MSA分析--最簡單的教程-文檔資料

1、1上海戴明德企業(yè)管理咨詢有限公司上海戴明德企業(yè)管理咨詢有限公司 提供專業(yè)的企業(yè)管理顧問服務(wù)提供專業(yè)的企業(yè)管理顧問服務(wù) 企業(yè)戰(zhàn)略企業(yè)戰(zhàn)略TS16949 ISO14000QS9000SA8000OHSAS18000ISO9000各種管理工具各種管理工具企業(yè)信息化企業(yè)信息化 2公司理念：公司理念： 公司愿景：公司愿景：創(chuàng)建具有鮮明特色、傳播最新管理技術(shù)的世界一流的管理咨詢機(jī)構(gòu)企業(yè)使命：企業(yè)使命：為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供管理系統(tǒng)的整體解決方案和技術(shù)服務(wù)。服務(wù)宗旨：服務(wù)宗旨：與企業(yè)成為共存、共榮，共贏、共利的戰(zhàn)略合作伙伴。企業(yè)文化：企業(yè)文化： 虛心、精心；誠實(shí)、務(wù)實(shí)； 專業(yè)、敬業(yè)。3Measurement

2、 Systems Analysis -MSA4目的5目標(biāo)6 7定義 測量：賦值（或數(shù)）給具體事物以表示他們之間關(guān)于特定特性的關(guān)系。 可以認(rèn)為是一種過程用來對被測特性賦值的過程，所賦予的值稱為測量值或測量結(jié)果8定義 量具：任何用來獲得測量結(jié)果的裝置，經(jīng)常用來特指用在車間的裝置，包括通過/不通過裝置。 9定義 測量系統(tǒng)：用來對被測特性定量測量或定性評價的儀器或量具、標(biāo)準(zhǔn)、操作、方法、夾具、軟件、人員、環(huán)境和假設(shè)的集合；用來獲得測量結(jié)果的整個過程。 10定義 標(biāo)準(zhǔn)11定義 分辨力、可讀性、分辨率12分辨率 不適當(dāng)?shù)姆直媛蕦?dǎo)致錯誤的圓整AvgR.140.143.137.134.135.1378.009

3、.138.143.143.145.146.1430.008.139.133.147.148.149.1432.015.143.141.137.138.140.1398.006.142.142.145.135.136.1400.010 單位：0.001英寸AvgR.14.14.14.13.14.138.01.14.14.14.14.15.142.01.14.13.15.15.15.144.02.14.14.14.14.14.1400.14.14.14.14.14.1400 單位：0.01英寸13定義 基準(zhǔn)值、真值基準(zhǔn)值真值14定義 偏倚和重復(fù)性正 確錯 誤精 確不精確15定義 偏倚 偏倚的定義為

4、對一個被測特性的偏倚的定義為對一個被測特性的多次測量值的平均值與基準(zhǔn)值的多次測量值的平均值與基準(zhǔn)值的差值差值16定義 穩(wěn)定性 偏移隨時間的變化 一個穩(wěn)定的測量過程是關(guān)于位置的統(tǒng)計(jì)受控 穩(wěn)定性（或飄移），是測量系統(tǒng)在某持續(xù)時間內(nèi)測穩(wěn)定性（或飄移），是測量系統(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的總變量同一基準(zhǔn)或零件的單一特性時獲得的測量值的總變差差 穩(wěn)定性穩(wěn)定性時間時間2時間時間117定義 線性18定義 精密度19定義 重復(fù)性 重復(fù)性定義：同一評價人，采用重復(fù)性定義：同一評價人，采用同一測量儀器，多次測量同一零同一測量儀器，多次測量同一零件的同一特性時獲得的測量值變件的同一特

