測量系統(tǒng)分析系統(tǒng)MSA

1、測量系統(tǒng)分析1課程內(nèi)容容基礎(chǔ)術(shù)語語說明測量過程程測量系統(tǒng)統(tǒng)變異性性的影響響對決策、產(chǎn)品、過程的的影響測量戰(zhàn)略略和策劃劃量具來源源選擇過過程測量系統(tǒng)統(tǒng)開發(fā)檢檢查表的的建議要要素測量問題題測量不確確定度和和MSA選擇制定定試驗程程序測量系統(tǒng)統(tǒng)研究準(zhǔn)準(zhǔn)備2課程內(nèi)容容計量型分分析穩(wěn)定性分分析偏倚分析析偏倚分析析控制制圖法線性指南南確定重復(fù)復(fù)性和再再現(xiàn)性的的指南計數(shù)型分分析風(fēng)險分析析法解析法復(fù)雜或非非重復(fù)的的測量系系統(tǒng)的實實踐通過多次讀數(shù)減少少變差3術(shù)語首先我們們必須先先充份的的了解各各項MSA的術(shù)術(shù)語，如如此才能能充份的的體認(rèn)到到各項的的要求。4準(zhǔn)確度觀測值和和可接受受的基準(zhǔn)準(zhǔn)值之間間同意的的接近程程

2、度。5方差分析析一種經(jīng)常常用于試試驗設(shè)計計(DOE)中中統(tǒng)計方方法(ANOVA)，用于分分析多組組的計量量型數(shù)據(jù)據(jù)以便比比較方法法和分析析變異源源。6可視分辨辨率測量儀器器最小增增量的大大小叫可可視分辨辨率。該該數(shù)值通通常以文文字形式式(如廣廣告中)來劃分分測量儀儀器的分分級。數(shù)數(shù)據(jù)的分分級可通通過把該該增量的的大小劃劃分為預(yù)預(yù)期的過程分分布范圍圍(6)來確定。注：顯示示或報告告的位數(shù)數(shù)不一定定表示儀儀器的分分辦率。例如，零件的的測量值值為29.075,29.080,29.095等，記記錄為5位數(shù)。然而，該儀器器的分辨辨率為0.005而不不是0.001。7評價人變變差在一個穩(wěn)穩(wěn)定環(huán)境境中應(yīng)用用

3、相同的的測量儀儀器和方方法，不不同評價價人(操操作者)對相同同零件(被測體體)的測測量平均均值之間間的變差差。評價價人變差差(AV)是一種由由于操作作者使用用相同測測量系統(tǒng)統(tǒng)的技巧巧和技能能產(chǎn)生的的差別造造成的普普通原因因測量系系統(tǒng)變差差(誤差差源)。評價人人變差通通常被假假定為與與測量系系統(tǒng)有關(guān)關(guān)的”再再現(xiàn)性誤誤差”，但這并并不總是是正確的的(見再再現(xiàn)性)。8偏倚測量的觀觀測平均均值(在在可重復(fù)復(fù)性條件件下的一一組試驗驗)和基基準(zhǔn)值之之間的差差值。傳傳統(tǒng)上稱稱為準(zhǔn)確確度。偏偏倚是在在測量系系統(tǒng)操作作范圍內(nèi)內(nèi)對一個個點的評評值和表表達(dá)。9校準(zhǔn)在規(guī)定的的條件下下，建立立測量裝裝置和已已知基準(zhǔn)準(zhǔn)值

4、和不不確定度度的可溯溯源標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)之間的的關(guān)系的的一組操操作。校校準(zhǔn)可能能也包括括通過調(diào)調(diào)整被比比較測量量裝置的的準(zhǔn)確度度差異而而進(jìn)行的的探測、相關(guān)性性、報告告或消除除的步驟驟。10校準(zhǔn)周期期兩次校準(zhǔn)準(zhǔn)間的規(guī)規(guī)定時間間總量或或一組條條件，在在此期間間，測量量裝置的的校準(zhǔn)參參數(shù)被認(rèn)認(rèn)定為有有效的。11能力以測量系系統(tǒng)短期期評定為為基礎(chǔ)的的一種測測量誤差差的合成成變差(隨機(jī)的的和系統(tǒng)統(tǒng)的)估估計。12置信區(qū)間間期望包括括一個參參數(shù)的真真值的值值的范圍圍(在希希望的概概率情況況下叫置置信水平平)。13控制圖一種按時時間順序序以樣本本測量為為基礎(chǔ)的的過程特特性圖形形，(這這種圖形形)用于于顯示過過程行為為

5、，識別別過程差差的形式式，評價價穩(wěn)定性性并指示示過程方方向。14數(shù)據(jù)一組條件件下觀察察結(jié)果的的集合，既可以以是連續(xù)續(xù)的(一一個量值值和測量量單位)又可以以是離散散的(屬屬性數(shù)據(jù)據(jù)或計數(shù)數(shù)數(shù)據(jù)如如成功失敗、好壞壞、過不通過過等統(tǒng)計計數(shù)據(jù))。15設(shè)計的試試驗一種包含含一系列列試驗統(tǒng)統(tǒng)計分析析的有計計劃的研研究，在在試驗中中，有目目的地改改變過程程因子并并觀察結(jié)結(jié)果，以以便確定定過程變變量之間間的聯(lián)系系并改進(jìn)進(jìn)過程。16分辨力(別名)又稱最最小可讀讀單位，分辨力力是測量量分辨率率、刻度度限值或或測量裝裝置和標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的最最小可探探測單位位。它是是量具設(shè)設(shè)計的一一個固有有特性，并作為為測量或或分級的的單位

6、被被報告。數(shù)據(jù)分分級數(shù)通通常稱為為”分辨辨力比率率”，因因為它描描述了給給定的觀觀察過程程變差能能可靠地地劃分為為多少級級。17明顯的數(shù)數(shù)據(jù)分級級能通過測測量系統(tǒng)統(tǒng)有效分分辨率和和特定應(yīng)應(yīng)用下被被觀察過過程的零零件變差差可靠地地區(qū)分開開的數(shù)據(jù)據(jù)分級或或分類，見ndc。18有效分辨辨率考慮整個個測量系系統(tǒng)變差差時的數(shù)數(shù)據(jù)分級級大小叫叫有效辨辨率?；跍y量量系統(tǒng)變變差的置置信區(qū)間間長度來來確定該該等級的的大小。通過把把該數(shù)據(jù)據(jù)大小劃劃分為預(yù)預(yù)期的過過程分布布范圍能能確定數(shù)數(shù)據(jù)分級級數(shù)ndc。對對于有效效分辨率率，該ndc的的標(biāo)準(zhǔn)(在97%置信信水平)估計為為1.41(PV/GRR)。19F比在選

7、定的的置信水水平上，用于評評估隨機(jī)機(jī)發(fā)生概概率的一一系列數(shù)數(shù)據(jù)的組組間均方方誤差與與組內(nèi)均均方誤差差之間的的數(shù)學(xué)比比率的統(tǒng)統(tǒng)計表達(dá)達(dá)。20量具R&R一個測量量系統(tǒng)的的重復(fù)性性和再現(xiàn)現(xiàn)性的合合成變差差的估計計。GRR變差差等于系系統(tǒng)內(nèi)和和系統(tǒng)間間變差之之和。21直方圖分組數(shù)據(jù)據(jù)的頻率率的一種種圖形表表示(條條形圖)，用來來提供數(shù)數(shù)據(jù)分布布的直觀觀評價。22受控只表現(xiàn)出出隨機(jī)、普通原原因變差差的過程程的狀態(tài)態(tài)(與無無序、可可指定的的或特殊殊原因變變差相反反)。只只有隨機(jī)機(jī)變差的的過程操操作是統(tǒng)統(tǒng)計穩(wěn)定定的。23獨立一個事件件或變量量的發(fā)生生對另一一個事件件或變量量發(fā)生的的概率沒沒有影響響。24獨立

