【正文】 測量系統(tǒng)分析 (MSA) Measure System Analysis 1 ? 概述 大家都知道，在現(xiàn)代化的企業(yè)制造過程中決定要進(jìn)行調(diào)整，通常是以測量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。將其結(jié)果與過程的統(tǒng)計控制限進(jìn)行比較。 另一種情況確定兩個或多個變數(shù)這間是否存在重大的相互關(guān)系。 這種相互關(guān)系的探測研究被戴明博士稱為 分析研究法 。從而使測量數(shù)據(jù)得到廣泛應(yīng)用。使用以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的程序的最大益處取決于所使用的測量數(shù)據(jù)的 質(zhì)量 。 因為量具在協(xié)助設(shè)備完成任務(wù)上扮演一極主要角色 ,故執(zhí)行量測之量測系統(tǒng)其品質(zhì)十分重要 ,如其品質(zhì)過低 ,則設(shè)備可能無法完成其現(xiàn)行任務(wù)。 例如量測系統(tǒng)具有太多變異 ,則在使用統(tǒng)計製程管制(SPC)時 ,可能掩蓋了製造程序之重要變異 ,結(jié)果在使用SPC時無法發(fā)揮其相對的 作用 。 2 MSA 的重要性 ? 如果測量的方式不對，那么好的結(jié)果可能被測為壞的結(jié)果，壞的結(jié)果也可能被測為好的結(jié)果，此時便不能得到真正的產(chǎn)品或過程特性。 PROCESS 原料 人 機(jī) 法 環(huán) 測量 測量 結(jié)果 好 不好 測量 3 MSA分析的對像 測量系統(tǒng)分析 為分析每種測量和試驗設(shè)備系統(tǒng)得出的結(jié)果中出現(xiàn)的變差 ， 應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)計研究 。 此要求應(yīng)適用于控制計劃中提及的測量系統(tǒng) 。 所用的分析方法及接受準(zhǔn)則應(yīng)符合顧客關(guān)于測量系統(tǒng)分析的參考手冊的要求 。 如果得到顧客的批準(zhǔn) ， 也可使用其他分析方法和接受準(zhǔn)則 。 () 4 測量誤差 y=x+ε ? 測量值 =真值 (True Value) + 測量誤差 戴明說沒有真 值的存在 一致性 5 測量誤差來源 儀器 (量具 ) 工作件 (零件 ) 人員 (評價人 ) 環(huán)境 測量系統(tǒng)變差 標(biāo)準(zhǔn) 維護(hù) ,校準(zhǔn) , 敏感度 ,五性 設(shè)計 ,接觸幾何 , 變形后果 清潔 ,工作的定義 彈性變形 支持特性 適合的數(shù)據(jù) 光線 ,空氣污染 振動 ,照明 ,壓力 ,人機(jī)工程 周期 ,熱的系數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)境關(guān)系 經(jīng)驗 ,培訓(xùn) ,技能 理解 ,工作態(tài)度 身體 ,教育 目視標(biāo)準(zhǔn) ,程序 6 測量誤差的來源 ? 儀器方面： ? Discrimination(分辯力 ) ? Precision 精密度 (Repeatability 重復(fù)性 ) ? Accuracy準(zhǔn)確度 (Bias偏差 ) ? Damage損壞 ? Differences among instruments and fixtures(不同儀器和夾具間的差異 ) 7 測量誤差的來源一 ? 不同檢驗者的差異 Difference in use by inspector ? 訓(xùn)練 ? 技能 ? 疲勞 ? 無聊 ? 眼力 ? 舒適 ? 檢驗的速度 ? 指導(dǎo)書的誤解 8 測量誤差的來源二 ? 不同環(huán)境所造成的差異（ Differences due to environment） ? 溫度 ? 濕度 ? 振動 ? 照明 ? 腐蝕 ? 污染 (油脂 ) 9 測量誤差的來源三 ? 方法方面： Differences among methods of use ? 測試方法 ? 測試標(biāo)準(zhǔn) ? 材料方面： ? 準(zhǔn)備 的樣本 ,本身有差異 ? 收集 的樣本 ,本身有差異 10 MSA測量系分析的 目的 ? 目的 : 應(yīng)用統(tǒng)計方法來分析量測或試驗設(shè)備的準(zhǔn)確度 ﹑ 線性 ﹑ 再現(xiàn)性 ﹑ 重復(fù) 性及穩(wěn)定性 ,作為規(guī)劃下列事情的參考 : 測試設(shè)備是否需 要 校驗 ? 是否可 以提 供使用 ? 是否有人為因素造成的疏失 ? 是否需修訂校驗的週期及頻率 ? 