5、性時獲得的測量值變差差 在固定和規(guī)定的測量條件下連續(xù)在固定和規(guī)定的測量條件下連續(xù)（短期）試驗(yàn)變差（短期）試驗(yàn)變差 通常指通常指E.V. - - 設(shè)備變差設(shè)備變差 儀器（量具）的能力或潛能儀器（量具）的能力或潛能 系統(tǒng)內(nèi)變差系統(tǒng)內(nèi)變差 基準(zhǔn)不是必須的基準(zhǔn)不是必須的 影響所有的隨機(jī)測量結(jié)果影響所有的隨機(jī)測量結(jié)果20定義 再現(xiàn)性再現(xiàn)性再現(xiàn)性操作者操作者A操作者操作者B操作者操作者C21定義 GRR或量具R&R22定義 測量系統(tǒng)能力、性能23 24關(guān)鍵詞 測量系統(tǒng)的分辨率 偏倚 重復(fù)性 再現(xiàn)性 線性 穩(wěn)定性25測量標(biāo)準(zhǔn)體系國家標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)一級標(biāo)準(zhǔn)一級標(biāo)準(zhǔn)二級標(biāo)準(zhǔn)二級標(biāo)準(zhǔn)三級標(biāo)準(zhǔn)三級標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確度下

6、降、成本降低、對環(huán)境準(zhǔn)確度下降、成本降低、對環(huán)境更加穩(wěn)健更加穩(wěn)健公司標(biāo)準(zhǔn)公司標(biāo)準(zhǔn)由公司的計(jì)量由公司的計(jì)量部門保持和使部門保持和使用用工作標(biāo)準(zhǔn)，也稱為生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，由工作標(biāo)準(zhǔn)，也稱為生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，由生產(chǎn)人員保持和使用，用來校準(zhǔn)生產(chǎn)人員保持和使用，用來校準(zhǔn)在生產(chǎn)設(shè)備中使用的測量系統(tǒng)在生產(chǎn)設(shè)備中使用的測量系統(tǒng)26合格的測量系統(tǒng)27合格的測量系統(tǒng)28基本概念 每個過程都制造一個“產(chǎn)品” 每個產(chǎn)品都擁有質(zhì)量 每個質(zhì)量特性都能夠測量 變差總和=產(chǎn)品變差+測量變差 一些變差是系統(tǒng)內(nèi)在固有的 一些變差是系統(tǒng)執(zhí)行過程中過失所帶來的29測量過程30測量過程示意圖 設(shè)備設(shè)備（量具：制造誤差（量具：制造誤差) 人員人員（熟練

7、程度、認(rèn)真程度、讀數(shù)等（熟練程度、認(rèn)真程度、讀數(shù)等差別差別) 原材料原材料（被測對象：內(nèi)部差別（被測對象：內(nèi)部差別) 操作規(guī)程操作規(guī)程 環(huán)境環(huán)境（溫度、濕度、灰塵、振動（溫度、濕度、灰塵、振動)共同作用輸出輸出顧客測量值顧客測量值31變差源32測量系統(tǒng)變差測量測量樣本采集樣本采集樣本準(zhǔn)備樣本準(zhǔn)備材料材料操作者操作者方法方法培訓(xùn)培訓(xùn)習(xí)慣習(xí)慣視力視力人機(jī)工程人機(jī)工程檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)方法技巧技巧標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)工具工具環(huán)境環(huán)境分辨率分辨率校準(zhǔn)校準(zhǔn)重復(fù)性重復(fù)性線性線性偏倚偏倚震動震動溫度溫度濕度濕度照明照明這是測量系統(tǒng)的一些變這是測量系統(tǒng)的一些變差，你還能夠想起其他差，你還能夠想起其他的嗎？的嗎？33 34出發(fā)點(diǎn)

