MSA测量系统分析作业指导书(重复性和再现性)(4800字)

来源:m.ttfanwen.com时间:2016.4.18

莱州市XX机械有限公司作业文件

文件编号:JT/C-7.6J-002 版号:A/0

(MSA)测量系统分析

(重复性和再现性)

作业指导书

批准: 吕春刚

审核: 尹宝永

编制: 邹国臣

受控状态: 分发号: 20xx年11月15日发布 20xx年11月15日实施

测量系统重复性和再现性分析作业指导书 JT/C-7.6J-002 1目的

为了配备并使用与要求的测量能力相一致的测量仪器,通过适当的统计技术,对测量系统的五个特性进行分析,使测量结果的不确定度已知,为准确评定产品提高质量保证。

2适用范围

适用于公司使用的所有测量仪器的重复性和再现性的测量分析。

3职责

3.1检验科负责确定过程所需要的测量仪器,并定期校准和检定,对使用的测量系统分析,对存在的异常情况及时采取纠正预防措施。

3.2工会负责根据需要组织和安排测量系统技术应用的培训。

3.3生产科配合对测量仪器进行测量系统分析。

4术语

4.1偏倚

偏倚是测量结果的观测平均值与基准值(标准值)的差值。

4.2稳定性(飘移)

稳定性是测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件的单一特性时获得的测量值总变差。

4.3线性

线性是在量具预期的工作量程内,偏倚值的变差。

4.4重复性

重复性是由一个评价人,采用一种测量仪器,多次测量同一零件的同一特性获得的测量值的变差。

4.5再现性

再现性是由不同的评价人,采用相同的测量仪器,测量同一零件的同一特性的测量平均值的变差。

5测量系统分析作业准备

5.1确定测量过程需要使用的测量仪器以及测量系统分析的范围。

a)控制计划有要求的工序所使用的测量仪器;

b)有SPC控制要求的过程,特别是有关键/特殊特性的产品及过程; c)新产品、新过程;

d)新增的测量仪器;

e)已经作过测量系统分析,重新修理后。

5.2公司按GB/T10012标准要求,建立公司计量管理体系,确保建立的测

量系统的可靠性。

JT/C-7.6J-002 5.4检验科对测量仪器按规定的权限进行校准和调整,除使测量仪器的偏倚、稳定性、线性等符合规定要求之外,还应确认以下条件:

a)确定量具检验的零件质量特性为计数型数据还是计量性数据。针对批

量生产(一般≥300件)的零件,其统计特性为计量型数据的采用R&R分析,针对计数型数据采用小样法分析。

b)确定测量系统中的变差只是由变差的普通原因引起的,而不是特殊原

因引起的(可采取SPC技术)。

5.5操作步骤和方法

5.5.1确定产品的特殊特性和关键特性的质量特性值和对应的测量仪器。

5.5.2确定两位评价人,评价人的应从日常操作该测量仪器的人中挑选。

5.5.3样品必须从过程中选取并代表整个工作范围,分析的中的零件必须代表生产过程中产品变差的全部范围。

5.5.4对零件进行编号,由于每一个零件将被测量若干次,必须对每一个零件进行编号,以便于识别。

5.5.5确定测量仪器的分辨力,应允许至少直接读数的特性的预期过程变差的十分之一。例如,如果特性的变差为0.001,仪器应能读取0.0001的变化。

5.5.6测量应按随机顺序,以确保整个研究过程中产生的的任何漂移或变化将随机分布。

5.5.7评价人不应知道正在检查的哪一个零件的编号,以避免可能的偏倚。但正在研究的人员应知道正在检查哪一个零件,并相应记下相应的数据,即评价人A,零件1,第一次试验;评价人B,零件2,第二次试验等。

5.5.8在仪器读数中,读数应估计到可得到的最接近的数字,如果可能,读数应取至最小刻度的一半。例如,如果最小刻度为0.0001,则每个读数的估计应圆整为0.00005。

5.5.9评价人应采用相同的方法包括――步骤--来获取读数。

6测量系统分析

6.1测量系统的重复性及再现性(R&R)分析(平均值和极差法(X&R))

6.1.1数据收集(数值法)

