【正文】 量具穩(wěn)定性錯誤的原因 ? 校準(zhǔn)頻度不夠或太過頻繁 ? 缺乏氣壓調(diào)節(jié)或過濾 ? 電子或其它量具的預(yù)熱期 ? 缺少維護(hù) ? 不易觀察的磨損和損壞 ? 氧化 (生銹 ) 66 量具穩(wěn)定性分析 量具穩(wěn)定性工作指南 1. 取樣并建立基準(zhǔn)值，使之具備追溯性；確定穩(wěn)定性分析的標(biāo)準(zhǔn)樣件 ?如果不可能，選擇處于中極差值 (過程或公差 )的生產(chǎn)零件 ?最好的做法是選擇低、中、高極差值的樣本 同時圖析 /追蹤三個類別 67 量具穩(wěn)定性分析 量具穩(wěn)定性工作指南 (續(xù) ) 2. 對標(biāo)準(zhǔn)件在一天的不同時間作 3至 5次測量 (根據(jù)測量系統(tǒng)的具體情況而定 ) 3. 把數(shù)據(jù)作成均值和極差圖或均值和標(biāo)準(zhǔn)差圖 4. 根據(jù)通常的 SPC要求作評估 5. 將測量標(biāo)準(zhǔn)差與過程變差相比較，以確定適用性 68 穩(wěn)定性圖析 均值和極差或均值和標(biāo)準(zhǔn)差控制圖是測量系統(tǒng)穩(wěn)定性分析的好方法 69 對穩(wěn)定性圖的分析 如果穩(wěn)定性有問題時，均值和極差圖會出現(xiàn)漂移或非控制狀態(tài) – 均值圖出現(xiàn)非控制狀態(tài)時，表明測量系統(tǒng)測量不正確 ?偏倚改變了 確定原因并改正 ?如果原因是磨損 重復(fù)校準(zhǔn)、維修 – 測量系統(tǒng)控制圖適用于標(biāo)準(zhǔn)件或期望測量的低 /中 /高極差的標(biāo)準(zhǔn) 70 對穩(wěn)定性圖的分析 ? 將穩(wěn)定性控制圖在低 /中 /高極差間和在不同時間的不同測量系統(tǒng)間作比較 ? 不必計(jì)算測量系統(tǒng)穩(wěn)定性數(shù)值 通過減少系統(tǒng)變差改善穩(wěn)定性 71 線性 量具在期望的作業(yè)范圍偏倚值的差 72 量具的線性 ? 量具的線性通過對量具期望作業(yè)范圍內(nèi)的偏倚分析而確定 ? 至少要作二次分析，在量具作業(yè)范圍的開端和末端各一次 ? 量具作業(yè)范圍的中部也應(yīng)考慮 73 量具線性分析 量具線性工作指南 1. 選擇可供測量系統(tǒng)不同作業(yè)范圍作測量的 58個零件 2. 用完全尺寸檢驗(yàn)設(shè)備確定每個零件的基準(zhǔn)值 3. 由一個評鑒人和同一量具測量所有零件 4. 每個零件重復(fù) 1012次測量 74 量具線性分析 量具線性工作指南 (續(xù) ) 5. 計(jì)算零件的偏倚 偏倚 = 觀察平均值 基準(zhǔn)值 6. 將計(jì)算出的偏倚由小到大排序 7. 以偏倚均值 (Y軸 )對基準(zhǔn)值 (X軸 )建立散布圖 75 量具線性分析 量具線性工作指南 (續(xù) ) 9. 線性由這些點(diǎn)的最佳擬合直線的斜率確定。 基準(zhǔn)值可接受的參考值或標(biāo)準(zhǔn)值，用作測量值的認(rèn)可基準(zhǔn)。 28 測量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性 29 MSA的應(yīng)用 MSA 測量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性 測量系統(tǒng)的比較工具 分辨率 測量系統(tǒng)的量化 開展 GRR 屬性測量 30 理想的測量系統(tǒng) ? 每次都能獲得正確的測量值，每個測量值都與標(biāo)準(zhǔn)件一致 ? 統(tǒng)計(jì)特性： – “零” – “零”偏倚 – “零”概率誤判被測量產(chǎn)品 31 測量系統(tǒng)數(shù)據(jù) ? 測量系統(tǒng)的質(zhì)量由其測量值的統(tǒng)計(jì)特性所決定；應(yīng)當(dāng)： – 很小的偏倚和變差 – 測量值接近標(biāo)準(zhǔn)件 – RR小于 10% ? 