五大工具-MSA(详细版)
PTSH
33
偏倚
▪ 偏倚=测量均值- 参考值
▪ 偏倚百分比=偏倚/过程变差 过程变差= 6
▪ 为了确定过程分布中的某一点上测量系统是否发生偏倚,有
必要获得一个零件的可接受的参考值
参考值
测量值的均值
▪ 两种确定偏倚的方法:
偏倚
独立样品法和图表法
PTSH
34
独立样品法
(1) 取一个已知参考值的样品。如果不能获得参考值,就在生
▪ 测量系统分析的目的和作用 ▪ 测量系统的基本概念 ▪ 重复性和再现性分析 ▪ 测量系统的稳定性、偏倚和线性 ▪ 属性值数据测量系统的分析方法 ▪ 测量系统改进
PTSH
20
重复性和再现性(R&R)分析
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
R&R%=
MSE
100%
2 MSE
2 P
d
2
,
d
* 2
是由测量轮数和操作者的数量所决定的系数
PTSH
25
重复性和再现性的分析方法:平均值和极差法
数据分级: NDC=1.41(PV/GRR)
分级数目 1
2-4
控制
只有下列情况才可用与控 制:与规范相比,过程变 差教小;预期过程变差上 的损失函数很平缓;过程 变差主要原因导致均值偏 移
1. 测量仪器 : 进行测量的任何工具; 通常是指工厂 的测量工具;包括属性值测量仪器(测量结果为 通过/不通过的仪器)。
2. 测量系统: 测量中的仪器及其操作方式和方法、 其他设备、软件、人员等的总称; 测量的全部过 程。
PTSH
10
测量系统的基本概念
3. 真值:被测对象客观存在的实际值,理论上讲 , 这个值是客观存在却是不可知的
X diff Max{X i..} Min{X i..}
(5) 计算ˆ EV 、ˆ AV 和 ˆ MSE
ˆ EV
R
d2
(估计标准差)
ˆ AV
X diff
d
* 2
2
ˆ
2 EV
nr
ˆ MSE
ˆ
2 AV
ˆ
2 EV
PTSH
24
重复性和再现性的分析方法:平均值和极差法
MSA
PTSH
1
课程目标
▪ 了解 MSA的目的和基本概念 ▪ 能够计算并分析 重复性和再现性 ▪ 能够分析测量系统的稳定性、线性和偏倚 ▪ 能够对属性值数据进行测量系统分析 ▪ 能够对测量能力不足的测量系统进行分析和改进
PTSH
2
目录
▪ 测量系统分析的目的和作用 ▪ 测量系统的基本概念 ▪ 重复性和再现性分析 ▪ 测量系统的稳定性、偏倚和线性 ▪ 属性值数据测量系统的分析方法 ▪ 测量系统改进
倚: (1)取一个已知参考值的样品。如果不能获得参考值,就在生 产线上取在测量范围中的零件,把它作为偏倚分析的主样品。 在工具室内测量这个零件10次并计算这10次读数的均值,把 这个均值作为“参考值”
(2)计算图中的X 。 (3)用参考值减X 得到偏倚。
PTSH
36
例 子:
一名工程师拟评价一用来测量橡胶垫尺寸的仪器的偏 倚程度。某特性值的参考值为 10.00mm。让一名操作 者在不知情的情况下测量同一零件10次。10次的读数 为:10.02, 10.01, 10.05, 10.03, 10.01, 10.01,10.00,10.02,10.02, 10.00. 过程分布 6=0.1mm. (或是容差)
极差法的缺点: • 没考虑操作者和零件之间的交互影响,因此
低估了测量系统误差.