1) 数据表格设计成容纳10个零件。(为了获得最低限度的置信度水准,

样本数量越多,将会呈现小的抽样变差,产生的风险也越小)。

2)给评价人编号为A、B、C等,并将零件从1到10进行编号,但零

件的编号不要让评价人看到。

3)让评价人A以随机顺序测量10个零件,并将结果记录在第一行。

JT/C-7.6J-002 4)让评价人B和C依次测量这些一样的10个零件,并将结果记录在

第6行和第11行。

5)用不同的随机测量顺序重复以上循环,并将数据记录在第2、7和

第12行;注意将数据记录在适当的栏位中,例如:如果首先被测量的是零件7,然后将数据记录在表由零件7的栏位中。如果需要进行三次测量,则重复以上循环,并将数据记录在3、8和13行中。

6)当测量大型零件或不可能同时获得数个零件时,第3步到第5步将

变更成以下顺序:

√ 让评价人A测量第一个零件并将读值记录在第1行;让评价人

B测量第一个零件并将读值记录在第6行;让评价人C测量第

一个零件并将读值记录在第11行。

√ 让评价人重新测量第一个零件并将读值记录在第2行;让评价

人B重新测量第一个零件并将读值记录在第7行;让评价人C

重新测量第一个零件并将读值记录在第12行。如果需要进行三

次测量,则重复以上循环,并将数值记录在3、8和13行中。

7)如果评价人处于不同的班次,可以使用一个替代的方法。让评价人

A测量所有10个零件,并将数值记录第1行;然后让评价人A按

照不同的顺序重新测量,并将读值记录在第2行和第3行。评价人

B和评价人C,也同样做。

6.1.2数值计算(数值法)

6.1.2.1量具的重复性和再现性的计算如附录一和附录二。

★附录一是数据收集表格,记录所有的研究结果;

★附录二是报告表格,记录了所有识别信息和依据指定公式进行所有

的计算。

6.1.2.2在收集数据之后,参照附录一进行以下计算程序:

1)用1、2、3行中的最大值减去它的最小值,把结果记入第5行。

在6、7、8行和第11、12、13行重复以上步骤,并将结果记录在

第10行和第15行。

2)填入第5、10和15行的极差,所以它们都总是正值。

3)将第5行数据相加,然后除以零件抽样数量,即得到了第一个评价

人测量的极差平均值Ra;对第10行和第15行进行同样的计算得

到了Rb和Rc。

4)将第5、10和第15行的平均值(Ra、Rb和Rc)转到第17行,用

JT/C-7.6J-002 它们的和除以评价人数,结果记入R栏(所有极差的平均值)。

5)将R输入第19、20行,并乘以D4(见附录三:控制图的常数和公式

表表),得到控制限的上限和下限。将该单独极差的上控制限

(UCLR)填入19行。对于测量次数少于7次的情况下,极限的下

控制限(LCLR)为零。(三次测量D3为2.58,两次测量,D4为3.27),

6)对于极差结果大于UCLR计算结果的任何读值,让原来的评价人对

原来的零件进行重新测量,或剔除那些读值,然后根据修改后的抽

样数量重新平均并计算极差平均值R和UCLR。

7)加总第1、2、3、6、7、8、11、12和13行的读值,然后将每行

的总和除以抽样的数量,并将结果填入该行最右边标有“平均值”

的栏位中。

8)将1、2、3行的平均值相加,用该总和除以测量的次数,将所得结

果填入第4行的Xa栏位中。对第6、7、8行和第11、12、13行重

复以上步骤,并将结果分别记录在第9行和第14行中的Xb和Xc栏

位中。

9)找出第4、9及14行平均值,(Xa、Xb、Xc)中的最大值,,并将

他们填入第18行的适当位置,并求出它们的差;将这差值填入第

18行中标示XDIFF的空白处。

10)计算每次测量每个零件的读值之和,然后除以总测量次数(测量次

数乘以评价人数);然后将结果填入第16行为每个零件平均值提供

的空白处。

11)用零件平均值的最大值减去零件平均值的最小值,并将结果填入

第16行中标示RP的栏位。RP是零件平均值的极差。

6.1.2进行以上计算之后,参照附录二进行以下计算程序:

12)将计算所得的R、XDIFF、RP填入报告表格所提供的空白处。

13)进行报告表格左侧标题为“测量单元分析”栏之下的计算。

14)进行报告表格右侧标题为“总变差%”栏之下的计算。

15)检查计算结果以确定没有错误。

6.1.2结果分析(数值法)

6.1.2.1在报告表(附录二)左侧的《测量单元分析》的下面,是对每个变差组成部分的标准差计算。

1)重复性或设备变差(EV)是由极差平均值(R)乘以一个常数(K1)

