ISOTS16949五大工具最新培训教程.pptx
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1、测 量 系 统 分 析Measurement Systems Analysis(M S A),一、测量系统分析(MSA)概述,1、测量系统分析(MSA)的概念:指 Measurement Systems Analysis(测量系统分析)的英文简称。M(Measurement)测量 S(Systems)系统 A(Analysis)分析2、测量系统的定义:指用来对被测特性定量测量或定性评价的 仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境和假设的集合;用来获 得测量结果的整个过程。,3、ISO/TS 16949:2002 质量管理体系对测量系统分析(MSA)的要求:7.6.1 测量系统分析
2、为分析每种测量和试验设备系统得出的测量结果 存在的变差,必须进行适当的统计研究。此要求必须 适用于在控制计划中提出的测量系统。所用的分析方 法及接收准则必须与顾客关于测量系统分析的参考手 册相一致。如果得到顾客的批准,也可采用其它分析 方法和接收准则。,4、测量系统分析(MSA)理解要点说明:在控制计划中提出的测量系统都要进行测量系统(MSA)分析,主要是针对产品特性所使用到的测量系统。所用的测量分析方法及接收准则必须与顾客关于测量系统分析 的参考手册相一致。如经顾客批准,也可以采用其它方法及接收准则。ISO/TS 16949:2002 标准中的体系内部审核检查表强调要有证 据证明上述要求已达
3、到。生产件批准程序(PPAP)手册中明确规定:对新的或改进的量 具、测量和试验设备必须参考测量系统分析(MSA)手册进行 变差统计研究。产品质量先期策划(APQP)手册中明确规定:测量系统分析(MSA)作为第四阶段“产品和过程确认”的输出之一。测量系统分析(SPC)手册中明确指出测量系统分析(MSA)是 控制图必需的准备工作内容之一。,控 制 计 划,第 页,共 页,QR-711-2-01A0,控 制 计 划,第 页,共 页,注:在“评价/测量技术”栏目中以“”符号标识的量具需进行测量系统(MSA)分析。QR-711-2-01A0,5、测量系统分析(MSA)在ISO/TS16949:2002体
4、系标准中实施要点 说明:标识监测和测量设备及其检定/校准的状态;确定量具的准确度和精确度;当量具被发现处于非检定/校准状态或失准状态时,应对其以 前的测量结果进行确认;确保所有的量具的搬运、防护(保护/维护)、清洁和贮存;检定/校准记录应包括个人量具;应用符合顾客要求的测量系统分析(MSA)手册(第三版)中 规定的测量分析方法和接收准则;除非顾客规定其它的测量分 析方法和接收准则。,6、测量系统分析(MSA)在ISO/TS16949:2002体系标 准中实施的优胜者方法:最大限度的减少量具的种类;最大限度的减少量具的数量;根据产品族添置所需要的量具;只采用符合测量系统分析(MSA)要求的量具;
5、尽量不允许作业员使用个人量具,如作业员一 定要使用个人量具,则对作业员使用的个人量 具必须经检定/校准合格后方可使用;用6过程分布计算结果,而不是规格公差。,7、MSA 与 APQP/CP、FMEA、PPAP和SPC的关系,MSA 在 APQP 过程中的位置/阶段关系:,输 出 试生产 过程审核 测量系统分析评价 初始过程能力研究 生产件批准 产品审核 样品送样和确认 生产确认试验 包装评价 过程策划和开发经验总结 生产控制计划 质量策划认定和管理者支持,输 入 制造过程设计输入及其评审 资料 包装标准 产品/过程质量体系评审 过程流程图 车间平面布置图 特性矩阵图 过程FMEA分析资料 试生
6、产控制计划 过程指导书 测量系统分析(MSA)计划 初始过程能力(SPC-Ppk)研 究计划 包装规范 制造过程设计输出及其评审 资料 制造过程验证和确认及其评 审资料 管理者支持,8、“过程分析(乌龟图)”在测量系统分析(MSA)中的运用,过程分析(乌龟图)工作表注:测量系统分析(MSA)的“过程分析(乌龟图)”表中之具体和详细内容的填写请见附件。,过程 填写COP或过程名称测量系统分析(M S A),使用什么方式进行(材料/设备/装置)填写机器(包括试验设备),材料,计算机系统,过程中所使用的软件等的详细说明,输 入(要求是什么?)填写详细的实际输入,这可能是一份文件、材料、工具、计划等,