8、APQP的設(shè)計(jì)階段 精通測量系統(tǒng)的工程師有責(zé)任決定檢驗(yàn)和試驗(yàn)并且指定合適的測量設(shè)備 校準(zhǔn)人員是APQP橫向協(xié)調(diào)小組的組成部分 一些變差是系統(tǒng)內(nèi)在固有的 一些變差是系統(tǒng)執(zhí)行過程中過失所帶來的35典型步驟決定測量特性決定測量特性決定評價需求決定評價需求考慮特性的考慮特性的整個測量系統(tǒng)變差整個測量系統(tǒng)變差決定可采用的設(shè)備決定可采用的設(shè)備產(chǎn)品工程師產(chǎn)品工程師產(chǎn)品工程師產(chǎn)品工程師橫向協(xié)調(diào)小組橫向協(xié)調(diào)小組計(jì)量管理人員計(jì)量管理人員36如何決定測量顧客呼聲顧客呼聲技術(shù)特性技術(shù)特性失效分析失效分析控制計(jì)劃控制計(jì)劃轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化外部需求外部需求內(nèi)部需求37測量誤差的來源 靈敏度 分辨率 精度 準(zhǔn)確度 操作者之間的差異

9、工具和夾具之間的差異 使用方法的差異 環(huán)境影響38測量分類 計(jì)量型數(shù)據(jù)計(jì)量型數(shù)據(jù) 可以用數(shù)字表達(dá)的質(zhì)量可以用數(shù)字表達(dá)的質(zhì)量特性數(shù)據(jù)。特性數(shù)據(jù)。 如：厚度、如：厚度、壓力、長度等壓力、長度等 計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù) 只能給出定只能給出定性的結(jié)果的檢測數(shù)據(jù)。性的結(jié)果的檢測數(shù)據(jù)。 如：用通如：用通過過/ /不通過量規(guī)檢測孔，只能告訴通不通過量規(guī)檢測孔，只能告訴通過過/ /不通過，而不能告訴孔的大小的不通過，而不能告訴孔的大小的具體數(shù)值。具體數(shù)值。39如何獲得數(shù)據(jù) 檢查檢查 測量測量 試驗(yàn)試驗(yàn)包括感官40過程控制 X-R量具的最小刻度是0.001英寸量具的最小刻度是0.01英寸41偏倚 偏倚的定義為對一

10、個被測特性的偏倚的定義為對一個被測特性的多次測量值的平均值與基準(zhǔn)值的多次測量值的平均值與基準(zhǔn)值的差值差值 進(jìn)行偏倚分析的關(guān)鍵是確定基準(zhǔn)進(jìn)行偏倚分析的關(guān)鍵是確定基準(zhǔn)值值 選擇一個落在過程產(chǎn)品測量值均選擇一個落在過程產(chǎn)品測量值均值附近的產(chǎn)品作為主樣本值附近的產(chǎn)品作為主樣本 將該樣件送到一個比該測量系統(tǒng)將該樣件送到一個比該測量系統(tǒng)更高級別的測量系統(tǒng)上，進(jìn)行多更高級別的測量系統(tǒng)上，進(jìn)行多次測量，取這些多次測量結(jié)果的次測量，取這些多次測量結(jié)果的平均值作為基準(zhǔn)值。平均值作為基準(zhǔn)值。42偏倚產(chǎn)生的原因 操作者的錯誤 器具錯誤的校準(zhǔn) 結(jié)構(gòu)老化 器具損壞 器具使用方法錯誤 器具讀數(shù)錯誤 樣件放置錯誤43重復(fù)性

11、重復(fù)性定義：同一評價人，采用同重復(fù)性定義：同一評價人，采用同一測量儀器，多次測量同一零件的一測量儀器，多次測量同一零件的同一特性時獲得的測量值變差同一特性時獲得的測量值變差 基準(zhǔn)不是必須的 影響所有的隨機(jī)測量結(jié)果44線性 許多量具都有一定的工作范圍，即量程。許多量具都有一定的工作范圍，即量程。 當(dāng)用量具在工作范圍上測量不同大小的特性時，其偏倚當(dāng)用量具在工作范圍上測量不同大小的特性時，其偏倚可能是不同的。可能是不同的。 測量系統(tǒng)的線性便是表征在量具的工作范圍內(nèi)其偏倚變測量系統(tǒng)的線性便是表征在量具的工作范圍內(nèi)其偏倚變化規(guī)律的一個統(tǒng)計(jì)特性。化規(guī)律的一個統(tǒng)計(jì)特性。45線性圖表46線性有偏倚有偏倚觀測的