8、和相相同的分分布通常叫”IID”。一一組同質(zhì)質(zhì)的數(shù)據(jù)據(jù)，這些些數(shù)據(jù)相相互獨立立并隨機(jī)機(jī)分布于于一個普普通分布布之中。25交互作用用源于兩個個或多個個重要變變量的合合成影響響或結(jié)果果，評價價人和零零件之間間具有不不可附加加性。評評價人差差別依賴賴于被測測零件。26線性測量系統(tǒng)統(tǒng)預(yù)期操操作范圍圍內(nèi)偏倚倚誤差值值的差別別。換句句話說，線性表表示操作作范圍內(nèi)內(nèi)多個和和獨立的的偏倚誤誤差值的的相關(guān)性性。27長期能力力對某個過過程長時時間內(nèi)表表現(xiàn)的子子組內(nèi)變變差的統(tǒng)統(tǒng)計量度度。它不不同于性性能，因因為它不不包括子子組間的的變差。28被測體在規(guī)定條條件下被被測量的的特殊數(shù)數(shù)量或?qū)ο?，對對于測量量應(yīng)用一一個

9、定義義的系列列規(guī)范。29測量系統(tǒng)統(tǒng)用于量化化一個測測量單位位或確定定被測特特性性質(zhì)質(zhì)的儀器器或量具具、標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)、操作作、方法法、夾具具、軟件件、人員員、環(huán)境境、和條條件的集集合；用用來獲獲得測量量的整個個過程。30測量系統(tǒng)統(tǒng)誤差用于量具具偏倚、重復(fù)性性、再現(xiàn)現(xiàn)性、穩(wěn)穩(wěn)定性和和線性產(chǎn)產(chǎn)生的合合成變差差。31計量學(xué)測量的科科學(xué)。32NDC分級數(shù)1.41(PV/GRR)33不可重復(fù)復(fù)性由于被測測體的動動態(tài)性質(zhì)質(zhì)決定的的對相同同樣本或或部件重重復(fù)測量量的不可可能性。34不受控表現(xiàn)出混混亂、可可指定的的或特殊殊原因變變差的過過程的狀狀態(tài)。不不受控的的過程即即統(tǒng)計不不穩(wěn)定。35零件變差差與測量系系統(tǒng)分析析有

10、關(guān)，對一個個穩(wěn)定過過程零件件變差(PV)代表預(yù)預(yù)期的不不同零件件和不同同時間的的變差。36性能以測量系系統(tǒng)長期期評價為為基礎(chǔ)的的測量誤誤差(容容量、范范圍和時時間)的的分辨力力、敏感感性和重重復(fù)性的的凈效果果。在一一些組織織中，精精密度和和重復(fù)性性具有互互換性。事實上上，精密密度最經(jīng)經(jīng)常用于于描述測測量范圍圍內(nèi)的預(yù)預(yù)期重復(fù)復(fù)測量變變差，這這個范圍圍可以是是容量和和時間。通常建建議使用用此術(shù)語語”精度度”更具具有描述述性的分分術(shù)語。37概率以已收集集數(shù)據(jù)的的特定分分布為基基礎(chǔ)，描描述特定定事件發(fā)發(fā)生機(jī)會會的一種種估計(用比例例或分?jǐn)?shù)數(shù))。概概率估計計值范圍圍從0(不可能能事件)到1(必然事事件)

11、。一組條條件或原原因共同同作用產(chǎn)產(chǎn)生某種種結(jié)果。38過程控制制一種運行行狀態(tài)，將測量量目的和和決定準(zhǔn)準(zhǔn)則應(yīng)用用于實時時生產(chǎn)以以評估過過程穩(wěn)定定性和測測量體或或評估自自然過程程變差的的性質(zhì)。測量結(jié)結(jié)果顯示示過程或或者是穩(wěn)穩(wěn)定和”受控”，或者者是”不不受控”。39產(chǎn)品控制制一種運行行狀態(tài)，將測量量目的和和決定準(zhǔn)準(zhǔn)則應(yīng)用用于評價價特性符符合某規(guī)規(guī)范。測測量結(jié)果果顯示過過程或者者是”在在公差內(nèi)內(nèi)”或者者是”在在公差外外”。40基準(zhǔn)值被承認(rèn)的的一個被被測體的數(shù)值值，作為為一致同意意的用于進(jìn)進(jìn)行比較較的基準(zhǔn)準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)樣本。一個基于于科學(xué)原原理的理理論值或或確定值值。一個基于于某國家家或國際際組織的的指定值

12、值。一個基于于科學(xué)或或工程組組織主持持的合作作試驗工工作產(chǎn)生生的一致致同意值值。對于具體體用途，采用接接受的參參考方法法獲得一一個同意意值。該值包含含特定數(shù)數(shù)量的定定義，并并為其它它已知目目的自然然被接受受，有時時是按慣慣例被接接受。41基準(zhǔn)值注：與基基準(zhǔn)值同同義使用用的其它它術(shù)語已接受的的基準(zhǔn)值值已接受值值慣用值慣用真供供指定值最佳估計計值標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)測量量42回歸分析析兩個或多多個變量量之間關(guān)關(guān)系的統(tǒng)統(tǒng)計研究究。確定定兩個或或多個變變量間數(shù)數(shù)學(xué)關(guān)系系的一種種計算。43重復(fù)性在確定的的測量條條件下，來源于于連續(xù)試試驗的普普通原因因隨機(jī)變變差。通通差指設(shè)設(shè)備變差差(EV)，盡盡管這是是一個誤誤導(dǎo)

13、。當(dāng)當(dāng)測量條條件固定定和已定定義時，即確定定零件、儀器標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)、方方法、操操作者、環(huán)境和和假設(shè)條條件時，適合重重復(fù)性的的最佳術(shù)術(shù)語為系系統(tǒng)內(nèi)變變差。除除了設(shè)備備內(nèi)變差差，重復(fù)復(fù)性也包包括在特特定測量量誤差模模型下條條件下的的所有內(nèi)內(nèi)部變差差。44可重復(fù)的的對相同樣樣件或部部件進(jìn)行行重復(fù)測測量的能能力，被被測體或或測量環(huán)環(huán)境沒有有明顯的的物理變變化。45重復(fù)重復(fù)性(相同的的)條件件下的多多次實驗驗。46再現(xiàn)性測量過程程中由于于正常條條件改變變所產(chǎn)生生的測量量均值的的變差。一般來來說，它它被定義義為在一一個穩(wěn)定定環(huán)境下下，應(yīng)用用相同的的測量儀儀器和方方法，相相同零件件(被測測體)不不同評價價人(操操

14、作者)之間測測量值均均值的變變差。這這種情況況對受操操作者技技能影響響的手動動儀器常常常是正正確的，然而，對于操操作者不不是主要要變差源源的測量量過程(如自動動系統(tǒng))則是不不正確的的。由于于這個原原因，再再現(xiàn)性指指的是測測量系統(tǒng)統(tǒng)之間和和測量條條件之間間的均值值變差。47分辨率可用作測測量分辨辨率或有有效分辨辨率。測測量系統(tǒng)統(tǒng)探測并并如實顯顯示被測測特性微微小變化化的能力力。48散點圖數(shù)據(jù)X-Y坐標(biāo)標(biāo)圖，用用于評估估兩個變變量之間間的關(guān)系系。49敏感性導(dǎo)致一個個測量裝裝置產(chǎn)生生可探測測(可辨辨別)輸輸出信號號的最小小輸入信信號。一一個儀器器應(yīng)至少少和其分分辨力單單位同樣樣敏感。敏感性性是通過過

15、固有量量具的設(shè)設(shè)計與質(zhì)質(zhì)量、服服務(wù)期內(nèi)內(nèi)維護(hù)和和操作條條件確定定的。敏敏感性是是用測量量單位報報告的。50顯著水平平被選擇用用來測試試隨機(jī)輸輸出概率率的一個個統(tǒng)計水水平，也也同風(fēng)險險有關(guān)，表示為為風(fēng)險，代代表一個個決定出出錯的概概率。51穩(wěn)定性既指測量量過程的的統(tǒng)計穩(wěn)穩(wěn)性又指指隨時間間變化的的測量穩(wěn)穩(wěn)定性。兩者對對測量系系統(tǒng)預(yù)期期用途都都是重要要的。統(tǒng)統(tǒng)計穩(wěn)定定性包含含一個可可預(yù)測的的、潛在在的測量量過程，該過程程在普通通原因變變差(受受授)條條件下運運行。測測量穩(wěn)定定性(別別名漂移移)代表表測量系系統(tǒng)在運運行周期期(時間間)內(nèi)對對測量標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)或基基準(zhǔn)的必必要的符符合程度度。52容差(公公差)為

