1、測(cè)量系統(tǒng)分析在引腳檢測(cè)機(jī)驗(yàn)收過(guò)程應(yīng)用 單位名稱(chēng)：檢測(cè)中心 作者姓名：鐘綏洪 完成時(shí)間：2016年03月06日0目錄摘 要1引言11測(cè)量系統(tǒng)分析的起源發(fā)展12測(cè)量系統(tǒng)分析的基本概念及分類(lèi)12.1測(cè)量系統(tǒng)分析（MSA)12.2測(cè)量系統(tǒng)（Measurement system）22.3標(biāo)準(zhǔn)（Standard）22.4測(cè)量系統(tǒng)分析的分類(lèi)23測(cè)量系統(tǒng)分析的廣泛應(yīng)用24測(cè)量系統(tǒng)分析在引腳檢測(cè)機(jī)驗(yàn)收過(guò)程應(yīng)用34.1引腳檢測(cè)機(jī)的背景34.2樣品選取31）樣品選取原則32）樣品制作34.3應(yīng)用分析41)測(cè)量結(jié)果42）計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)算5a）檢測(cè)機(jī)和標(biāo)準(zhǔn)的一致性分析5b）檢測(cè)機(jī)的有效性分析7c）分析總結(jié)7d）原

2、因分析84.4引腳檢測(cè)機(jī)的改進(jìn)和改進(jìn)后的效果84.5引腳檢測(cè)機(jī)的改進(jìn)前后測(cè)量系統(tǒng)分析結(jié)果比對(duì)(如圖1)：8結(jié)束語(yǔ)9參考文獻(xiàn)90摘 要本文主要對(duì)測(cè)量系統(tǒng)分析(MSA) 第四版書(shū)中的一些起源發(fā)展、基本概念、類(lèi)型、在各個(gè)領(lǐng)域的綜合應(yīng)用，在實(shí)際的分析過(guò)程中碰到的一些問(wèn)題的處理方向，以及未來(lái)現(xiàn)代工業(yè)4.0的一些發(fā)展趨勢(shì)。如何科學(xué)地應(yīng)用測(cè)量系統(tǒng)分析(MSA 第四版）中的一些測(cè)量系統(tǒng)分析手段，主要從人、機(jī)、料、法、環(huán)五個(gè)方面作為切入點(diǎn)，對(duì)整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)作了綜合分析與深入研究，最終找出測(cè)量系統(tǒng)中存在的風(fēng)險(xiǎn)和不穩(wěn)定因素，并對(duì)癥下藥進(jìn)行改進(jìn)和處理。本論文根據(jù)測(cè)量系統(tǒng)分析的相關(guān)要求，以宏發(fā)汽車(chē)電子的HFV9-C產(chǎn)品的

3、引腳檢測(cè)機(jī)驗(yàn)收過(guò)程中的應(yīng)用為例，主要介紹了計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)分析的分析計(jì)算方法，并對(duì)存在的問(wèn)題提出改進(jìn)意見(jiàn)。關(guān)鍵詞 測(cè)量系統(tǒng)分析 測(cè)量系統(tǒng) 一致性分析 有效性分析引言 公司的質(zhì)量核心是堅(jiān)持“以質(zhì)取勝”，對(duì)于會(huì)影響公司質(zhì)量目標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)因素我們要竭力排除。本文主要介紹了如何應(yīng)用測(cè)量系統(tǒng)分析手段，對(duì)引腳檢測(cè)測(cè)量系統(tǒng)分析驗(yàn)收過(guò)程中的分析樣品制作、數(shù)據(jù)采集和測(cè)試數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析過(guò)程，對(duì)于測(cè)量系統(tǒng)分析過(guò)程出現(xiàn)的與測(cè)量系統(tǒng)相關(guān)的問(wèn)題闡述了個(gè)人看法和建議。1測(cè)量系統(tǒng)分析的起源發(fā)展 測(cè)量系統(tǒng)分析起源于上世紀(jì)90代中期，美國(guó)三大汽車(chē)公司通用、福特和克萊斯勒共同提出了QS-9000質(zhì)量管理系統(tǒng)，并作為主要附件列為五本參考手冊(cè)