12、平均值觀測的平均值無偏倚無偏倚基準(zhǔn)值基準(zhǔn)值47線性的影響因素 器具的最高和最低段沒有進(jìn)行適當(dāng)?shù)男?zhǔn) 在最小和最大測量的熟練程度存在錯誤 器具勞損 器具設(shè)計(jì)特性48再現(xiàn)性再現(xiàn)性再現(xiàn)性操作者操作者A操作者操作者B操作者操作者C 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49再現(xiàn)性示例評價人A評價人B123AvgR123AvgRA217216216216.31216219220218.34B220216218218.04216216220217.34C216216216216.31216215216215.71D214212212212.72216212212213

13、.34E216219220218.042202202202200216.3216.950穩(wěn)定性 測量特性的一個變差 發(fā)生在同一操作者 超過一定的延長時間 應(yīng)用控制圖進(jìn)行監(jiān)控 穩(wěn)定性（或飄移），是測量系統(tǒng)在某持續(xù)時間內(nèi)測穩(wěn)定性（或飄移），是測量系統(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的總變量同一基準(zhǔn)或零件的單一特性時獲得的測量值的總變差差 穩(wěn)定性穩(wěn)定性時間時間2時間時間151穩(wěn)定性的目的 預(yù)測測量系統(tǒng)所引入的測量誤差具有什么樣的特性 調(diào)查、研究測量過程中出現(xiàn)的特殊原因，并予以消除，使其不再出現(xiàn)。 一個未處于統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定性的測量系統(tǒng)不能夠提供過程的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)52分析方法 Method

14、s of Analysis量具 R&R 研究53R&R 術(shù)語 n = 子組容量 2 到 10 在過程中選擇能夠代表過程的整個工作范圍的樣件，在過程中選擇能夠代表過程的整個工作范圍的樣件，不要使用連續(xù)的樣件不要使用連續(xù)的樣件 a = 評價人 每個評價人測量樣件每個評價人測量樣件r次，每次研究必須同實(shí)際操作相符次，每次研究必須同實(shí)際操作相符 r = 評價次數(shù) g = r*a54R&R 計(jì)算 利用均值極差法進(jìn)行測量系統(tǒng)分析最多允許安排三個評價人、十個零件、每個人對零件最多測量三次。 以每個人對同一個零件進(jìn)行的多次重復(fù)測量值為子組（容量為重復(fù)測量次數(shù)r），計(jì)算均 值和極差R55

15、R&R 計(jì)算 利用上述極差作級差圖（R圖）， 如圖2所示計(jì)算 =其中，g= r*n r 是評價人數(shù)，n是零件數(shù)RgRRRg.21R56 利用各個均值利用各個均值 作均值圖作均值圖 中心線中心線 =UCL = +A2 LCL = - A2其中，其中，A2可查附表可查附表1獲得。獲得。 XXgXXXg.21XXRXXRR&R 計(jì)算57計(jì)算重復(fù)性計(jì)算重復(fù)性 EV=5.15e計(jì)算再現(xiàn)性計(jì)算再現(xiàn)性 AV=5.15O計(jì)算重復(fù)性和再現(xiàn)性計(jì)算重復(fù)性和再現(xiàn)性 R&R C= 重復(fù)性和再現(xiàn)性的標(biāo)準(zhǔn)差重復(fù)性和再現(xiàn)性的標(biāo)準(zhǔn)差 m= 22AVEV2e20 R&R 計(jì)算58 測量系統(tǒng)分辨率測

