文件会签/审批记录文件修订记录1.目的本程序文件针对测量系统进行分析与管理,使测量系统处于受控状态,确保过程输出所测得的数据有效。
2.适用范围适用于本公司的产品在生产过程中所有在用计量器具和测试设备,亦适用于其它客户及本公司内部要求。
3.定义3.1测量过程:是指给具体实体或系统赋值的过程。
3.2测量系统:是指操作、零件、评价人、测量工具、设备的集合(整个获取测量结果的过程)。
3.3 MSA :全称为Measurement System Analysis (测量系统分析),是指对测量体系进行分析的过程。
3.4分辨率:是为测量仪器能够读取的最小测量单位,又称最小刻度读数。
3.5测量系统的术语与评价参数3.5.1偏倚:是指测量结果的观测平均值与基准值的差值;3.5.2线性:是指测量设备在正常工作量程内偏倚的变化量;3.5.3稳定性:是指经过一段长期时间下,用相同的测量系统对同一基准或零件的同一特性进行测量所获得的总变差。
3.5.4重复性(设备EV):是指由一个评价人,采用同一种测量仪器,多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值变差。
3.5.5再现性(评价人AV):由不同的评价人,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。
3.5.6GR&R (测量设备的重复性和再现性):是指测量系统的可重复性与可再现性的联合估计值,英文全称为 Gauge Repeatability and Reproducibility 。
3.5.7分级数(ndc):是指覆盖预期的产品变差所用不重复的97%的置信区间的数量,其值等于零件变差除以GR&R再乘以一个系数(1.41),用于判断测量体系分辨力是否可接受。
3.6零件间变差(PV):由同一或不同的评价人,采用同一个的测量仪器,测量不同零件的同一特性时零件测量平均值的变差。
3.7评价人变差(AV):评价人方法间差异导致的变差。
3.8总变差(TV):是指过程中单个零件平均值的变差。
4.作业内容4.1测量体系分析实施时机:4.1.1新产品在生产初期(产品质量先期策划);4.1.2对控制计划中用于指定的特殊特性的测量设备应每年至少分析一次,且间隔不大于12个月。
4.1.3客户有特殊要求时,按客户要求进行。
4.1.4测量系统不合格改善后需重新进行分析。
4.2测量体系分析计划编制:421对于新产品,根据产品质量先期策划进度要求,至少针对控制计划中指定的关键特性的测量设备制定『测量系统分析计划』,经质量副总批准后,由质量部组织实施。
4.2.2对于批量产品,质量部根据控制计划及产品现行生产情况于每年一月上旬编制年度『测量系统分析计戈打,经部门部长、质量副总批准后组织实施。
4.2.3如顾客有要求,应将顾客提出的测量系统分析试验列入年度计划中。
4.3工作准备4.3.1测量人员:应从日常操作该仪器设备的人中选择且经过培训的人员作为测量人员,人数量至少为3人。
4.3.2测量设备:应具有足够的分辨率,建议其可视分辩率应不低于特性的预期过程变差的10% (即可取过程公差的10%,例如:特性的变差为0.1,测量设备应能读取0.01的变化),关键特性可按此规定选择合适精度的测量设备。
4.3.3样本的数量和测试的次数:4.3.3.1样本应在正常生产过程中选取,对测量 GR & R(重复性和再现性)试验的样本一般为10件/人;稳定性试验的样本一般不少于25组数据;对于线性试验的样本(可为标准件或产品样本),至少为5个,且能代表整个测量设备的工作范围。
4.3.3.2作GR & R试验中一般测量次数为3次,测量人数为3人。
5.2.4试验准备工作完成后,负责测量分析人员通知给相应部门和人员。
4.4测量试验的实施4.4.1稳定性分析与判定:4.4.1.1选取一个样本并建立其基准值,或选择一个基准件,由测量人员每两天测量一次样本,重复测3次,连续侧20天,并记录数据。
由测量分析工程师将数据输入自动软件(例如:Mini tab软件)中自动产生相应的分析结果,记录在《量具稳定性分析报告》中。
4.4.1.2Minitab软件操作:依次点击"统计”菜单宀"控制图”菜单^Xbar-R ”打开Xbar-R ”窗口,设置子组大小为3 ,点击确定,系统自动输出稳定性分析的Xbar-R 控制图,如下例子:图图441.3控制图判定原则可参考《SPC统计技术管理规范》,当Xbar-R控制图中,X-Bar和R图处于控制状态时,则说明该测量系统处于稳定状态,可以接受;否则,该测量系统不可接受。
系统出现异常的可能原因有如下:一般R图失控,表明不稳定的重复性,可能什么东西松动、阻塞、变化等;X-BAR失控,表明测量系统不再正确测量,可能磨损,可能需重新校准。
序号原因頂因1仪器需要校准,需要减少校谁时间间隔6量具或零件变形2仪器■/设备或夹紧装菅的.磨损7不同的测量庁法一装胃、安装、夹紧、技术3缺乏雒护(如通风*动力、液压、过濾器、腐蚀、锈蚀、淸洁)8应用一零件尺寸、位苣、操作君技能、疲劳. 观累惜误4磨损或损坏的基准,基淮岀现误差9环境变化一温度、湿度、振动' 洁度清5校淮不当或调整基推的使用环当4.4.2偏倚、线性分析与判定:4.4.2.1测量分析工程师对选定的样本确定每个样本的基准值,并对每个样本进行标识编码,规定其测试特性值,利用盲测法,要求同一测量人员使用同一测量仪器随机地对每个样本测试至少10次,并记录于《量测线性分析报告》,由分析工程将数据输入自动软件产生相应的分析结果。
