測量系統(tǒng)分析 (MSA)

1、MSA-MSA-溫林華溫林華 1 1 測量系統(tǒng)分析測量系統(tǒng)分析 （MSAMSA）Measurement Systems AnalysisISO/TS16949ISO/TS16949相關(guān)工具相關(guān)工具培訓教程培訓教程講師：溫林華講師：溫林華在TS推進或培訓過程中，您的任何建議或意見，請與項目推行小組隨時保持溝通（6773 段鵬），或登錄力神質(zhì)量論壇 http:/qa-qsl/bbs 發(fā)起討論。 隨堂測試的答案會在考試完成后公布在質(zhì)量論壇。MSA-MSA-溫林華溫林華 2 2 目目 錄錄n前言前言n測量系統(tǒng)的基本概念測量系統(tǒng)的基本概念n測量系統(tǒng)的基本要求測量系統(tǒng)的基本要求n通用指南通用指南n試驗程序

2、的選擇與制定試驗程序的選擇與制定 n評定測量系統(tǒng)的程序評定測量系統(tǒng)的程序 n測量系統(tǒng)分析測量系統(tǒng)分析 MSA-MSA-溫林華溫林華 3 3 一、前言一、前言n測量系統(tǒng)分析是企業(yè)建立符合產(chǎn)品生產(chǎn)控制測量系統(tǒng)分析是企業(yè)建立符合產(chǎn)品生產(chǎn)控制的測量系統(tǒng)的基礎工作；的測量系統(tǒng)的基礎工作；n測量系統(tǒng)分析為企業(yè)實施測量系統(tǒng)分析為企業(yè)實施SPC所要求；所要求；n測量系統(tǒng)分析報告是實施測量系統(tǒng)分析報告是實施APQP和呈報和呈報PPAP中的重要資料。中的重要資料。n正確的選擇與運用測量系統(tǒng)，能保證以較低正確的選擇與運用測量系統(tǒng)，能保證以較低的成本獲得高質(zhì)量的測量數(shù)據(jù)。的成本獲得高質(zhì)量的測量數(shù)據(jù)。MSA-MSA-溫

3、林華溫林華 4 4 ISO/TS16949:7.6.1 測量系統(tǒng)分析測量系統(tǒng)分析 為分析各種測量和試驗設備系統(tǒng)測量結(jié)為分析各種測量和試驗設備系統(tǒng)測量結(jié)果存在的變差，應進行適當?shù)慕y(tǒng)計研究。此果存在的變差，應進行適當?shù)慕y(tǒng)計研究。此要求應適用于在控制計劃提出的測量系統(tǒng)。要求應適用于在控制計劃提出的測量系統(tǒng)。所用的分析方法及接收準則，應與顧客關(guān)于所用的分析方法及接收準則，應與顧客關(guān)于測量系統(tǒng)分析的參考手冊相一致。如果得到測量系統(tǒng)分析的參考手冊相一致。如果得到顧客的批準，也可采用其它分析方法和接收顧客的批準，也可采用其它分析方法和接收準則。準則。 MSA-MSA-溫林華溫林華 5 5 APQP:測量系統(tǒng)

4、分析計劃測量系統(tǒng)分析計劃n小組應制定測量系統(tǒng)分析計劃，至少應包小組應制定測量系統(tǒng)分析計劃，至少應包括量具的雙性、線性、偏倚和備用量具的括量具的雙性、線性、偏倚和備用量具的相關(guān)性的職責；相關(guān)性的職責；n詳見詳見MSA參考手冊。參考手冊。 MSA-MSA-溫林華溫林華 6 6 關(guān)于手冊關(guān)于手冊n MSA參考手冊參考手冊1990年由美國汽車工業(yè)行動集團（年由美國汽車工業(yè)行動集團（AIAG）發(fā)）發(fā)布布,是評定測量系統(tǒng)的質(zhì)量提供指南；是評定測量系統(tǒng)的質(zhì)量提供指南；在第一版發(fā)布的基礎上進行了兩次修訂，現(xiàn)在在第一版發(fā)布的基礎上進行了兩次修訂，現(xiàn)在有效的版本為第三版；有效的版本為第三版；n MSA參考手冊的目

5、的參考手冊的目的提供測量系統(tǒng)分析的理論基礎和方法；提供測量系統(tǒng)分析的理論基礎和方法；主要關(guān)注的是對每個零件能重復讀數(shù)的測量系統(tǒng)；主要關(guān)注的是對每個零件能重復讀數(shù)的測量系統(tǒng)；作為作為ISO/TS16949質(zhì)量管理體系標準的附屬文件；質(zhì)量管理體系標準的附屬文件；在呈報在呈報PPAP的實際應用中，具體應用需要顧客批準。的實際應用中，具體應用需要顧客批準。MSA-MSA-溫林華溫林華 7 7 二、二、 幾個基本概念幾個基本概念n 測量：賦值測量：賦值(或數(shù)或數(shù))給具體事物以表示它們之間給具體事物以表示它們之間關(guān)于特性的關(guān)系。關(guān)于特性的關(guān)系。賦值過程為測量過程，而賦予的值為測量值。賦值過程為測量過程，而

6、賦予的值為測量值。n 量具：任何用來獲得測量結(jié)果的裝置，經(jīng)常指量具：任何用來獲得測量結(jié)果的裝置，經(jīng)常指用在車間的裝置，包括通過用在車間的裝置，包括通過/不通過裝置。不通過裝置。n 測量系統(tǒng)：用來對被測特性定量測量或定性評測量系統(tǒng)：用來對被測特性定量測量或定性評價的儀器或量具、標準、操作方法、夾具、軟價的儀器或量具、標準、操作方法、夾具、軟件、人員、環(huán)境和假設的集合，用來獲得測量件、人員、環(huán)境和假設的集合，用來獲得測量結(jié)果的整個過程。結(jié)果的整個過程。MSA-MSA-溫林華溫林華 8 8 幾個基本概念幾個基本概念 測量系統(tǒng)的構(gòu)成：測量系統(tǒng)的構(gòu)成：操作者操作者設備設備軟件軟件被測事物被測事物操作程序

7、操作程序測量環(huán)境測量環(huán)境賦賦值值數(shù)據(jù)（測量結(jié)果）數(shù)據(jù)（測量結(jié)果）MSA-MSA-溫林華溫林華 9 9 n關(guān)于測量數(shù)據(jù)關(guān)于測量數(shù)據(jù)n測量數(shù)據(jù)用途：測量數(shù)據(jù)用途：用于對被測量事物的判斷；用于對被測量事物的判斷；用于過程調(diào)整；用于過程調(diào)整；確定在兩個或更多變量之間是否存在重要確定在兩個或更多變量之間是否存在重要關(guān)系。關(guān)系。MSA-MSA-溫林華溫林華 1010 n測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量由由(在穩(wěn)定條件下運行的在穩(wěn)定條件下運行的)某一測量系統(tǒng)多次某一測量系統(tǒng)多次測量結(jié)果得到的統(tǒng)計特性確定。其測量數(shù)據(jù)測量結(jié)果得到的統(tǒng)計特性確定。其測量數(shù)據(jù)與其標準值比較與其標準值比較,而確定其質(zhì)量而確定其質(zhì)量“高高