16、了維持持配合、形式和和功能，與標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值或公公稱值相相比允許許的偏差差。53不確定度度同測量結(jié)結(jié)果有關(guān)關(guān)的一個個參數(shù)，代表數(shù)數(shù)值的分分散性。此數(shù)值值歸結(jié)于于被測體體(VIM)是是合理的的。在給給定的置置信水平平內(nèi)，對對一個測測量結(jié)果果的指定定范圍描描述，限限值期望望包含真真實測量量結(jié)果。不確定定度是一一個測量量可靠性性的量化化表述。54單峰具有一種種模式的的一組鄰鄰近的數(shù)數(shù)據(jù)。55溯源性在商品和和服務(wù)貿(mào)貿(mào)易中溯溯源性是是一個重重要概念念，溯源源到相同同或相近近的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的測量量比那些些沒有溯溯源性的的測量更更容易被被認(rèn)同。這為減減少重新新試驗、拒收好好的產(chǎn)品品、接收收壞的產(chǎn)產(chǎn)品提供供了幫助助。溯源

17、性在在ISO計量學(xué)學(xué)基本和和通用國國際術(shù)語語(VIM)中中的定義義是”測測量的特特性或標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值，此標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)是規(guī)定定的基準(zhǔn)準(zhǔn)，通常常是國家家或國際際標(biāo)準(zhǔn)，通過全全部規(guī)定定了不確確度的不不間斷的的比較鏈鏈相聯(lián)系系。56溯源示例例國家標(biāo)準(zhǔn)引用標(biāo)準(zhǔn)工作標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)量具夾量具千分尺CMM量塊激光干涉涉儀引用量具具量塊比測波長標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)干涉比測測器57真值測量過程程的目標(biāo)標(biāo)是零件件的”真真”值，希望任任何單獨獨讀數(shù)都都盡可能能地接近近這一讀讀值(經(jīng)經(jīng)濟(jì)地)。遺憾憾的是真真值永遠(yuǎn)遠(yuǎn)也不可可能知道道是肯定定的。然然而，通通過使用用一個基基于被很很好地規(guī)規(guī)定了特特性僺作作定義的的”基準(zhǔn)準(zhǔn)”值，使用較較高級別別分辨率率的測

18、量量系統(tǒng)的的結(jié)果，且可溯溯源到NIST，可以以使不確確定度減減小。因因為使用用基準(zhǔn)作作為真值值的替代代，這些些術(shù)語通通?；Q換使用。58理想的測測量系統(tǒng)統(tǒng)理想的測測量系統(tǒng)統(tǒng)在每次次使用時時，應(yīng)只只產(chǎn)生“正確”的測量量結(jié)果。每次測測量結(jié)果果總應(yīng)該該與一個個標(biāo)準(zhǔn)值值相符。一個能能產(chǎn)生理理想測量量結(jié)果的的測量系系統(tǒng)，應(yīng)應(yīng)具有零零方差、零偏倚倚和所測測的任何何產(chǎn)品錯錯誤分類類為零概概率的統(tǒng)統(tǒng)計特性性。59IDEALMEASUREMENTSYSTEM真值真值60一致性一致性是是隨時間間得到測測量變差差的區(qū)別別。它也也可以看看成重復(fù)復(fù)性隨時時間的變變化。影響一致致性的因因素是變變差的特特殊原因因，如：零件

19、的溫溫度電子設(shè)備備的預(yù)熱熱要求設(shè)備的磨磨損61均勻性均勻性是是量具在在整個工工作量程程內(nèi)變差差的區(qū)別別。它也也可被認(rèn)認(rèn)為是重重復(fù)性在在量程上上的均一一性(同同一性)。影響均勻勻性的因因素包括括：夾緊裝置置對不同同定位只只接受較較小較較大尺寸寸?？潭鹊目煽勺x性不不好讀數(shù)視差差62測量不確確定度不確定度度是賦值值給測量量結(jié)果的的范圍，在規(guī)定定的置信信水平內(nèi)內(nèi)描述為為預(yù)期包包含有真真測量結(jié)結(jié)果的范范圍。測測量不確確定度通通常被描描述為一一個雙向向量，不不確定度度是測量量可靠度度的定量量表達(dá)。這個概概念的一一個簡單單的表達(dá)達(dá)是：真測量值值=觀測測到的測測量(結(jié)結(jié)果)UU是一個被被測量對對象和測測量結(jié)果

20、果的”擴(kuò)擴(kuò)大不確確定度”術(shù)語。擴(kuò)展不不確定度度是測量量過程中中合成標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)誤差差Uc，或合成誤誤差的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)偏差差(隨機(jī)機(jī)的和系系統(tǒng)的)乘以一一個代表表所希望望的置信信范圍中中的正態(tài)態(tài)分布的的分布系系數(shù)(K)。正態(tài)分布布經(jīng)常在在測量系系統(tǒng)中用用作一個個原理性性的假設(shè)設(shè)。ISO/IEC確定了了足以代代表正態(tài)態(tài)分布的的95%的不確確定度的的分布系系數(shù)。通通常認(rèn)為為K=2， U=KUc。63測量不確確定度合成標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)誤差Uc包括了在在測量過過程中變變差的所所有重要要組成部部份。在在大多數(shù)數(shù)情況下下，按著著本手冊冊完成的的測量系系統(tǒng)分析析的方法法可以用用來定量量確定測測量不確確定度的的眾多來來源。通通常，大

21、大多數(shù)重重要的誤誤差合成成部份可可用2性能定量量表示。其它重重要的誤誤差源根根據(jù)實際際測量的的情況來來采用這這些方法法。不確確定度的的描述必必須包括括識別所所有重要要誤差和和允許被被重復(fù)測測量的足足夠的范范圍。一一些不確確定度描描述將通通過長期期、其它它短期、測量系系統(tǒng)誤差差而產(chǎn)生生。然而而，簡單單的表達(dá)達(dá)式被定定量表示示為：Uc2=2性能+2其它重要的是是要記住住測量不不確定度度在測量量時間上上測量值值可能變變化多少少的一個個簡單估估計值。要考慮慮在測量量過程中中所有重重要的測測量變差差源加上上校準(zhǔn)、基準(zhǔn)、方法、環(huán)境及及其它沒沒有考慮慮到的因因素的重重要誤差差。在許許多情況況下，這這個估計計

22、將使用用MSA和GRR法來定量量確定這這些重要要的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)誤差。定期重重復(fù)評價價與測量量過程有有關(guān)的不不確定度度以確保保持續(xù)保保持所預(yù)預(yù)計的準(zhǔn)準(zhǔn)確度是是適宜的的。64測量的不不確定度度和MSA測量不確確定度和和MSA(測量量系統(tǒng)分分析)的的主要區(qū)區(qū)別是：MSA的重點點是了解解測量過過程，確確定在測測量過程程中的誤誤差總量量，及評評估用于于生產(chǎn)和和過程控控制中的的測量系系統(tǒng)的充充份性。MSA促進(jìn)了了解和改改進(jìn)(減減少變差差)。不不確定度度是測量量值的一一個范圍圍，由置置信區(qū)間間來定義義，與測測量結(jié)果果有關(guān)并并希望包包括測量量真值。65好的測量量系統(tǒng)一個好的的測量系系統(tǒng)包括括足夠的分分辨率和和靈敏度

