MSA测量系统分析教程

测量System分析 - 26
Rev 2.0
线性实例
测量System分析 - 27
Rev 2.0
线性实例
测量System分析 - 28
Rev 2.0
线性实例
测量System分析 - 29
Rev 2.0
R&R
• 重复性( Repeatability)
– 测量系统的固有变动 – 在同一条件重复测量同一对象 • 同一测量者 • 同一测量器 • 同一环境条件 – 也称重复试验错误或 短期变动 -也称Equipment Variation (EV)
仪器变差或重复性( EV )为5.15 R
d2
, 代表正态分
布测量结果的99 %.(d 2 依赖于试验次数m及零件数 量乘以评价人数量( g ), 可从附表一中查得)
测量System分析 - 32
Rev 2.0
再现性
不同(同一)人利用同一(不同) 装备测量同一部品的同一特性。
真值 检查者 A 检查者 B 检查者 C 检查者 A 检查者 C
• 重复性(Repeatability) • 再现性(Reproducibility) • 零件间变差
测量System分析 - 17
Rev 2.0
偏倚(Bias)
观测值的平均和真值的差异程度 真值 (Reference Standard) 偏倚高的潜在原因 平均值
• GAGE的刻度调整不妥当 真值指根据可推测的 公认标准仪器的测量 值。
检查者 B
虽不准确，但 检查者间再现 性非常好!
检查者间再现性 非常不好! 测量方法是否还 没形成标准化?
低再现性潜在原因
• 测量步骤不明确 • 作业者没有学好 GAGE使用方法和 GAGE读法 • 事务间接 PROJECT情况 – 测量定义不明确
测量System分析 - 33
Rev 2.0
再现性的计算公式：
测量System分析 - 11
Rev 2.0
过程变动的要因
观测的过程变动
实际过程变动
测量变动
长期过程变动
短期过程变动
样品内变动
作业者变动
测量期变动
为确认实际过程变动，首先明确 因测 量系统发生的变动，并把其和过程变动 分离。
再现性 重复性 正确性 稳定性
线性
测量System分析 - 12
Rev 2.0
测量System分析 - 23
Rev 2.0
稳定性实例
测量System分析 - 24
Rev 2.0
线性
• 线性：量具预期的工作量程内,偏倚值的差值.
量程较低部分
量程较高部分
测量System分析 - 25
Rev 2.0
线性实例
• 在量具全作业范围内选取5个零件,并已求得各零件之 基准值分别为2.00,4.00,6.00,8.00,10.00,每一零件 再由一作业者量测12次,如下表.
• 评价人需要更好的培训如何使用量具和读数 • 量具刻度盘上的刻度不清楚； • 需要某种夹具帮助评价人提高实用量具的一致性
测量System分析 - 35
Rev 2.0
零件间变差(PV)
由同一或不同的评价人，采用同一个的测量仪器，测 量不同零件的同一特性时零件测量平均值的变差。
–零件间标准偏差：σp =Rp/d2（ Rp为样品平均 值极差）。 –零件间变差：PV=5.15 Rp/d2 。(d2取值取决于 量具研究使用的零件数m和参与计算的极差个数g =1，可从附表一中查得)。
• 作业者使用 GAGE不准确
• 不明确的步骤书 • 人为的界限
测量System分析 - 18
Rev 2.0
偏倚实例
一量测人员量测一零件10次如下： X1=0.75 X6=0.80 X2=0.75 X7=0.75 X3=0.80 X8=0.75 X4=0.80 X9=0.75 X5=0.65 X10=0.70 基准值为0.8,过程变异为0.7,该量测系统的偏倚为多少 偏倚=基准值—观测值 =0.8-0.75=0.05 偏倚占过程变异之百分比=(0.05/0.7)*100=7.1%
–再现性的标准偏差：σo=Ro/d2 (Ro为评价人最大 平均值减去最小平均值)。 –再现性AV=5.15 Ro/d2 。(d2的值取决于评价人的 人数m和参与计算的极差的个数g=1,可从附表一中 查得) –由于量具变差影响了该估计值，必须通过减去重复 性部分来调整。
校正过的再现性AV Ro 2 (5.15 e ) 2 [5.15 ] [ ] d2 ( nr)
测量系统分析课程纲要
MSA基础篇
• MSA的重要性 • 测量系统误差来源 • MSA基础术语 -稳定性及其实例 -偏倚及其实例 -线性分析及其实例 -重复性及其公式 -再现性及其公式 -零件间变差及其公式 • R&R实例分析 • 好的量测系统应该具备什 么条件
MSA方法篇
• 测量系统研究准备 • 计量型R&R分析 – 均值极差法 – ANOVA分析法 – 数据分析 • 计数型R&R分析 • 破坏性实验R&R分析 --破坏性实验分析的前提条件 --破坏性实验分析展开步骤 • 量具特性曲线GPC及其应用 • Minitab使用实例
–建议： 可视分辨率最多是总过程的6σ（标准偏差）的十分 之一（而不是公差范围的十分之一）。
测量System分析 - 16
Rev 2.0
2.用语和概念
• 测量系统变差的分布特征：
–反映测量值相对于标准值的位置：
• 偏倚(Bias) • 稳定性(Stability) • 线性(Linearity)
–反映测量值的分散程度—方差，也即R&R：
真值
虽不正确但 重复性好!!