7、如何做?(作业指导书/方法/程序/技术)填写相关的过程控制、支持过程、管理过程、程序、作业指导书、方法和技术等的详细说明,由谁进行?(能力/技能/知识/培训)填写资源要求,特别注意要求的技能和能力准则,安全设备等,输 出(将要交付的是什么?)填写详细的实际输出,这可能是产品、文件,而且应该和实际有效性的测量相联系,使用的关键准则是什么?(测量/评估)填写过程有效性的测量,比如矩阵和指标,测量系统分析(MSA)过程分析(乌龟图)工作表,使用什么方式进行(材料/设备/装置)1、量具;2、电脑;3、计算软件/计算公式;4、计算器;5、统计方法。,如何做?(作业指导书/方法/程序/技术)1、测量系统分
8、析程序;2、测量系统分析手册;3、监测和测量装置控制程序;4、量具的操作规程;5、文件控制管理程序;6、记录控制管理程序;7、人力资源管理程序;8、纠正与预防措施控制程序;9、持续改进管理程序。,输入(要求是什么?)1、顾客要求(包括:顾客特殊要求,如顾客要求提交的PPAP资料中对测量系统分析的要求等);2、公司要求;3、控制计划(包括:新产品试生产控制计划和生产控制计划、常规产品的通用生产控制计划等);4、顾客指定的和组织确定的产品特殊特性;5、合格的检定证书或校准记录;6、用来进行测量系统分析(MSA)的产品;7、检定或校准合格的量具。,使用的关键准则是什么?(测量/评估)1、测量系统分析
9、计划完成率;2、GR&R达成率;3、稳定性达成率;4、偏倚达成率;5、线性达成率;6、kappa一致性达成率;7、纠正措施有效关闭率。,由谁进行?(能力/技能/知识/培训)1、测量系统分析人员;2、作业员;3、检验员;4、质量部主管;5、多方论证小组;6、管理者代表。,过程 填写COP或过程名称测量系统分析(M S A),输出(将要交付的是什么?)1、测量系统分析(MSA)计划;2、零件评价人平均值和重复性极差控制图;3、量具重复性和再现性分析数据表;4、量具重复性和再现性分析报告;5、量具极差法分析表;6、量具稳定性分析报告;7、量具偏倚分析报告;8、量具线性分析报告;9、计数型量具假设检验
10、分析研究数据表;10、计数型量具假设检验分析交叉表;11、纠正和预防措施报告.,9、测量系统分析(MSA)的目的 1)、对参加课程培训的人员:理解测量系统分析(MSA)在产品控制和过程改进中 的重要性;具备开展测量系统分析(MSA)所需要的实用知识;建立测量系统不确定度的量化方法、可测量指标和接 受准则,从而作出专业、客观的评价。2)、对企业使用测量系统分析(MSA)方法:确定新购或经维修、校准合格后的测量设备在生产过程中 使用时能提供客观、正确的分析/评价数据,对各种测量 和试验设备系统测量结果的变差进行适当的可靠性统计研 究,以了解测量系统是否满足产品特性的测量需求和评价 测量系统的适用性
11、,确保产品质量满足和符合顾客的要求 和需求。,10、测量系统分析(MSA)实施的时机和范围 凡组织在控制计划中所提及的和/或顾客要求的所有监 视和测量装置均要进行测量系统分析(MSA)。新产品;因设计记录、规范和工程更改所引起的产品更改;常规产品(老产品/旧产品);特别是以上产品中被确定为产品特殊特性所使用到 的监视和测量装置必须进行测量系统分析(MSA);只针对产品特性所使用到的监视和测量装置进行测 量系统分析(MSA),而对过程特性所使用到的监 视和测量装置则不需进行测量系统分析(MSA)。,11、编制监视和测量装置的测量系统分析(MSA)计划 质量部根据控制计划和/或顾客要求制定监视和测
12、量 装置的“测量系统分析计划”,并确定在控制计划 和/或顾客要求中所用到的监视和测量装置需进行测 量系统分析的方法、内容、预计完成时间、负责部 门/人员、分析频率、进度要求等,经管理者代表核 准后由质量部、生产部和相关部门执行。进行测量系统分析(MSA)的工作/和管理人员必 须接受公司内部或外部的相关测量系统分析课程 培训/训练,并经考试合格或获得相关证书,方 可进行测量系统分析(MSA)工作。,测量系统分析(MSA)计划,制定部门:质量部 产品名称:规格/型号:制定日期:2004年05月01日,QR-726-2-01A0,12、测量系统分析(MSA)第三版和第二版区别 第三版测量系统分析(M
13、SA)手册中对重复性和再现性(GR&R)的常用系数K1、K2和K3发生变化,与第二版的常用系数K1、K2和K3不同。第三版测量系统分析(MSA)手册中对重复性和再现性(GR&R)分析方法的计算 内容增加了ndc(分级数)的计算,并要求ndc(分级数)的计算结果必须取整 数且ndc(分级数)必须5。而在第二版测量系统分析(MSA)手册中却对此没 有要求。第三版测量系统分析(MSA)手册中对计数型量具的分析方法规定为:风险分析 法假设检验分析和信号探测理论、解析法。已经不再使用第二版测量系统分 析(MSA)手册中的计数型量具的小样法和大样法分析方法。第三版测量系统分析(MSA)手册中对破坏性测量系