確定所需數(shù)據(jù)、如何使用測量系統(tǒng)、它的統(tǒng)計(jì)特性和測量方法 ? 值得花費(fèi)時間和成本以確定測量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性是否滿足要求 32 測量系統(tǒng)必須處于統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定狀態(tài)，也就是說，測量系統(tǒng)的變差不受特殊原因支配 1. 一般說來，當(dāng)沒有數(shù)值 (點(diǎn) )落在特殊原因區(qū)域內(nèi)時，測量系統(tǒng)便處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài) 2. 如果沒有如 SPC手冊中描述的數(shù)據(jù) 趨勢或漂移時，我們也可認(rèn)為是統(tǒng) 計(jì)控制狀態(tài) 統(tǒng)計(jì)控制 特殊原因區(qū)域 特殊原因區(qū)域 33 數(shù)學(xué)表達(dá) 過程控制中所收集的數(shù)據(jù)包含二種不同的，相對獨(dú)立的變差來源： – 制造過程變差 (MPV) – 測量系統(tǒng)變差 (MSV) – 總變差 (TV) = MPV + MSV 34 測量系統(tǒng)的變差必須小于制造過程變差 MSV MPV 注：測量系統(tǒng)的變差必須盡可能小 變差 + MSV MPV 總變差 (TV) 規(guī)范公差 35 ? 測量系統(tǒng)變差必須小于規(guī)范公差或過程容限 ? 測量系統(tǒng)的增量標(biāo)記必須小于規(guī)范公差的增量 – 規(guī)范 : +/ – 測量系統(tǒng)增量 : 規(guī)范 36 共同特性 測量系統(tǒng)： – 必須處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài) – 與制造過程變差和規(guī)范容限相比，測量系統(tǒng)變差必須很小 – 增量不大于過程變差或規(guī)范容限中的較小者的十分之一 – 最差變差必須比過程變差或規(guī)范容限中較小者為小 37 MSA標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn) 采用可以追溯的標(biāo)準(zhǔn)，以便： – 作為比較的共同點(diǎn) – 確認(rèn)測量系統(tǒng) – 估計(jì)測量系統(tǒng)準(zhǔn)確性 – 解決來自不同方面的沖突 38 標(biāo)準(zhǔn)的局限性 ? 難于應(yīng)用于破壞性測試 ? 有些產(chǎn)品特性和過程結(jié)果無確定的行業(yè)或國家標(biāo)準(zhǔn) ? 有些測試無行業(yè)或國家標(biāo)準(zhǔn) ? 在設(shè)計(jì)開發(fā)、合同評審和 APQP的過程中討論這些局限性；事關(guān)管理職責(zé)問題 39 儀器范例 具有行業(yè)特點(diǎn)的檢驗(yàn)、測量和測試儀器的種類 – Ball shear test – 拉絲測試 – 輪廓儀 – 刻度指示儀 – 高倍顯微鏡 – X光測厚儀 其它種類？ ______________________ ______________________ ______________________ ______________________ ______________________ 40 MSA的應(yīng)用 MSA 測量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性 測量系統(tǒng)的比較工具 分辨率 測量系統(tǒng)的量化 開展 GRR 屬性測量 41 分辨率 ? 了解測量系統(tǒng)的能力，以提供過程變差的信息 ? 當(dāng)測量系統(tǒng)不能探測過程變差時，不宜作測量系統(tǒng)分析 ? 當(dāng)測量系統(tǒng)不能探測特殊原因變差時，不宜用作過程控制 42 分辨率的范例 MSA手冊的定義 – 提供分辨率分別為 ”和 ”的二個測量系統(tǒng)之間的反差 – 用二個系統(tǒng)測量同一組樣本；建立如下頁所示的均值和極差圖 (X175。