MSA数据分析方法和应用案例-质量工具-QPDCA质量论坛

王小宁

发表于前天 09:13 | 显示全部楼层 |阅读模式

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1 基本MSA方法

测量系统分析，顾名思义针对的是整个测量系统的稳定性和准确性，它的核心是分析

测量系统的位置变差、宽度变差。在位置变差中包括测量系统的偏倚、稳定性和线性；在宽度变差中包括测量系统的重复性、再现性。测量系统的偏倚、稳定性、线性、重复性和再现性就是人们通常所说的“五性”。因此，MSA 可简单概括为：分析整个测量系统（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）在测量过程中存在哪些风险和误差的过程。MSA采用的数据分析方法有：独立样本法、图表法、极差法、方差分析法等。按照测量系统分析过程前后顺序，相关方法摘记如下。

1.1 识别数据类型

在进行测量系统分析前首先要识别测量数据的类型，了解了数据的类型才能使用合适的方法进行测量系统分析。一般数据类型有两种：计数型数据和计量型数据。计数型数据是指不能连续取值的，如砂眼数、裂纹处、疵点数等。计量型数据是可以连续取值的，如长度、尺寸、温度等。

1.2 选定测量系统分析方法

测量系统分析常用的方法有Gage R&R研究、专家再评估、检验一致性和专家循环研究。重点研究Gage R&R。Gage R&R方法主要用于计量型数据，评定标准是用Gage R&R值。一般Gage R&R值在小于10%以下可接受，Gage R&R值在10%-30%之间为灰色区域，也许可接受，Gage R&R值大于30%，测量系统需改进。同时还要看可区分数NDC，当NDC大于等于5时，通常认为测量系统可靠。用Gage R&R值作为评定标准时还要考虑零件的关键特性，对关健特性测量系统分析结果Gage R&R值大于15%时，我们就要考虑对这个测量系统进行改进。

1.3 测量系统的重复性和再现性分析方法（简称%GR&R%或R&R）

确定研究主要变差形态的对象/量具（如：游标卡尺、电子秤、硬度计、千分尺等）。工序量具、产品和质量特性；选择使用极差法，均值和极差法中的其中一种方法对检验、测量和试验设备进行分析；从代表整个工作范围的过程中随机抽取样品进行；测量系统分析的工作人员在进行检验、测量和试验设备测量系统的重复性和再现性分析时，必须先对被分析的检验、测量和试验设备进行零件评价人平均值和重复性极差分析，同时所分析的零件评价人平均值和重复性极差之结果必须均受控方可进行被检验、测量和试验设备测量系统的重复性和再现性分析工作；否则该检验、测量和试验设备的测量系统不能检查出零件间的变差且不能将其用于过程控制中。

1.4 平均值和重复性极差分析

1）选择2-3个操作员（至少2人）在全然不知情的状况下利用校准合格的量具对随机抽取的5-10个样品进行盲测，每个操作员对同一样品的同一特性在盲测的情况下重复测量2-3次。

2）操作员或进行%R&R测量系统分析的工作人员将所测量的结果记录于“零件评价人平均值和重复性极差控制图”上。

3）负责组织此项测量系统分析研究的工作人员，依据“零件评价人平均值和重复性极差控制图”上的数据和产品质量特性规格进行计算和分析，并将其分析的结果记录于“零件评价人平均值和重复性极差控制图”上。

1.5 均值和极差法（X-R）

1）选择2-3个操作员（至少2人）在全然不知情的状况下利用校准合格的量具对随机抽取的5-10个样品进行盲测，每个操作员对同一样品的同一特性重复测量2-3次。

2）操作员或进行%R&R测量系统分析的工作人员将所测量的结果记录于“量具重复性和再现性X-R分析数据表”上。

3）负责组织此项测量系统分析研究的工作人员，依据“量具重复性和再现性X-R分析数据表”上的数据和产品质量特性/规格进行计算，并将其记录于“量具重性和再现性X-R分析报告”上。

1.6 极差法（R）

1）选取两位评价人和5个产品进行分析，每个评价人对每个产品进行盲测一次，并将测量结果记录于“量具极差法分析表”中（每个操作员应熟悉和了解使用量具的一般操作程序，避免应操作不一致而影响测量系统的可靠性），并评估不同操作员对量具使用的熟练程度； 2）针对重要特性（尤其指有特殊特性符号的）测量所使用量具的精度应是被测量产品公差的1/10（即其最小刻度应能读到1/过程变差或规格公差较小者），以避免量具的分辩力不足，而一般特性测量所使用量具的精度应是被测量产品公差的1/5；　　

3）负责组织此项%R&R测量系统分析研究的工作人员，依据“量具极差法分析表”的数据和产品质量特性/规格进行计算，并将其计算结果记录于“量具极差法分析表”上；必要时，可将其作成X-R控制图。

4）%R&R接受准则： a）、%R&R<10%，可接受；b）、10%≤%R&R≤30%，依据量具的重要性、成本及维修费用等因素，决定是否可接受或不可接受；c）、%R&R>30%，不能接受，必须进行改进。

1.7 线性分析法

在测量系统工作范围内选定5个产品，它们的测量值应覆盖量具工作范围；在计量室或工具间用全尺寸检验设备（精密量具）测量每个产品10次，并计算其平均值，然后将其确定为“基准值”，同时确定它们各自所取得的“基准值”是否覆盖了被检量具的工作范围；让一位经常使用该量具的操作员（评价人）对5个产品以盲测的方式按随机抽取顺序分别测量每个产品各10次（或更多次），并将其测量值记录于“量具线性分析报告”中，然后计算各产品的测量平均值，此值即为每个产品的“观察平均值”。

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