1、1管理管理職責(zé)職責(zé)資源資源管理管理輸入輸入 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品 輸出輸出測(cè)量測(cè)量在在質(zhì)量管理體系中的地位質(zhì)量管理體系中的地位量度、分析、量度、分析、改進(jìn)改進(jìn)產(chǎn)品產(chǎn)品2實(shí)施實(shí)施MSAMSA的目的和意義的目的和意義 v在產(chǎn)品的質(zhì)量管理中，數(shù)據(jù)的使用是極其頻繁和相當(dāng)廣泛的，產(chǎn)品質(zhì)量管理的成敗與收益在很大程度上決定于所使用數(shù)據(jù)的質(zhì)量，所有質(zhì)量管理中應(yīng)用的統(tǒng)計(jì)方法都是以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立起來(lái)的。為了獲得高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，必須對(duì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)的測(cè)量系統(tǒng)要有充分的理解和深入的分析。v在QS9000（或ISO/TS16949等）汽車業(yè)質(zhì)量體系中，均具有針對(duì)測(cè)量系統(tǒng)分析的強(qiáng)制性要求，亦即：企業(yè)除應(yīng)對(duì)相關(guān)量具（或測(cè)量?jī)x器）執(zhí)行至

2、少每年一次企業(yè)除應(yīng)對(duì)相關(guān)量具（或測(cè)量?jī)x器）執(zhí)行至少每年一次的定期校正以外，還必須對(duì)其實(shí)施必要的的定期校正以外，還必須對(duì)其實(shí)施必要的 測(cè)量系統(tǒng)分析測(cè)量系統(tǒng)分析 （即：（即：MSAMSA）。vMSA的目的是：汽車整車廠（顧客）認(rèn)為汽車零組件生產(chǎn)廠家若僅針對(duì)量具定期校正，并不能確保產(chǎn)品最終的測(cè)量品質(zhì)，校正只能代表該量具在特定場(chǎng)合（如校正場(chǎng)所）的某種偏倚狀況，尚不能完全反映出該量具在生產(chǎn)制造現(xiàn)場(chǎng)可能出現(xiàn)的各種變差問(wèn)題；因此，對(duì)于汽車零組件生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，為避免可能存在的潛在零件質(zhì)量問(wèn)題及顧客車輛可能因此而被召回的風(fēng)險(xiǎn)，必須對(duì)相關(guān)的測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行分析。vMSA目前除了已被汽車零組件生產(chǎn)企業(yè)所應(yīng)用之外，同時(shí)也

3、被廣泛運(yùn)用于其他行業(yè)。3實(shí)施實(shí)施MSAMSA的范圍的范圍v按照TS16949：2002 7.6.1 測(cè)量系統(tǒng)分析的要求，凡是控制計(jì)劃中提及的測(cè)量系統(tǒng)都要進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析。4基礎(chǔ)篇基礎(chǔ)篇5課程內(nèi)容（基礎(chǔ)篇）vMSA的重要性v測(cè)量系統(tǒng)分析的對(duì)象v測(cè)量系統(tǒng)誤差來(lái)源v測(cè)量基礎(chǔ)術(shù)語(yǔ) v測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)特性v理想的測(cè)量系統(tǒng)v測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)有的特性v測(cè)量系統(tǒng)變異性的影響6v如果測(cè)量的方式不對(duì)，那么好的結(jié)果可能被測(cè)為壞的結(jié)果，壞的結(jié)果也可能被測(cè)為好的結(jié)果，此時(shí)便不能得到真正的產(chǎn)品或過(guò)程特性。制程原料人機(jī) 法環(huán)測(cè)量測(cè)量結(jié)果好不好測(cè)量7vQS-9000 4.11.4為分析再各種測(cè)量和實(shí)驗(yàn)設(shè)備系統(tǒng)測(cè)量結(jié)果中表現(xiàn)的變差，必須

4、必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)研究。此要求必須用于在控制計(jì)劃中提及的測(cè)量系統(tǒng)控制計(jì)劃中提及的測(cè)量系統(tǒng)。此項(xiàng)要求就是包含控制計(jì)劃中提及的產(chǎn)品特性和過(guò)程特性。8測(cè)量誤差y=x+v測(cè)量值=真值(True Value) + 測(cè)量誤差真值存在嗎？一致性9真值v測(cè)量過(guò)程的目標(biāo)是零件的“真”值，希望任何單獨(dú)讀數(shù)都盡可能地接近這一讀值(經(jīng)濟(jì)地)。遺憾的是真值永遠(yuǎn)也不可能知道是肯定的。然而，通過(guò)使用一個(gè)基于被很好地規(guī)定了特性操作定義的“基準(zhǔn)”值，使用較高級(jí)別分辨率的測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)果，且可溯源到NIST，可以使不確定度減小。v因?yàn)槭褂没鶞?zhǔn)作為真值的替代，這些術(shù)語(yǔ)通常互換使用。101112測(cè)量系統(tǒng)的組成v量具：任何用來(lái)獲得測(cè)量結(jié)

