轴径测量系统分析研究

2014-12-02陕西汉德车桥有限公司西安710201

金属加工(冷加工) 2014年18期

陕西汉德车桥有限公司 (西安 710201) 张婕窦添

测量系统分析(MSA)已成为美国三大汽车公司质量体系QS9000 的要素之一，也是6S 质量计划的一项重要内容。正确理解和掌握测量系统分析的理论知识，并注意结合在企业实践过程中的实际应用，才能正确有效地实施MSA，提高在实际工作中解决问题的能力，使MSA 真正做到服务于过程。

通常，测量系统评估的5 个项目分别是:稳定性、偏倚、线性、重复性和再现性，前3 种特性是对测量系统准确度的度量，用来描述测量结果的位置方面的状况。重复性和再现性构成了测量系统的精确度，反映的是测量系统的宽度变差。企业中应用较多的是测量系统的重复性和再现性。

1.重复性和再现性

测量系统的重复性和再现性是测量系统分析的重要内容，其目的是定量地给出测量系统波动大小，以确认测量系统是否合格，当测量系统不合格时识别波动源并指出改进方向。

重复性是指在尽可能相同的测量条件下，对同一测量对象进行多次重复测量所产生的波动。重复性波动是由测量设备本身的固有波动引起的，因此又可称为设备波动，记为EV。

再现性是指在各种可能变化的测量条件下，对同一个测量部件的同一特性进行多次测量，所得结果的一致性。再现性又被称为人员波动，记为AV。

对于测量系统能力的判别准则如表1 所示。

表1 测量系统能力判别准则

(续)

2.重复性和再现性实例分析

以差速器壳轴径的测量为例，获得重复性和再现性结果的操作方法是:选择10 个差速器壳零件，3个测量操作者，以每个操作者重复测量3 次的方法评价测量系统的波动。其典型步骤是:①随机选取10 个零件，将其编号，且编号不让操作者看到。②随机选3 个操作者。③让每个操作者按随机顺序对10 个零件盲测3 遍。④将测量数据整理好，进行整个测量系统的分析。

在生产线终端有代表性地抽取10 个零件，随机挑选3 位检验人员用同一把量具测量轴径，每人共测量3 次。

(1)改善前的测量系统分析。使用测量范围为100～125 mm、分辨率为0.001 mm 的外径千分尺测量差速器壳轴径，进行重复性和再现性分析，数据如表2 所示。

(2)测量系统不合格原因分析。使用分辨率为0.001 mm 的外径千分尺测量轴径的测量系统分析是不合格的，其%R＆R=59.0% ＞30%，测量系统能力不足，须进行改进。造成测量系统分析不合格的主要原因是:①重复性差。重复性也可称为设备固有波动，该测量系统的重复性% EV 为57.9%，可见重复性差，也就是测量设备的波动过大，说明使用该外径千分尺测量轴径是不合适的。②再现性较差。该测量的再现性——评价人变差%AV 为11.7%，可见再现性也比较差，测量人员需要就外径千分尺的使用方法进行培训。③有效分辨率差。有效分辨率=1.928，也就是说测量工具外径千分尺只能把过程分布(0.022 mm)分为不到2 份。

表2 改善前重复性和再现性数据

(3)提高测量系统测量水平的改进措施。为了提高测量系统测量水平，我公司投资购买了一批专用量具，将差速器壳轴径的测量量具由原来的精度为0.001 mm 外径千分尺更换成精度为0.001 mm 的带表卡规。带表卡规对测量人员的测量能力要求低于外径千分尺对测量人员的要求，其使用易于外径千分尺。并对操作人员和检验人员进行新量具使用细则培训，从而提高质量意识和测量技术。

(4)改善后的测量系统分析。使用了精度为0.001 mm 的带表卡规，重新进行测量系统的重复性和再现性分析，结果如表3 所示。