【正文】 測(cè)量系統(tǒng)分析測(cè)量系統(tǒng)分析Measurement System Analysis 1課程內(nèi)容? 為什么要實(shí)施 MSA?? 什么是 MSA?? 如何實(shí)施 MSA?? 如何分析 MSA?培訓(xùn)目標(biāo) :了解 MSA5性分析 ,及應(yīng)用 5性分析確保量測(cè)系統(tǒng)能滿足測(cè)試過程中的要求 .2第一章 測(cè)量系統(tǒng)基礎(chǔ)第二章 測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)特性第三章 測(cè)量系統(tǒng)變異性影響第四章 測(cè)量系統(tǒng)分析3哪個(gè)製程較好呢？4第一章測(cè)量系統(tǒng)基礎(chǔ)5■ 為分析在各種測(cè)量和試驗(yàn)設(shè)備系統(tǒng)測(cè)量結(jié)果存在的變差，應(yīng) 進(jìn)行適當(dāng)統(tǒng)計(jì)研究?！?此要求必須適用于在控制計(jì)劃中提出的測(cè)量系統(tǒng)?！?所用的分析方法及接收準(zhǔn)則，應(yīng)符合與顧客關(guān)于測(cè)量系統(tǒng)分 析的參考手冊(cè)的要求?！?如果得到顧客批準(zhǔn)，也可采用其它分析方法和接收準(zhǔn)則。 PPAP手冊(cè)中規(guī)定 :■ 對(duì)新的或進(jìn)的量具測(cè)量和試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)參考 MSA手冊(cè)進(jìn)行變差 研究APQP手冊(cè)中規(guī)定 :,■ MSA分析計(jì)劃及分析報(bào)告為 產(chǎn)品 /過程確認(rèn)階段 的輸出之一 . 象TS16949 標(biāo)準(zhǔn) ? 監(jiān)視和測(cè)量設(shè)備的控制6 ■ 確定所使用的數(shù)據(jù)是否可靠 : 測(cè)量系統(tǒng)分析還可以：■ 評(píng)估新的測(cè)量?jī)x器■ 將兩種不同的測(cè)量方法進(jìn)行比較■ 對(duì)可能存在問題的測(cè)量方法進(jìn)行評(píng)估■ 確定并解決測(cè)量系統(tǒng)誤差問題7 ■ 測(cè)量定義為 賦值（或數(shù)）給具體事物以表示它們之間 關(guān)于特定性的關(guān)系 。這個(gè)定義由 美國標(biāo)準(zhǔn)局 (NBS)Ｃ． cccEisenhart1963）首次提出。 賦值過程定義為測(cè)量過ccc程 ，而 賦予的值定義為測(cè)量值 。 ■ 量具：任何用來 獲得測(cè)量結(jié)果的裝置 ，經(jīng)常用來特指 用在車間的裝置；包括通過 /不通過裝置。 ■ 測(cè)量系統(tǒng)：是用來 對(duì)被測(cè)特性定量測(cè)量或定性評(píng)價(jià)的 儀器或量具、標(biāo)準(zhǔn)、操作、方法、夾具、 軟件、人員、環(huán)境和假設(shè)的集合 ；用來獲 得測(cè)量結(jié)果的整個(gè)過程。8 測(cè)過程： 標(biāo)準(zhǔn)：零件：儀器：人 /程序：環(huán)境S W IPE量 測(cè) 數(shù)值 分析輸入 輸出可接受可能可接受需改善量 測(cè) 系 統(tǒng)?如果測(cè)量的方式不對(duì)，那么好的結(jié)果可能被測(cè)為壞的結(jié)果，壞的結(jié)果也可能被測(cè)為好的結(jié)果，此時(shí)便不能得到真正的產(chǎn)品或過程特性。9■■ 數(shù)據(jù)質(zhì)量最通用的統(tǒng)計(jì)特性數(shù)據(jù)質(zhì)量最通用的統(tǒng)計(jì)特性 : ▲ 準(zhǔn)確度 ( Accuracy ) X→μ 或稱偏移 (BIAS): 量測(cè)實(shí)際值與工件真值間之差異 ,是指數(shù)據(jù)相對(duì)基準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)） 值的位置。 ▲ 精密度 ( Precision ) σ 或稱 變差 (Variation): 利用同一量具，重復(fù)量測(cè)相同工件同一質(zhì)量特性，所得數(shù)據(jù)之變異性。是指數(shù)據(jù)的分布。