14、统要求使用 X-Rm 控制图(单值极差)进行测量系统分析(MSA),而在第二版测量系统分析(MSA)手册 中却没有要求。第三版测量系统分析(MSA)手册中对偏倚的分析方法要求画出直方图,并评审 直方图,以确定其是否存在特殊原因或出现异常;同时计算方式、计算公式和 判定的接受准则均与第二版不一样。第三版测量系统分析(MSA)手册中对线性的分析方法要求计算出“偏倚0”线并必须完全在拟合置信带以内;同时计算方式、计算公式和判定的接受准则 均与第二版不一样。,二、与测量系统有关的术语和定义,1、测量:定义为赋值(或数)给具体事物以表示它们之间关于特定特 性的关系。这个定义有C.Eisenhart(19
15、63)首次提出。赋值过程定 义为测量过程,而赋予的值定义为测量值。2、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,包括通过/不通过装置(如:塞规、通/止规等)。3、测量系统:是用来对被测特性定量测量或定性评价的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境和假设的集合;用来 获得测量结果的整个过程。根据定义,一个测量过程可以看成是一个制造过程,它产生数值(数据)作为输出。这样看待测量系统是有用的,因为这可以使 组织运用那些早已在统计过程控制领域证明了有效性的所有概 念、原理和工具。,4、测量系统误差:由于量具偏倚、重复性、再现性、稳定性和线性产生 的合成变差。5、校准
16、:在规定条件下,建立测量装置和己知基准值和不确定度的可溯 源标准之间的关系的一组操作。校准可能也包括通过调整被比较的测 量装置的准确度差异而进行的探测、相关性、报告或消除的步骤。6、核准周期:两次校准间的规定时间总量或一组条件,在此期间,测量 装置的校准参数被认定为有效的。7、标准:一个标准是根据普遍认同的意见使之作为比较的基础;是一个 可接受的模型。它可能是一件人工制品或总效果(各种仪器,程序 等),由某一权力机构确定和建立,作为数量、重量、范围、值或质 量的测量规则。用于比较的可接受的基准;用于接受的准则;已知数值,在表明的不确定度界限内,作为真值被接受;基准值;一个标准应该是一个可操作的
17、定义:由供应商或顾客应用时,在昨天、今天和明天都具有同样的含义,产生同样的结果。,8、参考标准:一般在给定位置可得到的最高计量质量标准,在这个位置进行的 测量,都是以此标准为最终参照。9、测量和试验设备(M&TE):完成一次测量所必需的所有测量仪器,测量标准,基准材料以及辅助设备。10、校准标准:在进行定期校准中作为基准的标准,用来减轻按照试验室基准 标准来进行的校准工作负担。11、传递标准:用于把一个独立的已知值的标准与正在校准的元件进行比较的 标准。12、基准:用于校准过程的参考标准,也被称为参考标准或校准标准。13、工作标准:在试验室中用于进行定期测量的标准。不用于校准标准,但是 也许可
18、以用作传递标准。需要仔细考虑针对某一标准的材料选择。材料的使用应反映测量系统的 使用和范围,以及基于时间的变差源,如磨损及环境因素(温度,湿度 等)。14、检查标准:一个非常类似设计测量过程的测量人工制品,不过它本身比被 评价的测量过程更稳定。,不同标准之间的联系,15、参考值:参考值也称为可被接受的参考值或基准值。它是一个人工 制品值或总效果值用作约定的比较基准值。该参考值基于下列各值 而定:由较高级(如计量实验室或全尺寸检验设备)的测量设备得到的 几个测量平均值确定。法定值:由法律定义和强制执行。理论值:根据科学原理而得。给定值:根据某些国家或国际组织的实验工作(由可靠的理论 支持)而得。
19、同意值:根据由科学或工程组主持下的合作实验工作而得;由用 户,诸如专业和贸易组织在意见完全一致情况下来定义。协议值:由有关各方明确一致同意的值。在所有情况下,参考值必须基于可操作的定义和可接受的测量系 统的结果。为此,用于决定参考值的测量系统应包括:使用比用于正常评价的系统要高的分辨等级和较低的测量系统误 差的仪器。使用源于(美国)国家标准和技术局(NIST)或其他的NMI的标 准进行校准。,16、基本设备:16.1 分辨力(别名:可读性、分辨率):又称最小的可读数单位,分辨率是测量分辨率、刻度限值或测量装置和标准的最小可 探测单位。它是量具设计的一个固有特性,并作为测量或分 级的单位被报告。