23、度。為了了測量的的目的，相對于于過程變變差或規(guī)規(guī)范控制制限，測測量的增增量應(yīng)該該很小。通常所所有的十十進(jìn)制或或10/1法則則，表明明儀器的的分辨率率應(yīng)把公公差(過過程變差差)分為為十份或或更多。這個規(guī)規(guī)則是選選擇量具具期望的的實際最最低起點點。測量系統(tǒng)統(tǒng)應(yīng)該是是統(tǒng)計受受控制的的。這意意味著在在可重復(fù)復(fù)條件下下，測量量系統(tǒng)的的變差只只能是由由于普通通原因而而不是特特殊原因因造成。這可稱稱為統(tǒng)計計穩(wěn)定性性且最好好由圖形形法評價價。66好的測量量系統(tǒng)對產(chǎn)品控控制，測測量系統(tǒng)統(tǒng)的變異異性與公公差相比比必須小小于依據(jù)據(jù)特性的的公差評評價測量量系統(tǒng)。對于過程程控制，測量系系統(tǒng)的變變異性應(yīng)應(yīng)該顯示示有效的的

24、分辨率率并與過過程變差差相比要要小。根根據(jù)6變差和或來自自MSA研究的總總變差評評價測量量系統(tǒng)。67變差源與所有過過程相似似，測量量系統(tǒng)受受隨機(jī)和和系統(tǒng)變變差源影影響。這這些變差差源由普普通原因因和特殊殊原因造造成，為為了控制制測量系系統(tǒng)變差差識別潛在在的變差差源排除(可可能時)或監(jiān)控控這些變變差源。盡管特定定的原因因?qū)⒁罁?jù)據(jù)條件，但一些些典型的的變差源源是可以以識別的的。有多多種不同同的方法法可以對對這些變變差源表表述和分分類，如如因果圖圖、故障障樹圖等等，但本本MSA將關(guān)注在在測量系系統(tǒng)的主主要要素素。68測量誤差差y=x+測量值=真值(True Value)+測量誤差差戴明說沒沒有真值的

25、存在在一致(線線性)69測量誤差差的來源源Sensitivity敏感度(Threshold起始值)化學(xué)指示示器Discrimination(辦別能力力)Precision精密度(Repeatability重復(fù)性)Accuracy準(zhǔn)確度(Bias偏差)Damage損壞Differencesamonginstrumentsandfixtures(不同儀器器和夾具具間的差差異)70測量誤差差的來源源Difference in usebyinspector不同檢驗驗者的差差異(Reproducibility再現(xiàn)性)Differencesamongmethods of use(使用不同同的方法法所造成成

26、差異)Differencesduetoenvironment(不同環(huán)境境所造成成的差異異)71測量的變變異說明明72環(huán)境因素素溫度濕度振動照明腐蝕磨耗污染(油油脂)73人性因素素訓(xùn)練技能疲勞無聊眼力舒適零件的復(fù)復(fù)雜性檢驗的速速度指導(dǎo)書的的誤解74測量系統(tǒng)統(tǒng)的特性性Discrimination辦別力(ability to tellthings apart)Bias偏差(Accuracy準(zhǔn)確性)Repeatability重復(fù)性(precision)Reproducibility再現(xiàn)性Linearity線性Stability穩(wěn)定性75測量系統(tǒng)統(tǒng)變異性性的影響響由于測量量系統(tǒng)可可以接受受多種變變差源的

27、的影響，因此相相同零件件的重復(fù)復(fù)讀數(shù)也也不產(chǎn)生生相同或或同樣的的結(jié)果。讀數(shù)不不同是由由于普通通和特殊殊原因造造成的。不同的變變差源對對測量系系統(tǒng)的影影響應(yīng)經(jīng)經(jīng)過短期期和長期期評估。測量系系統(tǒng)的能能力是短短時間的的測量系系統(tǒng)(隨隨機(jī))誤誤差。它它是由線線性、一一致性、重復(fù)性性和再現(xiàn)現(xiàn)性誤差差合成定定量的。測量系系統(tǒng)的性性能，如如同過程程性能是是所有變變差源隨隨時間的的影響。這是通通過確定定我們的的過程是是否統(tǒng)計計受控(如穩(wěn)定定并且一一致，變變差僅由由普通原原造成)，對準(zhǔn)準(zhǔn)目標(biāo)(無偏倚倚)，且且在預(yù)期期結(jié)果范范圍有可可接受的的變差(量具重重復(fù)性和和再現(xiàn)性性(GRR)來完成的的。這為為測量系系統(tǒng)能力

28、力增加穩(wěn)穩(wěn)定性和和一致性性。由于測量量系統(tǒng)的的輸出值值用于做做出關(guān)于于產(chǎn)品和和過程的的決定，所有變變差源的的累積影影響，通通常稱為為測量系系統(tǒng)誤差差，有時時稱為誤誤差。76對決策的的影響測量了一一個零件件后可采采取的活活動之一一是確定定零件的的形態(tài)。在歷史史上，它它應(yīng)該確確定該零零件是否否可接受受(在公公差內(nèi))或不可可接受(在公差差外)。另一種種通常作作法是把把零件進(jìn)進(jìn)行規(guī)定定的分類類(如活活塞尺寸寸)。進(jìn)一步的的分類可可能是可可返工的的、可挽挽救的或或報廢的的。在產(chǎn)產(chǎn)品控制制原理下下，這樣樣的分類類活動是是測量零零件的主主要原因因。但是是，在過過程控制制原理下下，興趣趣的焦點點是零件件變差是

29、是由過程程中的普普通原因因還是特特殊原因因造成的的。77控制原因因和驅(qū)動動興趣點點控制原理驅(qū)動興趣點產(chǎn)品控制零件是否在明確的目錄之內(nèi)過程控制過程是否穩(wěn)定和可接受78對產(chǎn)品決決策的影影響TYPE I誤差，將將好的判判成壞的的。其平均值值是落在在合格區(qū)區(qū)的，但但由于GRR的影響可可能會將將其判成成不合格格的。LSLUSL79對產(chǎn)品決決策的影影響TYPE II誤差，將將壞的判判成好的的。其平均值值是落在在不合格格區(qū)的，但由于于GRR的影響可可能會將將其判成成合格的的。LSLUSL80對產(chǎn)品決決策的影影響相對于公公差，對對零件做做出錯誤誤決定的的潛在因因素只只在測量量系統(tǒng)誤誤差與公公差交叉叉時存在在，

30、下面面給出三三個區(qū)分分的區(qū)域域。LSLUSLIIIIIIIIIBadisbadBadisbadGood is goodConfusedareaConfusedarea81對產(chǎn)品決決策的影影響對于產(chǎn)品品狀況，目標(biāo)是是最大限限度地做做出正確確決定，有二種種選擇：改進(jìn)生產(chǎn)產(chǎn)區(qū)域：減少過過程變差差，沒有有零件產(chǎn)產(chǎn)生在II區(qū)。改進(jìn)測量量系統(tǒng)：減少測測量系統(tǒng)統(tǒng)誤差從從而減小小II區(qū)域的面面積，因因而生產(chǎn)產(chǎn)的所有有零件將將在III區(qū)域，這這樣就可可以最小小限度地地降低做做出錯誤誤決定的的風(fēng)險。上述討論論假定測測量過程程是統(tǒng)計計受控并并且是對對準(zhǔn)目標(biāo)標(biāo)。如果果有一種種假定被被違反，那幺通通過任何何觀測值值做出

31、正正確決策策的把握握就不大大。82對產(chǎn)品決決策的影影響對于過程程控制，需要確確定以下下要求統(tǒng)計控制制對準(zhǔn)目標(biāo)標(biāo)可接受的的變異性性。測量系統(tǒng)統(tǒng)變異性性可能影影響過程程的穩(wěn)定定性、目目標(biāo)以及及變差的的決定。實際和和觀測的的過程變變差的基基本關(guān)系系是：83GRR對對能力指指數(shù)Cp的影響響84GRR對對能力指指數(shù)Cp的影響響85例題如果目前前有一個個制程其其觀察的的Cpo=1.67，而其GRR=0.2，請試試算其真真實的Cpa=?解86新過程的的接受Cpa=2.0GRR=0.1Cpo=1.96Cpa=2.0GRR=0.3Cpo=1.7187新過程的的接受最壞的假假想情況況是如果果生產(chǎn)用用量具不不具備資