位置(Location )寬度 (Width )■數(shù)據(jù)的質(zhì)量 :取決于從處于穩(wěn)定條件下進(jìn)行操作的測(cè) 量系統(tǒng)中，多次測(cè)量的統(tǒng)計(jì)特性 .10■ 低質(zhì)量數(shù)據(jù)的普遍原因之一是 變差太大■ 一組數(shù)據(jù)中的變差多是 由于測(cè)量系統(tǒng)及其環(huán)境的相 互作用造成的 ?！?如果相互作用產(chǎn)生的變差過大，那么數(shù)據(jù)的質(zhì)量會(huì) 太低，從而造成測(cè)量數(shù)據(jù)無法利用。如：具有較大 變差的測(cè)量系統(tǒng)可能不適合用于分析制造過程，因 為測(cè)量系統(tǒng)的變差可能掩蓋制造過程的變差。11■ 為了有效地控制任何過程變差，需要了解： ▲ 過程應(yīng)該做什么 ? ▲ 什么能導(dǎo)致錯(cuò)誤 ? ▲ 過程在做什么 ? ▲ 規(guī)范和工程要求規(guī)定過程應(yīng)該做什么。 ?■ 過程失效模式及后果分析（ PFMEA）是用來確定 與 潛在過程失效相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)，并在這些失效出現(xiàn)前提 出糾正措施。 PFMEA的結(jié)果轉(zhuǎn)移至控制計(jì)劃?！?通過評(píng)價(jià)過程結(jié)果或參數(shù)，可以獲得過程正在做什 么的知識(shí)。這種活動(dòng)，通常稱為檢驗(yàn)，■ 確定或否認(rèn)過程是以穩(wěn)定的方式操作并 符合顧客 規(guī)定的目標(biāo)。這種 檢查行為本身就是過程 。121)足夠的分辨率和靈敏度 。2)是統(tǒng)計(jì)受控制的。3)產(chǎn)品控制，變異性小于 公差。4)過程控制 :▲ 顯示有效的分辨率 .▲ 變異性小于制造過程變差 . 的統(tǒng)計(jì)特性13部件 A部件 B部件 A部件 BA=B=A=B= 分辨率■ 分辨率 (分辨力、可讀性、分辨率 ): ▲ 別名：最小的讀數(shù)的單位、測(cè)量分辨率、刻度限度 或探測(cè)度 ▲ 為測(cè)量?jī)x器能夠讀取的最小測(cè)量單位。測(cè)量分辨率描述了測(cè)量?jī)x器分辨兩個(gè)部件的測(cè)量值之間的差異的能力▲ 由設(shè)計(jì)決定的固有特性▲ 測(cè)量或儀器輸出的最小 刻度單位▲ 總是以測(cè)量單位報(bào)告▲1 ： 10經(jīng)驗(yàn)法則14（ tolerance）的十分 之一 . 。極差控制圖可 顯示分辨率是否足夠看控制限內(nèi)有多少個(gè)數(shù)據(jù)分級(jí) 不同數(shù)據(jù)分級(jí) (ndc)的計(jì)算為 : ndc=(零件的標(biāo)準(zhǔn)偏差 / 總的量具偏差 )* . 一般要求它大于 4才可接受15（ Sensitivity）■ 敏感度是指能產(chǎn)生一個(gè)可檢測(cè)到（有用的）輸出信 號(hào)的最小輸入?！?它是測(cè)量系統(tǒng)對(duì)被測(cè)特性變化的回應(yīng)?！?敏感度由量具設(shè)計(jì)（分辨力）、固有質(zhì)量（ OEM）、 使用中保養(yǎng)，以及儀器操作條件和標(biāo)準(zhǔn)來確定?！?它通常被表示為一測(cè)量單位。16第二章第二章測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)特性測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)特性17數(shù)據(jù)變差的來源儀器 (量具 )工作件 (零件 ) 擴(kuò)大量測(cè)系統(tǒng)變異變異性敏感性接觸幾何變形效應(yīng)一致性單一性重復(fù)性再現(xiàn)性使用假設(shè)穩(wěn)健設(shè)計(jì)偏移線性穩(wěn)定性校準(zhǔn) 預(yù)防性維護(hù)維護(hù)創(chuàng)建公差發(fā)展的變異發(fā)展設(shè)計(jì)變異－夾持－位置－測(cè)量站－測(cè)量探測(cè)器相互關(guān)連的特性清潔適合的數(shù)據(jù)工作的定義彈性變形 質(zhì)量彈性特性 支撐特性隱藏的幾何可追溯性校準(zhǔn)熱擴(kuò)散系數(shù)彈性特性人員 /程序環(huán)境教育身體的限制程序目視標(biāo)準(zhǔn)工作規(guī)定工作態(tài)度經(jīng)驗(yàn)培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)培訓(xùn)理解技能人因工程照明壓力振動(dòng)空氣污染幾何的兼容性陽光人工光陽 光陽溫度人員空氣流程熱的系統(tǒng)平等化－系統(tǒng)構(gòu)成要素 周期標(biāo)準(zhǔn)與環(huán)境的關(guān)系標(biāo) 準(zhǔn)18測(cè)量系統(tǒng)的 統(tǒng)計(jì)特性nBias偏 倚 (Bias)nRepeatability重復(fù)性 (precision精度 )nReproducibility再現(xiàn)性nLinearity線性nStability穩(wěn)定性19基準(zhǔn)值觀測(cè)平均值偏倚偏倚： 是測(cè)量結(jié)果的觀測(cè)平均值與基準(zhǔn)值的差值 。真值的取得可以通過采用更高等級(jí)的測(cè)量設(shè)備進(jìn)行多次測(cè)量 ， 取其平均值 。 (Bias)20216。 儀器需要校準(zhǔn)216。 儀器、設(shè)備或夾緊裝置的磨損216。 磨損或損壞的基準(zhǔn)，基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差216。 校準(zhǔn)不當(dāng)或調(diào)整基準(zhǔn)的使用不當(dāng)216。 儀器質(zhì)量差 ─設(shè)計(jì)或一致性不好216。 線性誤差216。 應(yīng)用錯(cuò)誤的量具216。 不同的測(cè)量方法 ─設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù)216。 測(cè)量錯(cuò)誤的特性216。 量具或零件的變形216。 環(huán)境 ─溫度、濕度、振動(dòng)、清潔的影響216。 違背假定、在應(yīng)用常量上出錯(cuò)216。 應(yīng)用 ─零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯(cuò)誤21重復(fù)性指由 同一個(gè) 操作人員用 同一 種量具經(jīng)多次測(cè)量 同一 個(gè)零件的 同一特性時(shí)獲得的測(cè)量值變差（四同） (Repeatability) Master Value22216。 零件 (樣品 )內(nèi)部：形狀、位置、表面加工、錐度、樣品一致性。216。 儀器內(nèi)部：修理、磨損、設(shè)備或夾緊裝置故障，質(zhì)量差或維護(hù)不當(dāng)。216。 基準(zhǔn)內(nèi)部：質(zhì)量、級(jí)別、磨損216。 方法內(nèi)部：在設(shè)置、技術(shù)、零位調(diào)整、夾持、夾緊、點(diǎn)密度的變差216。 評(píng)價(jià)人內(nèi)部：技術(shù)、職位、缺乏經(jīng)驗(yàn)、操作技能或培訓(xùn)、感覺、疲勞。216。 環(huán)境內(nèi)部：溫度、濕度、振動(dòng)、亮度、清潔度的短期起伏變化。216。 違背假定：穩(wěn)定、正確操作216。 儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)健性，一致性不好216。 應(yīng)用錯(cuò)誤的量具216。 量具或零件變形，硬度不足216。 應(yīng)用：零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察誤差(易讀性、視差 ) 性不好的可能原因23由 不同 操作人員，采用 相同 的測(cè)量?jī)x器，測(cè)量 同一 零件的 同一 特性時(shí)測(cè)量平均值的變差（三同一異）再現(xiàn)性 (Reproducibility)Inspector AMaster ValueInspector BInspector CInspector AInspector BInspector C24216。 零件 (樣品 )之間：使用同樣的儀器、同樣的操作者和方法時(shí)，當(dāng)測(cè)量零件的類型為 A,B,C時(shí)的均值差。216。 儀器之間：同樣的零件、操作者、和環(huán)境，使用儀器 A,B,C等的均值