8、”/“低低”。測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量最常用偏倚和方差來表示。測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量最常用偏倚和方差來表示。理想是零偏倚、零方差。理想是零偏倚、零方差。“低低”的通常原因之一是數(shù)據(jù)變差太大，這的通常原因之一是數(shù)據(jù)變差太大，這是由于測量系統(tǒng)和它的環(huán)境之間的交互作用是由于測量系統(tǒng)和它的環(huán)境之間的交互作用造成的。造成的。管理一個測量系統(tǒng)是監(jiān)視和控制變差，以使管理一個測量系統(tǒng)是監(jiān)視和控制變差，以使測量系統(tǒng)產(chǎn)生可接受的數(shù)據(jù)。測量系統(tǒng)產(chǎn)生可接受的數(shù)據(jù)。MSA-MSA-溫林華溫林華 1111 n真值：真值：零件的零件的“實際實際”測量值。測量值。它是未知的和不可知的。它是未知的和不可知的。但它是測量過程的目的，一般使用但它是

9、測量過程的目的，一般使用“基準值基準值”代替。代替。MSA-MSA-溫林華溫林華 1212 n 偏倚偏倚 ：用來表示多次測量結(jié)果與基準值之差；其用來表示多次測量結(jié)果與基準值之差；其中，基準值可以通過更高級別的測量設備進行多中，基準值可以通過更高級別的測量設備進行多次測量取其平均值來確定。次測量取其平均值來確定。 基準值偏倚偏倚示意圖MSA-MSA-溫林華溫林華 1313 n 變差：用來表示在相同條件下進行多次重復測量變差：用來表示在相同條件下進行多次重復測量結(jié)果的變異程度，常用測量結(jié)果的標準差結(jié)果的變異程度，常用測量結(jié)果的標準差或過或過程變差程變差PV表示。表示。 PV5.150.99過程變差

10、PV示意圖0.0050.005MSA-MSA-溫林華溫林華 1414 n有些資料上把偏倚稱為準確度，把變差稱有些資料上把偏倚稱為準確度，把變差稱為精度，高質(zhì)量的數(shù)據(jù)準確度和精度都要為精度，高質(zhì)量的數(shù)據(jù)準確度和精度都要高高; ; 下面的四個圖例說明偏倚和變差大小的下面的四個圖例說明偏倚和變差大小的狀態(tài)狀態(tài)偏倚小、變差小偏倚小、變差小偏倚大、變差小偏倚大、變差小偏倚小、變差大偏倚小、變差大 偏倚大、變差大偏倚大、變差大MSA-MSA-溫林華溫林華 1515 三、測量系統(tǒng)的基本要求三、測量系統(tǒng)的基本要求 操操 作作輸輸 入入輸輸 出出 測量過程測量過程 測量值測量值分析分析測量測量決決 定定n測量過

11、程測量過程 測量過程可用下圖表示：測量過程可用下圖表示：需要控制需要控制的過程的過程測量過程示意測量過程示意MSA-MSA-溫林華溫林華 1616 n測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性n一個能產(chǎn)生一個能產(chǎn)生“理想理想”的測量結(jié)果的測量系統(tǒng)的的測量結(jié)果的測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性統(tǒng)計特性： 零方差；零方差； 零偏倚；零偏倚； 對所測的任何產(chǎn)品錯誤分類為零概率。對所測的任何產(chǎn)品錯誤分類為零概率。 這種理想統(tǒng)計特性的測量系統(tǒng)幾乎不存在。這種理想統(tǒng)計特性的測量系統(tǒng)幾乎不存在。MSA-MSA-溫林華溫林華 1717 n現(xiàn)時中測量系統(tǒng)應具備的統(tǒng)計特性：現(xiàn)時中測量系統(tǒng)應具備的統(tǒng)計特性：足夠的分辨率和靈敏性足夠的分

12、辨率和靈敏性測量系統(tǒng)應該是統(tǒng)計受控。測量系統(tǒng)應該是統(tǒng)計受控。 統(tǒng)計受控，即統(tǒng)計穩(wěn)定性：在可重復條件下，測統(tǒng)計受控，即統(tǒng)計穩(wěn)定性：在可重復條件下，測量系統(tǒng)的變差只能是由普通原因而不是特殊原因量系統(tǒng)的變差只能是由普通原因而不是特殊原因造成的。造成的。MSA-MSA-溫林華溫林華 1818 對于產(chǎn)品控制，測量系統(tǒng)的變異性小于公差；對于產(chǎn)品控制，測量系統(tǒng)的變異性小于公差；對于過程控制，測量系統(tǒng)的變異性應該顯示對于過程控制，測量系統(tǒng)的變異性應該顯示有效分辨率并且小于制造過程變差。有效分辨率并且小于制造過程變差。 有效分辨率有效分辨率對于一個特定的應用，測量系統(tǒng)對過程變差對于一個特定的應用，測量系統(tǒng)對過程

13、變差的靈敏性；的靈敏性；產(chǎn)生有用的測量輸出信號的最小輸入值；產(chǎn)生有用的測量輸出信號的最小輸入值；總是以一個測量單位報告?？偸且砸粋€測量單位報告。MSA-MSA-溫林華溫林華 1919 測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性可能隨被測的項目變測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性可能隨被測的項目變化而改變，測量系統(tǒng)的最大的（最壞）變化而改變，測量系統(tǒng)的最大的（最壞）變差應小于過程變差和規(guī)范控制限兩者中較差應小于過程變差和規(guī)范控制限兩者中較小者。小者。n測量系統(tǒng)受隨機和系統(tǒng)變差源影響測量系統(tǒng)受隨機和系統(tǒng)變差源影響。這些這些變差源由普通原因和特殊原因造成變差源由普通原因和特殊原因造成，為此為此應應： 識別潛在的變差源識別潛在的變差源； 排

14、除排除(可能時可能時)或監(jiān)控這些變差源或監(jiān)控這些變差源。MSA-MSA-溫林華溫林華 2020 n 識別變差源的工具識別變差源的工具，如因果圖、故障樹圖等如因果圖、故障樹圖等。n 測量系統(tǒng)誤差的主要要素測量系統(tǒng)誤差的主要要素：S(標準標準)、W(工件工件)、I(儀器儀器)、P(人人/程序程序)、E(環(huán)境環(huán)境)。n 實際的變差對一個特定的測量系統(tǒng)的影響是唯一實際的變差對一個特定的測量系統(tǒng)的影響是唯一的。的。n 圖圖2 為一張潛在的變差源因果圖為一張潛在的變差源因果圖，可作為研究測可作為研究測量系統(tǒng)變差源思考的起點量系統(tǒng)變差源思考的起點。MSA-MSA-溫林華溫林華 2121 標準標準測量系統(tǒng)變異

15、性測量系統(tǒng)變異性儀器儀器+(量具量具)維護維護敏感性敏感性均勻性均勻性重復性重復性再現(xiàn)性再現(xiàn)性 人人 員員 環(huán)環(huán) 境境照明照明幾何相容性幾何相容性照明照明陽光陽光人工的人工的人人空氣流空氣流熱膨脹熱膨脹零件零件穩(wěn)定穩(wěn)定-系統(tǒng)部件系統(tǒng)部件溫度溫度循環(huán)循環(huán)本位的和周圍的本位的和周圍的壓力壓力人機工程人機工程空氣污染空氣污染振動振動教育的教育的體力的體力的可操作定義可操作定義目視標準目視標準程序程序態(tài)度態(tài)度經(jīng)驗經(jīng)驗教訓教訓理解理解標準標準p.m設計確認設計確認 -夾緊夾緊 -定位定位 -測量點測量點 -測量傳感器測量傳感器 制造變差制造變差制造公差制造公差制造制造穩(wěn)定性穩(wěn)定性標準標準熱膨脹系數(shù)熱膨脹

16、系數(shù)彈性性質(zhì)彈性性質(zhì)朔源性朔源性 工件工件(零件零件)彈性變形彈性變形物質(zhì)物質(zhì)支持特性支持特性彈性性質(zhì)彈性性質(zhì)可操作定義可操作定義隱藏的幾何尺寸隱藏的幾何尺寸內(nèi)部相關(guān)特性內(nèi)部相關(guān)特性清潔度清潔度充分的數(shù)據(jù)充分的數(shù)據(jù)設計設計一致性一致性放大放大接觸幾何尺寸接觸幾何尺寸變形影響變形影響線性線性穩(wěn)定性穩(wěn)定性堅定性堅定性假設使用假設使用MSA-MSA-溫林華溫林華 2222 測量系統(tǒng)誤差：所有變差源的累積影響測量系統(tǒng)誤差：所有變差源的累積影響構(gòu)成了測量系統(tǒng)的輸出值，有時稱為構(gòu)成了測量系統(tǒng)的輸出值，有時稱為“誤差誤差”。n測量系統(tǒng)的變異性影響被測對象的測量結(jié)測量系統(tǒng)的變異性影響被測對象的測量結(jié)果果，因此

17、相同零件的重復讀數(shù)產(chǎn)生不同或因此相同零件的重復讀數(shù)產(chǎn)生不同或相同的結(jié)果相同的結(jié)果。讀數(shù)之間不同是由于普通和特殊原因造成的讀數(shù)之間不同是由于普通和特殊原因造成的。MSA-MSA-溫林華溫林華 2323 n對不同變差源的影響應經(jīng)過短期和長期對不同變差源的影響應經(jīng)過短期和長期評估：評估：測量系統(tǒng)的能力是短期時間的測量系統(tǒng)（隨測量系統(tǒng)的能力是短期時間的測量系統(tǒng)（隨機）誤差。由線性、一致性、重復性和再現(xiàn)機）誤差。由線性、一致性、重復性和再現(xiàn)性誤差合成的定量值；性誤差合成的定量值；測量系統(tǒng)的性能是所有變差源隨時間的影響。測量系統(tǒng)的性能是所有變差源隨時間的影響。通過確定過程是否受控，對準目標通過確定過程是否

18、受控，對準目標(無偏倚無偏倚)，且在預期結(jié)果的范圍有可接受的變差且在預期結(jié)果的范圍有可接受的變差(量具量具GRR)。MSA-MSA-溫林華溫林華 2424 n測量對決策的影響測量對決策的影響n測量零件后的活動之一是確定零件的狀態(tài)：測量零件后的活動之一是確定零件的狀態(tài)：一種是確定零件可接受一種是確定零件可接受(在公差內(nèi)在公差內(nèi))/不可接受不可接受(在公差在公差外外)；另一種是把零件進行規(guī)定的分類：合格品的分級；另一種是把零件進行規(guī)定的分類：合格品的分級；進一步分類可能是可返工的、可返修的或報廢的。進一步分類可能是可返工的、可返修的或報廢的。n按產(chǎn)品控制原理，這樣的分類是測量零件的主按產(chǎn)品控制原理

19、，這樣的分類是測量零件的主要原因要原因-零件是否在明確的目錄之內(nèi)。零件是否在明確的目錄之內(nèi)。MSA-MSA-溫林華溫林華 2525 n按過程控制原理，焦點是零件變差，是由過按過程控制原理，焦點是零件變差，是由過程中的普通原因還是特殊原因造成的。程中的普通原因還是特殊原因造成的。n控制原理和驅(qū)動興趣點控制原理和驅(qū)動興趣點MSA-MSA-溫林華溫林華 2626 n取決于測量系統(tǒng)誤差：零件重復讀數(shù)所有變差取決于測量系統(tǒng)誤差：零件重復讀數(shù)所有變差受量具的重復性和再現(xiàn)性影響。受量具的重復性和再現(xiàn)性影響。n研究的前提：測量過程是統(tǒng)計受控且是零偏倚研究的前提：測量過程是統(tǒng)計受控且是零偏倚( (對準目標對準目

20、標) )。n無論測量的零件變差分布與規(guī)范控制限是否交無論測量的零件變差分布與規(guī)范控制限是否交叉，作出的決定會有風險：叉，作出的決定會有風險：型錯誤型錯誤: :生產(chǎn)者風險或誤發(fā)警報，既好的生產(chǎn)者風險或誤發(fā)警報，既好的會被判為壞的會被判為壞的; ;型錯誤型錯誤: :消費者風險或漏發(fā)警報，既壞的消費者風險或漏發(fā)警報，既壞的會被判為好的。會被判為好的。MSA-MSA-溫林華溫林華 2727 n 相對公差，作出錯誤的決定的潛在因素是系統(tǒng)誤差與公差交叉相對公差，作出錯誤的決定的潛在因素是系統(tǒng)誤差與公差交叉注：注：壞零件總是稱壞的；壞零件總是稱壞的； n對于產(chǎn)品狀況，目標是最大限度地作出正確決定，有兩種選擇

21、：對于產(chǎn)品狀況，目標是最大限度地作出正確決定，有兩種選擇：改變生產(chǎn)過程：減少過程變差，沒有零件產(chǎn)生在改變生產(chǎn)過程：減少過程變差，沒有零件產(chǎn)生在區(qū)；區(qū)；改變測量系統(tǒng)：減少測量系統(tǒng)誤差從而減少改變測量系統(tǒng)：減少測量系統(tǒng)誤差從而減少區(qū)面積，生產(chǎn)的零件將在區(qū)面積，生產(chǎn)的零件將在區(qū)，可能最大限度降低作出錯誤決定的風險。區(qū)，可能最大限度降低作出錯誤決定的風險。 目目 標標 上限上限 下限下限 可能作出潛在錯誤決定；可能作出潛在錯誤決定；好零件總是合格的。好零件總是合格的。MSA-MSA-溫林華溫林華 2828 在設計和采購測量儀器或測量系統(tǒng)之前策在設計和采購測量儀器或測量系統(tǒng)之前策劃是關(guān)鍵，其做出的決定將

22、影響測量設劃是關(guān)鍵，其做出的決定將影響測量設備的方向和選擇，為此應明確：備的方向和選擇，為此應明確：n 測量過程的目的和如何進行測量。測量過程的目的和如何進行測量。n 測量壽命周期測量壽命周期 測量壽命周期概念表達當一個人研究和改進測量壽命周期概念表達當一個人研究和改進過程時，測量方法會隨著時間改變的信心。過程時，測量方法會隨著時間改變的信心。MSA-MSA-溫林華溫林華 2929 n 測量過程設計選擇的準則測量過程設計選擇的準則 在采購測量系統(tǒng)之前，應制定測量過程的詳細工程概念。在采購測量系統(tǒng)之前，應制定測量過程的詳細工程概念。指南如下：指南如下：小組應評價系統(tǒng)（總成）或零件的設計并識別重要

23、特小組應評價系統(tǒng)（總成）或零件的設計并識別重要特性；性；利用量具利用量具DFMEA和和 (測量能力測量能力)過程過程FMEA，制定維護，制定維護和校準計劃；和校準計劃；用流程圖表示零件總成或零件的制造關(guān)鍵過程步驟，用流程圖表示零件總成或零件的制造關(guān)鍵過程步驟，確定每一步驟的輸入和輸出。以利于制定測量計劃、確定每一步驟的輸入和輸出。以利于制定測量計劃、測量類型清單；測量類型清單；對于復雜的測量系統(tǒng)，流程圖由測量過程組成。對于復雜的測量系統(tǒng)，流程圖由測量過程組成。MSA-MSA-溫林華溫林華 3030 n評價一個測量系統(tǒng)，應考慮三個基本問題：評價一個測量系統(tǒng)，應考慮三個基本問題：測量系統(tǒng)要有足夠的

24、分辨力測量系統(tǒng)要有足夠的分辨力測量系統(tǒng)在規(guī)定的時間內(nèi)要保持統(tǒng)計穩(wěn)定性測量系統(tǒng)在規(guī)定的時間內(nèi)要保持統(tǒng)計穩(wěn)定性 測量系統(tǒng)要具有線性測量系統(tǒng)要具有線性 MSA-MSA-溫林華溫林華 3131 n測量系統(tǒng)的分辨力測量系統(tǒng)的分辨力測量系統(tǒng)的分辨力是指測量系統(tǒng)檢出并如實指測量系統(tǒng)的分辨力是指測量系統(tǒng)檢出并如實指示被測特性中極小變化的能力。示被測特性中極小變化的能力。 每個測量系統(tǒng)都有自己的分辨力，在分辨力范每個測量系統(tǒng)都有自己的分辨力，在分辨力范圍內(nèi)，該測量系統(tǒng)能識別零件之間的差別，但圍內(nèi)，該測量系統(tǒng)能識別零件之間的差別，但在分辨力范圍內(nèi)之外，該系統(tǒng)將無能為力。在分辨力范圍內(nèi)之外，該系統(tǒng)將無能為力。沒有一

25、個測量系統(tǒng)能識別一切被測特性。沒有一個測量系統(tǒng)能識別一切被測特性。 MSA-MSA-溫林華溫林華 3232 n一個測量系統(tǒng)被選用，它一定具備有足夠一個測量系統(tǒng)被選用，它一定具備有足夠的分辨力。這里足夠是指：的分辨力。這里足夠是指：測量系統(tǒng)的波動比制造過程的波動小，測量系統(tǒng)的波動比制造過程的波動小，最多為后者的最多為后者的1/10； 測量系統(tǒng)的波動小于公差限，最多為公測量系統(tǒng)的波動小于公差限，最多為公差限的差限的1/10。MSA-MSA-溫林華溫林華 3333 n若波動大小用各自的標準差表示，若波動大小用各自的標準差表示，其中：其中：表示測量系統(tǒng)的標準差表示測量系統(tǒng)的標準差1表示制造過程的標準差

26、表示制造過程的標準差 d表示公差限表示公差限則一個測量系統(tǒng)具有足夠的分辨力是則一個測量系統(tǒng)具有足夠的分辨力是指：指： min1/10，d/10MSA-MSA-溫林華溫林華 3434 n如果測量系統(tǒng)沒有足夠的分辨力，就不能如果測量系統(tǒng)沒有足夠的分辨力，就不能定量的表示單個零件的特性值，也不能識定量的表示單個零件的特性值，也不能識別制造過程所發(fā)生的波動，這時，應放棄別制造過程所發(fā)生的波動，這時，應放棄使用該測量系統(tǒng)，而改用更好的測量系統(tǒng)，使用該測量系統(tǒng)，而改用更好的測量系統(tǒng)，使它具有足夠的分辨力。使它具有足夠的分辨力。n有時使用分辨力過高的測量系統(tǒng)意味著浪有時使用分辨力過高的測量系統(tǒng)意味著浪費。費

27、。 MSA-MSA-溫林華溫林華 3535 n測量系統(tǒng)在規(guī)定的時間內(nèi)要保持統(tǒng)計穩(wěn)定測量系統(tǒng)在規(guī)定的時間內(nèi)要保持統(tǒng)計穩(wěn)定性性這是一項基本要求。這是一項基本要求。評價測量系統(tǒng)是否保持統(tǒng)計穩(wěn)定性可用評價測量系統(tǒng)是否保持統(tǒng)計穩(wěn)定性可用x-x-R R控制圖。控制圖。因為測量系統(tǒng)可以看成一個制造（數(shù)據(jù)的）因為測量系統(tǒng)可以看成一個制造（數(shù)據(jù)的）過程，因此用于判斷過程穩(wěn)定性的各種過程過程，因此用于判斷過程穩(wěn)定性的各種過程控制圖都可以用來評價測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性?？刂茍D都可以用來評價測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 MSA-MSA-溫林華溫林華 3636 穩(wěn)定性穩(wěn)定性( (或漂移或漂移): ):是測量系統(tǒng)在某一段時間內(nèi)，測量是測

28、量系統(tǒng)在某一段時間內(nèi)，測量同一基準或零件的單一特性時獲得的測量總變差。同一基準或零件的單一特性時獲得的測量總變差?；蛘哒f是偏倚隨時間的變化?；蛘哒f是偏倚隨時間的變化。時間時間參考值（基準值）參考值（基準值）MSA-MSA-溫林華溫林華 3737 n考察其穩(wěn)定性具體操作如下：考察其穩(wěn)定性具體操作如下： 選定標準件或標準樣品，在選定的時間點上對選定標準件或標準樣品，在選定的時間點上對其進行重復測量其進行重復測量作控制圖作控制圖分析控制圖，看有無異?，F(xiàn)象出現(xiàn)分析控制圖，看有無異?，F(xiàn)象出現(xiàn)考察過程變差是否符合要求考察過程變差是否符合要求MSA-MSA-溫林華溫林華 3838 n測量系統(tǒng)要具有線性測量系

29、統(tǒng)要具有線性 測量系統(tǒng)的線性是指在其量程范圍內(nèi)，偏倚應測量系統(tǒng)的線性是指在其量程范圍內(nèi)，偏倚應是基準值的線性函數(shù)。是基準值的線性函數(shù)。 在量程較低的地方（基準值?。?，偏倚要小一在量程較低的地方（基準值?。幸∫恍?，在量程較高的地方（基準值大）偏倚可以些，在量程較高的地方（基準值大）偏倚可以大一些（如圖）大一些（如圖） MSA-MSA-溫林華溫林華 3939 在量程內(nèi)對測量系統(tǒng)的在量程內(nèi)對測量系統(tǒng)的偏倚要求偏倚要求基準值基準值偏倚較小偏倚較小基準值基準值偏倚較大偏倚較大觀測的平均值位于觀測的平均值位于量程較低部位量程較低部位觀測的平均值位于觀測的平均值位于量程較高部位量程較高部位小量程小量

30、程大量程大量程MSA-MSA-溫林華溫林華 4040 四、通用指南四、通用指南評定前的兩個步驟評定前的兩個步驟:n 驗證在適當?shù)奶匦晕恢谜跍y量正確的變量：驗證在適當?shù)奶匦晕恢谜跍y量正確的變量： 若適用還要驗證夾緊和鎖緊；若適用還要驗證夾緊和鎖緊； 識別和測量相互依賴的任何關(guān)鍵的環(huán)境因素。識別和測量相互依賴的任何關(guān)鍵的環(huán)境因素。n 確定測量系統(tǒng)具有可接受的統(tǒng)計特性：確定測量系統(tǒng)具有可接受的統(tǒng)計特性：明確數(shù)據(jù)的使用，以確定統(tǒng)計特性；明確數(shù)據(jù)的使用，以確定統(tǒng)計特性；統(tǒng)計特性確定之后，應對測量系統(tǒng)進行評定，以便了解統(tǒng)計特性確定之后，應對測量系統(tǒng)進行評定，以便了解它實際上是否具有這些特性。它實際上是

31、否具有這些特性。MSA-MSA-溫林華溫林華 4141 評定工作的階段評定工作的階段n第第1階段：階段：確定測量系統(tǒng)是否滿足需要。確定測量系統(tǒng)是否滿足需要。 通過試驗確定系統(tǒng)是否具有所需的統(tǒng)計通過試驗確定系統(tǒng)是否具有所需的統(tǒng)計特性；特性； 通過試驗找出對系統(tǒng)有顯著影響的環(huán)境通過試驗找出對系統(tǒng)有顯著影響的環(huán)境因素，以確定對使用環(huán)境的要求。因素，以確定對使用環(huán)境的要求。 MSA-MSA-溫林華溫林華 4242 n第第2階段：通過試驗驗證系統(tǒng)能否持續(xù)階段：通過試驗驗證系統(tǒng)能否持續(xù)地具備所需的統(tǒng)計特性地具備所需的統(tǒng)計特性常見的量具的雙性（常見的量具的雙性（R&R）是本階段試）是本階段試驗的一種

32、形式驗的一種形式這些試驗通常作為機構(gòu)正常校準程序、這些試驗通常作為機構(gòu)正常校準程序、維護程序和計量程序的一部分日常工作維護程序和計量程序的一部分日常工作進行進行MSA-MSA-溫林華溫林華 4343 五、選擇五、選擇/制定試驗程序制定試驗程序選擇選擇/制定一個評定測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性的試驗制定一個評定測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性的試驗方案應考慮的問題：方案應考慮的問題：n 采用哪一級的計量用標準，能否可溯源到國家標采用哪一級的計量用標準，能否可溯源到國家標準。準。n 對于第二階段（對于第二階段（R&R）的試驗應使用盲測法。）的試驗應使用盲測法。盲測法：在實際測量的環(huán)境下，在操作者事先不知道盲測法：在實

33、際測量的環(huán)境下，在操作者事先不知道正在對該測量系統(tǒng)進行評定的條件下，所進行的測量。正在對該測量系統(tǒng)進行評定的條件下，所進行的測量。MSA-MSA-溫林華溫林華 4444 n 試驗成本；試驗成本；n 試驗所需的時間；試驗所需的時間；n 沒有被普遍接受的術(shù)語應作出可操作的定義，如，沒有被普遍接受的術(shù)語應作出可操作的定義，如，準確度、精密度、重復性和再現(xiàn)性。準確度、精密度、重復性和再現(xiàn)性。n 兩個測量系統(tǒng)的對比試驗。兩個測量系統(tǒng)的對比試驗。n 確定第二階段試驗的頻次：這應由單個測量系統(tǒng)確定第二階段試驗的頻次：這應由單個測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性及其對設施的影響和使用該設施的用的統(tǒng)計特性及其對設施的影響和使用

34、該設施的用戶決定。戶決定。MSA-MSA-溫林華溫林華 4545 六、評定測量系統(tǒng)的程序六、評定測量系統(tǒng)的程序 n程序的涉及范圍程序的涉及范圍 測量系統(tǒng)程序用于評定以下統(tǒng)計特性：重復性、測量系統(tǒng)程序用于評定以下統(tǒng)計特性：重復性、再現(xiàn)性、偏倚性、穩(wěn)定性及線性再現(xiàn)性、偏倚性、穩(wěn)定性及線性 這些程序有時通稱這些程序有時通稱“量具量具R&R”程序。因為它程序。因為它經(jīng)常用來評價再現(xiàn)性與重復性兩項統(tǒng)計特性經(jīng)常用來評價再現(xiàn)性與重復性兩項統(tǒng)計特性 測量系統(tǒng)的評價試驗還應包括研究其它因素測量系統(tǒng)的評價試驗還應包括研究其它因素（如溫度、光線等）對系統(tǒng)變差的影響（如溫度、光線等）對系統(tǒng)變差的影響 MSA-

35、MSA-溫林華溫林華 4646 n評價一個測量系統(tǒng)需要確定的三個基本問評價一個測量系統(tǒng)需要確定的三個基本問題題 否有足夠的分辨率否有足夠的分辨率 時間變化是否保持穩(wěn)定時間變化是否保持穩(wěn)定 統(tǒng)計性能在預期范圍內(nèi)是否一致，用于過程控統(tǒng)計性能在預期范圍內(nèi)是否一致，用于過程控制是否可接受制是否可接受 MSA-MSA-溫林華溫林華 4747 n測量系統(tǒng)變差的五種形式測量系統(tǒng)變差的五種形式 偏倚偏倚重復性重復性再現(xiàn)性再現(xiàn)性穩(wěn)定性穩(wěn)定性線性線性MSA-MSA-溫林華溫林華 4848 測量過程變差測量過程變差n 對多數(shù)測量過程而言，測量變差通常被描述為正態(tài)分布。正對多數(shù)測量過程而言，測量變差通常被描述為正態(tài)分

36、布。正態(tài)概率被設想成測量系統(tǒng)分析的標準方法。態(tài)概率被設想成測量系統(tǒng)分析的標準方法。n 特點，如圖：特點，如圖：n 測量過程變差可分為：測量過程變差可分為： 位置變差；位置變差； 寬度變差。寬度變差。位置（數(shù)據(jù)的中心傾向）位置（數(shù)據(jù)的中心傾向）寬度（數(shù)據(jù)的分散程度）寬度（數(shù)據(jù)的分散程度）圖圖1.5-3 正態(tài)分布正態(tài)分布MSA-MSA-溫林華溫林華 4949 位置變差位置變差n 偏倚偏倚n 穩(wěn)定性穩(wěn)定性n 線性線性寬度變差寬度變差n重復性重復性n再現(xiàn)性再現(xiàn)性MSA-MSA-溫林華溫林華 5050 偏倚（準確度）偏倚（準確度）n準確度準確度通用概念：在測量過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)下，通用概念：在測量過程

37、處于統(tǒng)計控制狀態(tài)下，一個或多個測量結(jié)果的平均值與一個參考值之一個或多個測量結(jié)果的平均值與一個參考值之間一致的接近程度。間一致的接近程度。在一些組織中準確度和偏倚互相使用。使用準在一些組織中準確度和偏倚互相使用。使用準確度這個術(shù)語時包含了偏倚和重復性的含義。確度這個術(shù)語時包含了偏倚和重復性的含義。n偏倚偏倚偏倚是對同樣的零件的同樣特性，真值偏倚是對同樣的零件的同樣特性，真值(基準值基準值)和觀測到的測量平均值的差值。和觀測到的測量平均值的差值。MSA-MSA-溫林華溫林華 5151 偏倚偏倚 基準值基準值偏倚偏倚圖圖6.1：偏倚偏倚MSA-MSA-溫林華溫林華 5252 造成過分偏倚的可能原因造

38、成過分偏倚的可能原因n 儀器需要校準儀器需要校準；n 儀器、設備或夾緊裝置的磨損；儀器、設備或夾緊裝置的磨損；n 磨損或損壞基準，磨損或損壞基準，基準出現(xiàn)誤差基準出現(xiàn)誤差；n 校準不當或校準不當或調(diào)整基準的使用不當調(diào)整基準的使用不當；n 儀器質(zhì)量差儀器質(zhì)量差設計或一致性不好設計或一致性不好；n 線性線性誤差；誤差；n 應用錯誤的量具；應用錯誤的量具；MSA-MSA-溫林華溫林華 5353 n 不同的測量方法不同的測量方法設置、安裝、夾緊、技術(shù)設置、安裝、夾緊、技術(shù)；n 測量錯誤的特性；測量錯誤的特性；n ( (量具或零件量具或零件) )變形；變形；n 環(huán)境環(huán)境溫度、濕度、振動、清潔的影響；溫度

39、、濕度、振動、清潔的影響；n 違背假定，在應用常量上出錯；違背假定，在應用常量上出錯；n 應用應用零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯誤觀察錯誤( (易讀性、視差易讀性、視差) )。MSA-MSA-溫林華溫林華 5454 重重 復復 性性n 重復性：由一個評價人，采用相同的測量儀器，多次測量重復性：由一個評價人，采用相同的測量儀器，多次測量同一零件的同一特性時獲得的測量變差。同一零件的同一特性時獲得的測量變差。n 重復性是設備本身固有的變差或性能。重復性是設備本身固有的變差或性能。n 重復性一般指儀器的變差重復性一般指儀器的變差(EV)，事實上它是從規(guī)定的

40、測量事實上它是從規(guī)定的測量條件下，連續(xù)試驗得到的普通原因條件下，連續(xù)試驗得到的普通原因(隨機誤差隨機誤差)變差。變差。n 當測量環(huán)境是固定的，并且被規(guī)定了（即固定的零件、儀當測量環(huán)境是固定的，并且被規(guī)定了（即固定的零件、儀器、標準、方法、操作者、環(huán)境和假設）時，對于重復性器、標準、方法、操作者、環(huán)境和假設）時，對于重復性最好的定義是系統(tǒng)內(nèi)部變差。最好的定義是系統(tǒng)內(nèi)部變差。重復性重復性參考值參考值MSA-MSA-溫林華溫林華 5555 影響重復性的原因影響重復性的原因n 零件零件(樣品樣品)：形狀、位置、表面加工、錐度、樣：形狀、位置、表面加工、錐度、樣品一致性；品一致性；n 儀器：修理、磨損、

41、設備或夾緊裝置故障、質(zhì)量儀器：修理、磨損、設備或夾緊裝置故障、質(zhì)量差或維護不當；差或維護不當；n 基準基準：質(zhì)量、質(zhì)量、級別、磨損級別、磨損；n 方法：在設置、技術(shù)、零件調(diào)整、夾持、夾緊、方法：在設置、技術(shù)、零件調(diào)整、夾持、夾緊、點密度的變差；點密度的變差；n 評價人：技術(shù)、職位、缺乏經(jīng)驗、操作技能評價人：技術(shù)、職位、缺乏經(jīng)驗、操作技能/培培訓、感覺、疲勞；訓、感覺、疲勞；MSA-MSA-溫林華溫林華 5656 n環(huán)境：溫度、濕度、振動、亮度、清潔度環(huán)境：溫度、濕度、振動、亮度、清潔度的短期起伏變化；的短期起伏變化；n違背假定：穩(wěn)定、正確操作；違背假定：穩(wěn)定、正確操作；n儀器設計或方法缺乏穩(wěn)定

42、性，一致性不好儀器設計或方法缺乏穩(wěn)定性，一致性不好；n應用錯誤的量具；應用錯誤的量具；n(量具或零件量具或零件)變形、硬度不足；變形、硬度不足；n應用應用零件尺寸、位置、操作者技能、零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察誤差疲勞、觀察誤差(易讀性、視差易讀性、視差)。 MSA-MSA-溫林華溫林華 5757 n 再現(xiàn)性：由不同的評價人，采用相同的測量儀器，測量再現(xiàn)性：由不同的評價人，采用相同的測量儀器，測量同一零件的同一特性時測量平均值的變差；同一零件的同一特性時測量平均值的變差；n 傳統(tǒng)上，把再現(xiàn)性看作傳統(tǒng)上，把再現(xiàn)性看作“評價人之間評價人之間”的變差的變差(AV)；n 再現(xiàn)性也被看作是系統(tǒng)

43、之間或測量條件之間的平均變差再現(xiàn)性也被看作是系統(tǒng)之間或測量條件之間的平均變差；n ASTM的定義，不僅包括評價人不同，而且量具、實驗的定義，不僅包括評價人不同，而且量具、實驗室和環(huán)境室和環(huán)境(溫度、濕度溫度、濕度)也不同，同時再現(xiàn)性計算中還包括也不同，同時再現(xiàn)性計算中還包括重復性。重復性。評價人AC再現(xiàn)性再現(xiàn)性BMSA-MSA-溫林華溫林華 5858 影響再現(xiàn)性的潛在原因影響再現(xiàn)性的潛在原因n 零件零件(樣品樣品)之間：使用同樣的儀器、同樣的操作者和方法之間：使用同樣的儀器、同樣的操作者和方法時，當測量零件的類型為時，當測量零件的類型為A、B、C時的均值差；時的均值差；n 儀器之間：同樣的零件

44、、操作者和環(huán)境，使用儀器儀器之間：同樣的零件、操作者和環(huán)境，使用儀器A、B、C等的均值差。在這種研究情況下，再現(xiàn)性錯誤常與方法等的均值差。在這種研究情況下，再現(xiàn)性錯誤常與方法/操作者混淆；操作者混淆；n 標準之間；測量過程中不同的設定標準的平均影響；標準之間；測量過程中不同的設定標準的平均影響；n 方法之間：改變點密度、手動與自動系統(tǒng)相比、零件調(diào)整、方法之間：改變點密度、手動與自動系統(tǒng)相比、零件調(diào)整、夾持或夾緊方法等導致的均值差；夾持或夾緊方法等導致的均值差；MSA-MSA-溫林華溫林華 5959 n 評價人評價人(操作者操作者)之間：評價人之間：評價人A、B、C等的培訓、技術(shù)、等的培訓、技術(shù)

45、、技能和經(jīng)驗不同導致的均值差；技能和經(jīng)驗不同導致的均值差；n 環(huán)境之間環(huán)境之間：在第在第1、2、3等時間段內(nèi)測量等時間段內(nèi)測量,由環(huán)境循環(huán)引起由環(huán)境循環(huán)引起的均值差的均值差；n 違背研究中的假定；違背研究中的假定；n 儀器設計或方法缺乏穩(wěn)健性儀器設計或方法缺乏穩(wěn)健性；n 操作者培訓效果操作者培訓效果; n 應用應用零件尺寸、位置、觀察誤差零件尺寸、位置、觀察誤差(易讀性、視差易讀性、視差)。MSA-MSA-溫林華溫林華 6060 穩(wěn)穩(wěn) 定定 性性 穩(wěn)定性穩(wěn)定性( (或漂移或漂移):):是測量系統(tǒng)在某一段時間內(nèi)，測量同一是測量系統(tǒng)在某一段時間內(nèi)，測量同一基準或零件的單一特性時獲得的測量總變差?；?/p>

46、準或零件的單一特性時獲得的測量總變差。 或者說是偏倚隨時間的變化。或者說是偏倚隨時間的變化。時間參考值（基準值）MSA-MSA-溫林華溫林華 6161 影響穩(wěn)定性的原因影響穩(wěn)定性的原因n 儀器需要校準，儀器需要校準，校準時間間隔要縮短校準時間間隔要縮短；n 儀器、設備或夾緊裝置的儀器、設備或夾緊裝置的磨損磨損；n 正常老化正常老化/ /退化；退化；n 缺乏維護缺乏維護通風、動力、液壓、過濾器、腐通風、動力、液壓、過濾器、腐蝕、銹蝕、清潔蝕、銹蝕、清潔；n 磨損或損壞基準，基準出現(xiàn)誤差；磨損或損壞基準，基準出現(xiàn)誤差；n 校準不當校準不當/ /調(diào)整基準的調(diào)整基準的使用不當使用不當；n 儀器質(zhì)量差儀

47、器質(zhì)量差 設計或一致性不好；設計或一致性不好；MSA-MSA-溫林華溫林華 6262 n 儀器設計或方法缺乏儀器設計或方法缺乏穩(wěn)健性穩(wěn)健性；n 不同的測量方法不同的測量方法設置、設置、安裝、夾緊、技術(shù)；安裝、夾緊、技術(shù)；n ( (量具或零件量具或零件) )變形；變形；n 環(huán)境變化環(huán)境變化溫度、濕度、振動、清潔度溫度、濕度、振動、清潔度；n 違背假定違背假定, ,在應用常量上出錯在應用常量上出錯；n 應用應用零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯誤觀察錯誤( (易讀性、視差易讀性、視差) )。MSA-MSA-溫林華溫林華 6363 n 線性線性:在設備的預期操

48、作在設備的預期操作( (測量測量) )范圍內(nèi)偏倚的不同范圍內(nèi)偏倚的不同。線性也線性也可以被認為關(guān)于偏倚大小的變化可以被認為關(guān)于偏倚大小的變化。n 線性誤差的可能原因同穩(wěn)定性線性誤差的可能原因同穩(wěn)定性偏倚偏倚值值N基準值基準值零偏倚線零偏倚線觀觀測測值值基準值基準值觀觀測測值值基準值基準值觀觀測測值值線性線性非常量偏倚非常量偏倚常量偏倚常量偏倚值值1偏倚偏倚零偏倚零偏倚基準值基準值基準值基準值觀觀測測值值 |基基準準值值基準值基準值正偏倚正偏倚負偏倚負偏倚觀測值觀測值 觀測值觀測值MSA-MSA-溫林華溫林華 6464 七、測量系統(tǒng)分析 測量系統(tǒng)分析的目的是了解測量系統(tǒng)測量系統(tǒng)分析的目的是了解測

49、量系統(tǒng)變差的原因。除了分析變差的五種類型外，變差的原因。除了分析變差的五種類型外，還要分析測量系統(tǒng)的分辨力。測量系統(tǒng)分還要分析測量系統(tǒng)的分辨力。測量系統(tǒng)分析的前提是被測零件不受測量改變或破壞。析的前提是被測零件不受測量改變或破壞。 MSA-MSA-溫林華溫林華 6565 測量系統(tǒng)分析的準備測量系統(tǒng)分析的準備實施研究之前的典型準備如下：實施研究之前的典型準備如下：n確定使用的方法。如：確定使用的方法。如：通過目視觀察或量具研究來確定評價人在校準通過目視觀察或量具研究來確定評價人在校準或使用儀器中產(chǎn)生影響。或使用儀器中產(chǎn)生影響。有些測量系統(tǒng)的再現(xiàn)性影響可忽略，如按按鈕，有些測量系統(tǒng)的再現(xiàn)性影響可忽

50、略，如按按鈕，打印出一個數(shù)據(jù)。打印出一個數(shù)據(jù)。MSA-MSA-溫林華溫林華 6666 n評價人的數(shù)量、樣品數(shù)量及重復讀數(shù)次數(shù)評價人的數(shù)量、樣品數(shù)量及重復讀數(shù)次數(shù)應預先確定。應考慮的因素應預先確定。應考慮的因素:關(guān)鍵尺寸需要更多的零件關(guān)鍵尺寸需要更多的零件/試驗。試驗。零件結(jié)構(gòu)大或重者可規(guī)定較少樣品和較多試驗零件結(jié)構(gòu)大或重者可規(guī)定較少樣品和較多試驗。 n評價人應從日常操作該儀器的人中選擇。評價人應從日常操作該儀器的人中選擇。MSA-MSA-溫林華溫林華 6767 n樣品的選擇應具有代表性。樣品的選擇應具有代表性。對于產(chǎn)品控制，測量結(jié)果和判斷準則用于確定：對于產(chǎn)品控制，測量結(jié)果和判斷準則用于確定：

51、“相對特性規(guī)范確定合格或不合格相對特性規(guī)范確定合格或不合格”( (如如100%100%檢驗或抽樣檢驗或抽樣) )，選擇的樣本，選擇的樣本( (或標準或標準) )不需要覆不需要覆蓋整個過程范圍；蓋整個過程范圍；對于過程控制，測量結(jié)果和判斷準則用于確定：對于過程控制，測量結(jié)果和判斷準則用于確定：“過程穩(wěn)定性、方向和符合自然過程變過程穩(wěn)定性、方向和符合自然過程變差差”( (如如SPCSPC、過程監(jiān)視、能力及過程改進、過程監(jiān)視、能力及過程改進) )，樣本要覆蓋整個過程變差；樣本要覆蓋整個過程變差；MSA-MSA-溫林華溫林華 6868 n 儀器的分辨力應至少直接讀取特性的預期過程變儀器的分辨力應至少直

52、接讀取特性的預期過程變差的差的1/10；n 確保測量方法確保測量方法(如，評價人和儀器如，評價人和儀器)正在測量特性正在測量特性的尺寸并遵守規(guī)定的測量程序。的尺寸并遵守規(guī)定的測量程序。n 在制定第在制定第1階段或第階段或第2階段試驗計劃時，應考慮：階段試驗計劃時，應考慮：評價人對測量過程有否影響？評價人對測量過程有否影響？評價人對測量設備的校準是否可能是引起變差的一個評價人對測量設備的校準是否可能是引起變差的一個顯著原因？顯著原因？要求有多少樣品和重復讀數(shù)？要求有多少樣品和重復讀數(shù)？MSA-MSA-溫林華溫林華 6969 分辨力的確定分辨力的確定n分辨力：是儀器可以探測到并如實顯示的分辨力：是

53、儀器可以探測到并如實顯示的參考值的變化量，也稱為可讀性或分辨率參考值的變化量，也稱為可讀性或分辨率。測量系統(tǒng)的分辨力：是指測量系統(tǒng)檢出測量系統(tǒng)的分辨力：是指測量系統(tǒng)檢出并如實指出被測特性微小變化的能力。并如實指出被測特性微小變化的能力。測量系統(tǒng)可接受的分辨力：是能夠測出測量系統(tǒng)可接受的分辨力：是能夠測出過程的變差，包括特殊原因變差，圖過程的變差，包括特殊原因變差，圖7-1過程分布的分組數(shù)（過程分布的分組數(shù)（ndc）可說明分辨力）可說明分辨力的概念；的概念；MSA-MSA-溫林華溫林華 7070 可視分辨力：測量儀器的最小增量?？梢暦直媪Γ簻y量儀器的最小增量。建議可視分辨力應小于等于過程變差建議

54、可視分辨力應小于等于過程變差6倍的十倍的十分之一。即分之一。即 分辨力不足可在控制圖極差圖分辨力不足可在控制圖極差圖(圖圖7-2)中表現(xiàn)出中表現(xiàn)出來：來： 極差圖控制限內(nèi)，可能有極差圖控制限內(nèi)，可能有13個極差值；個極差值； 可能有可能有4個極差值在控制限內(nèi)，且個極差值在控制限內(nèi)，且1/4的極差值為零。的極差值為零。6 10可視分辨力可視分辨力MSA-MSA-溫林華溫林華 7171 過程分布的分組過程分布的分組(級級)數(shù)數(shù)(ndc)MSA-MSA-溫林華溫林華 7272 0.145 0.140 0.135 樣本均值樣本均值0 5 10 15 20 25 0.02 0.010.00樣本極差樣本極

55、差0 5 10 15 20 250.145 0.140 0.135 樣本均值樣本均值0.00 0.01 0.02 樣本極差樣本極差UCL=0.1444Mean=0.1397LCL=0.1350LCL=0.01717R=0.00812LCL=0UCL=0.1438Mean=0.1398LCL=0.1359LCL=0.01438R=0.0068LCL=0控制圖控制圖 分辨率分辨率=0.001 X- R 控制圖控制圖 分辨率分辨率=0.01 X- R MSA-MSA-溫林華溫林華 7373 關(guān)于分辨力的說明關(guān)于分辨力的說明 如果測量系統(tǒng)沒有足夠的分辨力，它可能不是識如果測量系統(tǒng)沒有足夠的分辨力，它可

56、能不是識別過程變差或定量表示單個零件特性值的合適系別過程變差或定量表示單個零件特性值的合適系統(tǒng)；應該選擇更好的測量系統(tǒng)。統(tǒng)；應該選擇更好的測量系統(tǒng)。 如果不能測定出過程變差，這種分辨力用于分析如果不能測定出過程變差，這種分辨力用于分析是不可接受的，如果不能測定出特殊原因的變差，是不可接受的，如果不能測定出特殊原因的變差，他用于控制也是不可接受的。他用于控制也是不可接受的。MSA-MSA-溫林華溫林華 7474 計量型測量系統(tǒng)研究指南計量型測量系統(tǒng)研究指南n確定穩(wěn)定性的指南確定穩(wěn)定性的指南n區(qū)分兩種穩(wěn)定性區(qū)分兩種穩(wěn)定性隨時間變化系統(tǒng)偏倚的總變差；隨時間變化系統(tǒng)偏倚的總變差；統(tǒng)計穩(wěn)定，包含重復性、

57、偏倚、一般過程等。統(tǒng)計穩(wěn)定，包含重復性、偏倚、一般過程等。n研究測量穩(wěn)定性的方法研究測量穩(wěn)定性的方法:應用控制圖技術(shù)。應用控制圖技術(shù)。取一樣本并建立基準值。如不可獲得，選擇一取一樣本并建立基準值。如不可獲得，選擇一個落在產(chǎn)品測量中程數(shù)的生產(chǎn)零件，為標準樣個落在產(chǎn)品測量中程數(shù)的生產(chǎn)零件，為標準樣本。本。MSA-MSA-溫林華溫林華 7575 分別對每個標準樣本測量并繪制控制圖。分別對每個標準樣本測量并繪制控制圖。定期定期(天，周天，周)測量標準樣本測量標準樣本35次。次。 應在不同的時間讀數(shù)，以代表測量系統(tǒng)的實際使應在不同的時間讀數(shù)，以代表測量系統(tǒng)的實際使用情況，記錄在一天中預熱、周圍環(huán)境和其它

58、因素的用情況，記錄在一天中預熱、周圍環(huán)境和其它因素的變化。變化。n 將數(shù)據(jù)按時間順序畫在將數(shù)據(jù)按時間順序畫在 控制圖上。控制圖上。X-R或或X-S MSA-MSA-溫林華溫林華 7676 為了確定一個新的測量裝置穩(wěn)定性是否可接受，工藝小組：為了確定一個新的測量裝置穩(wěn)定性是否可接受，工藝小組：n 選擇樣本：在生產(chǎn)測量的中程數(shù)附近選擇了一個零件；選擇樣本：在生產(chǎn)測量的中程數(shù)附近選擇了一個零件；n 確定其基準值：在測量實驗室中測確定其基準值：在測量實驗室中測10次得均值為次得均值為6.01；n 測量頻次：測量頻次：5次次/班，共測班，共測4周周(20個子組個子組)； UCL=6.2976.021LC

59、L=5.746.0樣本均值樣本均值 0 10 201.00.50.0樣本極樣本極 差差UCL=1.010LCL=00.4779控制圖分析顯示：測量過程是穩(wěn)定的?？刂茍D分析顯示：測量過程是穩(wěn)定的。 圖，如下圖。圖，如下圖。n 收集數(shù)據(jù)，做收集數(shù)據(jù)，做 XRMSA-MSA-溫林華溫林華 7777 偏倚分析指南偏倚分析指南n 做法做法獲取一個樣本并建立相對于可溯源標準的基準值獲取一個樣本并建立相對于可溯源標準的基準值:u如得不到，選擇一個落在生產(chǎn)測量的中程數(shù)的生產(chǎn)零件，作為如得不到，選擇一個落在生產(chǎn)測量的中程數(shù)的生產(chǎn)零件，作為標準樣本；標準樣本；u在工具室測量該

60、零件在工具室測量該零件n10次，并計算均值，作為次，并計算均值，作為“基準值基準值”；讓一個評價人以通常的方法測量該樣本讓一個評價人以通常的方法測量該樣本10次以上。次以上。計算測量值的均值計算測量值的均值觀測平均值觀測平均值n 計算和結(jié)果分析計算和結(jié)果分析 偏倚偏倚=觀測平均值觀測平均值- -基準值基準值 偏倚偏倚過程變差過程變差 偏倚占過程變差百分比偏倚占過程變差百分比= 100%MSA-MSA-溫林華溫林華 7878 重復性分析重復性分析 造成重復性誤差的兩個一般原因是：造成重復性誤差的兩個一般原因是： 儀器自身的變差儀器自身的變差 零件在儀器中的位置零件在儀器中的位置 重復性的確定重復性的確定 在極差圖受控的情況下