5、果的裝置。v測(cè)量系統(tǒng)： 量具 ( equipment ) 測(cè)量人員 ( operator ) 被測(cè)量工件 ( parts ) 程序、方法 ( procedure, methods ) 上述幾點(diǎn)的交互作用13測(cè)量誤差的來(lái)源 1v儀器方面：Discrimination(分辯力)Precision 精密度 (Repeatability 重復(fù)性)Accuracy準(zhǔn)確度 (Bias偏差)Damage損壞Differences among instruments and fixtures(不同儀器和夾具間的差異)14測(cè)量誤差的來(lái)源 2v不同檢驗(yàn)者的差異Difference in use by inspec

6、tor (Reproducibility再現(xiàn)性)訓(xùn)練技能疲勞無(wú)聊眼力舒適檢驗(yàn)的速度指導(dǎo)書(shū)的誤解15測(cè)量誤差的來(lái)源 3v不同環(huán)境所造成的差異（Differences due to environment）溫度濕度振動(dòng)照明腐蝕污染(油脂)16測(cè)量誤差的來(lái)源 4v方法方面：Differences among methods of use測(cè)試方法測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)v材料方面（被測(cè)量的工件）：準(zhǔn)備的樣本本身有差異收集的樣本本身有差異1718關(guān)于測(cè)量v測(cè)量：賦值給具體事物以表示它們之間關(guān)于特定特性的關(guān)系。賦值過(guò)程即為測(cè)量過(guò)程，而賦予的值定義測(cè)量值。v量具：任何用來(lái)獲得測(cè)量結(jié)果的裝置，經(jīng)常用來(lái)特指用在車間的裝置，包括

7、用來(lái)測(cè)量合格不合格的裝置。v測(cè)量系統(tǒng)：用來(lái)對(duì)被測(cè)特性賦值的操作、程序、量具、設(shè)備、軟件以及操作人員的集合；用來(lái)獲得測(cè)量結(jié)果的整個(gè)過(guò)程。19數(shù)據(jù)v計(jì)量型數(shù)據(jù)：一組條件下觀察結(jié)果的集合，是連續(xù)的(一個(gè)量值和測(cè)量單位)v計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)：離散的 屬性數(shù)據(jù)或計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)如： 成功失敗 好壞 通過(guò)不通過(guò) 等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)20標(biāo)準(zhǔn)v用于比較的可接受的基準(zhǔn)；v用于接受的準(zhǔn)則；v已知數(shù)值，在表明的不確定度界限內(nèi)，作為真值被接受；v基準(zhǔn)值。21分辨力、可讀性、分辨率v最小的讀數(shù)單位、刻度限度；v由設(shè)計(jì)決定的固有特性；v測(cè)量或儀器輸出的最小刻度；v1:10經(jīng)驗(yàn)法則（過(guò)程變差與公差較小者）。22準(zhǔn)確度v觀測(cè)值和可接受基準(zhǔn)值之間一致

8、的接近程度。偏倚v觀測(cè)值和可接受基準(zhǔn)值之差。穩(wěn)定性v偏倚隨時(shí)間的變化，又稱漂移。線性v整個(gè)正常操作范圍內(nèi)，偏倚的改變。位置變差位置變差23校準(zhǔn)v在規(guī)定的條件下，建立測(cè)量裝置和已知基準(zhǔn)值和不確定度的可溯源標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系的一組操作。v校準(zhǔn)可能也包括通過(guò)調(diào)整被比較的測(cè)量裝置的準(zhǔn)確度差異而進(jìn)行的探測(cè)、相關(guān)性、報(bào)告或消除的步驟。校準(zhǔn)周期v兩次校準(zhǔn)間的規(guī)定時(shí)間總量或一組條件，在此期間，測(cè)量裝置的校準(zhǔn)參數(shù)被認(rèn)定為有效的。24精密度v重復(fù)讀數(shù)之間彼此的 接近程度接近程度。重復(fù)性vEV 設(shè)備變差-儀器（量具）的能力或潛能，四同四同。再現(xiàn)性vAV 人的變差-人、環(huán)境（時(shí)間）、方法的誤差，三同三同。一致性v重復(fù)性隨

