測量系統(tǒng)能力測試(MSA)

1、測量系統(tǒng)能力測試,2006 年 6 月,測量能力測試概述,標(biāo)準(zhǔn)件 可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)件,環(huán)境,測量方法,操作者,被測件,測量結(jié)果,測量設(shè)備 檢具 測量支架,測量系統(tǒng)定義,測量能力測試概述,測量：賦予（或數(shù)）給具體物以表示它們之間特定特性的關(guān)系，這個(gè)過程定義為測量過程，賦予的值定義為測量值。 測量系統(tǒng)：用來獲得測量結(jié)果的整個(gè)過程，包括儀器或量具、標(biāo)準(zhǔn)、操作、方法、夾具、軟件、人員、環(huán)境和假設(shè)的集合。 測量系統(tǒng)的變差：任何測量值都由真實(shí)值和誤差。 基準(zhǔn)值（公稱值、標(biāo)準(zhǔn)值）：一個(gè)被認(rèn)同作為比較和參考的值。 偏倚：觀測平均值與基準(zhǔn)值之差。 線性：不同工作范圍內(nèi)偏倚的差值。 穩(wěn)定性：在不同時(shí)間，用同一量具測量同一

2、零件的同一特性所獲得測量平均值的差。,測量能力測試概述,重復(fù)性：測量某一零件的某個(gè)特性時(shí)，一位測量人員用同一量具多次測量的變差。 再現(xiàn)性：不同測量人員，采用同一測量儀器，測量同一零件的同一特性時(shí)，測量平均值的變差。 測量設(shè)備的分辨率：在進(jìn)行測量能力測試前首先要檢查測量設(shè)備的分辨率是否滿足：分辨率特性值公差的 5 % 。 試測量：在供貨商處進(jìn)行，避免測量設(shè)備移交后無法測量。 方法-1：在供貨商那里進(jìn)行預(yù)驗(yàn)收，也允許在用戶那里。 方法-2：在用戶實(shí)地進(jìn)行總驗(yàn)收，也允許在供貨商那里，但必須具備零件和檢驗(yàn)員。 方法-3：方法-2的特例，自動(dòng)的或機(jī)械化測量設(shè)備。 線性度測試：可以在供貨商處，也可在用戶處

3、進(jìn)行。,測量能力測試概述 總體工作流程簡圖,線 性 度 測 試,計(jì)算每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件的測量偏差,Bi必須滿足：,附注：每個(gè)特性值所需的標(biāo)準(zhǔn)件 m 3，而且均勻分布 在所評(píng)定的范圍內(nèi)； 每標(biāo)準(zhǔn)件測量次數(shù) n=10（標(biāo)準(zhǔn)情況）。,式中：,（ T 公差 ）,測量系統(tǒng)能力測試,方法 - 1,方法-1 1. 工作流程圖,方法-1 2. 評(píng)定,確定 Cgk 值(考慮系統(tǒng)和偶然性): 確定 Cg 值，僅考慮偶然性（重復(fù)精度）。 當(dāng)雙向公差時(shí)，Cgk 和 Cg 之間的差別表示改進(jìn)的可能性， 例如：精確調(diào)整測量設(shè)備。 要求：Cg ,Cgk 1.33 ( n 20 ),測量系統(tǒng)能力測試,方法 - 2,方法-2 1. 工

4、作流程圖,方法-2 2. 評(píng)定,計(jì)算重復(fù)和比較精度 R&R： 要求： 對(duì)于新測量設(shè)備%R&R 20% 對(duì)于現(xiàn)有的測量設(shè)備%R&R 30%,測量系統(tǒng)能力測試,方法 - 3,方法-3 1. 工作流程圖,方法-3 2. 評(píng)定,步驟-6 計(jì)算測量系統(tǒng)的重復(fù)精度 ( EV )： 偏差幅度均值 要求： 對(duì)于新測量設(shè)備%R&R 20% 對(duì)于現(xiàn)有的測量設(shè)備%R&R 30%,K因子的d2*值查表,一正態(tài)分布的置信度99%,測量系統(tǒng)穩(wěn)定性測試,測量穩(wěn)定性測試 工作步驟（舉例）,步驟-1 測量裝置、標(biāo)準(zhǔn)件、特性值和公差等數(shù)據(jù)記錄。 步驟-2 在控制卡上確定測量穩(wěn)定性的極限（由方法-1的Sg），取樣 范圍n=15，推

