五大工具-MSA-64p

1、上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltdMeasurement System Analysis測量系統(tǒng)分析測量系統(tǒng)分析Third Edition有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd本手冊的

2、目的是為評定測量系統(tǒng)的質量提供指南。主要關注:是對每一個零件能重復讀數的測量系統(tǒng)。測量系統(tǒng)分析方法,需要顧客批準。(更復雜的,不常見的情況,本手冊未討論。)有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd第一章 MSA的基本術語和概念一、測量數據的用途： 測量就是為了獲得數據，并依據測量數據調整制造過程。 確定兩個或更多變量之間是否存在重要關系。 統(tǒng)計質量管理都是以數據為基礎

3、的。 應用以數據為基礎的方法的收益，在很大程度上決定于所用 數據的質量。如果測量數據的質量高，這一方法的收益可能很 高，如果測量數據的質量低，則這一方法的收益可能很低。為確 保應用測量數據所得到的收益大于獲得它們所花的費用，就必須 把注意力集中在數據的質量上。有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd二、測量數據的質量測量數據的質量由在穩(wěn)定條件下運行的某一測量系統(tǒng)得到的

4、多次測量結果的統(tǒng)計特性確定。如果測量數據與標準值很接近，則可以說這些測量數據的質量質量“高高”；如果測量數據遠離標準值，則可以說這些測量數據的質量質量“低低”；低質量數據最普通的原因之一是數據變差太大數據變差太大。表征數據質量的最通用的統(tǒng)計特性是測量系統(tǒng)獲得的數據的偏倚和方差偏倚和方差，所謂偏倚的特性，是指數據相對于基準值的位置，而所謂方差的特性，是指數據的分布寬度。最理想的數據是零偏倚和零方差零偏倚和零方差。低質量的數據最通常的原因之一是數據變差太大。低質量的數據最通常的原因之一是數據變差太大。一組測量的變差大多是由于測量系統(tǒng)和它的環(huán)境之間的交互作用造成的。如果交互作用產生太大的變差，那么數

5、據的質量可能會很低以至于數據沒有用。管理一個測量系統(tǒng)的許多工作是監(jiān)視和控制測量變差，這就是說，應著重研究掌握環(huán)境對測量系統(tǒng)的影響，以使測量系統(tǒng)產生可接受的數據。 有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd三、三、MSA的目的的目的確信測量系統(tǒng)處于統(tǒng)計控制中處于受控狀態(tài)；確信測量系統(tǒng)盡可能產生理想的測量結果；可靠評定接受新測量設備的準則；評價懷疑有缺陷的量具的根據；維修前

6、后測量設備的比較。即：介紹選擇各種方法來評定測量系統(tǒng)的質量，分析測量系統(tǒng)在工作時產生的變差是否可以被接受。四、四、MSA的相關術語介紹的相關術語介紹測量：給具體事物賦值以表示它們之間關于特定特性上的（大小、多少）關系。賦值過程為測量過程；賦值結果為數據；測量過程可以看作為一個數據制造過程。把測量過程看作為一個數據制造過程很有用，可以用SPC的方法對測量系統(tǒng)進行控制。 有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management

7、Consulting Co ., ltd事物（產品）操作人員操作程序量具軟件設備賦值數據（測量結果）有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd量具：量具：任何用來獲得測量結果的裝置，經常用來特指用在車間的裝置，包括計數型量具，如通止規(guī)。測量系統(tǒng)：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、軟件、人員、環(huán)境和假設的集合。通常研究對象是“

8、控制計劃”當中涉及的測量系統(tǒng)。分辨率、分辨力、可讀性：分辨率、分辨力、可讀性：最小的讀數單位、刻度值。量具的固有特性。1：10的經驗法則。千分尺：0.005、游標卡尺：0.02有效分辨率：有效分辨率：測量系統(tǒng)對過程變差的靈敏度。有用測量輸出信號的最小單位。有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd真值：真值：n 測量過程的目標是零件“真值”，但它永遠也不可能知道是肯定的