9、時(shí)間變化的程度。影響一致性的因素是變差的特殊原因?qū)挾茸儾顚挾茸儾罹恍詖正常操作范圍內(nèi)，重復(fù)性的變化（重復(fù)性的一致性）。25量具R&Rv一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的EV重復(fù)性 和 AV再現(xiàn)性的合成變差的估計(jì)。vGRR變差等于系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)間變差之和。26測(cè)量系統(tǒng)誤差v用于量具偏倚、重復(fù)性、再現(xiàn)性、穩(wěn)定性和線性產(chǎn)生的合成變差。27零件變差 PVv與測(cè)量系統(tǒng)分析有關(guān)，對(duì)一個(gè)穩(wěn)定過(guò)程零件變差(PV)代表預(yù)期的不同零件和不同時(shí)間的變差?？傋儾?TVvGR&R 和 PV 合成變差的估計(jì)。28溯源性v在商品和服務(wù)貿(mào)易中溯源性是一個(gè)重要概念，溯源到相同或相近的標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量比那些沒(méi)有溯源性的測(cè)量更容易被認(rèn)同。這

10、為減少重新試驗(yàn)、拒收好的產(chǎn)品、接收壞的產(chǎn)品提供了幫助。v溯源性在ISO計(jì)量學(xué)基本和通用國(guó)際術(shù)語(yǔ)(VIM)中的定義是：測(cè)量的特性或標(biāo)準(zhǔn)值，此標(biāo)準(zhǔn)是規(guī)定的基準(zhǔn)，通常是國(guó)家或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)全部規(guī)定了不確度的不間斷的比較鏈相聯(lián)系。29測(cè)量不確定度 1v不確定度是賦值給測(cè)量結(jié)果的范圍，在規(guī)定的置信水平內(nèi)描述為預(yù)期包含有真測(cè)量結(jié)果的范圍。測(cè)量不確定度通常被描述為一個(gè)雙向量。簡(jiǎn)單的表達(dá)式：真值=觀測(cè)到的測(cè)量(結(jié)果) UvU=擴(kuò)展不確定度。擴(kuò)展不確定度是測(cè)量過(guò)程中合成標(biāo)準(zhǔn)誤差Uc，乘以一個(gè)代表所希望的置信范圍中的正態(tài)分布的分布系數(shù)(K)。ISO/IEC確定了足以代表正態(tài)分布的95%的不確定度的分布系數(shù)。通常認(rèn)

11、為K=2， U=KUc。30測(cè)量不確定度 2v合成標(biāo)準(zhǔn)誤差Uc包括了在測(cè)量過(guò)程中變差的所有重要組成部份。在大多數(shù)情況下，按著本手冊(cè)完成的測(cè)量系統(tǒng)分析的方法可以用來(lái)定量確定測(cè)量不確定度的眾多來(lái)源。簡(jiǎn)單的表達(dá)式被定量表示為：Uc2=2偏倚+ 2GRR+ 2穩(wěn)定性+ 2一致性+ 2其它v定期重復(fù)評(píng)價(jià)與測(cè)量過(guò)程有關(guān)的不確定度以確保持續(xù)保持所預(yù)計(jì)的準(zhǔn)確度是適宜的。31測(cè)量不確定度和MSA區(qū)別v測(cè)量不確定度和MSA的主要區(qū)別是：MSA的重點(diǎn)是了解測(cè)量過(guò)程，確定在測(cè)量過(guò)程中的誤差總量，及評(píng)估用于生產(chǎn)和過(guò)程控制中的測(cè)量系統(tǒng)的充份性。MSA促進(jìn)了解和改進(jìn)(減少變差)。不確定度是測(cè)量值的一個(gè)范圍，由置信區(qū)間來(lái)定義

12、，與測(cè)量結(jié)果有關(guān)并希望包括測(cè)量真值。32不確定度和測(cè)量誤差區(qū)別測(cè)量值概率分布曲線均值+3+3真值1測(cè)量誤差測(cè)量誤差不確定度范圍不確定度范圍3334測(cè)量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性vBias偏倚(Accuracy準(zhǔn)確性)vRepeatability重復(fù)性(precision)vReproducibility再現(xiàn)性vLinearity線性vStability穩(wěn)定性35偏倚(Bias)基準(zhǔn)值觀測(cè)平均值偏倚偏倚偏倚：是測(cè)量結(jié)果的觀測(cè)平是測(cè)量結(jié)果的觀測(cè)平均值與基準(zhǔn)值的差值均值與基準(zhǔn)值的差值?；鶞?zhǔn)值（真值）的取得可以通過(guò)采用更高等級(jí)的測(cè)量設(shè)備進(jìn)行多次測(cè)量，取其平均值。36造成過(guò)份偏倚的可能原因v儀器需要校準(zhǔn)v儀器、設(shè)備