16、量系統(tǒng)分辨率 =3 m 零件間變差零件間變差 PV=5.15P P= 過程總變差過程總變差 TV TV= 過程總變差標(biāo)準(zhǔn)差過程總變差標(biāo)準(zhǔn)差t =2*2dRP22&PVRR2p2mR&R 計(jì)算59計(jì)算計(jì)算EV、AV、R&R、PV與與TV的比值的比值 %EV=EV/TV % AV = AV /TV % R&R = R&R /TV %PV=PV/TV R&R 計(jì)算60R&R 接收準(zhǔn)則% R&R 10% 測量系統(tǒng)可以接受測量系統(tǒng)可以接受10% R&R30% 測量系統(tǒng)不可接受，需要測量系統(tǒng)不可接受，需要進(jìn)行改進(jìn)進(jìn)行改進(jìn)61 如果，如

17、果，50%以上的子組均值都落在控制限以以上的子組均值都落在控制限以外，并且對所有評價人落在控制線以外的零外，并且對所有評價人落在控制線以外的零件都是相同的情況下，可以認(rèn)為測量系統(tǒng)具件都是相同的情況下，可以認(rèn)為測量系統(tǒng)具有足夠的分辨率是適宜的有足夠的分辨率是適宜的R&R 分析62 如果，極差圖中沒有超出控制線的點(diǎn)則表明所如果，極差圖中沒有超出控制線的點(diǎn)則表明所有測量者的表現(xiàn)是一樣的。如果只有一個測量者的有測量者的表現(xiàn)是一樣的。如果只有一個測量者的極差圖中有超出控制線的點(diǎn)，則表明他的方法與其極差圖中有超出控制線的點(diǎn)，則表明他的方法與其他人不同。如果所有測量者的極差圖中都有點(diǎn)超出他人不同。如

18、果所有測量者的極差圖中都有點(diǎn)超出控制限，則表明測量系統(tǒng)對操作者的技術(shù)太敏感，控制限，則表明測量系統(tǒng)對操作者的技術(shù)太敏感，需要改進(jìn)才能獲得有用的數(shù)據(jù)。需要改進(jìn)才能獲得有用的數(shù)據(jù)。 R&R 分析63重復(fù)性比再現(xiàn)性大的原因重復(fù)性比再現(xiàn)性大的原因 儀器需要維護(hù)儀器需要維護(hù)/量具應(yīng)重新設(shè)計(jì)來提高剛度量具應(yīng)重新設(shè)計(jì)來提高剛度/夾緊和檢驗(yàn)點(diǎn)夾緊和檢驗(yàn)點(diǎn)需要改進(jìn)需要改進(jìn)/存在過大的零件內(nèi)變差存在過大的零件內(nèi)變差再現(xiàn)性比重復(fù)性大的原因再現(xiàn)性比重復(fù)性大的原因 評價人需要更好的培訓(xùn)如何使用量具儀器和讀數(shù)評價人需要更好的培訓(xùn)如何使用量具儀器和讀數(shù)/量量具刻度盤上的刻度不清楚具刻度盤上的刻度不清楚/需要某種夾具

19、幫助評價人提高需要某種夾具幫助評價人提高使用量具的一致性使用量具的一致性R&R 分析64分析方法 Methods of Analysis特殊的量具研究65特殊的量具研究 計(jì)數(shù)型量具 破壞性試驗(yàn)66計(jì)數(shù)型量具 只能給出定性判斷 過程當(dāng)中只能給出很少的預(yù)防信息 快捷、便宜 能夠用于分類挑選67數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集 通過選取通過選取20個零件來進(jìn)行，兩位評價人以能防個零件來進(jìn)行，兩位評價人以能防止評價人偏倚的方式兩次測量所有零件。止評價人偏倚的方式兩次測量所有零件。 接受準(zhǔn)則接受準(zhǔn)則 如果所有的測量結(jié)果（每個零件四次）如果所有的測量結(jié)果（每個零件四次）一致則接受該量具，否則應(yīng)評價該量具。如一致則