4、里面。在此質(zhì)量管理體系中，MSA的思想被首先完整的提出來(lái)，也為后來(lái)MSA的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，所以在汽車(chē)行業(yè)為首的批量生產(chǎn)企業(yè)中，獲得了一定范圍的推廣實(shí)施。在1999年，德國(guó)知名的統(tǒng)計(jì)分析軟件Q-DS公司帶頭組織了十一家歐美汽車(chē)工業(yè)龍頭共同撰寫(xiě)測(cè)量系統(tǒng)能力的指導(dǎo)手冊(cè)，所以MSA的真正實(shí)施具有更好地可操作性。直到近些年，汽車(chē)行業(yè)在ISO/TS16949標(biāo)準(zhǔn)的期間，此領(lǐng)域的有關(guān)學(xué)者在前有的基礎(chǔ)上更明確提出了測(cè)量系統(tǒng)分析，同時(shí)測(cè)量系統(tǒng)分析也開(kāi)始引發(fā)了業(yè)界的特別關(guān)注，各企業(yè)自身的迫切性使得測(cè)量系統(tǒng)分析在企業(yè)質(zhì)量管理體系中獲得了更加廣泛的應(yīng)用。2測(cè)量系統(tǒng)分析的基本概念及分類(lèi)2.1測(cè)量系統(tǒng)分析（MSA)用于評(píng)

5、估測(cè)量系統(tǒng)的質(zhì)量，是運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)和圖表方法來(lái)分析研究測(cè)量系統(tǒng)中的各個(gè)變差源以及它們對(duì)測(cè)量結(jié)果的貢獻(xiàn)比例，并根據(jù)可接受的判定方法判定測(cè)量系統(tǒng)的符合性。主要應(yīng)用于驗(yàn)收新測(cè)量設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)之一；一種測(cè)量裝置與另外一種測(cè)量裝置的比較；評(píng)價(jià)懷疑有缺陷的量具或儀器的變差；用于計(jì)算過(guò)程變差分量，了解生產(chǎn)過(guò)程的可接受水平。2.2測(cè)量系統(tǒng)（Measurement system）對(duì)測(cè)量單元進(jìn)行量化或?qū)Ρ粶y(cè)特性進(jìn)行評(píng)估時(shí)，所使用的儀器或量具、標(biāo)準(zhǔn)、操作、方法、夾具、軟件、人員、環(huán)境（人、機(jī)、料、法、環(huán)）等集合，用來(lái)獲得測(cè)量結(jié)果的整個(gè)過(guò)程。測(cè)量系統(tǒng)一般分為計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)和計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)。2.3標(biāo)準(zhǔn)（Standard）能夠

6、用于不同時(shí)間和不同空間量值傳遞的參考結(jié)果，用于比較偏倚能否被接受的一個(gè)準(zhǔn)則。2.4測(cè)量系統(tǒng)分析的分類(lèi)a）計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)：線性、穩(wěn)定性、偏倚、線性、重復(fù)性和再現(xiàn)性。b）計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)：交叉表（kappa）、有效性： c）不可重復(fù)的（如破壞實(shí)驗(yàn)）：替代方法。d）復(fù)雜的計(jì)量型：極差法、均值與極差法、方差分析法、偏倚、線性、控制圖法。e）復(fù)合的系統(tǒng)、量具或試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：控制圖法、方差分析法、回歸分析法。3測(cè)量系統(tǒng)分析的廣泛應(yīng)用 在制造企業(yè)進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析的主要原因，是因?yàn)轭櫩推毡檎J(rèn)為各個(gè)生產(chǎn)廠家，如果只是針對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中使用的測(cè)量設(shè)備進(jìn)行周期性檢定或校準(zhǔn)，只能反映該測(cè)量?jī)x器在特定條件（實(shí)驗(yàn)室環(huán)境里面的指定檢

