測量系統(tǒng)分析文件

1、測量系統(tǒng)分析Measurement Systems Analysis一、測量系統(tǒng)所應具有之統(tǒng)計特性 測量系統(tǒng)必須處于統(tǒng)計操縱中，這意味著測量系統(tǒng)中的變差只能是由于一般緣故而不是由于專門緣故造成的。這可稱為統(tǒng)計穩(wěn)定性 。測量系統(tǒng)的變差必須比制造過程的變差小 。變差應小于公差帶 。測量精度應高于過程變差和公差帶兩者中精度較高者，一般來講，測量精度是過程變差和公差帶兩者中精度較高者的十分之一 。測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性可能隨被測項目的改變而變化。若確實如此，則測量系統(tǒng)的最大的變差應小于過程變差和公差帶兩者中的較小者 。二、標準 國家標準 第一級標準(連接國家標準和私人公司、科研機構等) 第二級標準(從第一級

2、標準傳遞到第二級標準)工作標準(從第二級標準傳遞到工作標準) 三、測量系統(tǒng)的評定 測量系統(tǒng)的評定通常分為兩個時期，稱為第一時期和第二時期 第一時期：明白該測量過程并確定該測量系統(tǒng)是否滿足我們的需要。第一時期試驗要緊有二個目的 ：確定該測量系統(tǒng)是否具有所需要的統(tǒng)計特性，此項必須在使用前進行 。發(fā)覺哪種環(huán)境因素對測量系統(tǒng)有顯著的阻礙，例如溫度、濕度等，以決定其使用之空間及環(huán)境 。第二時期的評定 目的是在驗證一個測量系統(tǒng)一旦被認為是可行的，應持續(xù)具有恰當的統(tǒng)計特性 。常見的確實是“量具R&R”是其中的一種型式 。四、各項定義 量具: 任何用來獲得測量結果的裝置，包括用來測量合格/不合格的裝置 。測量

3、系統(tǒng)：用來獲得表示產品或過程特性的數值的系統(tǒng)，稱之為測量系統(tǒng)。測量系統(tǒng)是與測量結果有關的儀器、設備、軟件、程序、操作人員、環(huán)境的集合。量具重復性：指同一個評價人，采納同一種測量儀器，多次測量同一零件的同一特性時獲得的測量值（數據）的變差。量具再現(xiàn)性：指由不同的評價人，采納相同的測量儀器，測量同一零件的同一特性時測量平均值的變差。穩(wěn)定性：指測量系統(tǒng)在某持續(xù)時刻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。偏倚:指同一操作人員使用相同量具，測量同一零件之相同特性多次數所得平均值與采納更周密儀器測量同一零件之相同特性所得之平均值之差，即測量結果的觀測平均值與基準值的差值，也確實是我們通常所稱的

4、“準確度”線性：指測量系統(tǒng)在預期的工作范圍內偏倚的變化。五、分析時機 新生產之產品PV有不同時 新儀器，EV有不同時 新操作人員，AV有不同時 易損耗之儀器必須注意其分析頻率 。R&R之分析 決定研究要緊變差形態(tài)的對象 .使用全距及平均數或變差數分析方法對量具進行分析 .于制程中隨機抽取被測定材料需屬統(tǒng)一制程 .選2-3位操作員在不知情的狀況下使用校驗合格的量具分不對10個零件進行測量, 測試人員將操作員所讀數據進行記錄, 研究其重復性及再現(xiàn)性(作業(yè)員應熟悉并了解一般操作程序, 幸免因操作不一致而阻礙系統(tǒng)的可靠度)同時評估量具對不同操作員熟練度. 針對重要特性(尤指是有專門符號指定者)所使用量

5、具的精確度應是被測量物品公差的1/10, (即其最小刻度應能讀到1/10過程變差或規(guī)格公差較小者; 如: 過程中所需量具讀數的精確度是0.01m/m, 則測量應選擇精確度為0.001m/m), 以幸免量具的鑒不力不足，一般之特性者所使用量具的精確度應是被測量物品公差的1/5。 試驗完后, 測試人員將量具的重復性及再現(xiàn)性數據進行計算如附件一(R&R數據表), 附件二(R&R分析報告), 依公式計算并作成-R管制圖或直接用表計算即可 結果分析 :當重復性(AV)變差值大于再現(xiàn)性(EV)時 .量具的結構需在設計增強.量具的夾緊或零件定位的方式(檢驗點)需加以改善 .量具應加以保養(yǎng).當再現(xiàn)性(EV)變