9、，然而，通過使用一個基于被很好的規(guī)定了特性操作定義的“基準”值，使用較高級別分辨率的測量系統(tǒng)的結果，且可溯源到NIST，可以使不確定度減小。它是測量過程的目標（大家應盡可能經濟的接近這個值）?；鶞手担夯鶞手担喝藶橐?guī)定的可以接受的值。替代真值。能夠獲得。準確度：準確度：與基準值或真值接近的程度。精確度：精確度：- 每個重復讀書直接的接近程度。比如，CP規(guī)定用0.02的游標卡尺測量SC：50.08的產品長度，為獲得基準值來代替真值，特用0.001的量具來多次重復測量某一產品的該特性，將其測量平均值作為基準值。有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企

10、業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd準確度和精密度：準確度和精密度：精密、準確精密、不準確不精密、準確不精密、不準確有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd位置變差：位置變差：準確度偏倚穩(wěn)定性線性系統(tǒng)變差系統(tǒng)變差：能力性能不確

11、定度寬度變差：寬度變差：重復性再現(xiàn)性GRR精密度有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd偏倚：偏倚：是測量結果的觀測平均值與基準值的差值。基準值，也稱為可接受的基準值或標準值，是充當測量值的偏倚一致認可的基準，一個基準值可以通過采用更高級別的測量設備（例如：計量實驗室或全尺寸檢驗設備）進行多次測量，取其平均值來確定。偏倚基準值觀測平均值線性：線性：線性是在量具預期的工

12、作范圍內，偏倚值的差值。無偏倚有偏倚基準值觀測的平均值有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd穩(wěn)定性：穩(wěn)定性：穩(wěn)定性（漂移），是測量系統(tǒng)在某個持續(xù)時間內測量同一基準或零件的單一特性時獲得的測量值總變差。一個穩(wěn)定的測量過程是關于位置的統(tǒng)計受控。穩(wěn)定性時間2時間1重復性：重復性：重復性是由一個評價人，采用同一種測量儀器，多次測量同一零件的同一特性時獲得的測量值變差。常指設

13、備變差。系統(tǒng)內變差。重復性有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd再現(xiàn)性：再現(xiàn)性：再現(xiàn)性是由不同評價人，采用相同測量儀器，測量同一零件的同一特性時測量平均值的變差。常指評價人變差。系統(tǒng)間變差（條件變差）。再現(xiàn)性操作者A操作者B操作者C有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerMana

14、gementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltdGRR或量具的或量具的R&R：量具的重復性和再現(xiàn)性：測量系統(tǒng)重復性和再現(xiàn)性的合成評估。能力：能力：短期內讀取數據的變異性。性能性能：長期讀取數據的變異性。基于總變差。不確定度：不確定度：關于測量值的數值的估計范圍，相信真值在此范圍內。有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Manageme

15、nt Consulting Co ., ltd第二章 測量系統(tǒng)的基本要求一個理想的測量系統(tǒng)在每次使用時，應只產生“正確”的測量結果。每次測量結果總應該與一個標準相一致。一個能產生理想測量結果的測量系統(tǒng)，應具有零方差、零偏倚和所測的任何產品錯誤分類為零概率的統(tǒng)計特性。當然，具有這樣理想統(tǒng)計特性的測量系統(tǒng)幾乎不存在，因此過程管理者必須采用具有不太理想統(tǒng)計特性的測量系統(tǒng)。一個測量系統(tǒng)的質量由其多次測量數據的統(tǒng)計特性來確定。所謂所謂“好的好的”測量系統(tǒng)，應包括：測量系統(tǒng)，應包括：足夠的分辨率和靈敏度。為了測量的目的，相對于過程變差或規(guī)范控制限，測量的增量應該很小。通常所知的是十進位或10：1法則，表明

16、儀器的分辨率應把公差（過程變差）分為十份或更多。這個規(guī)則是選擇量具期望的實際最低起點。測量系統(tǒng)應該是統(tǒng)計受控的。這意味著在可重復條件下，測量系統(tǒng)的變差只能是由于普通原因而不是特殊原因造成的。這可稱為統(tǒng)計穩(wěn)定性且最好用圖形法來評價，如控制圖，直方圖。有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd對于產品控制，測量系統(tǒng)的變異性與公差相比必須小。依據特性公差評價測量系統(tǒng)。對于過程

