MSA 3 — Procédé 3 (Systèmes de mesure automatisés)
La MSA 3 est une MSA 2 pour les systèmes de mesure automatisés, par exemple les machines à mesurer tridimensionnelles (MMT), les machines à mesurer optiques ou les robots de mesure. Comme dans les systèmes de mesure automatisés, il n'y a pas d'influence de différents contrôleurs, un seul contrôleur (l'appareil de mesure lui-même) est nécessaire. À la place, l'accent est mis sur la répétabilité (Equipment Variation) du système de mesure sur un échantillon plus large.
Aperçu
Objectif et domaine d'application
La MSA 3 est utilisée lorsque le système de mesure fonctionne de manière automatisée et que l'opérateur n'a aucune ou très peu d'influence sur le résultat de mesure. Cas d'application typiques :
- Machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) — Appareils de mesure 3D commandés par CNC
- Machines à mesurer optiques — Systèmes de caméra, mesure par laser
- Robots de mesure — Stations de mesure intégrées automatisées
- Postes de contrôle automatisés — Équipements de mesure de suivi de série
Comme dans ces systèmes, la comparabilité entre contrôleurs (AV) n'est pas pertinente, cette composante de variance est omise. L'analyse se concentre entièrement sur la répétabilité (EV) du système de mesure.
Distinction par rapport à la MSA 2
| Propriété | MSA 2 | MSA 3 |
|---|---|---|
| Domaine d'application | Systèmes de mesure manuels avec plusieurs contrôleurs | Systèmes de mesure automatisés (machines à mesurer) |
| Contrôleurs | 3 contrôleurs | 1 contrôleur (automate) |
| Pièces | 10 pièces | 25 pièces |
| Mesures par pièce | 3 mesures × 3 contrôleurs = 9 | 6 mesures × 1 contrôleur = 6 |
| Composantes de variance | EV + AV + Interaction | Uniquement EV (pas d'AV, pas d'interaction) |
| Accent | Répétabilité + Reproductibilité | Uniquement répétabilité |
| Modèle ANOVA | Partie + Contrôleur + Partie×Contrôleur + Résidu | Partie + Résidu (simplifié) |
Déroulement typique
- Sélectionner 25 pièces couvrant la plage de tolérance
- Fixer les valeurs de référence et les limites de tolérance
- Mesurer chaque pièce 6 fois avec le système de mesure automatisé
- Entrer les données de mesure dans my8data
- Exécuter le calcul et évaluer les indicateurs
Info : La MSA 3 utilise 25 pièces au lieu de 10 (comme pour la MSA 2), car les systèmes automatisés peuvent traiter efficacement un échantillon plus grand, ce qui augmente la validité statistique de l'évaluation de la répétabilité.
Saisie
Données maîtres
Avant la saisie des données, établissez les données maîtres :
| Champ | Description | Remarque |
|---|---|---|
| Contrôleur | Désignation du système de mesure / machine à mesurer | p. ex. « MMT-001 » ou « Zeiss Contura » |
| Valeur de référence | Valeur vraie connue de la caractéristique | Doit être déterminée par un instrument de mesure de niveau supérieur |
| Limite de tolérance supérieure (LTS) | Limite de spécification supérieure | Selon le dessin |
| Limite de tolérance inférieure (LTI) | Limite de spécification inférieure | Selon le dessin |
Info : Dans le champ « Contrôleur » de la MSA 3, on entre la désignation du système de mesure automatisé — pas le nom d'un opérateur, car il n'existe qu'un seul « contrôleur » (la machine).
Saisir les données de mesure
Le tableau de données a 6 colonnes (Mesure 1 à Mesure 6) et 25 lignes (Pièces) :
| Colonne | Description |
|---|---|
| Mesure 1 | Première mesure de chaque pièce |
| Mesure 2 | Deuxième mesure de chaque pièce |
| Mesure 3 | Troisième mesure de chaque pièce |
| Mesure 4 | Quatrième mesure de chaque pièce |
| Mesure 5 | Cinquième mesure de chaque pièce |
| Mesure 6 | Sixième mesure de chaque pièce |
Chaque ligne correspond à une pièce. Les 25 pièces sont toutes mesurées 6 fois.
Conseil : Le tableau permet l'insertion de lignes supplémentaires si plus de 25 pièces doivent être mesurées. Utilisez Copier & Coller (
Ctrl+C/Ctrl+V) pour transférer les données de mesure depuis Excel.
Avertissement : Assurez-vous que toutes les mesures sont effectuées dans les mêmes conditions (même serrage, même programme de mesure, mêmes conditions environnementales). Ce n'est que de cette manière que la répétabilité du système de mesure peut être évaluée correctement.
