1、MSA（第五版）測量系統(tǒng)分析測量系統(tǒng)分析MSA1第五版：2002年7月 MSA 介紹 MSA 和 質(zhì)量管理體系的關(guān)系 測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性 分辨率 測量系統(tǒng)的量化 進行量具的重復(fù)性和再現(xiàn)性分析(GR&R) 屬性測量 比較方法- 控制圖和方差分析 MSA 技術(shù)總結(jié) 附件內(nèi)容提要MSA2第五版：2002年7月MSA 講座的目的使參加培訓的人員：理解MSA 在控制和改進過程中的重要性具備開展測量體系分析所需要的統(tǒng)計方法的實用知識MSA3第五版：2002年7月測量體系分析簡 介MSA4第五版：2002年7月 測量體系是我們給某一產(chǎn)品或服務(wù)特性給定數(shù)值的過程 評估這一體系的首要步驟是理解這一過程并

2、確定其是否符合我們的要求什么是測量體系MSA5第五版：2002年7月測量體系的范例 如果要測量一個柱孔的內(nèi)徑，那么測量體系應(yīng)包括：被測量的零件人員測量儀器儀器使用方法進行測量的環(huán)境條件 作為測量活動的結(jié)果，我們產(chǎn)生一個數(shù)值，以此表示內(nèi)徑MSA6第五版：2002年7月什么是測量體系分析 測量體系分析(MSA)MSA用于分析測量體系對量測值的影響強調(diào)儀器和人的影響 我們對測量體系作測試，以確定量測數(shù)值的統(tǒng)計特性，并與可接受的標準相比較MSA7第五版：2002年7月三個基本問題評估測量體系，以確定：是否具備足夠的分辨率?是否具備時間變化的統(tǒng)計穩(wěn)定性？是否在期望極差內(nèi)具備統(tǒng)計特性的一致性，并為過程分析

3、和過程控制所接受？MSA8第五版：2002年7月優(yōu)勝者的方法 與過程變差相關(guān)聯(lián)，使測量體系分析對三個基本問題的確定變得更有意義。 針對日益強調(diào)持續(xù)改進的全球化市場，僅僅用相對于公差的百分比來表達測量誤差是不夠的。MSA9第五版：2002年7月測量體系變差測量過程的構(gòu)成因子及其相互作用，產(chǎn)生了測量結(jié)果或數(shù)值的變差。測量值變差環(huán)境方法儀器(機器)材料人員MSA10第五版：2002年7月測量體系分析的數(shù)據(jù)利用 用測量體系所收集的數(shù)據(jù)用于：控制過程估計影響過程產(chǎn)出的變量及其相互關(guān)系 利用數(shù)據(jù)分析，增進對測量體系中因果關(guān)系的了解 把注意力放在測量體系上，以求獲得重復(fù)性和再現(xiàn)性MSA11第五版：2002年

4、7月環(huán)境影響測量數(shù)據(jù) 溫度變化引起熱漲冷縮，使同一零件的同一特性產(chǎn)生不同的讀數(shù) 光線不足妨礙正確讀值 刺眼的光導(dǎo)致讀值不正確MSA12第五版：2002年7月在絞線制造中，電線絕緣層的厚度會因測量方法不同而不同二種方法的測量結(jié)果不一樣測量方法影響測量結(jié)果 扁平 圓形 同心軸MSA13第五版：2002年7月測量儀器影響測量結(jié)果 測量儀器的遞增刻度必須小于規(guī)范值 測量儀器的種類，如尺，卡尺MSA14第五版：2002年7月材料和人員影響測量結(jié)果 材料： 人員：MSA15第五版：2002年7月測量值并不總是精確的 測量體系的變差影響每個測量值和根據(jù)這些測量數(shù)據(jù)所作的判定 測量系統(tǒng)的誤差可分為五類：偏倚、

5、重復(fù)性、再現(xiàn)性、穩(wěn)定性和線性 必須在采納一個測量系統(tǒng)前知道其測量變差MSA16第五版：2002年7月MSA 應(yīng)用 建立新量具的適用性和可接受性標準 把一個量具和另一個量具作比較 評估可疑的量具 量具維修前后的特性比較 計算測量系統(tǒng)變差 建立制造過程可接受性標準 管理和改進測量過程MSA17第五版：2002年7月MSA 和 質(zhì)量管理體系的關(guān)系MSA18第五版：2002年7月MSA 和 質(zhì)量管理體系的關(guān)系目的使學員理解測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性的重要性和其對符合質(zhì)量管理要求的意義MSA19第五版：2002年7月檢驗和測試供應(yīng)商實驗室要求 1對測量系統(tǒng)和實驗室的要求 要有書面規(guī)定的范圍、政策、程序和工作指導(dǎo)書

