MSA 培训教程.ppt
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1、MSA培训教程顾顾顾顾客客客客顾顾顾顾客客客客管理管理职责职责资源资源管理管理输入输入 实现产品实现产品 输出输出测量测量在在质量管理体系中的地位质量管理体系中的地位量度、分析、量度、分析、改进改进持续持续持续持续改善质量管理体系改善质量管理体系改善质量管理体系改善质量管理体系满满满满意意意意要要要要求求求求产品产品2课程内容(基础篇)MSA的重要性测量系统分析的对象测量系统误差来源测量基础术语 测量系统统计特性理想的测量系统测量系统应有的特性测量系统变异性的影响6MSA MSA 的重要性的重要性如果测量的方式不对,那么好的结果可能被测为坏的结果,坏的结果也可能被测为好的结果,此时便不能得到真
2、正的产品或过程特性。制程原料人机 法环测量测量结果好不好测量7MSAMSA分析的对象分析的对象QS-9000 4.11.4为分析再各种测量和实验设备系统测量结果中表现的变差,必须必须进行适当的统计研究。此要求必须用于在控制计划中提及的测量系统控制计划中提及的测量系统。此项要求就是包含控制计划中提及的产品特性和过程特性。8测量误差y=x+测量值=真值(True Value)+测量误差真值存在吗?一致性9MSAMSA误差来源误差来源10测量系统的组成v量具:任何用来获得测量结果的裝置。v测量系统:量具(equipment)测量人員(operator)被测量工件(parts)程序、方法(proced
3、ure,methods)上述几点的交互作用11测量误差的来源 1仪器方面:Discrimination(分辩力)Precision 精密度(Repeatability 重复性)Accuracy准确度(Bias偏差)Damage损坏Differences among instruments and fixtures(不同仪器和夹具间的差异)12测量误差的来源 2不同检验者的差异Difference in use by inspector(Reproducibility再现性)训练技能疲劳无聊眼力舒适检验的速度指导书的误解13测量误差的来源 3不同环境所造成的差异(Differences due
4、to environment)温度湿度振动照明腐蚀污染(油脂)14测量误差的来源 4方法方面:Differences among methods of use测试方法测试标准材料方面:准备的样本本身有差异收集的样本本身有差异15测量基础术语测量基础术语16关于测量测量:赋值给具体事物以表示它们之间关于特定特性的关系。赋值过程即为测量过程,而赋予的值定义测量值。量具:任何用来获得测量结果的装置,经常用来特指用在车间的装置,包括用来测量合格不合格的装置。测量系统:用来对被测特性赋值的操作、程序、量具、设备、软件以及操作人员的集合;用来获得测量结果的整个过程。17数据计量型数据:一组条件下观察结果的
5、集合,是连续的(一个量值和测量单位)计数型数据:离散的 属性数据或计数数据如:成功失败 好坏 通过不通过 等统计数据18标准用于比较的可接受的基准;用于接受的准则;已知数值,在表明的不确定度界限内,作为真值被接受;基准值。19准确度观测值和可接受基准值之间一致的接近程度。20校准在规定的条件下,建立测量装置和已知基准值和不确定度的可溯源标准之间的关系的一组操作。校准可能也包括通过调整被比较的测量装置的准确度差异而进行的探测、相关性、报告或消除的步骤。21校准周期两次校准间的规定时间总量或一组条件,在此期间,测量装置的校准参数被认定为有效的。22分辨力、可读性、分辨率最小的读数单位、刻度限度;由
6、设计决定的固有特性;测量或仪器输出的最小刻度;1:10经验法则(过程变差与公差较小者)。23量具R&R一个测量系统的重复性和再现性的合成变差的估计。GRR变差等于系统内和系统间变差之和。24测量系统误差用于量具偏倚、重复性、再现性、稳定性和线性产生的合成变差。25不可重复性由于被测体的动态性质决定的对相同样本或部件重复测量的不可能性。(例流动的河水)26零件变差 PV与测量系统分析有关,对一个稳定过程零件变差(PV)代表预期的不同零件和不同时间的变差。27概率以已收集数据的特定分布为基础,描述特定事件发生机会的一种估计(用比例或分数)。概率估计值范围从0(不可能事件)到1(必然事件)。28过程