32、資格卻被被使用了了。如果果假設(shè)GRR=60%(但不不知道事事實)那那幺觀測測的Cp就是1.2了了，此時時如果不不知道是是儀器問問題，而而在尋找找制程問問題，就就會白費費努力了了。Cpa=2.0GRR=0.6Cpo=1.288測量的重重要性如果測量量的方式式不對，那幺好好的結(jié)果果可能被被測為壞壞的結(jié)果果，壞的的結(jié)果也也可能被被測為好好的結(jié)果果，此時時便不能能得到真真正的產(chǎn)產(chǎn)品或過過程特性性。PROCESS原料人機(jī)法環(huán)測量測量結(jié)果好不好89測量系統(tǒng)統(tǒng)的組成成將被測試試的材料料間斷連續(xù)將被測量量的特性性收集和準(zhǔn)準(zhǔn)備樣品品測量的種種類和尺尺度儀器或測測試設(shè)備備檢驗者或或技術(shù)員員使用的狀狀況90典型的進(jìn)

33、進(jìn)展過程責(zé)任者決定關(guān)鍵特性產(chǎn)品工程師決定所需要的分辨率產(chǎn)品工程師考慮整個測量系統(tǒng)的特性跨功能小組決定那些是可以使用的設(shè)備度量衡小組91決定那些些是要測測量顧客的聲聲音你必須轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成技技術(shù)特征征或規(guī)格格。技術(shù)特征征失效模式式分析控制計劃劃因為在條條文要求求中，只只要是列列在控制制計劃中中的就必必須進(jìn)行行測量92持續(xù)改進(jìn)進(jìn)的說明明93測量過程程賦值過程程定義為為測量過過程。而賦予的的值定義義為測量量值。量具：任任何用來來獲得測測量結(jié)果果的裝置置，經(jīng)常常用來特特指用在在車間的的裝置，包括用用來測量量合格不合格格的裝置置。測量系統(tǒng)統(tǒng)：內(nèi)來來對被測測特性賦賦值的操操作、程程序、量量具、設(shè)設(shè)備、軟軟件以及

34、及操作人人員的集集合；用用來獲得得測量結(jié)結(jié)果的整整個過程程。94測量系統(tǒng)統(tǒng)所應(yīng)具具有之特特性測量系統(tǒng)統(tǒng)必須處處于統(tǒng)計計控制中中，這意意味著測測量系統(tǒng)統(tǒng)中的變變差只能能是由于于普通原原因而不不是由于于特殊原原因造成成的。這這可稱為為統(tǒng)計穩(wěn)穩(wěn)定性。測量系統(tǒng)統(tǒng)的變異異必須比比制造過過程的變變異小。變異應(yīng)小小于公差差帶。95測量精密密應(yīng)高于于過程變變異和公公差帶兩兩者中精精度較高高者，一一般來說說，測量量精度是是過程變變異和公公差帶兩兩者中精精度較高高者的十十分之一一。測量系統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)計特特可能隨隨被被測測項目的的改變而而變化。若真的的如此，則測量量系統(tǒng)的的最大的的變差應(yīng)應(yīng)小于過過程變差差和公差差帶兩者者

35、中的較較小者。96何謂標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)在美國是是由NIST保持或追追蹤。一級標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)直接從國國家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)直接復(fù)復(fù)制或傳傳遞而來來的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。二級標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)從一級標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)傳遞遞而來的的標(biāo)準(zhǔn)工作標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)從二級標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)傳遞遞而來的的標(biāo)準(zhǔn)97測量系統(tǒng)統(tǒng)的評定定第一階段段：明白白該測量量過程并并確定該該測量系系統(tǒng)是否否滿足我我們的需需要。主主要有二二個目的的確定該測測量系統(tǒng)統(tǒng)是否具具有所需需要的統(tǒng)統(tǒng)計特性性，此項項必須在在使用前前進(jìn)行。發(fā)現(xiàn)那種種環(huán)境因因素對測測量系統(tǒng)統(tǒng)顯著的的影響，例如溫溫度、濕濕度等，以決定定其使用用之空間間及環(huán)境境。98第二階段段的評定定目的是在在驗證一一個測量量系統(tǒng)一一旦被認(rèn)認(rèn)為是可可行的，應(yīng)持

36、續(xù)續(xù)具有恰恰當(dāng)?shù)慕y(tǒng)統(tǒng)計特性性。常見的就就是R&R是其中的的一種型型式。99評價測量量系統(tǒng)的的三個基基本問題題測量系統(tǒng)統(tǒng)是否有有足夠的的分辨力力？(解解析能力力)這種測量量系統(tǒng)在在一定時時間內(nèi)是是否在統(tǒng)統(tǒng)計上保保持一致致？(再再生和再再現(xiàn))這些統(tǒng)計計性能在在預(yù)期范范圍內(nèi)是是否一致致？(線線性)這些問題題要和過過程變差差聯(lián)系起起來。(是否足足夠小)100測量過程程設(shè)計選選擇的準(zhǔn)準(zhǔn)則在采購測測量系統(tǒng)統(tǒng)之前，應(yīng)制定定測量過過程的詳詳細(xì)工程程概念。利用上上述研究究的目的的，橫向向協(xié)調(diào)小小組中將將通過設(shè)設(shè)計制定定測量系系統(tǒng)的計計劃和概概念。下下面是一一些指南南：小組需要要評價子子系統(tǒng)或或零件的的設(shè)計并并識

37、別重重要特性性。這些些是以顧顧客要求求和子系系統(tǒng)或零零件對整整個系統(tǒng)統(tǒng)的功能能性為基基礎(chǔ)的。如果重重要的尺尺寸已經(jīng)經(jīng)識別，評估測測量這些些特性的的能力。例如，如果塑塑料注射射模具成成型零件件的重要要特在模模具分型型線，尺尺寸的檢檢查會很很難并且且測量變變差會比比較高。101測量過程程設(shè)計選選擇的準(zhǔn)準(zhǔn)則與這些相相近的獲獲得信息息方法是是利用潛潛在失效效模式分分析過程程對量具具設(shè)計風(fēng)風(fēng)險區(qū)域域進(jìn)行分分析，從從對零件件的測量量能力到到功能量量具。這這有助于于維護(hù)和和校準(zhǔn)計計劃的制制定。制定流程程圖內(nèi)來來顯示零零件總成成或子系系統(tǒng)的制制造關(guān)鍵鍵過程步步驟。在在過程的的每一步步確定關(guān)關(guān)鍵的輸輸入和輸輸出

38、。這這將對在在過程位位置受影影響的測測量儀器器的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)和要求求的制定定有幫助助。測量量計劃、測量類類型清單單都出自自這一研研究。對于復(fù)雜雜的測量量系統(tǒng)，流程圖圖由測量量過程組組成。包包括被測測量的零零件或子子系統(tǒng)的的交付、測量本本身和返返回到過過程的零零件或子子系統(tǒng)。下一個方方法是在在團(tuán)隊進(jìn)進(jìn)行頭腦腦風(fēng)暴，為每個個測量制制定要求求的通用用準(zhǔn)則。一個簡簡單的方方法是使使用因果果圖。102與測量策策劃相關(guān)關(guān)要考慮慮的幾個個附加問問題誰應(yīng)該包包括在”需要”分析中中？流程程圖和最最初的討討論將有有助確定定關(guān)鍵人人員。為什幺進(jìn)進(jìn)行測量量并且如如何使用用？數(shù)據(jù)據(jù)用于控控制、分分類、資資格判定定嗎？將將使用