17、控制，測量系統(tǒng)的變異性應該顯示有效的分辨率并且與制造過程變差相比要小。根據6過程變差和/或來自MSA研究的總變差來評價測量系統(tǒng)。 測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性可能會隨被測項目的變化而改變。如果是這樣。則測量系統(tǒng)最大的（最壞的）變差應小于過程變差和規(guī)范控制限兩者中的較小者。10,106min6制測T有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd 與所有過程相似，測量系統(tǒng)受隨機和系統(tǒng)變差

18、源影響。這些變差源由普通原因和特殊原因造成。 為了控制測量系統(tǒng)變差 識別潛在的變差源； 排除（可能時）或監(jiān)控這些總變差源。 測量系統(tǒng)的六個基本要素S.W.I.P.E，這可視為全部測量系統(tǒng)的誤差模型。要求理解影響這六個方面的因素，由此可以控制或排除這些因素。S 標準W 工件（如零件）I 儀器M/P 人/程序E 環(huán)境有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltdLSLUSL一個

19、一個“好的好的”零件有時會被判為零件有時會被判為“壞的壞的”（型錯誤，生產者風險型錯誤，生產者風險或誤發(fā)警報）。或誤發(fā)警報）?；蛴杏袃r價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltdUSLLSL一個一個“壞的壞的”零件可能會判為零件可能會判為“好的好的”（型錯誤，消費者風險或漏發(fā)型錯誤，消費者風險或漏發(fā)警報）。警報）?；蛴杏袃r價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企

20、業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd相對于公差，對零件作出錯誤決定的潛在因素只在測量系統(tǒng)誤差與公相對于公差，對零件作出錯誤決定的潛在因素只在測量系統(tǒng)誤差與公差交叉時存在，如圖給出的三個區(qū)分的區(qū)域；差交叉時存在，如圖給出的三個區(qū)分的區(qū)域； ：壞零件總是稱為：壞零件總是稱為“壞的壞的”；：可能作出潛在的錯誤決定；可能作出潛在的錯誤決定；：好零件總是稱為好零件總是稱為“好的好的”；LSLUSL目標目標有有價價值值的的和和可可信信賴

21、賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd對于產品控制，目標值是最大限度地做出正確決定，有兩種選擇：改進生產過程：減少過程的變差，沒有零件產生在區(qū)域；改進測量系統(tǒng)：減少測量系統(tǒng)誤差，從而減少區(qū)域的面積，因此生產的所有零件將在區(qū)域，這樣就可最小限度地降低做出錯誤決定的風險。上述討論假定測量過程是統(tǒng)計受控并且是對準目標（規(guī)格界限）。測量系統(tǒng)的變異性可能影響過程的穩(wěn)定性、目標以及變差的決定。實際和觀測的過

22、程變差之間的基本關系是： 2obs=2actual+ 2msa 其中： 2obs =觀測過程方差 2actual =實際過程方差 2msa =測量系統(tǒng)方差 有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd在評價一個測量系統(tǒng)時，必須考慮三個基本問題：在評價一個測量系統(tǒng)時，必須考慮三個基本問題：1）測量系統(tǒng)必須顯示足夠的靈敏性。首先儀器（和標準）具有足夠的分辨力嗎？分辨力是在設計

23、時確定的，并在選擇一個測量系統(tǒng)時作為基本出發(fā)點?！笆葜啤本褪堑湫偷膽檬纠?，它規(guī)定了儀器的分辨力應能將公差（或過程變差）分成十份或更多份。其次測量系統(tǒng)具有有效的分辨率嗎？與分辨率有關，確定測量系統(tǒng)是否對探測產品或過程變差在一定的應用及環(huán)境下的變化具有靈敏性。2）測量系統(tǒng)必須是穩(wěn)定的。在重復性條件下，測量系統(tǒng)變差只歸因于普通原因而不是特殊原因。測量分析者必須經?？紤]到這一點對實際應用和統(tǒng)計的重要性。3）統(tǒng)計特性（誤差）在預期的范圍內一致，并足以滿足測量的目的（產品控制或過程控制）。 當過程改變或改進時，必須重新評價一個測量系統(tǒng)，以確定其是否達到預期的目的。有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨

24、咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd位置誤差接受準則位置誤差接受準則位置誤差通常是通過分析偏倚和線性來確定的。一般地，一個測量系統(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程序確立的最大允許誤差，那么它是不可接受的。應對該測量系統(tǒng)重新進行校準或偏差校正以盡可能地減少該誤差。寬度誤差接受準則寬度誤差接受準則測量系統(tǒng)變異性是否令人滿意的準則取決于被測測量系統(tǒng)變差所掩蓋的生產制造過程變異性的百

25、分比或零件公差的百分比。對于以分析過程為目的的測量系統(tǒng)，通常單憑經驗來確定測量系統(tǒng)的可接受的準則如下：v誤差低于10通常認為測量系統(tǒng)是可接受的；v誤差在10-30之間，基于應用的重要性、測量裝置的成本、維修成本等方面的考慮，可能是可接受的；v誤差超過30認為是不可接受的，應該做出各種努力來改進測量系統(tǒng)。有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd第三章 測量系統(tǒng)變差的類型

26、測量系統(tǒng)變差（誤差）可以分為五種類型：測量系統(tǒng)變差（誤差）可以分為五種類型： 偏倚、重復性、再現(xiàn)性、穩(wěn)定性和線性。測量系統(tǒng)研究的目的之一是獲得測量系統(tǒng)與其環(huán)境相互作用時測量系統(tǒng)研究的目的之一是獲得測量系統(tǒng)與其環(huán)境相互作用時，有關該系統(tǒng)測量變差大小和類型的信息。，有關該系統(tǒng)測量變差大小和類型的信息。有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd偏倚的定義：偏倚的定義：偏倚是對

27、同樣的零件的同樣特性，真值（基準值）和觀測到的測量平均值的差值。偏倚是測量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差的測量，它影響各種已知的或未知的變差源的綜合影響組成的總誤差。它引起總誤差的原因是在重復采用同樣的測量過程進行測量時，總是趨向于使所有的測量結果發(fā)生持續(xù)的及可預測的偏移。 基準值觀測平均值偏倚有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd偏倚的評價：偏倚的評價：選擇測量系統(tǒng)，明確量具，人

28、員，產品和被測特性；選定具體1個產品及特性，想辦法獲得基準值，如用分辨率高10倍以上的量具進行重復測量，取平均值；讓一個評價人，以通常方式對該產品該特性測量10次以上；對測量數據做直方圖，判斷測量過程有無特殊原因，若有，應予以排除。偏倚觀測平均值基準值可以根據顧客要求的方法對偏倚的可接受性進行評價。有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd下面是其中的一種評價方法：下面

29、是其中的一種評價方法：1、取一個樣本，并建立相對于可溯源標準的基準值。如果得不到，樣本可以選擇一個落在生產測量中程數的生產零件?；鶞手悼梢栽趯嶒炇覘l件下，將樣本放置24小時，進行穩(wěn)定處理，然后利用標準量具（其分辨力應是樣本容差的10倍）進行連續(xù)至少10次的測量，取其平均值作為基準值。2、讓一個評價人，以通常的方法測量樣本10次以上。3、結果分析作圖法：相對于基準值將數據畫出直方圖，用專業(yè)知識確定是否存在特殊原因或出現(xiàn)異常。如果沒有，繼續(xù)分析。4、計算n個讀數的偏倚的均值：nXXnii1偏有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司

30、BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd5、計算可重復性標準偏差：6、計算均值的標準差：7、求顯著水平0.05時的偏倚置信區(qū)間，如果0落在圍繞偏倚值1- 置信區(qū)間以內，則偏倚可以接受。 置信區(qū)間的計算公式： t分布的雙側分位數 查常數表可得。 本例當n15時，0.05， 置信區(qū)間：0.00672.1450.058=(-0.118,0.131) 由于0落在(-0.118,0.131)區(qū)間內（95的置信度）如果顯著水平不是默認值0.05，則必須得到顧客的同意。), 1中查查到，

