测量系统分析(MSA)
MSA是帮助我们对使用的测量仪器、设备、测量方法等进行分析和研究,确保他们的适用性、准确度和精密度,以提供可靠的数据。
测量过程可以看成是一个制造过程,它产生数据作为输出。
两个阶段:
1)确认当前是否满足要求:了解测量过程并确定测量系统能否满足要求。
2)确认是否持续满足要求:验证测量系统随着时间的推移是否持续满足要求。(周期性确认,如半年或一年。)
须知
测量系统
定义:用来对被测特性定量或定性评价的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、操作人员、环境和条件的集合。
分辨力:测量或仪器输出的最小刻度单位 -- 1/10法则
1/10比例法则,量具的分辨力是产品被测特性精确度的1/10
精密度:测量仪器能够区分的最小程度,重复测量时测量结果的差异程度。
准确度:测量仪器的实际测量值与待测值之真值的接近程度。
计量型(定量)/计数型(定性)
好的测量系统应具备的统计特性
足够的分辨力和灵敏度
统计受控制状态(变差只能是普通变差)
产品控制:测量系统的变异与公差相比必须小
过程控制:测量系统的变异必须小于制程之变异
计数型测量系统分析方法
把零件与限值比较,结果只有0/1.
- 小样法(不推荐,但可以用。)
步骤:
选取20个零件,其中有一些零件超过限值。
选取2个评价人(防止评价人偏倚)
所有测量结果一致,则接受该量具。
风险分析法
计量型测量系统分析方法
偏倚分析
-
独立样本法(1个样本)
-
数据分析
研究步骤:
取样 -- 1 个
建立基准值(参考值)
测量这个零件n≥10次,计算测量均值
判断 -- 如果0落在偏倚值附近95%置信度界限内,可接受。 -
直方图法
测量的数据量最好>30,测量值呈正态分布时,且基准值与平均值相差非常小,表示可以接受。
-
控制图法
稳定性分析
- 控制图法
线性分析
步骤:
选择5个以上的零件,测量值(被测特性)覆盖量具的操作范围。
确认各零件的基准值。
对每个零件测量≥10次。
- 作图研究
重复性(设备)和再线性(人)
注意:
1)过程处于统计的稳定状态
2)没有评价人的测量系统,则再现性为零
-
极差法
不能将变差分解为重复性和再现性。
通常选用2个评价人与5个零件。 -
均值极差法
是一种可同时对测量系统提供重复性和再现性的估计值的研究方法。允许将系统的变差分解成重复性和再现性。
GRR分析
测量系统变异类型
量具变异
-
偏倚
- 观测结果的平均值与基准值的差值。
-
稳定性
- 偏倚随时间的变化,即相同测量系统下不同时间的偏倚。
-
线性
- 偏倚随量程的变化,即量具在工作量程内,偏倚量的差异分布状况。
-
重复性
- 测量设备变异,测量系统不变的前提下多次测量同一特性的测量值的变异。(研究测量设备)
评价者变异
-
再现性
又称评价人变异,测量过程指定不同人进行测量同一特性,测量平均值的变异。
- 不同的人去测量的平均值的变异
变差源
系统上变差 -- 特殊原因 -- 需要消除
随机变差 -- 普通原因
变差源,分5个区域:
标准
人/程序
工件
仪器
环境
啥时候需要进行MSA,分析的结果可用来干哈?
分析时机
- 新生产工件
- 新仪器
- 新人员
结果应用
-
测量设备相关
- 测量仪器间的比较、测量仪器维修前后的比较、接收新测量设备的标准、判断测量设备是否存在缺陷。
计算过程变差,计算生产过程的可接受水平。
量具R&R/GRR
- R&R 是结合重复性和再现性变异的估计值。(两者的平方根)
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