測(cè)量系統(tǒng)分析管理程序(共21頁)

1、三級(jí)文件(wnjin)測(cè)量(cling)系統(tǒng)分析管理程序文件(wnjin)編號(hào)：G-YF10-A/0編 制： 張 永審 核：批 準(zhǔn)：生效日期： 年 月 日 修訂日期： 年 月 日 北京國(guó)瑞升科技有限公司文件更改頁文件編號(hào)：CX01-JL07序號(hào)更改日期更改內(nèi)容更改方式更改人審核批準(zhǔn)注：更改方式分類：換行、換頁、換版。三級(jí)文件 測(cè)量系統(tǒng)分析管理程序A北京國(guó)瑞升科技有限公司文件編號(hào)：G-YF10-A/0 頁碼：第1頁 共 13頁測(cè)量(cling)系統(tǒng)分析管理程序目的(md)了解測(cè)量器具量測(cè)的性能(xngnng)，是否能滿足測(cè)量要求。對(duì)新進(jìn)或維修后的量測(cè)設(shè)備，能提供一個(gè)客觀正確的變異分析及評(píng)價(jià)量測(cè)質(zhì)

2、量。應(yīng)用統(tǒng)計(jì)方法來分析測(cè)量系統(tǒng)的再現(xiàn)性及重復(fù)性，作為下列各項(xiàng)事項(xiàng)的參考：試驗(yàn)設(shè)備是否需要校驗(yàn)； 是否可供使用；是否有人為因素造成其失準(zhǔn)； 1.3.4 是否需要修正校驗(yàn)的周期及頻率。范圍適用于公司測(cè)量系統(tǒng)的分析。除客戶特別要求，測(cè)量系統(tǒng)分析（MSA） 只作重復(fù)性和再現(xiàn)性的分析。職責(zé)主管副總經(jīng)理或總經(jīng)理：負(fù)責(zé)對(duì)制定的MSA管理程序進(jìn)行審核和批準(zhǔn)生效，并監(jiān)督各部門的執(zhí)行效果，隨時(shí)檢驗(yàn)，對(duì)該項(xiàng)目產(chǎn)生的有關(guān)技術(shù)成果進(jìn)行評(píng)審。質(zhì)量管理部門負(fù)責(zé)公司MSA工作的推進(jìn)與歸檔管理工作，負(fù)責(zé)公司計(jì)量?jī)x器的定時(shí)校驗(yàn)。技術(shù)研發(fā)部門在設(shè)備進(jìn)行更換或購買新計(jì)量?jī)x器時(shí)，提出該計(jì)量?jī)x器的具體技術(shù)要求。工作程序測(cè)量系統(tǒng)分析的基本

3、概念與原理4.1.1 測(cè)量系統(tǒng)分析是指以統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法來了解測(cè)量系統(tǒng)中的各個(gè)波動(dòng)源，以及它們對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，并給出本測(cè)量系統(tǒng)是否合乎使用要求的判斷。測(cè)量系統(tǒng)波動(dòng)常用的評(píng)估項(xiàng)目為：穩(wěn)定性，偏倚，線性，分辨力，三級(jí)文件 測(cè)量系統(tǒng)分析管理程序A北京國(guó)瑞升科技有限公司文件編號(hào)：G-YF10-A/0 頁碼：第2頁 共 13頁重復(fù)性和再現(xiàn)性。穩(wěn)定性是指測(cè)量系統(tǒng)的各個(gè)計(jì)量特性（主要(zhyo)是指偏倚和精度）在時(shí)間范圍內(nèi)保持恒定的能力。偏倚是指多次測(cè)量理論上的平均值與其參考值之間的差異。線性是指在測(cè)量(cling)系統(tǒng)預(yù)期的量程范圍內(nèi)，各點(diǎn)處的偏倚與參考值呈線性關(guān)系。分辨力是指測(cè)量?jī)x器(yq)能夠讀取的最小

