1、SPC測量系統(tǒng)研究(工程師級之三）1World Class Quality Pty Ltd內(nèi)容：為什么要進行MSA？Why？；什么是MSA？ What ？；什么時候進行MSA？When？；如何進行MSA？ How？；目的：理解進行過程能力分析的重要性；掌握量測系統(tǒng)評估指數(shù);掌握如何評估量測系統(tǒng)的分辨率2World Class Quality Pty Ltd為什么要進行MSA？我（你）的測量數(shù)據(jù)是可靠的嗎？測量系統(tǒng)有足夠的分辨力嗎？兩年內(nèi)量具的結(jié)果能否保持一致？為什么不同的測量人員得到的結(jié)果不同，我應(yīng)該相信誰？量具測量重復(fù)測量時結(jié)果也不盡相同，應(yīng)該如何取值？3World Class Qualit

2、y Pty Ltd為什么要進行MSA？4World Class Quality Pty Ltd為什么要進行MSA？因此我們需要：通過一系列的科學(xué)方法確保具有合適分辨力和小的測量系統(tǒng)誤差的測量系統(tǒng)。6World Class Quality Pty Ltd為什么要進行MSA？MSA系統(tǒng)可以讓你獲得什么？接受新測量設(shè)備的準(zhǔn)則；一種測量設(shè)備與另一種測量設(shè)備的比較；評價懷疑有缺陷的量具的依據(jù)；維修前后測量設(shè)備的比較；計算過程變差所需的方法，以及生產(chǎn)過程的可接受性水平；想知道什么是MSA了吧？7World Class Quality Pty Ltd什么是MSA？影響測量系統(tǒng)的因素:量具(Gage)人(Pe

3、ople)測量技術(shù)(Measurement Technique)測量程序(Measurement Procedure)軟件(Software)環(huán)境(Environment)其它因素(Other Factors)9World Class Quality Pty Ltd什么是MSA？測量系統(tǒng)的分辨率的意義：如果測量系統(tǒng)沒有足夠的分辨率，它不能識別過程變差以及定量表示單個零件的特性值；不適合的分辨率可以通過極差圖方便地顯示出來。請看下頁的極差圖10World Class Quality Pty Ltd什么是MSA？如何判斷測量系統(tǒng)的分辨率是否足夠？極 差 圖11World Class Quality

4、 Pty Ltd什么是MSA？如何判斷測量系統(tǒng)的分辨力是否足夠？判斷準(zhǔn)則： 當(dāng)極差圖顯示可能只有一、二或三個極差值在控制限值內(nèi)時，或可能4個極差值在控制限值內(nèi)且超過四分之一以上的極差為零時，都反映了測量系統(tǒng)沒有足夠的分辨率/力。 建議： 可視分辨率最多是總過程的6（標(biāo)準(zhǔn)偏差）的十分之一（而不是公差范圍的十分之一）。12World Class Quality Pty Ltd什么是MSA？測量系統(tǒng)變差的分布特征：反映測量值相對于標(biāo)準(zhǔn)值的位置：偏倚(Bias)穩(wěn)定性(Stability)線性(Linearity)反映測量值的分散程度方差，也即R&R：重復(fù)性(Repeatability)再現(xiàn)性(Rep

5、roducibility)零件間變差13World Class Quality Pty Ltd什么是MSA？偏倚：測量結(jié)果的觀測平均值與基準(zhǔn)值的差值（也叫準(zhǔn)確度）；14World Class Quality Pty Ltd什么是MSA？穩(wěn)定性：測量系統(tǒng)在某持續(xù)時間內(nèi)測量同一基準(zhǔn)或零件的單一特性時獲得的測量值總變差；（或稱飄移）16World Class Quality Pty Ltd什么是MSA？可利用平均值極差控制圖來研究穩(wěn)定性平均值失控表示：系統(tǒng)不再正確地測量（偏倚已經(jīng)改變） 可能的原因：需要校準(zhǔn)等極差圖失控表示：不穩(wěn)定的重復(fù)性 可能的原因：部件松動、氣路堵塞、電壓變化等17World C

6、lass Quality Pty Ltd什么是MSA？線 性 圖 其中：x:基準(zhǔn)值 y:偏倚y=a+bx ，b：斜率19World Class Quality Pty Ltd什么是MSA？線性的表達(dá)方式：20World Class Quality Pty Ltd什么是MSA？線性的表達(dá)方式：線性回歸直線的擬合優(yōu)度（R2）用來推斷偏倚與基準(zhǔn)值之間的線性關(guān)系.線性=|斜率|（過程變差）%線性=100線性/過程變差擬合優(yōu)度（R2）用來推斷偏倚與基準(zhǔn)值之間的線性關(guān)系,其取值范圍為0,1,越接近于1表示線性關(guān)系越強。注意: 線性是由最佳擬合直線的斜率而不是擬合優(yōu)度的值確定的，一般地，斜率越低，量具線性越

