测量系统分析培训.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,质量统计工具,测量系统分析,(MSA),培训,制造管理部质量室,12月10日,测量系统分析培训,第1页,目录,2,测量系统基础知识,一,测量系统基本要求,二,一,计数型测量系统分析,四,一,计量型测量系统分析,三,测量系统分析培训,第2页,3,测量系统分析基础知识,一,测量系统分析培训,第3页,测量系统分析基础知识,一,4,(,一,).,测量,主要性,PROCESS,原料,人,机,法,环,测量,测量,结果,合格,不,合格,测量,PROCESS,原料,人,机,法,环,测量,测量,结果,合格,不,合格,测量,PROCESS,原料,人,机,法,环,测量,测量,结果,合格,不,合格,假如测量出现问题，那么合格产品可能被判为不合格，不合格产品可能被判为合格，此时便不能得到真正产品或过程特征。,所以，要确保测量结果准确性和可信度。,测量系统分析培训,第4页,测量系统分析基础知识,一,5,(,二,).,测量误差,测量误差,Y=x +,测,量值 =真值(,True Value)+,测,量,误,差,戴明說沒有真,值存在,一致,测量系统分析培训,第5页,测量系统分析基础知识,一,6,(,三,).,测量误差起源,测量误差,1.,分辨能力（分辨率）,2.,精密度,(,重复性,),3.,准确度,(,偏差,),4.,损坏,5.,不一样仪器与夹具间差异,6.,不一样使用人员间差异,(,再现性,),7.,使用不一样方法造成差异,8.,不一样环境所造成差异,测量系统分析培训,第6页,测量系统分析基础知识,一,7,(,四,).,测量变异说明,测量系统分析培训,第7页,测量系统分析基础知识,一,8,(,五,).,为何进行测量系统分析,即使量具经过检定或校准，因为人、机、料、法、环、测等六方面（,5M1E,）原因，会带来测量误差。,检测设备检定或校准不能满足实际测量需要。,所以，还需要对测量系统进行评价，分析测量结果变差，从而确定测量系统质量，以满足测量需要。,满足,QS9000、ISO/TS16949,标准要求：,ISO/TS16949:,标准7.6.1要求：,为分析出现在各种测量和试验设备系统测量结果变差，必须进行适当统计研究。此要求必须适合用于在控制计划中提及测量系统。这些分析方法以及接收准则使用必须符合用户测量系统分析参考手册。,采取其它分析方法和接收准则必须取得用户同意。,测量系统分析培训,第8页,测量系统分析基础知识,一,9,(,六,).,测量系统分析目标,利用统计分析方法，确定测量系统测量结果变差（测量误差），了解变差起源。,确定一个测量系统质量，而且为测量系统改进提供信息。,确保所用统计分析方法及判定准则一致性。,测量系统分析培训,第9页,测量系统分析基础知识,一,10,(,九,).,测量系统分析基本知识和概念,1.,术语,测量,：赋值给详细事物以表示他们之间关系。而赋予值定义为,测量值,。,量具,：任何用来取得测量结果,装置,，经惯用来特指用在车间装置，包含用来测量合格不合格装置。,测量系统,：用来对被测量特征赋值操作、程序、量具、设备、软件以及操作人员,集合,。,测量系统分析培训,第10页,测量系统分析基础知识,一,11,2.,测量系统组成,测量,系统,人,机,料,法,环,操作人员,量具/测量设备/工装,被测材料/样品/特征,操作方法、操作程序,工作环境,测量系统分析培训,第11页,测量系统分析基础知识,一,10,3.,测量系统统计特征,通常使用测量数据统计特征来衡量测量系统质量：,n,Discrimination,分辨,力(,ability to tell things apart),;,n,Bias,偏倚,;,n,Repeatability,重复性,;,n,Reproducibility,再现性,;,n,Linearity,线性,;,n,Stability,稳定性,。,测量系统分析培训,第12页,测量系统分析基础知识,一,13,4.,分辨力（率）,定义：指测量系统检出并如实指示被测特征中极小改变能力。,传统是公差范围十分之一。提议要求是总过程6,(,标准偏差)十分之一。,T,10,30,测量系统分析培训,第13页,测量系统分析基础知识,一,14,分辨力（率）,分辨率差,分辨率好,测量系统分析培训,第14页,测量系统分析基础知识,一,15,5.,偏倚(,Bias),：,基准值,观察平均值,偏倚,偏倚,：是测量结果,观察,平均值,与,基准值,差值。