7、定人員，進(jìn)行正確操作下）的偏倚，不能完全反映出測(cè)量設(shè)備在實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)程中應(yīng)用該測(cè)量設(shè)備會(huì)出現(xiàn)的各種問(wèn)題，并不能完全滿(mǎn)足要求。所以，對(duì)于制造企業(yè)來(lái)說(shuō)，為避免由于測(cè)量系統(tǒng)造成的潛在的產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，必須要對(duì)與之有關(guān)的測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行分析。如果各個(gè)企業(yè)要想在廣闊的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地，就應(yīng)該按照國(guó)際上統(tǒng)一的質(zhì)量管理體系要求管理。特別是對(duì)汽車(chē)制造企業(yè)來(lái)說(shuō)，汽車(chē)零部件生產(chǎn)企業(yè)想要進(jìn)入該行業(yè)，開(kāi)展測(cè)量系統(tǒng)分析是必要條件之一，這個(gè)一定程度上促進(jìn)了測(cè)量系統(tǒng)分析的被普及的程度。與此同時(shí)，大部分企業(yè)在實(shí)際中也證明了測(cè)量系統(tǒng)分析是保證產(chǎn)品質(zhì)量管理體系有效運(yùn)行的不可缺少的條件，是保證企業(yè)一致性的優(yōu)良手段。現(xiàn)代工業(yè)4.0思想

8、以智能制造為主導(dǎo)，“智能工廠”重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過(guò)程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)，“智能生產(chǎn)”主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用等。此工業(yè)4.0已上升為國(guó)家戰(zhàn)略，其重塑了現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展方向，其中核心是工業(yè)自動(dòng)化控制，最終一個(gè)目的都是為了提高市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力都必須以質(zhì)量為基礎(chǔ)，而測(cè)量系統(tǒng)分析是保證質(zhì)量的有效手段。所以，測(cè)量系統(tǒng)分析在現(xiàn)代制造業(yè)內(nèi)具有很高的應(yīng)用價(jià)值。4測(cè)量系統(tǒng)分析在引腳檢測(cè)機(jī)驗(yàn)收過(guò)程應(yīng)用4.1引腳檢測(cè)機(jī)的背景 引腳檢測(cè)機(jī)，是針對(duì)繼電器的引伸出來(lái)的引腳用于連接電路或固定位置的引腳，按照進(jìn)行一定要求進(jìn)行正確的判斷和評(píng)估，是否

9、滿(mǎn)足顧客要求。以宏發(fā)汽車(chē)電子新增的一臺(tái)HFV9-C檢測(cè)機(jī)為例，因此檢測(cè)機(jī)跟其它檢測(cè)機(jī)有個(gè)不同的地方，就是要對(duì)多個(gè)型號(hào)的繼電器產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，所以在制作工藝上、測(cè)量過(guò)程、改進(jìn)方法，與其它檢測(cè)機(jī)相比難度來(lái)得會(huì)更大些，文中只以HFV9-C產(chǎn)品為試驗(yàn)對(duì)象論述。 4.2樣品選取 引腳檢測(cè)機(jī)對(duì)引腳檢測(cè)只輸出引腳合格與不合格品，故我們采用測(cè)量系統(tǒng)分析中計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)分析方法來(lái)選取樣品。1）樣品選取原則30個(gè)以上，最少30個(gè)。30個(gè)以上要樣品包含有不合格和合格品，其中不合格品比例為30%左右，不合格品要求包含各種檢測(cè)的不良狀況。 2）樣品制作 合格品：選取HFV9-C繼電器引腳合格的產(chǎn)品35個(gè)。 不合格品：分別

10、制作HFV9-C繼電器產(chǎn)品86腳外歪2個(gè)；86腳內(nèi)歪2個(gè)；87腳外歪1個(gè)；87腳內(nèi)歪1個(gè)；86腳A內(nèi)歪1個(gè)；86腳A外歪2個(gè)；30腳外歪2個(gè)；30腳內(nèi)歪1個(gè)；85腳內(nèi)歪2個(gè)；85腳外歪1個(gè)；不合格品涵蓋了各種引腳不良狀況合計(jì)15個(gè)。 以上合格品和不合格品總計(jì)50個(gè)滿(mǎn)足樣品選取原則樣品總數(shù)量的要求；其中不合格品15，符合樣品選取原則比例為30%左右的要求。4.3應(yīng)用分析 通過(guò)以上介紹準(zhǔn)備，我們要做測(cè)量系統(tǒng)分析的應(yīng)用分析部分，但是作為測(cè)量系統(tǒng)分析的五個(gè)基本條件人、機(jī)、料、法、環(huán)是一定要具備的，我們單單有了樣品和HFV9-C檢測(cè)機(jī)只是滿(mǎn)足了料和機(jī)的要求，還應(yīng)有其它三個(gè)條件的要求。所以，我們請(qǐng)了現(xiàn)場(chǎng)一