6、差值大于重復性(AV)時 .作業(yè)員對量具的操作方法及數據讀取方式應加強教育, 作業(yè)標準應再明確訂定或修訂 .可能需要某些夾具協(xié)助操作員, 使其更具一致性的使用量具 .量具與夾治具校驗頻率于入廠及送修糾正后須再做測量系統(tǒng)分析, 并作記錄 .測量系統(tǒng)R & R分析（均值極差法）那個地點介紹常用的均值極差法，用來研究測量系統(tǒng)的雙性：R & R。它也稱大樣法（Long Method）。研究R & R的前提是測量系統(tǒng)差不多過校準，而其偏倚、線性及穩(wěn)定性差不多過評價并認為可同意。以下舉一典型情況講明此方法1 確定M名操作者A、B、C，選定N個被測零件，按1、2、，編號。被選定零件盡可能反映整個過程的變差。

7、1.1 測取數據：A以隨機順序測取所有數據并記錄之，B、C：在不知他人測量結果的前提下，以同樣方法測量各零件的數據并記錄之。再以隨機順序重復上述測量r次(如23次)。2 數據處理2.1 極差計算2.2 均值計算3 結果分析以下計算的變差均以99%的正態(tài)概率為基礎，即變差=5.15。3.1 重復性3.2 再現(xiàn)性3.3 測量系統(tǒng)雙性（R & R）3.4 零件變差3.5 總變差3.6 各變差占總變差的百分比%AV=AV/TV X 100%R&R=R&R/TV X 100%PV=PV/TV X 100%EV=EV/TV X 100%應同時將EV、AV、R&R各值與公差帶寬度比較，得出各變差占公差帶的百

8、分比。%R&R可同意的條件是：30%不可同意，應改進。量具重復性和再現(xiàn)性(R&R)的可同意性準則：數值10%的誤差測量系統(tǒng)可同意 .10%數值30%的誤差測量系統(tǒng)不能同意, 須予以改進. 進行各種勢力發(fā)覺問題并改正，必要時更換量具或對量具重新進行調整, 并對往常所測量的庫存品再抽查檢驗, 如發(fā)覺庫存品已超出規(guī)格應立即追蹤出貨通知客戶, 協(xié)調處理對策 .習題：XYZ公司依照操縱打算中要求針對游標卡尺作R&R分析，選定3名操作者A、B、C，選定10個被測零件，按1、2、10編號，其所測結果均記錄在表17-2中，請依照該表所測結果計算：EV=?,AV=?,R&R=?,PV=?,TV=?,%EV=?,

9、%AV=?,%R&R=?,%PV=?,依照%R&R的計算結果請判定此游標卡尺是否符合要求？穩(wěn)定性分析之執(zhí)行 :選取一個樣品, 并建立可追溯標準之真值或基準值, 若無樣本則可從生產線中取一個落在中心值域的零件, 當成標準值, 且應針對預期測試值的最低值，最高值及中程數的標準各取得樣本或標準件, 并對每個樣本或標準件單獨測量并繪制操縱圖.(因此可能是須做三張操縱圖來管制儀器之高、中、低各端，但一般而言，只需做中間值那個就能夠了)定期(時、天、周)對標準件或樣本測量35次. 注意, 決定樣本量及頻度的考慮因素應包括要求多長時刻重新校正或修理次數, 測量系統(tǒng)使用的頻度與操作環(huán)境(條件)等. 將測量(數

10、據)值標記在X-R CHART 或XS CHART上. 計算管制界限, 確定每個曲線的操縱限并按標準圖推斷失控或不穩(wěn)定狀態(tài) 。計算標準差, 并與測量過程偏差相比較, 以評估測量系統(tǒng)的重復性是否適于應用.不能夠發(fā)生此項之標準大于過程標準差之現(xiàn)象，假如有發(fā)生此現(xiàn)象，代表測量之變異大于制程變異，此項儀器是不可同意的 。穩(wěn)定性之判定：穩(wěn)定性之判定一般之方式和操縱圖之判定方式是一致的，(一)不能夠有點子超出操縱界限，(二)不能夠有連續(xù)三點中有二點在A區(qū)或A區(qū)以外之位置，(三)不能夠有連續(xù)五點中有四點在B區(qū)或B區(qū)以外之位置，(三)不可有連續(xù)八點在操縱圖之同一側，(四)不能夠有連續(xù)七點持續(xù)上升或下降之情形；

