测量系统分析(MSA,Measurement System Analysis)是质量管理和工程领域中的一项关键技术,它用于评估和改进测量设备、软件、人员以及被测量对象组成的整体系统的性能。MSA旨在识别和量化测量过程中的变异源,以确保测量结果的准确性和可靠性。
在MSA中,Gage R&R(重复性和再现性)是一种常用的方法,它通过分析测量结果的变异性来判断测量系统的有效性。Gage R&R可以分为设备变异(EV,Equipment Variation)和评价变差(AV,Appraisal Variation)。设备变异,即重复性,关注的是同一测量工具在相同条件下对同一对象多次测量的变异性;而评价变差,即再现性,指的是不同操作者使用同一测量工具在同一条件下测量同一对象时的变异性。
执行Gage R&R评价通常包括以下步骤:
1. 确定测量系统的应用场合,如产品检验或工序控制。
2. 选择能代表整个工艺范围的10个样品。
3. 选取2-3名测试人员对每个样品进行2-3次随机测量。
4. 记录测量数据,使用统计表格计算重复性和再现性。
5. 根据预设的标准判断测量系统是否合格。
6. 对不合格的系统采取改进措施。
MSA的标准通常包括:
1. 测量系统的精度应高于被测量对象要求精度的一个数量级。
2. Gage R&R小于被测零件公差的10%,表示系统良好。
3. Gage R&R在10%-20%之间,系统可接受,但需考虑其重要性和成本。
4. Gage R&R在20%-30%之间,接受与否取决于变异对业务的影响。
5. Gage R&R超过30%,则系统不合格,需要立即改进。
案例分析:
1. 在案例1中,一家公司使用光标卡尺测量新产品的样本,经过Gage R&R分析,得出Gage R&R为12.7%,小于20%,因此判断测量系统合格。但结果显示,测量仪器的变异占据了主要的变异比例(89.17%),说明测量仪器可能是主要的改进点。
2. 在案例2中,两个QC人员对五个部件进行功能测试,结果显示各个参数的Gage R&R,分析这些数据可以帮助识别操作者、测量设备和样本之间的变异,并据此改进测量系统。
通过MSA,企业能够确定测量系统的不足,从而提高产品质量,降低生产成本,确保产品符合设计和客户的要求。同时,MSA也是持续改进流程的一部分,对于确保测量过程的稳定性和可靠性至关重要。