7、好。21World Class Quality Pty Ltd什么是MSA？測量系統(tǒng)非線性的可能原因：在工作范圍上限和下限內(nèi)儀器沒有正確校準(zhǔn)；最小或最大值校準(zhǔn)量具的誤差；磨損的儀器；儀器固有的設(shè)計特性； 22World Class Quality Pty Ltd什么是MSA？重復(fù)性：由一個評價人，采用同一種測量儀器，多次測量同一零件的同一特性時獲得的測量值的變差。主要反映：量具變異。23World Class Quality Pty Ltd什么是MSA？再現(xiàn)性：由不同的評價人，采用同一個的測量儀器，測量同一零件的同一特性時測量平均值的變差。主要反映:人的變異24World Class Qual

8、ity Pty Ltd零件間變差：由同一或不同的評價人，采用同一個的測量儀器，測量不同零件的同一特性時零件測量平均值的變差。零件間標(biāo)準(zhǔn)偏差：p =Rp/d2（ Rp為樣品平均值極差）。零件間變差：PV=5.15 Rp/d2 。(d2取值取決于量具研究使用的零件數(shù)m和參與計算的極差個數(shù)g=1，可從附表一中查得)。什么是MSA？26World Class Quality Pty Ltd什么是MSA？好的測量系統(tǒng)應(yīng)該具備：統(tǒng)計穩(wěn)定性： 只有正常原因 沒有異常原因測量系統(tǒng)的變差過程的變差測量的分辨率=1/10*5.15*過程變差線性較好保證測量結(jié)果的一致性;27World Class Quality

9、Pty Ltd測量系統(tǒng)重復(fù)性和再現(xiàn)性占總過程變差的百分比（%R&R）的可接受性準(zhǔn)則：低于10% 測量系統(tǒng)可接受；10%至30% 根據(jù)應(yīng)用的重要性、量具成本和維修的費用等可能是可接受的；大于30% 測量系統(tǒng)需要改進。測量系統(tǒng)R&R的接受準(zhǔn)則29World Class Quality Pty Ltd什么時候進行MSA？測量系統(tǒng)研究準(zhǔn)備計劃要使用的方法；確定評價人的數(shù)量、樣品數(shù)量及重復(fù)讀數(shù)次數(shù)；從日常操作該儀器的人中挑選評價人；樣品必須從過程中選取并代表整個工作范圍；儀器的分辨率應(yīng)允許至少讀取特性的預(yù)期過程變差的十分之一；確保測量方法（即評價人和儀器）在按照規(guī)定的測量步驟測量特征尺寸。30World

10、 Class Quality Pty Ltd什么時候進行MSA？測量系統(tǒng)研究的注意事項測量必須按照隨機順序進行；不應(yīng)讓評價人知道正在檢查零件的編號；測量讀數(shù)應(yīng)估計到可得到的最接近的數(shù)字；研究工作應(yīng)由知其重要性且仔細(xì)認(rèn)真的人員進行；每一位評價人在整個研究過程中應(yīng)采用相同的測量方法。31World Class Quality Pty Ltd如何進行MSA？偏倚或線性：獨立樣本法圖表法平均值標(biāo)準(zhǔn)差控制圖穩(wěn)定性：平均值極差或平均值標(biāo)準(zhǔn)差控制圖32World Class Quality Pty Ltd如何進行MSA？重復(fù)性與再現(xiàn)性極差法； 測量變異近似值； 只提供總體情形；平均值極差控制圖法； 把變異分

11、為重復(fù)性和再現(xiàn)性；方差分析法； 把變差分為四類：零件、評價人、零件與評價人的交互作用、量具重復(fù)性誤差。33World Class Quality Pty Ltd平均值極差控制圖法34World Class Quality Pty LtdGage R&R示例研究測量系統(tǒng)R&R計算和分析35World Class Quality Pty LtdGage R&R示例研究分析報表36World Class Quality Pty Ltd自動測量設(shè)備的Gage R&R研究EV反映系統(tǒng)內(nèi)偏差；AV反映系統(tǒng)間偏差；對自動測量設(shè)備，測量過程與人員的技術(shù)無關(guān)，不必分析AV；多臺自動測量設(shè)備，AV反映測定設(shè)備之間的偏差。37World Class Quality Pty Ltd自動測量設(shè)備的Gage R&R研究1個評價人，10個零件，測量每個零件210次計算步驟：1）計算每個零件的標(biāo)準(zhǔn)方差；2）計算平均的標(biāo)準(zhǔn)方差sBar；3）估計過程偏差（sBar/c4)；4) %P/T=(6*sBar/c4)/(USL-LSL)*100；n2345678910c40.79790.88620.92130.94000.95150.95940.96500.96930.972738World Class Quality Pty Ltd討論相關(guān)分析的應(yīng)用