MSA测量系统分析培训(PPT 143页)

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MSA 和 质量管理体系的关系
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MSA
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SA
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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SA
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
统计控制
测量系统必须处于统计稳定状态，也就是说，测量 系统的变差不受特殊原因支配
1. 一般说来，当没有数值(点)落在特殊原因区域内时，测量系统便处于统计控制状态
2. 如果没有如SPC手册中描述的数据
趋势或漂移时，我们也可认为是统 计控制状态
特殊原因区域
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特殊原因区域 34
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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
注：测量系统的变差必须尽可能小
MPV 总变差 (TV)
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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
• 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。
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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
– 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
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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
材料
人员
测量值 变差
环境
方法
仪器 (机器)
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测量体系分析的数据利用
• 用测量体系所收集的数据用于：
–控制过程 –估计影响过程产出的变量及其相互关系
• 利用数据分析，增进对测量体系中因果关系的了解 • 把注意力放在测量体系上，以求获得重复性和再现性
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•
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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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
规范公差
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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
• 必须在采纳一个测量系统前知道其测量变差
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MSA 应用
建立新量具的适用性和可接受性标准 把一个量具和另一个量具作比较 评估可疑的量具 量具维修前后的特性比较 计算测量系统变差 建立制造过程可接受性标准 管理和改进测量过程
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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
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测量体系的范例
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)
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内容提要
MSA 介绍
MSA 和 质量管理体系的关系
测量系统的统计特性
分辨率
测量系统的量化
进行量具的重复性和再现性分析(GR&R)
属性测量
比较方法-- 控制图和方差分析
MSA 技术总结
附件
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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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MSA的应用
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检验、测量和测试仪器的控制
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
SA
实施汽车质量体系的要求
• 标识所有检验、测量和测试设备，及其校准状态 • 确定其准确度和精确度 • 进行测量设备的变差分析 (MSA) • 当量具被发现处于非校准状态时，对其以前测量的结果作确认 • 量具的搬运、保护和存放 • 对量具作安全保护，防止 • 校准记录应包括个人量具 • 采用所有MSA手册中的标准
同
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心轴
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测量仪器影响测量结果
• 测量仪器的递增刻度必须小于规范值 • 测量仪器的种类，如尺，卡尺
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材料和人员影响测量结果
材料：
人员：
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测量值并不总是精确的
• 测量体系的变差影响每个测量值和根据这些测量 数据所作的判定
• 测量系统的误差可分为五类：偏倚、重复性、再 现性、稳定性和线性
–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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Байду номын сангаас SA
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
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环境影响测量数据
• 温度变化引起热涨冷缩，使同一零件的同一特性产生不 同的读数
• 光线不足妨碍正确读值 • 刺眼的光导致读值不正确
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测量方法影响测量结果
在绞线制造中，电线绝缘层的厚度会因测量方法不同 而不同
二种方法的 测量结果 不一样
•
扁
平
•
圆
形
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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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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。
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测量系统的统计特性
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MSA的应用
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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
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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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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
其它种类？ ______________________ ______________________ ______________________ ______________________ ______________________
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分辨率
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• 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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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
–拉丝测试 –轮廓仪 –刻度指示仪 –高倍显微镜 –X光测厚仪
– 只有一、二或三个数值的极差可读 – 四分之一以上极差为零
• 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
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分辨率的范例
MSA手册的定义
–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¯&R Chart)
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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：
所有检验、测量和测试设备，包括硬件和软件，都 应确定其测量不确定性，并使其在可接受的范围内
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检验、测量和测试仪器的控制
控制程序
确定准确度和精确度 对使用校准失效量具检验并接受的产品必须重复检验 校准和测试时的“环境条件”必须加以评估，以评定其对
测量系统的影响 搬运、保护和储存 对测试用的硬件和软件作保护，以防止过度调整
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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：
–很小的偏倚和变差 –测量值接近标准件 –R&R小于10%
• 确定所需数据、如何使用测量系统、它的统计特性和测量方法 • 值得花费时间和成本以确定测量系统的统计特性是否满足要求
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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
通用要求
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MSA的应用
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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
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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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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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测量系统的量化