13、或夾緊裝置的磨損v磨損或損壞的基準(zhǔn)，基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差v校準(zhǔn)不當(dāng)或調(diào)整基準(zhǔn)的使用不當(dāng)v儀器質(zhì)量差設(shè)計(jì)或一致性不好v線性誤差v應(yīng)用錯(cuò)誤的量具v不同的測(cè)量方法設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù)v測(cè)量錯(cuò)誤的特性v量具或零件的變形v環(huán)境溫度、濕度、振動(dòng)、清潔的影響v違背假定、在應(yīng)用常量上出錯(cuò)v應(yīng)用零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯(cuò)誤37重復(fù)性(Repeatability) EV重復(fù)性指由同一個(gè)同一個(gè)操作人員用同一同一種量具經(jīng)多次測(cè)量同一同一個(gè)零件的同一同一特性時(shí)獲得的測(cè)量值變差（四同四同）38重復(fù)不好的可能原因v零件(樣品)內(nèi)部：形狀、位置、表面加工、錐度、樣品一致性。v儀器內(nèi)部：修理、磨損、設(shè)備或夾緊裝置故障，

14、質(zhì)量差或維護(hù)不當(dāng)。v基準(zhǔn)內(nèi)部：質(zhì)量、級(jí)別、磨損v方法內(nèi)部：在設(shè)置、技術(shù)、零位調(diào)整、夾持、夾緊、點(diǎn)密度的變差v評(píng)價(jià)人內(nèi)部：技術(shù)、職位、缺乏經(jīng)驗(yàn)、操作技能或培訓(xùn)、感覺(jué)、疲勞。v環(huán)境內(nèi)部：溫度、濕度、振動(dòng)、亮度、清潔度的短期起伏變化。v違背假定：穩(wěn)定、正確操作v儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)健性，一致性不好v應(yīng)用錯(cuò)誤的量具v量具或零件變形，硬度不足v應(yīng)用：零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察誤差(易讀性、視差)39再現(xiàn)性(Reproducibility) AV由不同不同操作人員，采用相同的測(cè)量?jī)x器，測(cè)量同一零件的同一特性時(shí)測(cè)量平均值的變差（三同一異三同一異）再現(xiàn)性40再現(xiàn)性不好的可能潛在原因v零件(樣品)之

15、間：使用同樣的儀器、同樣的操作者和方法時(shí)，當(dāng)測(cè)量零件的類型為A,B,C時(shí)的均值差。v儀器之間：同樣的零件、操作者、和環(huán)境，使用儀器A,B,C等的均值差v方法之間：改變點(diǎn)密度，手動(dòng)與自動(dòng)系統(tǒng)相比，零點(diǎn)調(diào)整、夾持或夾緊方法等導(dǎo)致的均值差v環(huán)境之間：在第1,2,3等時(shí)間段內(nèi)測(cè)量，由環(huán)境循環(huán)引起的均值差。這是對(duì)較高自動(dòng)化系統(tǒng)在產(chǎn)品和過(guò)程資格中最常見(jiàn)的研究。v評(píng)價(jià)人(操作者)之間：評(píng)價(jià)人A,B,C等的訓(xùn)練、技術(shù)、技能和經(jīng)驗(yàn)不同導(dǎo)致的均值差。對(duì)于產(chǎn)品及過(guò)程資格以及一臺(tái)手動(dòng)測(cè)量?jī)x器，推蕮進(jìn)行此研究。v標(biāo)準(zhǔn)之間：測(cè)量過(guò)程中不同的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)的平均影響v違背研究中的假定v儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)健性v操作者訓(xùn)練效果v應(yīng)

16、用零件尺寸、位置、觀察誤差(易讀性、視差)41 線性是指量具在預(yù)期作用范圍內(nèi)線性是指量具在預(yù)期作用范圍內(nèi)偏倚值的偏倚值的差異差異。 與儀器的量程與儀器的量程有有關(guān)關(guān)。基準(zhǔn)值基準(zhǔn)值較小的偏倚較小的偏倚較較大的偏倚大的偏倚測(cè)量平均值測(cè)量平均值( (低量程低量程) )基準(zhǔn)值基準(zhǔn)值測(cè)量值測(cè)量值無(wú)無(wú)偏倚偏倚有有偏倚偏倚線性線性(Linearity)(Linearity)基準(zhǔn)值基準(zhǔn)值測(cè)量平均值測(cè)量平均值( (高高量程量程) )42線性誤差的可能原因v儀器需要校準(zhǔn)，需減少校準(zhǔn)時(shí)間間隔；v儀器、設(shè)備或夾緊裝置磨損；v缺乏維護(hù)通風(fēng)、動(dòng)力、液壓、腐蝕、清潔；v基準(zhǔn)磨損或已損壞；v校準(zhǔn)不當(dāng)或調(diào)整基準(zhǔn)使用不當(dāng)；v儀器

