MSA第5版教程

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检验和测试
供应商实验室要求 2
–检验、测量和测试仪器的清单 –所有IMT 仪器必须有独一无二的标识(编号)，并用 适当的标记、标签、标识物或其它经批准的识别记录 ，以标明其校准状态 –给定检验、测量和测试仪器的维护和校准周期
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检验和测试
供应商实验室要求 3
–对测试和校准活动作专业判定的人员必须具备相关经验并经 过培训 –记录对环境的控制和监控以证明相关技术活动在恰当的条件 下进行 –限定权限对测量系统中所用的硬件和软件的维护和使用
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检验、测量和测试仪器的控制
检验、测量和测试仪器
–记录必须包括员工自备量具 –量具在检查时，必须记录其条件和实际读数 –当有怀疑的产品装运后必须通知客户 –确认测量系统分析的方法被客户所批准。
注意：绝大多数人把MSA理解为单纯的GR&R。本讲座将证明这种错误观念与事实差之千里
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检验、测量和测试仪器的控制
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MSA的应用
MSA
测量系统的统计特性
分辨率
测量系统的量化
开展GRR
属性测量
测量系统的比较工具
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理想的测量系统
• 每次都能获得正确的测量值，每个测量值都与标准件一 致 • 统计特性： – “零” – “零”偏倚 – “零”概率误判被测量产品
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测量系统数据
• 测量系统的质量由其测量值的统计特性所决定；应当：
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分辨率
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MSA的应用
MSA
测量系统的统计特性
分辨率
测量系统的量化
开展GRR
属性测量
测量系统的比较工具
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分辨率
• 了解测量系统的能力，以提供过程变差的信息 • 当测量系统不能探测过程变差时，不宜作测量系 统分析 • 当测量系统不能探测特殊原因变差时，不宜用作 过程控制
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分辨率的范例
MSA手册的定义
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三个基本问题
评估测量体系，以确定：
–是否具备足够的分辨率? –是否具备时间变化的统计稳定性？ –是否在期望极差内具备统计特性的一致性，并为过 程分析和过程控制所接受？
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优胜者的方法
• 与过程变差相关联，使测量体系分析对三个基本 问题的确定变得更有意义。 • 针对日益强调持续改进的全球化市场，仅仅用相 对于公差的百分比来表达测量误差是不够的。
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MSA标准的优点
采用可以追溯的标准，以便：
–作为比较的共同点 –确认测量系统 –估计测量系统准确性 –解决来自不同方面的冲突
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标准的局限性
• • • • 难于应用于破坏性测试 有些产品特性和过程结果无确定的行业或国家标准 有些测试无行业或国家标准 在设计开发、合同评审和APQP的过程中讨论这些局限性 ；事关管理职责问题
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理解分辨率
测量硬币的厚度
哪种测量系统能更好地提供三 个硬币厚度变差的信息？
定义：“测量系统可能探测和表 达被测特性最小变化的能力，即 分辨力”
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练习一：分辨率
1. 选择一种量具测量以下硬币的直径：1分、5分、10分和25分 2. 选择一个记录人员，把读数记录在答卷上(编号) 3. 选择4个评鉴人测量每种硬币，报出最精确的读数 4. 描述测量系统 5. 您的结果怎样？ 6. 如何选择恰当分辨率的量具用于产品特性的测量或测试？
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仪器范例
具有行业特点的检验、测量和测试仪器的种类
–Ball shear test 其它种类？ –拉丝测试 ______________________ –轮廓仪 ______________________ –刻度指示仪 ______________________ –高倍显微镜 ______________________ –X光测厚仪 ______________________
–提供分辨率分别为0.001”和0.01”的二个测量系统之 间的反差 –用二个系统测量同一组样本；建立如下页所示的均 值和极差图(X¯ Chart) &R
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过程控制图
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分辨率不足
• 当极差图出现以下情况时，表示测量系统的分辨 率不足：
– 只有一、二或三个数值的极差可读 – 四分之一以上极差为零
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MSA 讲座的目的
使参加培训的人员：
–理解MSA 在控制和改进过程中的重要性 –具备开展测量体系分析所需要的统计方法的实用知 识
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测量体系分析 简介
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什么是测量体系
• 测量体系是我们给某一产品或服务特性给定数值 的过程 • 评估这一体系的首要步骤是理解这一过程并确定 其是否符合我们的要求
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测量体系的范例
