Análisis del sistema de medición (MSA)
En la producción diaria, a menudo analizamos el estado del proceso, las capacidades del proceso y monitoreamos los cambios en el proceso en función de los datos de medición obtenidos del proceso. componentes. Entonces, ¿cómo garantizar que los resultados del análisis sean correctos? Debemos asegurarnos desde dos aspectos, uno es garantizar la precisión/calidad de los datos de medición y utilizar el método de análisis del sistema de medición (MSA) para evaluar el sistema de medición del cual se obtienen los datos de medición, el otro es garantizar que sea apropiado; Se utilizan métodos de análisis de datos, como el uso de herramientas SPC, diseño experimental, análisis de varianza, análisis de regresión, etc.
El error de un sistema de medición se caracteriza por las propiedades estadísticas de múltiples datos de medición del sistema de medición que operan en condiciones estables: sesgo y varianza. El sesgo se refiere a la posición de los datos de medición con respecto al valor estándar, incluido el sesgo (Sesgo), la linealidad (Linealidad) y la estabilidad (Estabilidad) del sistema de medición, mientras que la varianza también se refiere al grado de dispersión de los datos de medición; conocida como Rampa del sistema de medición R, Incluyendo la repetibilidad (Repetibilidad) y reproducibilidad (Reproducibilidad) del sistema de medición.
De forma general, la resolución del sistema de medida debe ser una décima parte de la variación del proceso del que se obtienen los parámetros de medida. El sesgo y la linealidad de un sistema de medición se determinan mediante la calibración del calibre. La estabilidad del sistema de medición se puede monitorear mediante un gráfico de control de rango medio para mediciones repetidas de la misma característica de calidad en la misma pieza. La repetibilidad y reproducibilidad del sistema de medición están determinadas por estudios GageRamp R;
Los datos utilizados para el análisis deben provenir de un sistema de medición con resolución y error del sistema de medición adecuados, de lo contrario, no importa qué método de análisis utilicemos, eventualmente puede conducir a resultados de análisis erróneos. En ISO10012-2 y QS9000, existen requisitos correspondientes para el aseguramiento de la calidad de los sistemas de medición, que requieren que las empresas tengan procedimientos relevantes para verificar la efectividad del sistema de medición.
Las categorías características del sistema de medición incluyen niveles F y S, y sus métodos de evaluación incluyen método de muestra pequeña, bisexualidad, linealidad, etc.
Herramientas de análisis
En proceso MSA Durante el análisis, se recomienda utilizar el software Minitab para analizar las fuentes de variación y calcular la rampa de calibre R y P/T. Y según las características de los componentes de medición, el análisis del sistema de medición se puede realizar en componentes de tipo cruzado y anidados, respectivamente.
Además, el software Minitab también proporciona funciones muy completas para analizar los estudios de linealidad y sesgo de las herramientas de medición y la resolución de las herramientas de medición. Los usuarios pueden ver de forma precisa e intuitiva la información de las herramientas de medición a partir de gráficos.
Contenido básico de MSA
Los datos se obtienen a través de la medición La definición de medición es: medición es la asignación de valores a cosas específicas para expresar la relación entre ellas respecto de características especiales. . Esta definición la da C. Eisenhart lo da por primera vez. El proceso de asignación se define como el proceso de medición y el valor asignado se define como el valor medido.
De la definición de medición se puede ver que, además de cosas específicas, los participantes en el proceso de medición también deben tener herramientas de medición, operadores calificados que utilicen herramientas de medición y procedimientos operativos prescritos, así como algunos equipos necesarios. y software, y luego combínelos para completar la función de asignación y obtener los datos de medición. Un proceso de medición de este tipo puede considerarse como un proceso de fabricación de datos, y los datos que produce son el resultado del proceso. Un proceso de medición de este tipo también se denomina sistema de medición. Su descripción completa es: una colección de instrumentos o herramientas de medición, estándares, operaciones, accesorios, software, personal, entorno y supuestos utilizados para medir cuantitativamente o evaluar cualitativamente las características medidas. Todo el proceso utilizado para obtener resultados de medición se denomina proceso de medición. o sistema de medición.
Como todos sabemos, la medición es uno de los seis factores básicos de calidad (personas, máquinas, materiales, métodos operativos, medición y entorno) que afectan la variación de los valores característicos de calidad del producto. Lo que se diferencia de los otros cinco factores básicos de calidad es que el impacto de los factores de medición en los valores característicos de calidad del proceso es independiente del proceso de acción combinada de los cinco factores básicos de calidad, lo que permite estudiar el sistema de medición solo. . La medición correcta es siempre el primer paso para mejorar la calidad.