6、 文件控制、批準的供應(yīng)商、APQP、產(chǎn)品標識和過程控制 測試的可追溯性、測試狀態(tài)的目視標識 不合格品程序、糾正和預(yù)防措施、嚴格問題解決方法MSA20第五版：2002年7月檢驗和測試供應(yīng)商實驗室要求 2檢驗、測量和測試儀器的清單所有IMT 儀器必須有獨一無二的標識(編號)，并用適當?shù)臉擞洝撕灐俗R物或其它經(jīng)批準的識別記錄，以標明其校準狀態(tài)給定檢驗、測量和測試儀器的維護和校準周期MSA21第五版：2002年7月檢驗和測試供應(yīng)商實驗室要求 3對測試和校準活動作專業(yè)判定的人員必須具備相關(guān)經(jīng)驗并經(jīng)過培訓記錄對環(huán)境的控制和監(jiān)控以證明相關(guān)技術(shù)活動在恰當?shù)臈l件下進行限定權(quán)限對測量系統(tǒng)中所用的硬件和軟件的維護

7、和使用MSA22第五版：2002年7月檢驗、測量和測試儀器的控制 通用要求所有檢驗、測量和測試設(shè)備，包括硬件和軟件，都應(yīng)確定其測量不確定性，并使其在可接受的范圍內(nèi)MSA23第五版：2002年7月檢驗、測量和測試儀器的控制 控制程序 確定準確度和精確度對使用校準失效量具檢驗并接受的產(chǎn)品必須重復(fù)檢驗校準和測試時的“環(huán)境條件”必須加以評估，以評定其對測量系統(tǒng)的影響搬運、保護和儲存對測試用的硬件和軟件作保護，以防止過度調(diào)整MSA24第五版：2002年7月檢驗、測量和測試儀器的控制 檢驗、測量和測試儀器記錄必須包括員工自備量具量具在檢查時，必須記錄其條件和實際讀數(shù)當有懷疑的產(chǎn)品裝運后必須通知客戶確認測量

8、系統(tǒng)分析的方法被客戶所批準。注意：絕大多數(shù)人把MSA理解為單純的GR&R。本講座將證明這種錯誤觀念與事實差之千里MSA25第五版：2002年7月檢驗、測量和測試儀器的控制 測量系統(tǒng)分析 對客戶批準的控制計劃中所確定的每一種檢驗、測量和測試系統(tǒng)作統(tǒng)計分析供應(yīng)商應(yīng)當把統(tǒng)計分析的范圍從量具種類延伸到產(chǎn)品族分析方法和接受標準應(yīng)符合客戶批準的標準或MSA手冊的要求MSA26第五版：2002年7月檢驗、測量和測試儀器的控制 優(yōu)勝者的檢驗、測量和測試設(shè)備控制方法優(yōu)勝者的檢驗、測量和測試設(shè)備控制方法最大限度地減少量具種類最大限度地減少量具數(shù)量根據(jù)產(chǎn)品族添置量具根據(jù)MSA手冊的要求，按產(chǎn)品族進行統(tǒng)計分析

9、只采用符合MSA要求的量具不允許個人量具用6過程分布計算MSA結(jié)果，而不是規(guī)范或公差值MSA27第五版：2002年7月實施汽車質(zhì)量體系的要求 標識所有檢驗、測量和測試設(shè)備，及其校準狀態(tài) 確定其準確度和精確度 進行測量設(shè)備的變差分析 (MSA) 當量具被發(fā)現(xiàn)處于非校準狀態(tài)時，對其以前測量的結(jié)果作確認 量具的搬運、保護和存放 對量具作安全保護，防止 校準記錄應(yīng)包括個人量具 采用所有MSA手冊中的標準MSA28第五版：2002年7月總 結(jié) 汽車行業(yè)質(zhì)量管理體系對MSA的要求詳見ISOTS-16949(2002版)之條款。 MSAMSA需考慮線性、偏倚、穩(wěn)定性、重復(fù)性、再現(xiàn)性五需考慮線性、偏倚、穩(wěn)定性

10、、重復(fù)性、再現(xiàn)性五個方面。個方面。 MSAMSA的應(yīng)用必須考慮范圍、頻率、時機、方法和接受的應(yīng)用必須考慮范圍、頻率、時機、方法和接受準則的規(guī)定。準則的規(guī)定。 至少應(yīng)對每種量具作屬性類和變量類的研究至少應(yīng)對每種量具作屬性類和變量類的研究。MSA29第五版：2002年7月測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性MSA30第五版：2002年7月MSA的應(yīng)用MSAMSA測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性測量系統(tǒng)的比較工具測量系統(tǒng)的比較工具分辨率分辨率測量系統(tǒng)的量化測量系統(tǒng)的量化開展開展GRRGRR屬性測量屬性測量MSA31第五版：2002年7月理想的測量系統(tǒng) 每次都能獲得正確的測量值，每個測量值都與標準件一致 統(tǒng)計特性：

