测量系统研究分析控制程序.doc

有限公司程序文件
编号：DT/CX-15
标题：
测量系统分析控制程序
版号：A/0
页码：1/5

1 目的
通过MSA，了解测量变差的来源，判断测量系统能否被接受及测量系统的主要问题所在，并针对问题适时采取纠正措施。
2 范围
适用于本公司产品质量控制计划中列出的测量系统。
3 职责
3.1 质量部负责编制MSA计划并组织实施。
3.2 相关部门负责配合做好MSA工作。
4 工作程序
4.1 测量系统分析（MSA）的时机
4.1.1 初次分析应在试生产中且在正式提交PPAP之前进行。
4.1.2 一般每间隔1年应实施一次MSA。
4.1.3 在出现以下情况时，应适当增加分析频次和重新分析：
a）量具进行了较大的维修。
b）量具失准时。
c）顾客需要时。
d）重新提交PPAP时。
e）测量系统发生变化时。
4.2 测量系统分析的准备要求
4.2.1 制定MSA计划，包括以下内容：
a）确定需分析的测量系统。
b）确定用于分析的待测参数/尺寸或质量特性。
c）确定分析方法：对计量型测量系统，可采用极差法和均值极差法；对计数型测量系统，可采用小样法。
d）确定测试环境：应尽可能与测量系统实际使用的环境条件相一致。
e）对于破坏性测量，由于不能进行重复测量，可采用模拟的方法并尽可能使其接近真实分析（如不可行，可不做MSA分析）。
f）确定分析人员和测量人员。
g）确定样件数量和重复读数次数。
4.2.2 量具准备
a）应针对具体尺寸/特性选择有关作业指导书指定的量具，如有关作业指导书未明确规定某种编号的量具，则应根据实际情况对现场使用的一个或多个量具作MSA分析。
b）确保要分析的量具是经校准合格的。
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c）仪器的分辨力i一般应小于被测参数允许差T的1/10，即i＜T/10。在仪器读数中，如有可能，读数应取至最小刻度的一半。
4.2.3 测试操作人员和分析人员的选择
a）在MSA分析时，测试操作人员和分析人员不能为同一人，测试操作人员实施测量并读数，分析人员作记录并完成随后的分析工作。
b）应优先选择通常情况下实际使用所选定的量具实施测试的操作工/检验员作为测试操作人员，以确保测试方法和测试结果与日后的正式生产或过程更改的实际情况相符。
c）应选择熟悉测试和MSA分析方法的人员作为分析人员。
4.2.4 分析用样件的选择
a）样件必须从实际生产或检验过程中选择，并考虑尽可能代表实际生产中存在的所有产品变差（可根据生产特点在一天或几天内生产出的产品中抽取）。
b）如果一个量具适用于多个规格产品的尺寸/特性测量，在作该量具的MSA分析时，应选择其中一个过程变差最小的规格产品作为样件以避免过大的零件变差造成分析结果的不准确。
c）给每个样件编号并加上标签，但应避免测试操作人员事先知道编号以确保按随机顺序测量。
4.3 计量型测量系统分析——均值和极差法
当测试用零件多于300件且有足够的时间时，可采用均值和极差法对计量型测量系统进行分析。
4.3.1 数据的收集
采用《量具重复性和再现性数据表（均值和极差法）》收集数据，数据收集程序如下：
a）取得包含10个零件的一个样本，代表过程变差的实际或预期范围。
b）指定操作者a、B和C，并按1－10给零件编号，使操作者不能看到这些数字。
c）让操作者A以随机的顺序测量10个零件，并将结果记录在第1行。让测试人B和C测量这10个零件并互相不看对方的数据，然后将结果分别填入第6行和第11行。
d）使用不同的随机测量顺序重复上述操作过程，把数据填入第2、7和12行，在适当的列记录数据。例如，第一个测量的零件是7，则将测试结果记录在标有第七号零件的列内，如果需要试验3次，重复上述操作，将数据记录在第3、8和13行。
e）如果操作者在不同的班次，可以使用一个替换的方法。让操作者A测量10个零件，并将读数记录在第1行。然后，让操作者按照不同的顺序重新测量，并把结果记录在第2行和第3行。操作者B和C也同样做。
4.3.2 收集数据后的计算
量具的重复性和再现性的计算如“数据表”《量具重复性和再现性数据表（均值和极
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差法）》和“报告表”《量具重复性和再现性分析报告（均值和极差法）》所示。“数据表”记录了所有研究结果，“报告表”记录了所有识别信息和按规定公式进行的所有计算。收集数据后的计算重新如下：
a）从第1、2、3行中的最大值减去它们中的最小值，把结果记入第5行。在第6、7和8行，第11、12和13行重复这一步骤，并将结果记录在第10和15行（数据表《量具重复性和再现性数据表（均值和极差法）》）。
b）把填入第5、10和15行的数据变为正数。
c）将第5行的数据相加并除以零件数量，得到第一个操作者的测量平均极差。同样对第10和15行的数据进行处理得到和。
d）将第5、10和15行的数据（、、）转记到第17行，将它们相加并除以操作者数，将结果记为(所有极差的平均值)。
