测量系统能力测试(MSA)

2.97 3.078 3.173 3.258 3.336 3.407 3.472
K ( K 1, K 2)
5.152 d 2*
一正态分布的置信度99%
测量系统稳定性测试
测量稳定性测试
工作步骤（举例）
步骤-1 测量装置、标准件、特性值和公差等数据记录。 步骤-2 在控制卡上确定测量稳定性的极限（由方法-1的Sg），取样 范围n=1…5，推荐取n=5 。
特殊特性 测量系统分析
特殊特性测量系统分析
表面纹理测量 组合仪器
坐标测量
泄漏测量
硬度测量
光学测量
流量测量
重度测量
化学分析
噪音测量
精密成形测量
平衡系统
压力间距监控
- 固定、试件对中和测量探头； - 测量探头元件和调整标准件；
- 导向、摩擦和磨损；
- 定位和试样翻倒； - 测量流程和热机阶段…。
无测量能力测量系统的处置
步骤-1 测量系统检验和改进 • 测量方法和测量战略 - 基准元件和固定的基础；
- 测量速度和测量稳定时间；
- 多点测量或扫描替代单点测量值…； - 重复测量的均值；
测量系统无能力
无测量能力测量 系统的处置
步骤-1
Y
测量系统改进？ N
步骤-2
Y
购置高精度测量系统？
N
步骤-3
Y
调整公差和观察过程？
N
步骤-4
特殊规定（期限）
测量系统鉴定通过
无测量能力测量系统的处置
步骤-1 测量系统检验和改进 • 测量偏差和调整标准件 - 测量力、夹紧力和压紧力；
- 测量位置和测量部位的定义；
在所评定的范围内；
每标准件测量次数 n=10（标准情况）。
测量系统能力测试
方法 - 1
文档资料
方法-1
1. 工作流程图
标准件在 n 次测量和记录 计算均值和标准差
- 零件号、名称 - 特性值、公差 - 检具、检具编号 - 分辨率 - 标准件、实际尺寸 - 其它等
计算能力指数 Cg 和 Cgk
依据公 差
15
3.55 3.51 3.5 3.49 3.49 3.49 3.48 3.48 3.48 3.48 3.48 3.48 3.48 3.48 3.48
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
＞15 1.128 1.693 2.059 2.326 2.534 2.704 2.847
- 测量技术软件和统计软件；
- 标定和调整方法…。 （例如：每次测量前重新调整）
无测量能力测量系统的处置
步骤-1 测量系统检验和改进 • 环境条件 - 抖动和振动；
- 灰尘、油雾、压缩空气和湿度；
- 温度变化； - 电器干扰和电压峰值；
- 能源的波动（空气、电流，…）。
无测量能力测量系统的处置
步骤-1 测量系统检验和改进 • 试样 - 清洁度和清洗残余物；
要求：Cg ,Cgk ≥ 1.33 ( n ≥ 20 )
测量系统能力测试
方法 - 2
文档资料
方法-2
1. 工作流程图
数据采集：2位检验员 按序测量10件被测件二 次并按序记录
- 零件号、名称 - 特性值、公差 - 检具、检具编号 - 分辨率 - 标准件、实际尺寸 - 其它等
计算重复精度、比较 精度和总偏差
新的测量系统
使用的测量系统
%R&R≤20%
N
N
没有能力测量系 统处置
%R&R≤30%
Y
Y
测量系统有能力
方法-2
2. 评定
计算重复和比较精度 R&R：
R & R EV 2 AV 2
%R & R R&R 100% RF
要求： 对于新测量设备 对于现有的测量设备
%R&R＜ 20% %R&R＜ 30%
6
2.67 2.6 2.58 2.57 2.56 2.56 2.55 2.55 2.55 2.55 2.55 2.55 2.55 2.54 2.54
7
2.83 2.77 2.75 2.74 2.73 2.73 2.72 2.72 2.72 2.72 2.72 2.72 2.71 2.71 2.71
8
1.91 1.81 1.77 1.75 1.74 1.73 1.73 1.72 1.72 1.72 1.71 1.71 1.71 1.71 1.71
4
2.24 2.15 2.12 2.11 2.1 2.09 2.08 2.08 2.08 2.08 2.08 2.07 2.07 2.07 2.07
5
2.48 2.4 2.38 2.37 2.36 2.35 2.35 2.35 2.34 2.34 2.34 2.34 2.34 2.34 2.34
• 100%精选以降低公差；
• 排除公差的测量系统偏离； • 考虑过程控制和过程能力的影响；
• 合适的公差
无测量能力测量系统的处置