来决定。K1取决于量具研究中的测量次数,其值可以从表1中d*2

倒数。

JT/C-7.6J-002 2)再现性或评价人变差(AV)是由评价人平均值的最大差值(XDIFF)乘以一个常数(K2)来决定的。K2值取决定于量具研究中的评价人的人数,其值从表1中查到d*2的倒数。评价人变差(AV)可由以下公式得到:

AV = √(XDIFF×K2)- (EV)2

式中:n=零件的数量,r=测量的次数

如果根号下所得的数值为负数,则评价人变差(AV)为零。

3)测量系统变差的重复性和再现性(GRR)的计算为设备变差的平方

加上评价人的平方,然后再开根号,如下式:

R & R = 2

4)零件的变差(PV)是由零件的平均值(RP)乘以一个常数(K3)所决定。K3取决于量具研究的零件的数量,其值从表2中可以查到d*2的倒数。

5)研究的总变差(TV)是加总了重复性和再现性变差的平方与零件的

的变差(PV)的平方,再开根号计算所得。

TV =

6.1.2.2一旦确定了量具研究中的各个因素的变差后,可将它们与总变差(TV)进行比较。也就是要进行量具报告表(表2)中右侧“总变差%”下方的计算。

1)设备变差(%EV)占总变差(TV)的百分比的计算方式:

%EV=100[EV/TV]

2)评价人变差(%AV)占总变差(TV)的百分比的计算方式:

%AV=100[AV/TV]

JT/C-7.6J-002 3)重复性和再现性(GRR)占总变差(TV)的百分比的计算方式:

%GRR=100[GRR/TV]

4)零件变差(PV)占总变差(TV)的百分比的计算方式:

%PV=100[PV/TV]

6.1.2.3通过对以上总变差的百分比结果进行评价,确定该测量系统对其预期的使用是否可为接受。

6.1.3数据分析的最后一步是确定区别分类数ndc,这能由该测量系统可靠地分辨,这是可以覆盖预期的产品变差的非重叠97%自信度区间。

ndc=1.41(PV/GRR)

ndc 应该四舍五入到整数,且要能大于5。

7附图表

7.1附录一、图1《量具重复性和再现性数据收集表》

7.2附录二、图2《量具重复性和再现性报告》

7.3附录三、表1《控制图的常数和公式表》

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MSA测量系统分析作业指导书重复性和再现性

附录一、量具重复性和再现性数据收集表

*2次试验D4=3.27, 3次试验D4=2.58。UCLR 识别原因并纠正。使用与开始时相同的评价人及单位重复这些读数,或者放弃某些值,从保留的观察值重新平均,重新计算R和控制限。

注:

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MSA测量系统分析作业指导书重复性和再现性

附录二、量具重复性和再现性报告表

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MSA测量系统分析作业指导书重复性和再现性

附录三、表1(X-R图)控制图的常数和公式表

11


第二篇:MSA测量系统分析作业指导书 5000字

xxxxxxxxxxxxxxxx公

页码:第1页 共8页

题目: 测量系统分析MSA作业指导书 分发号: xxxxxx 编号:xxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxx1、目的 提供一种评定测量系统质量的方法,从而对必要的测量系统进行评估,以保证本公司所使用的测量系统均能满足于正常的质量评定活动。

2、范围 适用于证实产品符合规定要求的所有测量系统。

3、职责 品质部负责确定MSA项目,定义测量方法及对数据的处理和对结果的分析。APQP小组负责协助质量管理员完成测量系统的分析和改进。

4、定义

4.1 测量设备:实现测量过程所必需的测量仪器,软件,测量标准,标准样品或辅助设备或它们的组合。

4.2 测量系统 : 是对被测特性赋值的操作、程序、量具、设备、软件、环境以及操作人员的集合。

4.3 偏倚 :对相同零件上同一特性的观测平均值与真值(参考值)的差异。

4.4 稳定性 :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。

4.5 线性 :在测量设备预期的工作(测量)量程内,偏倚值的差异。

4.6 重复性 : 用一位评价人使用相同的测量仪器对同一特性,进行多次测量所得到的测量变差。

4.7 再现性 :不同评价人使用相同的测量仪器对同一产品上的同一特性,进行测量所得的平均值的变差。

4.8 零件间变差:是指包括测量系统变差在内的全部过程变差。

4.9 评价人变差:评价人方法间差异导致的变差。

4.10 总变差:是指过程中单个零件平均值的变差。

4.11 量具:任何用来获得测量结果的装置,包括判断通过/不通过的装置。

5、工作程序

5.1 测量系统分析实施时机

xxxxxxxxxxxxxxxx公

页码:第2页 共8页

题目: 测量系统分析MSA作业指导书 分发号: xxxxxx 编号:xxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxx5.1.1 新产品在生产初期,参见“产品实现策划控制程序”HNFH QP-08。

