测量系统分析教材课件.ppt

1、 测量系统分析MSA(Measurement System Analysis)测量系统评价目的 种类 -连续型 DATA MSA -离散型 DATA MSA 特性:-理想的测量系统经常提供正确值 -测量系统的质量取决于统计特性,存在于统计性管理状态.-测量系统变动必须小于产品规格 -测量系统变动必须小于工程散布 -测量刻度(测量辨别度:discrimination)是产品规格或工程散布单位的10分之1测量系统概要测量系统概要MSA(Measurement Systems Analysis)是指因测量系统散布所观测的数据 对于工程散布有多大影响的分析测量辨别度测量辨别度(Discriminati

2、on)测量系统所能测量有效小数点 测量刻度 最小是 产品 规格/工程 散布 单位的 1/10123Poor Discrimination123Good Discrimination00测量系统评价测量系统评价 -用语定义用语定义准确度准确度(Accuracy):是指偏差是指偏差(Bias)的程度的程度,准确度可以用偏差来评价准确度可以用偏差来评价 偏差是偏差是 实际值与实际值与 测量值的差测量值的差 -准确性准确性(偏移偏移 Bias):测量值与基准值测量值与基准值(reference)间的差异间的差异 -线形性线形性(Linearity):测量范围内偏移值的变化量测量范围内偏移值的变化量 -

3、稳定性稳定性(Stability):随着随着时间变化的测量值的变化量时间变化的测量值的变化量精密度精密度(Precision):是指根据测量系统所得测量值的散布是指根据测量系统所得测量值的散布 反复性(Repeatability)相同测量者相同测量者/部品部品/使用测量仪器反复测量时发生的散布使用测量仪器反复测量时发生的散布 测量仪器变动测量仪器变动(Equipment Variation)再现性(Reproducibility)相同部品相同部品/使用测量仪器反复测量时测量者之间发生的散布使用测量仪器反复测量时测量者之间发生的散布 测量者变动测量者变动(Appraiser Variation)

4、准确度与精密度概念理解准确度与精密度概念理解精密度低准确度低精密度 高准确度低精密度低准确度 高精密度 高正确度 高精密度精密度 反复性反复性(Repeatability)测量系统内在的散布平均平均相同测量者相同测量仪器,相同部品的相同特性用相同方式反复测量时发生的变动Good RepeatabilityPoor Repeatability精密度精密度 再现性再现性(Reproducibility)不同测量者相同 测量仪器,相同 部品 相同 特性,相同 方式测量值 平均变动Op1Op2Op3Good ReproducibilityOp1Op2Op3Poor Reproducibility测量系

5、统改善测量系统改善 Roadmapq 精密度 改善 再现性(测量者 教育)反复性(测量仪器 改善)q 准确度 改善 平均值 移动 测量仪器 校正(Calibration)精密度 低准确度 低精密度 改善准确度 改善测量误差对准确度与精密度全部产生影响q Mean Accuracy(准确度准确度)tMeasuremenActualObservedq Variance Precision(精密度精密度)222tMeasuremenActualObservedMeasurement System Bias-Determined through“Calibration Study”Measuremen

6、t System Variability-Determined through“Gage R&R Study”测量误差的效果测量误差的效果倾斜倾斜散布散布平均平均散布散布变动的要因变动的要因 InputActual制造ProcessInputObserved测量Process工程能力分析测量系统分析+=工程内实际变动测量内变动测量得出变动222tMeasuremenActualObserved被观测的变动等于观测到的实际工程分散和测量系统分散之和变动的分解与测量系统分析变动的分解与测量系统分析InputActual制造ProcessObserved测量Process观测的变动实际变动测量变动短

7、期变动长期变动测量仪器变动测量者变动正确性(Bias)稳定性线形性再现性(Reproducibility)反复性(Repeatability)测量系统分析 Gage R&R Study判断对于系统变动 测量系统的反复性与 再现性 所占比率 测量的测量的2种判断错误种判断错误LSLUSLTargetGagePassedBad UnitsGage良品判断为不良品第1种 错误,-risk生产者 损失GageGage工程的实际变动通过测量系统得出的判断不良品判断为良品第2种 错误,-risk消费者损失”减少测量系统散布=提高判断的正确度 一般事项一般事项 -通常实施与 23名 操作者 -一般 10个标

8、本为对象测量 -通常 23回反复测量 过程过程 -选定代表工程长期变动的10个标本 -测量仪器校正 -使第一个操作者把所有标本无次序的测量一遍(blind measure)-使第二个操作者以相同方法进行(所有操作者相同)-相同方法按需要次数进行 -所得数据输入到S/W进行分析GAGE R&R(计量型计量型)评价指标种类%所占率所占率:在全部散布在全部散布(分散分散)中中 各要素所占比率各要素所占比率 (各要素分散各要素分散/总分散总分散)%公差公差:总总 GAGE R&R/工程公差工程公差 区别范畴数区别范畴数:比较测量系统的尺度比较测量系统的尺度不足良好优秀1%10%10%30%所占率%公差

9、区别范畴数 10%30%5 1%105 10测量者测量者OP1OP2OP3SAMPELNO1回回2回回1回回2回回1回回2回回11.2571.2571.2561.2571.2551.25621.2561.2561.2551.2561.2561.25631.2571.2561.2561.2571.2551.25641.2581.2581.2581.2581.2581.25851.2581.2571.2571.2571.2571.25761.2581.2591.2581.2581.2581.25871.2571.2581.2571.2571.2571.25781.2581.2581.2581.25