17、質(zhì)量差；設(shè)計(jì)或一致性不好；v儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)定性；v應(yīng)用了錯(cuò)誤的量具；v不同的測(cè)量方法設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù)；v量具或零件隨零件尺寸變化、變形；v環(huán)境影響溫度、濕度、震動(dòng)、清潔度；v其它零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、讀錯(cuò)。43穩(wěn)定性(Stability)穩(wěn)定性時(shí)間1時(shí)間2是測(cè)量系統(tǒng)在某持續(xù)時(shí)間某持續(xù)時(shí)間內(nèi)測(cè)量同一基準(zhǔn)同一基準(zhǔn)或零件的單一特性時(shí)獲得的測(cè)量值總變差。44不穩(wěn)定的可能原因v儀器需要校準(zhǔn)，需要減少校準(zhǔn)時(shí)間間隔v儀器、設(shè)備或夾緊裝置的磨損v正常老化或退化v缺乏維護(hù)通風(fēng)、動(dòng)力、液壓、過(guò)濾器、腐蝕、銹蝕、清潔v磨損或損壞的基準(zhǔn)，基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差v校準(zhǔn)不當(dāng)或調(diào)整基準(zhǔn)的使用不當(dāng)v儀器質(zhì)量差設(shè)

18、計(jì)或一致性不好v儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)健性v不同的測(cè)量方法裝置、安裝、夾緊、技術(shù)v量具或零件變形v環(huán)境變化溫度、濕度、振動(dòng)、清潔度v違背假定、在應(yīng)用常量上出錯(cuò)v應(yīng)用零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯(cuò)誤45Case study(應(yīng)選用什么類型儀器)基準(zhǔn)值觀測(cè)平均值基準(zhǔn)值基準(zhǔn)值觀測(cè)平均值觀測(cè)平均值46v理想的測(cè)量系統(tǒng)在每次使用時(shí)，應(yīng)只產(chǎn)生“正確”的測(cè)量結(jié)果。每次測(cè)量結(jié)果總應(yīng)該與一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值相符。一個(gè)能產(chǎn)生理想測(cè)量結(jié)果的測(cè)量系統(tǒng)，應(yīng)具有零方差、零偏倚零方差、零偏倚和所測(cè)的任何產(chǎn)品錯(cuò)誤分類為零產(chǎn)品錯(cuò)誤分類為零概率的統(tǒng)計(jì)特性。47v足夠的分辨率和靈敏度足夠的分辨率和靈敏度。為了測(cè)量的目的，相對(duì)于過(guò)程變

19、差或規(guī)范控制限，測(cè)量的增量應(yīng)該很小。通常所有的十進(jìn)制或10/1法則，表明儀器的分辨率應(yīng)把公差(過(guò)程變差)分為十份或更多。這個(gè)規(guī)則是選擇量具期望的實(shí)際最低起點(diǎn)。v測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)該是統(tǒng)計(jì)受控制的測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)該是統(tǒng)計(jì)受控制的。這意味著在可重復(fù)條件下，測(cè)量系統(tǒng)的變差只能是由于普通原因而不是特殊原因造成。這可稱為統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定性且最好由圖形法評(píng)價(jià)。48測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)有的特性對(duì)產(chǎn)品控制，測(cè)量系統(tǒng)的變異性與公差公差相比必須小于依據(jù)特性的公差評(píng)價(jià)測(cè)量系統(tǒng)。對(duì)于過(guò)程控制，測(cè)量系統(tǒng)的變異性應(yīng)該顯示有效的分辨率并與過(guò)程變差過(guò)程變差相比要小。根據(jù)6變差和或來(lái)自MSA研究的總變差評(píng)價(jià)測(cè)量系統(tǒng)。偏倚、重復(fù)性、再現(xiàn)性、線性可接受偏倚、重復(fù)

