MSA培訓資料確立達

Measurement

System

Analysis確厲達胡金節(jié)課程內容（基礎篇）MSA的重要性測量系統分析的對象測量系統誤差來源測量基礎術語測量系統統計特性理想的測量系統測量系統應有的特性測量系統變異性的影響測量系統策劃課程內容(方法篇)測量系統研究準備計量型分析穩(wěn)定性分析偏倚分析─控制圖法偏倚分析—獨立樣本法線性分析指南重復性和再現性分析指南計數型分析風險分析法解析法復雜或非重復的測量系統的實踐通過多數讀數減少變差MSA的重要性如果測量的方式不對，那么好的結果可能被測為壞的結果，壞的結果也可能被測為好的結果，此時便不能得到真正的產品或過程特性。PROCESS原料人機法環(huán)測量測量結果好不好測量MSA分析的對像QS-90004.11.4為分析再各種測量和實驗設備系統測量結果中表現的變差，必須進行適當的統計研究。此要求必須用于在控制計劃中提及的測量系統。此項要求就是包含控制計劃中提及的產品特性和過程特性。測量誤差y=x+ε測量值=真值(TrueValue)+測量誤差戴明說沒有真值的存在一致性測量誤差來源量測系統的組成量具：任何用來獲得測量結果的裝置。量測系統：量具(equipment)量測人員(operator)被量測工件(parts)程序、方法(procedure,methods)上述之交互作用關係測量誤差的來源儀器方面：Discrimination(分辯力)Precision精密度(Repeatability重復性)Accuracy準確度(Bias偏差)Damage損壞Differencesamonginstrumentsandfixtures(不同儀器和夾具間的差異)量測系統所造成之誤差來自被量測工件之間的差異→σp執(zhí)行量測之不完整性→σe(同一工件重複量測，得不到同一數據)量測者之間，量測技術的差異→σo量測系統誤誤差之分類類準確度之誤誤差(Accuracy)X→μ量測實際值值與工件真真值間之差差異精密度之誤誤差(Precision)σ利用同一量量具，重複複量測相同同工件同一一品質特性性，所得數數據之變異性。儀器量測之之準確度與與精密度準確度精密度高低高低測量誤差的的來源不同檢驗者者的差異Differenceinusebyinspector(Reproducibility再再現性)訓練技能疲勞無聊眼力舒適檢驗的速度度指導書的誤誤解測量誤差的的來源不同環(huán)境所所造成的差差異（Differencesduetoenvironment）溫度濕度振動照明腐蝕污染(油脂)測量誤差的的來源方法方面：：Differencesamongmethodsofuse測試方法測試標準材料方面：：準備的樣本本身身有差異收集的樣本本身身有差異測量基礎術術語關于測量測量：賦值給具體體事物以表表示它們之之間關于特特定特性的的關系。賦值過程即即為測量過過程，而賦賦予的值定定義測量值值。量具：任何用來來獲得測量量結果的裝裝置，經常常用來特指指用在車間間的裝置，，包括用來來測量合格格／不合格格的裝置。。測量系統：用來對被測特性賦值的操作、程序序、量具、、設備、軟軟件以及操操作人員的的集合；用來獲得測測量結果的的整個過程程。數據一組條件下下觀察結果果的集合，，既可以是是連續(xù)的(一個量值值和測量單單位)又可可以是離散散的(屬性性數據或計計數數據如如成功／失失敗、好／／壞、過／／不通過等等統計數據據)。標準用于比較的的可接受的的基準；用于接受的的準則；已知數值，，在表明的的不確定度度界限內，，作為真值值被接受；；基準值。準確度觀測值和可可接受基準準值之間一一致的接近近程度。校準在規(guī)定的條條件下，建建立測量裝裝置和已知知基準值和和不確定度度的可溯源源標準之間間的關系的的一組操作作。校準可可能也包括括通過調整整被比較的測量裝置的的準確度差差異而進行行的探測、、相關性、、報告或消消除的步驟驟。