,基准值取得能够经过采,用更高级别测量设备进,行屡次测量，取其平均值,来确定,。,测量系统分析培训,第15页,测量系统分析基础知识,一,16,6.,重,复,性(,Repeatability,重,复,性,重复性：,是由,一个,评价人，采取,同一个,测量仪器，屡次测量,同一,零件,同一,特征时取得测量值变差。,（,4,同）,测量系统分析培训,第16页,测量系统分析基础知识,一,17,重复性不好可能原因包含,：,零件（样品）内容：形状、位置、表面加工、锥度、样品一致性；,仪器内部：修理、磨损、设备或夹紧装置故障，质量差或维护不妥；,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、清洁度短期起伏改变；,违反假定,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）。,测量系统分析培训,第17页,测量系统分析基础知识,一,18,7.,再现性,(,Reproducibility,）：,测量系统分析培训,第18页,测量系统分析基础知识,一,19,再现性差潜在原因包含：,零件（样品）之间：使用一样仪器、一样操作者和方法时，当测量,零件类型为,A,、,B,、,C,时均值差。,仪器之间：一样零件、操作者和环境，使用仪器,A,、,B,、,C,等均值差。,注意：在这种研究情况下，再现性错误常与方法和,/,或操作者混同。,标准之间：测量过程中不一样设定标准平均影响,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,方法等造成均值差。,评价人（操作者）之间：评价人,A,、,B,、,C,等训练、技术、技能和经验,不一样造成均值差。对于产品及过程资格以及一台手动测量仪器，推荐,进行此研究。,环境之间：在第,1,、,2,、,3,等时间段内测量，由环境循环引发均值差。,这是对较高自动化系统在产品和过程资格中最常见研究。,违反研究中假定。,仪器设计或方法缺乏稳健性。,操作者训练效果。,应用,零件尺寸、位置、观察误差（易读性、视差）。,测量系统分析培训,第19页,测量系统分析基础知识,一,20,8.,稳定性（,Stability,）：,稳定性,时间,1,时间,2,稳定性,：是测量系统在某,连续时间,内,测量,同一,基准或,零件,相同,特征,时取得,测量值,总变差。,测量系统分析培训,第20页,测量系统分析基础知识,一,21,9.,线性（,Linearity,）：,线性,是在量具预期工作范围内，偏倚值差值：,能够用整个仪器量程范围内偏移之差（或偏差）量度来度量样本线性度。假如偏移在整个量程范围内不变，则含有很好线性度。,测量系统分析培训,第21页,测量系统分析基础知识,一,22,9.,线性（,Linearity,）：,测量系统分析培训,第22页,23,测量系统分析基本要求,二,测量系统分析培训,第23页,测量系统分析基本要求,二,24,(,一,).,测量系统分析,测量系统变差类型：,偏倚、重复性、再现性、稳定性、线性,测量系统特征可用以下方式来描述：,位 置,：,稳定性、偏倚、线性,。,宽度或范围：,重复性、再现性。,测量系统分析培训,第24页,25,(,二,).,测量系统要求,准确度,Accuracy,准确度,Precision,测,量,系统基本要求,+,线性（,Linearity,）,偏倚（,Bias,）,稳定性（,Stability,）重复性（,Repeatability,）,再现性（,Reproducibility,）,位置,宽度,测量系统分析基本要求,二,测量系统分析培训,第25页,26,1.,位置与宽度,位置,1,寬度,1,位置,2,寬度,2,标准值,测量系统分析基本要求,二,测量系统分析培训,第26页,27,2.,准确度与准确度,准确度：,描述了测量值和真实值之间差异。,准确度：,描述了使用同一工具重复测量相同部件时存在差,异。,既“不准确”也“不准确”,“准确”但“不准确”,“准确”但“不准确”,“准确”且“准确”,测量系统分析基本要求,二,测量系统分析培训,第27页,28,3.,理想测量系统,理想测量系统在每次使用时：,应只产生,“,正确,”,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测量系统，应含有,零方差、零偏倚,和所测任何产品,错误分类为零概率,统计特征。