20、性、再現(xiàn)性、線性可接受4950產(chǎn)品決策零件是否在明確的規(guī)格之內(nèi)過(guò)程決策過(guò)程是否穩(wěn)定和可接受測(cè)量系統(tǒng)變異性的影響測(cè)量系統(tǒng)變異性的影響51對(duì)產(chǎn)品決策的影響 1v相對(duì)于公差，對(duì)零件做出錯(cuò)誤決定的潛在 因素只在測(cè)量系統(tǒng)誤差與公差交叉時(shí)存在，下面給出三個(gè)區(qū)分的區(qū)域。LSLUSLIIIIIIIIIBad is badBad is badGood is goodConfused areaConfused area52對(duì)產(chǎn)品決策的影響 2v對(duì)于產(chǎn)品狀況，目標(biāo)是最大限度地做出正確決定，有二種選擇：改進(jìn)生產(chǎn)區(qū)域改進(jìn)生產(chǎn)區(qū)域：減少過(guò)程變差，沒(méi)有零件產(chǎn)生在II區(qū)。改進(jìn)測(cè)量系統(tǒng)改進(jìn)測(cè)量系統(tǒng)：減少測(cè)量系統(tǒng)誤差從而減小II

21、區(qū)域的面積，因而生產(chǎn)的所有零件將在III區(qū)域，這樣就可以最小限度地降低做出錯(cuò)誤決定的風(fēng)險(xiǎn)。53對(duì)過(guò)程決策的影響v對(duì)于過(guò)程控制，需要確定以下要求統(tǒng)計(jì)受控對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)可接受的變異性。v把普通原因報(bào)告為特殊原因v把特殊原因報(bào)告為普通原因v測(cè)量系統(tǒng)變異性可能影響過(guò)程的穩(wěn)定性、目標(biāo)以及變差的決定。54方法及理論篇方法及理論篇55課程內(nèi)容(方法及理論篇)v測(cè)量系統(tǒng)研究準(zhǔn)備v測(cè)量系統(tǒng)分析方法v計(jì)量型分析穩(wěn)定性分析偏倚分析獨(dú)立樣本法線性分析指南重復(fù)性和再現(xiàn)性分析指南v計(jì)數(shù)型分析風(fēng)險(xiǎn)分析法5657測(cè)量系統(tǒng)的評(píng)定 1v第一階段：了解該測(cè)量過(guò)程并確定該測(cè)量系統(tǒng)是否滿足我們的需要，主要有二個(gè)目的確定該測(cè)量系統(tǒng)是否具有所需

22、要的統(tǒng)計(jì)特性，此項(xiàng)必須在使用前進(jìn)行。發(fā)現(xiàn)哪種環(huán)境因素對(duì)測(cè)量系統(tǒng)有顯著的影響，例如溫度、濕度等，以決定其使用之空間及環(huán)境。58測(cè)量系統(tǒng)的評(píng)定 2v第二階段的評(píng)定v目的是在驗(yàn)證一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)一旦被認(rèn)為是可行時(shí)，應(yīng)持續(xù)具有恰當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)特性。v通常用穩(wěn)定性分析、偏倚分析、R&R分析等方法。59測(cè)量系統(tǒng)研究的淮備 1v先計(jì)劃將要使用的方法。例如，通過(guò)利用工程決策，直觀觀察或量具研究決定，是否評(píng)價(jià)人在校準(zhǔn)或使用儀器中產(chǎn)生影響。有些測(cè)量系統(tǒng)的再現(xiàn)性(不同人之間)影響可以忽略，例如按按鈕，打印出一個(gè)數(shù)字。60測(cè)量系統(tǒng)研究的淮備 2v評(píng)價(jià)人的數(shù)量，樣品數(shù)量及重復(fù)讀數(shù)次數(shù)應(yīng)預(yù)先確定。在此選擇中應(yīng)考慮的因素如下

23、：尺寸的關(guān)鍵性尺寸的關(guān)鍵性：關(guān)鍵尺寸需要更多的零件和或：關(guān)鍵尺寸需要更多的零件和或試驗(yàn)，原因是量具研究評(píng)價(jià)所需的置信度。試驗(yàn)，原因是量具研究評(píng)價(jià)所需的置信度。零件結(jié)構(gòu)零件結(jié)構(gòu)：大或重的零件可規(guī)定較少樣品和較多：大或重的零件可規(guī)定較少樣品和較多試驗(yàn)。試驗(yàn)。61測(cè)量系統(tǒng)研究的淮備 3v由于其目的是評(píng)價(jià)整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)，評(píng)價(jià)人的選擇應(yīng)從日常操作該儀器的人中挑選。v樣品必須從過(guò)程中選取并代表其整個(gè)工作范圍。有時(shí)每一天取一個(gè)樣本，持續(xù)若干天。這樣做是有必要的，因?yàn)榉治鲋羞@些零件被認(rèn)為生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品變差的全部范圍。由于每一零件將被測(cè)量若干次，必須對(duì)每一零件編號(hào)以便識(shí)別。62取樣的代表性 1不具代表性的取法63

