
适用于本公司测量系统分析。
2.作业目的:
通过对测量系统分析方法进行规定,以便于本公司实际操作。
3.作业时必备条件:无
4.顺序要领:
4.1.术语
4.1.1.MSA:测量系统分析
4.1.2.EV:重复性-设备变差
4.1.3.AV:再现性
4.1.4.R&R重复性和再现性
4.1.5.量具:任何用来获得测量结果的装置;经常用来特指用在车间的装置;包括用来测合格/不合格的装置。
4.1.6.测量系统:用来对被测特性赋值的操作程序量具设备设备软件以及操作人员的集合用来获得测量结果的整个过程。
4.2.内容:
4.2.1.均值和极差法()是一种提供测量系统重复性和再现性估计的数学方法。不象极差法,它允许把测量系统分解成两部分,重复性和再现性,而不是它们的交互作用。ANOVA法能用来确定这种量具与评价人间的交互作用。但是,均值和极差法与ANOVA法两者都可提供有关测量系统或量具误差的信息。
例如,如果重复性比再现性大,原因可能是:
(1)仪器需要维护;
(2)量具应重新设计来提高精度;
(3)夹紧和检验点需要改进;
(4)存在过大的零件内变差。
如果再现性比重复性大,那么可能的原因有:
(1)评价人需要更好的培训如何使用量具仪器和读数;
(2)量具刻度盘上的刻度不清楚;
(3)需要某种夹具帮助评价人提高使用量具的一致性。
| 当不具备计算机时建议使用法,否则可以把方差分析法编进计算机程序中。 | |||||
| 4.2.2.收集数据,填入「量具R&R数据表」中。尽管评价人,试验和样本容量可能变化,但是下面的讨论代表进行研究的最佳条件。量具R&R数据表,详细程序如下: (1)取得包含10个零件的一个样本,代表过程变差的实际或预期范围; (2)指定评价人A,B和C,并按1至10给零件编号,使评价人不能看到这些数字; (3)如果校准是正常程序中的一部分,则对量具进行校准; (4)让评价人A以随机的顺序测量10个零件,并让另一个观测人将结果记录在第1行。让测试人B和C测量这10个零件并互相不看对方的数据。然后将结果分别填入第6行和第11行。 (5)使用不同的随机测量顺序重复上述操作过程。把数据填入第2﹑7和12行,在适当的列记录数据。例如,第一个测量的零件是零件7,则将结果记录在标有第7号零件的列内,如果需要试验3次,重复上述操作,将数据记录在第3﹑8和13行; (6)当零件量过大或无法获得所需零件时,第4和第5步可以改成下述步骤之后: a.让评价人A测量第1个零件,并在第1行记录读数,让评价人B测量第1个零件并在第6行记录读数,让评价人C测量第1个零件并在第11行记录读数; b.让评价人A重复读取第1个零件的读数,记录在第2行,评价人B在第7行记录重复读数,评价人C在第12行记录重复读数。如果需要测量3次,则重复上述操作并在第3﹑8和13行记录数据 (7)如果评价人在不同的班次,可以使用一个替换的方法。让评价人A测量10个零件,并将读数记录在第1行。然后,让评价人A按照不同的顺序重新测量,并把结果记录在第2和第3行。评价人B和C也同样做。 4.2.3.使用控制图分析 (1) 将每个评价人/零件组合的极差画在极差图中,同样将平均值画在均值图中; (2) 计算并绘出标准控制限; (3) 评价图表; a.判定极差图表是否受控。如果所有的极差都受控,那么评价人是一致的,进行步骤3(b)。如果不是,可能是由于评价人技术,位置误差或仪器的一致性不好造成的。应在进行步骤3(b)之前纠正这些特殊原因。并使极差图进入控制中; b. 检验平均值是否在控制限之外。在控制限之内的面积代表测量误差(干扰).如果一半或更多的平均值落在极限之外,则该测量系统足以检查出试件间变差,并且该测量系统可以提供控制该过程的有用数据,当一半以下落在控制限外,则测量系统不足以检查 | |||||
| 可以提供控制该过程的有用数据,当一半以下落在控制限外,则测量系统不足以检查出零件间变差并且不能用于过程控制。 4.2.4.量具R&R数据表」中数据计算 (1) 从第1﹑2﹑3行中的最大值减去它们中的最小值;把结果记入第5行。在第6﹑7和8行,11﹑12和13行重复这一步骤,并将结果记录在第10和15行; (2) 把填入第5﹑10和15行的数据变为正数; (3) 将第5行的数据相加并除以零件数量,得到第一个评价人的测量平均极差。同样对第10和15行的数据进行处理得到和; (4) 将第5﹑10和15行的数据(﹑﹑)转记到第17行,将它们相加并除以评价人数,将结果记为(所有极差的平均值); (5) 将(平均值)记入第19和20行并与和相乘得到控制下限和上限.注意:如果进行2次试验则,为零,为3.27。单个极差的上限值()填入第19行.少于7次测量的控制下限极差值()等于0. (6) 使用原来的评价人和零件重复读取任何极差大于计算的的读数,或剔除那些值并重新计算平均值。根据修改过的样本容量重新计算及限值。纠正造成失控状态的特殊原因。如果数据的绘制和分析是使用前面讨论过的控制图法,那幺这种状态应早已被纠正了,且在这里不会出现; (7) 将行(第1﹑2﹑3﹑6﹑7﹑8﹑11﹑12和13行)中的值相加。把每行的和除以零件数并将结果填入表中最右边标有“平均值”的列内; (8) 将第1﹑2和3行的平均值相加除以试验次数。结果填入第4行的格内。对第6﹑7和8;第11﹑12和13行重复这个过程,将结果分别填入第9和14行的,格内; (9) 将第4﹑9和14行的平均值中最大和最小值填入第18行中适当的空格处,并确定 它们的差值,将差值填入第18行标有Diff处的空格内; (10)将每个零件每次测量值相加并除以总的测量次数(试验次数乘以评价人数)。将 结果填入第16行零件平均值的栏中; (11) 从最大的零件平均值减去最小的零件平均值,将结果填入第16行标有Rp的空格 内。Rp是零件平均值的极差; (12) 将和Rp的计算值转填入报告表格的栏中; | |||||
| (13) 在表格左边标有“测量系统分析”的栏下进行计算; (14) 在表格右边标有“总变差%”的栏下进行计算; (15) 检查结果确认没有产生错误。 4.3.量具R&R报告 4.3.1.说明 EV(重复性,设备变差) AV(再现性,评价人变差) n=零件数;r=试验次数。 PV(零件变差)=Rp TV(总变差) 如果过程变差已知并且它的值以为基础,则它可以代替量具研究数据中计算出的总变差(TV),可通过进行如下两项计算完成: 1. 2. 设备变差占总变差(TV)的百分率(%EV)是通过计算的。其它因素占总变差的百分率可以同样计算如下: 如果分析是以容差而不是以过程变差为基础,则量具重复性和再现性报告表格可将右侧的%总变差可以改变为%容差。因此,%EV﹑%AV﹑%R&R和%PV的计算式中的分母总变差(TV)应替换成容差值,根据测量系统或顾客的要求可以采用任何一种或两种方法。 (2)量具重复性和再现性(R&R)的可接受性准则是: 低于10%的误差──测量系统可接受; 10%至30%的误差──根据应用的重要性,量具成本,维修的费用等可能是接 大于30%的误差──测量系统需要改进。进行各种努力发现问题并改正。 完成的GR&R数据收集表见附页一。量具重复性和再现性报告见附页二。 | |||||
| 4.4.计数型量具研究(小样法) 所谓计数型量具就是把各个零件与某些指定限值相比较,如果满足限值则接受该零件否则拒收。绝大多数这样的计数型量具用来接受或拒收一套基准件。不象计量型量具,计数型量具不能指示一个零件多么好或多么坏,它只指示该零件被接受还是拒收。 小样研究是通过选取20个零件来进行的。然后三位评价人以一种能防止评价人偏倚的方式两次测量所有零件。在选取20个零件中,一些零件会稍许低于或高于规范限值。 如果所有的测量结果(每个零件六次)一致则接受该量具,否则应改进或重新评价该量具。如果不能改进该量具,则不能被接受并且应找到一个可接受的替代测量系统。 4.5.特殊的测量系统:具体见“SPC作业标准”, X-MR看过程是否受控,若受控则设备的稳定性是好的,同时评价人的再现性是好的。 5.注意事项,安全事项:无 6.支持文件:
6.1.SPC管理办法 7.记录: 7.1.记数型小样法测量系统分析评价表 附页三 7.2.量具重复性和再现性数据表 附页四 7.3.量具重复性和再现性报告 附页五 | |||||
| 编制/日期 | 审核/日期 | 批准/日期 | |||
| 上海瀚氏模具成型有限公司 | 量具重复性和再现性数据表 | 编 号 | HS—4—21--04 | |||||||||||
| 记 录 | 流水号 | |||||||||||||
| 评价人/实验# | 零 件 | 均值 | ||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |||||
| A 1 | 0.29 | -0.56 | 1.34 | 0.47 | -0.80 | 0.02 | 0.59 | -0.31 | 2.26 | -1.36 | 0.1 | |||
| 2 | 0.41 | -0.68 | 1.17 | 0.50 | -0.92 | -0.11 | 0.75 | -0.2 | 1.99 | -1.25 | 0.1 | |||
| 3 | 0. | -0.58 | 1.27 | 0. | -0.84 | -0.21 | 0.66 | -0.17 | 2.01 | -1.31 | 0.2 | |||
| 均值 | 0.447 | -0.607 | 1.260 | 0.537 | -0.853 | -0.100 | 0.667 | -0.227 | 2.087 | -1.307 | 0.19 | |||
| 极差 | 0.35 | 0.12 | 0.17 | 0.17 | 0.12 | 0.23 | 0.16 | 0.14 | 0.27 | 0.11 | 0.1 | |||
| B 1 | 0.08 | -0.47 | 1.19 | 0.01 | -0.56 | -0.20 | 0.47 | -0.63 | 1.80 | -1.68 | 0.0 | |||
