測(cè)量系統(tǒng)分析MSA在風(fēng)力發(fā)電機(jī)質(zhì)量控制中的運(yùn)用

葛艷 覃化彥 羅雄 周波

摘要：測(cè)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確性直接對(duì)產(chǎn)品和過(guò)程質(zhì)量的判定造成影響。本文以風(fēng)電發(fā)電機(jī)制造行業(yè)測(cè)量系統(tǒng)運(yùn)用為例，介紹測(cè)量系統(tǒng)分析（MSA）的基礎(chǔ)理論并結(jié)合風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造生產(chǎn)特殊性，對(duì)運(yùn)用MSA過(guò)程中存在的問(wèn)題以及解決方案進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：IATF16949;風(fēng)力發(fā)電機(jī);MSA;重復(fù)性和再現(xiàn)性

中國(guó)分類(lèi)號(hào)： ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：

1 測(cè)量系統(tǒng)分析（MSA）的意義和目的

產(chǎn)品質(zhì)量控制過(guò)程中，常常會(huì)問(wèn)到某個(gè)產(chǎn)品的測(cè)量數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確。與ISO9001質(zhì)量管理體系對(duì)比，IATF16949體系關(guān)于測(cè)量與監(jiān)控過(guò)程增加了測(cè)量系統(tǒng)分析要求即識(shí)別每種檢驗(yàn)、測(cè)量和試驗(yàn)設(shè)備系統(tǒng)的結(jié)果呈現(xiàn)的變異，通過(guò)采用的分析方法及接收準(zhǔn)則，判定測(cè)量過(guò)程是否可以接收。

測(cè)量系統(tǒng)分析技術(shù)（MSA）通過(guò)研究測(cè)量系統(tǒng)產(chǎn)生的變差，對(duì)測(cè)量系統(tǒng)做一個(gè)科學(xué)、系統(tǒng)的分析和評(píng)定，保證測(cè)量出來(lái)的結(jié)果真實(shí)、有效，用“數(shù)據(jù)說(shuō)話(huà)”代替“經(jīng)驗(yàn)主義”。

2測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)劃制定

測(cè)量系統(tǒng)分析前，需具備MSA測(cè)量系統(tǒng)分析的基本理論知識(shí)包含：測(cè)量系統(tǒng)的概念、變差來(lái)源、基本的統(tǒng)計(jì)知識(shí)、誤差分析的“五性”、Mintab軟件的使用等基本知識(shí)，本文中就不再闡述。

MSA工作復(fù)雜，為了保證測(cè)量分析過(guò)程滿(mǎn)足分析要求，需制定清晰的工作流程、工作計(jì)劃，提高工作效率。

在進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析之前，要制定測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)劃，具體見(jiàn)表1所示。

測(cè)量系統(tǒng)分析從以下幾個(gè)方面進(jìn)行策劃：

1）確定分析的測(cè)量系統(tǒng)：出現(xiàn)新量具、客戶(hù)要求以及控制計(jì)劃中提到的量具均要進(jìn)行分析。對(duì)于用同一量具測(cè)量多個(gè)尺寸的情況下，則選擇公差最小或者KPC尺寸進(jìn)行分析。

2）確定用于分析的待測(cè)質(zhì)量特性：尺寸特性或者其他參數(shù)。

3）確定分析的內(nèi)容與方法

4）量具與樣品的選擇：對(duì)用于統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制的量具，其最小刻度應(yīng)該不超過(guò)預(yù)期的過(guò)程變差（6 ?）的1/10，樣本的選擇能夠代表整改過(guò)程變差。

在實(shí)際運(yùn)用中，量具精度、樣品對(duì)象的選擇必須滿(mǎn)足該條件，否則無(wú)法滿(mǎn)足測(cè)量系統(tǒng)分析要求，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是測(cè)量系統(tǒng)的分辨率不夠或者樣本不能代表期望的過(guò)程變差。

當(dāng)量具與樣本滿(mǎn)足要求，測(cè)量系統(tǒng)就能夠、可靠地將零件間（6 ?）范圍內(nèi)的零件分成5個(gè)或者更多的數(shù)據(jù)時(shí)（即NDC≥5），測(cè)量系統(tǒng)才能滿(mǎn)足進(jìn)行統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制和過(guò)程能力分析要求。

