ts16949測(cè)量系統(tǒng)msa分析培訓(xùn)教材

TS16949測(cè)量系統(tǒng)MSA分析培訓(xùn)教材第一章通用測(cè)量系統(tǒng)指南MSA目的選擇各種方法來(lái)評(píng)定測(cè)量系統(tǒng)的質(zhì)量。被檢產(chǎn)品特性數(shù)據(jù)測(cè)量結(jié)果輸入檢驗(yàn)測(cè)量輸出賦值過(guò)程受控量具、儀器、檢測(cè)人員、程序、軟件活動(dòng)測(cè)量、分析、校正適用范圍用于對(duì)每一零件能重復(fù)讀數(shù)的測(cè)量系統(tǒng)。測(cè)量和測(cè)量過(guò)程1賦值給具體事物以表示它們之間關(guān)于特殊特性的關(guān)系；2賦值過(guò)程定義為測(cè)量過(guò)程；3賦予的值定義為測(cè)量值；4測(cè)量過(guò)程看成一個(gè)制造過(guò)程，它產(chǎn)生數(shù)字（數(shù)據(jù)）作為輸出。量具任何用來(lái)獲得測(cè)量結(jié)果的裝置；經(jīng)常用來(lái)特指在車(chē)間的裝置；包括用來(lái)測(cè)量合格不合格的裝置。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。測(cè)量變差多次測(cè)量結(jié)果變異程度；常用M表示；也可用測(cè)量過(guò)程過(guò)程變差RR表示。注99A測(cè)量過(guò)程（數(shù)據(jù)）服從正態(tài)分布；BRR515MRR515M測(cè)量系統(tǒng)質(zhì)量特性測(cè)量成本；測(cè)量的容易程度；最重要的是測(cè)量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性。常用統(tǒng)計(jì)特性重復(fù)性（針對(duì)同一人，反映量具本身情況）再現(xiàn)性（針對(duì)不同人，反映測(cè)量方法情況）穩(wěn)定性線性（針對(duì)不同尺寸的研究）注對(duì)不同的測(cè)量系統(tǒng)可能需要有不同的統(tǒng)計(jì)特性（相對(duì)于顧客的要求）。測(cè)量系統(tǒng)對(duì)其統(tǒng)計(jì)特性的基本要求測(cè)量系統(tǒng)必須處于統(tǒng)計(jì)控制中；測(cè)量系統(tǒng)的變異必須比制造過(guò)程的變異??；變異應(yīng)小于公差帶；測(cè)量精度應(yīng)高于過(guò)程變異和公差帶兩者中精度較高者（十分之一）；測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)特性隨被測(cè)項(xiàng)目的改變而變化時(shí)，其最大的變差應(yīng)小于過(guò)程變差和公差帶中的較小者。評(píng)價(jià)測(cè)量系統(tǒng)的三個(gè)問(wèn)題有足夠的分辨力；（根據(jù)產(chǎn)品特性的需要）一定時(shí)間內(nèi)統(tǒng)計(jì)上保持一致（穩(wěn)定性）；在預(yù)期范圍（被測(cè)項(xiàng)目）內(nèi)一致可用于過(guò)程分析或過(guò)程控制。（線性）評(píng)價(jià)測(cè)量系統(tǒng)的試驗(yàn)確定該測(cè)量系統(tǒng)是否具有滿足要求的統(tǒng)計(jì)特性；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；驗(yàn)證統(tǒng)計(jì)特性持續(xù)滿足要求（RR）。程序文件要求示例；選擇待測(cè)項(xiàng)目和環(huán)境規(guī)范；規(guī)定收集、記錄、分析數(shù)據(jù)的詳細(xì)說(shuō)明；關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)和概念可操作的定義、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明、明確授權(quán)。