Quy trình phân tích hệ thống đo lường MSA TS16949

HÖÔÙNG DAÃN PHAÂN TÍCH HEÄ THOÁNG ÑO LÖÔØNG QUY TRÌNH PHÂN TÍCH HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG (MSA) Người biên soạn Người kiểm tra Phê duyệt Sửa đổi lần Ngày sửa đổi Người sửa Người kiểm tra Phê duyệt Diễn giải I Mục đích Hiểu sâu hơn nguồn gây biến động ảnh hưởng đến kết quả sản xuất của hệ thống Lượng hoá và thông tin sự giới hạn của hệ thống đo lường cụ thể Đưa ra cách thức và phương pháp phân tích hệ thống đo nhằm đảm bảo được tính chính xác và độ tin cậy của giá trị đo II Phạm vi áp.

QUY TRÌNH PHÂN TÍCH HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG

(MSA)

Sửa

đổi lần Ngày sửa đổi Người sửa

Người kiểm

I Mục đích

- Hiểu sâu hơn nguồn gây biến động ảnh hưởng đến kết quả sản xuất của hệ thống

- Lượng hoá và thông tin sự giới hạn của hệ thống đo lường cụ thể

- Đưa ra cách thức và phương pháp phân tích hệ thống đo nhằm đảm bảo được tính chính xác và

độ tin cậy của giá trị đo

II Phạm vi áp dụng

- Khi thay đổi / cải tiến quá trình – hệ thống đo lường cần được tái đánh giá để xem xét mức độ phù hợp với mục đích dự kiến Vd: khi có sản phẩm mới, cải tiến năng lực quá trình, có thiết bị

đo mới, thay đổi phương pháp / quy trình thử nghiệm

- Ap dụng cho các thiết bị đo được sử dụng trong kiểm soát chất lượng

III Tài liệu viện dẫn

- Hệ thống quản lý chất lượng TS 16949

- Tài liệu phân tích hệ thống đo lường (MSA: Measurement System Anlysis)

IV Định nghĩa từ viết tắt

1 Các định nghĩa:

- Giá trị đọc được = giá trị thực + sai số đo

- Độ chính xác ( accuracy): mức độ chính xác giữa giá trị đo được và giá trị thực

- Độ chụm ( Precision): mức độ gần giữa các giá trị ngẫu nhiên đo được (khi đo cùng một giá trị nào đó )

- Repeatability – độ lặp : đánh giá mức độ lặp lại giá trị đo đọc được khi đo một thông số kỹ thuật của của sản phẩm do một người qua nhiều lần đo trên thiết bị đo giống nhau Còn được gọi là sai số do thiết bị ( equipment variation): EV

- Reproducibility –độ tái lặp : đánh giá mức đô lập lại giống nhau của kết quả đo do nhiều người

đo một thông số kỹ thuật của sản phẩm sử dụng trên thiết bị đo giống nhau Còn đươc gọi sai số

do người đo (appraiser variation): AV

2 Qui định từ viết tắt

- R&R: Repeatability và Reproducibility

- PV: part to part variation :sai số giữa các chi tiết sản phẩm

- TV: total variation :sai số tổng

- MSA: Measurement System Analysis

V Nội dung

5.1 Trách nhiệm và tiêu chuẩn chấp nhận :

- Cán bộ quản lý chất lượng chịu trách nhiệm thực hiện nghiên cứu và đánh giá về hệ thố ng đo lường

- Tiêu chuẩn chấp nhận dựa theo tiêu chuẩn của khách hàng Nếu khách hàng không đưa ra tiêu

chuẩn , tiêu chuẩn chấp nhận dựa trên tiêu chuẩn trong Measurement System Anlysis:

(GRR<10% - TỐT ; GRR=10%~30% - CHẤP NHẬN ; GRR>30% - KHÔNG TỐT CẦN CẢI TIẾN)

5.2 Phương pháp phân tích :

- Phương pháp phân tích dựa theo the Repeatability và Reproducibility Study sử dụng phương pháp Average And Range Method Nếu khách hàng đưa ra phương pháp , thực hiện theo

phương pháp của khách hàng

- Cách thực hiện, tiêu chuẩn chấp nhận dựa trên measurement system anlysis

A Cách thực hiện phân tích:

