測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論

測(cè)量系統(tǒng)分析

MSA工程師能力提升1測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第1頁(yè)課程綱領(lǐng)一、測(cè)量系統(tǒng)分析基礎(chǔ)知識(shí)二、計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)分析方法及Minitab演示三、計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)分析方法及Minitab演示測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第2頁(yè)課程目知識(shí)：了解測(cè)量系統(tǒng)分析基礎(chǔ)知識(shí)，包含誤差起源和組成、測(cè)量系統(tǒng)分析意義等。技能：學(xué)會(huì)實(shí)際應(yīng)用Minitab軟件進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析，并做出判斷。測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第3頁(yè)QS9000五大手冊(cè)APQP第二版PPAP第四版MSA第四版SPC第二版FMEA第四版AIAG&ASQ&各汽車(chē)企業(yè)測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第4頁(yè)測(cè)量主要性假如測(cè)量出現(xiàn)問(wèn)題，那么合格產(chǎn)品可能被判為不合格，不合格產(chǎn)品可能被判為合格，此時(shí)便不能得到真正產(chǎn)品或過(guò)程特征。所以，要確保測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性和可信度。過(guò)程原料人機(jī)法環(huán)測(cè)量結(jié)果合格不合格測(cè)量測(cè)量測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第5頁(yè)測(cè)量誤差Y=x+ε測(cè)量值=真值(TrueValue)+測(cè)量誤差戴明說(shuō)沒(méi)有真值存在一致性測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第6頁(yè)案例：怎樣測(cè)量一個(gè)花盆直徑?直徑￠？測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第7頁(yè)小組結(jié)果 均值 極差為何有差異?莫非我們測(cè)量不是一樣物體嗎？測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第8頁(yè)測(cè)量誤差起源Discrimination分辨能力Precision精密度(Repeatability重復(fù)性)Accuracy準(zhǔn)確度(Bias偏差)Damage損壞Differencesamonginstrumentsandfixtures不一樣儀器和夾具間差異Differenceinusebyinspector不一樣使用人員差異(Reproducibility再現(xiàn)性)Differencesamongmethodsofuse使用不一樣方法所造成差異Differencesduetoenvironment不一樣環(huán)境所造成差異測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第9頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)分析目標(biāo)利用統(tǒng)計(jì)分析方法，確定測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量結(jié)果變差（測(cè)量誤差），了解變差起源。確定一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)質(zhì)量，而且為測(cè)量系統(tǒng)改進(jìn)提供信息。確保所用統(tǒng)計(jì)分析方法及判定準(zhǔn)則一致性。在實(shí)際工作生產(chǎn)中，測(cè)量系統(tǒng)分析主要目標(biāo)就是確定項(xiàng)目中所使用數(shù)據(jù)是否可靠，為我們正確決議提供依據(jù)。比如：產(chǎn)品是否合格，我接收這件產(chǎn)品嗎？過(guò)程好不好，是否需要調(diào)整？測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第10頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)基本知識(shí)和概念術(shù)語(yǔ)測(cè)量系統(tǒng)及其統(tǒng)計(jì)特征分辨力、穩(wěn)定性、偏倚、重復(fù)性、再現(xiàn)性、線性理想測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量系統(tǒng)共同特征測(cè)量系統(tǒng)評(píng)定步驟和準(zhǔn)備測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第11頁(yè)術(shù)語(yǔ)測(cè)量：將一個(gè)未知量與一個(gè)已知或已經(jīng)接收參考值進(jìn)行比較。賦予值定義為測(cè)量值。量具：任何用來(lái)取得測(cè)量結(jié)果裝置，經(jīng)慣用來(lái)特指用在車(chē)間裝置，包含用來(lái)測(cè)量合格／不合格裝置。測(cè)量系統(tǒng)：用來(lái)對(duì)被測(cè)量特征賦值操作、程序、量具、設(shè)備、軟件以及操作人員集合。測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第12頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)組成測(cè)量系統(tǒng)人機(jī)料法環(huán)操作人員量具/測(cè)量設(shè)備/工裝被測(cè)材料/樣品/特征操作方法、操作程序工作環(huán)境以及上述因子之間可能存在交互作用切記：測(cè)量系統(tǒng)，不但僅指量具。測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第13頁(yè)搜集數(shù)據(jù)能力測(cè)量總偏差