5.1.2 控制计划中指定的检验项目每年需做MSA。

5.1.3 客户有特殊要求时,按客户要求进行。

5.1.4 测量系统不合格改善后需重新进行分析。

5.2 测量设备的选择

a) 有关人员在制定控制计划及作业指导书时,应选择适宜的测量设备,既要经济合理,又要确保测量设备具有足够的分辩率,使用测量结果真实有效。

b) 选择测量设备时,建议其可视分辩率应不低于特性的预期过程变差的十分之一(即可取过程公差的十分之一,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。一般特性,测量设备可视分辩率最低不能低于预期过程变差的三分之一。

5.3 制定“MSA计划”

5.3.1 对于新产品,项目小组根据产品质量先期策划进度要求,至少针对控制计划中规定的关键特性的测量设备制定“MSA计划”,经项目负责人审核、品质部部长批准后,由项目小组组织实施。

5.3.2 对于批产产品,由品质部根据控制计划要求及现行产品生产情况,制定 “MSA计划”,经品质部部长批准后,组织实施。

5.4 实施

5.4.1 按照计划的方法及时组织实施评价,评价人的选择应从日常操作该测量设备的人中挑选。

5.4.2 规定数量的样品必须从过程中选取并代表其整个工作范围,即特性值包含整个公差范围。

5.4.3 必须对每一零件编号以便于识别。

5.4.4 确保测量设备的分辩率和测量方法符合规定的要求。

5.4 .5 对测量数据予以分析评价,出具测量系统分析报告。

xxxxxxxxxxxxxxxx公

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题目: 测量系统分析MSA作业指导书 分发号: xxxxxx 编号:xxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxx5.4.6 新产品测量系统分析报告品质部保存一份,送产品先期质量策划小组一份纳入APQP文件包。批产产品测量系统分析报告由品质部存档。

5.5 测量系统分析的方法

5.5.1 稳定性分析方法

5.5.1.1 选取一个样本并建立其基准值。

5.5.1.2 定期测量样本3~5次。

5.5.1.3 将数据画在X-bar/R控制图上。

5.5.1.4 建立控制限并评价失控或不稳定状态, 当没有出现明显的特殊原因时,测量系统是稳定可接受的。

5.5.2 线性分析方法

5.5.2.1 选取g≥5个零件(可为标准件或产品样本),这些零件测量值覆盖量具的

操作范围。

5.5.2.2 确定每个零件的基准值。

5.5.2.3 由一名操作者测量每个零件m≥10次(随机地)。

5.5.2.4 计算每次测量的零件偏倚及零件偏倚均值。

偏倚i,j= Xi,j?(基准值)i

?偏倚

偏倚i?j?1mi,j

m

5.5.2.5 画出偏倚均值和相关基准值,并确定置信带。

yi?axi?b

其中,

xxxxxxxxxxxxxxxx公

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题目: 测量系统分析MSA作业指导书 分发号: xxxxxx 编号:xxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxi?基准值

yi?偏倚平均值

a?斜率?(?xy?1?x?y) gm

122x??x)?gm

b?截距?y?ax

5.5.2.6 用R2检查置信带的可接受性。一般的准则是:

R2?

a)

b)

c) SS回归SS总体 0.8≤R2 ≤1.0, 强线性趋势 0.25≤R2 ≤0.8, 中等线性趋势 0≤R2 ≤0.25,弱线性趋势

5.5.2.7 进行有关线性的假设检验。

HO: a=0

Ha: a≠0

如果满足以下条件,则不推翻原假设:

????

其中

s?t?a???(xj?x)2??s?tgm?2,1?? y2

i?byi?axiyi

gm?2

5.5.2.8 进行有关偏倚的假设检查:

HO: b=0

Ha: b≠0

如果满足以下条件,则不拒绝原假设:

xxxxxxxxxxxxxxxx公

页码:第5页 共8页

题目: 测量系统分析MSA作业指导书 分发号: xxxxxx 编号:xxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxt?b

?1?x???s2gm?(xi?x)???2?tgm?2,1?