包括A評(píng)定，B評(píng)定機(jī)構(gòu)的職責(zé)，C對(duì)評(píng)定結(jié)果的處理方式及責(zé)任第二章分析/評(píng)定測(cè)量系統(tǒng)的方法測(cè)量系統(tǒng)變差的類(lèi)型偏倚重復(fù)性再現(xiàn)性穩(wěn)定性線性偏倚定義是測(cè)量結(jié)果的觀測(cè)平均值與基準(zhǔn)值的差值。又稱(chēng)為“準(zhǔn)確度”。注基準(zhǔn)值可通過(guò)更高級(jí)別的測(cè)量設(shè)備進(jìn)行多次測(cè)量取平均值。確定方法1在工具室或全尺寸檢驗(yàn)設(shè)備上對(duì)一個(gè)基準(zhǔn)件進(jìn)行精密測(cè)量；2讓一位評(píng)價(jià)人用正被評(píng)價(jià)的量具測(cè)量同一零件至少10次；3計(jì)算讀數(shù)的平均值。偏倚原因1基準(zhǔn)的誤差；2磨損的零件；3制造的儀器尺寸不對(duì)；4儀器測(cè)量非代表性的特性；5儀器沒(méi)有正確校準(zhǔn)；6評(píng)價(jià)人員使用儀器不正確。基準(zhǔn)值偏倚觀測(cè)的平均值重復(fù)性定義是由一個(gè)評(píng)價(jià)人，采用一種測(cè)量?jī)x器，多次測(cè)量同一零件的同一特性時(shí)獲得的測(cè)量值變差。測(cè)量過(guò)程的重復(fù)性意味著測(cè)量系統(tǒng)自身的變異是一致的。確定方法1采用極差圖；2如果極差圖受控，則儀器變差及測(cè)量過(guò)程在研究期間是一致的；3重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差或儀器變差距E的估計(jì)為RD2；4儀器變差或重復(fù)性將為515RD2或465R；注（假定為兩次重復(fù)測(cè)量，評(píng)價(jià)人數(shù)乘以零件數(shù)量大于15）5此時(shí)代表正態(tài)分布測(cè)量結(jié)果的99。極差圖失控1調(diào)查識(shí)別為失控不一致性原因加以糾正；2例外當(dāng)測(cè)量系統(tǒng)分辨率不足時(shí)。重復(fù)性再現(xiàn)性定義是由不同的評(píng)價(jià)人，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。確定方法1確定每一評(píng)價(jià)人所有平均值；2從評(píng)價(jià)人最大平均值減去最小的得到極差R0來(lái)估計(jì)；3再現(xiàn)性的標(biāo)準(zhǔn)偏差0估計(jì)為R0D2；4再現(xiàn)性為515R0D2或365R0；5代表正態(tài)分布測(cè)量結(jié)果的99。穩(wěn)定性定義是測(cè)量系統(tǒng)在某持續(xù)時(shí)間內(nèi)測(cè)量同一基準(zhǔn)或零件的單一特性時(shí)獲得的測(cè)量值總變差。操作者B操作者C操作者A再現(xiàn)性穩(wěn)定性時(shí)間2時(shí)間1零件間變差定義零件間固有的差異；不包含測(cè)量的變差。確定方法使用均值控制圖1子組平均值反映出零件間的差異；2零件平均值的控制限值以重復(fù)性誤差為基礎(chǔ)，而不是零件間的變差；3沒(méi)有一個(gè)子組平均值在這些限值之外，則零件間變差隱蔽在重復(fù)性中，測(cè)量變差支配著過(guò)程變差，如果這些零件用來(lái)代表過(guò)程變差，則此測(cè)量系統(tǒng)用于分析過(guò)程是不可接受的；4如果越多的平均值落在限值之外，該測(cè)量越有用。（注非受控，50以上為好；即R圖受控，X圖大部分點(diǎn)在界外）測(cè)量系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)差ME202零件之間標(biāo)準(zhǔn)偏差的確定可由測(cè)量系統(tǒng)研究的數(shù)據(jù)或由獨(dú)立的過(guò)程能力研究決定。1確定每一零件平均值；2找出樣品平均值極差RP；3零件間標(biāo)準(zhǔn)偏差P估計(jì)為RPD2；4零件間變差PV為515RPD2或365RP；代表正態(tài)分布的99測(cè)量結(jié)果。