442.2Mi ni tab软件操作:①将数据根据图3格式输入数据;②依次点击菜单“统计”宀“质量工具”宀“量具研究”7“量具线性和偏倚研究,”打开“量具线性和偏倚研究”窗口(如图4)选择数据,双击窗口左边“C1 部品”,贝恠“部件号”空白栏出显示“部品,“参考值”和“测量数据”操作同“部件号击确定,即可输出相应“量具的线性和偏倚研究”分析结果图。
4.4.2.3偏倚和线性的判定:偏倚(图5中P)P 值> 0,05无证据说明量具有问题p 值< a os说明量具有向题线性(弘线性为图右中斜率)%线性龙5%测量系统良好■(—般针对重要特性的线性要求)滋线性{10%测童系统一航可接受1弟线■性》io% ■测量系统有问题,不可接受;如图5率为13.16%>10%,说明该测量系统不可接受。
图图442.4偏倚及线性变差产生的可能原因:4.4.3重复性和再现性分析与判定: 4.4.3.1测量并记录数据a )如果校准是正常程序中的一部分,则对测量设备进行校准。
b )让每个测量人员以随机的顺序分别测量这 10个零件,并确保测量过程中,评价人间互相间看不到对方的数据。
将测量结果分别记录在 《量具偏倚性分析报告》及《量具线性分析报告》 的相应位置中。
c )根据试验次数要求,使用不同的随机顺序重复上述操作过程,将数据同样记录在《量具GR&R 分析报告》的相应位置中,由分析工程师将数据输入后由软件自动计算量具重复性和再现性结果。
4.4.3.2 Mi ni tab 软件操作:①将数据按照如下图 6格式输入;②依次点击菜单“统计”宀“质量工具”宀“量具研究量JR&R 研究(交叉);打开“量具R&R 研究(交叉)”窗口(如图7)选择数据,双击窗口 左边C1部品”,则在“部件号”空白栏出显示“部品,“参考值”和“测量数据”操作同“部件号'击确定, 即可输出相应量具 R&R 分析结果及分析图,如下图 9文本及分析图(5.3.3.4 )。
443.3 GR&R 和ndc 值:GR&R 公式计算:%GR&R= 3(量具标准差)/ 3(合计标准差)*100% ,3(量具标准差) 和3(合计标准差)分别可下图9文本中“标准差(SD )中获得;ndc 即为图9文本中“可 区分的类别数”。
过分偏荷产生的可能原因仪器需要校准仪誥、设备或夹紧装置的磨损 曆扌负或损坏的基淮.基准出现误差 校進不当或调整基准的使用不当 应用惜误的量具不同的测量方法一设養、妥装、夹軌技术 测量措误的特性 量具或零件的变形环境一湖度、湿度、振动、清洁的影响应用一零件尺寸、位宜、操作者技能、疲劳、观 察错误线性变差产生的可能原因仪器需要校准,需诚少校准时间间隔; 仪器、设备或夹紧装宣磨扌貼缺壬维护(诵凤、动力、液压、腐蚀、清洁); 基推磨损或已损坏,校准不当或调整基准使用不当; 仪器设计或忘袪缺壬稳定性; 应用了错误的量具!不同的测量方注(设置、安装、夬紧、技术); 量具或零件随零件尺寸变化、变形;环境影响(温度、湿度、霊动、淸沽度籌);苴它(零件尺寸、位置、操布者技能、疲劳、读错)443.4量具的重复性和再现性的方差分析图解释:a )样本极差图一一分析重复性:〔)如撕有腿嘏捋则仪皺郵測量过讎 研究期间是-鮒i2)如m 价人失扭那么他舫法眾也人不目*1) 评砂每个零件的平均值鋼而成, 2) 控制限以重复性误差为基础筛是零件间变差;3) 如果只有丸股或少于一半的平均值在限值外,则 测量系鼾足以检测出零件间变昱D, HATH 1.2725?来卸D a KSCT 2.01042 EV竜迎址_山曲図1.469952理X臟昔~ —_ 鉀涧<FI > 辭艮0、KLB6当再肚皿(W ) tfMtt 沖<CV >时,赫扯履的 ^ttS 且的龍大・ft :I.e :3t) (6 * SD) § (1SV)30. 55fl. 244601.4®S5 盟,眈1JZ6690 6.50142100.«b )均值极差图一一分析再现性:AM x ffA.0选定的部品是否如实反映工稈的散布,4)如果这个值均匀,则部品不施如实反e )对于不同测量人员的不同测量结果的比较:t S»fB(X «<«)*皆AMiter 能制曲甜试廿}c )变异分量(变差柱状图)一一分析变差的分量:d )不同部品件测量值对比:I观察不同测量人员所测童的测试值是否一致,以评价测童人员之间是否存在差异。
443.5测量设备重复性和再现性接受准则:a)%GRR< 10%,且分级数ndc > 5时,测量系统可接受;b)%GRR在10%至30%之间,ndc > 5时,测量系统有条件的接受,应根据应用的重要性(如涉及特殊特性时一般不可接受),量具成本,维修的费用等确定是否需采取改进措施;c)%GRR > 30% ,或nde < 5时,测量系统不可接受,测量系统需改进。
443.6根据判定准则得出结论,通过比较%EV , %AV , %GRR可以确定产生总变差的主要来源。