MSA培训教材-完整版.ppt
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1、MSAMSA测量系统分析测量系统分析VisonL e a r n i n g P a r t n e rw w w.r o c k h u t b o o k.c o m2024/2/27 周二一、MSA简介 1.什么是MSA M:M:指指MMeasurement easurement 测量测量 S:S:指指S System ystem 系统系统 A:A:指指 A Analysis nalysis 分析分析 MSA也就是对量测系统进行分析的方法!VisonL e a r n i n g P a r t n e rw w w.r o c k h u t b o o k.c o m2024/2/2
2、7 周二2.2.MSA MSA 的重要性的重要性 如果测量的方式不对,那么好的结果可能被测为坏的结果,坏如果测量的方式不对,那么好的结果可能被测为坏的结果,坏的结果也可能被测为好的结果,此时便不能得到真正的产品或的结果也可能被测为好的结果,此时便不能得到真正的产品或过程特性。过程特性。PROCESS原料人机 法环測量測量结果好不好測量VisonL e a r n i n g P a r t n e rw w w.r o c k h u t b o o k.c o m2024/2/27 周二l 新生产的产品存在较大的产品变差(PV);l 引进新仪器时(EV);l 测量操作更换新的人员时(AV);
3、l 易损耗之仪器必须注意其分析频率;3.什么情况下做MSAVisonL e a r n i n g P a r t n e rw w w.r o c k h u t b o o k.c o m2024/2/27 周二通过测量用数字体现的数据,并不是总能代表事实。通过测量用数字体现的数据,并不是总能代表事实。因此,有必要对数据的信赖性进行确认。因此,有必要对数据的信赖性进行确认。=真实值真实值(实际产品变差实际产品变差)测量误差测量误差(测量变差测量变差)测量值测量值(观察的变差观察的变差)4.测量值的组成要素VisonL e a r n i n g P a r t n e rw w w.r o
4、 c k h u t b o o k.c o m2024/2/27 周二低质量数据的原因和影响低质量数据的原因和影响低质量数据的原因和影响低质量数据的原因和影响低质量数据的普遍原因之一是变差太大低质量数据的普遍原因之一是变差太大一组数据中的变差多是由于测量系统及其环境的相互作用造成的。一组数据中的变差多是由于测量系统及其环境的相互作用造成的。如果相互作用产生的变差过大,那么数据的质量会太低,从而造成如果相互作用产生的变差过大,那么数据的质量会太低,从而造成测量数据无法利用。如:具有较大变差的测量系统可能不适合用测量数据无法利用。如:具有较大变差的测量系统可能不适合用于分析制造过程,因为测量系统
5、的变差可能掩盖制造过程的变差。于分析制造过程,因为测量系统的变差可能掩盖制造过程的变差。VisonL e a r n i n g P a r t n e rw w w.r o c k h u t b o o k.c o m2024/2/27 周二v理想的测量系统应该是每次都能测出真实值。v测量系统的质量通常仅仅取决于经过一段时间后产生数据的统计特性:Bias 偏倚 Repeatability 重复性 Reproducibility 再现性 Linearity 线性 Stability 稳定性6.MSA的统计属性VisonL e a r n i n g P a r t n e rw w w.r
6、o c k h u t b o o k.c o m2024/2/27 周二要观察测量误差的主要原因要观察测量误差的主要原因,“重复性重复性(repeatability)”和和“再现性再现性(reproducibility)”.要想解决实际要想解决实际PROCESS的波动,应把握测量系统的波动,的波动,应把握测量系统的波动,并把它与并把它与PROCESS波动分离波动分离.稳定性稳定性 线性线性长期长期PROCESS波动波动短期短期PROCESS波动波动样品的样品的 波动波动 实际实际PROCESS波动波动重复性重复性校正校正测量仪器波动测量仪器波动作业者波动作业者波动 (再现性再现性)测量波动测
7、量波动 观察到的观察到的PROCESS波动波动7.过程波动的主要来源VisonL e a r n i n g P a r t n e rw w w.r o c k h u t b o o k.c o m2024/2/27 周二Environme设备不稳定性设备不稳定性测量仪器测量仪器环境环境 方法方法配件磨损配件磨损电力不稳定性电力不稳定性 标准次序标准次序 测量系统变差测量系统变差湿度湿度清洁度清洁度震动震动电压变化电压变化气温变化气温变化材料材料 测量者测量者灰尘灰尘/噪音噪音标准材料标准材料量产材料量产材料良品材料良品材料不良材料不良材料保管保管/管理管理感觉感觉,气氛气氛熟练度熟练度测
8、量位置测量位置测量次数测量次数测量条件测量条件8.MSA变差的因果分析VisonL e a r n i n g P a r t n e rw w w.r o c k h u t b o o k.c o m2024/2/27 周二用来用来获得表示得表示产品或品或过程特性的数程特性的数值的系的系统,称之,称之为测量量系系统。测量系量系统是与是与测量量结果有关的果有关的仪器、器、设备、软件、件、测量程序、量程序、测量人量人员、被、被测物品和物品和环境境的集合。的集合。二、MSA相关术语1.测量系统定义VisonL e a r n i n g P a r t n e rw w w.r o c k h
