和日本汽車標(biāo)準(zhǔn)組織 JAMA 聯(lián)合 並且得到ISO TC176的支持 結(jié)合ISO9001 2000 QS9000 VDA6 1 AVSQ和EAQF為基礎(chǔ)的汽車業(yè)品質(zhì)系統(tǒng)在2002年3月1日發(fā)佈了第二版 汽車供應(yīng)廠商為何要導(dǎo)入TS16949 2002 目前各車廠所接受的方式 TS16949 汽車業(yè)基本系統(tǒng) GM FORD CHRYSLER VW PSA FIAT 適用系統(tǒng) TS16949的基礎(chǔ)要求 TS核心工具 TS16949對量測系統(tǒng)的要求 4 11 1概述供應(yīng)商對所使用之檢驗 量測與測試環(huán)境 包括測試軟體 應(yīng)建立並維持各項書面程序 加以管制 校正與維持 以顯示產(chǎn)品符合規(guī)定要求檢驗 量測與測試設(shè)備 應(yīng)在確保量測之不確定性已被了解 且與所需之測定能力相一致之狀態(tài)下使用4 11 4 7 6 1量測系統(tǒng)分析需要有證據(jù)顯示 已經(jīng)實施了適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計研究 藉以分析每一種形式的量測及實驗設(shè)備系統(tǒng)的變異結(jié)果 這項要求試用於所有顧客核準(zhǔn)的管制計劃裡所列的量測系統(tǒng) 所採用的分析方法和允收規(guī)範(fàn) 需符合量測系統(tǒng)分析參考手冊中之規(guī)定 如 量具的偏性 線性 穩(wěn)定性 再現(xiàn)性與再生性等的研究 如獲得顧客同意亦可採其他分析方法與允收規(guī)範(fàn) 量測系統(tǒng)概述 量測數(shù)據(jù)在幫助我們分析一設(shè)備製程能力及產(chǎn)品特性是否能符合規(guī)定 因此 產(chǎn)生數(shù)據(jù)的量測系統(tǒng)品質(zhì)相對非常重要理想的量測系統(tǒng)通常是指擁有零偏差與零變異用於量化一個量測單位或確定被測特性性質(zhì)的儀器或量具 標(biāo)準(zhǔn) 操作 方法 夾具 軟體 人員 環(huán)境 和條件的集合 用來獲得量測的整個過程 名詞解釋 真值 Truevalue 某一個物品的真實數(shù)值 實務(wù)上大都以參考值被作為真值得最佳近似值參考值 Referencevalue 某一物品可接受的數(shù)值 被用來替代真值使用 解析度 Resolution 儀器所提供的量測或輸出的最小刻度單位 10比1法則 如特性的變異為0 1 則設(shè)備應(yīng)該能被讀出0 01的變化量 準(zhǔn)確度 Accuracy 量測的平均值與參考值接近的程度穩(wěn)定性 Stability 隨時間變化之偏移量偏差 Bias 量測產(chǎn)品特性的平均值與真值之差異線性 Linearity 在量具正常工作量程內(nèi)之偏移變化量 精確度 Precision 每個重複量測值間的接近程度重複性 Repeatability 指同一種量具同一位操作者 當(dāng)多次量測相同零件之指定特性時所得之變異再生性 Reproducibility 指不同操作者以相同量具 量測一個零件的一個特性的量測平均值的變異GRR GageR R 再現(xiàn)性和再生性的組合估計值 量測系統(tǒng)的構(gòu)成 測量 Measurement 對某具體事物賦予數(shù)字或數(shù)值 以表示它們對於特定特性之間的關(guān)係藉由與預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)相比較 以確定使用多少個單位 英吋 公克等 來描述一個零組件的過程量測結(jié)果是量測過程的輸出量具 Gage 指任何用來獲得測量的裝置測量系統(tǒng) Measurementsystem 對測量單元進行量化或?qū)Ρ粶y的特性進行評估 其所使用的儀器或量具 