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文檔簡介
1、測(cè)量系統(tǒng)分析Measurement Systems Analysis培訓(xùn)資料測(cè)量系統(tǒng)的定義 1. 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(cè)量系統(tǒng)。2. 測(cè)量系統(tǒng)是與測(cè)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。進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析的目的 通過對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的變差進(jìn)行分析,確定計(jì)量器具和測(cè)試設(shè)備等測(cè)量系統(tǒng)是否符合規(guī)定要求,以達(dá)到確保產(chǎn)品質(zhì)量的目的。 測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)具有統(tǒng)計(jì)特性 1. 測(cè)量系統(tǒng)必須處于統(tǒng)計(jì)控制中,這意味著測(cè)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(jì)穩(wěn)定性 。測(cè)量系統(tǒng)的變差必須比制造過程的變差小 。變差應(yīng)小于公差帶 。 測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)具有統(tǒng)計(jì)特性測(cè)量
2、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(cè)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 。測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)特性可能隨被測(cè)項(xiàng)目的改變而變化。若真的如此,則測(cè)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 。測(cè)量系統(tǒng)的評(píng)定 第一階段的評(píng)定:明白該測(cè)量過程并確定該測(cè)量系統(tǒng)是否滿足我們的需要。第一階段試驗(yàn)主要有二個(gè)目的 :確定該測(cè)量系統(tǒng)是否具有所需要的統(tǒng)計(jì)特性,此項(xiàng)必須在使用前進(jìn)行 。發(fā)現(xiàn)哪種環(huán)境因素對(duì)測(cè)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 。測(cè)量系統(tǒng)的評(píng)定第二階段的評(píng)定 目的是在驗(yàn)證一個(gè)測(cè)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(jì)特性 。常見的就
3、是“量具R&R”是其中的一種型式 。各項(xiàng)定義 1. 量具: 任何用來獲得測(cè)量結(jié)果的裝置,包括用來測(cè)量合格/不合格的裝置 。量具重復(fù)性:指同一個(gè)評(píng)價(jià)人,采用同一種測(cè)量儀器,多次測(cè)量同一零件的同一特性時(shí)獲得的測(cè)量值(數(shù)據(jù))的變差。量具再現(xiàn)性:指由不同的評(píng)價(jià)人,采用相同的測(cè)量儀器,測(cè)量同一零件的同一特性時(shí)測(cè)量平均值的變差。 各項(xiàng)定義 穩(wěn)定性:指測(cè)量系統(tǒng)在某持續(xù)時(shí)間內(nèi)測(cè)量同一基準(zhǔn)或零件的單一特性時(shí)獲得的測(cè)量值總變差。 線性:指測(cè)量系統(tǒng)在預(yù)期的工作范圍內(nèi)偏倚的變化。 各項(xiàng)定義 偏倚:指同一操作人員使用相同量具,測(cè)量同一零件之相同特性多次數(shù)所得平均值與采用更精密儀器測(cè)量同一零件之相同特性所得之平均值之差,
4、即測(cè)量結(jié)果的觀測(cè)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”分析時(shí)機(jī) 新生產(chǎn)之產(chǎn)品PV有不同時(shí) 新儀器,EV有不同時(shí)再現(xiàn)性 新操作人員,AV有不同時(shí) 易損耗之儀器必須注意其分析頻率 測(cè)量系統(tǒng)分析至少每年一次計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)MSA方法重復(fù)性;再現(xiàn)性;偏倚;線性;穩(wěn)定性;計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)MSA方法 小樣法; 大樣法; 信號(hào)探測(cè)法; 風(fēng)險(xiǎn)分析法.測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)劃的制訂測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)劃的制訂 在考慮如下因素基礎(chǔ)上確定測(cè)量者的數(shù)量、樣件數(shù)量和重復(fù)測(cè)量次數(shù)特性重要性 如研究測(cè)量關(guān)鍵特性的測(cè)量系統(tǒng)需要采用更多的樣件或增加對(duì)每個(gè)樣件的重復(fù)測(cè)量次數(shù),以保證分析結(jié)果的置信水平。 被測(cè)對(duì)象的結(jié)果特點(diǎn)對(duì)尺寸大或重