Sin métodos científicos de evaluación del sistema de medición y un control efectivo del sistema de medición, la mejora de la calidad perderá su premisa básica. Por esta razón, el análisis del sistema de medición se ha convertido en la única forma para que las empresas logren una mejora continua de la calidad.
En los últimos años, el análisis de sistemas de medición se ha convertido gradualmente en una tarea importante en la mejora de la calidad empresarial. Tanto la comunidad empresarial como el mundo académico han prestado suficiente atención al análisis de sistemas de medición. El análisis del sistema de medición también se ha convertido en uno de los elementos del sistema de calidad QS9000 de las tres principales empresas automovilísticas estadounidenses y es una parte importante del plan de calidad 6σ. Actualmente, el modelo de planificación de mejora continua de la calidad 6σ representado por General Electric (GE) es: Definir, Medir, Analizar, Mejorar y Controlar, o DMAIC para abreviar.
Desde la perspectiva de la gestión estadística de la calidad, el análisis del sistema de medición pertenece esencialmente a la categoría de análisis de variación, es decir, analizar la variación causada por el sistema de medición en relación con la variación total del proceso para garantizar la calidad. del proceso. La variación principal proviene del proceso en sí, no del sistema de medición, y las capacidades del sistema de medición pueden cumplir con los requisitos del proceso. El análisis del sistema de medición tiene como objetivo la estabilidad y precisión de todo el sistema de medición. Necesita analizar la variación de posición y la variación de ancho del sistema de medición. En la variación de posición se incluyen el sesgo, la estabilidad y la linealidad del sistema de medición. La variación del ancho incluye la repetibilidad y reproducibilidad del sistema de medición.
Los sistemas de medición se pueden dividir en dos categorías: sistemas de medición "tipo conteo" y sistemas de medición "tipo medición". Los que pueden dar valores de medición específicos después de la medición son los sistemas de medición metrológicos; los que solo pueden dar resultados de medición cualitativos son los sistemas de medición de tipo contable; El análisis del sistema de medición "cuantitativo" generalmente incluye sesgo (Bias), estabilidad (Stability), linealidad (Linearity) y repetibilidad y reproducibilidad (Ramp; R). En el funcionamiento real del análisis del sistema de medición, se puede realizar de forma simultánea u opcional, lo que se determina según las condiciones de uso específicas.
El análisis de sistemas de medición de "conteo" suele utilizar análisis de prueba de hipótesis para tomar decisiones.
Características estadísticas de MSA
1. El sistema de medición debe estar bajo control estadístico, lo que significa que la variación en el sistema de medición sólo puede deberse a razones comunes y no a razones especiales. . A esto se le puede llamar estabilidad estadística.
2. La variación del sistema de medición debe ser menor que la variación del proceso de fabricación.
3. La variación debe ser menor que la zona de tolerancia.
4. La precisión de la medición debe ser mayor que la precisión más alta de la variación del proceso o la zona de tolerancia. En términos generales, la precisión de la medición es diez veces la precisión más alta de la variación del proceso o la zona de tolerancia. parte.
5. Las características estadísticas del sistema de medición pueden cambiar a medida que cambian los elementos que se miden. Si este es el caso, entonces la variación máxima del sistema de medición debe ser menor que la variación del proceso o la zona de tolerancia, la menor.
Indicadores de MSA
1. Repetibilidad de la herramienta de medición: se refiere a los valores de medición (datos) obtenidos cuando un mismo evaluador utiliza el mismo instrumento de medición para medir las mismas características del mismo. misma parte varias veces) variación.
2. Reproducibilidad del calibre: se refiere a la variación en el valor promedio de medición cuando diferentes evaluadores utilizan el mismo instrumento de medición para medir las mismas características de una misma pieza.
3. Estabilidad: se refiere a la variación total de los valores de medición obtenidos cuando el sistema de medición mide una sola característica de un mismo punto de referencia o parte dentro de una duración determinada.
4. Sesgo: se refiere a la diferencia entre el valor promedio obtenido por el mismo operador usando la misma herramienta de medición para medir las mismas características de la misma pieza varias veces y el valor promedio obtenido usando una más precisa. instrumento para medir las mismas características de la misma pieza, es decir, la medición La diferencia entre el promedio observado de los resultados y el valor inicial es lo que solemos llamar "precisión".