,测量系统分析基本要求,二,测量系统分析培训,第28页,29,4.,测量系统应含有特征,测量系统必须处于,统计控制,中,，这意味着测量系统中变差只能是因为普通原因而不是因为特殊原因造成。这可称为统计稳定性,；,测量系统变异必须比制造过程变异小,；,变异应小于公差带,；,测量精密应高于过程变差和公差带二者中精度较高者，普通来说，,测量精度是过程变异和公差带二者中精度较高者十分之一；,测量系统统计特征可能随被被测项目标改变而改变。若真如此，,则测量系统最大变差应小于过程变差和公差带二者中较小者。,测量系统分析基本要求,二,测量系统分析培训,第29页,30,5.,影响测量系统原因,普通原因：造成变差一个原因，它影响被研究过程输出全部单,值，在控制图分析中，它表现为随机过程变差一部分。亦称为：,不可防止原因、非人为原因、共同性原因、普通性原因、偶然,原因、机遇原因等。它是属于控制状态变异。,过程中只有普通原因变差。假如仅存在变差普通原因，伴随,时间推移，过程输出形成一个稳定分布并可预测。,测量系统分析基本要求,二,测量系统分析培训,第30页,31,特殊原因,：一个间断性、不可预计、不稳定变差根源，有时候,被称为可查明原因。存在它信号是：存在超出控制限点或存在控,制限之内链或其它非随机性图形。亦称为：可防止原因、人为,原因、局部性原因、非机遇原因等。不可让它存在，必须追查原,因，采取必要行动和办法，使过程恢复正常控制状态，不然会造成,很大损失。,过程中有特殊原因变差。假如存在变差特殊原因，伴随时间,推移，过程输出不稳定。,测量系统分析、控制原因就是要消除特殊特殊原因引发变差。,测量系统分析基本要求,二,测量系统分析培训,第31页,32,6.,测量系统中数据类型：,计量型数据（,Variable data,）,指定量数据，可用测量值来分析。比如：用毫米表示轴,承轴颈直径、用牛顿表示关门力、用百分数表示电解液,浓度、用牛顿,米表示紧固件力矩、,X-R,图、,X-S,、中位,数、单值和移动极差控制图,等都用于计量型数据。,计数型数据（,Attribute data,）,能够用来统计和分析定性数据。比如：要求标签出现、,全部要求紧固件安装、经费汇报中不出现错误等特征量即,为计数型数据例子。其它例子如一些原来就可测量（即,能够作为计量型数据处理）只是其结果用简单,“,是,/,否,”,形式来统计，比如：用经过,/,不经过量具来检验一根轴,直径可接收性，或一张图样上任何设计更改出现，计数,型数据通常以不合格品或不合格形式搜集，它们经过,P,、,np,、,U,和,C,控制图,来分析。,测量系统分析基本要求,二,测量系统分析培训,第32页,33,计量型测量系统分析,三,测量系统分析培训,第33页,34,(,一,).,数据法研究“双性”：重复性和再现性,计量型测量系统分析,三,1.,作业步骤：,1,）作业准备,（,1,）确定,M,名操作者,A,、,B,、,C,，选定,N,个被测零,件，按,1,、,2,、,，编号。被选定零件尽可能反应,整个过程变差。,（,2,）测取数据：,A,以随机次序测取全部数据并统计,之，,B,、,C,在不知他人测量结果前提下，以一样方,法测量各零件数据并统计之。,（,3,）再以随机次序重复上述测量,r,次,(,如,2,3,次,),测量系统分析培训,第34页,35,计量型测量系统分析,三,2,）数据处理,-,极差计算,(1),分别计算每个操作者对各个零件进行,r,次测量极差,R,aj,R,bj,R,cj,;,j,=1,2,.,N,;,(2),计算每个操作者平均极差,R,a,R,b,R,c,.,R,m,;,(3),总平均极差,R,（,R,a,+,R,b,+.+,R,m,)/,M,;,(4),计算控制限,UCL,R,=,RD,4,LCL,R,=,RD,3,D,3,，,D,4,可依据试验次数,r,查表，,当,r,7,时，,D,3,=0,。,测量系统分析培训,第35页,36,3,）数据处理,-,均值计算,计量型测量系统分析,三,测量系统分析培训,第36页,37,4,）数据分析,计量型测量系统分析,三,以下计算变差均以,99%,正态概率为基础，,即变差,5.15,重复性,设备变差（,EV,）,EV,RK,1,当试验次数：,r,2,，,K,1,4.45,r,3,，,K,1,3.05,测量系统分析培训,第37页,38,2.,重复性示例,计量型测量系统分析,三,测量系统分析培训,第38页,39,3.,再现性分析,计量型测量系统分析,三,再现性评价人变差（,AV,）,AV,（,X,DIFF,K,2,）,2,（,EV,2,/nr,）,2,其中，当评价人,m=2,人时，,K,2,0.7071,当评价人,m=3,人时，,K,2,0.5231,n,为零件数，,r,为试验次数。