20、接受該量具，否則應(yīng)評價該量具。如果不能改進(jìn)該量具，則不能被接受并且應(yīng)找果不能改進(jìn)該量具，則不能被接受并且應(yīng)找到一個可接受的替代測量系統(tǒng)。到一個可接受的替代測量系統(tǒng)。 小樣法68 評價人評價人A評價人評價人B12121234567891011121314151617181920GGNGNGGGNGNGGGGGGGGGGGGGGGGGGNGNGGGGGGNGGGGGGGGGGNGGGNGGGGGGGGGGGGGGGGGNGGGNGGGGGGGGGGGGGGG小樣法69分析方法 Methods of Analysis測量系統(tǒng)的測量系統(tǒng)的線性線性70 根據(jù)過程所生產(chǎn)的產(chǎn)品特性的變化范圍選擇五根據(jù)過程所

21、生產(chǎn)的產(chǎn)品特性的變化范圍選擇五個零件做樣本，首先把他們送到必要研究的測量系個零件做樣本，首先把他們送到必要研究的測量系統(tǒng)更高級的系統(tǒng)上進(jìn)行多次測量，取多次測量值的統(tǒng)更高級的系統(tǒng)上進(jìn)行多次測量，取多次測量值的平均值作為他們各自的基準(zhǔn)值。平均值作為他們各自的基準(zhǔn)值。 選擇一個評價人，由評價人對每個零件重復(fù)測選擇一個評價人，由評價人對每個零件重復(fù)測量量12次，進(jìn)行這種測量時，應(yīng)注意保持各次測量次，進(jìn)行這種測量時，應(yīng)注意保持各次測量結(jié)果之間的統(tǒng)計(jì)獨(dú)立性，即使后面的測量讀數(shù)不結(jié)果之間的統(tǒng)計(jì)獨(dú)立性，即使后面的測量讀數(shù)不受前面讀數(shù)的影響。受前面讀數(shù)的影響。 數(shù)據(jù)收集數(shù)據(jù)收集71 繪制偏倚與基準(zhǔn)值之間的交點(diǎn)，

22、最佳擬和這些繪制偏倚與基準(zhǔn)值之間的交點(diǎn)，最佳擬和這些點(diǎn)的線性回歸直線的擬和優(yōu)度計(jì)算如下：點(diǎn)的線性回歸直線的擬和優(yōu)度計(jì)算如下： y=b+ax 式中：式中： x=基準(zhǔn)值；基準(zhǔn)值；y=偏倚；偏倚； a=斜率斜率 a=nxxnyxxy22)()(數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算計(jì)算72b=R2=偏倚偏倚 = b+ax線性線性 = |斜率斜率| （過程變差）（過程變差）%線性線性 = 100|線性線性| /（過程變差）（過程變差） )(nxany)()(22222nyynxxnyxxy數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算計(jì)算73線性線性5%時，該測量系統(tǒng)為合格。時，該測量系統(tǒng)為合格。 測量系統(tǒng)線性接受準(zhǔn)則測量系統(tǒng)線性接受準(zhǔn)則74測量系統(tǒng)分析計(jì)劃的

23、測量系統(tǒng)分析計(jì)劃的制定制定75測量系統(tǒng)分析實(shí)施流程圖測量系統(tǒng)分析實(shí)施流程圖 是是測量是否已準(zhǔn)備？測量是否已準(zhǔn)備？測量是否任意分測量是否任意分配？配？供測試用零件是供測試用零件是否超過否超過300件？件？是否有不同的測是否有不同的測量儀器？量儀器？適用的分析時間？適用的分析時間？是是是是是是是是超過本指導(dǎo)書的范圍見超過本指導(dǎo)書的范圍見QS9000-MSA手手冊冊否否否否是否有不同的測是否有不同的測量儀器？量儀器？計(jì) 數(shù) 型 量 具 研 究計(jì) 數(shù) 型 量 具 研 究（小樣法）（小樣法）極差法極差法否否否否計(jì)數(shù)型量具研究計(jì)數(shù)型量具研究（大樣法）（大樣法）否否圖表分析圖表分析均值和極差或方差均值和極差或方差分析法分析法短期短期長期長期76 測量系統(tǒng)分析計(jì)