MSA_培訓(xùn)教程

1、12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3實(shí)施實(shí)施MSAMSA的目的和意義的目的和意義 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。在QS9000（或ISO/TS16949等）汽車(chē)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)行至少

2、每年一次的定期校正以外，還必須對(duì)其實(shí)施必要的測(cè)量系統(tǒng)分析（即：MSA）。MSA的目的是：汽車(chē)整車(chē)廠（顧客）認(rèn)為汽車(chē)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(chē)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(chē)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。MSA目前除了已被汽車(chē)零組件生產(chǎn)企業(yè)所應(yīng)用之外，同時(shí)也被廣泛運(yùn)用于其他行業(yè)。4實(shí)施實(shí)施MSAMSA的范圍的范圍 按照TS16949：2002 7.6.1 測(cè)量系統(tǒng)分析的要求

3、，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。5基礎(chǔ)篇基礎(chǔ)篇6課程內(nèi)容（基礎(chǔ)篇） MSA的重要性 測(cè)量系統(tǒng)分析的對(duì)象 測(cè)量系統(tǒng)誤差來(lái)源 測(cè)量基礎(chǔ)術(shù)語(yǔ) 測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)特性 理想的測(cè)量系統(tǒng) 測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)有的特性 測(cè)量系統(tǒng)變異性的影響7 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8 QS-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

4、的產(chǎn)品特性和過(guò)程特性。9測(cè)量誤差y=x+ 測(cè)量值=真值(True Value) + 測(cè)量誤差真值存在嗎？一致性1011測(cè)量系統(tǒng)的組成v量具：任何用來(lái)獲得測(cè)量結(jié)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12測(cè)量誤差的來(lái)源 1 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 instr

5、uments and fixtures(不同儀器和夾具間的差異)13測(cè)量誤差的來(lái)源 2 不同檢驗(yàn)者的差異Difference in use by inspector (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14測(cè)量誤差的來(lái)源 3 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)15測(cè)量誤差的來(lái)源 4 方法方面：Differences among methods of use測(cè)試方法測(cè)試標(biāo)準(zhǔn) 材料方面：準(zhǔn)備的樣本本身有差異收集的樣本本身有差異1617關(guān)于測(cè)量 測(cè)量：賦值給具體事物以表

6、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。 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(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。18數(shù)據(jù) 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) 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)19標(biāo)準(zhǔn) 用于比較的可接受的基準(zhǔn)； 用于接受的準(zhǔn)則； 已知數(shù)值，在表明的不確定度界限內(nèi)，作為真值被接受； 基準(zhǔn)值。20準(zhǔn)確度 觀測(cè)值和可接受基準(zhǔn)值之間一致的接近程

7、度。21校準(zhǔn) 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。 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。22校準(zhǔn)周期 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。23分辨力、可讀性、分辨率 最小的讀數(shù)單位、刻度限度； 由設(shè)計(jì)決定的固有特性； 測(cè)量或儀器輸出的最小刻度； 1:10經(jīng)驗(yàn)法則（過(guò)程變差與公差較小者）。24量具R&R 一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的重復(fù)性和再現(xiàn)性的合成變差的估計(jì)。 GRR變差等于系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)間變差之和。25測(cè)量系統(tǒng)誤差 用于量具偏倚、重復(fù)性、再現(xiàn)性、穩(wěn)定性和

8、線(xiàn)性產(chǎn)生的合成變差。26不可重復(fù)性 由于被測(cè)體的動(dòng)態(tài)性質(zhì)決定的對(duì)相同樣本或部件重復(fù)測(cè)量的不可能性。(例流動(dòng)的河水）27零件變差 PV 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。28概率 以已收集數(shù)據(jù)的特定分布為基礎(chǔ)，描述特定事件發(fā)生機(jī)會(huì)的一種估計(jì)(用比例或分?jǐn)?shù))。概率估計(jì)值范圍從0(不可能事件)到1(必然事件)。29過(guò)程控制 一種運(yùn)行狀態(tài)，將測(cè)量目的和決定準(zhǔn)則應(yīng)用于實(shí)時(shí)生產(chǎn)以評(píng)估過(guò)程穩(wěn)定性和測(cè)量體或評(píng)估自然過(guò)程變差的性質(zhì)。 測(cè)量結(jié)果顯示過(guò)程或者是穩(wěn)定和”受控”，或者是”不受控”。30產(chǎn)品控制 一種運(yùn)行狀態(tài)，將測(cè)量目的和決定準(zhǔn)則應(yīng)用于評(píng)價(jià)特性符合某規(guī)范

9、。 測(cè)量結(jié)果顯示過(guò)程或者是”在公差內(nèi)”或者是”在公差外”。31靈敏度 導(dǎo)致一個(gè)測(cè)量裝置產(chǎn)生可探測(cè)(可辨別)輸出信號(hào)的最小輸入信號(hào)。一個(gè)儀器應(yīng)至少和其分辨力單位同樣敏感。敏感性是通過(guò)固有量具的設(shè)計(jì)與質(zhì)量、服務(wù)期內(nèi)維護(hù)和操作條件確定的。 靈敏度并非越高越好。32溯源性 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。 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。33溯

10、源示例夾量具千分尺CMM量塊激光干涉儀引用量具量塊比測(cè)波長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)干涉比測(cè)器34真值 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。 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。35一致性 一致性是隨時(shí)間得到測(cè)量變差的區(qū)別。它也可以看成重復(fù)性隨時(shí)間的變化。 影響一致性的因素是變差的特殊原因，如： 零件的溫度 電子設(shè)備的預(yù)熱要求 設(shè)備的磨損36均勻性 均勻性是量具在整個(gè)工作量程內(nèi)變差的

11、區(qū)別。它也可被認(rèn)為是重復(fù)性在量程上的均一性(同一性)。 影響均勻性的因素包括：夾緊裝置對(duì)不同定位只接受較小較大尺寸。刻度的可讀性不好讀數(shù)視差37測(cè)量不確定度 1 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) U U=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)為K=2， U=KUc。38測(cè)量不確定度 2 合成標(biāo)準(zhǔn)誤差Uc包括了在測(cè)量過(guò)程中變

12、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 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。39測(cè)量不確定度和MSA區(qū)別 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，與測(cè)量結(jié)果有關(guān)并希望包括測(cè)量真值。40不確定度和測(cè)量誤差區(qū)別測(cè)量值概率分布曲線(xiàn)均

13、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4142測(cè)量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性 Bias偏差(Accuracy準(zhǔn)確性) Repeatability重復(fù)性(precision) Reproducibility再現(xiàn)性 Linearity線(xiàn)性 Stability穩(wěn)定性43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。44造成過(guò)份偏倚的可能原因 儀器需要校準(zhǔn) 儀器、設(shè)備或夾緊裝置的磨損 磨損或損壞的基準(zhǔn)，基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差 校準(zhǔn)不當(dāng)或調(diào)整基準(zhǔn)的使用不當(dāng) 儀器質(zhì)量差設(shè)計(jì)或一致性不好 線(xiàn)性誤差

14、應(yīng)用錯(cuò)誤的量具 不同的測(cè)量方法設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù) 測(cè)量錯(cuò)誤的特性 量具或零件的變形 環(huán)境溫度、濕度、振動(dòng)、清潔的影響 違背假定、在應(yīng)用常量上出錯(cuò) 應(yīng)用零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯(cuò)誤45重復(fù)性(Repeatability) EV重復(fù)性指由同一個(gè)操作人員用同一種量具經(jīng)多次測(cè)量同一個(gè)零件的同一特性時(shí)獲得的測(cè)量值變差（四同）46重復(fù)不好的可能原因 零件(樣品)內(nèi)部：形狀、位置、表面加工、錐度、樣品一致性。 儀器內(nèi)部：修理、磨損、設(shè)備或夾緊裝置故障，質(zhì)量差或維護(hù)不當(dāng)。 基準(zhǔn)內(nèi)部：質(zhì)量、級(jí)別、磨損 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 評(píng)價(jià)人內(nèi)部：技術(shù)、職位、缺乏經(jīng)驗(yàn)

15、、操作技能或培訓(xùn)、感覺(jué)、疲勞。 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。 違背假定：穩(wěn)定、正確操作 儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)健性，一致性不好 應(yīng)用錯(cuò)誤的量具 量具或零件變形，硬度不足 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)47再現(xiàn)性(Reproducibility) AV由不同操作人員，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）再現(xiàn)性48再現(xiàn)性不好的可能潛在原因 零件(樣品)之間：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(lèi)型為A,B,C時(shí)的均值差。 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

16、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 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。 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。 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 違背研究中的假定 儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)健性 操作者訓(xùn)練效果 應(yīng)用零件尺寸、位置、觀察誤差(易讀性、視差)49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)間內(nèi)測(cè)量同一基準(zhǔn)或零件的單一特性時(shí)獲得的

17、測(cè)量值總變差。50不穩(wěn)定的可能原因 儀器需要校準(zhǔn)，需要減少校準(zhǔn)時(shí)間間隔 儀器、設(shè)備或夾緊裝置的磨損 正常老化或退化 缺乏維護(hù)通風(fēng)、動(dòng)力、液壓、過(guò)濾器、腐蝕、銹蝕、清潔 磨損或損壞的基準(zhǔn)，基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差 校準(zhǔn)不當(dāng)或調(diào)整基準(zhǔn)的使用不當(dāng) 儀器質(zhì)量差設(shè)計(jì)或一致性不好 儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)健性 不同的測(cè)量方法裝置、安裝、夾緊、技術(shù) 量具或零件變形 環(huán)境變化溫度、濕度、振動(dòng)、清潔度 違背假定、在應(yīng)用常量上出錯(cuò) 應(yīng)用零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯(cuò)誤51 線(xiàn)性是指量具在預(yù)期作用范圍內(nèi)偏倚值的差異。線(xiàn)性是指量具在預(yù)期作用范圍內(nèi)偏倚值的差異。 與儀器的量程有關(guān)。與儀器的量程有關(guān)?；鶞?zhǔn)值基準(zhǔn)值較小的偏倚較小

18、的偏倚較大的偏倚較大的偏倚測(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)偏倚無(wú)偏倚有偏倚有偏倚線(xiàn)性線(xiàn)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) )52線(xiàn)性誤差的可能原因 儀器需要校準(zhǔn)，需減少校準(zhǔn)時(shí)間間隔； 儀器、設(shè)備或夾緊裝置磨損； 缺乏維護(hù)通風(fēng)、動(dòng)力、液壓、腐蝕、清潔； 基準(zhǔn)磨損或已損壞； 校準(zhǔn)不當(dāng)或調(diào)整基準(zhǔn)使用不當(dāng)； 儀器質(zhì)量差；設(shè)計(jì)或一致性不好； 儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)定性； 應(yīng)用了錯(cuò)誤的量具； 不同的測(cè)量方法設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù)； 量具或零件隨零件尺寸變化、變形； 環(huán)境影響溫度、濕度、震動(dòng)、清潔度； 其它零

19、件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、讀錯(cuò)。53Case study(應(yīng)選用什么類(lèi)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54 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(lèi)為零產(chǎn)品錯(cuò)誤分類(lèi)為零概率的統(tǒng)計(jì)特性。55 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)。 測(cè)量系

20、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(chēng)為統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定性且最好由圖形法評(píng)價(jià)。56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(xiàn)性可接受偏倚、重復(fù)性、再現(xiàn)性、線(xiàn)性可接受5758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59對(duì)產(chǎn)品決策的影響 1 相對(duì)于公差，對(duì)零件做出

21、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 area60對(duì)產(chǎn)品決策的影響 2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)。61對(duì)過(guò)程決策的影響 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。

22、 把普通原因報(bào)告為特殊原因 把特殊原因報(bào)告為普通原因 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。62方法篇方法篇63課程內(nèi)容(方法篇) 測(cè)量系統(tǒng)研究準(zhǔn)備 測(cè)量系統(tǒng)分析方法 計(jì)量型分析 穩(wěn)定性分析 偏倚分析獨(dú)立樣本法 線(xiàn)性分析指南 重復(fù)性和再現(xiàn)性分析指南 計(jì)數(shù)型分析 風(fēng)險(xiǎn)分析法 解析法 復(fù)雜或非重復(fù)的測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)踐 通過(guò)多數(shù)讀數(shù)減少變差6465測(cè)量系統(tǒng)的評(píng)定 1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(mǎn)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。66

