课程结构
知识准备
计量型MSA 计数型MSA
偏倚
线性
稳定性
R&R
小样法
大样法
测量分类
• 计量型数据:可以用数字表达的质量特性数据
• 计数型数据:只能给出定性的结果的检测数据
抢答:
你所熟悉的测量系统有哪些?计数型和计量型各3项。
准确度 accuracy
• 与真值或可接受的参考值“接近”的程度
• 包括了位置及宽度误差的影响
偏倚 bias
• 一个被测特性的多次测量值的平均值与基准值的差值
• 测量系统的系统误差分量
稳定性 stability
• 测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件的单一特性时
获得的测量值的总变差
• 偏倚随时间的变化
线性 linearity
• 在工作范围上测量不同大小的特性时,其偏倚可能是不同的。
• 整个操作范围的多个并且独立的偏移误差的相互关系
• 测量系统的系统误差分量
精确度 precision
• 重复读数彼此之间的“接近度”
• 测量系统的随机误差分量
重复性 repeatability
• 同一评价人,采用同一测量仪器,多次测量同一零件
的同一特性时获得的测量值变差
• 在固定和规定的测量条件下连续(短期)试验变差
• 系统内变差
• 基准不是必须的
• 影响所有的随机测量结果
再现性 reproducibility
• 不同的评价人,采用相同的测量仪器,测量同一零件的同一
特性时测量平均值的变差
• 对于产品和过程条件,可能是评价人、环境(时间)或方法
的误差
• 系统间(条件)变差
• 包括重复性、实验室、环境及评价人影响
A
再现性
操作者
C B
GRR或量具R&R
• 测量系统重复性和再现性合成的评估
• 测量系统能力
• 依据使用的方法,可能包括或不包括时间影响
参考值
G R R
A操作者 C B
测量系统变差的影响和原因
测量系统变差
测量
样本采集
样本准备
材料 操作者 方法
培训
习惯
视力
人机工
程
检验方法
技巧
标准
工具 环境
分辨率
校准
重复性
线性
偏倚
震动
温度
湿度
照明 这是测量系统的一
些变差,你还能够
想起其他的吗?
变异源
观测值变差
评价人变差(再现性)
产品/制程变差
线性准确度(偏倚) 稳定性 重复性
测量系统变差
量具变差
对产品决策的影响
• 减少过程变差,没有零件产生在 II 区
• 减少测量系统误差从而减小 II 区域的面积,因而生产的所有零件
将在 III 区域,这样就可以最小限度地降低做出错误决定的风险
LSL USL
I II II IIII
Bad is bad
Bad is badGood is good
Confused area Confused area
进行MSA的时机与准则
测量系统的评定
• 第一阶段
– 了解该测量过程并确定该测量系统是否满足我们的需要
– 确定该测量系统是否具有所需要的统计特性,此项必须在
使用前进行
– 发现哪种环境因素对测量系统有显著的影响,例如温度、
湿度等,以决定其使用之空间及环境
测量系统的评定
• 第二阶段
–测量系统持续具有恰当的统计特性
–通常用稳定性分析、偏倚分析、R&R分析等方法
分析时机
• 新生产之产品PV有不同时
• 新仪器,EV有不同时
• 新操作人员,AV有不同时(appraiser)
• 易损耗之仪器必须注意其分析频率
第
一
阶
段
第
二
阶
段
测量系统研究的准备
• 先计划将要使用的方法
– 是否评价人在校准或使用仪器中产生影响
– 利用工程判断、直观观察、或量具研究决定
– 有些测量系统的再现性(不同人之间)影响可以忽略,例如
按按钮,打印出一个数字
测量系统研究的准备
• 确定评价人数量
– 评价人的选择应从日常操作该仪器的人中选出
• 确定样品数量:
– 尺寸的关键性 - 关键尺寸需要更多的样品和/或试验
– 零件规格 - 大而重的零件可规定较少样品及较多试验
测量系统研究的准备
• 样品选择取决于测量系统研究的设计
– 对于产品控制 - 符合/不符合产品特定规格
• 样品的选择无需覆盖整个规格范围
– 对于制程控制 - 过程稳定性,方向及自然变差的符合情况
• 样品必须从过程中选取并代表整个工作范围
不具代表性的取法 具代表性的取法
接受淮则 - 位置误差
• 偏倚和线性
– 测量系统的偏倚或线性的误差与零误差差别较明显或是超出
量具校准程序确立的最大允许误差,那么它是不可接受的
– 重新进 行校准或偏差校正以尽可能地减少该误差
接受准则 - 宽度误差
• R&R
– 测量系统变差所掩盖掉的生产制造过程变异性的百分比或零件公
差的百分比
– 对特定的测量系统最终的接受准则取诀于测量系统的环境和目的,
而且应该取得顾客的同意
– 误差低于10%一通常认为测量系统是可接受的。
– 误差在10%到30%之间一基于应用的重要性、测量装置的成本、
维修的成本等方面的考虑,可能是可接受的。
– 超过30%——认为是不可接受的一应该作出各种努力来改进测量
系统 抢答:
1-公司内部目前的接受准则是什么?