11、 “零” “零”偏倚 “零”概率誤判被測量產(chǎn)品MSA32第五版：2002年7月測量系統(tǒng)數(shù)據(jù) 測量系統(tǒng)的質(zhì)量由其測量值的統(tǒng)計特性所決定；應(yīng)當：很小的偏倚和變差測量值接近標準件R&R小于10% 確定所需數(shù)據(jù)、如何使用測量系統(tǒng)、它的統(tǒng)計特性和測量方法 值得花費時間和成本以確定測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性是否滿足要求MSA33第五版：2002年7月測量系統(tǒng)必須處于統(tǒng)計穩(wěn)定狀態(tài)，也就是說，測量系統(tǒng)的變差不受特殊原因支配1.1. 一般說來，當沒有數(shù)值(點)落在特殊原因區(qū)域內(nèi)時，測量系統(tǒng)便處于統(tǒng)計控制狀態(tài)2.2. 如果沒有如SPC手冊中描述的數(shù)據(jù) 趨勢或漂移時，我們也可認為是統(tǒng) 計控制狀態(tài)統(tǒng)計控制 共同原因區(qū)

12、域共同原因區(qū)域特殊原因區(qū)域特殊原因區(qū)域特殊原因區(qū)域特殊原因區(qū)域MSA34第五版：2002年7月數(shù)學表達過程控制中所收集的數(shù)據(jù)包含二種不同的，相對獨立的變差來源：制造過程變差 (MPV)測量系統(tǒng)變差 (MSV)總變差 (TV) = MPV + MSVMSA35第五版：2002年7月測量系統(tǒng)的變差必須小于制造過程變差MSV MPVMSV 或 45)如果不呈線性關(guān)系，應(yīng)當采用其它工具分析測量系統(tǒng)的可接受性MSA81第五版：2002年7月非線性的原因 量具的作業(yè)范圍的開端和末端未經(jīng)恰當?shù)男?用于最小和最大量程的標準件有誤 量具磨損 量具的設(shè)計特性MSA82第五版：2002年7月練習三：線性1.1.

13、計算第1、2組數(shù)據(jù)的偏倚和線性2.2. 以標準值為X軸，以偏倚值為Y軸，將11點作圖3.3. 分析圖形和運算，以確定可接受性MSA83第五版：2002年7月練習三：線性MSA84第五版：2002年7月重復(fù)性同一評鑒人員用同一測量儀器測量多次測量同一零件的同一特性所獲得的測量變差MSA85第五版：2002年7月重復(fù)性范例量具 A量具 B量具 C量具 A的均值量具 B的均值量具 C的均值MSA86第五版：2002年7月再現(xiàn)性不同評鑒人員用同一測量儀器測量同一零件的同一特性所獲得的測量平均值的變差MSA87第五版：2002年7月再現(xiàn)性范例 至 為A和 B 的再現(xiàn)性 至 為A和 C 的再現(xiàn)性 至 為B

14、和 C 的再現(xiàn)性評鑒人 A評鑒人 B評鑒人 C評鑒人A 的均值評鑒人B 的均值評鑒人C 的均值MSA88第五版：2002年7月開展量具的重復(fù)性和再現(xiàn)性(GR&R)分析MSA89第五版：2002年7月MSA的應(yīng)用MSAMSA測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性測量系統(tǒng)的比較工具測量系統(tǒng)的比較工具分辨率分辨率測量系統(tǒng)的資格測量系統(tǒng)的資格開展開展GRRGRR屬性測量屬性測量MSA90第五版：2002年7月GR&R 目的目的理解用AIAG計算方法所作的GR&R 注意注意:重復(fù)性和再現(xiàn)性用于衡量測量系統(tǒng)變差的寬度或開展度偏倚、穩(wěn)定性和線性用于對測量系統(tǒng)變差作定位MSA91第五版：

15、2002年7月R&R 重復(fù)性同一評鑒人員用同一測量儀器測量多次測量同一零件的同一特性所獲得的測量變差 再現(xiàn)性 - 不同評鑒人員用同一測量儀器測量同一零件的同一特性所獲得的測量平均值的變差MSA92第五版：2002年7月量具R&R分析量具R&R工作指南1.1. 在測量系統(tǒng)使用者中選出2-3個評鑒人2.2. 抽取10個零件，以此代表實際或期望的過程變差極 差3.3. 把零件從1至10編號，但號碼不為被評鑒人所見4.4. 如果測量程序文件中有規(guī)定，則對量具作校準MSA93第五版：2002年7月量具R&R分析量具R&R工作指南(續(xù))5.5. 由評鑒員A隨機地對1

16、0個零件作測量，由一個觀察員 記錄測量結(jié)果6.6. 由其他評鑒員重復(fù)第5步，隱藏其他評鑒員所獲得的讀數(shù)7.7. 重復(fù)第5和第6步，用不同的隨機組合測量8.8. 對每個評鑒員的讀數(shù)計算均值和極差MSA94第五版：2002年7月量具R&R分析量具R&R工作指南(續(xù))9.9. 用所附GR&R報告表，記錄零件均值和極差均值10.10. 計算表示設(shè)備變差的重復(fù)性11.11. 計算表示評鑒人員變差的再現(xiàn)性12.12. 計算GR&R并轉(zhuǎn)換成百分比13.13. 計算零件變差并轉(zhuǎn)換為百分比14.14. 計算總變差MSA95第五版：2002年7月R&R的應(yīng)用當重復(fù)性比再現(xiàn)性