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测量系统的量化
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MSA的应用
MSA
测量系统的统计特性
分辨率
测量系统的量化
开展GRR
属性测量
测量系统的比较工具
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测量系统量化
• 目的
– 帮助理解测量系统的变差来源并量化其对测量结果的影响
• 范围
– 评估主要的统计特性：
• • • • • • 准确度和精确度 重复性 再现性 偏倚 稳定性 线性
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MSA 和 质量管理体系的关系
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MSA 和 质量管理体系的关系
目的
使学员理解测量系统统计特性的重要性和其对符合质 量管理要求的意义
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检验和测试
供应商实验室要求 1
对测量系统和实验室的要求
• 要有书面规定的范围、政策、程序和工作指导书 • 文件控制、批准的供应商、APQP、产品标识和过程控制 • 测试的可追溯性、测试状态的目视标识 • 不合格品程序、纠正和预防措施、严格问题解决方法
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偏倚范例
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 至 至 至 为 A 的偏倚 为 B 的偏倚 为 C 的偏倚
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量具偏倚的工作指南
1. 2. 3. 4. 用标准值或高等级量具，如完全尺寸检验设备，获得基准值 用测量室或完全尺寸检验设备 由同一评鉴人对同一零件作至少10次测量 计算：
• 选择分辨率按比例小于规范或过程变差，以获得 足够的分辨率
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分辨率的决定原则
• 分辨率应当为(容限)公差或分布的十分之一 • 在PPAP之前，APQP和测试期间进行量具分辨率的研究
研究制造过程的极差图；如果只有一、二或三个极差图时，表 示测量系统的分辨率不够
• 从不断改进的角度看，十分之一的公差值可能不够。 MSA建议用6o制造标准差的十分之一。
测量系统分析
–对客户批准的控制计划中所确定的每一种检验、测 量和测试系统作统计分析 –供应商应当把统计分析的范围从量具种类延伸到产 品族 –分析方法和接受标准应符合客户批准的标准或MSA手 册的要求
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检验、测量和测试仪器的控制
优胜者的检验、测量和测试设备控制方法
–最大限度地减少量具种类 –最大限度地减少量具数量 –根据产品族添置量具 –根据MSA手册的要求，按产品族进行统计分析 –只采用符合MSA要求的量具 –不允许个人量具 –用6过程分布计算MSA结果，而不是规范或公差值
注：测量系统的变差必须尽可能小
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规范
• 测量系统变差必须小于规范公差或过程容限 • 测量系统的增量标记必须小于规范公差的增量 –规范: 2.530 +/- 0.005 –测量系统增量: 0.0001
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共同特性
测量系统：
– 必须处于统计控制状态 – 与制造过程变差和规范容限相比，测量系统变差必须 很小 – 增量不大于过程变差或规范容限中的较小者的十分之 一 – 最差变差必须比过程变差或规范容限中较小者为小
特殊原因区域
特殊原因区域
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数学表达
过程控制中所收集的数据包含二种不同的，相对独 立的变差来源：
–制造过程变差 (MPV) –测量系统变差 (MSV) –总变差 (TV) = MPV + MSV
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变差
测量系统的变差必须小于制造过程变差 MSV < MPV
MSV + MPV 总变差 (TV)
规范公差
• 如果要测量一个柱孔的内径，那么测量体系应包括：
–被测量的零件 –人员 –测量仪器 –仪器使用方法 –进行测量的环境条件
• 作为测量活动的结果，我们产生一个数值，以此表示 内径
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什么是测量体系分析
• 测量体系分析(MSA)
–MSA用于分析测量体系对量测值的影响 –强调仪器和人的影响
• 我们对测量体系作测试，以确定量测数值的统计 特性，并与可接受的标准相比较
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准确度和精确度
量化：
– 准确度以偏倚评估 – 精确度以重复性和再现性评估
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准确度和精确度范例
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 A 具有最佳准确度 B 具有最佳精确度 C 的准确度好于B 比较A和C的表现
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偏倚
观测值与基准值之差。 基准值可接受的参考值或标准值， 用作测量值的认可基准。 基准值可以由更高级别的测量设备 而获得的测量均值决定。
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总 结
• 汽车行业质量管理体系对MSA的要求详见ISO\TS16949(2002版)之7.6.1条款。 －MSA需考虑线性、偏倚、稳定性、重复性、再现性五
个方面。 －MSA的应用必须考虑范围、频率、时机、方法和接受 准则的规定。 －至少应对每种量具作属性类和变量类的研究。
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测量系统的统计特性
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测量体系变差
测量过程的构成因子及其相互作用，产生了测量 结果或数值的变差。
材料 人员
测量值 变差
环境
方法
仪器 (机器)