39、的的測量方方式可以以改變測測量系統(tǒng)統(tǒng)的靈敏敏度水平平。要求的靈靈敏度水水平是什什幺？產(chǎn)產(chǎn)品規(guī)范范是什幺幺？期望望的過程程變異是是什幺？需要量量具檢測測的零件件間變異異是什怎怎樣的？量具所提提供的信信息類型型是什幺幺(例如如，手冊冊操作維維護(hù)等)，要求求的操作作員的基基本技能能是什幺幺？誰進(jìn)進(jìn)行培訓(xùn)訓(xùn)？測量怎樣樣進(jìn)行？手動，在傳送送帶上，線下的的，自動動的，等等等？零零件定位位和固定定可能是是變差源源？接觸觸或不接接觸？測量怎樣樣校準(zhǔn)？與其它它測量過過程比較較嗎？誰誰將對校校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)負(fù)責(zé)？何時、何何地進(jìn)行行測量？零件是是干凈的的，有油油、熱的的。記住用數(shù)數(shù)據(jù)來證證測量過過程的一一般假設(shè)設(shè)，比起起

40、以錯誤誤信息和和對外界界問題不不健全的的系統(tǒng)為為基礎(chǔ)做做決策更更好，安安全且能能在外界界收集數(shù)數(shù)據(jù)。103量具來源源選擇過過程預(yù)防性維維護(hù)的考考慮預(yù)防性維維護(hù)應(yīng)該該安排什什幺活動動(例如如，潤滑滑，振動動分析，傳感器器的完整整性，零零件更換換等)？這些活活動大部部依賴于于測量系系統(tǒng)、設(shè)設(shè)備或工工具的復(fù)復(fù)雜性。簡單的的量具可可能只要要求定期期檢查，然而復(fù)復(fù)雜的系系統(tǒng)需要要持續(xù)進(jìn)進(jìn)行詳細(xì)細(xì)的統(tǒng)計計分析和和工程師師小組進(jìn)進(jìn)行預(yù)見見性的維維護(hù)。策劃預(yù)防防性維護(hù)護(hù)活動應(yīng)應(yīng)與測量量過程策策劃的激激活相一一致。許許多活動動，例如如每天排排干空氣氣濾清器器，在設(shè)設(shè)計規(guī)定定的操作作時間后后潤滑軸軸承等，可在測測

41、量系統(tǒng)統(tǒng)完全建建立、研研究和實實施之前前策劃。事實上上這是更更可取的的并改進(jìn)進(jìn)先進(jìn)的的測量策策劃和降降低成本本。與這這些活動動相關(guān)的的數(shù)據(jù)收收集方法法和維護(hù)護(hù)建議可可從原始始制造商商，或工工廠工程程、制造造和質(zhì)量量人員獲獲得。在在實施測測量過程程之后和和在使用用中，適適合測量量過程功功能的數(shù)數(shù)據(jù)需要要隨時間間收集并并劃圖。可以實實施簡單單的分析析方法(鏈圖、趨勢分分析)用用以確定定系統(tǒng)的的穩(wěn)定性性。最終終，根據(jù)據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)穩(wěn)定性顯顯示判斷斷，可以以安排預(yù)預(yù)防性維維護(hù)程序序。以時時間連續(xù)續(xù)信息為為基礎(chǔ)，在穩(wěn)定定的系統(tǒng)上上進(jìn)行預(yù)預(yù)防性維維護(hù)將比比在傳統(tǒng)統(tǒng)技術(shù)上上進(jìn)行的的預(yù)防性性維護(hù)浪浪費少104量具來

42、源源選擇過過程可交付的的文件，一個完完整整的的文件包包可能包包括一套可復(fù)復(fù)制的總總成和詳詳細(xì)的機(jī)機(jī)械圖(CAD或硬挎具具)一套可復(fù)復(fù)復(fù)的電電器配線線、原理理和軟件件。經(jīng)常使用用或易損損項目細(xì)節(jié)的的建議備備件清單單。清單單應(yīng)該包包括需一一定提前前期才能能獲得的的項目。帶有機(jī)器器圖的維維修手冊冊規(guī)定了了正確裝裝配和拆拆解機(jī)器器零件的的方法和和步驟手冊規(guī)定定的作業(yè)業(yè)準(zhǔn)備、操作和和機(jī)器運運輸要求求的有用用要求(例如，安放軸軸承數(shù))。校準(zhǔn)說明明診斷樹和和發(fā)現(xiàn)修修理故障障指南認(rèn)證報告告(適當(dāng)當(dāng)時可追追溯到NIST)校準(zhǔn)指導(dǎo)導(dǎo)書技術(shù)支持持人員、系統(tǒng)操操作員和和維護(hù)人人員可以以使用的的用戶手手冊。105各項定

43、義義量具:指指生產(chǎn)產(chǎn)中所使使用的測測量儀器器.測量系統(tǒng)統(tǒng):指指由人員員、量具具,操操作程序序及其它它設(shè)備或或軟件所所構(gòu)成的的系統(tǒng).量具再現(xiàn)現(xiàn)性:指指由不不同操作作人員使使用相同同的量具具測量相相同產(chǎn)品品之特性性時其作作業(yè)者間間測量平平均值之之變異.量具重復(fù)復(fù)性:指指由同同一個操操作人員員用同一一種量具具經(jīng)多次次測量同同一個零零件,其其測量量特性值值再現(xiàn)能能力,亦亦稱測測量值間間的變異異.106穩(wěn)定性: 同一一量具于于不同時時間測量量同一零零件之相相同特性性所得之之變異.偏性:指指由同同一操作作人員使使用相同同量具, 測量量同一零零件之相相同特性性多次數(shù)數(shù)所得平平均值與與工具室室或精密密儀器測測

44、量同一一零件之之相同特特性所得得之真值值或參考考值之間間的偏差差值.107偏移(Bias)真值觀測平均均值偏倚偏倚：是是測量結(jié)結(jié)果的觀觀測平均值與與基準(zhǔn)值值的差值值。真值的取取得可以以通過采采用更高級別別的測量量設(shè)備進(jìn)進(jìn)行多次測量量，取其其平均值值而定之。108造成過份份偏倚的的可能原原因儀器需要要校準(zhǔn)儀器、設(shè)設(shè)備或夾夾緊裝置置的磨損損磨損或損損壞的基基準(zhǔn)，基基準(zhǔn)出現(xiàn)現(xiàn)誤差校準(zhǔn)不當(dāng)當(dāng)或調(diào)整整基準(zhǔn)的的使用不不當(dāng)儀器質(zhì)量量差設(shè)設(shè)計或一一致性不不好線性誤差差應(yīng)用錯誤誤的量具具不同的測測量方法法設(shè)置置、安裝裝、夾緊緊、技術(shù)術(shù)測量錯誤誤的特性性量具或零零件的變變形環(huán)境溫溫度、濕濕度、振振動、清清潔的影影

45、響違背假定定、在應(yīng)應(yīng)用常量量上出錯錯應(yīng)用零零件尺寸寸、位置置、操作作者技能能、疲勞勞、觀察察錯誤109重復(fù)性(Repeatability)重復(fù)性重復(fù)性是是由一個個評價人人，采用用一種測量量儀器，多次測測量同一一零件的同同一特性性時獲得得的測量量值變差。110重復(fù)不好好的可能能原因零件(樣樣品)內(nèi)內(nèi)部：形形狀、位位置、表表面加工工、錐度度、樣品品一致性性。儀器內(nèi)部部：修理理、磨損損、設(shè)備備或夾緊緊裝置故故障，質(zhì)質(zhì)量差或或維護(hù)不不當(dāng)?；鶞?zhǔn)內(nèi)部部：質(zhì)量量、級別別、磨損損方法內(nèi)部部：在設(shè)設(shè)置、技技術(shù)、零零位調(diào)整整、夾持持、夾緊緊、點密密度的變變差評價人內(nèi)內(nèi)部：技技術(shù)、職職位、缺缺乏經(jīng)驗驗、操作作技能或

46、或培訓(xùn)、感覺、疲勞。環(huán)境內(nèi)部部：溫度度、濕度度、振動動、亮度度、清潔潔度的短短期起伏伏變化。違背假定定：穩(wěn)定定、正確確操作儀器設(shè)計計或方法法缺乏穩(wěn)穩(wěn)健性，一致性性不好應(yīng)用錯誤誤的量具具量具或零零件變形形，硬度度不足應(yīng)用：零零件尺寸寸、位置置、操作作者技能能、疲勞勞、觀察察誤差(易讀性性、視差差)111再現(xiàn)性(Reproducibility)再現(xiàn)性是是由不同同的評價價人，采采用相同的的測量儀儀器，測測量同一一零件的同同一特性性時測量量平均值值的變差。再現(xiàn)性112再現(xiàn)性不不好的可可能潛在在原因零件(樣樣品)之之間：使使用同樣樣的儀器器、同樣樣的操作作者和方方法時，當(dāng)測量量零件的的類型為為A,B,C