 Chọn 3 nhân viên (nhân viên A,B,C ) và 10 chi tiết đánh số từ 1 đến 10 Chú ý không cho nhân viên tham dự biết số của sản phẩm

Chú ý: 10 chi tiết ( cho mỗi nhân viên ) nên được chọn ngẫu nhiên trong toàn quá trình và trong

số lượng nhiều có thể được để đại diện cho toàn bộ quá trình

 Hiệu chỉnh thiết bị

 Mỗi nhân viên đo 10 chi tiết (một cách riêng biệt và theo thứ tự ngẫu nhiên ) và ghi nhận kết

quả đo tương ứng vào hàng 1 , hàng 6, hàng 11 ( bảng 1) tương ứng với nhân viên A,B,C và

tương ứng với số thứ tự của sản phẩm mẫu (từ 1 đến 10 )

Chú ý: kết quả do một người khác ghi nhận và các nhân viên không biết kết quả của nhau

 Lập lại các bước trên lần nữa ( thay đổi ngẫu nhiên thứ tự đo của sản phẩm) và ghi nhận vào

hàng 2,7, 12 ( bảng 1) (cũng tương ứng với nhân viên A,B,C) Nếu đo 3 lần , lần thứ 3 ghi nhận vào hàng 3,8,13 ( bảng 1)

 Bước 3 và 4 có thể thay đổi theo cách sau đây khi kích thước sản phẩm lớn hoặc không thể có sẵn đồng thời các chi tiết :

a Nhân viên A đo chi tiết 1 và ghi kết quả vào hàng 1 Nhân viên B đo chi tiết 1 và ghi kết quả vào hàng 6 Nhân viên C đo chi tiết 1 và ghi kết quả vào hàng 11

b Nhân viên A đo lặp lại chi tiết 1 và ghi kết quả vào hàng 2, Nhân viên B đo lặp lại chi tiết

1 và ghi kết quả vào hàng 7 Nhân viên C đo lặp lại chi tiết 1 và ghi kết quả vào hàng 12 Nếu đo 3 lần , lần thứ 3 ghi nhận vào hàng 3,8,13

B Cách tính toán độ lặp lại ( EV) và độ tái lặp( AV) của kết quả đo

Lấy giá tri lớn nhất trừ đi giá trị nhỏ nhất tương ứng với từng cột trong hàng 1,2,3 ghi nhận kết quả vào hàng 5 và tương tự đối với hàng 6,7,8 và 11,12,13 và ghi nhận kết quả vào hàng 10 và 15

( bảng 1)

Ghi nhận các giá trị vào các hàng 5, 10,15 dưới giá trị dương ( nếu có giá trị âm chuyển thành giá trị dương )

Lấy trung bình cộng Ra của hàng 5 bằng cách lấy tổng số giá trị hàng 5 chia cho tổng số mẫu đã

đo Thực hiện tương tư để lấy trung bình cộng Rb của hàng 10 và Rc của hàng 15 (bảng 1)

Chuyển các giá trị Ra , Rb , Rc tới hàng 17 ( bảng 1), cộng 3 giá trị này và chia cho tổng số nhân viên đo và ghi nhận kết quả cho R

Ghi giá trị R vào hàng 19 và 20 và nhân với D3 và D4 lần lượt tính được giá trị giới hạn kiểm soát dưới và giới hạn kiểm soát trên Lưu ý D3= 0 và D4= 3,27 nếu đo hai lần Giá trị của giới hạn kiểm soát trên ( UCLR) ghi vào hàng 19 Giá trị của giới hạn kiểm soát dưới (LCLR)- đo dưới

7 lần = 0

Lặp lại việc đo những giá trị đo có R thu được lớn hơn giá trị UCLR Chú ý : sử dụng cùng nhân viên và mẫu chi tiết đo trước đó Cần khắc phục nguyên nhân đặc biệt gây ra mất kiểm soát

Lấy tổng các hàng ( hàng 1,2,3,6,7,8,11,12,13), chia tổng của mỗi hàng cho số mẫu đã đo và ghi nhận giá trị vào cột “average” cuối bên phải

Công giá trị “average “ trong hàng 1, 2,3 và chia cho tổng số lần đo và ghi giá trị vào ô Xa , thực hiện tương tự cho hàng 6,7,8 và 11,12,13 và ghi giá trị lần lượt vào ô Xb, Xc.