e）将（平均值）记入第19和20行并与D3和D4相乘得到控制下限和上限。（注：如果进行2次试验，则D3为零，D4为3.27）单个极差的上限值（UCL）填入第19行，少于7次测量的控制下限值（LCL）等于零。
f）对于极差大于计算的UCL的数据，应让同一操作者对原来所使用的零件进行重新测量，或剔除那些值并重新计算平均值。根据修改过的样本容量重新计算及限值UCL。应对造成失控状态的特殊原因进行纠正。
g）将行（第1、2、3、6、7、8、11、12和13行）中的值相加，把每行的和除以零件数并将结果填入“数据表”中最右边标有“平均值”的列内。
h）将第1、2和3行的平均值（排在最后一列）相加除以试验次数，结果填入第4行的格内。对第6、7、8和11、12、13行重复这个过程，将结果分别填入第9和第14行的，格内。
i）将第4、9和14行的平均值中的最大和最小值填入第18行中适当的空格处，并确定他们的差值，将差值填入第18行标有处的空格内。
j）将每个零件每次测量值相加并除以总的测量次数（即试验次数乘以操作者数），将结果填入第16行零件均值的栏中。
k）用最大的零件平均值（）减去最小的零件平均值（），将结果填入第16行标有的空格内。（是零件平均值的极差）
l）将16行中的值相加除以零件数得所有测量值的总平均值。
m）将、和的计算值转填入“报告表”的栏中。（表《量具重复性和再现性分析报告（均值和极差法）》）
n）在“报告表”左边标有“测量系统分析”的栏下进行计算。
o）在表格右边标有“％总变差”的栏下进行计算。
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p）检查结果确认没有产生错误。
注：表《量具重复性和再现性分析报告（均值和极差法）》中的总变差TV可用1/6公差（即1/6T）替换，相应的，“％总变差”改变为“％公差”。
4.3.3 计算结果的判断及分析
4.3.3.1 重复性（EV）＞再现性（AV）
a）量具需要维护保养。
b）应重新设计量具，使其更精密，刚度更好。
c）应改进量具的夹紧或定位装置。
d）零件内变差太大。
4.3.3.2 再现性（AV）＞重复性（EV）
a）需要对员工进行如何使用量具和读数的培训。
b）量具刻度盘上的刻度值不清楚。
c）需要某种夹具来帮助员工，以提高操作的一致性。
4.3.3.3 测量系统的接受准则
测量系统是否被接受由％GRR和ndc决定。
a）％GRR决定原则
① ％GRR＜10％——测量系统可接受。
② ％GRR在10％－30％之间——在权衡应用的重要性、量具成本、维修费用等基础上，可以考虑接受。
③ ％GRR＞30％——测量系统不能接受。应努力找出问题所在，并加以纠正，然后再进行测量系统分析。
b）分级数ndc决定原则
ndc应该大于或等于5，即ndc≥5，说明测量系统有足够的分辨力。
4.4 计量型测量系统分析——极差法
当测试用零件少于300件或测试用零件虽超过300件但无足够的分析时间时，可采用极差法对计量型测量系统进行分析。
4.4.1 数据的收集与计算
a）选择a）B两位操作者和5个样件。
b）每个操作者随机测量每个零件各一次，测量结果记录在《量具研究表（典型极差法）》中。
c）计算出每个样件的极差Ri（即操作者A获得的测量结果与操作者B获得的测量结果的绝对值）：
Ri ＝∣A－B∣
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式中：A——操作者A的测量结果
B——操作者B的测量结果
d）计算出平均极差
＝ ∑Ri /5
e）计算测量变差GRR
GRR ＝/d2*
式中：d2*＝d2*（2,5）＝1.19
f）计算测量变差GRR占过程总变差TV的百分率％GRR
％GRR＝GRR/TV×100%
注：式中过程总变差TV可用1/6公差（即1/6T）替换。
4.4.2 计算结果的分析
％GRR是评价测量系统能否被接受的重要指数，％GRR值划分为三类：
a）％GRR＜10％——测量系统可接受。
b）％GRR在10％－30％之间——在权衡应用的重要性、量具成本、维修费用等基础上，可以考虑接受。
c）％GRR＞30％——测量系统不能接受。应努力找出问题所在，并加以纠正，然后再进行测量系统分析。
4.5 计数型测量系统分析——小样法
4.5.1 确定两位操作者A和B，并选择20个零件。
注：在选取20个零件时，可有意识的选择一些稍许低于或高于规范限值的零件。
4.5.2 每位操作者随机地将每个零件测量2次，将结果记录在《计数型测量系统分析表（小样法）》中。
注：表中用符号“NG”表示不合格品，用“G”表示合格品。
4.5.3 对量具进行分析评价
如果每个零件的测量结果（每个零件4次）一致，则接受该量具，否则应改进或重新评价该量具。如果不能改进该量具，则拒收并应找到一个可接受的替代的测量系统。
[相关文件]
无
[相关记录]
《量具重复性和再现性数据表（均值和极差法）》
《量具重复性和再现性分析报告（均值和极差法）》
《量具研究表（典型极差法）》
《计数型测量系统分析表（小样法）》
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