量測系統(tǒng)分析

量測系統(tǒng)分析(MSA)

第一頁，共十六頁。在汽車工業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境中，許多評(píng)價(jià)量測系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)方法被廣泛的應(yīng)用，其中包括：再現(xiàn)性(Repeatability)，再生性(Reproducibility)、精確度(Accuracy)、穩(wěn)定性(Stability)、與線性(Linearity)等。最常使用者為量具的再現(xiàn)性與再生性(GaugeR&R,GaugeRepeatabilityandReproducibility)的評(píng)價(jià)法。評(píng)價(jià)一個(gè)量測系統(tǒng)的能力時(shí)，需要考慮三個(gè)基本問題。

此量測系統(tǒng)的鑑別力(Discrimination)是否足夠？

此量測系統(tǒng)是否會(huì)隨著時(shí)間的變化呈現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象？

測量的誤差(或變異)是否非常小？若量具(gauge)的最小測量單位太大，以至於無法偵測製程的變異，則我們稱之為缺乏鑑別力，量測系統(tǒng)是否有足夠的鑑別能力可以用管制圖(ControlCharts)來判定。量測系統(tǒng)的評(píng)價(jià)法

第二頁，共十六頁。量具準(zhǔn)確度(ACCURACY)準(zhǔn)確度是指量測平均值與真值之差，真值可藉各種可得之最準(zhǔn)確的量測設(shè)備之?dāng)?shù)次量測值之平均而得。真值準(zhǔn)確度量測平均值第三頁，共十六頁。名詞定義：

量具(Gauge)：任何用來產(chǎn)生數(shù)據(jù)的設(shè)備或工具。

量測系統(tǒng)(MeasurementSystem)：操作程序、操作環(huán)境、量具、軟體與人員等用以測量品質(zhì)特性數(shù)據(jù)的組合。量測系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)量測系統(tǒng)的品質(zhì)是依照其統(tǒng)計(jì)上的性質(zhì)加以評(píng)價(jià)，理想的量測系統(tǒng)通常是指擁有零偏量(Zerobias)與零變異(ZeroVariance)的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)。 雖然各不同的量測系統(tǒng)可能各有其特定的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)，但是都必須滿足 下列規(guī)則：

a.依照統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)，量測系統(tǒng)必須在控制之中。

b.與製程的變異相比較，量測系統(tǒng)的變異必須很小。

c.與規(guī)格相比較，量測系統(tǒng)的變異必須很小。

d.量具的最小刻度增量必須比製程變異或規(guī)格為小，通常要求此最小 度的增量必須小於製程的變異或規(guī)格的1/10。量測系統(tǒng)通則 評(píng)價(jià)一個(gè)量測系統(tǒng)是否適合其測量的功能，通常必須經(jīng)過二階段：

1.依照統(tǒng)計(jì)性質(zhì)測試量測系統(tǒng)是否符合任務(wù)的要求，若測試結(jié)果可以 接受則此系統(tǒng)可以繼續(xù)使用；若無法接受，則此系統(tǒng)須校正或更換。 2.每隔一段時(shí)間，量測系統(tǒng)必須重覆測試其統(tǒng)計(jì)性質(zhì)的適當(dāng)性，不論 是否有定期的請(qǐng)專人校正或維護(hù)量測系統(tǒng)，統(tǒng)計(jì)測試的程序仍須定期舉行，否則根本不知道請(qǐng)專人校正或維護(hù)的效果如何。 量測系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)測試程序必須完整的記錄下來，並建立檔案。第四頁，共十六頁。量具再現(xiàn)性(REPEATABILITY)再現(xiàn)性是指一種量具，一位作業(yè)者，當(dāng)多次量測相同零件之指定特性時(shí)所得之變異。再生性第五頁，共十六頁。量具再生性(REPRODUCIBILITY)再生性是指不同作業(yè)者使用相同量具，當(dāng)量測相同產(chǎn)品之特性時(shí)，量測平均值之變異。再生性操作者A操作者B操作者C第六頁，共十六頁。量具穩(wěn)定性(STABILITY)