47、時的均值值差。儀器之間間：同樣樣的零件件、操作作者、和和環(huán)境，使用儀儀器A,B,C等的均值值差標(biāo)準(zhǔn)之間間：測量量過程中中不同的的設(shè)定標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的平平均影響響方法之間間：改變變點密度度，手動動與自動動系統(tǒng)相相比，零零點調(diào)整整、夾持持或夾緊緊方法等等導(dǎo)致的的均值差差評價人(操作者者)之間間：評價價人A,B,C等的訓(xùn)練練、技術(shù)術(shù)、技能能和經(jīng)驗驗不同導(dǎo)導(dǎo)致的均均值差。對于產(chǎn)產(chǎn)品及過過程資格格以及一一臺手動動測量儀儀器，推推蕮進(jìn)行行此研究究。環(huán)境之間間：在第第1,2,3等等時間段段內(nèi)測量量，由環(huán)環(huán)境循環(huán)環(huán)引起的的均值差差。這是是對較高高自動化化系統(tǒng)在在產(chǎn)品和和過程資資格中最最常見的的研究。違背研究究中的假假

48、定儀器設(shè)計計或方法法缺乏穩(wěn)穩(wěn)健性操作者訓(xùn)訓(xùn)練效果果應(yīng)用零零件尺寸寸、位置置、觀察察誤差(易讀性性、視差差)113穩(wěn)定性(Stability)穩(wěn)定性時間1時間2穩(wěn)定性(或飄移移)，是是測量系系統(tǒng)在某持續(xù)續(xù)時間內(nèi)內(nèi)測量同同一基準(zhǔn)準(zhǔn)或零件的的單一特特性時獲獲得的測測量值總變變差。114不穩(wěn)定的的可能原原因儀器需要要校準(zhǔn)，需要減減少校準(zhǔn)準(zhǔn)時間間間隔儀器、設(shè)設(shè)備或夾夾緊裝置置的磨損損正常老化化或退化化缺乏維護(hù)護(hù)通風(fēng)風(fēng)、動力力、液壓壓、過濾濾器、腐腐蝕、銹銹蝕、清清潔磨損或損損壞的基基準(zhǔn)，基基準(zhǔn)出現(xiàn)現(xiàn)誤差校準(zhǔn)不當(dāng)當(dāng)或調(diào)整整基準(zhǔn)的的使用不不當(dāng)儀器質(zhì)量量差設(shè)設(shè)計或一一致性不不好儀器設(shè)計計或方法法缺乏穩(wěn)穩(wěn)健性不

49、同的測測量方法法裝置置、安裝裝、夾緊緊、技術(shù)術(shù)量具或零零件變形形環(huán)境變化化溫度度、濕度度、振動動、清潔潔度違背假定定、在應(yīng)應(yīng)用常量量上出錯錯應(yīng)用零零件尺寸寸、位置置、操作作者技能能、疲勞勞、觀察察錯誤115線性(Linearity)量程基準(zhǔn)值觀測平均均值基準(zhǔn)值線性是在在量具預(yù)預(yù)期的工工作范圍圍內(nèi)，偏偏倚值的的差值116線性(Linearity)觀測平均均值基準(zhǔn)值無偏倚有偏倚117不穩(wěn)定的的可能原原因儀器需要要校準(zhǔn)，需要減減少校準(zhǔn)準(zhǔn)時間間間隔儀器、設(shè)設(shè)備或夾夾緊裝置置的磨損損正常老化化或退化化缺乏維護(hù)護(hù)通風(fēng)風(fēng)、動力力、液壓壓、過濾濾器、腐腐蝕、銹銹蝕、清清潔磨損或損損壞的基基準(zhǔn)，基基準(zhǔn)出現(xiàn)現(xiàn)誤差

50、校準(zhǔn)不當(dāng)當(dāng)或調(diào)整整基準(zhǔn)的的使用不不當(dāng)儀器質(zhì)量量差設(shè)設(shè)計或一一致性不不好儀器設(shè)計計或方法法缺乏穩(wěn)穩(wěn)健性不同的測測量方法法裝置置、安裝裝、夾緊緊、技術(shù)術(shù)量具或零零件變形形環(huán)境變化化溫度度、濕度度、振動動、清潔潔度違背假定定、在應(yīng)應(yīng)用常量量上出錯錯應(yīng)用零零件尺寸寸、位置置、操作作者技能能、疲勞勞、觀察察錯誤118Case study(你喜歡什什幺類型型儀器)基準(zhǔn)值觀測平均均值基準(zhǔn)值觀測平均均值基準(zhǔn)值觀測平均均值119測量系統(tǒng)統(tǒng)的分析析對測量系系統(tǒng)進(jìn)行行分析的的目的是是為了更更好地了了解變差差來源。測量系統(tǒng)統(tǒng)特性可可用下列列方式來來描述位置：穩(wěn)穩(wěn)定性、偏倚、線性。寬度或范范圍：重重復(fù)性、再現(xiàn)性性。12

51、0位置和寬寬度位置寬度位置寬度121分辨率一個數(shù)據(jù)據(jù)分級控制：只只有下列列條件才才可用于于控制與規(guī)范相相比過程程變差較較小預(yù)期過程程變差上上的損失失函數(shù)很很平緩過程變差差的主要要原因?qū)?dǎo)致均值值偏移分析：對過程參參數(shù)及指指數(shù)的估估計不可可接受。只能表明明過程是是否正在在生產(chǎn)合合格零件件。122分辨率24個個數(shù)據(jù)分分級控制：只只有下列列條件才才可用于于控制依據(jù)過程程分布可可用半計計量控制制技術(shù)可產(chǎn)生不不敏感的的計量控控制圖分析：一般來說說對過程程參數(shù)及及指數(shù)的的估計不不可接受受。只提供粗粗劣的估估計。1235個或更更多個個個數(shù)據(jù)分分級控制：只只有下列列條件才才可用于于控制可用于計計量控制制圖分析

52、：建議使用用分辨率124分辨率的的要求建議的要要求是總總過程6(標(biāo)準(zhǔn)偏差差)的十十分之一一。傳統(tǒng)是公公差范圍圍的十分分之一。125測量系統(tǒng)統(tǒng)研究的的淮備先計劃將將要使用用的方法法。例如如，通過過利用工工程決策策，直觀觀觀察或或量具研研究決定定，是否否評價人人在校準(zhǔn)準(zhǔn)或使用用儀器中中產(chǎn)生影影響。有有些測量量系統(tǒng)的的再現(xiàn)性性(不同同人之間間)影響響可以忽忽略，例例如按按按鈕，打打印出一一個數(shù)字字。126測量系統(tǒng)統(tǒng)研究的的淮備評價人的的數(shù)量，樣品數(shù)數(shù)量及重重復(fù)讀數(shù)數(shù)次數(shù)應(yīng)應(yīng)預(yù)先確確定。在在此選擇擇中應(yīng)考考慮的因因素如下下：尺寸的關(guān)關(guān)鍵性：關(guān)鍵尺尺寸需要要更多的的零件和和或試試驗，原原因是量量具研究究

53、評價所所需的置置信度。零件結(jié)構(gòu)構(gòu)：大或或重的零零件可規(guī)規(guī)定較少少樣品和和較多試試驗。127測量系統(tǒng)統(tǒng)研究的的淮備由于其目目的是評評價整個個測量系系統(tǒng)，評評價人的的選擇應(yīng)應(yīng)從日常常操作該該儀器的的人中挑挑選。樣品必須須從過程程中選取取并代表表其整個個工作范范。有時時每一天天取一個個樣本，持續(xù)若若干天。這樣做做是有必必要的，因為分分析中這這些零件件被認(rèn)為為生產(chǎn)過過程中產(chǎn)產(chǎn)品變差差的全部部范圍。由于每每一零件件將被測測量若干干次，必必須對每每一零件件編號以以便識別別。128取樣的代代表性不具代表表性的取取法129取樣的代代表性具代表性性的取法法130測量系統(tǒng)統(tǒng)研究的的淮備儀器的分分辨力應(yīng)應(yīng)允許至至少