23、測(cè)量系統(tǒng)的評(píng)定 2 第二階段的評(píng)定 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。 通常用穩(wěn)定性分析、偏倚分析、R&R分析等方法。67測(cè)量系統(tǒng)研究的淮備 1 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。68測(cè)量系統(tǒng)研究的淮備 2 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： 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：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?；蛟?/p>

24、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：大或重的零件可規(guī)定較少樣品和較多試驗(yàn)。多試驗(yàn)。69測(cè)量系統(tǒng)研究的淮備 3 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。 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。70取樣的代表性 1不具代表性的取法71取樣的代表性 2具代表性的取法72測(cè)量系統(tǒng)研究的淮備 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

25、性的變差為0.001，儀器應(yīng)能讀取0.0001的變化。 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。73測(cè)量系統(tǒng)分析執(zhí)行注意點(diǎn) 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)。 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0.00005。 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。 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)。74結(jié)果分析 1

26、 位置誤差 位置誤差通常是通過(guò)分析偏倚和線(xiàn)性偏倚和線(xiàn)性來(lái)確定。 一般地，一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的偏倚或線(xiàn)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。75結(jié)果分析 2 寬度誤差 測(cè)量系統(tǒng)變異性是否令人滿(mǎn)意的準(zhǔn)則取決于被測(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)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：76寬度誤差誤差10%，通常認(rèn)為測(cè)量系統(tǒng)是可接

27、受的。10%30%，基于應(yīng)用的重要性、測(cè)量裝置的成本、維修成本等方面的考慮，可能是可以接受的 。超過(guò)30%，認(rèn)為是不可接受的，應(yīng)該做出各種努力來(lái)改進(jìn)測(cè)量系統(tǒng)。此外，過(guò)程能被測(cè)量系統(tǒng)區(qū)分開(kāi)的分級(jí)數(shù)(ndc)應(yīng)該大于或等于5。77分析時(shí)機(jī) 新生產(chǎn)之產(chǎn)品PV有不同時(shí) 新儀器，EV有不同時(shí) 新操作人員，AV有不同時(shí)(appraiser) 易損耗之儀器必須注意其分析頻率。7879MSA方法的分類(lèi)MSA計(jì)量型計(jì)數(shù)型破壞型(本教材內(nèi)無(wú)相應(yīng)內(nèi)容）80計(jì)量型MSA計(jì)量型位置分析離散分析R&R穩(wěn)定性分析偏倚分析線(xiàn)性分析重復(fù)性分析再現(xiàn)性分析穩(wěn)定性分析81計(jì)數(shù)型MSA計(jì)數(shù)型風(fēng)險(xiǎn)分析法信號(hào)分析法數(shù)據(jù)解析法828

28、3穩(wěn)定性分析的做法和判定做法：做法：1 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（取有代表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（取有代表性的樣本，用高精度的儀器測(cè)性的樣本，用高精度的儀器測(cè)1010次，得出基準(zhǔn)值）；次，得出基準(zhǔn)值）； 2 2、 定義周期（時(shí)、天、周），每個(gè)時(shí)間周期測(cè)量基準(zhǔn)樣品定義周期（時(shí)、天、周），每個(gè)時(shí)間周期測(cè)量基準(zhǔn)樣品3535次，次，共測(cè)共測(cè) 2525次；次； 3 3、 確定控制限，作確定控制限，作X-RX-R控制圖；控制圖； 4 4、 按控制圖的判異準(zhǔn)則判斷失控或不穩(wěn)定狀態(tài)；按控制圖的判異準(zhǔn)則判斷失控或不穩(wěn)定狀態(tài)； R R圖失控，圖失控，表明不穩(wěn)定的重復(fù)性表