17、大時：量具需要維護重新設(shè)計量具以更為嚴格改進量具的夾緊或定位零件內(nèi)部變差太大MSA96第五版：2002年7月R&R的應(yīng)用當再現(xiàn)性比重復(fù)性大時：評鑒人員需要更好的量具使用培訓需要更好的操作定義量具的刻度可讀性太差需要輔助裝置，以求量具使用的一致性MSA97第五版：2002年7月練習四：GR&R的計算和報告1.1. 計算記錄表中數(shù)據(jù)的結(jié)果2.2. 分析數(shù)據(jù)以確定量具的可接受性3.3. 用X和R圖對結(jié)果作進一步圖析4.4. 用GR&R數(shù)據(jù)完成GR&R報告MSA98第五版：2002年7月R&R數(shù)據(jù)記錄表REPEATABILITY AND REPRODUCIBIL

18、ITY DATA SHEET123456789101112XOperatorK-15871K-15972K-14562Sample#1ST 2ND 3RD RANGE1ST 2ND 3RD RANGE1ST 2ND 3RD RANGE1450.60451.60450.901.00445.80446.70447.80452.60454.30454.60450.542440.30440.20441.501.30443.50445.20443.20446.90447.80445.70443.813464.50465.20463.501.70465.80469.50468.70458.90459.70

19、460.10463.994442.90440.60442.502.30445.60446.50442.50442.90442.80445.90443.585412.40416.05411.504.55421.30421.35418.05409.35411.20410.00414.586406.45405.40401.754.70411.50410.30409.75419.90421.05418.45411.627406.95404.60405.602.35419.15415.65415.30415.90416.85415.85412.878425.40422.10420.504.90420.9

20、0420.35420.80421.00418.65421.60421.269422.15422.30420.002.30416.90418.25416.35430.65426.95427.55422.3410442.35440.30440.052.30441.55437.10441.20440.20440.50438.90440.24TOTALS4324.83RaRbRcSUM aSUM bSUM cXaXbXcRa# TRIALD4UCL r =R D4MAX XRb23.267=MIN XRc32.575=X diffSUMRxxMSA99第五版：2002年7月R&R報告REPEA

21、TABILITY AND REPRODUCIBILITY REPORT NBREquipment Description : Date:Mar.398Characteristics : Performed by :Specification :300-700 inchFrom data sheet : R=Rp=X diff =Reason for R&R study:New Gage Qualification Evaluate Gage performanceRoutine Evaluate R&R of gage OtherMeasurement Unit Analysi

22、s % Process AnalysisRepeatability - Equipment Variation (EV)TRIALSK1EV =R* K124.65% EV =100 EV / TV =33.05=% Reproducibility - Appraiser Variation (AV)AV =%AV =100 AV / TV =%=OperatorsK223.65 * n=number of partsr=number of trials32.70Repeatability & Reproducibility (R & R) R & R =PARTK3%

23、 R & R =100 R&R / TV =52.08=%Part Vaiation (PV)61.93% PV=100 PV / TV PV=Rp* K371.82=%=81.74Total Variation (TV)91.67TV=101.62=Conclusion:SatisfactoryMarginalUnacceptableRepeat TrailRepeatabilityReproducibilityR & RRecommendation:22EVAV+222(*)(/)XdiffKEVnrRRPV&22MSA100第五版：2002年7月練習五：G

24、R&R1.1. 選擇一個測量系統(tǒng)，5-10個零件進行GR&R分析2.2. 每個小組選擇2個評鑒員，一個記錄員和一個督導(dǎo)員3.3. 分析結(jié)果必須能表明測量系統(tǒng)對分辨過程和用于過程控制的有效性MSA101第五版：2002年7月屬性的測量MSA102第五版：2002年7月MSA的應(yīng)用MSAMSA測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性測量系統(tǒng)的比較工具測量系統(tǒng)的比較工具分辨率分辨率測量系統(tǒng)的量化測量系統(tǒng)的量化開展開展GRRGRR屬性測量屬性測量MSA103第五版：2002年7月屬性的測量屬性類量具：將每個零件與設(shè)定的容限作比較，當符合容限時零件被接受用于接收或拒收一組標準件不能告知零件好