9、u t b o o k.c o m2024/2/27 周二12345好的分辨率好的分辨率12345差的分辨率差的分辨率 是指测量装置能够测量到最小可检出的单位。测量刻度应为产品规格或过程波动的十分之一。2.分辨率VisonL e a r n i n g P a r t n e rw w w.r o c k h u t b o o k.c o m2024/2/27 周二测量仪器分辨率测量仪器分辨率测量仪器分辨率测量仪器分辨率 (测量仪器的分辨率必须小于或等于规范或过程误差的(测量仪器的分辨率必须小于或等于规范或过程误差的10%10%)测量仪器分辨率可定义为测量仪器能够读取的最小测量单位。测量仪器
10、分辨率可定义为测量仪器能够读取的最小测量单位。看看下面的部件看看下面的部件A A和部件和部件B B,它们的长度非常相似。测量分辨率描述了,它们的长度非常相似。测量分辨率描述了测量仪器分辨两个部件的测量值之间的差异的能力。测量仪器分辨两个部件的测量值之间的差异的能力。部件A部件B部件A部件BA=2.0B=2.0A=2.25B=2.00因为上面刻度的分辨率比两个部件之间的差异要大,两个部件将出现相同的测量结果。第二个刻度的分辨率比两个部件之间的差异要小,部件将产生不同的测量结果。VisonL e a r n i n g P a r t n e rw w w.r o c k h u t b o o
11、k.c o m2024/2/27 周二测量系统的有效分辨率(discriminationdiscrimination)l要求不低于过程变差或允许偏差(tolerance)的十分之一l零件之间的差异必须大于最小测量刻度l不同数据分级(ndc)的计算为 零件的标准偏差/总的量具偏差*1.41.一般要求它大于5才可接受VisonL e a r n i n g P a r t n e rw w w.r o c k h u t b o o k.c o m2024/2/27 周二仪器仪器 2平均值平均值真实值真实值平均值平均值仪器仪器 1仪器仪器 2 偏倚偏倚仪器仪器 1 偏倚偏倚某一物品理论上的真实值或
12、参考值。测量值平均和真实值的差异。3.真实值4.偏倚(Bias)VisonL e a r n i n g P a r t n e rw w w.r o c k h u t b o o k.c o m2024/2/27 周二基准值偏倚观测的平均值测量数据五种类型测量数据五种类型偏倚料被测量的产品的特性值、过程参数等。它们的变化会影响偏倚。这个变差是我们最关注的,测量系统对它们越敏感越好。BIAS BIAS 测量结果的平均值与基准值的差异测量结果的平均值与基准值的差异.基准值(reference-value)是一个预先认定的参考标准.该标准可用更高一级测量系统测量的平均值来确定(例如:高一级计量室
13、)VisonL e a r n i n g P a r t n e rw w w.r o c k h u t b o o k.c o m2024/2/27 周二X1=0.75mmX6=0.8mmX2=0.75mmX7=0.75mmX3=0.8mmX8=0.75mmX4=0.8mmX9=0.75mmX5=0.65 mmX10=0.7mm同一操作者对同一工件测量10次如果参考标准是 0.80mm.过程变差为0.70mm Bias=0.75-0.8=-0.05%Bias=1000.05/0.70=7.1%表明表明 7.1%的过程变差是偏倚的过程变差是偏倚 BIAS偏倚偏倚BIAS BIAS 实例实例
14、=0.75XXi=10VisonL e a r n i n g P a r t n e rw w w.r o c k h u t b o o k.c o m2024/2/27 周二某标准件,已知值为某标准件,已知值为25.4mm,某机械检查工用精度为某机械检查工用精度为0.025mm的游标卡尺测量的游标卡尺测量10次,测量结果如下:次,测量结果如下:25.42525.42525.40025.40025.37525.40025.42525.40025.42525.375把把10个测量值相加除以个测量值相加除以10,得到平均值:,得到平均值:25.4051mm偏倚等于平均值减去参考值:偏倚等于平均
15、值减去参考值:25.405125.4000.0051mmq 计算偏倚举例VisonL e a r n i n g P a r t n e rw w w.r o c k h u t b o o k.c o m2024/2/27 周二仪器仪器 1:线形性有问题线形性有问题.测量单位测量单位0仪器仪器 2:线形性没有问题线形性没有问题.0测量单位测量单位v线性是指量具在其工作范围内偏倚的变化规律。v在全部测量范围内,测量值和基准值的差异保持稳定,说明其线性好。5.线性VisonL e a r n i n g P a r t n e rw w w.r o c k h u t b o o k.c o m
16、2024/2/27 周二测量数据五种类型测量数据五种类型线性线性是在量具预期的工作范围内,偏倚值的差值。线性是在量具预期的工作范围内,偏倚值的差值。小偏倚观测的平均值基准值观测的平均值基准值大偏倚范围较低的部分范围较高的部分观测的平均值基准值有偏倚无偏倚VisonL e a r n i n g P a r t n e rw w w.r o c k h u t b o o k.c o m2024/2/27 周二稳定性稳定性稳定性稳定性 良好良好良好良好时间时间2时间时间 1时间时间 1时间时间 2真实值真实值真实值真实值稳定性稳定性稳定性稳定性 不好不好不好不好时间时间 3时间时间 3v是指随时
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