5總過(guò)程變差標(biāo)準(zhǔn)偏差TP2M2；則零件間標(biāo)準(zhǔn)偏差PT2M2；6與測(cè)量系統(tǒng)重復(fù)性及再現(xiàn)性相關(guān)的容差的百分比RR為515M容差100；產(chǎn)品尺寸的數(shù)P/M141或141PV/RR確定。PV515PTV515T線性定義是在量具預(yù)期的工作范圍內(nèi)，偏倚值的差值。觀測(cè)的平均值無(wú)偏倚有偏倚基準(zhǔn)值注在量程范圍內(nèi)，偏倚不是基準(zhǔn)值的線性函數(shù)。不具備線性的測(cè)量系統(tǒng)不是合格的，需要校正。確定方法1在測(cè)量?jī)x器的工作范圍內(nèi)選擇一些零件；2被選零件的偏倚由基準(zhǔn)值與測(cè)量觀察平均值之間的差值確定；3最佳擬合偏倚平均值與基準(zhǔn)值的直線的斜率乘以零件的過(guò)程變差是代表量具線性的指數(shù)；基準(zhǔn)值基準(zhǔn)值偏倚較大偏倚較小觀測(cè)的平均值觀測(cè)的平均值范圍的較低部分范圍的較高部分4將線性乘以100然后除以過(guò)程變差得到“線性”。非線性原因1在工作范圍上限和下限內(nèi)儀器沒(méi)有正確校準(zhǔn)；2最小或最大值校準(zhǔn)量具的誤差；3磨損的儀器；4儀器固有的設(shè)計(jì)特性。第三章測(cè)量系統(tǒng)研究程序1準(zhǔn)備工作1）先計(jì)劃將要使用的方法；2）確定評(píng)價(jià)人的數(shù)量、樣品數(shù)量及重復(fù)讀數(shù)關(guān)鍵尺寸需要更多的零件和或試驗(yàn)；大或重的零件可規(guī)定較少樣品和較多試驗(yàn)；3）從日常操作該儀器的人中挑選評(píng)價(jià)人；4）樣品必須從過(guò)程中選取并代表其整個(gè)工作范圍；5）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；6）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。2測(cè)量順序1）測(cè)量應(yīng)按照隨機(jī)順序；2）評(píng)價(jià)人不應(yīng)知道正在檢查零件的編號(hào)；3）研究人應(yīng)知道正在檢查零件的編號(hào)，并相應(yīng)記下數(shù)據(jù)；XX即評(píng)價(jià)人A，零件1，第一次試驗(yàn)；評(píng)價(jià)人B，零件2，第二次試驗(yàn)等；4）讀數(shù)就取至最小刻度的一半；5）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；6）每一位評(píng)價(jià)人應(yīng)采用相同的方法（包括所有步驟）來(lái)獲得讀數(shù)。3計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)研究指南A確定穩(wěn)定性用指南1）獲得一樣本并確定其相對(duì)于可追溯標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)值；2）定期（天、周）測(cè)量基準(zhǔn)樣品35次；3）在R或S控制圖中標(biāo)繪數(shù)據(jù)；4）確定每個(gè)曲線的控制限并按標(biāo)準(zhǔn)曲線圖判斷失控或不穩(wěn)定狀態(tài)；5）計(jì)算測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差并與測(cè)量過(guò)程偏差相比較，確定測(cè)量系統(tǒng)穩(wěn)定性是否適于應(yīng)用。B確定偏倚用指南獨(dú)立樣本法1）獲取一樣本并確定其相對(duì)可追溯標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)值；2）讓一位評(píng)價(jià)人以通常的方法測(cè)量該零件10次；3）計(jì)算這10次讀數(shù)的平均值；4）通過(guò)該平均值減去基準(zhǔn)值來(lái)計(jì)算偏倚偏倚觀測(cè)平均值基準(zhǔn)值過(guò)程變差6極差偏倚偏倚過(guò)程變差C確定重復(fù)性和再現(xiàn)性用指南常用方法極差法、均值和極差法方差分析法等。