| 2 | 0.25 | -1.22 | 0.94 | 1.03 | -1.20 | 0.22 | 0.55 | 0.08 | 2.12 | -1.62 | 0.1 | |||
| 3 | 0.07 | -0.68 | 1.34 | 0.20 | -1.28 | 0.06 | 0.83 | -0.34 | 2.19 | -1.50 | 0.0 | |||
| 均值 | 0.133 | -0.790 | 1.157 | 0.413 | -1.013 | 0.027 | 0.617 | -0.297 | 2.037 | -1.600 | 0.06 | |||
| 极差 | 0.18 | 0.75 | 0.40 | 1.02 | 0.72 | 0.42 | 0.36 | 0.71 | 0.39 | 0.18 | 0.5 | |||
| C 1 | 0.04 | -1.38 | 0.88 | 0.14 | -1.46 | -0.29 | 0.02 | -0.46 | 1.77 | -1.49 | -0.2 | |||
| 2 | -0.11 | -1.13 | 1.09 | 0.20 | -1.07 | -0.67 | 0.01 | -0.56 | 1.45 | -1.77 | -0.2 | |||
| 3 | 0.15 | -0.96 | 0.67 | 0.11 | -1.45 | -0.49 | 0.21 | -0.49 | 1.87 | -2.16 | -0.2 | |||
| 均值 | 0.073 | -1.157 | 0.880 | 0.150 | -1.327 | -0.483 | 0.080 | -0.503 | 1.697 | -1.807 | -0.25 | |||
| 极差 | 0.19 | 0.42 | 0.42 | 0.09 | 0.39 | 0.38 | 0.20 | 0.10 | 0.42 | 0.67 | 0.3 | |||
| 零件均值 | 0.169 | -0.851 | 1.099 | 0.367 | -1.0 | -0.186 | 0.454 | -0.342 | 1.940 | -1.571 | RP= .00 3.5 | |||
| =0.328])/[# 评价人数=3]= | 0.34 | |||||||||||||
| [Max=0.1903]-[Min=-0.2543]=0.4446 | ||||||||||||||
| · [=0.3417]*[D4=2.58]=UCLR=0.8816 | ||||||||||||||
| 当实验次数为2次时D4=3.27,为3次时D4=2.58。 UCLR表示R的界限。圈出那些超出界限的值,了解原因并纠正。 用与原来相同评价人和仪器对同一个零件重复原来的测量, 或者剔除这些值并由其余观测值再次平均并计算和UCLR值。 | ||||||||||||||
| 上海瀚氏模具成型有限公司 | 量具重复性和再现性报告 | 编 号 | HS—4—21--05 | ||||||
| 记 录 | 流水号 | ||||||||
| 零件号和名称: 量具名称: 日 期: 特性: 量具编号: 完成人: 规范: 量具类型: 0.3417 0.4446 3.511 | |||||||||
| 测量单元分析 | % 总变差 (TV) | ||||||||
| 重复性-设备变差(EV) (EV) EV = = 0.3417 × 0.5908 = 0.20188 | %EV = 100 [EV/TV] = 100[ 0.20188 / 1.14610 ] = 20.04 % | ||||||||
| 试验次数 | |||||||||
| 2 | 0.8862 | ||||||||
| 3 | 0.5908 | ||||||||
| 再现性-评价人变差(AV) (AV) AV = = | %AV = 100 [AV/TV]
= 100 [ 0.22963 / 1.14610 ] = 17.62 % | ||||||||
| = 0.22963 | 2 | 3 | |||||||
| = 零件数 =实验次数 | 0.7071 | 0.5231 | |||||||
| 重复性和再现性(GRR) GRR = | %GRR = 100 [GRR/TV] = 100 [ 0.30575 / 1.14610 ] = 9.68 % | ||||||||
| = | |||||||||
| = 0.30575 | 2 | 0.7071 | |||||||
| 零件变差(PV) | 3 | 0.5231 | %PV = 100 [PV/TV] = 100 [ 1.1045 / 1.14610 ] = 96.38 % | ||||||
| PV = | 4 | 0.4467 | |||||||
| = 1.10456 × | 5 | 0.4030 | |||||||
| = 1.10456 | 6 | 0.3742 | |||||||
| 总变差(TV) | 7 | 0.3534 | ndc = 1.41