步骤-4 特殊的规定 • 附加的保障，例如测量稳定性监控、附加控制、精确测量 工具、功能保障的检验；
• 做出有期限的特殊规定；
• 加强监控，例如每年按步骤 1--4 进行新的评价。
步骤-2 配置精确的测量系统 可能实施的措施 • 分辨率＜ 5%；
• 使用线性的系统；
• 优先采用数字增量式替代模拟感应式的测量系统； • 耐用的测量装置（存放、导向、测量臂、传输元件…）；
• 与操作人员无关的测量装置；
• 新的（无接触）测量方法。
无测量能力测量系统的处置
步骤-3 观测特性值、公差和过程 可能实施的措施 • 检验与功能有关的特性值，必要时定义新特性值；
- 表面状况和毛刺；
- 形状缺陷和基准的基础； - 材料性能；
- 温度系数，…。
无测量能力测量系统的处置
步骤-1 测量系统检验和改进 • 操作者 - 指导和培训；
- 细心和手工操作；
- 清洁度（皮肤屑和手上油污）； - 热传递 公差愈小上述的影响因素就愈重要，但最终的目标必须减小 所谓的影响！
无测量能力测量系统的处置
13
3.42 3.38 3.37 3.36 3.35 3.35 3.35 3.35 3.35 3.34 3.34 3.34 3.34 3.34 3.34
14
3.49 3.45 3.43 3.43 3.42 3.42 3.42 3.42 3.42 3.42 3.41 3.41 3.41 3.41 3.41
K因子的d2*值查表
d2*
测试次数 k*n：检验员数 (k)*零件数 (n)
取样范围： K1因子的重复次数 (r)或 K2因子的检验员数 (k)
1
2
1.41 1.28 1.23 1.21 1.19 1.18 1.17 1.17 1.16 1.16 1.16 1.15 1.15 1.15 1.15
3
测量能力测试概述
重复性：测量某一零件的某个特性时，一位测量人员用同一 量具多次测量的变差。 再现性：不同测量人员，采用同一测量仪器，测量同一零件 的同一特性时，测量平均值的变差。 测量设备的分辨率：在进行测量能力测试前首先要检查测量 设备的分辨率是否满足：分辨率≤特性值公差的 5 % 。 试测量：在供货商处进行，避免测量设备移交后无法测量。 方法-1：在供货商那里进行预验收，也允许在用户那里。 方法-2：在用户实地进行总验收，也允许在供货商那里，但 必须具备零件和检验员。 方法-3：方法-2的特例，自动的或机械化测量设备。 线性度测试：可以在供货商处，也可在用户处进行。
2.96 2.91 2.89 2.88 2.87 2.87 2.87 2.87 2.86 2.86 2.86 2.85 2.85 2.85 2.85
9
3.08 3.02 3.01 3 2.99 2.99 2.99 2.98 2.98 2.98 2.98 2.98 2.98 2.98 2.98
10
3.18 3.13 3.11 3.1 3.1 3.1 3.1 3.09 3.09 3.09 3.09 3.09 3.09 3.08 3.08
Cg 和 Cgk≥1.33
N
没有能力的 测量系统处置
Y
方法 - 2
方法-1
2. 评定
确定 Cgk 值(考虑系统和偶然性):
Cgk 0.1 T Bi 3 Sg
确定 Cg 值，仅考虑偶然性（重复精度）。
Cg
0.2 T 6 Sg
当双向公差时，Cgk 和 Cg 之间的差别表示改进的可能性， 例如：精确调整测量设备。
步骤-3 按有效的规范用标准件调整测量装置。
步骤-4 按有效规范取超过一个班次或具有代表性的时间段里，对 标准件或参考零件进行单值测量。在稳定性测试中不允许 再次调整。 步骤-5 测量结果填在控制卡上并做评价。 步骤-6 必须确定检验间隔。
测量稳定性测试
工作步骤（举例：短期稳定性）
无测量能力测量 系统的处置
测量系统能力测试
方法 - 3
文档资料
方法-3
1. 工作流程图
数据采集： 25测量件每件测量2次 按序排列 计算重复精度、比较 精度和总偏差
- 零件号、名称 - 特性值、公差 - 检具、检具编号 - 分辨率 - 标准件、实际尺寸 - 其它等
新的测量系统
使用的测量系统
%R&R≤20%
Nቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
N
%R&R≤30%
11
3.27 3.22 3.21 3.2 3.19 3.19 3.19 3.19 3.18 3.18 3.18 3.18 3.18 3.18 3.18
12
3.35 3.3 3.29 3.28 3.28 3.27 3.27 3.27 3.27 3.27 3.27 3.27 3.27 3.27 3.26