25、、壞的程度，僅有接收/或拒收(通過/不通過)之分MSA104第五版：2002年7月屬性量具的工作指南1.1. 選擇20個零件2.2. 包括幾個處于規(guī)范容限上限或下降邊緣的零件3.3. 選出二個在日常工作中使用這種量具的評鑒員4.4. 每個評鑒員對每個零件隨機地測量二次MSA105第五版：2002年7月屬性量具決策原則 如果所有測量一致 - 接受量具 如果所有測量不一致 - 改進系統(tǒng)(單個不一致) 如果量具不能改進，系統(tǒng)不能接收 - 尋求其它測量系統(tǒng)MSA106第五版：2002年7月屬性量具分析范例二個評鑒員用屬性量具對20個零件作了測試，結(jié)果如下：Assessor AAssessor BPar

26、ts1st2nd1st2nd1234567891011121314151617181920GGGGGNGNGGGGGGNGGGNGGGGGNGGGGGNGNGGGGGGGGGNGGGGGGGGGGNGNGGNGGGGGGGNGGGGGGGGGGNGNGGNGGGGGGGNGGGGNG零件1，9，13和20測量系統(tǒng)結(jié)果不一致，系統(tǒng)需要改進MSA107第五版：2002年7月練習六：屬性量具1.1.選擇二個評鑒員，一個記錄員和一個督導(dǎo)員2.2.用一個屬性量具評估20個零件；從正常允許的過程極差內(nèi)抽取零件，加以編號3.3.隨機評估每個零件4.4.作一次性盲人試驗，督導(dǎo)員控制5.5.每個評鑒員對每個零件

27、取二次讀數(shù)，二個讀數(shù)讀取于不同時間，有一定間隔MSA108第五版：2002年7月測量系統(tǒng)的比較工具 - 控制圖和方差分析MSA109第五版：2002年7月MSA的應(yīng)用MSAMSA測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性測量系統(tǒng)的比較工具測量系統(tǒng)的比較工具分辨率分辨率測量系統(tǒng)的量化測量系統(tǒng)的量化開展開展GRRGRR屬性測量屬性測量MSA110第五版：2002年7月比較工具 目的了解如何用控制圖和方差分析評估測量系統(tǒng) 范圍用SPC技術(shù)、圖析、GR&R數(shù)據(jù)和方差分析等方法分析變差MSA111第五版：2002年7月用控制圖作目視分析當GR&R太大或碰到不能解釋的問題時，用控制圖發(fā)現(xiàn)問題MS

28、A112第五版：2002年7月極差圖的計算重復(fù)性的極差控制圖根據(jù)SPC手冊，極差圖的控制限為UCL = DUCL = D4 4 x R x RLCL = DLCL = D3 3 x R x RD3 和 D4 為控制圖常數(shù)估計值在范例中，平均數(shù)和極差都是根據(jù)4個數(shù)值計算，所以，小組中有4個觀測值R R = 0.024= 0.024UCLUCL= D4 x R = 2.282 x 0.024 = D4 x R = 2.282 x 0.024 = 0.055= 0.055LCL LCL = D3 x R = 0 x 0.024 = D3 x R = 0 x 0.024 = 0= 0* 注：這里的控制

29、限常數(shù)是指測量過程，而不是制造過程MSA113第五版：2002年7月極差圖范例2個評鑒人，4次測試，5個零件零件UCL = 0.055R = 0.024LCL = 01234512345評鑒人A評鑒人 BMSA114第五版：2002年7月極差圖結(jié)論 二個評鑒人的所有觀測極差值都在控制限內(nèi)，即二個評鑒人之間無差異 如果其中一個評鑒人有觀測極差落在控制限外，結(jié)論為二個人的方法有別 如果所有評鑒人(本例為二人)都有些點落在控制限外，結(jié)論是測量系統(tǒng)對評鑒人的技術(shù)敏感，需要改進以獲得有用的數(shù)據(jù)MSA115第五版：2002年7月均值圖計算 再現(xiàn)性的均值控制圖根據(jù)SPC手冊，均值圖(X圖)的控制限為 UCL

30、 = X + AUCL = X + A2 2R R LCL = X - A LCL = X - A2 2R R A2 是從控制圖常數(shù)表中得到的估計值* A A2 2 = 0.729 = 0.729范例的計算： X = 3.1715X = 3.1715 R = 0.024 R = 0.024UCL = 3.1715 + (0.729 x 0.024)UCL = 3.1715 + (0.729 x 0.024)= 3.189= 3.189LCL = 3.1715 - (0.729 x 0.024)LCL = 3.1715 - (0.729 x 0.024) = 3.154= 3.154*適用于控制

31、狀態(tài)和正態(tài)分布；對非正態(tài)分布的數(shù)據(jù)應(yīng)計算標準差 sigmaMSA116第五版：2002年7月均值圖范例二個評鑒人，4次試測，5個零件零件3.101234512345評鑒人 A評鑒人 B3.113.15X=3.1715UCL= 3.1893.20MSA117第五版：2002年7月均值圖結(jié)論 在本分析中10個點中的4個點落在控制限外 由于不到半數(shù)，結(jié)論是測量系統(tǒng)不足以探測零件與零件之間的變差MSA118第五版：2002年7月練習七：均值和極差圖1.1. 用練習四GR&R中的數(shù)據(jù)，作均值和極差圖2.2. 把圖與練習四中的計算結(jié)果作比較MSA119第五版：2002年7月方差分析的說明摘自MSA