PTSH
29
重复性和再现性的分析方法:方差分析法(ANOVA)
ANOVA 优点:
• 考虑交互作用的变异 • 基于方差估计可以对R&R的统计特性进行
深入分析
ANOVA缺点:
•手工计算繁琐
PTSH
30
重复性和再现性的分析方法:方差分析法(ANOVA)
4. 基准值/参考值:人为规定的代替真值的可接受值
5. 精度误差::实际观测值的均值与真值之差
真值
测量值 的均值 精度误差
注意: 由于真值不可知, 所以在实践中使用偏倚 代替精度误差
PTSH
11
测量系统的基本概念
6. 偏倚:基准值与其测量值的均值之差 7. 精度:测量系统在测量特定样本时若干个测量值之间
的吻合程度或波动程度,它包括两个方面:重 复性和再现性 8. 重复性:同一个操作者采用同样的测量仪器对同样的
样品进行测量时的差异程度
PTSH
重复性
12
测量系统的基本概念
9. 再现性 :是不同的测量系统(尤指不同操作者) 在测量 相同样品的同一特征值的差异程度
再现性
系统 B 系统 C
系统 A
PTSH
不同轮数 的测量均值
交互作用的图形表示 操作者 A
操作者 B 操作者 C
12
34
零件
操作者和零件之间没有交互作用
PTSH
31
测量系统的分析方法:方差分析法(ANOVA)
不同轮数 的测量均值
操作者A 操作者B 操作者C
12
34
零件
操作者和零件之间交互作用显著
PTSH
32
目录
▪ 测量系统分析的目的和作用 ▪ 测量系统的基本概念 ▪ 重复性和再现性分析 ▪ 测量系统的稳定性、偏倚和线性 ▪ 属性值数据测量系统的分析方法 ▪ 测量系统改进
12. 测量系统能力 :是反映测量系统在对其特定的测量对
象测量时测量值的变异程度,表示测量能力的指标有P/T 比率(精度/公差比率)和R&R%
13. P/T 比率 :测量系统的精度与公差范围的比率,常用
百分数表示
P / T % 5.15 MSE 100%
USL - LSL
MSE 代表测量误差的标准差
变),这时应查明原因并修正。如果这种原因是系统性 原因,则应重新校准。 (3) 对零件及测量系统的高中低量程建立控制图也许是 必要的。
PTSH
41
线性
统可能会导致错误的决策) ▪测量系统分析是 QS9000、ISO/TS16949 的必要
内容
PTSH
5
目录
▪ 测量系统分析的目的和作用 ▪ 测量系统的基本概念 ▪ 重复性和再现性分析 ▪ 测量系统的稳定性、偏倚和线性 ▪ 属性值数据测量系统的分析方法 ▪ 测量系统改进
PTSH
6
测量系统的基本要素
以统计稳定为前提
PTSH
21
平均值和极差法
选择5-10个零件用于测量系统分析 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
PTSH
22
重复性和再现性的分析方法:平均值和极差法
步骤:
假设有m个操作者,n个零件,测 r 轮 (1)计算同一操作者测量同一零件不同轮数时的极差Rij
PTSH
3
测量系统分析的目的
MSA: Measurement System Analysis
▪ 分析测量系统变差 ▪ 评价测量系统的适用性和有效性 ▪ 使测量系统处于受控状态,以确保过程输出
所测得的数据有效可靠
PTSH
4
测量系统分析的作用
▪正确的测量 永远 是质量改进的第一步 ▪正确的测量是作出决策的关键( 不正确的测量系
PTSH
16测量系统的基本概念 Nhomakorabea15. R&R% :测量精度的估计值与过程范围的
比率
R&R%= MSE 100%
2 MSE
2 P
PTSH
17
测量系统的基本概念
以上公式基于以下三 LSL 个假设:
1、测量误差是彼此独 立的
2、测量误差与零件大 小无关
3、测量误差服从正态 分布
PTSH
USL
注意事项:
在计算R※R%之前,需要分析是否有异常数据,方法是利 用控制图,观察极差R,确保每个值都在控制限以内,如果 超出控制限,应查明原因并改正。令同样操作者对同样零 件进行重复测量,并重新计算控制限。
PTSH
28
重复性和再现性的分析方法:平均值和极差法
极差法的优点: •能够在EXCEL中完成. •可以检查是否有异常值
参照标准
被测对象 (输入)
测量者
环境
测量过程 测量方法
测量仪器 测量结果 (输出)
PTSH
7
影响过程质量的六个基本因素
人员 设备 方法 材料 环境 测量系统
变差总和=产品变差+测量变差
PTSH
8
影响测量结果的因素
• 操作者 • 测量仪器 • 材料 • 测量方法 • 环境
PTSH
9
测量系统的基本概念
上如何测量来选取控制图。
PTSH
38
确定稳定性的方法
(1)取一个已知参考值的样品。如果不能获得参考值,就在生
产线上取在测量范围中的零件,把它作为偏倚分析的主样品。 在工具室内测量这个零件10次并计算这10次读数的均值,把这 个均值作为“参考值” 。测量系统的稳定并不严格要求已知 样品的参考值。 (2) 每隔一段时间测量样品3-5次。样本大小及测量频率由测量 系统来决定,包括测量系统规定的校准和修理周期,使用寿命 以及操作条件的限制。
5.15σMSE
6
18
对测量能力的要求
如果 P/T% 和 R&R%两者的最大值满足: