MSA应用教程

《MSA应用教程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《MSA应用教程（33页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、1 MSA量 測 系 統 分 析 2 1. MSA的 來 源 2. 實 施 MSA的 目 的 3. 量 測 系 統 的 構 成 4. 量 測 系 統 變 異 的 產 生 5. 量 測 系 統 變 異 類 型 及 分 析 6. GRR分 析 之 執 行 7. 偏 性 分 析 之 執 行 8. 穩 定 性 分 析 之 執 行 9. 線 性 分 析 之 執 行目 錄 3 MSA(Measurement Systems Analysis)即量 測 系 統 分 析 .是 由 美 國 三 大 汽 車 公 司 (克 萊 斯 勒 ,福 特 ,通 用 )聯 合 推 出 .主 要 應 用 于 產 品 尺 寸 .1

2、.MSA的 來 源 4 MSA專 注 于 了 解 某 量 測 過 程 ,確 定 這 過 程 中 誤差 的 大 小 ,并 評 估 這 量 測 系 統 是 否 適 用 于 產 品 和制 程 的 管 制 .MSA提 升 了 解 和 改 進 量 測 過 程 減小 變 異 , 確 保 產 品 品 質 .2.實 施 MSA的 目 的 5 3.量 測 系 統 構 成量 測 系 統 1.量 具 .設 備 (軟 .硬 體 )2.操 作 (人 員 .過 程 )3.測 試 環 境4.待 測 試 件量 測 系 統 包 含 以 下 要 素 : 6 4.量 測 系 統 變 異 的 產 生量 測 系 統實 際 值 實 際

3、值 測 量 值實 際 產 品 變 異長 期 產 品 變 動短 期 產 品 變 異 樣 本 變 異 量 檢 具 造 成 的 變 異操 作 員 造 成 的 變 異 觀 察 到 的 產 品 變 異 7 在 工 業 的 生 產 環 境 中 ， 許 多 評 價 量 測 系 統 的 統 計 方 法 均 被 廣 泛 的 應用 ， 其 中 包 括 ： 再 現 性 (Repeatability)、 再 生 性 (Reproducibility)、 穩 定 性(Stability)、 線 性 (Linearity)與 偏 性 (Bias)等 .5.1 量 具 的 再 現 性 與 再 生 性 (GR&R) 再 現

4、性 :一 個 操 作 員 使 用 一 個 量 具 ， 量 測 相 同 零 件 的 相 同 特 性 數 次 ， 所 產生 量 測 數 據 的 變 異 ， 此 一 又 稱 之 為 量 具 的 變 異 (Gauge Variation) 。 再 生 性 :不 同 的 操 作 員 使 用 相 同 的 一 個 量 具 ， 量 測 相 同 零 件 之 相 同 特 性 數次 後 ， 所 得 到 操 作 員 數 據 平 均 值 之 間 的 變 異 ， 此 一 又 稱 之 為 操 作 員 的 變 異(Operation Variation) 。 註 ： 此 所 謂 相 同 零 件 是 指 自 一 批 生 產 出

5、 相 同 規 格 的 零 件 中 所 抽 取 出 樣 品 。 相 同 特 性 是 指 每 一 零 件 所 被 量 測 的 特 性 (如 ： 長 度 、 重 量 ) 皆 相 同 。 所 謂 數 次 是 指 每 一 個 零 件 皆 被 量 測 好 幾 次 。 5.量 測 系 統 變 異 類 型 及 分 析 8 5.2 偏 性 (Bias) 同 一 人 使 用 同 一 量 測 工 具 ， 量 測 同 一 零 件 相 同 特 性 次 數所 得 之 觀 測 平 均 值 與 實 驗 室 或 精 密 儀 器 量 測 同 一 零 件 相 同 特性 所 得 之 真 值 或 （ 參 考 值 ） 之 間 的 偏 差

6、 值 即 偏 性 =觀 測 平 均 值 -真 值 真 值 (參 考 值 ) 觀 測 平 均 值偏 差 9 5.3 穩 定 性 (Stability) 同 一 量 具 於 不 同 時 間 ， 量 測 同 一 零 件 之 相 同 特性 數 次 之 平 均 值 ， 在 不 同 時 間 差 所 得 之 變 異 。穩 定 性 Time 2Time 1基 準 值 時 間 10 5.4 線 性 (Linearity) 指 量 具 各 有 效 使 用 作 業 範 圍 內 之 高 、 中 、 低 量 測 點 之偏 差 量 。 真 值 (參 考 值 )零 偏 差 線觀測平均值 真 值 (參 考 值 )觀測平均值

7、真 值 (參 考 值 )觀測平均值一 致 性 的 偏 差 線 性 - 不 一 致 性 的 偏 差 真 值 (參 考 值 )觀測平均值 真 值 (參 考 值 )觀測平均值 真 值 (參 考 值 )觀測平均值一 致 性 的 偏 差 線 性 - 不 一 致 性 的 偏 差 11 9、 人 的 价 值 ， 在 招 收 诱 惑 的 一 瞬 间 被 决 定 。 21.7.1521.7.15Thursday, July 15, 2021 10、 低 头 要 有 勇 气 ， 抬 头 要 有 低 气 。 20:35:3220:35:3220:357/15/2021 8:35:32 PM 11、 人 总 是 珍

8、惜 为 得 到 。 21.7.1520:35:3220:35Jul-2115-Jul-21 12、 人 乱 于 心 ， 不 宽 余 请 。 20:35:3220:35:3220:35Thursday, July 15, 2021 13、 生 气 是 拿 别 人 做 错 的 事 来 惩 罚 自 己 。 21.7.1521.7.1520:35:3220:35:32July 15, 2021 14、 抱 最 大 的 希 望 ， 作 最 大 的 努 力 。 2021年 7月 15日 星 期 四 下 午 8时 35分 32秒 20:35:3221.7.15 15、 一 个 人 炫 耀 什 么 ， 说 明

9、 他 内 心 缺 少 什 么 。 。 2021年 7月 下 午 8时 35分 21.7.1520:35July 15, 2021 16、 业 余 生 活 要 有 意 义 ， 不 要 越 轨 。 2021年 7月 15日 星 期 四 20时 35分 32秒 20:35:3215 July 2021 17、 一 个 人 即 使 已 登 上 顶 峰 ， 也 仍 要 自 强 不 息 。 下 午 8时 35分 32秒 下 午 8时 35分 20:35:3221.7.15 12 9、 人 的 价 值 ， 在 招 收 诱 惑 的 一 瞬 间 被 决 定 。 21.7.1521.7.15Thursday, J

10、uly 15, 2021 10、 低 头 要 有 勇 气 ， 抬 头 要 有 低 气 。 20:35:3220:35:3220:357/15/2021 8:35:32 PM 11、 人 总 是 珍 惜 为 得 到 。 21.7.1520:35:3220:35Jul-2115-Jul-21 12、 人 乱 于 心 ， 不 宽 余 请 。 20:35:3220:35:3220:35Thursday, July 15, 2021 13、 生 气 是 拿 别 人 做 错 的 事 来 惩 罚 自 己 。 21.7.1521.7.1520:35:3220:35:32July 15, 2021 14、 抱

11、最 大 的 希 望 ， 作 最 大 的 努 力 。 2021年 7月 15日 星 期 四 下 午 8时 35分 32秒 20:35:3221.7.15 15、 一 个 人 炫 耀 什 么 ， 说 明 他 内 心 缺 少 什 么 。 。 2021年 7月 下 午 8时 35分 21.7.1520:35July 15, 2021 16、 业 余 生 活 要 有 意 义 ， 不 要 越 轨 。 2021年 7月 15日 星 期 四 20时 35分 32秒 20:35:3215 July 2021 17、 一 个 人 即 使 已 登 上 顶 峰 ， 也 仍 要 自 强 不 息 。 下 午 8时 35分

12、 32秒 下 午 8时 35分 20:35:3221.7.15 13 G RR實 驗 要 求 在 進 行 一 個 Gauge R&R試 驗 之 前 ， 操 作 員 的 人 數 、 被 量測 的 零 件 數 目 、 每 一 個 零 件 被 反 覆 量 測 的 次 數 、 被 量 測 的 零件 特 性 ， 與 量 測 的 環 境 都 必 須 先 行 決 定 。 通 常 我 們 重 點 考 慮下 列 幾 點 ： 操 作 員 ： 隨 機 選 取 幾 個 使 用 量 具 的 操 作 員 。 這 可 以 讓 我 們評 估 量 具 對 不 同 操 作 員 的 敏 感 度 。 零 件 ： 自 同 一 規 格