4、測(cè)量單位。重復(fù)性是指由同一測(cè)量人員用同一測(cè)量?jī)x器重復(fù)測(cè)量同一測(cè)量對(duì)象時(shí)所存在的差異。再現(xiàn)性是指由幾個(gè)不同的測(cè)量人員用同一測(cè)量?jī)x器對(duì)同一被測(cè)對(duì)象進(jìn)行測(cè)量時(shí)存在的差異。其中重復(fù)性和再現(xiàn)性一同構(gòu)成了測(cè)量系統(tǒng)精確度分析的內(nèi)容，是測(cè)量系統(tǒng)分析的重點(diǎn)。測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)劃的制訂；4.2.1 確定要采用的研究方法；4.2.2 在考慮如下因素基礎(chǔ)上確定測(cè)量者的數(shù)量、樣件數(shù)量和重復(fù)測(cè)量次 數(shù)。4.2.2.1 特性重要性如研究測(cè)量關(guān)鍵特性的測(cè)量系統(tǒng)需要采用更多的樣件或增加對(duì)每個(gè)樣件的重復(fù)測(cè)量次數(shù)，以保證分析結(jié)果的置信水平。4.2.2.2 被測(cè)對(duì)象的結(jié)果特點(diǎn)對(duì)難以取樣的零件采用較少數(shù)量的樣件，增加對(duì)每個(gè)樣件的重復(fù)測(cè)量次

5、數(shù)來保證分析結(jié)果的置信水平。4.2.3 選擇日常使用過程的測(cè)量系統(tǒng)人員參加研究。4.2.4 在過程中選擇能夠代表過程的整個(gè)工作范圍的樣件。4.2.5 量具最小刻度應(yīng)該不超過預(yù)期的過程變差的十分之一。4.2.6 規(guī)定測(cè)量所應(yīng)遵循的程序，確定要測(cè)量的特性。4.2.7 設(shè)計(jì)測(cè)量系統(tǒng)分析的研究方式。4.2.7.1 確保各次讀數(shù)的統(tǒng)計(jì)獨(dú)立性；4.2.7.2 測(cè)量讀數(shù)應(yīng)該顧及到可能獲得的最接近數(shù)值；4.2.7.3 規(guī)定專人對(duì)測(cè)量系統(tǒng)分析的過程進(jìn)行監(jiān)督；4.2.7.4 每個(gè)測(cè)量者都應(yīng)以同樣的方法和步驟獲取讀數(shù)；三級(jí)文件 測(cè)量系統(tǒng)分析管理程序A北京國(guó)瑞升科技有限公司文件編號(hào)：G-YF10-A/0 頁碼：第3頁

6、 共 13頁測(cè)量系統(tǒng)分析控制點(diǎn)及測(cè)量頻次測(cè)量系統(tǒng)分析控制點(diǎn)流程參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析工具責(zé)任人測(cè)量載體測(cè)試性質(zhì)儀器分析厚度儀千分表RR分析儀器管理員75空白聚酯薄膜（選用同一批次產(chǎn)品）普通光學(xué)測(cè)厚儀RR分析75空白聚酯薄膜（選用同一批次產(chǎn)品）普通粗糙度儀粗糙度RR分析AO3-62B（選用同一批次產(chǎn)品）破壞性電子天平重量RR分析砝碼普通計(jì)量?jī)x器分析頻次(pn c)標(biāo)準(zhǔn)：每年需對(duì)計(jì)量?jī)x器進(jìn)行(jnxng)分析，并要有相應(yīng)的標(biāo)示。當(dāng)使用儀器(yq)的操作出現(xiàn)變更時(shí)，需對(duì)該儀器進(jìn)行分析。（3）當(dāng)使用儀器出現(xiàn)變更時(shí)，如出現(xiàn)維修或購買新的儀器，需對(duì)該儀器進(jìn)行分析。重復(fù)性和再現(xiàn)性4.4.1.術(shù)語4.4.1.1 重復(fù)性

7、又稱設(shè)備變差（符號(hào)EV），是指在固定和規(guī)定的測(cè)量條件下由同一測(cè)量者使用一種測(cè)量?jī)x器，連續(xù)（短期）多次測(cè)量同一試樣的同一特性時(shí)獲得的測(cè)量變差。它是系統(tǒng)內(nèi)變差。4.4.1.2 再現(xiàn)性又稱評(píng)價(jià)人變差（符號(hào)AV），是指由不同的評(píng)價(jià)人使用相同的測(cè)量?jī)x器，測(cè)量同一試樣的同一特性時(shí)測(cè)量平均值的變差。它是系統(tǒng)間變差。4.4.1.3 GRR又稱量具重復(fù)性和再現(xiàn)性，它是對(duì)測(cè)量系統(tǒng)重復(fù)性和再現(xiàn)性合成變差的估計(jì)。4.4.1.4 零件(ln jin)變差符號(hào)PV，指零件與零件之間的變差。4.4.1.5 分級(jí)數(shù)符號(hào)(fho)ndc，指覆蓋預(yù)期的產(chǎn)品變差所用不重疊的97%置信區(qū)間的數(shù)量。三級(jí)文件 測(cè)量系統(tǒng)分析管理程序A北京