31、可以從附錄這里)()min()max(*2*2nmgCddxxriirnrb) 1( ntX) 1( nt145. 2) 1(nt有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd第三章 測量系統(tǒng)變差的類型舉例：一個制造工程師在評價一個用來監(jiān)視生產過程的新的測量系統(tǒng)。測量裝置分析表明沒有線性問題，所以工程師只評價了測量系統(tǒng)偏倚。在已記錄過程變差基礎上從測量系統(tǒng)操作范圍內選擇一個

32、零件，這個零件經全尺寸檢驗測量以確定其基準值為6.0。而后這個零件由領班測量15次。有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd第三章 測量系統(tǒng)變差的類型序號測量值偏倚15.8-0.225.7-0.335.9-0.145.9-0.156066.10.176086.10.196.40.4106.30.31160126.10.1136.20.2145.6-0.41560有有價

33、價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd第三章 測量系統(tǒng)變差的類型根據上表可以畫出直方圖如下，從圖中可以看出，分布比較均衡和對稱，表明沒有特殊原因或出現(xiàn)異常情況。012345.6 5.7 5.8 5.9 6.0 6.1 6.2 6.3 6.4有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerMan

34、agementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltdn均值標準偏差均值的標準偏差測量值156.00670.225140.05813rb根據計算公式，可以得出下表的計算結果：X基準值=6.00 =0.05,m=15, g=1, d2*=3.55, d2=2.326t統(tǒng)計量df顯著的t 值(雙尾)偏倚95%的偏倚置信區(qū)間低值高值測量值0.115310.82.2060.0067-0.1215 0.1349因為0落在偏倚置信區(qū)間(-0.1185,0.1319)內，因此工程師可以判定偏倚是可以接受的。有有價價值值的的和和

35、可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd第三章 測量系統(tǒng)變差的類型造成過分偏倚的可能原因是：造成過分偏倚的可能原因是：儀器需要校準；儀器、設備或夾緊裝置的磨損；磨損或損壞的基準，基準出現(xiàn)誤差；校準不當或調整基準的使用不當；儀器質量差設計或一致性不好；線性誤差；應用錯誤的量具；不同的測量方法設置、安裝、夾緊、技術；測量錯誤的特性；（量具或零件）變形；環(huán)境溫度、濕度、振動、清潔的影響；違背假

36、定條件，在應用常量上出錯；應用零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯誤（易讀性、視差）有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd第三章 測量系統(tǒng)變差的類型 穩(wěn)定性（或漂移）是測量系統(tǒng)在某一階段時間內，測量同一基準或零件的單一特性時獲得的測量總變差。換句話說，穩(wěn)定性是偏倚隨時間的變化。時間時間參考值參考值偏倚2偏倚1偏倚2偏倚3有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢

37、詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd第三章 測量系統(tǒng)變差的類型穩(wěn)定性評價：一個過程的穩(wěn)定性可以用控制圖進行評價。1、首先，明確要研究的測量系統(tǒng)，明確量具，人員，產品和被測特性；2、由測量人員對同一樣品同一特性定期進行多次測量，一般每天或每周五次。記錄測量結果。3、將測量數據按照時間順序記錄在控制圖上，如均值極差圖。4、結果分析作圖法：建立控制限并用標準控制圖分析評價失控或不穩(wěn)定狀態(tài)。5、如果測量過程是穩(wěn)定

38、的，說明這段時間測量系統(tǒng)穩(wěn)定。有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd第三章 測量系統(tǒng)變差的類型舉例：穩(wěn)定性舉例：穩(wěn)定性為了確定一個新的測量裝置穩(wěn)定性是否可以接受，工藝小組在生產工藝中程數（落在公差內的零件）附近選擇了一個零件，這個零件被送到測量試驗室，確定基準值為6.01。小組每班測量這個零件5次，共測量4周（20個子組） 。收集所有數據后均值極差圖就作出來了。（見