5、量大的零件采用較少數(shù)量的樣件,增加對(duì)每個(gè)樣件重復(fù)測(cè)量次數(shù)來保證分析結(jié)果的置信水平。 測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)劃的制訂測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)劃的制訂 選擇日常使用過程的測(cè)量系統(tǒng)人員參加研究。 在過程中選擇能夠代表過程的整個(gè)工作范圍的樣件。 量具最小刻度應(yīng)該不超過預(yù)期的過程變差的十分之一。 規(guī)定測(cè)量所應(yīng)遵循的程序,確定要測(cè)量的特性。確定測(cè)量系統(tǒng)分析的研究方式 確保各次讀數(shù)的統(tǒng)計(jì)獨(dú)立性;測(cè)量讀數(shù)應(yīng)該顧及到可能獲得的最接近數(shù)值;規(guī)定專人對(duì)測(cè)量系統(tǒng)分析的過程進(jìn)行監(jiān)督;每個(gè)測(cè)量者都應(yīng)以使用同樣的方法和步驟獲取讀數(shù)確定需分析的測(cè)量系統(tǒng) 每種萬能量具每年各抽取一件進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析。 自制專用檢驗(yàn)夾具,每年進(jìn)行一次測(cè)量系統(tǒng)分析。
6、 新產(chǎn)品開發(fā)時(shí),按項(xiàng)目計(jì)劃的時(shí)間要求進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析。 對(duì)于測(cè)量特殊特性的量檢具,必須進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析。確定需分析的測(cè)量系統(tǒng) 對(duì)于生產(chǎn)中發(fā)生問題,經(jīng)分析懷疑是測(cè)量系統(tǒng)問題時(shí),應(yīng)進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析 對(duì)新建的和新維修過或修正過的測(cè)量系統(tǒng)必須進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析 對(duì)于樣本小于300件時(shí),計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)采用均值極差法;計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)采用小樣法。 測(cè)量系統(tǒng)重復(fù)性再現(xiàn)性 均值極差法均值極差法 利用均值級(jí)差法進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析最多允許安排三個(gè)評(píng)價(jià)人、十個(gè)零件、每個(gè)人對(duì)零件最多測(cè)量三次。 5.2.2 以每個(gè)人對(duì)同一個(gè)零件進(jìn)行的多次重復(fù)測(cè)量值為子組(容量為重復(fù)測(cè)量次數(shù)r)計(jì)算均值和級(jí)差R,。 5.2.3 利用上述極
7、差作級(jí)差圖(R圖圖),如圖2所示計(jì)算=其中,g= z.n z是評(píng)價(jià)人數(shù),n是零件數(shù)測(cè)量系統(tǒng)重復(fù)性再現(xiàn)性 如果,極差圖中沒有超出控制線的點(diǎn)則表明所有測(cè)量者的表現(xiàn)是一樣的。如果只有一個(gè)測(cè)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他人不同。如果所有測(cè)量者的極差圖中都有點(diǎn)超出控制限,則表明測(cè)量系統(tǒng)對(duì)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)。測(cè)量系統(tǒng)重復(fù)性再現(xiàn)性 利用各個(gè)均值作均值圖 中心線=UCL=+A2L CL=+A2其中,A2可查附表1獲得。 如果,50%以上的子組均值都落在控制限以外,并且對(duì)所有評(píng)價(jià)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(cè)量系統(tǒng)具有足夠的分辨率是適宜的。測(cè)