11、位正常生產(chǎn)對(duì)機(jī)檢測(cè)機(jī)操作非常熟練的人員林某，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)環(huán)境下，按正常檢測(cè)生產(chǎn)的條件分別把這批試驗(yàn)的50個(gè)HFV9-C樣品隨機(jī)放置在進(jìn)料軌道上讓機(jī)檢機(jī)進(jìn)行引腳檢測(cè)，來(lái)作為此次研究的試驗(yàn)對(duì)象。1)測(cè)量結(jié)果按照以上的試驗(yàn)對(duì)象和條件分別對(duì)選取的50個(gè)樣品在HFV9-C引腳檢測(cè)機(jī)上重復(fù)測(cè)量5次得出測(cè)量結(jié)果如下表1： 表1交叉表Kappa數(shù)據(jù)收集零件編號(hào)標(biāo)準(zhǔn)A1A2A3A4A511111112111111300100041111115100000611111170000018111111911111110111111110101001211111113111111141111111500110016

12、11111117111111180000001911111120000000211111012211111123000000241111112511111126000000271111112800000029111111300000003100000032111111331111113411111135000000361111113710111138000000391111114011111141111111420000004311111144111111450000004611111147111111481111014911111150111111備注：以上“0”代表不合格，“1”代表合格2

13、）計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)算 a）檢測(cè)機(jī)和標(biāo)準(zhǔn)的一致性分析建立數(shù)學(xué)模型： 上式中：P實(shí)觀測(cè)一致率；P偶期望一致率；首先把表1中機(jī)檢機(jī)和標(biāo)準(zhǔn)判斷的合格和不合格品的個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)出來(lái)。機(jī)檢機(jī)判斷為“0”標(biāo)準(zhǔn)為“0”的總個(gè)數(shù)（定義為A0-0)共69個(gè)，機(jī)檢機(jī)判斷為“0”標(biāo)準(zhǔn)為“1”總個(gè)數(shù)（定義為A0-1)為3個(gè)，總計(jì)72個(gè)（定義為A0總)；機(jī)檢機(jī)判斷為“1”標(biāo)準(zhǔn)為“0”總個(gè)數(shù)（定義為A1-0)為6，機(jī)檢機(jī)判斷為“1”標(biāo)準(zhǔn)為“1”總個(gè)數(shù)（定義為A1-1)172，總計(jì)178個(gè)（定義為A1總)；標(biāo)準(zhǔn)為“0”機(jī)檢機(jī)判為“0”和“1”的總數(shù)75個(gè)（定義為B0總)，標(biāo)準(zhǔn)為“1”機(jī)檢機(jī)判為“0”和“1”的總數(shù)175個(gè)（定義

14、為B1總)；所有合格品與不合格品的5次測(cè)量總個(gè)數(shù)為250個(gè)（定義為A總)；并將以上統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)按表2項(xiàng)目分類(lèi)填入。 表2A與B叉表標(biāo)準(zhǔn)（B）總計(jì)P實(shí)P偶Kappa01機(jī)檢機(jī)（A）0計(jì)算69 3 72 0.9640 0.5848 91.33%期望計(jì)算21.6 50.4 72.0 1計(jì)算6 172 178 期望計(jì)算53.4 124.6 178.0 總計(jì)計(jì)算75 175 250 期望計(jì)算75.0 175.0 250.0 期望計(jì)算。機(jī)檢機(jī)判為“0”標(biāo)準(zhǔn)判為“0”的期望計(jì)算定義為Q0-0；機(jī)檢機(jī)判為“0”標(biāo)準(zhǔn)判為“1”的期望計(jì)算定義為Q0-1；機(jī)檢機(jī)判為“1”標(biāo)準(zhǔn)判為“0”的期望計(jì)算定義為Q1-0；機(jī)檢機(jī)判