本講座將證明這種錯誤觀念與事實(shí)差之千里 24 檢驗(yàn)、測量和測試儀器的控制 測量系統(tǒng)分析 – 對客戶批準(zhǔn)的控制計(jì)劃中所確定的每一種檢驗(yàn)、測量和測試系統(tǒng)作統(tǒng)計(jì)分析 – 供應(yīng)商應(yīng)當(dāng)把統(tǒng)計(jì)分析的范圍從量具種類延伸到產(chǎn)品族 – 分析方法和接受標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合客戶批準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)或 MSA手冊的要求 25 檢驗(yàn)、測量和測試儀器的控制 優(yōu)勝者的檢驗(yàn)、測量和測試設(shè)備控制方法 – 最大限度地減少量具種類 – 最大限度地減少量具數(shù)量 – 根據(jù)產(chǎn)品族添置量具 – 根據(jù) MSA手冊的要求，按產(chǎn)品族進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析 – 只采用符合 MSA要求的量具 – 不允許個人量具 – 用 6?過程分布計(jì)算 MSA結(jié)果，而不是規(guī)范或公差值 26 實(shí)施汽車質(zhì)量體系的要求 ? 標(biāo)識所有檢驗(yàn)、測量和測試設(shè)備，及其校準(zhǔn)狀態(tài) ? 確定其準(zhǔn)確度和精確度 ? 進(jìn)行測量設(shè)備的變差分析 (MSA) ? 當(dāng)量具被發(fā)現(xiàn)處于非校準(zhǔn)狀態(tài)時，對其以前測量的結(jié)果作確認(rèn) ? 量具的搬運(yùn)、保護(hù)和存放 ? 對量具作安全保護(hù)，防止 ? 校準(zhǔn)記錄應(yīng)包括個人量具 ? 采用所有 MSA手冊中的標(biāo)準(zhǔn) 27 總 結(jié) ? 汽車行業(yè)質(zhì)量管理體系對 MSA的要求詳見 ISO\TS16949(2023版 )之 。 ? 針對日益強(qiáng)調(diào)持續(xù)改進(jìn)的全球化市場，僅僅用相對于公差的百分比來表達(dá)測量誤差是不夠的。 9 測量體系變差 測量過程的構(gòu)成因子及其相互作用，產(chǎn)生了測量結(jié)果或數(shù)值的變差。 － MSA需考慮線性、偏倚、穩(wěn)定性、重復(fù)性、再現(xiàn)性五個方面。R Chart) 43 過程控制圖 44 分辨率不足 ? 當(dāng)極差圖出現(xiàn)以下情況時，表示測量系統(tǒng)的分辨率不足： – 只有一、二或三個數(shù)值的極差可讀 – 四分之一以上極差為零 ? 選擇分辨率按比例小于規(guī)范或過程變差，以獲得足夠的分辨率 45 分辨率的決定原則 ? 分辨率應(yīng)當(dāng)為 (容限 )公差或分布的十分之一 ? 在 PPAP之前， APQP和測試期間進(jìn)行量具分辨率的研究 研究制造過程的極差圖；如果只有一、二或三個極差圖時，表示測量系統(tǒng)的分辨率不夠 ? 從不斷改進(jìn)的角度看，十分之一的公差值可能不夠。 基準(zhǔn)值可以由更高級別的測量設(shè)備而獲得的測量均值決定。一般說來，斜率越小表示線性越好 10. 計(jì)算量具的線性指數(shù) 量具的線性指數(shù) = 斜率 ?? 過程變差 (或公差 ) 線性 % = 100[線性 /過程變差 (或公差 )] 76 線性圖析 77 分析線性 直線回歸系數(shù)的符合性值 (R2)反映了偏倚和基準(zhǔn)值之間的相關(guān)程度 – 如果符合性好且呈線性關(guān)系，評估回歸線的可接受性 ( 或 45) – 如果不呈線性關(guān)系，應(yīng)當(dāng)采用其它工具分析測量系統(tǒng)的可接受性 78 非線性的原因 ? 量具的作業(yè)范圍的開端和末端未經(jīng)恰當(dāng)?shù)男?zhǔn) ? 