10、81.2581.25791.2611.2611.2611.2611.2611.261101.2601.2591.2591.2581.2591.258公差:0.02 mmq 计量型GAGE R&R DATA 收集:机械加工品内径测量结果 GAGE R&R 事例事例(计量型计量型)q 计量型 GAGE R&R(例):-MINI TAP:统计学 品质工具 GAGE 分析 GAGE R&R(交叉)分析 3 信赖区间 99.73%Excle Gage R&R%比率比率(分散分散 出处出处 分散成份分散成份 成份成份)总 Gage R&R 0.0000003 10.8710.87 反复性 0.000000

11、2 8.23 再现性 0.0000001 2.63 operator 0.0000001 2.63 部品-对-部品 0.0000023 89.13 总 变动 0.0000025 100.00 工程公差=0.04%公差公差 出处出处 标准偏差标准偏差(SD)(SD)研究变动研究变动(6 (6*SD)%SD)%研究变动研究变动(%SV)(SV/(%SV)(SV/公差公差)总 Gage R&R 0.0005261 0.0031563 32.96 7.897.89 反复性 0.0004580 0.0027477 28.69 6.87 再现性 0.0002589 0.0015532 16.22 3.88

12、 operator 0.0002589 0.0015532 16.22 3.88 部品-对-部品 0.0015067 0.0090405 94.41 22.60 总变动 0.0015959 0.0095756 100.00 23.94 区别数量范围=4 4q 计量型 GAGE R&R 评价结果解释:-MINI TAP;分散分析标准偏差分析根据测量系统的变动是10.87%部品间 差异变动 89.13%再现性散布 2.69%，反复性散布小于8.23，对比操作者反复变动更大虽然研究变动 32.96%比基准值 30%大%公差 为7.89%因在 10%以内，考虑到 部品的公差可以判断为优秀.假如区别数量

13、范围为“4”测量过程可以测量的产品散布辨别度(区别力,辨别力)多少有些不足 (5以上-良好)(研究变动/公差)*100各要素标准偏差/总标准偏差(各要素分散/总分散)*100(部品误差/测量误差)1.41%所占比率所占比率出处出处 分散成份分散成份 (分散成份的分散成份的)总总 GAGE R&R 0.004437 10.67 反复性反复性 0.001292 3.10 再现性再现性 0.003146 7.56 Operator 0.000912 2.19 Operator*PartID 0.002234 5.37 部品对部品部品对部品 0.037164 89.33 总变动总变动 0.041602

14、 100.00+=包含测量误差的包含测量误差的 Y的分布的分布Y的实际分布的实际分布测量误差测量误差起因于测量系统起因于测量系统 分散分散(分为反复性和再现性分为反复性和再现性)对于总变动，各个对于总变动，各个 变动要因的比率变动要因的比率GAGEGAGE R&R,R&R,变动要素变动要素提问提问:对于测量系统我们可以如何下定义对于测量系统我们可以如何下定义?GAGEGAGE R&R,R&R,结果结果0.10670.0416020.004437 onContributi2total2MS标准偏差标准偏差研究变动研究变动出处出处(SD)(6*SD)总GAGE R&R 0.0666150.3996

15、9 反复性 0.0359400.21564 再现性 0.0560880.33653 Operator 0.0302000.18120 Operator*PartID 0.0472630.28358部品对部品 0.1927811.15668总变动 0.2039651.22379%所占比率所占比率出处出处分散成份分散成份(分散成份的分散成份的)总 GAGE R&R0.00443710.67 反复性 0.0012923.10 再现性 0.0031467.56 Operator 0.0009122.19 Operator*PartID 0.0022345.37部品对部品 0.037164 89.33总

16、变动 0.041602100.00总 GAGE R&R%所占比率(这种情况 10.67%)是 MSA的主要报告结果33.42*004437.0041602.02*22RoundDownRoundDownRoundDownMSTotalCategoriesDist GAGE R&R,Distinct Categories(辨别范围辨别范围)辨别范围数=4这是这一测量系统能够区分的辨别范围数测量系统能够区分的工程数据内的组织数部位是这里或者这里或者这里或者这里出处变动总 GAGE R&R0.004437 反复性0.001292 再现性0.003146Operator0.000912Oper*Par

17、t0.002234部品对部品0.037164总变动0.041602辨别辨别范围范围 104 to 9再现性 变动因测量仪器反复性不良 考虑到1STEP 处置内容 测量仪器校正 及 维修 或 实施交换反复性 变动 90%80%90%80%P fa 20%P miss 5%-效率(E):正确判别不良于良品的能力 -2种过失概率(Pmiss):不良判断为合格 -1种过失概率(Pfa):良品判断为不良输输出出结结果果Sample Sample#所定所定操作者操作者#1#1操作者操作者#2#2反复性反复性再现性再现性1 12 21 12 2判定判定判定判定1YY YY YY YY YYY2YY YY Y

18、Y YY YYY3YY YY YY YY YYY4YN NY YY YY YNN5NY YY YY YY YYN6NN NN NN NN NYY7YN NN NY YY YNN8YN NN NN NN NYN9YN NY YN NY YNN10YY YY YY YY YYY11YY YY YY YY YYY12NY YY YY YY YYN13NY YN NY YN NNN14YY YN NY YY YNN15YN NY YN NY YNN16YN NY YY YY YNN17NN NY YN NY YNN18NY YN NY YN NNN19NY YN NY YN NNN20NY YN NY YN NNN反复性反复性50.0%反复性反复性65.0%再现性再现性30.0%再现性再现性50.0%全部反复性全部反复性45.0%全部再现性全部再现性30.0%q 系数型GAGE R&R 评价结果解释:-EXCEL: