量测系统分析(MSA)(MeasurementSystemsAnalysis)科建顾问何健第3版1/57量测系统所应具有之统计特性量测系统必须处于统计控制中,这意味着量测系统中的变差只能是由于普通原因而不是由于特殊原因造成的.这可称为统计稳定性.量测系统的变差必须比制造过程的变差小.变差应小于公差带.第二版2/57量测精度应高于过程变差和公差带两者中精度较高者,一般来说,量测精度是过程变差和公差带两者中精度较高者的十分之一.量测系统统计特性可能随被测项目的改变而变化.若真的如此,则量测系统的最大的变差应小于过程变差和公差带两者中的较小者.第二版3/57标准国家标准第一级标准(连接国家标准和私人公司,科研机构等)第二级标准(从第一级标准传递到第二级标准)工作标准(从第二级标准传递到工作标准)第二版4/57量测系统的评定量测系统的评定通常分为两个阶段,称为第一阶段和第二阶段第一阶段:明白该量测过程并确定该量测系统是否满足我们的需要.第一阶段试验主卸?个目的:确定该量测系统是否具有所需要的统计特性,此项必须在使用前进行.发现哪种环境因素对量测系统有显著的影响,例如温度,湿度等,以决定其使用之空间及环境.第二版5/57第二阶段的评定目的是在验证一个量测系统一旦被认为是可行的,应持续具有恰当的统计特性.常见的就是"量具R&R"是其中的一种型式.第二版6/57MSA方法适用范围只研究两个因素,或称为测量条件(人/零件)加系统的重复性每个零件内的变异性的影响可以忽略不存在统计上的评价人和零件之间的交互作用在研究中零件的尺寸的变化各项定义量具:任何用来获得量测结果的装置,包括用来量测合格/不合格的装置.量测系统:用来获得表示产品或过程特性的数值的系统,称之为量测系统.量测系统是与量测结果有关的仪器,设备,软件,程序,操作人员,环境的集合.量具重复性(Repeatability):指同一个评价人,采用同一种量测仪器,多次量测同一零件的同一特性时获得的量测值(数据)的变差.第二版7/57人员再现性(Repeatability):指由不同的评价人,采用相同的量测仪器,量测同一零件的同一特性时量测平均值的变差.稳定性(Stability):指量测系统在某持续时间内量测同一基准或零件的单一特性时获得的量测值总变差.第二版8/57偏倚(Bias):指同一操作人员使用相同量具,量测同一零件之相同特性多次数所得平均值与采用更精密仪器量测同一零件之相同特性所得之平均值之差,即量测结果的观测平均值与基准值的差值,也就是我们通常所称的"准确度"线性(Linearity):指量测系统在预期的工作范围内偏倚的变化.零件变差(PartVariation):指过程中个别零件量测平均值的变差.第二版9/57分析时机新生产之产品PV有不同时新仪器,EV有不同时新操作人员,AV有不同时易损耗之仪器必须注意其分析频率.第二版10/57重复性与再现性(R&R)之分析决定研究主要变差形态的对象.使用「全距及平均数」或「变差数分析」方法对量具进行分析.于制程中随机抽取被测定材料需属统一制程.选2-3位操作员在不知情的状况下使用校验合格的量具分别对10个零件进行量测,测试人员将操作员所读数据进行记录,研究其重复性及再现性(作业员应熟悉并了解一般操作程序,避免因操作不一致而影响系统的可靠度),同时评估量具及对不同操作员熟练度.第二版11/57重复性与再现性(R&R)之分析针对重要特性(尤指是有特殊符号指定者)所使用量具的精确度应是被量测物品公差的1/10,(即其最小刻度应能读到1/10过程变差或规格公差较小者;如:过程中所需量具读数的精确度是0.01m/m,则量测应选择精确度为0.001m/m),以避免量具的鉴别力不足,一般之特性者所使用量具的精确度应是被量测物品公差的1/5.试验完后,测试人员将量具的重复性及再现性数据进行计算(R&R数据表),(R&R分析报告),依公式计算并作成R管制图或直接用表计算即可第二版12/57结果分析:当重复性(AV)变差值大于再现性(EV)时.量具的结构需再设计增强及应加以保养.量具的夹紧或零件定位的方式(检验点)需加以改善.产品的变异出现异常.当再现性(EV)变差值大于重复性(AV)时.作业员对量具的操作方法及数据读取方式不熟悉应加强教育,作业标准应再明确订定或修订.可能需要某些夹具协助操作员,使其更具一致性的使用量具.量具的校正未确实执行.第二版13/57量测系统R&R分析(均值——极差法)这里介绍常用的均值——极差法,用来研究量测系统的双性:R&R.它也称大