極差法極差法是一種改進(jìn)的計(jì)量型量具研究方法，可迅速提供一個(gè)測(cè)量變異的近似值。使用兩名評(píng)價(jià)人和五個(gè)零件進(jìn)行分析例零件評(píng)價(jià)人A評(píng)價(jià)人B極差（AB）10850800052075070005310009500540450550105050060010平均極差（R）RI/5035/5007GRR515R/D2515007/1190303過(guò)程變差040GRG100GRG/過(guò)程變差1000303/040755均值和極差法均值和極差法是一種提供測(cè)量系統(tǒng)重復(fù)性和再現(xiàn)性估計(jì)的數(shù)學(xué)方法。重復(fù)性比再現(xiàn)性大的原因儀器需要維護(hù)；量具應(yīng)重新設(shè)計(jì)來(lái)提高剛度；夾緊和檢驗(yàn)點(diǎn)需要改進(jìn)；存在過(guò)大的零件變差。再現(xiàn)性比重復(fù)性大的原因評(píng)價(jià)人需要更好的培訓(xùn)如何使用量具儀器和讀數(shù)；量具刻度盤(pán)上的刻度不清楚；需要某種夾具幫助評(píng)價(jià)人提高使用量具的一致性。研究程序I取等得包含10個(gè)零件的一個(gè)樣本，代表過(guò)程變差的實(shí)際或預(yù)期范圍；II指定評(píng)價(jià)人A、B和C，并按1至10給零件編號(hào)（評(píng)價(jià)人不能看到數(shù)字）；III如果校準(zhǔn)是正常程序中的一部分，則對(duì)量具進(jìn)行校準(zhǔn)；IV讓評(píng)價(jià)人A隨機(jī)測(cè)量10個(gè)零件，由觀測(cè)人記錄結(jié)果填入第1行，讓評(píng)價(jià)人B和C隨機(jī)測(cè)量這10個(gè)零件，由觀測(cè)人記錄結(jié)果填入第6、11行，三人測(cè)量時(shí)應(yīng)互相不看對(duì)方的數(shù)據(jù)；V使用不同的隨機(jī)順序重復(fù)上述操作過(guò)程；VI數(shù)值計(jì)算VII從第1、2、3行的最大值減去它們中的最小值；把結(jié)果記入第5行。在第6、7和8行，11、12和13行重復(fù)這一步驟，并將結(jié)果記錄在第10和15行；VIII把填入第5、10和15行的數(shù)據(jù)變?yōu)檎龜?shù)；IX將第5行的數(shù)據(jù)相加并除以零件數(shù)量，得到第一個(gè)評(píng)價(jià)人的測(cè)量平均極差RA。同樣對(duì)第10和15行的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到RB和RC；X將第5、10和15行的數(shù)據(jù)（RA、RB、RC）轉(zhuǎn)記到第17行，將它們相加并除以評(píng)價(jià)人數(shù)，將結(jié)果記為R（所有極差的平均值）；XI將R（平均值）記入第19和20行并與D3和D4相乘得到控制下限和上限。注意如果進(jìn)行2次試驗(yàn)則，D3為零，D4為327。單個(gè)極差的上限值（UCLR）填入第19行。小于7次測(cè)量的控制下限極差值（LCLR）等于0；XII使用原來(lái)的評(píng)價(jià)人和零件重復(fù)讀取任何極差大于計(jì)算的UCLR的讀數(shù)，或剔除那些值并重新計(jì)算平均值；XIII將行（第1、2、3、6、7、8、11、12和13行）中的值相加。把每行的和除以零件數(shù)并將結(jié)果填入表中最右邊標(biāo)有“平均值“的列內(nèi)；XIV將第1、2第3行的平均值相加除以試驗(yàn)次數(shù)。結(jié)果填入第4行的XA格內(nèi)。對(duì)第6，7和8；第11，12和13行重復(fù)這個(gè)過(guò)程，將結(jié)果分別填入第9和14行的XB，XC格內(nèi)；XV將第4、9和14行的平均值中最大和最小值填入第18行中適當(dāng)?shù)目崭裉?