7、控制一种运行状态,将测量目的和决定准则应用于实时生产以评估过程稳定性和测量体或评估自然过程变差的性质。测量结果显示过程或者是稳定和”受控”,或者是”不受控”。29产品控制一种运行状态,将测量目的和决定准则应用于评价特性符合某规范。测量结果显示过程或者是”在公差内”或者是”在公差外”。30灵敏度导致一个测量装置产生可探测(可辨别)输出信号的最小输入信号。一个仪器应至少和其分辨力单位同样敏感。敏感性是通过固有量具的设计与质量、服务期内维护和操作条件确定的。灵敏度并非越高越好。31溯源性在商品和服务贸易中溯源性是一个重要概念,溯源到相同或相近的标准的测量比那些没有溯源性的测量更容易被认同。这为减少重
8、新试验、拒收好的产品、接收坏的产品提供了帮助。溯源性在ISO计量学基本和通用国际术语(VIM)中的定义是:测量的特性或标准值,此标准是规定的基准,通常是国家或国际标准,通过全部规定了不确度的不间断的比较链相联系。32溯源示例国家标准引用标准工作标准生产量具夹量具千分尺CMM量块激光干涉仪引用量具量块比测波长标准干涉比测器33真值测量过程的目标是零件的“真”值,希望任何单独读数都尽可能地接近这一读值(经济地)。遗憾的是真值永远也不可能知道是肯定的。然而,通过使用一个基于被很好地规定了特性操作定义的“基准”值,使用较高级别分辨率的测量系统的结果,且可溯源到NIST,可以使不确定度减小。因为使用基准
9、作为真值的替代,这些术语通常互换使用。34一致性一致性是随时间得到测量变差的区别。它也可以看成重复性随时间的变化。影响一致性的因素是变差的特殊原因,如:零件的温度电子设备的预热要求设备的磨损35均匀性均匀性是量具在整个工作量程内变差的区别。它也可被认为是重复性在量程上的均一性(同一性)。影响均匀性的因素包括:夹紧装置对不同定位只接受较小较大尺寸。刻度的可读性不好读数视差36测量不确定度 1不确定度是赋值给测量结果的范围,在规定的置信水平内描述为预期包含有真测量结果的范围。测量不确定度通常被描述为一个双向量。简单的表达式:真值=观测到的测量(结果)UU=扩展不确定度。扩展不确定度是测量过程中合成
10、标准误差Uc,乘以一个代表所希望的置信范围中的正态分布的分布系数(K)。ISO/IEC确定了足以代表正态分布的95%的不确定度的分布系数。通常认为K=2,U=KUc。37测量不确定度 2合成标准误差Uc包括了在测量过程中变差的所有重要组成部份。在大多数情况下,按着本手册完成的测量系统分析的方法可以用来定量确定测量不确定度的众多来源。简单的表达式被定量表示为:Uc2=2偏倚+2GRR+2稳定性+2一致性+2其它定期重复评价与测量过程有关的不确定度以确保持续保持所预计的准确度是适宜的。38测量不确定度和MSA区别测量不确定度和MSA的主要区别是:MSA的重点是了解测量过程,确定在测量过程中的误差总
11、量,及评估用于生产和过程控制中的测量系统的充份性。MSA促进了解和改进(减少变差)。不确定度是测量值的一个范围,由置信区间来定义,与测量结果有关并希望包括测量真值。39不确定度和测量误差区别测量值概率分布曲线均值+3+3真值1测量误差测量误差不确定度范围不确定度范围40测量系统统计特性测量系统统计特性41测量系统的统计特性Bias偏差(Accuracy准确性)Repeatability重复性(precision)Reproducibility再现性Linearity线性Stability稳定性42偏倚(Bias)基准值观测平均值偏倚偏倚偏倚:是测量结果的观测平均值与基准值的差值。基准值(真值)
12、的取得可以通过采用更高等级的测量设备进行多次测量,取其平均值。43造成过份偏倚的可能原因仪器需要校准仪器、设备或夹紧装置的磨损磨损或损坏的基准,基准出现误差校准不当或调整基准的使用不当仪器质量差设计或一致性不好线性误差应用错误的量具不同的测量方法设置、安装、夹紧、技术测量错误的特性量具或零件的变形环境温度、湿度、振动、清洁的影响违背假定、在应用常量上出错应用零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察错误44重复性(Repeatability)EV重复性指由同一个操作人员用同一种量具经多次测量同一个零件的同一特性时获得的测量值变差(四同)45重复不好的可能原因零件(样品)内部:形状、位置、表面加工、
