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1、MSA(量測系統分析)引言測量數據的使用比以前更頻繁,更廣泛例如:把測量數據或由它們計算出的一些統計量,與這一過程的統計管制限值相比較,來決定這一過程是否需要做某種調整。確定兩個或多個變量之間是否存在某種顯著關係,如推測一模制塑膠件的關鍵尺寸與澆注膠料的溫度之間的關係。測量數據的品質為了確保應用測量數據所得到的益處大於獲得它們所花的費用,就必須把注意力集中在數據的品質上。測量數據的品質與穩定條件下運行的某一測量系統得到的多次測量結果的統計特性有關。表征數據品質最通用的統計特性是偏倚和方差。所謂偏倚的特征,是指數據相對標準值的位置,而所謂方差的特性,
2、是指數據的分佈。低品質數據最普遍的原因之一是數據變差太大,它是由於測量系列和它的環境之間的相互作用造成的,用這種變差的的量測系統來分析一個製造過程,可能會掩蓋製程的變差。測量數據的品質如果數據的品質是不可接受的,則必須改進,通常是通過改進測量系統來完成,而不是改進數據本身。術語量具:任何用來獲得量測結果的裝置;經常用來特指用在車間的裝置;包括用來量測合格/不合格的裝置。量測系統:用來對被測特性賦值的操作,程序,量具,設備,軟件以及操作人員的總成;和來獲得測量結果的整個過程。量測過程:即賦值過程,而賦予的值定義為測量值。應將一種測量過程看成一個製造過
3、程,它產生的數據作為輸出,這樣我們可以應用在“統計製程管制”中所有的概念原理和工具。量測系統的統計特性測量系統必須處於統計管制中,這意味著量測系統中的變差只能是由於普通原因而不是由於特殊原因造成的。這可稱為統計穩定性。量測系統的變異必須比製造過程的變異小;變異應小於公差帶;量測精度應高於製程變異和公差帶兩者中精度較高者,一般來說,量測精度是過程變異和公差帶兩者中精度較高的十分之一。在評價量測系統時需確定的基本問題量測系統是否有足夠的分辨力。量測系統在一定時間內是否在統計上保持穩定。這些統計特性在預期範圍內是否一致,並且用於製程分析或管制是否可接受。
4、量測系統的分辨率量測系統的分辨率:即量測系統檢出並如實指示被測特性中極小變化的能力。如果不能測定出過程的變差,這種分辨力用於分析是不可接受的,如果不能測定出特殊原因的變差,它用於管制也是不可接受的(見圖1)1個數據分級2~4個數據分級5個或更多數據分級控制分析只有下列條件下才可用于控制對過程參數及指數估計不與規範相比過程變差較低小可接受只能表明過程是否正在產生合格零件依據過程分布可用半計量控一般來講對過程參數及指制技術數的估計不可接受可產生不敏感的計量控制圖只提供粗劣的估計可用于計量控制圖建議使用不合適的分辨力可通過極差圖最好地顯
5、示出來(見圖7)可視分辨率較小，測量系統將具有足夠的分辨率。因此為了得到足夠的分辨率，如果相對于過程變差，建議可視分辨率最多的總過程的6σ(標準差)的十分之一，而不是傳統的規則，即可視分辨率最多為公差範圍的十分之一。量測系統的分辨率極差0.01810(UCL)控制上限0.0200.0100R(a)最小測量單位為0.001英寸(in)數據控制圖(b)最小測量單位為0.01英寸(in)數據控制圖極差-0.02控制上限(UCL)0.0102-0.01
6、R-0.量測系統研究之目的在測量系統與環境交互作用時，獲得該系統有關測量變差和類型的信息。這種信息極有價值，因為對于一般的生產過程，確認重復性和校準偏差，并為它們確定合理的極限，比提供具有非常高重復性的，特別準確的量具更有實用價值。應用這種研究可提供。1)接受新測量設備的準則;2)一種測量設備與另一種的比較;3)評價懷疑有缺陷的量具的根據;4)維修前後測量設備的比較;5)計算過程變差,以及生產過程的可接受性水平所需的要求。量測系統變差的類型測量系統變異的分布特性,正如每個過程一樣:1)位置穩定性(Stability)偏倚(Bias)線性(Li
7、nearity)2)寬度或範圍重復性(Repeatability)再现性(Reproducibility)偏倚(Bias)定義偏倚是測量結果的觀測平均值與基準值的差值基準值可以通過采用更高級別的測量設備進行多次測量取其平均值來確定基準值偏倚觀測的平均值重復性(再現性)(Repeatability)定義重復性又稱為量具變異是由一個人評價人采用同一種測量儀器多次測量同一零件的同一特性時獲得的測量值變異重復性再现性(Reproducibility)定義再现性又稱為操作者變異,是由不同的評價人,採用相同的測量儀器,測量同一零件的同一特性時測量平均值的變
8、異。再现性操作者A操作者C操作者B穩定性(Stability)定義穩定性(或飄移),是測量系統在某持續時間內測量同一基準或