，確定它們的差值，填入第18行XDIFF處的空格內(nèi)；XVI將每個(gè)零件每次測(cè)量值相加并除以總的測(cè)量次數(shù)，填入第16行零件平均值的欄中；XVII從最大的零件平均值減去最小的零件平均值，將結(jié)果填入第16行標(biāo)有RP的空格內(nèi)；XVIII將R，XDIFF和RP的計(jì)算值轉(zhuǎn)填入報(bào)告表格的欄中；XIX在表格左邊標(biāo)有“測(cè)量系統(tǒng)分析”的欄下進(jìn)行計(jì)算；XX在表格右邊標(biāo)有“總變差”的欄下進(jìn)行計(jì)算；XXI檢查結(jié)果確認(rèn)沒(méi)有產(chǎn)生錯(cuò)誤。量具重復(fù)性和再現(xiàn)性（RR）的可接受準(zhǔn)則是低于10的誤差測(cè)量系統(tǒng)可接受；10至30的誤差根據(jù)應(yīng)用的重要性，量具成本，維修的費(fèi)用等可能是可接受的；大于30的誤差測(cè)量系統(tǒng)需要改進(jìn)。量測(cè)系統(tǒng)分析計(jì)劃題目TTC3A474J4572EY案號(hào)T474E100410項(xiàng)次使用量具取樣場(chǎng)合檢驗(yàn)特性取樣數(shù)量反復(fù)測(cè)量次數(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)1游標(biāo)卡尺三合一自動(dòng)線腳距10PCS3154354MM2數(shù)位電表精選站阻值10PCS34465049350K345678910111213檢討人員檢討日期20100425執(zhí)行單位生產(chǎn)品管完成日期20100425計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)分析表操作者A操作者B分析人日期零件編號(hào)及名稱(chēng)測(cè)量參數(shù)尺寸規(guī)格量具名稱(chēng)量具編號(hào)量具規(guī)格操作者AB測(cè)試次數(shù)零件12121GGGG2GGGG3NGNGNGNG4GGGG5GGGG6GGGG7GGGG8GGGG9GGGG10GGGG11GGGG12GGGG13GGGG14GGGG15GGGG16GGGG17NGNGNGNG18GGGG19GGGG20GGGG分析結(jié)論量具可接受量具不可接受其它附錄一、量具重復(fù)性和再現(xiàn)性數(shù)據(jù)收集表量具重復(fù)性和再現(xiàn)性數(shù)據(jù)收集表零件評(píng)價(jià)人/試驗(yàn)次數(shù)12345678910均值A(chǔ)123均值A(chǔ)X極差A(yù)RB123均值BX極差BRC123均值CX極差CR零件均值RPABC/評(píng)價(jià)人數(shù)RRDIFE最大值最小值XXXDIFEXUCLRD42次試驗(yàn)D4327,3次試驗(yàn)D4258。UCLR代表了單個(gè)極差的控制限。圈出那些超過(guò)控制限的點(diǎn)，識(shí)別原因并糾正。使用與開(kāi)始時(shí)相同的評(píng)價(jià)人及單位重復(fù)這些讀數(shù)，或者放棄某些值，從保留的觀察值重新平均，重新計(jì)算R和控制限。注附錄二、量具重復(fù)性和再現(xiàn)性報(bào)告表量具重復(fù)性和再現(xiàn)性報(bào)告零件號(hào)和名稱(chēng)量具名稱(chēng)日期特性量具號(hào)完成人規(guī)范量具類(lèi)型DIFFRPRX測(cè)量單元分析總變差TV重復(fù)性設(shè)備變差（EV）EVK1EV100EV/TV100/再現(xiàn)性設(shè)備變差（AV）AVXDIFFK22（EV2/（NR）2（2/（）N零件R試驗(yàn)次數(shù)AV100AV/TV100/重復(fù)性和再現(xiàn)性GRRGRREV2AV222GRR100GRR/TV100/零件變差PVPVRPK3PV100PV/TV100/總變差TVTVGRR2PV222NDC141PV/GRR141/表格中理論和常數(shù)信息參見(jiàn)MSA參考手冊(cè),第三版K120886230590823K20707105231K32070713052314044675040306037427035348033759032491003146附錄三、表1（R圖）