39、附圖）控制圖分析顯示，測量過程是穩(wěn)定的，因為沒有出現(xiàn)明顯可見的特殊原因影響。有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltdUCL6.2976.021LCL5.746UCL1.0100.4779LCL0.0樣樣本本均均值值樣樣本本極極差差第三章 測量系統(tǒng)變差的類型穩(wěn)定性的均值極差圖穩(wěn)定性的均值極差圖穩(wěn)定性的控制圖分析穩(wěn)定性的控制圖分析有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢

40、詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd第三章 測量系統(tǒng)變差的類型穩(wěn)定性誤差可能的原因包括：穩(wěn)定性誤差可能的原因包括：儀器需要校準，需要減少校準時間間隔；儀器、設備或夾緊裝置的磨損；缺乏維護通風、動力、液壓、過濾器、腐蝕、銹蝕、清潔磨損或損壞的基準，基準出現(xiàn)誤差；校準不當或調整基準的使用不當；儀器質量差設計或一致性不好；儀器設計或方法缺乏穩(wěn)健性；應用錯誤的量具；不同的測量方法設置、安裝、夾緊、技術；（量具或零

41、件）隨零件尺寸變化的變形；環(huán)境溫度、濕度、振動、清潔的影響；違背假定條件，在應用常量上出錯；應用零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯誤（易讀性、視差）有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd線性：在設備的預期操作（測量）范圍內偏倚的不同被稱為線性。線性可被認為是關于偏倚大小的變化。偏倚偏倚1偏倚偏倚2值值1值值N第三章 測量系統(tǒng)變差的類型有有價價值值的的和和可可信

42、信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd偏倚較少偏倚較大觀測的平均值（范圍較低部分）第三章 測量系統(tǒng)變差的類型基準值觀測的平均值（范圍較高部分）有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting

43、Co ., ltd第三章 測量系統(tǒng)變差的類型線性評價：首先確定測量系統(tǒng)、明確量具，人員、多個產品和被測特性；選擇數個零件，由于過程變差，這些零件測量值應覆蓋被研究量具的操作范圍。如對0-25mm的千分尺，可選擇（4、7、9、16、20）mm的零件；在工具室用全尺寸檢驗測量每個零件以確定其基準值，注意零件與工具室環(huán)境溫度的平衡；在與使用環(huán)境相同的環(huán)境下，由通常使用該量具的操作者中的一人對每個零件測量m10次，注意測量時，應隨機地選擇零件，即盲測。研究人員記錄結果；計算每次測量的零件偏倚及零件偏倚均值；在線性圖上畫出單值偏倚和相關基準值的散點；對這些散點進行一元線性回歸，得到回歸方程以及相關系數r

44、；y=ax+b；要求是斜率a越小越好。有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd第三章 測量系統(tǒng)變差的類型10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0-1REFERENCEBIASS = 0.239540 R-Sq = 71.4 % R-Sq(adj) = 70.9 %BIAS = 0.736667 - 0.131667 REFERENCE95% CIRegressio

45、nRegression PlotX123456Y0.0140.0130.0150.0160.0150.017有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd第三章 測量系統(tǒng)變差的類型線性可能的原因是：線性可能的原因是：儀器需要校準，需要減少校準時間間隔；儀器、設備或夾緊裝置的磨損；正常老化或退化；缺乏維護通風、動力、液壓、過濾器、腐蝕、銹蝕、清潔磨損或損壞的基準，基準出現(xiàn)誤差

46、；校準不當或調整基準的使用不當；儀器質量差設計或一致性不好；儀器設計或方法缺乏穩(wěn)健性；不同的測量方法設置、安裝、夾緊、技術；（量具或零件）變形；環(huán)境溫度、濕度、振動、清潔的影響；違背假定條件，在應用常量上出錯；應用零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯誤（易讀性、視差）有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd第三章 測量系統(tǒng)變差的類型重復性： 是由一個評價人，采用同