24、取樣的代表性 2具代表性的取法64測(cè)量系統(tǒng)研究的淮備v儀器的分辨力應(yīng)允許至少直接讀取特性的預(yù)期過(guò)程變差的十分之一，例如特性的變差為0.001，儀器應(yīng)能讀取0.0001的變化。v確保測(cè)量方法(即評(píng)價(jià)人和儀器)在按照規(guī)定的測(cè)量步驟測(cè)量特征尺寸。65測(cè)量系統(tǒng)分析執(zhí)行注意點(diǎn)v測(cè)量應(yīng)按照隨機(jī)順序，以確保整個(gè)研究過(guò)程中產(chǎn)生的任何漂移或變化將隨機(jī)分布。評(píng)價(jià)人不應(yīng)知道正在檢查零件的編號(hào)，以避免可能的偏倚。但是進(jìn)行研究的人應(yīng)知道正在檢查那一零件，并記下數(shù)據(jù)。v在設(shè)備讀數(shù)中，讀數(shù)應(yīng)估計(jì)到可得到的最接近的數(shù)字。如果可能，讀數(shù)應(yīng)取至最小刻度的一半。例如，如果最小刻度為0.0001，則每個(gè)讀數(shù)的估計(jì)應(yīng)圓整為0.0000

25、5。v研究工作應(yīng)由知其重要性且仔細(xì)認(rèn)真的人員進(jìn)行。v每一位評(píng)價(jià)人應(yīng)采用相同方法，包括所有步驟來(lái)獲得讀數(shù)。66結(jié)果分析 1v位置誤差位置誤差通常是通過(guò)分析偏倚和線性偏倚和線性來(lái)確定。一般地，一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的偏倚或線性的誤差若是與零誤差差別較明顯或是超出量具校準(zhǔn)程序確立的最大允許誤差，那么它是不可接受的。在這種情況下，應(yīng)對(duì)測(cè)量系統(tǒng)重新進(jìn)行校準(zhǔn)或偏差校正以盡可能地減少該誤差。67結(jié)果分析 2v寬度誤差測(cè)量系統(tǒng)變異性是否令人滿意的準(zhǔn)則取決于被測(cè)被測(cè)量系統(tǒng)變差所掩蓋掉的生產(chǎn)制造過(guò)程變異性的百量系統(tǒng)變差所掩蓋掉的生產(chǎn)制造過(guò)程變異性的百分比或零件公差的百分比分比或零件公差的百分比。對(duì)特定的測(cè)量系統(tǒng)最終的接受準(zhǔn)

26、則取決于測(cè)量系統(tǒng)的環(huán)境和目的，而且應(yīng)該取得顧客的同意。對(duì)于以分析過(guò)程為目的的測(cè)量系統(tǒng)，通常單憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定測(cè)量系統(tǒng)的可接受性的規(guī)則如下：68寬度誤差誤差10次, 得出零件測(cè)試的平均值Xv3)計(jì)算每個(gè)零件的偏倚 Bias=X-Xrv4)畫(huà)出“基準(zhǔn)值-偏倚”線性相關(guān)圖, 并利用最小二乘估計(jì)法算以下項(xiàng)目： 測(cè)量系統(tǒng)的偏倚方程 相關(guān)系數(shù) ryabx82線性線性分析的做法vY=a+bX X-基準(zhǔn)值 Y-偏倚 b-斜率 v在計(jì)算出 相關(guān)系數(shù)r 值后，可查表檢驗(yàn)其是否線性相關(guān)。22()()/() /ixyiiiixxixyxxyyyabxLx yxynbLxxnayb xLrL L83v均值和極差法 是確定測(cè)

27、量系統(tǒng)的重復(fù)性和再現(xiàn)性的一種數(shù)學(xué)方法。（而不是它們的交互作用）GR&RGR&R分析的做法-均值極差法XRv收集數(shù)據(jù)：選取10個(gè)零件，3個(gè)評(píng)價(jià)人；實(shí)驗(yàn)以隨機(jī)的順序使評(píng)價(jià)人和每個(gè)零件結(jié)合3次。（即測(cè)量后，共產(chǎn)生90個(gè)數(shù)據(jù)）84均值和極差法均值和極差法-1-1v按下式計(jì)算評(píng)價(jià)設(shè)備變差（重復(fù)性-EV又稱 ）：v按下式計(jì)算評(píng)價(jià)人變差（再現(xiàn)性-AV又稱 ）：式中：n=零件的個(gè)數(shù)，r=試驗(yàn)的次數(shù)。如果根號(hào)內(nèi)的值為負(fù)值，則取AV=0 1121/EVRKKd其中222()()DIFFEVAVXKnrEA85v重復(fù)性和再現(xiàn)性（ GRR）的計(jì)算22()()GRREVAV均值和極差法均值和極差法-2-