54、直接接讀取特特性的預(yù)預(yù)期過程程變差的的十分之之一，例例如特性性的變差差為0.001，儀器器應(yīng)能讀讀取0.0001的變變化。確保測量量方法(即評價價人和儀儀器)在在按照規(guī)規(guī)定的測測量步驟驟測量特特征尺寸寸。131測量系統(tǒng)統(tǒng)分析進(jìn)進(jìn)行的方方式測量應(yīng)按按照隨機(jī)機(jī)順序，以確保保整個研研究過程程中產(chǎn)生生的任何何漂移或或變化將將隨機(jī)分分布。評評價人不不應(yīng)知道道正在檢檢查零件件的編號號，以避避免可能能的偏倚倚。但是是進(jìn)行研研究的人人應(yīng)知道道正在檢檢查那一一零件，并記下下數(shù)據(jù)。在設(shè)備讀讀數(shù)中，讀數(shù)應(yīng)應(yīng)估計到到可得到到的最接接近的數(shù)數(shù)字。如如果可能能，讀數(shù)數(shù)應(yīng)取至至最小刻刻度的一一半。例例如，如如果最小小刻度為

55、為0.0001，則每每個讀數(shù)數(shù)的估計計應(yīng)圓整整為0.00005。研究工作作應(yīng)由知知其重要要性且仔仔細(xì)認(rèn)真真的人員員進(jìn)行。每一位評評價人應(yīng)應(yīng)采用相相同方法法，包括括所有步步驟來獲獲得讀數(shù)數(shù)。132結(jié)果分析析位置誤差差位置誤差差通常是是通過分分析偏倚倚和線性性來確定定。一般地，一個測測量系統(tǒng)統(tǒng)的偏倚倚或線性性的誤差差若是與與零誤差差差別較較明顯或或是超出出量具校校準(zhǔn)程序序確立的的最大允允許誤差差，那幺幺它是不不可接受受的。在在這種情情況下，應(yīng)對測測量系統(tǒng)統(tǒng)重新進(jìn)進(jìn)行校準(zhǔn)準(zhǔn)或偏差差校正以以盡可能能地減少少該誤差差。133結(jié)果分析析寬度誤差差測量系統(tǒng)統(tǒng)變異異異性是否否令人滿滿意的準(zhǔn)準(zhǔn)則取決決于被測測量

56、系統(tǒng)統(tǒng)變差所所掩蓋掉掉的生產(chǎn)產(chǎn)制造過過程變異異性的百百分比或或零件公公差的百百分比。對特定定的測量量系統(tǒng)最最終的接接受準(zhǔn)則則取決于于測量系系統(tǒng)的環(huán)環(huán)境和目目的，而而且應(yīng)該該取得顧顧客的同同意。對于以分分析過程程為目的的的測量量系統(tǒng)，通常單單憑經(jīng)驗驗來確定定測量系系統(tǒng)的可可接受性性的規(guī)則則如下：134結(jié)果分析析誤差10%，通常認(rèn)認(rèn)為測量量系統(tǒng)是是可接受受的。10%30%，基于應(yīng)用用的重要要性、測測量裝置置的成本本、維修修成本等等方面的的考慮，可能是是可以接接受的。超過30%，認(rèn)認(rèn)為是不不可接受受的，應(yīng)應(yīng)該做出出各種努努力來改改進(jìn)測量量系統(tǒng)。此外，過過程能被被測量系系統(tǒng)區(qū)分分開的分分級數(shù)(ndc)

57、應(yīng)該大于于或等于于5。135分析時機(jī)機(jī)新生產(chǎn)之之產(chǎn)品PV有不同時時新儀器，EV有不同時時新操作人人員，AV有不同時時(appraiser)易損耗之之儀器必必須注意意其分析析頻率。136測量系統(tǒng)統(tǒng)開發(fā)檢檢查表建建議的要要素測量系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計和和開發(fā)問問題要測量什什幺？特特性的類類型是什什幺？是是動態(tài)還還是靜態(tài)態(tài)？是電電性能嗎嗎？有重重要的零零件內(nèi)變變差？測量過程程的結(jié)果果(輸出出)用作作什幺目目的？生生產(chǎn)改進(jìn)進(jìn)、生產(chǎn)產(chǎn)監(jiān)控、實驗室室研究、過程審審核、裝裝運檢查查、進(jìn)貨貨檢查、對doe的反饋嗎嗎？誰將使用用過程？操作者者、工程程師、技技師、檢檢查者、審核員員？要求的培培訓(xùn)：操操作者、維護(hù)人人員、工工程

58、師、教室、實際應(yīng)應(yīng)用、在在職培訓(xùn)訓(xùn)、學(xué)徒徒期間。137測量系統(tǒng)統(tǒng)開發(fā)檢檢查表建建議的要要素確定變差差來源了了嗎？使使用小組組、頭腦腦風(fēng)暴、淵博的的過程知知識、因因果圖或或矩陣建建立誤差差模型。開發(fā)測量量系統(tǒng)或或?qū)Ｓ玫牡臏y量系系統(tǒng)？測測量系統(tǒng)統(tǒng)可以是是永久的的和專用用的，或或者也可可以是柔柔性的且且有可以以測量不不同類型型零件的的能力；如：儀儀器車量量具、夾夾具量具具、三坐坐標(biāo)測量量機(jī)等。柔性的的量具會會更昂貴貴，但長長期運行行可以省省錢。接觸或不不接觸：可靠性性、特性性類型、樣件計計劃、成成本、維維護(hù)、校校準(zhǔn)、人人員技能能、兼容容性、環(huán)環(huán)境、速速度、傳傳感器類類型、零零件偏差差和圖像像處理。這

59、可以以由控制制計劃要要求和測測量(在在連續(xù)抽抽樣期間間全面接接觸量具具可能有有額外磨磨損)頻頻次確定定。全表表面接觸觸傳感、傳感器器類型、空氣反反饋噴射射、圖像像處理，CMM或光學(xué)比比較儀等等。138測量系統(tǒng)統(tǒng)開發(fā)檢檢查表建建議的要要素環(huán)境：污污垢、潮潮濕、濕濕度、溫溫度、振振動、噪噪聲、電電磁干擾擾、周圍圍空氣移移動、空空氣污染染物等。實驗室室、車間間、辦公公室等？以微米米水平計計算的緊緊密公差差使環(huán)境境成為關(guān)關(guān)鍵的問問題。同同時，還還有cmm、顯示系統(tǒng)統(tǒng)及超聲聲波等。這可能能是過程程內(nèi)自動動反饋類類型測量量的一個個因素。切削油油、切削削碎片和和超高溫溫也可能能成為問問題。需需要干凈凈房間嗎

60、嗎？測量和定定位點：使用GD&T清楚地確確定固定定和夾緊緊點以及及在零件件的何處處進(jìn)行測測量。固定方法法：自由由狀態(tài)或或夾緊的的零件定定位。零件方向向：主要要部份位位置與其其它部份份。139測量系統(tǒng)統(tǒng)開發(fā)檢檢查表建建議的要要素零件準(zhǔn)備備：測量量前零件件應(yīng)該干干凈、無無油、溫溫度穩(wěn)定定嗎？傳感器定定位：角角度方向向，到最最初定位位器或網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的距距離。相互關(guān)系系問題1：在車車間內(nèi)或或在車間間之間需需要加倍倍(或更更多)的的量具支支持要求求嗎？制制造的考考慮、測測量誤差差的考慮慮、維修修的考慮慮。那個個被認(rèn)定定是標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)？怎樣樣使每項項有資格格？相互關(guān)系系問題2：方法法分歧：從不同同的測量量系統(tǒng)設(shè)設(shè)計