= 1.41 ( 1.10456 / 0.30575 ) = 7.45 | ||||||
| TV = | 8 | 0.3375 | |||||||
| = | 9 | 0.3249 | |||||||
| = 1.14610 | 10 | 0.3146 | |||||||
| 表中所用的有关理论和常数的资料参见MSA参考手册第三版 |
| 上海瀚氏模具成型有限公司 | 计数型小样法测量系统分析评价表 | 编 号 | HS—4—21--06 | ||||
| 记 录 | 流水号 | ||||||
| 产品特性 | 规范要求 | 测量时间 | |||||
| 测 量 人 | |||||||
| 序 号 | A评价人 | B评价人 | C评价人 | ||||
| 1 | |||||||
| 2 | |||||||
| 3 | |||||||
| 4 | |||||||
| 5 | |||||||
| 6 | |||||||
| 7 | |||||||
| 8 | |||||||
| 9 | |||||||
| 10 | |||||||
| 11 | |||||||
| 12 | |||||||
| 13 | |||||||
| 14 | |||||||
| 15 | |||||||
| 16 | |||||||
| 17 | |||||||
| 18 | |||||||
| 19 | |||||||
| 20 | |||||||
| 判定结果: □合格 □不合格 | |||||||
| 备注: | |||||||
| 上海瀚氏模具成型有限公司 | 量具重复性和再现性数据表 | 编 号 | HS—4—21--07 | |||||||||
| 记 录 | 流水号 | |||||||||||
| 评价人/实验# | 零 件 | 均值 | ||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |||
| A 1 | ||||||||||||
| 2 | ||||||||||||
| 3 | ||||||||||||
| 均值 | ||||||||||||
| 极差 | ||||||||||||
| B 1 | ||||||||||||
| 2 | ||||||||||||
| 3 | ||||||||||||
| 均值 | ||||||||||||
| 极差 | ||||||||||||
| C 1 | ||||||||||||
| 2 | ||||||||||||
| 3 | ||||||||||||
| 均值 | ||||||||||||
| 极差 | ||||||||||||
| 零件均值 | RP= | |||||||||||
| = ])/[# 评价人数=3]= | ||||||||||||
| [Max= ]-[Min= ]= | ||||||||||||
| · [= ]*[D4= ]=UCLR= | ||||||||||||
| 当实验次数为2次时D4=,为3次时D4=。 UCLR表示R的界限。圈出那些超出界限的值,了解原因并纠正。 用与原来相同评价人和仪器对同一个零件重复原来的测量, 或者剔除这些值并由其余观测值再次平均并计算和UCLR值。 | ||||||||||||
| 上海瀚氏模具成型有限公司 | 量具重复性和再现性报告 | 编 号 | HS—4—21--08 | |||||
| 记 录 | 流水号 | |||||||
| 零件号和名称: 量具名称: 日 期: 特性: 量具编号: 完成人: 规范: 量具类型:
| ||||||||
| 测量单元分析 | % 总变差 (TV) | |||||||
| 重复性-设备变差(EV) (EV) EV = = × = | %EV = 100 [EV/TV] = | |||||||
| 试验次数 | ||||||||
| 2 | 0.8862 | |||||||
| 3 | 0.5908 | |||||||
| 再现性-评价人变差(AV) (AV) AV = = | %AV = 100 [AV/TV]
| |||||||
| = | 2 | 3 | ||||||
| = 零件数 =实验次数 | 0.7071 | 0.5231 | ||||||
| 重复性和再现性(GRR) GRR = | %GRR = 100 [GRR/TV] = | |||||||
| = | ||||||||
| 2 | 0.7071 | |||||||
| 零件变差(PV) | 3 | 0.5231 | %PV = 100 [PV/TV] = = % | |||||
| PV = | 4 | 0.4467 | ||||||
| = | 5 | 0.4030 | ||||||
| 6 | 0.3742 | |||||||
| 总变差(TV) | 7 | 0.3534 | ndc = 1.41
= | |||||
| TV = | 8 | 0.3375 | ||||||
| = | 9 | 0.3249 | ||||||
| 10 | 0.3146 | |||||||