-穩(wěn)定性是指在不同時(shí)間，一量具在量測相同樣件時(shí)所得之量測平均值之差，或指相同樣件在量測一單一特性時(shí)經(jīng)過延伸時(shí)期所得之全變異。時(shí)間2時(shí)間1穩(wěn)定性第七頁，共十六頁。量具線性(LINEARITY)

-線性是指量具在預(yù)期作業(yè)範(fàn)圍內(nèi)準(zhǔn)確值之差異?；鶞?zhǔn)值較小的偏差基準(zhǔn)值較大的偏差量測平均值(低量程)量測平均值(高量程)基準(zhǔn)值量測值無偏差偏差線性(變化的線性偏差)第八頁，共十六頁。進(jìn)行GaugeR&R前的考慮重點(diǎn)

在進(jìn)行GaugeR&R試驗(yàn)之前﹐操作員的人數(shù)、被測量的零件數(shù)目、每一個(gè)零件被反覆測量的次數(shù)、被測量的零件特性、與測量的環(huán)境都必須先行決定。通?？紤]重點(diǎn)如下：

操作員：隨機(jī)選取幾個(gè)使用量具的操作員。這可以 讓我們?cè)u(píng)估量具對(duì)不同操作員的敏感度。

零件：自同一規(guī)格的零件中隨機(jī)選取5到10個(gè)零件進(jìn) 行測量。

反覆測量的次數(shù)：每一個(gè)零件的量測特性被每一個(gè) 操作員反覆測量至少二次。

假設(shè)我們有三個(gè)操作員、十個(gè)零件，每個(gè)零件被每一個(gè)操作員測量二次，則所測量出的數(shù)據(jù)可以填入附表第九頁，共十六頁。量測系統(tǒng)研究之準(zhǔn)備

在執(zhí)行量測系統(tǒng)研究之前應(yīng)有足夠的規(guī)劃及準(zhǔn)備，在執(zhí)行研 究前一般的準(zhǔn)備如下：1.方法在使用前應(yīng)先予確認(rèn)。2.應(yīng)預(yù)先決定操作員人數(shù)、樣本數(shù)及重複量測次數(shù)，其考慮的因素,如：

a.重要尺寸:重要尺寸因量具研究估計(jì)可信度需求之 理由,需較多的零件或量測次數(shù)。

b.零件結(jié)構(gòu):原材料或重型零件,需少樣本多次量測。3.如果可能，應(yīng)自日常使用此量具的操作員中選擇測試者。4.樣本應(yīng)在能代表整個(gè)作業(yè)範(fàn)圍的製程中挑選。5.量具的刻度應(yīng)能直接讀取特性的預(yù)期製程變異的1/10值。例如，此特性的變異為0.001，則儀器可直接讀取的刻度應(yīng)不大於0.0001。第十頁，共十六頁。第十一頁，共十六頁。第十二頁，共十六頁。量測結(jié)果分析量測結(jié)果的分析，是基於每個(gè)因素對(duì)總變異或公差所占的百分比。計(jì)算百分比時(shí)，公差可能替代總變異作為分母。量規(guī)再現(xiàn)性和再生性(R&R)合格標(biāo)準(zhǔn)是：

誤差在10%以下-量測系統(tǒng)可接受

誤差在10%～30%之間-考慮到應(yīng)用的重要性、量規(guī)的成 本、維修的費(fèi)用等因素，可能也可以接受

誤差超過30%量測系統(tǒng)需要改善。盡力找出問題所在並加 以矯正 這些值不一定是量測系統(tǒng)的最終允收結(jié)果，量測 系統(tǒng)的績效也應(yīng)該用圖形方法進(jìn)行評(píng)估。第十三頁，共十六頁。第十四頁，共十六頁。第十五頁，共十六頁。內(nèi)容總結(jié)量測系統(tǒng)分析(MSA)。此量測系統(tǒng)是否會(huì)隨著時(shí)間的變化呈現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。準(zhǔn)確度是指量測平均值與真值之差，真值可藉各種可得之。最準(zhǔn)確的量測設(shè)備之?dāng)?shù)次量測值之平均而得。雖然各不同的量測系統(tǒng)可能各有其特定的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)，但是都必須滿足 下列規(guī)則：。量測系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)測試程序必須完整的記錄下來，並建立檔案。相同產(chǎn)品之特性時(shí)，量測平均值之變異。