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1.0目的:本规定制定了与质量体系有关之仪器的测量系统分析方法,以评估测量系统的重复性﹑再现性﹑稳定性﹑偏倚﹑线性等。
2.0适用范围:适用于本公司
3.0用以保证产品质量符合规定要求的所有测量系统的分析管理。
4.0定义:
3.1测量系统:用来对被测特性赋值的操作、程序、量具、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。
3.2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值时获得的测量值总变差。
3.3重复性:同一操作员使用同一测量仪器测量相同部分的同一特性时,多次测量结果的最大变差。
3.4再现性:不同测量者使用相同的仪器测量某相同部分的同一特性时, 其测量平均值的最大变差。
3.5 线性:是在量具预期的工作范围内,偏倚值的差值。
3.6 偏性:是测量结果的观测平均值与基准值的差值。
3.7 计量型量具:反映测量样本一定测量值的量具。
3.8 计数型量具:反映样本其特性的接受与不接受测试结果的量具。
3.9 MSA:量测系统分析(即:Measure System Analysis 的英文缩写)。
5.0权限与职责:
4.1品质技术部:负责制定测量系统分析计划并实施测量系统分析与判定。
4.2生产部门:负责配合测量系统分析工作;
4.3 APQP小组:负责对检测能力不足的量具适用性重新进行评价;
4.4管理者代表:负责批准MSA量测系统分析计划。
6.0工作程序:
5.1量测系统分析范围
5.1.1对控制计划中规定的测量系统。进行分析,也包括更新的量具。
5.2 量测系统分析的频率和计划
5.2.1量测系统分析的频率一般为一年一次。
5.2.2品质技术部负责制定《MSA分析计划表》,经管理者代表批准后,由品质技术部组织实施。
5.2.3新产品开发过程中根据试产控制计划由品质技术部组织实施量测系统分析。
5.3 计量型量具MSA之稳定性分析
5.3.1获取一个样本并确定其相对于可追溯性的基准值。如果不能得到,则可从生产线中选择取一
个落在产品测量值的零件,并指定它作为标准样本进行稳定性分析。对追踪量测系统的稳定性不需要一个已知的基准值。
5.3.2定期(天或周)测量基准样品3~5次。样本容量和频率基于对测量系统的了解。因素包括要求多长时间重新校准或维修、测量系统使用的频率以及操作条件如何等。读数应在不同时间读取以代表测量系统实际使用的情况。
5.3.3在X bar-R Chart 控制图中描绘数据。
5.3.4确定每个曲线的控制限并按标准曲线图判断失控或不稳定状态。
5.3.5计算测量结果的标准偏差并与测量过程偏差相比较,确定测量系统的重复性是否适于应用。
5.4 MSA之偏倚分析:
5.4.1独立样本法:
a)选取一个样本,并确定其相对可追溯标准的基准值或参考值,若无样本则可从生产线中取一个落在产品测量范围值中间的生产件,并指定它作为标准样本进行偏倚分析。且应针对预期的测试的高中低端各取得样本或标准件,并对每个样本或标准件量测10次,计算平均值,并将其当成参考值(基准值)。
b)由一位作业者以常规方式对每个样本或标准件量测10次,并计算出平均值,把这个值当作“基准值”,实施步骤为:
①让一位评价人以通常的方法测量该零件(生产件)10次。
②计算这10次读数的平均值。
③通过该平均值减去基准值来计算偏倚。
c)计算偏倚。
偏倚 = 观测平均值 - 参考值(基准值)
制程变差 = 6 σ
偏倚 % = 偏倚/过程变差
5.4.2图表法 : 如果用X bar-R Chart 图表测量稳定性,这些数据也可以用来评估偏倚。
a)先选取一个样本,并建立可追溯标准之基准值,若无样本则可从生产线中取一个落在产品测量中间数的产品零件,并指定它作为标准样本进行偏倚分析。测量该生产件(零件)10次,并计算在10次读数的平均值。把这个平均值当作“基准值”。
