Понимание статистического анализа измерений (MSA): цель, инструменты и влияние

Определение статистического анализа измерений (MSA) 

Статистический анализ измерений (MSA) — это практика использования статистических инструментов, таких как исследование R&R (повторяемость и воспроизводимость) измерительного прибора, для определения способности измерительной системы обеспечивать точные измерения. Кроме того, MSA определяет величину ошибки, возникающей от самого процесса измерения.

Цель MSA — обеспечить, чтобы выбранная измерительная система выдает надежные результаты с повторяемостью и воспроизводимостью. При проведении PPAP все измерительные системы идентифицируются в плане управления. Исследование R&R измерительного прибора выполняется для каждой из этих систем для проверки точности.

Зачем проводить MSA? 

MSA устанавливает доверие в методах сбора данных для проверки целостности собранных данных, используемых в других качественных исследованиях. Этот процесс включает оценку измерительных приборов, методов испытаний и методов сбора данных. MSA помогает производителям принимать обоснованные решения о своих производственных процессах и продуктах. AIAG рассматривает MSA как основной инструмент для улучшения качества решений через улучшение качества используемых данных.

Выявление ошибок измерительной системы

При проведении MSA данные могут быть истинными к правильному значению или иметь системные ошибки. MSA выявляет эти ошибки измерительной системы, которые классифицируются по точности и правильности.

• Точность (Precision): близость точек выборки данных друг к другу.
• Правильность (Accuracy): близость точек выборки данных к целевому значению.

Классификация системных ошибок 

План производственного контроля применяется, когда компонент находится в полном производстве. План охватывает характеристики, процессные контролы, испытания и измерения, проводимые в полном производстве.

Точность может быть разделена на повторяемость и воспроизводимость. Исследование R&R измерительного прибора используется для оценки совокупного измерения повторяемости и воспроизводимости.

Точность (Precision):

• Повторяемость (Repeatability): способность получать одни и те же результаты каждый раз, когда одно и то же измерение повторяется тем же оператором. Это дает информацию о вариативности оборудования.
• Воспроизводимость (Reproducibility): способность оператора получить те же результаты, что и другой оператор. Это дает информацию о вариативности оператора.

Далее, правильность может быть разделена на линейность, стабильность и смещение. Исследование линейности и смещения измерительного прибора используется для определения того, измеряют ли приборы точно.

Правильность (Accuracy):

• Линейность (Linearity): измеряет изменения правильности измерительного устройства через его диапазон рабочей емкости. Например, меняется ли правильность при измерении компонента весом 5 фунтов против 30 фунтов?
• Стабильность (Stability): измеряет согласованность в практике проведения исследования во времени. Например, меняется ли правильность из-за того, что оператор использует разные методы сегодня против месяца назад для сбора выборки?
• Смещение (Bias): измеряет различия, существующие между средним значением набора выборки данных и фактическим значением. Например, если термометр показывает 72 градуса на улице, когда фактически 70 градусов, термометр имеет смещение +2 градуса, так как он показывает выше фактической погоды.

Почему MSA важен?

Наличие неисправных измерительных систем может привести к тому, что дефекты проскочат, а качественные детали будут отвергнуты. В результате клиенты становятся недовольны неспособностью производителя выполнить их требования к качеству. Проведя MSA, производители могут убедиться, что их измерительное оборудование и эксплуатация этого оборудования соответствуют их требованиям к точности и правильности.