校準周期兩次校準間間的規(guī)定時時間總量或或一組條件件，在此期期間，測量量裝置的校校準參數被被認定為有有效的。分辨力、可讀性、、分辨率最小的讀數數單位、刻刻度限度；；由設計決定定的固有特特性；測量或儀器器輸出的最最小刻度；；1:10經經驗法則（（過程變差差與公差較較小者）。。量具R&R一個測量系系統的重復性和再再現性的合成變差差的估計。。GRR變變差等于系系統內和系系統間變差差之和。測量系統誤誤差用于量具偏偏倚、重復復性、再現現性、穩(wěn)定定性和線性性產生的合合成變差。。不可重復性性由于被測體體的動態(tài)性性質決定的的對相同樣樣本或部件件重復測量量的不可能能性。(例例流動的河河水）零件變差與測量系統統分析有關關，對一個個穩(wěn)定過程程零件變差差(PV)代表預期期的不同零零件和不同同時間的變變差。概率以已收集數數據的特定定分布為基基礎，描述述特定事件件發(fā)生機會會的一種估估計(用比比例或分數數)。概率率估計值范范圍從0(不可能事事件)到1(必然事事件)。過程控制一種運行狀狀態(tài)，將測測量目的和和決定準則則應用于實實時生產以以評估過程程穩(wěn)定性和和測量體或或評估自然然過程變差差的性質。。測量結果果顯示過程程或者是穩(wěn)穩(wěn)定和”受受控”，或或者是”不不受控”。。產品控制一種運行狀狀態(tài)，將測測量目的和和決定準則則應用于評評價特性符符合某規(guī)范范。測量結結果顯示過過程或者是是”在公差差內”或者者是”在公公差外”。。靈敏度導致一個測測量裝置產產生可探測測(可辨別別)輸出信信號的最小小輸入信號號。一個儀儀器應至少少和其分辨辨力單位同同樣敏感。。敏感性是是通過固有有量具的設設計與質量量、服務期期內維護和和操作條件件確定的。。溯源性在商品和服服務貿易中中溯源性是是一個重要要概念，溯溯源到相同同或相近的的標準的測測量比那些些沒有溯源源性的測量量更容易被被認同。這這為減少重重新試驗、、拒收好的的產品、接接收壞的產產品提供了了幫助。溯源性在ISO計量量學基本和和通用國際際術語(VIM)中中的定義是是”測量的的特性或標標準值，此此標準是規(guī)規(guī)定的基準準，通常是是國家或國國際標準，，通過全部部規(guī)定了不不確度的不不間斷的比比較鏈相聯聯系。溯源示例國家標準引用標準工作標準生產量具夾量具千分尺CMM量塊激光干涉儀儀引用量具量量塊／比測測波長標準干涉比測器器真值測量過程的的目標是零零件的”真真”值，希希望任何單單獨讀數都都盡可能地地接近這一一讀值(經經濟地)。。遺憾的是是真值永遠遠也不可能能知道是肯肯定的。然然而，通過過使用一個個基于被很很好地規(guī)定定了特性操操作定義的的”基準””值，使用用較高級別別分辨率的的測量系統統的結果，，且可溯源源到NIST，可以以使不確定定度減小。。因為使用用基準作為為真值的替替代，這些些術語通常?；Q使用用。一致性一致性是隨隨時間得到到測量變差差的區(qū)別。。它也可以以看成重復復性隨時間間的變化。。影響一致性性的因素是是變差的特特殊原因，，如：零件的溫度度電子設備的的預熱要求求設備的磨損損均勻性均勻性是量量具在整個個工作量程程內變差的的區(qū)別。它它也可被認認為是重復復性在量程程上的均一一性(同一一性)。影響均勻性性的因素包包括：夾緊裝置對對不同定位位只接受較較?。^大大尺寸?？潭鹊目勺x讀性不好讀數視差測量不確定定度不確定度是是賦值給測測量結果的的范圍，在在規(guī)定的置置信水平內內描述為預預期包含有有真測量結結果的范圍圍。測量不不確定度通通常被描述述為一個雙雙向量。簡簡單的表達達式：：真測測量量值值=觀觀測測到到的的測測量量(結結果果)±±UU=擴擴展不確確定定度度。。擴擴展展不不確確定定度度是是測測量量過過程程中中合合成成標標準準誤誤差差Uc，，乘乘以以一一個個代代表表所所希希望望的的置置信信范范圍圍中中的的正正態(tài)態(tài)分分布布的的分分布布系系數數(K)。。