5、薦取n=5 。 步驟-3 按有效的規(guī)范用標(biāo)準(zhǔn)件調(diào)整測量裝置。 步驟-4 按有效規(guī)范取超過一個(gè)班次或具有代表性的時(shí)間段里，對(duì) 標(biāo)準(zhǔn)件或參考零件進(jìn)行單值測量。在穩(wěn)定性測試中不允許 再次調(diào)整。 步驟-5 測量結(jié)果填在控制卡上并做評(píng)價(jià)。 步驟-6 必須確定檢驗(yàn)間隔。,測量穩(wěn)定性測試 工作步驟（舉例：短期穩(wěn)定性）,無測量能力測量系統(tǒng)的處置,步驟-1,無測量能力測量系統(tǒng)的處置,步驟-2,步驟-3,步驟-4,無測量能力測量系統(tǒng)的處置,步驟-1,測量系統(tǒng)檢驗(yàn)和改進(jìn) 測量偏差和調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)件 - 測量力、夾緊力和壓緊力； - 測量位置和測量部位的定義； - 固定、試件對(duì)中和測量探頭； - 測量探頭元件和調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)件；

6、 - 導(dǎo)向、摩擦和磨損； - 定位和試樣翻倒； - 測量流程和熱機(jī)階段。,無測量能力測量系統(tǒng)的處置,步驟-1,測量系統(tǒng)檢驗(yàn)和改進(jìn) 測量方法和測量戰(zhàn)略 - 基準(zhǔn)元件和固定的基礎(chǔ)； - 測量速度和測量穩(wěn)定時(shí)間； - 多點(diǎn)測量或掃描替代單點(diǎn)測量值； - 重復(fù)測量的均值； - 測量技術(shù)軟件和統(tǒng)計(jì)軟件； - 標(biāo)定和調(diào)整方法。 （例如：每次測量前重新調(diào)整）,無測量能力測量系統(tǒng)的處置,步驟-1,測量系統(tǒng)檢驗(yàn)和改進(jìn) 環(huán)境條件 - 抖動(dòng)和振動(dòng)； - 灰塵、油霧、壓縮空氣和濕度； - 溫度變化； - 電器干擾和電壓峰值； - 能源的波動(dòng)（空氣、電流，）。,無測量能力測量系統(tǒng)的處置,步驟-1,測量系統(tǒng)檢驗(yàn)和改進(jìn) 試

7、樣 - 清潔度和清洗殘余物； - 表面狀況和毛刺； - 形狀缺陷和基準(zhǔn)的基礎(chǔ)； - 材料性能； - 溫度系數(shù)，。,無測量能力測量系統(tǒng)的處置,步驟-1,測量系統(tǒng)檢驗(yàn)和改進(jìn) 操作者 - 指導(dǎo)和培訓(xùn)； - 細(xì)心和手工操作； - 清潔度（皮膚屑和手上油污）； - 熱傳遞,公差愈小上述的影響因素就愈重要，但最終的目標(biāo)必須減小所謂的影響！,無測量能力測量系統(tǒng)的處置,步驟-2,配置精確的測量系統(tǒng) 可能實(shí)施的措施 分辨率 5%； 使用線性的系統(tǒng)； 優(yōu)先采用數(shù)字增量式替代模擬感應(yīng)式的測量系統(tǒng)； 耐用的測量裝置（存放、導(dǎo)向、測量臂、傳輸元件）； 與操作人員無關(guān)的測量裝置； 新的（無接觸）測量方法。,無測量能力測量系統(tǒng)的處置,步驟-3,觀測特性值、公差和過程 可能實(shí)施的措施 檢驗(yàn)與功能有關(guān)的特性值，必要時(shí)定義新特性值； 100%精選以降低公差； 排除公差的測量系統(tǒng)偏離； 考慮過程控制和過程能力的影響； 合適的公差,無測量能力測量系統(tǒng)的處置,步驟-4,特殊的規(guī)定 附加的保障，例如測量穩(wěn)定性監(jiān)控、附加控制、精確測量工具、功能保障的檢驗(yàn)； 做出有期限的特殊規(guī)定；