32、手冊，1995：第69頁MSA120第五版：2002年7月如何使用方差分析 產(chǎn)品不能再度利用，如破壞性試驗拉力測試抗拉強度測試化學成分分析 產(chǎn)品由評估儀器而改變 需要變差來源的知識: 儀器評鑒人員測量單位(零件)交互作用 評估系統(tǒng)穩(wěn)定性MSA121第五版：2002年7月GR&R GR&R 的方差分析法的方差分析法分析編號: 1 分析日期:_ 量具編號: _量具描述:_ 量具類別: 3 評估: Special Study 分析描述: 3 個評鑒員; 10 個零件; 3 次試測 方差來源方差來源 估計方差估計方差 總變差總變差% % 貢獻貢獻% % 重復(fù)性 (EV) 7.828 9

33、.14 0.8再現(xiàn)性 (AV) 8.5757 10.01 1.0量具 R&R (R&R) 11.611 13.56 1.8零件與零件 (PV) 84.843 99.08 98.2總方差 (TV) 85.634注: % 重復(fù)性的總變差 = (EV/TV) x 100 % 重復(fù)性的貢獻份額 = (EV/TV)2 x 100R&R的貢獻份額為1.8%, 儀器的貢獻份額為0.8%ANOVA范例MSA122第五版：2002年7月MSA技術(shù)總結(jié)MSA123第五版：2002年7月測量系統(tǒng)分析典型的準備工作包括：分析的操作定義評鑒員和樣件數(shù)量重復(fù)讀數(shù)或試測次數(shù)尺寸的關(guān)鍵性零件構(gòu)造作業(yè)員

34、在作業(yè)時使用測量儀器樣件能代表完整的作業(yè)極差測量儀器的分辨率必須能夠讀出特性的過程變差MSA124第五版：2002年7月分析方法 假定每個讀數(shù)都具有統(tǒng)計獨立性 所有測量都隨機 一次盲人試測以降低評鑒人的偏倚 讀出最小遞增單位的一半 每個評鑒人必須用相同的程序 分析由對分析可靠性作出承諾的人督導(dǎo)MSA125第五版：2002年7月GR&R 接受標準根據(jù)估計的系統(tǒng)R&R值，接受標準為:%R&R10%, 接收10%R&R30%, 系統(tǒng)需要改進MSA126第五版：2002年7月MSA 總結(jié)偏倚偏倚分辨率分辨率準確度準確度選擇測量系統(tǒng)的基本要求(可通過極差圖作目視分析)通過

35、測定偏倚值衡量通過對GR&R估計的重復(fù)性衡量通過觀測均值減去基準值衡量精確度精確度MSA127第五版：2002年7月MSA 總結(jié)控制圖，方差分析控制圖，方差分析穩(wěn)定性穩(wěn)定性線性線性當測量系統(tǒng)間歇使用或較長時間不用后作分析至少應(yīng)該在作業(yè)范圍內(nèi)作2-3次偏倚分析對相同樣件作重復(fù)測量的行業(yè)測量系統(tǒng)用于分析異常或過大的變差GR&RGR&RMSA128第五版：2002年7月MSA 的定義 MSAMSA - 測量系統(tǒng)分析，用于分析測量系統(tǒng)對數(shù)量化測量值的影響 變差變差 - 由人、材料、方法、儀器和環(huán)境所致 分辨率分辨率 - 測量系統(tǒng)探測被測值最小變化的能力 準確度準確度 - 測量值

36、對照已知標準的絕對正確程度MSA129第五版：2002年7月MSA 定義 精確度精確度 - 測量系統(tǒng)再現(xiàn)性和復(fù)制讀數(shù)的能力 偏倚偏倚 - 測量均值與基準值之差(的絕對值) 穩(wěn)定性穩(wěn)定性 - 無特殊原因變差(漂移)的統(tǒng)計控制狀態(tài)，是測量系統(tǒng)在某一擴展的時間內(nèi)，測量同一標準件或零件的單一特性所獲得的測量值總變差MSA130第五版：2002年7月MSA 定義 線性線性 - 在量具作業(yè)范圍(量程)內(nèi)偏倚值的差 GR&RGR&R - 量具重復(fù)性和再現(xiàn)性 = (儀器 +人員)變差重復(fù)性重復(fù)性 - 同一評鑒人員用同一測量儀器測量多次測量同一零件的同一特性所獲得的測量變差再現(xiàn)性再現(xiàn)性 - 不同