47、一種測量儀器，多次測量同一零件的同一特性時獲得的測量變差。 它是設備本身固有的變差或性能儀器的變差，是從規(guī)定的測量條件下連續(xù)試驗得到的普通原因變差。重復性有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd第三章 測量系統(tǒng)變差的類型重復性不好的可能原因包括：零件（樣品）內部：形狀、位置、表面加工、錐度、樣品不一致；儀器內部：修理、磨損、設備或夾緊裝置故障，質量差或維護不當；基準內

48、部：質量、級別、磨損；方法內部：在設置、技術、零位調整、夾持、夾緊、點密度的變差；評價人內部：技術、職位、缺乏經驗、操作技能或培訓、感覺、疲 勞；環(huán)境內部：溫度、濕度、振動、亮度、清潔度的短期起伏變化；儀器設計或方法缺乏穩(wěn)健性，一致性不好；應用錯誤的量具；（量具或零件）隨尺寸變化的變形，硬度不足；應用零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯誤（易讀性、視差）有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consu

49、lting Co ., ltd再現(xiàn)性：傳統(tǒng)上把再現(xiàn)性看作“評價人之間的變異性”。再現(xiàn)性是由不同評價人采用相同測量儀器，測量同一零件同一特性時測量平均值的變差。再現(xiàn)性再現(xiàn)性評價人評價人A第三章 測量系統(tǒng)變差的類型評價人評價人C評價人評價人B有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd第三章 測量系統(tǒng)變差的類型再現(xiàn)性錯誤的潛在可能原因包括：零件（樣品）之間：使用同樣的儀器、同

50、樣的操作者和方法時，當測量零件的類型為A、B、C時的均值差；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；基準之間：測量過程中不同的設定標準的平均影響；方法之間：改變點密度，手動與自動系統(tǒng)相比，零點調整，夾持或夾緊方法等導致的均值差；評價人之間：評價人A、B、C等的訓練、技術、技能和經驗不同導致的均值差對于產品及過程資格以及一臺手動測量儀器，推薦進行此研究；環(huán)境之間：在第1、2、3等時間段內測量，由環(huán)境循環(huán)引起的均值差；儀器設計或方法缺乏穩(wěn)健性；操作者訓練效果；（量具或零件）隨尺寸變化的變形，硬度不足；違背假定條件穩(wěn)定、正確操作；應用零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯

51、誤（易讀性、視差）有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd第三章 測量系統(tǒng)變差的類型量具R&R是重復性和再現(xiàn)性合成變差的一個估計。換句話說，GRR等于系統(tǒng)內部和系統(tǒng)之間的方差的總和。2重復2再現(xiàn)2性性GRR有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementCons

52、ultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd第三章 測量系統(tǒng)變差的類型確定重復性和再現(xiàn)性的指南：確定重復性和再現(xiàn)性的指南：可以使用多種不同的技術進行計量型量具的重復性和再現(xiàn)性研究，如極差法、均值極差法、ANOVA（方差分析）法等；上述分析方法在分析中忽略了零件內變差：如錐度、圓度、平面度等；分析方法的假設前提是測量系統(tǒng)是統(tǒng)計穩(wěn)定的；有些過程中，測量系統(tǒng)沒有評價人，如所有零件被同一臺設備處理、固定和測量，則再現(xiàn)性為0，只需進行重復性研究；而當測量系統(tǒng)使用多臺夾具時，再現(xiàn)性就是夾具間的變差；以下重點介紹均值極差法；1、明確要研究

53、的對象，明確測量系統(tǒng)中的人、產品、特性、量具等基本信息；2、獲取若干個零件，零件數n一般大于5，應代表過程變差范圍，特性值不能過于集中。對這些零件進行編號，如1號、2號8號等；3、選擇2-3名評價人，應從日常操作該量具的人員中選擇，如該特性的檢驗員、操作工等；4、由這些評價人對零件進行循環(huán)測量并記錄測量結果，必須采用盲測的方式。有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd

54、第三章 測量系統(tǒng)變差的類型5、如果校準是正常測量系統(tǒng)程序的一部分，應先校準量具。讓評價人A隨機測量這n個零件，將測量結果記在“量具重復性和再現(xiàn)性數據收集表”中；6、對“量具重復性和再現(xiàn)性數據收集表”中的數據進行處理，計算出相關的數據；7、對“量具重復性和再現(xiàn)性數據收集表”中的數據進行處理，畫均值極差圖；8、畫零件評價人平均值控制圖控制限內部區(qū)域表示的是測量靈敏度；因為研究中使用的零件代表過程變差，大約一半或更多的均值應落在控制限外；如果顯示出這種圖形，那么測量系統(tǒng)應該能夠充分探測零件-零件之間的變差，并且測量系統(tǒng)能夠提供對過程分析和過程控制有用的信息；如果低于50點落在控制限外，則測量系統(tǒng)缺乏

55、足夠的分辨率或樣本不能代表期望的過程變差。有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd第三章 測量系統(tǒng)變差的類型9畫重復性極差控制圖：用于確定過程是否受控。重復性極差控制圖的控制限按照以下公式計算：如果所有的極差都受控，則所有的評價人的工作狀態(tài)是相同的。如果有一個評價人極差不受控，說明他的方法與其他人不同；如果所有評價人都不受控，則測量系統(tǒng)對評價人的技術很敏感，需要改善以

56、獲得有用的數據；注意：極差是無序數據，即使圖中各點用線連接起來，也不能用普通的控制圖進行分析。10、如果可能，可以用鏈圖、散點圖、震蕩圖、誤差圖、歸一化直方圖、均值基準值圖、比較圖等進行進一步的分析。RDLCLRDUCLRR34有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd第三章 測量系統(tǒng)變差的類型11、數值的計算 在“量具重復性和再現(xiàn)性數據收集表”中得到的計算結果轉記到“

57、量具重復性和再現(xiàn)性報告”中。按“量具重復性和再現(xiàn)性報告”進行計算，并得出結果。 計算各變差占總變差的百分比 各因素所占的百分比之和將不等于100。GRR低于10通常認為測量系統(tǒng)是可接受的；GRR在10-30之間，基于應用的重要性、測量裝置的成本、維修成本等方面的考慮，可能是可接受的；GRR超過30認為是不可接受的，應該做出各種努力來改進測量系統(tǒng)。EV=100(EV/TV)%AV=100(AV/TV)%GRR=100(GRR/TV)%PV=100(PV/TV)有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManag

58、ementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd第三章 測量系統(tǒng)變差的類型12、數據結果的分析 確定由測量系統(tǒng)可靠地辨別的分級數ndc。這個分級數就是覆蓋預期的產品變差所用不重疊的97置信區(qū)間的數量。 ndc1.41(PV/GRR) ndc應取整數，且應該大于等于5。 作為確定有效分辨率的一種方法。有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Mana

59、gement Consulting Co ., ltd第四章 測量系統(tǒng)變差的類型討論及案例： 1、在什么情況下應開展偏倚、線性、穩(wěn)定性、重復性和再現(xiàn)性變差研究？ 2、練習GRR的分析過程，見案例。有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingShanghai Brainpower Management Consulting Co ., ltd第四章 測量系統(tǒng)變差評估的準備工作當選擇或制定一個評定方法時，一般應考慮的問題包括：試驗中是否應使用諸如那些可溯源到NIST的標準？如

60、果是，什么等級的標準是合適的？對于第二階段進行的試驗，應考慮使用盲測法；試驗成本；試驗所需的時間；第二階段試驗每隔多久進行一次？實施測量系統(tǒng)研究之前的典型準備如下：先計劃將要使用的方法；確定評價人的數量、樣品數量及重復讀數次數，在此選擇中應考慮的因素如下：尺寸的關鍵性關鍵尺寸需要更多的零件和/或試驗，原因是量具研究所需的置信度；零件結構大或重的零件可規(guī)定較少樣品和較多試驗。由于其目的是評價整個測量系統(tǒng)，評價人的選擇應從日常操作該儀器的人中挑選；有有價價值值的的和和可可信信賴賴的的咨咨詢詢顧顧問問上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司上海八賢企業(yè)管理顧問有限公司BrainpowerManagementConsultingSha