2-计数型的呢?如何判定?
计量型MSA-准确度研究
偏倚和线性
• 仅演示excel或Minitab计算
过程
• 计算方法或原理不作讲解,
但学有余力的学员可以课
后交流。
稳定性
• 需要掌握该方法
• 结合实际进行选用
稳定性
• 取一个样本并建立相对于可溯源标准的基准值
• 定期(天,周)测量标准样本3~5次,样本容量和频率应该
基于对测量系统的了解
• 将数据按时间顺序画在x&R或X&S控制图上
稳定性
• 结果分析
–建立控制限并用标准控制图分析评价失控或
不稳定状态
稳定性 - 案例
10/16 10/22 10/28 11/12 11/18 11/19 1/15 6/19 10/12 11/20 12/9
1/12 2/13 3/20 4/11 5/20 6/19 6/28 7/6 07/21 8/9 8/22
9/7 9/11 10/9
稳定性 - 案例
计量型MSA-精确度研究---R&R
必须掌握,考查重点
R&R 研究
• 忽略零件内的变差(如圆度,锥度,平面度等)
• 不仅是量具本身和相关的偏倚、重复性等,还包括被检查的
零件的变差
• 以统计稳定为前提的
• 方法
– 平均值和极差法
– 方差分析法
R&R 研究 - 平均值和极差法
• 选择 5 -10 件零件以用于测量系统分析
• 选择2 - 3 名评价人
• 评价人重复测量零件2 - 3 次
• 以随机顺序测量零件并记录测量结果
• 确保评价人无法看到数字
• 评价人不可看到互相的数值
• 极差图
– 若有不受控的点,了
解原因
– 处理后,去除不受控
的点,重新计算
S
a
m
p
l
e
R
a
n
g
e
2
1
0
_
R=1
U CL=2 .5 7 4
LCL=0
A B C
• 平均值图。
– 控制限内的区域表示测量的敏
感性(干扰),由于研究中所
使用的零件组代表了过程变差,
大约一半或一半以上的平均值
应落在控制限以外
– 如果数据呈现这样的图形,则
测量系统应该是适合进行检验
出零件之间的变差,以及能为
过程的分析和控制提供有用的
信息
– 如果少于一半的数据点落在控
制限之外,则测量系统的有效
分辨率不足,或者样本不能代
表预期的过程变差
S
a
m
p
l
e
M
e
a
n
9
6
3
_
_
X=3 .9 2 2
U CL=4 .9 4 5
LCL= 99
A B C
R&R 接收准则
• 如果图示分析法没有发现特殊原因的变差
– % R&R <10% 测量系统可以接受
– 10%≤% R&R<30% 可能是可以接受,实际上在许多情况
下都是可以接受的
– R&R>30% 测量系统不可接受,需要进行改进
• ndc
–覆盖预期的产品变差所用不重叠的95%置信区间的数量
– ndc取整数,应该大于等于5
R&R 分析
• 重复性比再现性大的原因
–仪器需要维护
–量具应重新设计来提高刚度
–夹紧和检验点需要改进
–存在过大的零件内变差
R&R 分析
• 再现性比重复性大的原因
–评价人需要更好的培训如何使用量具仪器和读数
–量具刻度盘上的刻度不清楚
–需要某种夹具帮助评价人提高使用量具的一致性
小样法
小样法
• 小样法通过选取20个零件来进行,然后两位评价人以一种能防止评
价人偏倚的方式两次测量所有零件,选取的20个零件中,一些零件
会少许低于或高于规范限值
• 若所有测量结果(每个零件4次)一致则接受该量具,否则须改进
量具或重新评价,若量具不能改进,该测量系统不被接受
LSL USL
I II II IIII
Bad is bad Bad is badGood is good
Confused area Confused area
讨论:
该方法与公司内
部目前使用的
Kappa法有何区
别和联系?
• 假设检验分析法
该方法是汽车行业MSA第四版推荐的方法之一,仅
供学有余力的学员课后提升。
一般借助Minitab完成。
有兴趣的学员可事先与讲师取得联系。
回顾-常用MSA方法一览表
Kappa
大于