11、假如有以上之情形，代表儀器已不穩(wěn)定，須做維修或調整，維修及調整完后須再做校正以及穩(wěn)定性之分析 。偏倚分析之執(zhí)行 :獨立取樣法 :選取一個樣品, 并建立可追溯標準之真值或基準值, 若無樣本則可從生產線中取一個落在中心值域的零件, 當成標準值, 且應針對預期測試值的最低值，最高值及中程數的標準各取得樣本或標準件,每個樣本都要求單獨分析，并對每個樣本或標準件測量10次, 計算其平均值, 將其當成 “基準值” .由一位作業(yè)者以常規(guī)方式對每個樣本或標準件測量10次. 并計算出平均值, 此值為 “觀測平均值” .計算偏倚 :偏倚= 觀看平均值 基準值 制程變異= 6 假如需要一個指數，把偏倚乘以100再除

12、以過程變差(或公差)，就把偏倚轉化為過程變差(或公差)的百分比，偏倚占過程變差的百分比計算如下：偏倚%=100(偏倚)/過程變差 偏倚占公差百分比采納同樣方法計算，式中用公差代替過程變差。判定:針對偏倚之部份，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%；應依據儀器之使用目的來講明其同意之緣故。 其偏倚%大于30%者，此項儀器不適合使用。 假如偏倚較大，查找以下可能的緣故：標準或基準值誤差，檢驗校準程序。儀器磨損，要緊表現(xiàn)在穩(wěn)定性分析上，應制定維護或重新修理的打算。制造的儀器尺寸不對。儀器測量了錯誤的特性。儀器校準不正確，復查校準方法。評價人員操作儀器不當，復查檢

13、驗方法。儀器修正計算不正確。線性分析之執(zhí)行 獨立取樣法 :針對產品所須使用之范圍，利用標準件或產品樣本(一般區(qū)分為五個等分，其范圍須包括產品之規(guī)格公差之范圍)來做儀器之線性分析，假如是采納標準件須有真值，假如是使用產品樣本時，則這些的產品樣本須先經周密測量十次以上，再予以平均，以此當做是真值或基準值 。由一位作業(yè)者以常規(guī)方式對每個樣本或標準件測量10次. 并計算出平均值, 此值為 “觀看平均值” .計算偏倚 :偏倚= 觀看平均值 基準值 過程變差= 6繪圖 :X軸=基準值 Y軸= 偏倚 其方程式為: y=a+bx 再分不計算其 截距，斜率，擬合優(yōu)度，線性，線性%等 判定 :針對重要特性其線性度

14、%5% 一般特性其線性度%10%以上者判為不合格，此項之儀器不適合使用。假如測量系統(tǒng)為非線性，查找以下可能緣故：在工作范圍內上限或下限內儀器沒有正確校準最小或最大值校準量具的誤差磨損的儀器儀器固有的設計特性何謂計數型量具 確實是把各個零件與某些指定限值相比較，假如滿足限值則同意該零件否則拒收。 計數型量具不能象計量型量具指示一個零件多幺好或多幺壞，它只能指示該零件被同意依舊拒收。 小樣法之做法 先選取二十個零件來進行。 選取二位評價人以一種能防止評價人偏倚的方式兩次測量所有零件。 在選取二十個零件時，必須有一些零件稍許高或低于規(guī)范限值。 所有的測量結果(每個零件測四次)一致則同意該量具，否則應

15、改進或重新評價該量具，假如不能改進該量具，則不能被同意同時應找到一個可同意之替代測量系統(tǒng)。 大樣法 關于某計數型量具，用量具特性曲線(GPC)的概念來進行量具研究，GPC是用于評價量具的重復性和偏倚 。這種量具研究可用于單限值和雙限值量具 。關于雙限值量具，假定誤差是線性一致的，只需檢查一個限值 。大樣法之做法 一般地，計數型量具研究包括獲得多個被選零件的基準值。這些零件通過多次(m)評價，連同同意總次數(a)，逐個零件地記錄，從這些結果就能可能重復性和偏倚 。第一步驟選取零件。最全然的是已知研究中所用零件的基準值。應盡可能按實際情況等間隔選取八個零件，其最大和最小值應代表該過程范圍八個零件必須用量具測量m=20，并記錄同意的次數(a) 。第二步驟關于整個研究，最小的零件必須a=0，最大的零件a=20，記錄同意的次數(a)。其余1a19 。假如不滿足這些準則，必須用量具測量更多的已知其