13、的 零 件 中 隨 機 選 取 5 10 個 零 件 進 行 量測 。 反 覆 量 測 的 次 數 ： 每 一 個 零 件 的 量 測 特 性 被 每 一 個 操 作 員反 覆 量 測 至 少 2次 。6.GR&R分 析 之 執 行 14 量 測 系 統 研 究 之 準 備 像 任 一 項 研 究 或 分 析 ， 在 執 行 量 測 系 統 研 究 之 前 應 有 足 夠 的 規 劃 及 準 備 ，在 執 行 研 究 前 一 般 的 準 備 如 下 ： 方 法 在 使 用 前 應 先 予 確 認 。 例 如 ： 以 工 程 判 斷 來 決 定 目 視 觀 測 或 量 具 研 究是 否 在 校

14、正 或 使 用 量 具 時 有 人 為 影 響 。 某 些 量 具 ， 如 ： 按 鈕 則 數 據 被 顯 示出 來 ， 則 其 再 生 性 的 影 響 可 不 予 考 慮 。 應 預 先 決 定 操 作 員 人 數 、 樣 本 數 及 重 複 量 測 次 數 ， 其 考 慮 的 因 素 如 ：a. 尺 寸 的 關 健 性 關 鍵 尺 寸 因 量 具 研 究 估 計 可 信 度 的 需 求 需 更 多 的 零 件或 量 測 次 數 。b. 零 件 結 構 大 型 或 重 型 零 件 可 能 意 味 樣 本 數 量 較 少 但 測 量 次 數 多 。 應 該 從 日 常 使 用 此 量 具 的

15、操 作 員 中 選 擇 測 試 者 ， 如 果 并 非 此 量 具 的 日 常 操作 員 ， 則 選 擇 的 每 人 均 應 受 過 足 夠 的 訓 練 以 正 確 的 使 用 量 具 。 樣 本 應 在 能 代 表 整 個 作 業 範 圍 的 製 程 中 挑 選 ， 有 時 是 在 幾 天 之 內 每 天 取 一 件 樣 本 ， 這 種 作 法 是 必 須 的 ， 因 為 這 些 零 件 被 認 為 代 表 在 現 行 生 產 中 全 部的 生 產 變 異 ， 又 因 每 個 零 件 將 被 重 複 量 測 ， 故 須 加 以 編 號 以 便 區 別 。 儀 器 應 該 有 足 夠 的 分

16、辨 力 ,其 刻 度 應 直 接 讀 取 特 性 的 預 期 製 程 變 異 的 1/10 值 ， 例 如 ： 此 特 性 的 變 異 為 0.001， 則 儀 器 可 直 接 讀 取 的 刻 度 應 不 大 於0.0001。 15 如 果 想 取 得 合 理 的 結 果 ， 則 執 行 研 究 的 方 法 很 重 要 ， 為 了 將 不 準 確 結果 的 可 能 性 降 至 最 低 ， 應 採 取 下 列 步 驟 ： 應 以 隨 機 抽 樣 的 方 式 取 得 量 測 數 據 ， 以 確 保 在 整 個 研 究 的 隨 機 性 ， 而不 致 有 任 何 的 偏 移 或 改 變 ， 操 作 員

17、 亦 應 不 知 道 何 種 號 碼 零 件 已 檢 驗 過以 避 免 任 何 可 能 之 偏 差 ， 當 然 ， 執 行 研 究 者 應 了 解 那 個 零 件 已 檢 驗 過而 且 同 時 記 錄 數 據 ， 例 如 ： 這 是 作 業 者 A、 零 件 1、 第 一 次 量 測 ； 這 是作 業 者 B、 零 件 4、 第 二 次 量 測 等 。 讀 取 儀 器 ， 其 讀 值 應 被 估 計 至 能 取 得 的 最 近 數 值 。 最 少 其 讀 值 應 取 至1/2最 小 刻 度 ， 例 如 ： 如 最 小 刻 度 為 0.001， 則 每 一 個 估 計 的 讀 值 應 在0.00

18、05附 近 。 此 研 究 工 作 應 由 了 解 實 施 一 個 可 靠 研 究 的 重 要 性 人 員 負 責 管 理 和 監 督 。 16 1) 取 得 一 個 能 代 表 過 程 變 差 實 際 或 預 期 範 圍 的 樣 本 ,為 n5個零 件 的 樣 本 ,如 我 們 選 擇 10個 樣 本 .2) 給 操 作 員 編 號 為 A,B,C等 ,并 將 零 件 從 1到 10進 行 編 號 ,但 零件 的 編 號 不 要 讓 操 作 員 看 到 .3) 確 保 所 使 用 的 儀 器 都 經 過 校 準 .讓 操 作 員 A以 隨 機 順 序 測 量10個 零 件 ,并 將 結 果

19、記 錄 在 第 1行 .4) 讓 操 作 員 B和 C依 次 測 量 這 些 一 樣 的 10個 零 件 ,不 要 讓 他 們知 道 相 互 的 讀 值 ,然 后 將 結 果 分 別 記 錄 在 第 6行 和 第 11行 .5) 用 不 同 的 隨 機 測 量 順 序 重 複 以 上 循 環 ,并 將 數 據 記 錄 在 第2,7和 12行 .注 意 將 數 據 記 錄 在 適 當 的 欄 位 中 ,例 如 :如 果 首 先被 測 量 的 是 零 件 7,然 后 將 數 據 記 錄 在 標 有 零 件 7的 欄 位 中 .如 果 需 要 進 行 三 次 測 量 ,則 重 複 以 上 循 環 ,

20、并 將 數 據 記 錄 在第 3,8和 13行 中 .GRR實 施 步 驟 17 18 定 義 ：Ro 操 作 員 全 距 (操 作 員 平 均 值 之 最 大 值 減 最 小 值 )。Rp 零 件 全 距 (零 件 平 均 值 之 最 大 值 減 最 小 值 )。 R 所 有 全 距 之 總 平 均 。量 具 的 再 現 性 :EV RK 1 (EV為 Equipment Variation， 設 備 變 異 之 縮 寫 )量 具 的 再 生 性 : AV (AV為 Appraiser Variation，零 件 間 變 異 的 縮 寫 )再 現 性 與 再 生 性 ：R&R 零 件 變 異

21、 : PVRpK 3 ( PV為 Part-to-Part Variation，零 件 間 變 異 的 縮 寫 )全 變 異 :TV ( TV為 Total Variation的 縮 寫 ) 22 )AV()EV( nt)EV()Ro( 222 K 22 )PV()R&R( = 19 20 將 計 算 所 得 的 R, Ro , Rp填入報告表格所提供的空白處.進行報告表格左側標題為“量測單元分析”欄之下的計算.進行報告表格右側標題為“%制程變異”欄之下的計算.檢查計算結果以確定沒有錯誤 21 22 再 現 性 :EV(設 備 變 異 )再 生 性 :AV(量 測 員 變 異 ) 量 具 需

22、加 以 保 養 量 具 需 重 新 設 計 ,以 提 高 適 切 性 . 量 具 之 夾 持 或 定 位 需 改 善 . 存 在 過 大 的 零 件 變 異再 現 性 :EV(設 備 變 異 )再 生 性 :AV(量 測 員 變 異 ) 量 測 員 訓 練 不 足 . 量 具 刻 度 校 正 不 良 . 可 能 治 具 或 軟 體 協 助 量 測 員 進 行 量 測GR&R的 判 定 23 GRR=10% 量 具 系 統 可 接 受10%GRR=30% 量 具 系 統 不 能 接 受 ,須 予 以 改 進 24 選 取 一 個 樣 本 ,并 建 立 可 追 溯 標 準 的 真 值 或 參 考

23、值 ,若 無 樣 本則 可 從 生 產 線 取 得 一 個 落 在 中 間 值 域 的 零 件 ,當 成 標 準 值 且 應針 對 預 期 測 試 的 高 ,中 ,低 端 各 取 得 樣 本 或 標 準 件 并 于 實 驗 室將 各 樣 本 或 標 準 件 測 量 10次 .計 算 其 平 均 值 當 成 “ 參 考 值 ” . 由 一 位 作 業 人 員 以 常 規 方 式 對 每 個 樣 本 量 測 10次 并 計 算 出 平均 值 .此 值 稱 為 “ 觀 測 平 均 值 ” . 計 算 偏 性 偏 性 =觀 測 平 均 值 -參 考 值 制 程 變 異 =6 %偏 性 =偏 性 /制

24、程 變 異 偏 性 判 定 基 準 :偏 性 占 制 程 變 異 的 百 分 比 在 10%以 下 ,即 %偏 性10%代 表 制 程 量 測 系 統 在 可 接 受 範 圍 .7.偏 性 分 析 之 執 行 25 26 若 0落 在 偏 性 值 附 近 的 1 信 賴 區 間 內 ,則 偏 性 在 水 準上 是 可 接 受 的 .即 若 計 算 出 的 偏 性 值 落 在 上 限 值 與 下 限 值 之間 則 判 定 偏 性 是 可 接 受 的 . 如 果 量 具 的 偏 性 較 大 ,則 可 能 原 因 是 : 1.真 值 或 參 考 值 錯 誤 2.量 具 磨 損 3.量 具 本 身 尺

25、 寸 錯 誤 4.量 測 到 錯 誤 的 特 性 5.量 具 未 經 過 適 當 的 校 正 6.作 業 者 未 正 確 使 用 量 具偏 性 判 定 27 選 取 一 個 樣 本 ,并 建 立 可 追 溯 標 準 的 真 值 或 參 考 值 ,若 無 樣 本 則可 從 生 產 線 取 得 一 個 落 在 中 間 值 域 的 零 件 ,指 定 它 為 基 準 樣 件進 行 穩 定 性 分 析 . 以 一 定 的 周 期 基 礎 (每 天 ,每 周 )測 量 基 準 件 三 到 五 次 ,應 該 在 不同 的 時 間 下 取 得 多 次 讀 值 ,以 代 表 測 量 系 統 的 實 際 使 用

26、情 況 .將考 慮 到 一 天 之 中 各 種 外 界 因 素 的 影 響 而 發 生 的 變 化 . 將 量 測 值 標 記 在 X-R CHART或 X- CHART控 制 圖 上 . 計 算 管 制 界 限 ,并 對 失 控 或 不 穩 定 作 評 估 . 計 算 標 準 差 ,并 與 制 程 標 準 差 相 比 較 ,以 評 估 量 測 系 統 的 穩 定 性 . 穩 定 性 分 析 評 估 :如 量 測 程 序 標 準 差 小 于 制 程 標 準 差 (制 程 公差 )或 代 表 量 測 系 統 非 常 穩 定 即 量 測 程 序 標 準 差 制 程 標 準 差(制 程 公 差 )

27、8.穩 定 性 分 析 之 執 行 28 29 30 9.線 性 分 析 之 執 行 在 量 具 各 作 業 範 圍 內 選 取 5個 零 件 ,對 每 個 零 件 進 行 全 尺 寸 測 量 確 定 其 參 考 值 ,并 確定 涵 蓋 了 此 量 具 的 工 作 量 程 .每 一 個 零 件 由 作 業 人 員 (經 常 使 用 該 量 具 )量 測 10或 12次 (要 隨 機 的 選 擇 零 件 ,減 少 人 員 誤 差 ).依 據 下 列 公 式 求 出 線 性 . yaxb a b R 2 線性a製程變異(或公差) %線性100(線性/製程變異或公差) n )x(x )nyx(xy 22 )nx(any n )y(yn )x(x )nyxxy( 2222 2 x參考值y偏差a斜率b截距 31 32 線 性 判 定 線 性 判 定 基 準 :線 性 百 分 比 在 10%時 量 測 系 統 可 接 受. 線 性 分 析 結 果 : 在 作 業 範 圍 的 高 ,低 兩 端 ,量 具 校 正 不 適 當 . 最 大 或 最 小 的 真 值 或 參 考 值 錯 誤 . 量 具 磨 損 . 儀 器 品 質 不 良 . 可 能 檢 討 量 具 本 身 設 計 之 特 性 是 否 適 和 量 測 被 測 特 性 33 敬 請 指 教