8、國(guó)瑞升科技有限公司文件編號(hào)：G-YF10-A/0 頁碼：第4頁 共 13頁4.4.1.6 計(jì)算公式EV為設(shè)備(shbi)變差，EV= *k1，其中(qzhng)=（Ra+Rb+Rn）/n，Rn為第n個(gè)人測(cè)量(cling)全部樣品的極差平均值，n為評(píng)價(jià)人數(shù)量，k1為系數(shù)，k1=5.15/d2，d2為系數(shù)，查附表取得。AV為評(píng)價(jià)人變差，AV= ，其中=MAX（，）-MIN（，），k2為系數(shù)，k2=5.15/d2，d2為系數(shù)，查附表取得。n=樣本數(shù)，r=每個(gè)樣本的測(cè)量次數(shù)。RR為測(cè)量系統(tǒng)誤差，RR2為測(cè)量系統(tǒng)方差，而 = 。PV為部品誤差，PV=Rp*k3， Rp 為所有觀測(cè)者對(duì)同一樣品測(cè)量平均值行

9、的極差，k3為系數(shù)，k3=5.15/d2，d2為系數(shù)，查表取得，PV2為過程方差。TV為總誤差，TV2為過程總方差，=+。Gage RR為測(cè)量系統(tǒng)波動(dòng)占過程整體波動(dòng)的百分比，Gage RR=，P/T 為測(cè)量系統(tǒng)精度占公差的百分比，P/T= 。ndc為分級(jí)數(shù)，ndc=1.41。4.4.2.研究前的準(zhǔn)備4.4.2.1 樣本的選取 選擇同一型號(hào)規(guī)格的10個(gè)試樣，這10個(gè)試樣必須能代表實(shí)際的過程變差范圍，即這批試樣應(yīng)包含這個(gè)規(guī)格的從最大到最小的不同值。（試樣個(gè)數(shù)由分析人員根據(jù)置信概率和試樣的可獲得性來確定，一般不得少于5個(gè)）4.4.2.2 人員選擇選擇一名工藝員負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的記錄、采集，三名專門從事此試樣

10、測(cè)量的人員（操作工）進(jìn)行實(shí)際測(cè)量。（實(shí)際測(cè)量人數(shù)由分析人員根據(jù)置信概率要求(yoqi)和選擇的試樣個(gè)數(shù)來確定，但不得少于2人）4.4.2.3 測(cè)量(cling)器具測(cè)量(cling)器具選用平時(shí)所用的器具或相同型號(hào)、精度、分辨率的器具并確保此測(cè)量器具準(zhǔn)確可靠。測(cè)量設(shè)備的分辨力應(yīng)允許至少直接讀取特性的預(yù)三級(jí)文件 測(cè)量系統(tǒng)分析管理程序A北京國(guó)瑞升科技有限公司文件編號(hào)：G-YF10-A/0 頁碼：第5頁 共 13頁期過程(guchng)變差的十分之一。4.4.3.數(shù)據(jù)(shj)采集步驟4.4.4.數(shù)值(shz)的計(jì)算4.4.5結(jié)果分析4.4.5.3 報(bào)告表中的數(shù)據(jù)分析4.4.5.3.1 均值圖通過極

11、差均值確定的全部均值和控制限可形成均值圖，此圖結(jié)果提供了測(cè)量系統(tǒng)的“可用性”指示?？刂葡迌?nèi)部區(qū)域表示的是測(cè)量靈敏度“噪聲”。因?yàn)檠芯恐惺褂玫脑嚇幼咏M數(shù)代表過程變差，大約一半或更多的均值應(yīng)落在控制限以外，這樣的測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)該能夠充分探測(cè)試樣-試樣之間的變差并且測(cè)量系統(tǒng)能提供對(duì)過程分析和過程控制有用的信息。如果少于一半的均值落在控制限外，則測(cè)量系統(tǒng)缺乏足夠的分辨率或樣本不能代表期望的過程變差。4.4.5.3.2 極差圖極差控制圖用于確定過程是否受控，這也是我們要在測(cè)量研究完成前識(shí)別并去除特殊點(diǎn)的原因。若所有的極差都受控，則所有測(cè)量者的工作狀態(tài)是相同的；若一個(gè)測(cè)量者不受控，說明他的方法與其他人不同；若