5. Linealidad: se refiere al cambio de polarización del sistema de medición dentro del rango de trabajo esperado.
Tiempo de MSA
1) El PV de los nuevos productos es diferente
2) El EV de los nuevos instrumentos es diferente;
3) Nuevos operadores, cuando AV es diferente;
4) Para instrumentos que se dañan fácilmente, se debe prestar atención a la frecuencia de análisis.
Análisis de rampa R
Determinar los objetos a estudiar las principales formas de variación.
Utilice el método "rango y promedio" o "análisis de variación" para analizar la herramienta de medición.
Los materiales a medir se seleccionan aleatoriamente durante el proceso de fabricación y deben ser en un proceso unificado.
Seleccione 2-3 operadores para usar herramientas de medición calibradas para medir 10 piezas sin saberlo. Los probadores registrarán los datos leídos por los operadores para estudiar su repetibilidad y reproducibilidad (los operadores deben estar familiarizados y comprenderlos). procedimientos operativos generales para evitar afectar la confiabilidad del sistema debido a operaciones inconsistentes) y evaluar la competencia de la herramienta de medición para diferentes operadores.
La precisión de la herramienta de medición utilizada para características importantes (especialmente aquellas designadas con símbolos especiales) debe ser 1/10 de la tolerancia del elemento que se está midiendo (es decir, su escala mínima debe poder leer 1/10 del proceso La variación o tolerancia de la especificación es pequeña, por ejemplo: la precisión de la lectura de la herramienta de medición requerida en el proceso es 0,01 m/m, entonces la precisión de la medición debe ser 0,001 m/m) para evitar una discriminación insuficiente de el instrumento de medición, características generales La precisión del instrumento de medición utilizado por el usuario debe ser 1/5 de la tolerancia del elemento que se está midiendo.
Después de la prueba, el probador calculará los datos de repetibilidad y reproducibilidad de la herramienta de medición como se muestra en el Apéndice 1 (Rampa; hoja de datos R) y el Apéndice 2 (Rampa; informe de análisis R), y calculará y prepárelos de acuerdo con la fórmula -R gráfico de control o utilice directamente el cálculo de la tabla.
Análisis de resultados
1) Cuando el valor de variación de la repetibilidad (EV) es mayor que la reproducibilidad (AV):
La estructura de la herramienta de medición necesita ser potenciado en el diseño.
Es necesario mejorar el método de sujeción de herramientas de medición o posicionamiento de piezas (puntos de inspección).
Se deben mantener las herramientas de medición.
2) Cuando el valor de variación de la reproducibilidad (AV) es mayor que la repetibilidad (EV):
Los operadores deben fortalecer la educación sobre los métodos operativos de las herramientas de medición y los métodos de lectura de datos. Las normas deberían definirse o revisarse claramente.
Es posible que se requieran ciertos accesorios para ayudar al operador a utilizar el medidor de manera más consistente.
La frecuencia de calibración de las herramientas y accesorios de medición debe analizarse y registrarse después de que el sistema de medición se envía a fábrica y se envía para reparación y corrección.
Pasos del MSA
La evaluación del análisis del sistema de medición suele dividirse en dos etapas:
1. La primera etapa
Verificación. Medición Si el sistema cumple con los requisitos de las especificaciones de diseño. Hay dos propósitos principales:
(1) Determinar si el sistema de medición tiene las características estadísticas requeridas. Esto debe hacerse antes de su uso.
(2) Descubre qué factores ambientales tienen un impacto significativo en el sistema de medición, como temperatura, humedad, etc., para determinar el espacio y ambiente en el que se utiliza.
2. La segunda etapa
(1) El propósito es verificar que una vez que un sistema de medición se considera factible, debe seguir teniendo propiedades estadísticas apropiadas.
(2) El más común es "rampa de herramienta de medición; R" es uno de los tipos.
Análisis del sistema de medición MSA
1. Introducción al sistema de medición
1. Conceptos básicos de MSA
2. ¿Variación del sistema de medición?
Fuentes de variación de datos
Influencia de los factores de error
3. La importancia de MSA
2. del sistema de medición
1. Sistema de medición aceptable
Impacto en las variables totales
Impacto en las especificaciones de producción
2. Elaboración
3. Componentes de la variación del sistema de medición
3. Análisis del sistema de medición (combinación de casos)
1.
Análisis de desviación
Método de muestra independiente
Método gráfico
Análisis de repetibilidad y reproducibilidad (R amp; R)
Método de rango
Método de media y rango
Método ANOVA
Análisis de estabilidad
Análisis lineal
2. Característica de la herramienta de medición curva
3. Investigación sobre el sistema de medición del tipo de conteo
Método de muestra pequeña
Método de muestra grande
Análisis relacionado
Espero que te ayude