37、評鑒人員用同一測量儀器測量同一零件的同一特性所獲得的測量平均值的變差MSA131第五版：2002年7月MSA 定義 總變差總變差 = 制造過程變差 + 測量系統(tǒng)變差 控制圖控制圖 - 把系統(tǒng)或過程數(shù)據(jù)即時圖示，以幫助分析變差，并在出現(xiàn)非控制狀態(tài)時對特殊原因作出反應(yīng)MSA132第五版：2002年7月MSA 定義 ANOVAANOVA - 用數(shù)學方法，如復(fù)雜運算、統(tǒng)計表、平方和、控制圖和圖析比較法，分析數(shù)據(jù)中存在的變差MSA133第五版：2002年7月附錄MSA134第五版：2002年7月控制圖常數(shù)MSA135第五版：2002年7月XRF R&R 數(shù)據(jù) #SP-B-001Humidity:

38、 45 RHTemperrature: 25REPEATABILITY AND REPRODUCIBILITY DATA SHEET123456789101112XOperatorK-15871K-15972K-14562Sample#1ST 2ND 3RD RANGE1ST 2ND 3RD RANGE1ST 2ND 3RD RANGE1450.60451.60450.901.00445.80446.70447.802.00452.60454.30454.602.00450.542440.30440.20441.501.30443.50445.20443.202.00446.90447.804

39、45.702.10443.813464.50465.20463.501.70465.80469.50468.703.70458.90459.70460.101.20463.994442.90440.60442.502.30445.60446.50442.504.00442.90442.80445.903.10443.585412.40416.05411.504.55421.30421.35418.053.30409.35411.20410.001.85414.586406.45405.40401.754.70411.50410.30409.751.75419.90421.05418.452.6

40、0411.627406.95404.60405.602.35419.15415.65415.303.85415.90416.85415.851.00412.878425.40422.10420.504.90420.90420.35420.800.55421.00418.65421.602.95421.269422.15422.30420.002.30416.90418.25416.351.90430.65426.95427.553.70422.3410442.35440.30440.052.30441.55437.10441.204.45440.20440.50438.901.60440.24

41、TOTALS4314.004308.354297.8027.404332.004330.904323.6527.504338.304339.804338.6522.104324.832.7402.7502.210RaRbRcSUM a12920.150SUM b12986.550SUM c13016.750Xa430.672Xb432.885Xc433.892Ra2.740# TRIALD4UCL r =R D4MAX X433.892Rb2.75023.267=2.5672.575MIN X430.672Rc2.21032.575=6.622X diff3.220SUM7.700R2.567

42、xxMSA136第五版：2002年7月XRF GR&R 報告REPEATABILITY AND REPRODUCIBILITY REPORT NBR:Equipment Description : Date:Mar.398Characteristics : Performed by : Specification :300-700 inchFrom data sheet : R=2.567Rp=52.37X diff =3.220Reason for R&R study:New Gage Qualification Evaluate Gage performanceXRouti

43、ne Evaluate R&R of gage OtherMeasurement Unit Analysis % Process AnalysisRepeatability - Equipment Variation (EV)TRIALSK1EV =R* K124.65% EV =100 EV / TV =7.82833.05=9.14% Reproducibility - Appraiser Variation (AV)AV =%AV =100 AV / TV =10.01 %=8.57571OperatorsK223.65 * n=number of partsr=number o

44、f trials32.70Repeatability & Reproducibility (R & R) R & R =PARTK3% R & R =100 R&R / TV =11.61152.08=13.56 %Part Vaiation (PV)61.93% PV=100 PV / TV PV=Rp* K371.82=99.08 %=84.84381.74Total Variation (TV)91.67TV=101.62=85.634Conclusion:SatisfactoryMarginalUnacceptableRepeat TrailRe

45、peatabilityXReproducibilityXR & RXRecommendation:22EVAV+222(*)(/)XdiffKEVnrRRPV&22MSA137第五版：2002年7月Ball Shear Test R&R 數(shù)據(jù)#SP-B-001NBR : AS-007Date :May 07.98Package : Machine :DAGETest name : BST(G/W:1.0 MIL)REPEATABILITY AND REPRODUCIBILITY DATA SHEET123456789101112XOPERATORK-13125K-162

46、93K-16538SAMPLE #1ST TRIAL 2ND TRIAL 3RD TRIALRANGE1ST TRIAL 2ND TRIAL 3RD TRIALRANGE1ST TRIAL 2ND TRIAL 3RD TRIALRANGE150.149.950.80.952.051.053.02.048.746.847.91.950.02252.651.852.91.162.260.259.62.649.847.548.62.353.91352.252.554.11.960.659.158.42.248.648.947.71.253.57449.848.749.21.150.953.052.0

47、2.150.850.050.00.850.49553.451.551.91.944.943.844.01.149.649.551.21.748.87649.847.547.02.849.846.348.03.548.648.648.30.348.21751.252.951.71.747.048.248.91.948.749.250.11.449.77841.843.942.12.140.942.540.52.042.543.541.52.042.14967.570.168.02.669.769.068.71.069.568.769.10.868.921053.251.451.81.853.45