,若根号内为负值，则,AV,缺省为,0,。,测量系统分析培训,第39页,40,计量型测量系统分析,三,再现性示例,测量系统分析培训,第40页,41,4.,零件间变差（,PV,）,计量型测量系统分析,三,零件间变异：是指同一人或不一样人使用同一量具测量,不一样零件之相同特征所得之变异。,PV=Rp K,3,其中,:Rp,为样品平均值极差,K,3,=5.15/d,2,注,:d,2,取决于零件数,(n),当,n=10,时,d,2,=1.72,(,每件测,3,次,）,测量系统分析培训,第41页,42,零件间变差（,PV,）示例：,计量型测量系统分析,三,测量系统分析培训,第42页,43,计量型测量系统分析,三,惯用参数表,d2,测量系统分析培训,第43页,44,5.,测量系统双性：,计量型测量系统分析,三,测量系统双性（,GRR,或,R&R,）,R&R,（,EV,）,2,（,AV,）,2,总变差,(TV),TV,（,R&R,）,2,（,PV,）,2,各变差占总变差百分比,%AV=AV/TV 100%,%R&R=R&R/TV 100%,%PV=PV/TV 100%,%EV=EV/TV 100%,计算数据分级数（,ndc,）,分级数（,ndc,）,=1.41 PV/R&R,ndc,取整数，且必须,5,。,可区分类别数,测量系统分析培训,第44页,45,计量型测量系统分析,三,样本容量,A2,D3D4,2,1.880,0,3.267,3,1.023,0,2.575,4,0.729,0,2.282,5,0.577,0,2.115,6,0.483,0,2.004,7,0.419,0.076,1.924,8,0.373,0.136,1.864,9,0.337,0.184,1.816,10,0.308,0.223,1.777,11,0.285,0.256,1.744,12,0.266,0.284,1.716,13,0.249,0.308,1.692,14,0.235,0.329,1.672,15,0.223,0.348,1.652,控 制 常 数 图,量具,GR&R/R&R,分析方法,测量系统分析培训,第45页,46,6.%GRR,或,%R,R,接收准则,计量型测量系统分析,三,a,）、,%R,R,测量值随,OP,变动,测量值随部品变动,对于部品,10,，,OP,有较大分歧；,全部点落在管理界限内,良好,大部分点落在管理界限外,主变动原因：部品变动,良好,测量系统分析培训,第59页,60,5.,再看一个案例：,计量型测量系统分析,三,1,）现在有以下一组数据，将其填入MINITABLE表格,测量系统分析培训,第60页,61,计量型测量系统分析,三,2,）数据处理,将数据填入填入后选择数据叠加列,测量系统分析培训,第61页,62,计量型测量系统分析,三,将C1至C10选择为叠加列,堆叠数据选择储存在当前工作表,将储存列,3,）,数据堆叠,测量系统分析培训,第62页,63,计量型测量系统分析,三,4,）填入操作次数,将零件号储存于C13列,有1到10十个样品零件，步长为1,每个零件被检测了9次,测量系统分析培训,第63页,64,计量型测量系统分析,三,5,）图表输出结果：,测量系统分析培训,第64页,65,计量型测量系统分析,三,6,）分析：,Gage R&R,重复性,再现性 高度越靠近,0,越好。即表明,:,测试系统产生误差很小。,A.,变异分量分析：,测量系统分析培训,第65页,66,计量型测量系统分析,三,尽可能多超出管理界限为好。,要是超出,R Chart,界限，就得调查其原因，并重新测定。,B.,控制图：,每个产品测量,3,次，这,3,次最大值减去最小值即为每个样品极差（最大值,-,最小值,=,样本极差）,每个点值代表：测量员每个产品测量,3,次求取平均值,测量系统分析培训,第66页,67,计量型测量系统分析,三,C.,零件：,测量值随部品变动,数字“,1,”代表产品编号，圈内所代表点为每个产品所测量值所在位置，因为一共有,3,个测量员，每个人测量,3,次，所以图中一共有,9,个圆圈点。折线所连点为,9,次测量数值平均值,-,即最大带有“,+,”号圆圈。,测量系统分析培训,第67页,68,计量型测量系统分析,三,D.,操作者之间：,作业者之间最好没有差异。