標(biāo)準(zhǔn) 操作 方法 夾具 軟體 人員 環(huán)境及假設(shè)的集合 用來獲得測量結(jié)果的整個過程量測數(shù)據(jù)的品質(zhì)多次量測某一特性的結(jié)果 都集中於參考值 如果這些量測數(shù)據(jù)與這一特性的標(biāo)準(zhǔn)值都很 接近 那麼可以說這些量測值的品質(zhì) 高 反之 則低 量測系統(tǒng) 1 量具 設(shè)備 軟 硬體 2 操作 人員 過程 3 測試環(huán)境 4 待測試件 量測系統(tǒng)包含以下要素 在評價一個測量系統(tǒng)時需要確定三個基本問題 首先是測量系統(tǒng)有足夠的分辨能力嗎 其次是這種測量系統(tǒng)在一定時間內(nèi)是否在統(tǒng)計上保持一致 三是這些統(tǒng)計性能在預(yù)期範(fàn)圍內(nèi)是否一致 並且用於過程分析或控制是否可接受 所謂 測量系統(tǒng) 是指用來對被測特性的操作 程序 量具 設(shè)備 以及操作人員的集合 量測系統(tǒng)的統(tǒng)計特性 欲獲得高品質(zhì)的量測值 量測系統(tǒng)需具備以下特性量測系統(tǒng)在穩(wěn)定的管制狀態(tài)下量測系統(tǒng)的變異需相對小於製程的變異量測系統(tǒng)的變異需相對小於產(chǎn)品規(guī)格量測系統(tǒng)的分辨力不超過製程變異與產(chǎn)品規(guī)格的1 10 量測數(shù)據(jù)特性 依量測特性可分為計量型及計數(shù)型兩種 計量型 Variable 計數(shù)型 Attribute 連續(xù)型資料通常有小數(shù)點 若量測儀器越精密 小數(shù)點就可以越多位顯示品質(zhì)特性好壞之程度溫度 深度 線寬 膜厚 抗拉強度 etc SPC管制圖 X barRChart X barSigmaChart X MRChart 離散型資料 間斷型 顯示品質(zhì)特性好壞之件數(shù)不良數(shù) particle個數(shù) 光點個數(shù) 機器故障次數(shù) 燈泡通過檢驗顆數(shù) etcSPC管制圖 CChart 量測系統(tǒng)變異 製程變異是經(jīng)由檢測而發(fā)現(xiàn) 故量測系統(tǒng)之準(zhǔn)確度與精確度必須事先加以研究與分析製程變異源概分為人 材料 設(shè)備 方法 量測 環(huán)境等類別 而這些變異源也將是影響量測系統(tǒng)準(zhǔn)確度與精確度的因素 量測系統(tǒng)變異 MSA概念 量測系統(tǒng)變異 測量系統(tǒng)變異概述 位置變異LocationVariation準(zhǔn)確度Accuracy偏倚Bias穩(wěn)定性Stability線性Linearity寬度變異WidthVariation精確度Precision重複性Repeatability再現(xiàn)性Reproducibility量具的重複性和再現(xiàn)性GRR 量測系統(tǒng)變異 測量過程變異 準(zhǔn)確度 平均值 測量系統(tǒng)偏差 通過 標(biāo)定研究 決定 觀察到的值 主值 測量偏差 量測系統(tǒng)變異 測量系統(tǒng)精確度與準(zhǔn)確度 精確度 變動性 衡量系統(tǒng)變動性 通過 R R研究 決定 觀察到的變動性 產(chǎn)品變動 衡量的變動 實際值 測量值 量測系統(tǒng)變異 測量系統(tǒng)精確度與準(zhǔn)確度 量測系統(tǒng)分析 評估一個測量系統(tǒng) 測量系統(tǒng)必須證明有足夠的敏感度儀器是否有足夠的分辨力測量系統(tǒng)是否證明具有有效的解析度測量系統(tǒng)必須穩(wěn)定統(tǒng)計的特性 誤差 要一直保持在期望的範(fàn)圍內(nèi) 並且足以滿足測量的目的 分辨力Discrimination 分辨力是儀器可以偵測並實際顯示出被測特性微小變化量的能力通常是指某個量測儀器上最小刻度的值亦被稱為 