測量系統(tǒng)分析(MSA)
MSA是幫助我們對使用的測量儀器、設(shè)備、測量方法等進(jìn)行分析和研究,確保他們的適用性、準(zhǔn)確度和精密度,以提供可靠的數(shù)據(jù)。
測量過程可以看成是一個制造過程,它產(chǎn)生數(shù)據(jù)作為輸出。
兩個階段:
1)確認(rèn)當(dāng)前是否滿足要求:了解測量過程并確定測量系統(tǒng)能否滿足要求。
2)確認(rèn)是否持續(xù)滿足要求:驗證測量系統(tǒng)隨著時間的推移是否持續(xù)滿足要求。(周期性確認(rèn),如半年或一年。)
須知
測量系統(tǒng)
定義:用來對被測特性定量或定性評價的儀器或量具、標(biāo)準(zhǔn)、操作、方法、夾具、軟件、操作人員、環(huán)境和條件的集合。
分辨力:測量或儀器輸出的最小刻度單位 -- 1/10法則
1/10比例法則,量具的分辨力是產(chǎn)品被測特性精確度的1/10
精密度:測量儀器能夠區(qū)分的最小程度,重復(fù)測量時測量結(jié)果的差異程度。
準(zhǔn)確度:測量儀器的實際測量值與待測值之真值的接近程度。
計量型(定量)/計數(shù)型(定性)
好的測量系統(tǒng)應(yīng)具備的統(tǒng)計特性
足夠的分辨力和靈敏度
統(tǒng)計受控制狀態(tài)(變差只能是普通變差)
產(chǎn)品控制:測量系統(tǒng)的變異與公差相比必須小
過程控制:測量系統(tǒng)的變異必須小于制程之變異
計數(shù)型測量系統(tǒng)分析方法
把零件與限值比較,結(jié)果只有0/1.
- 小樣法(不推薦,但可以用。)
步驟:
選取20個零件,其中有一些零件超過限值。
選取2個評價人(防止評價人偏倚)
所有測量結(jié)果一致,則接受該量具。
風(fēng)險分析法
計量型測量系統(tǒng)分析方法
偏倚分析
-
獨立樣本法(1個樣本)
-
數(shù)據(jù)分析
研究步驟:
取樣 -- 1 個
建立基準(zhǔn)值(參考值)
測量這個零件n≥10次,計算測量均值
判斷 -- 如果0落在偏倚值附近95%置信度界限內(nèi),可接受。 -
直方圖法
測量的數(shù)據(jù)量最好>30,測量值呈正態(tài)分布時,且基準(zhǔn)值與平均值相差非常小,表示可以接受。
-
控制圖法
穩(wěn)定性分析
- 控制圖法
線性分析
步驟:
選擇5個以上的零件,測量值(被測特性)覆蓋量具的操作范圍。
確認(rèn)各零件的基準(zhǔn)值。
對每個零件測量≥10次。
- 作圖研究
重復(fù)性(設(shè)備)和再線性(人)
注意:
1)過程處于統(tǒng)計的穩(wěn)定狀態(tài)
2)沒有評價人的測量系統(tǒng),則再現(xiàn)性為零
-
極差法
不能將變差分解為重復(fù)性和再現(xiàn)性。
通常選用2個評價人與5個零件。 -
均值極差法
是一種可同時對測量系統(tǒng)提供重復(fù)性和再現(xiàn)性的估計值的研究方法。允許將系統(tǒng)的變差分解成重復(fù)性和再現(xiàn)性。
GRR分析
測量系統(tǒng)變異類型
量具變異
-
偏倚
- 觀測結(jié)果的平均值與基準(zhǔn)值的差值。
-
穩(wěn)定性
- 偏倚隨時間的變化,即相同測量系統(tǒng)下不同時間的偏倚。
-
線性
- 偏倚隨量程的變化,即量具在工作量程內(nèi),偏倚量的差異分布狀況。
-
重復(fù)性
- 測量設(shè)備變異,測量系統(tǒng)不變的前提下多次測量同一特性的測量值的變異。(研究測量設(shè)備)
評價者變異
-
再現(xiàn)性
又稱評價人變異,測量過程指定不同人進(jìn)行測量同一特性,測量平均值的變異。
- 不同的人去測量的平均值的變異
變差源
系統(tǒng)上變差 -- 特殊原因 -- 需要消除
隨機(jī)變差 -- 普通原因
變差源,分5個區(qū)域:
標(biāo)準(zhǔn)
人/程序
工件
儀器
環(huán)境
啥時候需要進(jìn)行MSA,分析的結(jié)果可用來干哈?
分析時機(jī)
- 新生產(chǎn)工件
- 新儀器
- 新人員
結(jié)果應(yīng)用
-
測量設(shè)備相關(guān)
- 測量儀器間的比較、測量儀器維修前后的比較、接收新測量設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)、判斷測量設(shè)備是否存在缺陷。
計算過程變差,計算生產(chǎn)過程的可接受水平。
量具R&R/GRR
- R&R 是結(jié)合重復(fù)性和再現(xiàn)性變異的估計值。(兩者的平方根)
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