,差异大，寻求其原因！,10,个产品，每个产品测量,3,次，所以每个测量员位置上共有,30,个点。横线所连得带有“,+,”点为,30,次测量所得平均值。,测量系统分析培训,第68页,69,计量型测量系统分析,三,E.,操作者与零件交互作用：,3,位测试者对,10,个标本测试值曲线图。,每名测试者对标本测试值一致为好！,依据点重合度及差异大小能够察看某个产品测量时是否出现问题，以查找原因所在。,为,B,控制图中,Xbar,3,个操作者图重合到一个坐标系内进行查看。,测量系统分析培训,第69页,70,计量型测量系统分析,三,可区分类别数应5，量具灵敏度,Policy,：,测定系统良好时，零件P,值,0.05,。,此例子中，操作者,P,值,5，量具灵敏度,EV,0.0022,AV,0.0015,%GRR,1.43%,测量系统分析培训,第71页,72,(,五,).,练习,计量型测量系统分析,三,测量系统分析培训,第72页,73,计数型测量系统分析,四,测量系统分析培训,第73页,74,(,一,).,计数型量具,计数型测量系统分析,四,就是把各个零件与一些指定限值相比较，假如满足限件则接收该零件不然拒收。,计数型量具只能指示该零件被接收或拒收。,计数型测量系统分析方法有：,小样法；,大样法。,测量系统分析培训,第74页,75,(,二,).,小样分析法,计数型测量系统分析,四,选取二十个零件来进行,，其中应,有一些零件稍许高或低于规范限值（,仅少许,超出范围，普通为,2-3,件）。,选取二位评价人员以一个能预防评价人偏倚方式两次测量全部零件。,全部测量结果(每个零件测四次),必须,一致则接收该量具，不然应改进或重新评价，或找到一个可接收替换测量系统。,4,小样法接收准则：,全部零件,4,次测量结果一致时，接收测量系统；任何一个零件,4,次测量结果不一致时，不接收测量系统。,测量系统分析培训,第75页,76,小样法数据：,计数型测量系统分析,四,测量系统分析培训,第76页,77,(,三,).,大样法分析法,计数型测量系统分析,四,对于某计数型量具，用量具特征曲线概念来进行量具研究，,GPC,是用于评价量具,重复性和偏倚,；,这种量具研究可用于单限值和双限值量具；,对于双限值量具，假定误差是线性一致，只需检验一个限值。,普通地，计数型量具研究包含取得多个被选零件基准值。这些零件经过屡次(,m),评价，连同接收总次数(,a)，,逐一零件地统计，从这些结果就能做预计重复性和偏倚。,测量系统分析培训,第77页,78,大样分析法例：,计数型测量系统分析,四,测量系统分析培训,第78页,79,(,四,).,大样分析法步骤,计数型测量系统分析,四,选取零件；最根本是已知研究中所用零件基准值。应尽可能按实际情况等间隔选取八个零件，其最大和最小值应代表该过程范围；,八个零件必须用量具测量,m=20，,并统计接收次数(,a)；,对于整个研究，最小零件必须,a=0，,最大零件,a=20，,统计接收次数(,a)。,其余1,a19；,假如不满足这些准则，必须用量具测量更多已知其基准值零件(,X)；,假如不满足上述零件这些点可选在量具研究已测量零件测量中间点；,一直重复以上直到满足上述要求。,测量系统分析培训,第79页,80,(,五,).,大样法接收准则,计数型测量系统分析,四,KAPPA,值大于,0.75,即是能够接收,测量系统分析培训,第80页,81,(,六,).,计数型量具分析,计数型测量系统分析,四,离散型案例,（名目型）,：,gage,名目,.Mtw,背景：,3,名测定者对,30,部品重复,2,次,TEST,测量系统分析培训,第81页,82,会话结果,计数型测量系统分析,四,检验者,1,需要再教育；,检验者,3,需要追加训练；,(,重复性,),两数据不能相差较大，,不然说明检验者一致判定与标准有一定差异,个人与标准一致性,（再现性？）,测量系统分析培训,第82页,83,计数型测量系统分析,四,计数型案例,（次序型）：,散文,.Mtw,背景：,5,名测定者对,30,部品重复,2,次,TEST,测量系统分析培训,第83页,84,计数型测量系统分析,四,张四 需要再教育；,张一、张五需要追加训练；,(,重复性,),两数据不能相差较大，,不然说明检验者一致判定,与标准有一定差异,测量系统分析培训,第84页,85,(,七,).,计数型分析练习,计数型测量系统分析,四,测量系统分析培训,第85页,本工具学习完成，谢谢！,测量系统分析培训,第86页,