13、锥度、样品一致性。仪器内部:修理、磨损、设备或夹紧装置故障,质量差或维护不当。基准内部:质量、级别、磨损方法内部:在设置、技术、零位调整、夹持、夹紧、点密度的变差评价人内部:技术、职位、缺乏经验、操作技能或培训、感觉、疲劳。环境内部:温度、湿度、振动、亮度、清洁度的短期起伏变化。违背假定:稳定、正确操作仪器设计或方法缺乏稳健性,一致性不好应用错误的量具量具或零件变形,硬度不足应用:零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察误差(易读性、视差)46再现性(Reproducibility)AV由不同操作人员,采用相同的测量仪器,测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差(三同一异)再现性47再现性不好的
14、可能潜在原因零件(样品)之间:使用同样的仪器、同样的操作者和方法时,当测量零件的类型为A,B,C时的均值差。仪器之间:同样的零件、操作者、和环境,使用仪器A,B,C等的均值差方法之间:改变点密度,手动与自动系统相比,零点调整、夹持或夹紧方法等导致的均值差环境之间:在第1,2,3等时间段内测量,由环境循环引起的均值差。这是对较高自动化系统在产品和过程资格中最常见的研究。评价人(操作者)之间:评价人A,B,C等的训练、技术、技能和经验不同导致的均值差。对于产品及过程资格以及一台手动测量仪器,推蕮进行此研究。标准之间:测量过程中不同的设定标准的平均影响违背研究中的假定仪器设计或方法缺乏稳健性操作者训
15、练效果应用零件尺寸、位置、观察误差(易读性、视差)48稳定性(Stability)稳定性时间1时间2是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。49不稳定的可能原因仪器需要校准,需要减少校准时间间隔仪器、设备或夹紧装置的磨损正常老化或退化缺乏维护通风、动力、液压、过滤器、腐蚀、锈蚀、清洁磨损或损坏的基准,基准出现误差校准不当或调整基准的使用不当仪器质量差设计或一致性不好仪器设计或方法缺乏稳健性不同的测量方法装置、安装、夹紧、技术量具或零件变形环境变化温度、湿度、振动、清洁度违背假定、在应用常量上出错应用零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察错误50 线性是指量具在
16、预期作用范围内线性是指量具在预期作用范围内偏倚值的差异。偏倚值的差异。与仪器的量程有关。与仪器的量程有关。基准值基准值较小的偏倚较小的偏倚较较大的偏倚大的偏倚测量平均值测量平均值(低量程低量程)基准值基准值测量值测量值无无偏倚偏倚有有偏倚偏倚线性线性(Linearity)(Linearity)基准值基准值测量平均值测量平均值(高高量程量程)51线性误差的可能原因仪器需要校准,需减少校准时间间隔;仪器、设备或夹紧装置磨损;缺乏维护通风、动力、液压、腐蚀、清洁;基准磨损或已损坏;校准不当或调整基准使用不当;仪器质量差;设计或一致性不好;仪器设计或方法缺乏稳定性;应用了错误的量具;不同的测量方法设置
17、、安装、夹紧、技术;量具或零件随零件尺寸变化、变形;环境影响温度、湿度、震动、清洁度;其它零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、读错。52Case study(应选用什么类型仪器)基准值观测平均值基准值基准值观测平均值观测平均值53理想的测量系统理想的测量系统理想的测量系统在每次使用时,应只产生“正确”的测量结果。每次测量结果总应该与一个标准值相符。一个能产生理想测量结果的测量系统,应具有零方差、零偏倚零方差、零偏倚和所测的任何产品错误分类为零产品错误分类为零概率的统计特性。54足够的分辨率和灵敏度足够的分辨率和灵敏度。为了测量的目的,相对于过程变差或规范控制限,测量的增量应该很小。通常所有的十进
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