28、286v零件間變差（PV或p）等于零件均值的極差（RP）乘以一個(gè)常數(shù)（K3）, K3取決于量具研究中所用零件的個(gè)數(shù)。v研究的總變差(TV)等于重復(fù)性和再現(xiàn)性變差的平方與零件間變差(PV)的平方和再開(kāi)方，即： TV=v測(cè)量系統(tǒng)可靠辨別的分級(jí)數(shù) ndc (取底，且5) ndc=1.41（PV/GRR) 22PVGRR均值和極差法均值和極差法-3-3總變差（總變差（TVTV）計(jì)算公式計(jì)算公式-1-187v如果已知過(guò)程的變差并且它的值是以6為基礎(chǔ)的，則它可以用來(lái)代替由量具研究數(shù)據(jù)計(jì)算得到的總的研究變差（TV）。這一步可由下面兩個(gè)公式得到： 1. TV=5.15 2. PV=這兩個(gè)值（TV和PV）可代替

29、它們的前面所計(jì)算的值。 如果量具研究中的每個(gè)因素的變差已確定，可將它與總的變差(TV)對(duì)比。方法是進(jìn)行量具報(bào)告表右邊的“過(guò)程變差百分?jǐn)?shù)”下的計(jì)算。 22()(）GRRTV00.6過(guò)程變差均值和極差法均值和極差法-4-4總的研究變差（總的研究變差（TVTV）計(jì)算公式計(jì)算公式-2-288v設(shè)備變差在總變差（TV）中所占的百分比(%EV)按100按下列公式計(jì)算。其他變差在總變差所占的百分比按下列公式計(jì)算：vAV=100 v % GRR=100 v %PV=100 各因素所占的百分比之和將不等于100。應(yīng)對(duì)過(guò)程變差的百分比的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而確定測(cè)量系統(tǒng)是否能適合預(yù)期的運(yùn)用。 TVAVTVGRRTVP

30、V均值和極差法均值和極差法-5-5過(guò)程變差計(jì)算公式過(guò)程變差計(jì)算公式89均值和極差法均值和極差法-6-690各因素所占的百分比之和將不等于100。v應(yīng)對(duì)過(guò)程變差的百分比的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而確定測(cè)量系統(tǒng)是否能適合預(yù)期的運(yùn)用。v如果用容差的百分比來(lái)代替過(guò)程變差的百分比進(jìn)行分析的效果更好，則可對(duì)量具重復(fù)性和再現(xiàn)性報(bào)告進(jìn)行修改，將表中右邊的過(guò)程變差的百分比改成容差的百分比，在這種情況在下，EV, %AV,%RR和PV計(jì)算公式中的總變差(TV)由容差值代替。兩種方法都應(yīng)使用。v用以上兩種方法計(jì)算出的量具重復(fù)性和再現(xiàn)性（RR）可接受的條件是：v 誤差10%量具系統(tǒng)可接受；v誤差為10到30之間考慮到應(yīng)用的重

31、要性、量具的成本以及維修的費(fèi)用可能是可接受的；v誤差大于30量具系統(tǒng)需要改進(jìn)，應(yīng)努力找到問(wèn)題并糾正。 均值和極差法均值和極差法-7-791方差分析法方差分析法-1-1v在方差分析法中，方差可以被分解為4個(gè)部分 EV, AV, PV, (A-P)Vv較之均值極差法，它的優(yōu)點(diǎn)是：v 具有處理任何實(shí)驗(yàn)室裝置的能力v 可以更精確的估計(jì)方差v 評(píng)價(jià)了料件和人的交互作用影響v在應(yīng)用計(jì)算機(jī)的情況下，推薦使用。92方差分析法方差分析法-2-2v收集數(shù)據(jù)：選取10個(gè)零件，3個(gè)評(píng)價(jià)人；實(shí)驗(yàn)以隨機(jī)的順序使評(píng)價(jià)人和每個(gè)零件結(jié)合3次。（即測(cè)量后，共產(chǎn)生90個(gè)數(shù)據(jù)）v計(jì)算總平方和St, 零件平方和 Sp, 操作者平方和 So, 交互作用平方和 Sop和誤差平方和 Se 備注：以上平方和中，Sop計(jì)算比較復(fù)雜，所以一般由其他平方和求得。tpoopeSSSSS93方差分析法方差分析法-3-3211121112121211. . .nkmtijlijlnkmijli jeijlnipikjojnki jijo pi