虽然正确 但重复性 太差了!!
重复性低的潜在原因
测量仪器 GAGE需要修理 需要更精密的 GAGE 有需要改善的部品
测量System分析 - 31
人 环境原因(照明,噪音) 身体原因(视力)
Rev 2.0
重复性的计算公式：
重复性标准偏差或仪器变差( e )的估计为 R 式中R为重复测量的平均极差. d2 ,
测量System分析 - 8
Rev 2.0
测量系统分析的必要性
• 实际不良为1%时,检查结果不良率约显示为 2%，我们知 道的不良率与事实有很大的差距。 • 即，视为不良废弃的产品中实际有一半是良品。 • 由此发生的损失只要校正测量系统即可解决。
测量System分析 - 9
Rev 2.0
量具的分类
• 再现性 ( Reproducibility)
– 不同条件下测量同一对象 • 不同测量者 • 不同测量器 • 不同环境条件 • 长期（Long Team） – 也称Appraiser Variation(AV)
测量System分析 - 30
Rev 2.0
重复性
同一人利用同一装备重复测量同一部品的同一特性
Presented By: Mccain.Koo CAQ Senior Black Belt Consultant ASQ Certified Six Sigma Black Belt China Executive Representative of Dr.Mikel Harry’s Six Sigma Management Institute
工业界的量测系统一般分为两类,一类为计量型量测系统, 一类为计数型量测系统. 计量型量具 计数型量具 (Go/No-go Gage)
测量System分析 - 10
Rev 2.0
观测值变动要素
我所看到的 数据有可能 并非与实际 100%一致！
+
实际 特性值的 变动 测量 变动
=
观测的 变动
即使得到了测量后由数值显示的数据， 也并非能够 把现实完整地表现出来。 从而，有必要确定已有的数据反映真实的程度有多少。
量测变动的主要要因
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
测量System分析 - 13
Rev 2.0
测量时主要考虑事项
• 妥当的分辨力(Discrimination)
– 应能在规格幅度和整体工序变动的 6σ中可判断小的 1/10以下。
例）允许公差：1.0 GAGE 分辨力：0.1
识别力不好
识别力好
• 时间上稳定性 • 测量误差或散布
式中 : n 零件数量, r 试验次数.
–调整后的再现性的标准偏差：σo=AV/5.15
测量System分析 - 34
Rev 2.0
重复性与再现性的比较：
– 如果重复性＞再现性：
• • • • 仪器需要维护； 量具应重新设计来提高刚度； 夹紧和检验点需要改进； 存在过大的零件内变差；
– 如果再现性＞重复性：
Rev 2.0
稳定性
• 稳定性：测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件 的单一特性时获得的测量值总变差；（或称飘移）
稳定性
时间1
时间2
测量System分析 - 21
Rev 2.0
稳定性
• 随时间的正确度或精密度的变动程度 • 随时间经过，根据异常要因测量系统发生变动。
真值 始点 1 始点 2 始点 1 始点 2
测量System分析 - 14
Rev 2.0
测量系统的分辩率
• 如何判断测量系统的分辨率是否足够？
测量System分析 - 15
Rev 2.0
测量系统的分辩率
• 如何判断测量系统的分辨力是否足够？
–判断准则： 当极差图显示可能只有一、二或三个极差值在控制 限值内时，或可能4个极差值在控制限值内且超过四分 之一以上的极差为零时，都反映了测量系统没有足够的 分辨率/力。
• 为何进行测量系统分析？ • 实例问题 SPC控制图显示变异幅度过大,但实际过程并无不良品出 现,首先应当怀疑数据测量品质