20、数据分级数通常称为“分辨力比率”,因 为它描述了给定的观察过程变差能可靠地划分为多少级。由设计决定的固有特性;测量或仪器输出的最小刻度单位;总是以测量单位报告;1:10 经验法则。,16.2 有效分辨率:考虑整个测量系统变差时的数据分级大小叫有效分辨 率。基于测量系统变差的置信区间长度来确定该等级的大小。通过 把该数据大小划分为预期的过程分布范围能确定数据分级数(ndc)。对于有效分辨率,该ndc的标准(在97%置信水平)估计值为1.41(PV/GRR)。(见 Wheeler,1989,一书中的另一种解释。)对于一个特定的应用,测量系统对过程变差的灵敏性;产生有用的测量输出信号的最小输入值;总
21、是以一个测量单位报告。16.3 真值:真值是零件的“实际”测量值,虽然这个值是不知道的,并 且是不可知的,但是它是测量过程的目标。任何人读值都应尽可能(经济地)接近这个值。遗憾的是,真值的确从没能够被知道。在 所有的分析中,参考值被用作真值的近似值。因为参考值被用作真 值的替代值,所以这些标准术语常常互换使用,不过不推荐这种用 法。物品的实际值;未知的和不可知的。,16.4 基准值:被承认的一个被测体的数值,作为一致同意的用于进行比较的基准或标准样 本:一个基于科学原理的理论值或确定值;一个基于某国家或国际组织的指定值;一个基于某科学或工程组织主持的合作试验工作产生的一致同意值。对于具体用途,
22、采用接受的参考方法获得的一个同意值。该值包含特定数量的定义,并为其它已知目的自然被接受,有时是按惯例被接受。人为规定的可接受值;需要一个可操作的定义;作为真值的替代;一个基准值可通过采用更高级别的测量设备(如:计量实验室或全尺寸检验设 备注:)进行多次测量,取其平均值来确定。与基准值同义使用的其它术语:已接受的基准值 已接受值 惯用值 惯用真值 指定值 最佳估计值 标准值 标准测量,17、位置变差:17.1 准确度:观测值和可接受的基准值之间同意的接近程度。“接近”真值或可接受的基准值;ASTM包括位置和宽度误差的影响。一个表示准确的通用概念,它涉及一个或多个测量结果 的平均值与一个参考值之间
23、一致的接近程度。测量过程 必须处于统计控制状态,否则过程的准确度就毫无意义。在一些组织中准确度和偏倚互换使用。ISO(国际标准化 组织)以及ASTM(美国实验与材料协会)使用准确度这个术 语时同时包含了偏倚和重复性的含义。为了避免由使用 准确度一词产生的混淆,ASTM建议术语偏倚只被用来描 述位置误差。本文将沿用这个原则。,17.2 偏倚:对同样的零件的同样特性,测量的观测平均值(在可重复条件下的一组试验)和真值(基准值)之间的差值。偏倚常被称作“准确度”(传统上称为“准确度”)。因为“accuracy”在字面上有好几种意思,所以建议不要用它来替代“偏倚”。偏 倚是在测量系统操作范围内对一个点
24、的评估和表达。测量结果的观测平均值与基准值之间的差异;测量系统的系统误差分析。偏倚是测量系统的系统误差的测量。它引起由各种已知的或未知的变差源的综合 影响组成的总误差,它引起总误差的原因是在重复采用同样的测量过程进行测量 时,总是趋向于使所有的测量结果发生持续及可预测的偏移。造成过分偏倚的可能原因是:仪器需要校准;仪器、设备或夹紧装置的磨损;磨损或损坏的基准,基准出现误差;校准不当或调整基准的使用不当;仪器质量差 设计或一致性不好;线性误差;应用错误的量具;测量错误的特性;(量具或零件)变形;不同的测量方法 设置、安装、夹紧、技术;环境 温度、湿度、振动、清洁的影响;违背假定,在应用常量上出错
25、;应用 零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳,观察错误(易读性、视差)。在校准过程使用的测量程序(如:使用“基准”)应尽可能与正常操作的测量程 序一致。,17.3 稳定性:既指测量过程的统计稳定性又指随时间变化的测量稳定性。两者对于测量系 统预期用途都是重要的。统计稳定性包含一个可预测的,潜在的测量过程,该过程在 普通原因变差(受控)条件下运行,测量稳定性代表测量系统在运行周期(时间)内对测 量标准或基准的必要的符合程度。偏倚随时间的变化;一个稳定的测量过程是关于位置的统计受控;别名:漂移。稳定性是测量系统在某一阶段时间内,测量同一基准或零件的单一特性时获得的 测量总变差。换句话说,稳定性是偏倚随
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