解析度 resolution 或 可讀性 readability 分辨力不足將無法察覺製程中特殊原因的變異 WorldClassQualityPtyLtd 1999年9月 34 分辨力 續(xù) X R控制圖解析度 0 001 0 145 0 140 0 135 樣本均值 子組 0 5 15 20 25 10 UCL 0 1444 Mean 0 137 LCL 0 1350 0 02 0 01 0 00 樣本極差 R 0 00812 ULC 0 01717 LCL 0 WorldClassQualityPtyLtd 1999年9月 35 分辨力 續(xù) X R控制圖解析度 0 01 0 145 0 140 0 135 樣本均值 子組 0 5 15 20 25 10 UCL 0 1438 Mean 0 1397 LCL 0 1359 0 02 0 01 0 00 樣本極差 R 0 0068 ULC 0 01438 LCL 0 超出管制 超出管制 WorldClassQualityPtyLtd 1999年9月 36 分辨力 續(xù) 上述兩控制圖取自同樣的資料 不同之處就是一個分辨力是0 001 另一個是0 01 但控制圖顯示的結(jié)果卻是不同 一個受控 一個失控 為什麼 失控的原因是分辨力不足 MSA分析工具介紹 重複性又稱為量具變異 是指用同一種量具 同一位作業(yè)者 當(dāng)多次量測相同零件之指定特性時之變異在完全相同的量測條件下 複之量測值間的差異為量測系統(tǒng)本身產(chǎn)生的差異 隨機誤差範(fàn)疇 主值 良好重復(fù)性 不良重復(fù)性 主值 重複性 Repeatability 再生性又稱作業(yè)者變異 指不同作業(yè)者以相同量具量測相同產(chǎn)品之特性時 量測平均值之變異在量測之條件有所變化下 重複之量測值之間的變異 操作者 裝夾 位置 環(huán)境條件 較長的時間段 為外在因素引起之量測系統(tǒng)的變異 Reproducibility OperatorA OperatorB OperatorC 再生性 Reproducibility GRR GaugeRepeatabilityandReproducibility量具的重複性與再生性目的 評估一個量測系統(tǒng)的量測能力 並以此統(tǒng)計分析結(jié)果作為對操作者 量測設(shè)備變異狀況之改善參考 及一個量測系統(tǒng)的重複性和再現(xiàn)性的合成變異的估計 GRR變異等於系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)間變異之和 GRR 分析 決定研究主要變異形態(tài)的對象 使用 全距及平均數(shù) 或 變異數(shù)分析 方法對量具進行分析 於製程中隨機抽取被測定材料需屬統(tǒng)一製程 選2 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5 10個零件進行量測 測試人員將操作員所讀數(shù)據(jù)進行記錄 研究其重複性及再現(xiàn)性 作業(yè)員應(yīng)熟悉並了解一般操作程序 避免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 那些情況不適用GRR 執(zhí)行GRR時必須使用同一樣本 Parts 反覆量測 因此只要有任何樣本無法被反覆量測 那麼基本上即不適用GRR 這一類的情況中尤其以破壞性測試為最明顯 因為樣本實際上已無法被反覆測試 因此凡是破壞性測試 原則上均不適用GRR GRR 實驗要求 1 樣品要求 樣本應(yīng)在能代表整個作業(yè)範(fàn)圍的製程中隨機地選取 包括超出規(guī)格的樣品 2 儀器要求 確保量測儀器是依照正確的國際認(rèn)可的最新標(biāo)準(zhǔn)得到了校正量測儀器應(yīng)能辨別1 10的制程變化讀數(shù)值取估計之最近值 而最小取至最小刻度之1 23 對操作者的要求 