b)由管制图中计算出X bar(平均值)
c)通过X bar减去基准值来计算偏倚:
偏倚 = X bar - 基准值
偏倚% = 偏倚 / 过程变差
过程变差 = 6σ
5.4.3偏倚分析
1)如果偏倚较大,查找以下可能的原因:
a)标准或基准值误差,检验校准程序;
b)仪器磨损,主要表现在稳定性分析上,应制定维护或重新修理的计划;
c)制造的仪器尺寸不对;
d)仪器校准不正确,复查校准指导书或说明书;
e)仪器修正计算不正确等。
2)偏倚分析的结果记录在《X-R管制表》中 。
5.5 MSA之线性分析
5.5.1确定线性。
1)选择5个零件,由于过程变差,这些零件的测量值要覆盖量具工作量程。
2)用全尺寸检验设备测量每个零件,以便确定其基准值和确认包含被测量的工作量程。
3)通常情况下使用该量具的操作人员要用该量具测量每个零件12次。
4)计算每个零件平均值和偏倚平均值
5)使用以下方程计算最佳拟合这些点的回归直线和直线的拟合优度(R2):y = b + ax
式中 x – 基准值;
y – 偏倚平均值;
a – 斜率;
b – 中心。
线性 = 斜率 × 过程变差
% 线性 = 100[线性 / 过变差]
6)拟合优度可以用来推断偏倚与基准值之间的线性关系。可以得出它们之间是否有线性关系的结论,如果有,则判断是否可以接受。但这里必须强调,线性是由最佳拟合直线的斜率而不是拟合优度(R2)的值确定的。一般地,斜率越低,量具线性越好;相反,斜率越大,量具线性越差。
5.6 计量型量具重复性和现现性(R&R分析)
5.6.1随机抽取10个零件,确定某一尺寸/特性做为评价样本。
5.6.2对零件进行编号 1-10 ,编号应覆盖且不被操作员知道某一零件具体编号。
5.6.3指定3名操作员,每一个操作员单独地以随机的顺序选取零件,并对零件的尺寸/特性进行测量,负责组织此项研究的人员观察编号并在表格中对应记录数值。3个操作员测完一次后,再从头开始重复测量1~2次。
5.6.4将测量结果依次记录在《Gauge Repeatability & Reproducibility Report 》上。
5.6.5负责组织此研究的人员,依据数据表和质量特性规格,按标准规定格式出具《Gauge Repeatability & Reproducibility Report 》。
5.6.6结果分析:
1)当重复性(EV)变异值大于再现性(AV)时,可采取下列措施:
a)增强量具的设计结构。
b)改进量具的使用方法。
c)对量具进行保养。
2)当再现性(AV)变异值大于重复性(EV)时应考虑:
a)修订作业标准,加强对操作员的操作技能培训。
b)是否需采用夹具协助操作,以提高操作的一致性。
c)量具校准后再进行R&R分析,并做好记录。
5.6.7 R&R接收准则:
1)R&R% < 10% 可接受
2)10% ≦ R&R% ≦ 30% ,依量具的重要特性、成本及维修费用,决定是否接受。
3)R&R% > 30% 不能接受,必须改进;并通知客户知悉、协调处理对策,包括产品是否重新再测试。
5.7 计数型量具小样法分析
5.7.1计数型量具就是把各个零件与某些指定限值作比较,如果满足要求则接受该零件,如果不满足要求,则拒收。计数型量具不像计量型量具,不能指示一个零件有多么好或多么坏,它只指示该零件是接受还是拒收。
5.7.2小样法研究是通过选取20个零件来进行的。由两位评价人以一种能防止评价人偏倚的方式两次测试零件。在选取的20个零件中,一些零件会或许低于或高于规范限值。
5.7.3 如果所有的测量结果(每个零件四次)一致则接受该量具,否则应改进或重新评价该量具。如果不能改进改进该量具,则不能被接收,并且要找到一个可接受的替代测量系统。
7.0相关文件
《MSA测量系统分析手册》
8.0质量记录
7.1《MSA分析计划》
7.2《Gauge Repeatability & Reproducibility Report ( Average and Range Method )》
7.3《X -R Control Chart 管制图》