2=

2

+

2總觀察偏差 過(guò)程偏差測(cè)量系統(tǒng)偏差

測(cè)量是一個(gè)能影響所觀察值中心值和偏差過(guò)程測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第14頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)特征

通常使用測(cè)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)特征來(lái)衡量測(cè)量系統(tǒng)質(zhì)量：Discrimination分辨力(abilitytotellthingsapart)Bias偏倚(Accuracy準(zhǔn)確性)Repeatability重復(fù)性Reproducibility再現(xiàn)性Linearity線性Stability穩(wěn)定性測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第15頁(yè)

評(píng)定測(cè)量過(guò)程

…分辨力？“準(zhǔn)確性”(R&R)

校準(zhǔn)？穩(wěn)定性？線性？偏倚？OKOKOKOKOK測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第16頁(yè)測(cè)量?jī)x器分辨率測(cè)量?jī)x器分辨力：可定義為測(cè)量?jī)x器能夠讀取最小測(cè)量單位?？纯聪旅娌考嗀和部件B，它們長(zhǎng)度非常相同。測(cè)量分辨率描述了測(cè)量?jī)x器分辨兩個(gè)部件測(cè)量值之間差異能力。部件A部件B部件A部件BA=1.0B=1.0A=1.25B=1.00因?yàn)樯厦婵潭确直媪Ρ葍蓚€(gè)部件之間差異要大，兩個(gè)部件將出現(xiàn)相同測(cè)量結(jié)果。第二個(gè)刻度分辨力比兩個(gè)部件之間差異要小，部件將產(chǎn)生不一樣測(cè)量結(jié)果。123123測(cè)量?jī)x器分辨力必須小于或等于規(guī)范或過(guò)程誤差10%!測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第17頁(yè)分析天平.01g臺(tái)秤1Kg卡車(chē)過(guò)磅秤100Kg案例:

電開(kāi)工具出貨，請(qǐng)運(yùn)輸企業(yè)托運(yùn)，假設(shè)50Kg以內(nèi)30元，每增加10Kg加收費(fèi)，你會(huì)采取哪種測(cè)量?jī)x器？測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第18頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)有效分辨率

（discrimination）

要求不低于過(guò)程變差6σ或允許偏差(tolerance)十分之一零件之間差異必須大于最小測(cè)量刻度極差控制圖可顯示分辨率是否足夠----看控制限內(nèi)有多少個(gè)數(shù)據(jù)分級(jí)不一樣數(shù)據(jù)分級(jí)(ndc)計(jì)算為：零件標(biāo)準(zhǔn)偏差/總量具偏差*1.41

普通要求它大于5才可接收測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第19頁(yè)

現(xiàn)在我們量含有足夠分辨力,下一步要考慮什么?

…分辨力？“準(zhǔn)確性”(R&R)