15、為“1”標(biāo)準(zhǔn)判為“1”的期望計(jì)算定義為Q1-1；并將以上計(jì)算結(jié)果按項(xiàng)目總計(jì)并依次填入表2中。計(jì)算Kappa值：；并把P實(shí)、P偶、Kappa值依各項(xiàng)目填入表2中。b）檢測(cè)機(jī)的有效性分析有效性：錯(cuò)誤率：錯(cuò)誤警報(bào)率：c）分析總結(jié)從前面a)計(jì)算結(jié)果中：Kappa值為0.9133，根據(jù)Kappa的判斷標(biāo)準(zhǔn)（如表2)。 表2Kappa接收標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目Kappa值不可接受0.40可能被接受0.750.90可接受0.901.00b)計(jì)算結(jié)果中：有效性96.4%、錯(cuò)誤率8.0%、錯(cuò)誤警報(bào)率8.0%，根據(jù)有效性的接收標(biāo)準(zhǔn)（如表3），該測(cè)量系統(tǒng)誤判和誤報(bào)警的風(fēng)險(xiǎn)很大，應(yīng)該存在某些問(wèn)題不能接受，建議整改。 表3有效性接收

16、標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng) 目有效性錯(cuò)誤率錯(cuò)誤報(bào)警率評(píng)價(jià)者可接受的條件90%2%5%評(píng)價(jià)者可接受的條件可能需要改進(jìn)80%5%10%評(píng)價(jià)者可接受的條件需要改進(jìn)80%5%10%d）原因分析分析過(guò)程認(rèn)為測(cè)量系統(tǒng)中存在以下幾個(gè)問(wèn)題建議改進(jìn)：、六個(gè)工位的傳感頂桿安裝比較松動(dòng)，在產(chǎn)生合格/不合格信號(hào)時(shí)不穩(wěn)定，造成機(jī)臺(tái)PLC誤判。、機(jī)臺(tái)在排空產(chǎn)品時(shí)，最后一個(gè)產(chǎn)品總是被判為不合格，PLC編程異常。、由于壓桿的自重/設(shè)計(jì)不可靠等因素，對(duì)于臨界腳歪產(chǎn)品會(huì)被壓下判為良品。4.4引腳檢測(cè)機(jī)的改進(jìn)和改進(jìn)后的效果1）對(duì)于測(cè)量系統(tǒng)分析過(guò)程中提出的問(wèn)題，引腳檢測(cè)機(jī)的生產(chǎn)廠家對(duì)之所存在的問(wèn)題進(jìn)行逐一排查，不斷地改進(jìn)和更新，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)和多次通過(guò)的測(cè)量系統(tǒng)分析手段找出問(wèn)題的根源，最終以完美的姿態(tài)展現(xiàn)出來(lái)。2）最終改善完成后，同樣參照前面的測(cè)量系統(tǒng)分析方法，改進(jìn)后的測(cè)量系統(tǒng)有效性：Kappa值為1.0000，有效性為100%，錯(cuò)誤率為0%，錯(cuò)誤報(bào)警率0%。根據(jù)前面表2、表3的判斷標(biāo)準(zhǔn)，此測(cè)量系統(tǒng)是可以被接受的。 4.5引腳檢測(cè)機(jī)的改進(jìn)前后測(cè)量系統(tǒng)分析結(jié)果比對(duì)(如圖1)： 圖1結(jié)束語(yǔ) 鑒于其測(cè)量系統(tǒng)分析地諸多優(yōu)勢(shì)，建議測(cè)量系統(tǒng)要求較高的企業(yè)，應(yīng)盡快組織開(kāi)展員工深入學(xué)習(xí)研究并真正開(kāi)展測(cè)量系統(tǒng)分析，實(shí)際應(yīng)用先進(jìn)的測(cè)量方