12、所有測(cè)量者都不受控，則測(cè)量系統(tǒng)對(duì)測(cè)量者的技術(shù)很敏感，需要改善以獲得有用的數(shù)據(jù)。通過極差圖可以幫我們確定與重復(fù)性有關(guān)的統(tǒng)計(jì)控制及測(cè)量過程中測(cè)量者之間對(duì)每個(gè)試樣的一致性。4.4.5.3.3 報(bào)告表中的數(shù)據(jù)分析報(bào)告表左側(cè)測(cè)量單元分析中計(jì)算的是變差的每個(gè)分量的標(biāo)準(zhǔn)偏差。報(bào)告表右側(cè)計(jì)算“總變差%”。該分析可以估計(jì)變差和整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)占過程變差的百分比以及其重復(fù)性、再現(xiàn)性和零件與零件間的變差的構(gòu)成，這些信息需要與作圖分析的結(jié)果相比較，并作為作圖法補(bǔ)充。4.4. 6. 接受準(zhǔn)則4.4.6.1 誤差低于 10%通常認(rèn)為測(cè)量系統(tǒng)是可接受的。三級(jí)文件 測(cè)量系統(tǒng)分析管理程序A北京國(guó)瑞升科技有限公司文件編號(hào)：G-YF1

13、0-A/0 頁碼：第6頁 共 13頁4.4.6.2 誤差在 10%到 30%之間基于應(yīng)用的重要性、測(cè)量裝置的成本、維修的成本等方面的考慮，可能(knng)是可接受的。4.4.6.3 超過(chogu) 30%認(rèn)為是不可接受的，應(yīng)該作出各種( zhn)努力來改進(jìn)測(cè)量系統(tǒng)。4.4.6.4 過程能被測(cè)量系統(tǒng)區(qū)分開的分級(jí)數(shù)（ndc）應(yīng)該大于或等于 5。4.5. Mintab制作GageRR過程示例鑒于我們的產(chǎn)品試驗(yàn)都是破壞性的，此處舉出一個(gè)破壞性的例子：例：某軍工單位生產(chǎn)新型射孔彈，需要進(jìn)行射孔試驗(yàn)。考慮到產(chǎn)品無法重復(fù)使用，從15批產(chǎn)品中個(gè)抽取2個(gè)射孔彈，安排3名操作員，每人對(duì)15批射孔彈各測(cè)取2次射

14、孔深度的數(shù)據(jù)（假設(shè)同一個(gè)人在同一批次內(nèi)的2次測(cè)量是重復(fù)測(cè)量）。已知公差要求為16，試分析該測(cè)量系統(tǒng)。 先在Mintab表中生成數(shù)據(jù)，從“統(tǒng)計(jì)質(zhì)量工具量具研究創(chuàng)建量具RR研究工作表”如下圖所示： 三級(jí)文件 測(cè)量系統(tǒng)分析管理程序A北京國(guó)瑞升科技有限公司文件編號(hào)：G-YF10-A/0 頁碼：第7頁 共 13頁 2.指定(zhdng)“部件(bjin)數(shù)”為“5”，“操作員數(shù)”為“3”，“操作員名稱(mngchng)”分別為“甲”“乙”“丙”，指定“仿行數(shù)”為“2”。三級(jí)文件 測(cè)量系統(tǒng)分析管理程序A北京國(guó)瑞升科技有限公司文件編號(hào)：G-YF10-A/0 頁碼：第8頁 共 13頁 3.打開(d ki)“選

15、項(xiàng)”，選擇(xunz)“不隨機(jī)化”。4.運(yùn)行命令后生成一個(gè)(y )標(biāo)準(zhǔn)序和運(yùn)行序，在表中輸入數(shù)據(jù)，得到如下圖所示的工作表：5.記錄人員按照運(yùn)行序?qū)υ嚇舆M(jìn)行測(cè)量，并把測(cè)量結(jié)果填入測(cè)量值一列，三級(jí)文件 測(cè)量系統(tǒng)分析管理程序A北京國(guó)瑞升科技有限公司文件編號(hào)：G-YF10-A/0 頁碼：第9頁 共 13頁得到(d do)如下圖所示：6.選擇(xunz)“統(tǒng)計(jì)質(zhì)量工具(gngj)量具研究量具RR研究（嵌套）”進(jìn)入， 三級(jí)文件 測(cè)量系統(tǒng)分析管理程序A北京國(guó)瑞升科技有限公司文件編號(hào)：G-YF10-A/0 頁碼：第10頁 共 13頁7.指定(zhdng)“部件(bjin)號(hào)或批號(hào)”為“編號(hào)(bin ho)”，