Ghi giá trị Max và min của hàng 4, 9 và 14 vào vị trí thích hợp trong hàng 18 và lấy hiệu số = max – min Ghi hiệu số vào ô XDIFF trong hàng 18.

Lấy tổng các giá trị đo cho từng chi tiết qua các lần đo và chia tổng này cho số lần đo và số người

đo Ghi nhận các giá trị thu được vào từng ô average thích hợp tại hàng 16

Lấy hiệu giữa giá trị mẫu Trung bình MAX và MIN trong hàng 16 Ghi giá trị hiệu này vào ô Rp

Chuyển các giá trị tính được vào bảng báo cáo và tính theo công thức trong bảng báo cáo (bảng 2)

C Phân tích kết quả

Nếu giá trị %R&R:

Sai số dưới 10% : hệ thống thiết bị đo tốt

Từ 10% đến 30%: có thể chấp nhận dựa trên mức độ quan trọng trong ứng dụng của thiết bị / công

cụ , giá trị của thiết bị (cao hay thấp) và chi phí sửa chữa

Trên 30% : hệ thống thiết bị đo cần cải tiến Cần xác định vấn đề và khắc phục

D Nguyên nhân ảnh hưởng:

Sai số đo do thiết bị đo không chính xác : cần hiệu chuẩn hoặc cải tiến thiết bị

Sai số đo do sai lệch vị trí đo trên sản phẩm

Sai số đo do không nhất quán trong kỹ thuật đo: đào tạo lại cho người thực hiện

VI Các biểu mẫu liên quan

- Bảng ghi nhận dữ liệu

- Bảng báo cáo phân tích kết quả

BẢNG 1: GHI NHẬN DỮ LIỆU

Nhân viên/

Lần đo

(trials)

bình cộng (Average)

9

TB(AVR)

Xb =

14

16

(AVR)TB

mẫu

Xp

Rp =

17

18

DIFF

D4 = 3,27 cho hai lần đo và 2,58 cho ba lần đo

D3 = 0 nếu số lần đo nhỏ hơn 7

BẢNG 2: BÁO CÁO PHÂN TÍCH KẾT QUẢ

BÁO CÁO PHÂN TÍCH THIẾT BỊ (CÔNG CỤ) ĐO

Phân Tích Thiết Bi Đo % mức sai số (biến động) của quá trình

AV= XDF K 2 EV2 /nr 

R & R= EV 2 AV2 %R&R= 100(R&R /TV)

TV= R&R2 PV2

K1 = 4,56 cho hai lần đo và 3,05 cho ba lần đo

K2 = 3,65 cho hai người đo và 2,70 cho ba người đo

n: số sản phẩm mẫu

r: số lần đo

VÍ DỤ:

Công ty XYZ đang đánh giá hệ thống đo lường Thiết bị đo đầu tiên được đánh giá là thiết bị đo độ dày miếng đệm Kỹ sư chịu trách nhiệm về chất lượng quyết định sử dụng 10 mẫu để đại diện cho sự dao động của quá trình và chọn 3 công nhân vận hành để đo Số lần đo là hai

Kết quả thu thập dữ liệu và phân tích được ghi nhận vào bảng sau

BẢNG GHI NHẬN DỮ LIỆU

Nhân viên/

Lần đo

(trials)

bình cộng (Average)