校準(zhǔn)？穩(wěn)定性？線性？偏倚？OKOKOKOKOK測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第20頁(yè)偏倚(Bias)偏倚(Bias)通常被稱為“準(zhǔn)確度”。因?yàn)椤皽?zhǔn)確度”有各種意思，提議不要用準(zhǔn)確度來(lái)代替偏倚。偏倚是指對(duì)相同零件上同一特征觀察平均值與真值(參考值)差異，是測(cè)量系統(tǒng)系統(tǒng)誤差測(cè)量。真實(shí)值偏倚觀察平均值真實(shí)值參考標(biāo)準(zhǔn)平均值真值取得能夠經(jīng)過(guò)采取更高一級(jí)測(cè)量設(shè)備進(jìn)行屢次測(cè)量，取其平均值來(lái)確定。測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第21頁(yè)X1=0.75mm X6=0.8mmX2=0.75mm X7=0.75mmX3=0.8mm X8=0.75mmX4=0.8mm X9=0.75mmX5=0.65 mm X10=0.7mm同一操作者對(duì)同一工件測(cè)量10次假如參考標(biāo)準(zhǔn)是0.80mm.過(guò)程變差為0.70mmBias=0.75-0.8=-0.05%Bias=100%[0.05/0.70]=7.1%表明7.1%過(guò)程變差是偏倚BIAS造成!=0.75偏倚BIAS實(shí)例:測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第22頁(yè)偏倚也能夠與過(guò)程容差相比較。判斷準(zhǔn)確度簡(jiǎn)單標(biāo)準(zhǔn)為。小于過(guò)程變差或容差1%,可認(rèn)為是準(zhǔn)確。大于過(guò)程變差或容差1%則需要研究和調(diào)整測(cè)量系統(tǒng),或者暫時(shí)用賠償值來(lái)修正以后測(cè)量值。偏倚研究還能夠經(jīng)過(guò)作圖方式來(lái)進(jìn)行,即作出直方圖,然后依據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷是否能夠接收。偏倚研究還能夠經(jīng)過(guò)計(jì)算置信區(qū)間來(lái)判斷是否能夠接收。測(cè)量平均值–參考值x100%容差寬度測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第23頁(yè)偏倚研究分析造成過(guò)大偏倚可能原因有：儀器需要校準(zhǔn)儀器、設(shè)備或夾具磨損基準(zhǔn)磨損或損壞，基準(zhǔn)偏差不適當(dāng)校準(zhǔn)或使用基準(zhǔn)設(shè)定儀器質(zhì)量不良—設(shè)計(jì)或符合性線性誤差使用了錯(cuò)誤量具不一樣測(cè)量方法—作業(yè)準(zhǔn)備、載入、夾緊、技巧測(cè)量特征不對(duì)變形(量具或零件)環(huán)境—溫度、溫度、振動(dòng)、清潔……測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第24頁(yè)線性在量具正常工作量程內(nèi)偏倚改變量多個(gè)獨(dú)立偏倚誤差在量具工作量程內(nèi)關(guān)系是測(cè)量系統(tǒng)系統(tǒng)誤差組成測(cè)量結(jié)果平均值真值偏倚小測(cè)量結(jié)果平均值真值偏倚大測(cè)量工具工作范圍低量程高量程測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第25頁(yè)基準(zhǔn)值測(cè)量值無(wú)偏倚有偏倚線性(改變線性偏倚)非線性非線性測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第26頁(yè)線性誤差原因

造成線性誤差可能原因以下：儀器需要校準(zhǔn)，縮短校準(zhǔn)周期儀器、設(shè)備或夾具磨損維護(hù)保養(yǎng)不好—空氣、動(dòng)力、液體、過(guò)濾器、腐蝕、塵土、清潔基準(zhǔn)磨損或損壞，基準(zhǔn)誤差—最小/最大測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第27頁(yè)穩(wěn)定性(Stability):

是測(cè)量系統(tǒng)在某連續(xù)時(shí)間內(nèi)測(cè)量同一基準(zhǔn)或零件單一特征時(shí)取得測(cè)量值總變差。分辨力？“準(zhǔn)確性”(R&R)

校準(zhǔn)？穩(wěn)定性？線性？偏倚？OKOKOKOKOK時(shí)間-1時(shí)間-2時(shí)間穩(wěn)定性穩(wěn)定性測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第28頁(yè)

對(duì)比一個(gè)已知真實(shí)值檢驗(yàn)測(cè)量系統(tǒng)或相對(duì)于一個(gè)已知標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整量具以至讀數(shù)正確。分辨力？“準(zhǔn)確性”(R&R)