11 量具 ﹑ 量測及試驗設(shè)備的評價 一 通常對量測系統(tǒng)品質(zhì)的評價即為定量測系統(tǒng)之變異及辨認(rèn)影響變異之因素。 二 每一量測系統(tǒng)應(yīng)被評估以決定是否適用於預(yù)估工作。通常此種評估意味執(zhí)行一或數(shù)種測試 (test)以決定量測系統(tǒng)是否能產(chǎn)出管理上需求之統(tǒng)計特性。 三 量測系統(tǒng)測試方式應(yīng)包含 : (1).量測項目之規(guī)格。 (2).數(shù)據(jù)收集 ﹑ 分析規(guī)範(fàn)。 (3).重要條件及原則之作業(yè)定義。 (4).依據(jù)之標(biāo)準(zhǔn)或研究資料之保存。 12 MSA主要的評價項目 (各統(tǒng)計特性 ) ? 重復(fù)性 (Repeatability) ? 再現(xiàn)性 (Reproducibility) ? 偏差 (Bias) ? 穩(wěn)定性 (Stability) ? 線性 (Linearity) ? 零件變異 (Part Variation) 13 測量系統(tǒng)策劃 14 典型的進(jìn)展 測量系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā) 測量系統(tǒng)的制造 測量系統(tǒng)實施（定期校準(zhǔn)、統(tǒng)計分析） 15 一測量系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā) ? 要測量什么？ 特性的類型是什么？是動態(tài)還是靜態(tài)？是電性能嗎？有重要的零件內(nèi)變差？ ? 測量過程的結(jié)果 (輸出 )用作什么目的？ 生產(chǎn)改進(jìn)、生產(chǎn)監(jiān)控、實驗室研究、過程審核、裝運檢查、進(jìn)貨檢查、對 doe的反饋嗎？ ? 誰將使用過程？操作者、工程師、技師、檢查者、審核員？ ? 要求的培訓(xùn) ：操作者、維護(hù)人員、工程師、教室、實際應(yīng)用、在職培訓(xùn)、學(xué)徒期間。 16 ? 確定變差來源了嗎？使用小組、頭腦風(fēng)暴、淵博的過程知識、因果圖或矩陣建立誤差模型。 ? 開發(fā)測量系統(tǒng)或?qū)Ｓ玫臏y量系統(tǒng)？ 測量系統(tǒng)可以是永久的和專用的，或者也可以是柔性的且有可以測量不同類型零件的能力；如：儀器車量具、夾具量具、三坐標(biāo)測量機(jī)等。柔性的量具會更昂貴，但長期運行可以省錢。 ? 接觸或不接觸：可靠性、特性類型、樣件計劃、成本、維護(hù)、校準(zhǔn)、人員技能、兼容性、環(huán)境、速度、傳感器類型、零件偏差和圖像處理。這可以由控制計劃要求和測量 (在連續(xù)抽樣期間全面接觸量具可能有額外磨損 )頻次確定。全表面接觸傳感、傳感器類型、空氣反饋噴射、圖像處理， CMM或光學(xué)比較儀等。 17 ? 環(huán)境： 污垢、潮濕、濕度、溫度、振動、噪聲、電磁干擾、周圍空氣移動、空氣污染物等。實驗室、車間、辦公室等？以微米水平計算的緊密公差使環(huán)境成為關(guān)鍵的問題。同時，還有cmm、 顯示系統(tǒng)及超聲波等。這可能是過程內(nèi)自動反饋類型測量的一個因素。切削油、切削碎片和超高溫也可能成為問題。需要干凈房間嗎？ ? 測量和定位點：使用 GDT清楚地確定固定和夾緊點以及在零件的何處進(jìn)行測量。 ? 固定方法：自由狀態(tài)或夾緊的零件定位。 ? 零件方向：主要部份位置與其它部份。 18 ? 零件準(zhǔn)備：測量前零件應(yīng)該干凈、無油、溫度穩(wěn)定嗎？ ? 傳感器定位：角度方向，到最初定位器或網(wǎng)絡(luò)的距離。 ? 相互關(guān)系問題 1：在車間內(nèi)或在車間之間需要加倍 (或更多 )的量具支持要求嗎？制造的考慮、測量誤差的考慮、維修的考慮。那個被認(rèn)定是標(biāo)準(zhǔn)？怎樣使每項有資格？ ? 相互關(guān)系問題 2：方法分歧：從不同的測量系統(tǒng)設(shè)計但應(yīng)用于可接受的實踐和操作限制下相同零件和過程的測量變差結(jié)果。 19 ? 自動或手動：線上、線下、操作者信任。 ? 破壞性或非破壞性的測量 ：示例：拉伸試驗、鹽霧試驗、電鍍／油漆涂層厚度、硬度、尺寸測量、圖像處理、化學(xué)分析、壓力、耐久性、沖擊、轉(zhuǎn)矩、扭矩、焊接強(qiáng)度、電性能等。 ? 潛在測量范圍：可能測量的尺寸和預(yù)期范圍。 ? 有效方分辨率：使用時特殊應(yīng)用的測量對物理變化(探測過程或產(chǎn)品變差的能力 )敏感情況可接受嗎？ ? 靈敏度：最小輸入信號形成測量設(shè)備可探測的 (可辨別的 )輸出