在進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析過(guò)程中，就需要對(duì)樣本的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行有條件篩選，保證50%的測(cè)量值在控制限外（UCL＼LCL）。

5）測(cè)量操作人員和分析人員的準(zhǔn)備

操作工/檢驗(yàn)員：優(yōu)選選擇實(shí)際使用所選定量具實(shí)施測(cè)試的人員，以確保測(cè)試方法和測(cè)試結(jié)果與日后的正式生產(chǎn)或過(guò)程更改的實(shí)際情況相符。

分析人員：熟悉測(cè)試和MSA分析方法的人員。

6）樣品測(cè)量數(shù)量和重復(fù)試驗(yàn)次數(shù)確定：根據(jù)被測(cè)特性的重要性以及零件的結(jié)構(gòu)，結(jié)合MSA分析方法以及標(biāo)準(zhǔn)要求確定。

3風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造行業(yè)MSA實(shí)踐運(yùn)用

3.1 編制MSA測(cè)量記錄表單

根據(jù)測(cè)量系統(tǒng)的不同分析方法，制定不同的記錄表單，包含測(cè)量系統(tǒng)偏倚數(shù)據(jù)表、測(cè)量系統(tǒng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)表、測(cè)量系統(tǒng)的重復(fù)性和再現(xiàn)性分析數(shù)據(jù)表，企業(yè)可以根據(jù)運(yùn)用情況，參照測(cè)量系統(tǒng)分析（MSA）第四板手冊(cè)[1] 要求執(zhí)行。

本文對(duì)外徑千尺尺進(jìn)行GRR分析，分析方差采用方差分析。相比較均值和極差分析法，計(jì)算精度更高。由于方差分析法計(jì)算復(fù)雜，故使用Mintab軟件計(jì)算%EV、%VA、%GRR、NDC數(shù)據(jù)。

1）抽取10個(gè)樣件、由2個(gè)人測(cè)量其外徑尺寸，每個(gè)人測(cè)量4次，測(cè)量結(jié)果如圖2所示.

3.2 利用Mintab軟件數(shù)據(jù)分析

將數(shù)據(jù)導(dǎo)入Mintab軟件中，測(cè)量系統(tǒng)分析的結(jié)果和數(shù)據(jù)如圖3所示。

Xbar控制圖中有14個(gè)點(diǎn)落在控制線之外，超過(guò)50%超出了UCL和LCL之外，表明選擇的10個(gè)零件能夠代表過(guò)程變異的情況

重復(fù)性分析：R控制圖以看出，零件的最大值和最小值間的差異未超過(guò)UCL，說(shuō)明測(cè)量過(guò)程穩(wěn)定，2位操作者的工作狀態(tài)是相同的。

%GRR=26.98%，在10%-30范圍內(nèi)，可以接受。

綜上所述，本測(cè)量系統(tǒng)的重復(fù)性和再現(xiàn)性是可以接受的。通過(guò)使用測(cè)量系統(tǒng)分析技術(shù)對(duì)轉(zhuǎn)軸測(cè)量數(shù)據(jù)評(píng)估，確定了該測(cè)量系統(tǒng)是可靠的，測(cè)量過(guò)程中的誤差是可以忽略不計(jì)的。

4結(jié)束語(yǔ)

MSA測(cè)量系統(tǒng)分析運(yùn)用了大量了數(shù)理統(tǒng)計(jì)和圖標(biāo)知識(shí)，本文中未做詳細(xì)說(shuō)明。僅介紹了測(cè)量系統(tǒng)技術(shù)的目的、測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)劃的制定、執(zhí)行、判定準(zhǔn)則、GRR評(píng)估，要形成一套企業(yè)內(nèi)部的測(cè)量與監(jiān)控能力，還需做大量的研究工作。

參考文獻(xiàn)：

[1] Plexuschina Co.測(cè)量系統(tǒng)分析參考【M】.第四板.北京：中國(guó)出版社，2010.

[2] 測(cè)量系統(tǒng)分析中重復(fù)性再現(xiàn)性應(yīng)用淺談.測(cè)試試驗(yàn)，2019：54-56.

（作者單位：江蘇中車(chē)電機(jī)有限公司）