29、明不穩(wěn)定的重復(fù)性，可能什么東西松動(dòng)、阻塞、，可能什么東西松動(dòng)、阻塞、變化等。變化等。 X-BARX-BAR失控，失控，表明測(cè)量系統(tǒng)存在較大的偏倚表明測(cè)量系統(tǒng)存在較大的偏倚，不再正確測(cè)量，不再正確測(cè)量，可能磨損，可能需重新校準(zhǔn)?？赡苣p，可能需重新校準(zhǔn)。判定：判定： 計(jì)算計(jì)算測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)差測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)差 ； 計(jì)算計(jì)算該測(cè)量系統(tǒng)的過(guò)程變差該測(cè)量系統(tǒng)的過(guò)程變差 ，考察過(guò)程變差是，考察過(guò)程變差是否符合要求。否符合要求。2/RR d5.15RRPV84 偏倚 1)首先用較高準(zhǔn)確度的設(shè)備對(duì)基準(zhǔn)件進(jìn)行測(cè)量十次,計(jì)算平均值,得到基準(zhǔn)值Xr. 2)再讓評(píng)價(jià)人用待評(píng)價(jià)設(shè)備測(cè)量基準(zhǔn)件至少十次以上,得到平均值Xb

30、ar. 3)偏倚 BiasXbarXr 4)偏倚% Bias%Bias/過(guò)程變差*100%偏倚分析的做法-獨(dú)立取樣法85 判定:針對(duì)偏倚之部份，判定之原則為： 重要特性部份其偏倚%須=10%； 一般特性其偏倚%須30%；應(yīng)依據(jù)儀器之使用目的來(lái)說(shuō)明其接受之原因。 其偏倚%大于30%者，此項(xiàng)儀器不適合使用。 偏倚分析的判定-獨(dú)立取樣法86偏倚研究分析-獨(dú)立取樣法 如果偏倚比較大，尋找以下可能的原因標(biāo)準(zhǔn)或基準(zhǔn)值誤差，檢查標(biāo)準(zhǔn)程序儀器磨損。這在穩(wěn)定性分析(xbar-chart失控)可以表現(xiàn)出，建議按計(jì)劃維護(hù)或修整。儀器制造尺寸有誤差儀器測(cè)量了錯(cuò)誤的特性（零件變差過(guò)大）儀器未得到完善的校準(zhǔn)，評(píng)審校準(zhǔn)程序

31、評(píng)價(jià)人設(shè)備操作不當(dāng)，評(píng)審測(cè)量說(shuō)明書(shū)儀器修正運(yùn)算不正確。87線(xiàn)性分析的做法 1 1)選擇處于測(cè)量系統(tǒng)工作范圍內(nèi)的零件10件 如: 量程是0100, 所挑選的零件的基準(zhǔn)值最好是: 5, 15, 25, 35, 45, 55, 65, 75, 85, 95 注意: 這些零件都必須已利用高準(zhǔn)確度設(shè)備測(cè)量多次確定了其基準(zhǔn)值Xr. 2)評(píng)價(jià)人使用待評(píng)價(jià)設(shè)備對(duì)每個(gè)零件測(cè)量多次, 得出零件測(cè)試的平均值X 3)計(jì)算每個(gè)零件的偏倚 Bias=X-Xr 4)畫(huà)出“基準(zhǔn)值-偏倚”線(xiàn)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) ryabx88線(xiàn)性分析的做法 2 Y=a+bX X-基準(zhǔn)值 Y

32、-偏倚 b-斜率 在計(jì)算出 相關(guān)系數(shù)r 值后，可查表檢驗(yàn)其是否線(xiàn)性相關(guān)。22()()/() /ixyiiiixxixyxx yyyabxLx yxynbLxxnaybxLrL L89 均值和極差法 是確定測(cè)量系統(tǒng)的重復(fù)性和再現(xiàn)性的一種數(shù)學(xué)方法。GR&R分析的做法-均值極差法XR90均值和極差法均值和極差法-1-1 按下式計(jì)算評(píng)價(jià)設(shè)備變差（重復(fù)性-EV又稱(chēng) ）： 按下式計(jì)算評(píng)價(jià)人變差（再現(xiàn)性-AV又稱(chēng) ）： 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()()DIFFEVAVXKnrEA91 重復(fù)性和再現(xiàn)性（ GRR）的計(jì)算2

33、2()()GRREVAV均值和極差法均值和極差法-5-592 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)。 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= 22RVRR均值和極差法-6總變差（TV）計(jì)算公式93 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()(）RRTV00.6過(guò)程變差均值和極差法-7總的研究變差（TV）計(jì)算公式94 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： AV=100 % RR