16、“操作員”為“操作員”，“測(cè)量數(shù)據(jù)”為“測(cè)量值”， 如下圖： 8.選擇“選項(xiàng)”，在“過程公差”中的“規(guī)格上限-規(guī)格下限”中輸入“16”，“標(biāo)題”為“破壞性試驗(yàn)的測(cè)量系統(tǒng)分析”，如下圖所示： 9.運(yùn)行命令后可以得到如下圖所示的會(huì)話窗口輸出和分析圖形：三級(jí)文件 測(cè)量系統(tǒng)分析管理程序A北京國(guó)瑞升科技有限公司文件編號(hào)：G-YF10-A/0 頁碼：第11頁 共 13頁上圖顯示主要是波動(dòng)源反差分析和測(cè)量系統(tǒng)能力的計(jì)算結(jié)果。容易(rngy)看到重復(fù)性方差為2.5333；再現(xiàn)性方差為0，則重復(fù)性與再現(xiàn)性方差(fn ch)求和為2.5333（此即）；過程(guchng)方差為11.2583；兩項(xiàng)求和得到=13.

17、7917.再經(jīng)過一些簡(jiǎn)單運(yùn)算可以得到GageRR=42.8630%，%P/T=59.6930%，可見重復(fù)性和再現(xiàn)性的水平都不高。ndc=25，可見分辨力較弱。在計(jì)算方差分量的估計(jì)值時(shí)有可能出現(xiàn)負(fù)值，這時(shí)應(yīng)自動(dòng)將其修改為0，這時(shí)說明此項(xiàng)方差分量很小。本例中“再現(xiàn)性”方差分量為0，說明再現(xiàn)性誤差很小，但重復(fù)性誤差實(shí)在是太大了，無論是從GageRR，P/T，還是從ndc，都可以看出該測(cè)量系統(tǒng)不合格。我們必須切實(shí)改進(jìn)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行再次評(píng)估，然后才能使用。三級(jí)文件 測(cè)量系統(tǒng)分析管理程序A北京國(guó)瑞升科技有限公司文件編號(hào)：G-YF10-A/0 頁碼：第12頁 共 13頁 這是一張六合一的圖形(txng)。其中

18、左上圖是波動(dòng)源各分量大小的條形圖，生動(dòng)地展示(zhnsh)了會(huì)話窗口中的計(jì)算結(jié)果。 紅色條形圖的百分比貢獻(xiàn)表示個(gè)波動(dòng)分量(fn ling)的方差與總體波動(dòng)分量的方差之比，即 QUOTE MS2Total2 ；綠色條形的百分比研究變異表示各波動(dòng)分量的標(biāo)準(zhǔn)差與總體波動(dòng)分量的標(biāo)準(zhǔn)差之比，即 QUOTE MSTotal ；藍(lán)色條形的百分比公差表示各波動(dòng)分量的標(biāo)準(zhǔn)差的6倍與公差之比，即 QUOTE 6MSTolerance 。由于%GageRR指標(biāo)要小于0.1才合格，分子分母同時(shí)平方后可以看出，量具RR的紅色條形高度要小于1%才合格，也就是說，量具RR的紅色條形高度與部件間的紅色條形高度之比小于1/99才行。本例中，雖然部件間的紅色條形已經(jīng)很高大了，但仍然不夠。左中圖、左下圖顯示(xinsh)的是以同一個(gè)檢驗(yàn)員同一部件為分組變量的Xbar-R“控制(kngzh)圖”（嚴(yán)格講這并不是控制圖）。左中圖是以每個(gè)測(cè)量(cling)員測(cè)量同一部件的極差形成的R圖，數(shù)據(jù)點(diǎn)絕大多數(shù)應(yīng)該落在控制限之內(nèi)。本例中雖然所有數(shù)據(jù)點(diǎn)都落在控制限之內(nèi)，說明各部件測(cè)量結(jié)果的極差并無特三級(jí)文件 測(cè)量系統(tǒng)分析管理程序A北京國(guó)瑞升科技有限公司文件編號(hào)：G-YF10-A/0 頁碼：第13頁 共 13頁異者，但此