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摘 要:介绍离散型和连续性MSA及如何认识MSA及MSA对过程质量控制的重要性,帮助认证咨询过程和质量管理人员在应用MSA时能正确进行MSA分析。 关键词:ISO认证 测量系统分析 五大工具 质量管理 统计技术
测量系统分析是目前众多企业在进行的一项工作,为什么要进行这些工作?这些工作到底对企业有什么样的帮助,很多的企业都是不清楚。我在多年的咨询和培训中发现企业是为满足顾客要求而进行测量系统分析,顾客对企业提出测量系统分析要求是因为大家都有这样的要求,因此也就对供方提出要求进行测量系统分析。我们要进行测量系统分析,就必须了解以下几点:
第一,什么是测量系统分析呢?
测量系统分析(Measurement system)是对测量单元进行量化或对被测的特性进行评估,其所使用的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境及假设的集合;也就是说,用来获得测量结果的整个过程。
第二,测量的作用是什么?
测量的作用是:
a、测量是收集数据和信息,作为决策和改进的依据;
b、正确的测量是质量改进的第一步;
c、正确的测量是做出决策的关键,不正确的测量是可能做出错误的决策。
第三,测量系统的作用是什么?
测量系统分析的作用是:
a、 明确工序过程测量系统的能力水平;
b、 确认测量系统的变异来源;
c、 确认测量系统在一段时间内是否稳定;
d、 确认测量系统是否线性。
第四,影响过程质量的六个基本因素(这也是我们在分析过程质量时需要从这六个方面进行分析):
a、(人)人员;
b、(机)设备;
c、(料)材料;
d、(法)方法;
e、(环)环境;
f、(测)测量系统。
第五,总变异=过程变异+测量系统变异
我们了解上述几点,对测量系统分析有一定的了解和认识了,我在此列举两例,让我们对测量系统分析的作用和必要性有更深的认识。
例一:公司生产的开关经公司检验人员100%手感检验,全检合格后交付给顾客,顾客进行进料验收后发现有很多的不合格,将不合格品退回。公司请检验员进行确认,检验员确认结果为部分不合格和部分是合格品。当时询问检验员时,为什么不合格产品未能检出,检验员回答:我们当初检验确实为合格品,现在出现不合格不清楚。我们于是又将不合格品重新包装,并标记批号发至顾客,顾客在进行进料验收时进行100%全检,结果回复还是有部分不合格。我们是将顾客进料检验不合格产品进行重新包装后再发至顾客进行进料验收,奇怪的是又有部分不合格品合格了,这真是令我苦恼。我在一次学习六西格玛学习中,学习到测量系统分析时,我才明白过来原来是我们与顾客均未对测量系统进行分析而导致测量稳定性、一致性、重复性和再现性的问题。因此我对公司手感测量系统进行分析,结果发现测量系统中检验员之间的判断和与专家的判断及自我判断之间差距极大,其重复性不到80%,与专家判断的置信区间不到80%,可见我们的测量系统很差,因此我们对检验员对标准的认知和与专家判断的认知进行培训后再进行测量系统分析。分析结果符合要求,检验员之间和自我判断置信区间达到95%以上,与专家判断的一致性的置信区间也到达95%以上,因此是合格的可接受的。于是我们带上我们的检验员及产品等到顾客与顾客沟通,现场对我们和顾客的测量系统进行分析,发现顾客的测量系统检验员之间及自我判断的置信区间不到75%。当我们与顾客检验员等重新确定标准和认知后,对顾客测量系统再次进行分析合格后,我们的退货问题终于解决了。这就是测量系统对我们工作的帮助。
例二:公司某一产品出现质量问题需要进行改进,当初我们分析估计是我们的电阻测试仪出现问题,因此我们对公司电阻测试仪进行重新检定发现不合格,我们重新更换合格的电阻测试,原认为该质量问题就圆满处理,并将此整改措施回复顾客。结果没有多久顾客又再次反馈产品质量问题再次发生,我们这下很苦恼了,难道电阻测试仪又出现不良,因此我们又对电阻测试仪进行检定,发现没有问题是合格的。这可苦了我,在我较为苦恼的时候我想到了是不是我们的测量系统出现了问题,因为我们前不久有更换电阻测试仪和测量人员等。我想到这里就及时对我们的电阻测量系统进行分析,通过Minitab软件对所收集的测量数据进行分析,发现我们的R&R为32.2%,因此为不合格。我们再通过Minitab分析图形进行分析发现测量设备的精度存在问题,同时产品的稳定性也存在问题,并且测量人员的自我判断结果也存在问题。因此,我们更换精度更高的电阻测试仪,对人员进行测量培训,对产品生产过程进行控制后再实施测量系统分析。结果R&R为16.3%,可接受,我们将此分析报告提交给顾客后,经顾客对下批产品进行验证确认此质量问题终于处理完成。