校準(zhǔn)？穩(wěn)定性？線性？偏倚？OKOKOKOKOK校準(zhǔn)全部測(cè)量系統(tǒng)需要校準(zhǔn)：

校按時(shí)可參考量具制造者提議；

定時(shí)對(duì)操作員培訓(xùn)考評(píng)；

相關(guān)軟件。測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第29頁(yè)分辨力？“準(zhǔn)確性”(R&R)

校準(zhǔn)？穩(wěn)定性？線性？偏倚？OKOKOKOKOK重復(fù)性和再現(xiàn)性準(zhǔn)確性描述了測(cè)量系統(tǒng)偏差重復(fù)性-偏差由量具本身造成再現(xiàn)性-偏差由測(cè)量者技巧造成兩個(gè)組成部分測(cè)量系統(tǒng)重復(fù)性再現(xiàn)性精確性測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第30頁(yè)重復(fù)性(Repeatability)在相同條件下，重復(fù)檢驗(yàn)同一物體，產(chǎn)生相同結(jié)果量具能力?；蛘?..在相同條件下，對(duì)同一物體進(jìn)行重復(fù)測(cè)量所得偏差。同一測(cè)量者；一樣測(cè)量設(shè)備；一樣工件；一樣環(huán)境條件。測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第31頁(yè)再現(xiàn)性(Reproducibility)再現(xiàn)性操作者B操作者C操作者A在不一樣條件下測(cè)量同一物體得到相同結(jié)果能力。不一樣條件下測(cè)量結(jié)果偏差。不一樣測(cè)量者或者不一樣測(cè)量設(shè)備(二者只能有一樣不一樣)；一樣工件；一樣環(huán)境條件。再現(xiàn)性也有兩個(gè)組成部分測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第32頁(yè)理想測(cè)量系統(tǒng)

理想測(cè)量系統(tǒng)在每次使用時(shí)：應(yīng)只產(chǎn)生“正確”測(cè)量結(jié)果。每次測(cè)量結(jié)果總應(yīng)該與一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值相符。一個(gè)能產(chǎn)生理想測(cè)量結(jié)果測(cè)量系統(tǒng)，應(yīng)含有零方差、零偏倚和所測(cè)任何產(chǎn)品錯(cuò)誤分類為零概率統(tǒng)計(jì)特征。測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第33頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)所應(yīng)含有特征：

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)中變差只能是因?yàn)槠胀ㄔ蚨皇且驗(yàn)樘厥庠蛟斐伞＿@可稱為統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定性；測(cè)量系統(tǒng)變差必須比制造過(guò)程變異小；變差應(yīng)小于公差帶；測(cè)量精度應(yīng)高于過(guò)程變差和公差帶二者中精度較高者，普通來(lái)說(shuō)，測(cè)量精度是過(guò)程變差和公差帶二者中精度較高者十分之一；測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)特征可能伴隨被測(cè)項(xiàng)目標(biāo)改變而改變。若真如此，則測(cè)量系統(tǒng)最大變差應(yīng)小于過(guò)程變差和公差帶二者中較小者。

測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第34頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)策劃測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)劃1、確定數(shù)據(jù)類型2、確定誤差起源3、樣本選擇4、數(shù)據(jù)搜集5、數(shù)據(jù)分析測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第35頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第36頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第37頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第38頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第39頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第40頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第41頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第42頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第43頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第44頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第45頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第46頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第47頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第48頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第49頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第50頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第51頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第52頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第53頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第54頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第55頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第56頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第57頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第58頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第59頁(yè)練習(xí)－30分鐘用游標(biāo)卡尺測(cè)量回形針長(zhǎng)度，看看能否經(jīng)過(guò)MSA：2人測(cè)量，10根回形針，測(cè)2次(不提議采取連續(xù)測(cè)兩次方法)。測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第60頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第61頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第62頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第63頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第64頁(yè)測(cè)量系統(tǒng)分析MSA概論第65頁(yè)