每位操作者得到了良好的教育訓(xùn)練 能熟練正確地操作量測儀器確保每個操作者完全明白進行GRR分析的每一個步驟及注意事項 GRR 取樣的代表性 具代表性的取法 1 現(xiàn)行以1個作業(yè)者 5 10個零件各量測5次 以5次量測誤差的平均值和作業(yè)者間平均值的量測誤差作重複性 量具變異 和再生性 操作者變異 分析2 本法可區(qū)分量測系統(tǒng)的重複性和再生性 但無法判定作業(yè)者與量具的交互作用3 本法對操作者 量具及樣品等實驗要求同上 GRR 執(zhí)行步驟 GRR 分析時機 新購入的量測機臺Release後視機臺狀況排定執(zhí)行計劃易損耗之儀器必須注意其分析頻率OI QCA I047量測機臺GRR作業(yè)管理細則 GRR 數(shù)值分析 當(dāng)重複性 EV 變異值大於再現(xiàn)性 AV 時 量具的結(jié)構(gòu)需在設(shè)計增強 量具的夾緊或零件定位的方式需加以改善 量具應(yīng)加以保養(yǎng) 當(dāng)再現(xiàn)性 AV 變異值大於重複性 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於入廠及送修矯正後須再做量測系統(tǒng)分析 並作記錄 TotalGRR之接受標(biāo)準(zhǔn)如下 GRR20 量具系統(tǒng)不能接受 須予以改善 必要時更換量具或?qū)α烤咧匦逻M行調(diào)整 並對以前所量測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 GRR 數(shù)值判定 對於量測系統(tǒng)長期測量相同的GoldenSample的均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差來說 測量值的分佈應(yīng)保持一致沒有漂移 突然變化 等 並可以預(yù)測 可以用量測系統(tǒng)不同時間測量相同的GoldenSample的測量值繪製X Chart圖進行管制 如果失去管制則表示量測系統(tǒng)須校正或維修 穩(wěn)定性 線性 在儀器能力的範(fàn)圍內(nèi)衡量準(zhǔn)確度和精確度的差別 Y軸是相對主讀數(shù)的偏差 當(dāng)量具測量值為主讀數(shù)時 所有的點應(yīng)在0線上 X軸是用量具測量所有產(chǎn)品所得到的測量值的整個範(fàn)圍 線性分佈有問題可能原因 1 量測系統(tǒng)的量測範(fàn)圍內(nèi)的高端 低端的校正不適當(dāng)2 量測系統(tǒng)磨損3 量測系統(tǒng)設(shè)計不適合測量被測特性 線性 案例說明 案例 線性 選擇5個零件 使測量涵蓋量具的整個工作量程測量每個零件12次 線性的研究Minitabresult 偏倚 0的整個直線都位於信賴區(qū)間以內(nèi) 則該測量系統(tǒng)的線性是可接受 偏倚 0的整個直線與信賴區(qū)間相交而不是包含在自信度區(qū)內(nèi)本測量系統(tǒng)存在一線性問題 案例 線性 案例 穩(wěn)定性 取得一樣件並建立可追溯到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的參考值 選擇一件落在生產(chǎn)測量範(fàn)圍中間的生產(chǎn)零件以一定的周期基礎(chǔ) 每天 每周測量基準(zhǔn)件三到五次 在不同的時間下取得多次讀值 以代表測量系統(tǒng)的實際使用情況以建立CL 使用SPC分析法來評價是否有不受控或不穩(wěn)定的情況 案例 重複性和再現(xiàn)性GRR 均值 全距法 AverageandRangemethod 測量系統(tǒng)的變異分解成重複性和再現(xiàn)性 但不能確定它們二者的相互作用變異數(shù)分析法 ANOVAmethod analysisofvariance 案例 均值 全距法Minitabresult GageR RStudy XBar RMethod