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量测系统分析

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量测系统分析(measurement systems analysis)简称MSA,是有关量测程序的彻底评估,一般会包括特别设计的实验,目的是要找出量测程序变异的成分。

制造产品的流程可能会有变异,同样的,量测及产生数据的流程也可能有变异,因此输出不正确的结果。 量测系统分析会评估测试方法英语test method测量仪器以及取得量测数据的整个过程,目的是要确保用来进行分析(一般是品质分析)之资料的完整性,并且了解在进行有关产品或是流程上决策时,其中可能会受量测误差影响的程度 量测系统分析是六标准差方法论中重要的一部分,也是某些品质系统中的一部分。

量测系统分析会分析会影响指定量测特性的设备、操作、程序、软件以及人员。

目的

量测系统分析的目的是:

  1. 为量测的不确定性进行量化,包括准度、精度、可重复性英语repeatability可再现性英语reproducibility、稳定性及其线性程度,需确认这些数据随时间的变化,以及在量测程序预期范围以外的变化。
  2. 若需要,展开改善计划。
  3. 确认某一量测程序是否符合特定的工程或制造应用。

工具及考虑因素

量测系统分析会考虑以下项目:

  • 选择正确的量测及方法。
  • 评估量测设备。
  • 评估量测流程及操作者。
  • 评估量测之间的影响。
  • 针对个别量测设备及量测系统,计算测量不确定度

量测系统分析常见的工具及技术有:校正研究、固定效应ANOVA、变异分类(components of variance)、属性量具分析(attribute gage study)、Gage R&R、变异数分析测试(ANOVA gage R&R)及破坏性测试分析。 选择的工具一般会用量测系统本身的特性所决定。

可能影响的因素如下:

  • 设备:量测设备、校准、治具
  • 人员:训练、教育、技巧、注意程度
  • 程序:测试方式,规格
  • 样品:材料,要测试的物件、抽样计算、抽样准备
  • 环境:温度湿度、条件、预处理
  • 管理:训练计划、计量学系统、人员支持、品管系统支持。

也可以用石川图列出量测可能出现变异的来源。

ASTM流程

美国材料和试验协会(ASTM)有许多有关评估量测系统及测试方式的流程,例如:

  • ASTM E2782 - Standard Guide for Measurement Systems Analysis
  • ASTM D4356 - Standard Practice for Establishing Consistent Test Method Tolerances
  • ASTM E691 - Standard Practice for Conducting an Interlaboratory Study to Determine the Precision of a Test Method
  • ASTM E1169 - Standard Guide for Conducting Ruggedness Tests
  • ASTM E1488 - Standard Guide for Statistical Procedures to Use in Developing and Applying Test Methods

ASME流程

美国机械工程师学会(ASME)有许多针对特定任务不确定性预估以及方式的流程及报告,在评估度量是否符合规范时,可以知道其不确定程度。

  • B89.7.3.1 - 2001 Guidelines for Decision Rules: Considering Measurement Uncertainty Determining Conformance to Specifications
  • B89.7.3.2 - 2007 Guidelines for the Evaluation of Dimensional Measurement Uncertainty (Technical Report)
  • B89.7.3.3 - 2002 Guidelines for Assessing the Reliability of Dimensional Measurement Uncertainty Statements

AIAG流程

汽车工业行动小组英语Automotive Industry Action Group(AIAG)也有其有关量测系统分析的程序[1]。是以下AIAG出版品的一部分

相关条目

参考资料

  1. ^ AIAG. Measurement Systems Analysis, MSA 4th. Automotive Industry Action Group. 2010. ISBN 978-1-60-534211-5. 

外部链接

  • Montgomery, Douglas C. Introduction to Statistical Quality Control 7th. John Wiley and Sons. 2013. ISBN 978-1-118-14681-1. 
  • Burdick, Richard K.; Borror, Connie M.; Montgomery, Douglas C. Design and Analysis of Gauge R&R Studies: Making Decisions with Confidence Intervals in Random and Mixed ANOVA Models. SIAM. 2005. ISBN 978-0-898715-88-0. 
  • Wheeler, Donald. EMP III: Evaluating the Measurement Process & Using Imperfect Data. SPC Press. 2006. ISBN 978-0-945320-67-8. 
  • Niles, Kim. Characterizing the Measurement Process in iSixSigma Insights Newsletter, Vol. 3, #42. 2002. ISSN 1530-7603.