48、3.452.01.450.151.250.11.151.84TOTALS521.6520.2519.517.9531.4526.5525.119.8506.9503.9504.513.5517.741.7901.9831.350RaRbRcSUM a1561.300SUM b1583.030SUM c1515.300Xa52.043Xb52.768Xc50.510Ra1.790# TRIALD4UCL r =R D4MAX X52.768Rb1.98323.267=1.7082.575MIN X50.510Rc1.35032.575=4.406X diff2.258SUM5.123R1.708

49、xxMSA138第五版：2002年7月BST GR&R 報告 #SP-B-001REPEATABILITY AND REPRODUCIBILITY REPORT7-02-97 NBR : AS-007Equipment Description : DAGE Date : MAR 07.98Characteristics : BST(G/W:1.0MIL) Performed by :Specification : ABOVE 30 GRFrom data sheet : R=1.71Rp=26.79X diff =2.258Reason for R&R study:New Ga

50、ge Qualification Evaluate Gage performanceXRoutine Evaluate R&R of gage OtherMeasurement Unit Analysis % Process AnalysisRepeatability - Equipment Variation (EV)TRIALSK1EV =R* K124.65% EV =100 EV / TV =5.2133.05=11.81% Reproducibility - Appraiser Variation (AV)AV =%AV =100 AV / TV =13.65%=6.02Op

51、eratorsK223.65 * n=number of partsr=number of trials32.70Repeatability & Reproducibility (R & R) R & R =PARTK3% R & R =100 R&R / TV =7.9652.08=18.05%Part Vaiation (PV)61.93% PV=100 PV / TV PV=Rp* K371.82=98.36%=43.481.74Total Variation (TV)91.67TV=101.62=44.12Conclusion:Satisfact

52、oryMarginalUnacceptableRepeat TrailRepeatabilityXReproducibilityXR & RXRecommendation:22EVAV+222(*)(/)XdiffKEVnrRRPV&2222EVAV+MSA139第五版：2002年7月BST 偏倚和線性#SP-B-001Test Name:BST7-02-97 BIAS & LINEARITYMachine : DAGEDate: May.798 1. Bias (Independent Sample Method)50.1051.9052.6051.20 Bias=

53、Observed Average-Master Measurement52.2053.00=-3.0949.8049.7053.4053.2042.50 % Bias=100 Bias / Process Variation51.7154.80=7.27% 2. Linearity =Parts1234=-0.1422Master value55.7954.7054.5054.80158.2059.9048.7046.80259.6060.2049.8047.50=4.414T358.4059.1048.6048.90R455.0054.1050.8050.00I548.2043.8049.6

54、049.50A648.0046.3048.6046.70=0.21L748.9048.2048.7049.20S847.7045.6049.2050.10947.6045.6069.5068.701052.0053.4050.1051.20 Linerarity= SlopexProcess Variation Part Avg.52.360 51.620 51.360 50.860=6.0414Bias-3.430 -3.080 -3.140 -3.940 % Linearity=100 Linearity / Process Variation =14.22% Goodness of Fi

55、t ( )=0.211234678910masobsaxyxy(n)byaxR2yyn22xxn22ab5R2yxyxyn2xxn22()MSA140第五版：2002年7月Ball Pull Test R&R 數(shù)據(jù)#SP-B-001NBR : AP-003Date : May 07.98Package : SO-20LDMachine : DAGETest name : BPT(G/W:1.0 MIL)REPEATABILITY AND REPRODUCIBILITY DATA SHEET123456789101112XOPERATORK-13125K-16293K-16538SAMP

56、LE #1ST TRIAL2ND TRIAL 3RD TRIALRANGE1ST TRIAL2ND TRIAL 3RD TRIALRANGE1ST TRIAL2ND TRIAL 3RD TRIALRANGE110.0010.109.900.209.459.509.400.109.709.509.900.409.72212.4012.1212.360.2812.6212.3512.570.2712.4912.5212.550.0612.44312.2312.1112.450.3412.5612.2712.230.3312.4112.6312.410.2212.37412.4512.0612.45

57、0.3912.8511.8712.230.9812.8912.8712.890.0212.51511.8912.3512.350.4612.8812.5512.270.6112.2612.4112.460.2012.38612.4512.1612.110.3412.5512.4512.480.1012.5812.2112.500.3712.39712.2412.2112.120.1212.1212.1612.230.1112.2912.1412.140.1512.18812.9912.4112.240.7511.9011.7011.600.3012.4112.4112.440.0312.239

58、12.5212.2912.450.2312.2112.5312.560.3512.3312.5612.330.2312.421012.5112.6312.220.4112.8512.9012.700.2013.8014.0013.700.3013.03TOTALS121.68120.44120.653.52121.99120.28120.273.35123.16123.25123.321.98121.670.3520.3350.198RaRbRcSUM a362.770SUM b362.540SUM c369.730Xa12.092Xb12.085Xc12.324Ra0.352# TRIALD4UCL r =R D4MAX X12.324Rb0.33523.267=0