1 A 1 0.65 1.00 0.85 0.85 0.55 1.00 0.95 0.85 1.00 0.60 =0.83

2 2 0.60 1.00 0.80 0.95 0.45 1.00 0.95 0.80 1.00 0.70 =0.83

4 TB (AVR)

0.63 1.00 0.83 0.90 0.50 1.00 0.95 0.83 1.00 0.65 Xa =0.83

5 RNG 0.05 0.00 0.05 0.10 0.10 0.00 0.00 0.05 0.00 0.10 Ra =0.05

6 B 1 0.55 1.05 0.80 0.80 0.40 1.00 0.95 0.75 1.00 0.55 =0.79

7 2 0.55 0.95 0.75 0.75 0.40 1.05 0.90 0.70 0.95 0.50 =0.75

9

TB(AVR)

0.55 1.00 0.78 0.78 0.40 1.03 0.93 0.73 0.98 0.53 Xb =0.77

10 RNG 0.00 0.10 0.05 0.05 0.00 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 Rb =0.05

11 C 1 0.50 1.05 0.80 0.80 0.45 1.00 0.95 0.80 1.05 0.85 =0.83

12 2 0.55 1.00 0.80 0.80 0.50 1.05 0.95 0.80 1.05 0.80 =0.83

14

TB(AVR)

0.53 1.03 0.80 0.80 0.48 1.03 0.95 0.80 1.05 0.83 Xc =0.83

15 RNG 0.05 0.05 0.00 0.00 0.05 0.05 0.00 0.00 0.00 0.00 Rc =0.03

16 (AVR)

TB mẫu

Xp

0.57 1.01 0.80 0.83 0.46 1.02 0.94 0.78 1.01 0.67 Rp =0.56

17

18

DIFF

BÁO CÁO PHÂN TÍCH THIẾT BỊ ĐO

Tên chi tiết / sản phẩm :miếng đệm Tên thiết bị: thước đo độ dày Ngày : 15/04/2014

Thơng số độ dày SP: 0.6 -1.0 mm Phạm vi đo (thiết bị): 0.00 -10.01mm

Phân Tích Thiết Bi Đo % mức sai số (biến động) của quá trình

EV= R x K1 =0.04 x 4.56=0.18

%EV= 100 (EV/TV) =100(0.18/0.93) =18.7%

AV= XDF K 2 EV2 /nr 



R & R= EV 2 AV2 = 0.24 %R&R= 100(R&R /TV) =100(0.24/0.93)=25.2%

PV= Rp x K3 = 0.56 x 1.62 = 0.90 %PV=100 (PV/TV) = 96.8%

TV= R&R2 PV2 = 0.93

- Các giá trị R đều nằm trong giá trị giữa UCLR và LCLR cho thấy các cơng nhân nhất quán trong cách

đo và sử dụng cùng phương pháp đo

- Kết quả phân tích cho thấy , % R&R là 25.2% và vì vậy hệ thống đo lường đang ở sát biên của dao

động quá trình đo

BẢNG THU THẬP DỮ LIỆU GRR

(GAGE REPEATABILITY & REPRODUCIBILITY)

1 A 1

3 3

4 Average

6

B

1

9 Average

10 Range

11

C

1

14 Average

15

Range

16

Part

Average

BẢNG BÁO CÁO GRR

Equipment Variation(Dao động do thiết

bị)

Ra

Xa

Rb

Xb

Xc

Rc

X

EV = R x K1 Với

Lần

đo K1

% EV

= (EV/TV)*100

2 4.56

3 3.05

% EV

=

EV =

Appraiser Variation(Dao động do người

đo)

n: Số

mẫu

Người

r: Số lần

% AV

=

AV =

% GRR

= (GRR/TV)*100

2 3.65

% GRR

=

4 2.3

PV = Rp x K3 5 2.08 % PV = (PV/TV)*100

6 1.93

% PV

=

NHẬN ĐỊNH KẾT

QUẢ

Nếu giá trị

% GRR:

* Sai số dưới 10% :hệ thống thiết

bị đo tốt

* Từ 10% đến 30% :có thể chấp nhận dựa trên mức độ quan trọng của việc áp dụng,

chi phí của thiết bị đo, chi phí

sửa chữa…

* Trên 30%:không thể chấp nhận, hệ thống thiết bị đo

cần phải cải tiến

Giá trị ndc:

K

2 



2

2 AV

EV 

2

GRR 

Trị số ndc(Number of Distinct Categories) phải  5.