我们通过以上两个例子可以看出测量系统分析的重要性,帮助我们解决问题和正确的测量收集数据和信息。下面我来介绍一下我们的测量系统类型和分析的方法。
测量系统分析的类型分为计量型和计数型两种,也就是离散型和连续型。如外观合格、不合格,孔径通过、不通过,耐压测试仪通过、不通过等均为计数型测量系统;如游标卡尺、万用表测电阻和电压等均为计量型测量系统。
测量系统分析步骤:
*测量系统分析的一般步骤如下:
a、确定测量数据类别;
b、确定误差来源;
c、选择样本;
d、收集数据;
e、分析数据。
*确定测量数据类别:
数据的类别决定了数据分析方法,因此在首先需确定数据类别。依据数据性质,可将其分为:
a、连续数据(计量型测量系统);
b、离散数据(计数型测量系统)。
*确定误差来源:
a、对于自动测量系统,误差来源为:部品自身误差和测量设备误差;
b、对于普通测量系统,误差来源为:测量人员、测量设备和部品;
c、对于目视检查,误差来源为测量(检查)人员和部品。
*选择样本:
a、连续数据的样本选择;
在选择连续数据的样本时,需使所选样本代表整个过程范围。即选择一些规格内样本,再选择一些规格外样本。
b、离散数据的样本选择;
在选择离散数据的样本时,需同时选择部分规格内和规格外的样本,并选择部分接近规格界限的样本。
*收集收据:
收集数据即对选定的样本进行测量的过程。
在测量前需确定以下事项:
a、确认测量设备经过校准,以保证其准确性和线性在规定范围。
b、确保使用足够分辨率的设备进行测量。一般来说,测量设备的分辨率应为被测量对象规格公差的十分之一。比如测量对象的规格范围为0.01mm,则需选用分辨率为0.001mm的测量设备进行测量。
*测量时需注意:
a、每个测量人员以随机顺序测量各样本,以保证在测量时不相互参照他人或自己以前的测量结果。
b、记录所有原始测量数据。
*对测量数据进行分析:
完成测量后,最后一步是对测量数据进行分析处理。
连续数据测量系统分析
连续数据是实际过程中最常见的数据,介绍几个常用的连续数据分析法。
例:某公司需要评价某一测量系统,第一个要评价的量具是游标卡尺。品保部质量工程师决定用10个能反映过程变差的零件并从检验员中随机抽查3名操作者来进行检验,从而确定测量系统的变差。
*确认测量数据类别
例中的测量数据位连续数据,因此采用的是连续数据分析法
*确定误差来源
例中误差来源为被测量零件、测量人员和测量工具游标卡尺,可能存在测量人员和被测量零件交互作用的影响。
*样本选择
例中质量工程师随机抽取了10个样品进行研究。
*收集数据
a、计量型测量系统分析
例中对10个样品测量的数据如表1:(该零件的规格为5.0±0.1mm)
b、计数型测量系统分析
例中对50个样品测量的数据如表2:(0表示合格,1表示不合格)
测量系统分析方法:
*我们选定某一产品,确定其测量的标准和位置;
*确定检验员(2-3名)和1名专家(公司认定最专业的测量人员,计数型测量系统分析时考虑使用专家,计量型测量系统分析不考虑使用专家);
*确定测量次数(2-3次,每次测量样品编号需打乱,并且间隔一段时间);
*确定测量设备(根据被测量产品测量尺寸和公差要求确定所选用的测量精度设备);
*收集数据进行测量系统分析。
*推荐使用Minitab进行分析,这样分析结果既可以用图形和数据进行展示,能够明显的反映测量系统的结果。
*Minitab分析结果
a、计量型测量系统分析分析结果
(见图1)。
b、计数型测量系统分析分析结果
(见图2)。
各测量系统分析特点
(见表3)。
计量型测量系统接收标准
(见表4)。
计数型测量系统接收标准
第一,离散数据测量系统有效性的判断以一致性百分比(即测量系统总误差);
第二,根据各检验员的测量结果与标准一致性的百分比可以判定检验员的测量水平。一般要求测量结果与标准一致性的百分比>95%,如低于95%,需对检验员进行再培训;
第三,根据检验员的重复性百分比可以判定检验员对标准把握的稳定度,一般要求重复性百分比>95%;
第四,根据检验员之间的再现性百分比可以判定各检验员之间对标准执行的松、紧度,一般要求再现性百分比>90%。
参考文献:
1.《测量系统分析 参考手册》第三版
2.ISO/TS 16949:2009《质量管理体系 汽车生产件及维修零件组织 应用ISO 9001:2008的特别要求》
作者简介:
袁英(1978.5-),女,现就职于上海杰尔雅企业管理咨询有限公司,上海市人,大专,研究方向:企业管理、质量管理等。
吴文杰(1977.8-),男,现就职于上海杰尔雅企业管理咨询有限公司,皖望江人,大专,研究方向:企业管理、质量管理、统计技术等。