Remarques concernant la réalisation de l'essai
- Conditions de mesure identiques : Toutes les mesures doivent être effectuées avec le même programme de mesure et les mêmes paramètres.
- Randomisation : Mesurez les pièces dans un ordre aléatoire pour détecter les effets de dérive systématique.
- Serrage : Chaque pièce doit être resserrée pour chaque mesure de répétition afin de reproduire le vrai processus de mesure.
Indicateurs
Composantes de variance
Comme dans la MSA 3, il n'y a qu'un seul contrôleur (la machine à mesurer), la décomposition de la variance se simplifie :
| Composante de variance | Description | MSA 3 |
|---|---|---|
| EV (Equipment Variation) | Dispersion due à l'appareil de mesure (répétabilité) | Calculée — indicateur principal |
| AV (Appraiser Variation) | Dispersion due à différents contrôleurs (reproductibilité) | Omise (toujours 0) — un seul contrôleur |
| Interaction (Partie × Contrôleur) | Interaction entre la pièce et le contrôleur | Omise — un seul contrôleur |
| PV (Part Variation) | Dispersion entre les pièces | Calculée |
| GRR | Dispersion totale du système de mesure | = EV (car AV = 0) |
Résultats ANOVA
L'ANOVA de la MSA 3 utilise un modèle simplifié sans effets contrôleur et interaction :
| Source | Description |
|---|---|
| Partie | Part de variance due aux différences entre les 25 pièces |
| Résidus | Part de variance due aux mesures de répétition (= Equipment Variation) |
Info : Par rapport à la MSA 2, les lignes « Contrôleur » et « Partie × Contrôleur » manquent dans le tableau ANOVA. Le modèle ANOVA est ainsi plus simple et plus directement interprétable.
Vue d'ensemble des indicateurs
| Indicateur | Description | Évaluation |
|---|---|---|
| %EV | Part de la dispersion de l'appareil dans la tolérance | Plus petit est meilleur |
| %GRR | Part totale de la dispersion du système de mesure (= %EV pour MSA 3) | ≤ 10 % : capable, 10–30 % : partiellement capable, > 30 % : non capable |
| %PV | Part de la dispersion des pièces | Doit représenter la plus grande part |
| ndc | Nombre de catégories distinguables | ≥ 5 : suffisant |
Critères d'évaluation
| Plage d'évaluation | Critère | Mesure |
|---|---|---|
| %GRR ≤ 10 % | Système de mesure capable | Système de mesure est adapté à l'usage prévu |
| 10 % < %GRR ≤ 30 % | Partiellement capable | Améliorations recommandées — optimiser le programme de mesure, vérifier le serrage |
| %GRR > 30 % | Non capable | Vérifier, calibrer ou remplacer le système de mesure |
Évaluation globale du système de mesure
Le champ « Évaluation du système de mesure » résume le résultat en un seul jugement. La logique d'évaluation se déroule en deux étapes :
Étape 1 – %GRR (Tolérance) :
| Évaluation | Condition |
|---|---|
| capable | %GRR ≤ seuil « capable jusqu'à » (Standard : 10 %) |
| partiellement capable | %GRR ≤ seuil « partiellement capable jusqu'à » (Standard : 30 %) |
| non capable | %GRR > seuil « partiellement capable jusqu'à » |
Étape 2 – NDC (optionnel) :
Si le champ « ndc ≥ » est rempli avec une valeur minimale, le NDC est utilisé comme critère supplémentaire. Les deux conditions doivent alors être remplies simultanément (liaison ET) :
- Seuil %GRR satisfait et NDC ≥ valeur minimale → Évaluation comme à l'étape 1
- NDC < valeur minimale → Évaluation non capable, indépendamment de la valeur %GRR
Si le champ « ndc ≥ » est vide, le NDC n'intervient pas dans l'évaluation globale – mais il est toujours calculé et affiché.
Exemple : %GRR = 7,74 % (≤ 10 %, donc « capable ») et NDC = 4, NDC minimum = 5 → Évaluation non capable, car l'exigence NDC n'est pas satisfaite.
Diagrammes
La MSA 3 fournit deux diagrammes :
- Boxplot par pièces — Affiche la dispersion des 6 mesures par pièce. Aide à identifier si certaines pièces présentent une plus grande dispersion que d'autres.
- Diagramme d'évaluation GRR — Diagramme en barres avec les parts de variance (EV, PV) et évaluation colorée.
Info : Par rapport à la MSA 2, les diagrammes « Graphique d'interaction » et « Boxplot par contrôleur » manquent, car ils ne sont pas pertinents avec un seul contrôleur.
Conseil : Si la répétabilité (EV) est trop élevée, vérifiez les causes possibles suivantes : usure du palpeur de mesure, serrage imprécis, fluctuations de température, vibrations ou un programme de mesure obsolète.