MSA手冊(第三版)中,關于破壞性測量系統分析的內容作為復雜測量系統中的一種只在第四章中作了簡單的介紹,而沒有像簡單測量系統分析一樣有比較詳盡的解釋。因此,當我們進行破壞性測量系統分析時往往無所適從。
根據手冊的要求,破壞性測量系統分析一般要做穩定性分析和變異性分析。穩定性分析可分為S3和S4兩種情況。S3是從穩定過程中的大量樣本,S4是分割樣本(一般),每次采用單一樣本。變異性分析可分為V3和V4兩種情況。V3是分割樣本(m=2),V4是分割樣本(一般)。大家可以根據取樣的具體情況選取相應的分析方法。
下面,我結合大家用得較多的拉力試驗機測量系統分析對從穩定過程中進行大量取樣的S3分析法作一個簡要介紹。
一、分析方案:
根據拉力試驗機的特點,一般是從穩定的過程中進行大量取樣。因此,對拉力試驗機進行測量系統分析時,一般只要采用S3分析法進行穩定性分析,而不必做變異性分析。
考慮到用拉力試驗機進行檢測時對樣本的破壞性,一般要化費較高的成本,故推薦用需要較少樣本的單值移動極差圖進行分析。
二、取樣問題:
從穩定過程中進行大量取樣時,要求過程是受控的,而要判斷過程是否受控,可進行過程能力分析,方法就不用我多說了吧。問題在于,進行過程能力分析必須要由可靠的測量系統來保證,這也正是進行測量系統分析的目的所在。這就產生了循環論證的問題。怎么解決呢?
其實,MSA手冊(第三版)中對此也作了解釋。
先看看手冊147頁中的這段話:“通過對n≥30個零件的能力研究,以確定總變差(這種初步研究也應該被用來驗證樣本的一致性,即所有零件(樣本)來自單邊形式的分布)”。也就是說,在進行破壞性測量系統分析的時候,我們先假定測量系統是可靠的(或者使用原有的經過驗證的可靠的測量系統),并對過程能力進行初步研究,以保證樣本的一致性。經過對過程能力的初步研究,如果過程是穩定的,也就可以進行取樣做測量系統的分析了。當然,已經證明是穩定的過程可以不再對過程能力進行初步的研究。
為保證樣本的一致性要求,取樣時還需要注意以下問題:
1.整個取樣過程最好是一次性完成;
2.保證所有樣件來自同一個操作者、同一時間段、同一環境、同一原材料、同一生產設備連續生產的產品;
3.可以根據經驗或用其他檢測手段先剔除異常產品;
4.妥善保存樣本,保證在預定的分析周期內被測特性不發生改變(如有發生改變的樣本必須剔除);
5.一般需保證有25至30個的有效樣本。
另外,手冊中提到:“因為這些零件(樣本)不會變化(一個隔離樣本),任何不穩定性跡象將歸因于該測量系統的變化”。即進行測量系統分析時,是把所有的樣本作為具有完全相同的性能來考慮的(這與計量型測量系統分析中的穩定性分析采用單一的樣本相類似)。因此,根據具體情況,也可以不從實際生產的產品中去取樣,而是按照相關標準的規定制作一批與實際產品性能相同或相近的專用樣本來替代進行分析(如我司對鋁合金材料進行拉力試驗時采用的是鋁合金壓鑄試棒)。
三、分析方法:
每個時間周期從隔離的樣本中測量一個零件,并使用帶有由能力研究確定的控制限的X-mR(單值移動極差)圖進行分析。具體的分析方法可參考SPC手冊中相關內容。需要注意的是,在采用從實際生產的產品中取得的樣本進行測量分析過程中如有明顯的異常點,可先剔除這些明顯的異常點后再進行分析。
四、判斷結果:
參考SPC手冊中相關內容,根據X-mR(單值移動極差)圖的分析結果,比較描繪點和控制限,并查看曲線的變化趨勢。一般來說,如果沒有超出控制限的點且曲線沒有異常,就可以判定測量系統符合要求了。