MSA 제대로 알고 하자

1. MSA의 목적

제품산포대비 적합한 측정산포를 유지하고 측정시스템을 정확도와 정밀성측면으로 분석하여 제품측정시 정확한 타점을 측정하기 위함에 목적이 있다.

 

2.  Measurement System Analysis(MSA) 측정 시스템 분석

 

정확도 및 정밀성 이해

 

 

2-1. Accuracy 정확성

원하는 타점의 기준값 영역에 흩어짐없이 측정되는지 확인하는 값입니다. 예를 들어 불규칙한 호흡으로 사격하면 타점들이 흩어지는것과 같다고 생각하면 좋을것 같습니다. 정확도가 기존대비 산포가 커지는 경우 검교정을 진행해야합니다.

 

2-2. Precision 정밀성

여러번 측정했을때 동일한 영역에 흩어짐없이 측정되는지 확인하는 값입니다. 예를들어 사격의 영점조정과 같다고 생각하면 좋을것 같습니다. 정밀성에는 측정장비의 산포를 확인하는 Repeatability 반복성과 측정자의 산포를 확인하는 Reproducibility 재현성으로 구분되어집니다.

Gage R&R을 통해 반복성과 재현성은 확인가능하니 참조하도록 하자.

 

2-2-1. Equipment Variation(EV) 장비산포

반복성 EV는 모든 검사자의 범위평균의 평균을 구하는데 검사자들의 산포를 최대한 배제하고 검사장비의 변동을 분석하기위해 사용한다. EV= Rbar * K1으로 산출한다.

 

2-2-2. Appraiser Variation(AV) 평가자산포

재현성은 모든검사자 측정 평균의 범위를 구하여 각 검사자들의 측정산포를 확인하기위해 사용한다. AV = 루트[((모든 검사자 측정 평균의 범위) * K2)^2 - (EV^2/측정샘플수x샘플당 측정횟수)]으로 산출한다.

 

2-2-3. Repeatability & Reproducibility(R&R) 반복성 및 재현성

장비산포와 평가자산포를 포함한 측정산포를 구하기 위해 사용한다. R&R = 루트[EV^2 + AV^2]으로 산출한다.

 

2-2-4. Parts Variation(PV) 제품산포샘플간 전체 검사자들의 측정값 평균의 범위를 구하여 샘플간 제품산포를 구하기 위해 사용한다. PV = 시료별 모든 측정값 평균의 범위 * K3으로 산출한다.

 

2-2-5. Total Variation(TV) 총산포반복성 및 재현성산포와 제품산포를 포함한 총산포를 구하기 위해 사용한다. TV = 루트[R&R^2 + PV^2]으로 산출한다.

 

2-2-6. %R&R 총산포대비 반복성 및 재현성 비율총변동대비 반복성 및 재현성 비율을 확인하여 10%이내이면 적합, 10%~30%사이이면 부분승인, 30%이상이면 불승인사항이며 보통 10%이내에 승인가능수준이니 참고하도록 하자.

 

제품변동대비 측정변동이 과도할 경우, AV값이 음수로 나오거나 %R&R값이 과도하게 높게 나오는 경우가 있다. 이경우 측정산포를 줄이기 위해 측정기준을 재확인하고 측정자 재교육을 실시합니다. 재측정하여 %R&R값이 10%이내를 만족하도록 측정산포를 줄이도록 하자.

 

%R&R산출 공식정리 현황

 

2-2-7. 고유상수 K1,K2,K3 정리

반복횟수 K1, 평가자수 K2, 제품시료수 K3는 mm기준과 Inch기준으로 나누어져 있으니 적합하게 사용하도록 하자.

 

 

3. Datum 선정의 중요성

선정된 Datum이 완제품에서 변경이 되는 요소로 지정되어 있다면 매칭성측면 제품의 영향성을 고려하여 Datum변경이 진행되어야한다. Datum은 변하지 않는 요소에 지정되어 측정편차를 줄일 수 있어야 한다. 예를 들어 컬럼샤프트 직각도 틀어짐으로 스티어링휠 회전시 사출 Case와 스티어링휠 간섭 이음이 발생한다고 가정해보자. 컬럼샤프트에서 Shaft 원점의 Datum적용시 직각도 틀어진값과 Pipe 원점의 Datum 적용시 직각도 틀어진값이 상이하며 Pipe원점의 Datum 적용시 직각도 틀어진값이 더 편차가 크다고 생각해보자. 시뮬레이션상 Shaft 원점과 Pipe 원점의 Datum적용시 직각도는 동일하게 나올수 있으나 제품에서 두 Datum의 편차가 차이가 나는 이유는 Pipe에 직각도 BRKT가 용접되는 산포와 Pipe에 Shaft는 압입되는 구조상 산포를 감안해야기 때문이다. 스티어링휠이 안착되는 위치는 Shaft이므로 매칭성측면 잘선정된 Datum은 Shaft 원점 기준일 것이다. 이처럼 Datum은 최대한 변하지 않는 요소에 지정되는것도 중요하지만 매칭성측면 제품의 영향성을 고려하여 적합한 위치에 선정되어야 하니 참고하도록 하자.