8、量系統(tǒng)重復(fù)性再現(xiàn)性計(jì)算重復(fù)性EV=5.15e e= 查附表確定。 計(jì)算再現(xiàn)性AV=5.15O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 m= 2e20 2e20 2e20 2e20 2e20 測(cè)量系統(tǒng)重復(fù)性再現(xiàn)性 5.2.8 測(cè)量系統(tǒng)分辨率 =3m 5.2.9 零件間變差PV=5.15P P=5.2.10 過程總變差TV TV=過程總變差標(biāo)準(zhǔn)差t=2p2m測(cè)量系統(tǒng)重復(fù)性再現(xiàn)性 計(jì)算EV、AV、R&R、PV與TV的比值 %EV=EV/TV % AV = AV /TV % R&R = R&R /TV %PV=PV/TV接受準(zhǔn)則 測(cè)量系統(tǒng)重復(fù)性和再現(xiàn)性R&R的接受準(zhǔn)則: % R&R 10%
9、 測(cè)量系統(tǒng)可以接受 10% R&R30% 測(cè)量系統(tǒng)不可接受,需要進(jìn)行改進(jìn)接受準(zhǔn)則 對(duì)于用于檢測(cè)特殊產(chǎn)品特性的量具,R&R偏差不大于10%。 對(duì)重復(fù)性和再現(xiàn)性(R&R)不可接受的測(cè)量系統(tǒng)努力查找原因并糾正。 “線性線性”和和“偏倚偏倚”的分析方法的分析方法 數(shù)據(jù)收集 根據(jù)過程所生產(chǎn)的產(chǎn)品特性的變化范圍選擇五個(gè)零件做樣本,首先把他們送到必要研究的測(cè)量系統(tǒng)更高級(jí)的系統(tǒng)上進(jìn)行多次測(cè)量,取多次測(cè)量值的平均值作為他們各自的基準(zhǔn)值?!熬€性線性”和和“偏倚偏倚”的分析方法的分析方法 選擇一個(gè)評(píng)價(jià)人,由評(píng)價(jià)人對(duì)每個(gè)零件重復(fù)測(cè)量12次,進(jìn)行這種測(cè)量時(shí),應(yīng)注意保持各次測(cè)量結(jié)果之間的統(tǒng)計(jì)獨(dú)立性,即使后面的測(cè)量讀數(shù)不受
10、前面讀數(shù)的影響?!熬€性線性”和和“偏倚偏倚”的分析方法的分析方法 數(shù)據(jù)計(jì)算 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: y=b+ax 式中: x=基準(zhǔn)值;y=偏倚;a=斜率“線性線性”和和“偏倚偏倚”的分析方法的分析方法 a= nxxnyxxy22)()(“線性線性”和和“偏倚偏倚”的分析方法的分析方法 b= )(nxany)()(22222nyynxxnyxxyR2= 測(cè)量系統(tǒng)線性接受準(zhǔn)則 偏倚 = b+ax 線性 = |斜率| (過程變差) %線性 = 100|線性| /(過程變差) 測(cè)量系統(tǒng)線性接受準(zhǔn)則 “線性”判定準(zhǔn)則: 線性%5%:該量具可接受; 線
11、性%10%:應(yīng)根據(jù)該測(cè)量的重要程度決定是否可接受; 線性%10%:該量具不可接受。測(cè)量系統(tǒng)偏倚接受準(zhǔn)則 “偏倚”判定準(zhǔn)則: 偏倚%10%:可用于測(cè)量重要特性; 偏倚%30%:可用于測(cè)量一般特性; 偏倚%30%:該量具不可接受。 “穩(wěn)定性穩(wěn)定性”分析方法分析方法 取樣:可選擇標(biāo)準(zhǔn)件作為測(cè)量樣本(如:塊規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)樣件等);6.4.2 測(cè)量執(zhí)行者:該量具的現(xiàn)行使用者;6.4.3 測(cè)量:每天(或每班)對(duì)相關(guān)樣本進(jìn)行一次測(cè)量,且每次測(cè)量4遍(得一組 數(shù)據(jù)),并記錄數(shù)據(jù);需要至少測(cè)量25組數(shù)據(jù);“穩(wěn)定性穩(wěn)定性”分析方法分析方法 由該項(xiàng)分析之擔(dān)當(dāng)者使用X&R控制圖進(jìn)行描點(diǎn)分析、判定,其判定準(zhǔn)則如下: 不能有點(diǎn)超出上、下控制線; 不能有連續(xù)7點(diǎn)位于平均值一側(cè); 不能有連續(xù)7點(diǎn)上升或下降; 不能有顯著多于2/3以上的描點(diǎn)位于控制線中間1/3區(qū)域; 不能有顯著少于2/3以下的描點(diǎn)位于控制線中間1/3區(qū)域; 當(dāng)有違背上述“判定準(zhǔn)則”時(shí),該量具的“穩(wěn)定性”則不可接受計(jì)量性測(cè)量系統(tǒng)分析在執(zhí)行“計(jì)量型”測(cè)量系統(tǒng)分析時(shí),應(yīng)對(duì)上述“五性”作出全面的分析,除非企業(yè)具有前期可作利用的該測(cè)量系統(tǒng)之分析結(jié)果或獲得顧客的特別許可。 計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)評(píng)定計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)評(píng)定 采用小樣法進(jìn)行評(píng)定 6.7.1.1所謂計(jì)數(shù)型量具就是把各個(gè)零件與某些指定限值相比較。如果滿足限什接受 該零件。否則,則拒收。
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