如果线性存在,则需要通过硬件、软件或两项同时调整来再较准测量系统,达到零偏倚。

5.5.3 重复性和再现性分析(以均值和极差法为例)

5.5.3.1 选择样本

选择包含10个零件的一个样本,该样本代表过程变差的实际或预期范围。按1—10给零件编号,使评价人不能看到这些数字。

5.5.3.2 指定评价人

指定评价人A、B和C,应选择经常进行该测量并经过培训的人员作为评价人。

5.5.3.3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) 让每位评价人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。将测量结果记录在“量具重复性和再现性数据收集表”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“量具重复性和再现性数据收集表”的相应位置中。

5.5.3.4 数值计算和量具重复性和再现性报告

a) 数据输入后由软件自动计算结果并生成量具重复性和再现性报告。

5.5.3.5 如果所有零件被同一台设备处理、固定或测量,则再现性为0,只需进行重复性研究。

5.5.3.6 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

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题目: 测量系统分析MSA作业指导书 分发号: xxxxxx 编号:xxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxx定是否需采取改进措施;

c) %GRR > 30% ,或ndc < 5时, 测量系统不可接受,测量系统需改进。

5.5.3.7 根据判定准则得出结论。通过比较%EV,%AV,%GRR和%PV可以确定产生总变差的主要来源。

a) 如果重复性比再现性大,原因可能是:

――仪器需要维护;

――需要重新设计以增加刚度;

――零件内部变差过大。

b) 如果再现性比重复性大,原因可能是:

――评价人需要培训;

――测量设备刻度盘上的刻度不清楚。

5.5.4 破坏性试验分析(重复性)

5.5.4.1 确定子组

挑选10个相互之间差别尽可能小的零件构成子组。近似认为对其中每一个零件的测量就是对同一个零件的重复测量,测量值的差别就是测量变差。

5.5.4.2 测量并记录数据

选定一位评价人,对10个子组的零件进行测量,并将数据填入“破坏性试验数据表”。 按照《SPC作业指导书》,计算出 R,R-bar,X-bar,和MR值。

5.5.4.3 绘制极差图

按照《SPC作业指导书》,绘制极差图。判断是否有点超出控制限,若无则进行下一步计算。否则重新选组。

5.5.4.4 估计计算测量系统标准差

σ5.5.4.5 绘制单值-移动极差图

判断是否有点超出控制限,若无则进行下一步计算。否则重新选组。

5.5.4.6 绘制均值图

xxxxxxxxxxxxxxxx公

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题目: 测量系统分析MSA作业指导书 分发号: xxxxxx 编号:xxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxx判断过程是否失控,如有失控,查找出原因 ,重新测量。

5.5.4.7 估计计算零件间的变差的标准差

σ5.5.4.8 计算分级数

ndc=1.414σp/σm

5.5.4.9 判定准则

a) 分级数ndc ≥ 5时,测量系统可接受;

b) ndc < 5时, 测量系统不可接受, 需改进。

5.5.5 计数型测量系统的分析

5.5.5.1 对于控制计划中的重要特性(包括特殊特性)所使用的计数型量具,如导

通机,GO/NOGO GAGE,外观检查等,应考虑进行MSA。

5.5.5.2 指定3个测量人对50个样品测量3次,记录测量结果。

5.5.5.3 将结果录入“计数型MSA有效性分析记录”中,软件将自动进行分析计算。

5.5.5.4 对计数型G R&R%的要求:

a) Kappa值≥0.75,表明测量人员的一致性较好,可接受;

b)0.75 >Kappa值≥0.45,表明测量人员的一致性一般,一致性较差的原因进行调查

再确定;

c) Kappa值<0.40,说明测量人员的一致性较差,需对测量人员和样板全面进行分析。

d) 对导通测试系统,Kappa值低于1是不可接受的。

e) 客户有要求时,对测量系统的有效性、错误率、错误报警率进行分析。

5.6 不合格测量系统处理:

a)测量系统本身精度不够或分辨率不足,须对该测量仪器维修或更换仪器。

b)测量操作员缺乏培训,应重新对其进行相应的培训。

c)测量方法定义不清,质量管理员应会同相关人员重新定义测量方法。

d)测量环境变化较大时,质量管理员应提出改变测量环境的要求。

xxxxxxxxxxxxxxxx公

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题目: 测量系统分析MSA作业指导书 分发号: xxxxxx 编号:xxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxx综合以上可能因素,由质量管理员找出最终原因后,应及时作出改正措施,并重新进行评估。

6、备注 无

7、参考资料

7.1 MSA研究计划

7.2 量具重复性和再现性报告

7.3 计数型MSA有效性分析记录

7.4 MSA参考手册

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