用于最小和最大量程的標(biāo)準(zhǔn)件有誤 ? 量具磨損 ? 量具的設(shè)計(jì)特性 79 練習(xí)三：線性 1. 計(jì)算第 2組數(shù)據(jù)的偏倚和線性 2. 以標(biāo)準(zhǔn)值為 X軸，以偏倚值為 Y軸，將 11點(diǎn)作圖 3. 分析圖形和運(yùn)算，以確定可接受性 80 練習(xí)三：線性 81 重復(fù)性 同一評鑒人員用同一測量儀器測量多次測量同一零件的同一特性所獲得的測量變差 82 重復(fù)性范例 量具 A 量具 B 量具 C 量具 A的均值 量具 B的均值 量具 C的均值 83 再現(xiàn)性 不同評鑒人員用同一測量儀器測量同一零件的同一特性所獲得的測量平均值的變差 84 再現(xiàn)性范例 至 為 A和 B 的再現(xiàn)性 至 為 A和 C 的再現(xiàn)性 至 為 B和 C 的再現(xiàn)性 評鑒人 A 評鑒人 B 評鑒人 C 評鑒人 A 的均值 評鑒人 B 的均值 評鑒人 C 的均值 85 開展 量具的重復(fù)性和再現(xiàn)性 (GRR)分析 86 MSA的應(yīng)用 MSA 測量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性 測量系統(tǒng)的比較工具 分辨率 測量系統(tǒng)的資格 開展 GRR 屬性測量 87 GRR ? 目的 – 理解用 AIAG計(jì)算方法所作的 GRR ? 注意 : – 重復(fù)性和再現(xiàn)性用于衡量測量系統(tǒng)變差的寬度或開展度 – 偏倚、穩(wěn)定性和線性用于對測量系統(tǒng)變差作定位 88 RR ? 重復(fù)性 – 同一評鑒人員用同一測量儀器測量多次測量同一零件的同一特性所獲得的測量變差 ? 再現(xiàn)性 不同評鑒人員用同一測量儀器測量同一零件的同一特性所獲得的測量平均值的變差 89 量具 RR分析 量具 RR工作指南 1. 在測量系統(tǒng)使用者中選出 23個評鑒人 2. 抽取 10個零件，以此 代表 實(shí)際或期望的過程變差極 差 3. 把零件從 1至 10編號，但號碼不為被評鑒人所見 4. 如果測量程序文件中有規(guī)定，則對量具作校準(zhǔn) 90 量具 RR分析 量具 RR工作指南 (續(xù) ) 5. 由評鑒員 A隨機(jī)地對 10個零件作測量，由一個觀察員 記錄測量結(jié)果 6. 由其他評鑒員重復(fù)第 5步，隱藏其他評鑒員所獲得 的讀數(shù) 7. 重復(fù)第 5和第 6步，用不同的隨機(jī)組合測量 8. 對每個評鑒員的讀數(shù)計(jì)算均值和極差 91 量具 RR分析 量具 RR工作指南 (續(xù) ) 9. 用所附 GRR報(bào)告表，記錄零件均值和極差均值 10. 計(jì)算表示設(shè)備變差的重復(fù)性 11. 計(jì)算表示評鑒人員變差的再現(xiàn)性 12. 計(jì)算 GRR并轉(zhuǎn)換成百分比 13. 計(jì)算零件變差并轉(zhuǎn)換為百分比 14. 計(jì)算總變差 92 RR的應(yīng)用 當(dāng)重復(fù)性比再現(xiàn)性大時： – 量具需要維護(hù) – 重新設(shè)計(jì)量具以更為嚴(yán)格 – 改進(jìn)量具的夾緊或定位 – 零件內(nèi)部變差太大 93 RR的應(yīng)用 當(dāng)再現(xiàn)性比重復(fù)性大時： – 評鑒人員需要更好的量具使用培訓(xùn) – 需要更好的操作定義 – 量具的刻度可讀性太差 – 需要輔助裝置，以求量具使用的一致性 94 練習(xí)四： GRR的計(jì)算和報(bào)告 1. 計(jì)算記錄表中數(shù)據(jù)的結(jié)果 2. 分析數(shù)據(jù)以確定量具的可接受性 3. 用 X和 R圖對結(jié)果作進(jìn)一步圖析 4. 用 GRR數(shù)據(jù)完成 GRR報(bào)告 95 RR數(shù)據(jù)記錄表 R E P E A T A B I L I T Y A N D R E P R O D U C I B I L