ISO/IEC<測測量量中中不不確確定定度度指指南南>確確定定了了足足以以代代表表正正態(tài)態(tài)分分布布的的95%的的不不確確定定度度的的分分布布系系數數。。通通常常認認為為K=2，，U=KUc。。測量量不不確確定定度度擴展展不不確確定定度度U=kuc公式式K——覆蓋蓋因因子子（（2-3））uc—標準準合合成成不不確確定定度度測量值分布曲線均值95.45%99.73%+3+3+2+2真值1測量量不不確確定定度度合成成標標準準誤誤差差Uc包包括括了了在在測測量量過過程程中中變變差差的的所所有有重重要要組組成成部部份份。。在在大大多多數數情情況況下下，，按按著著本本手手冊冊完完成成的的測測量量系系統統分分析析的的方方法法可可以以用用來來定定量量確確定定測測量量不不確確定定度度的的眾眾多多來來源源。。簡簡單單的的表表達達式式被被定定量量表表示示為為：：Uc2=σ2偏倚倚+σ2GRR+σ2穩(wěn)定定性性+σ2一致致性性+σ2其它它定期期重重復復評評價價與與測測量量過過程程有有關關的的不不確確定定度度以以確確保保持持續(xù)續(xù)保保持持所所預預計計的的準準確確度度是是適適宜宜的的。。測量量不不確確定定度度和和MSA區(qū)別別測量量不不確確定定度度和和MSA的的主主要要區(qū)區(qū)別別是是：：MSA的的重重點點是是了了解解測測量量過過程程，，確確定定在在測測量量過過程程中中的的誤誤差差總總量量，，及及評評估估用用于于生生產產和和過過程程控控制制中中的的測測量量系系統統的的充充份份性性。。MSA促促進進了了解解和和改改進進(減減少少變變差差)。。不確確定定度度是是測測量量值值的的一一個個范范圍圍，，由由置置信信區(qū)區(qū)間間來來定定義義，，與與測測量量結結果果有有關關并并希希望望包包括括測測量量真真值值。。不確確定定度度和和測測量量誤誤差差區(qū)區(qū)別別測量量值值概概率率分分布布曲曲線線均值值+3+3真值值1測量量誤誤差差不確確定定度度范范圍圍測量量系系統統統統計計特特性性測量量系系統統的的統統計計特特性性Bias偏偏差差(Accuracy準準確確性性)Repeatability重重復復性性(precision)Reproducibility再再現現性性Linearity線線性性Stability穩(wěn)穩(wěn)定定性性偏倚倚(Bias)基準值觀測平均值偏倚偏倚倚：：是測測量量結結果果的的觀觀測測平平均均值值與與基基準準值值的的差差值值。真值值的的取取得得可可以以通通過過采采用用更高高等等級級的的測測量量設設備備進進行行多多次次測測量量，取其其平平均均值值。造成成過過份份偏偏倚倚的的可可能能原原因因儀器器需需要要校校準準儀器器、、設設備備或或夾夾緊緊裝裝置置的的磨磨損損磨損損或或損損壞壞的的基基準準，，基基準準出出現現誤誤差差校準準不不當當或或調調整整基基準準的的使使用用不不當當儀器質量量差─設設計或一一致性不不好線性誤差差應用錯誤誤的量具具不同的測測量方法法─設置置、安裝裝、夾緊緊、技術術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、清清潔的影影響違背假定定、在應應用常量量上出錯錯應用─零零件尺寸寸、位置置、操作作者技能能、疲勞勞、觀察察錯誤重復性(Repeatability)重復性指由同一個操作人員員用同一種量具經經多次測測量同一個零件的的同一特性時獲獲得的測測量值變變差（四同））重復不好好的可能能原因零件(樣樣品)內內部：形形狀、位位置、表表面加工工、錐度度、樣品品一致性性。儀器內部部：修理理、磨損損、設備備或夾緊緊裝置故故障，質質量差或或維護不不當。基準內部部：質量量、級別別、磨損損方法內部部：在設設置、技技術、零零位調整整、夾持持、夾緊緊、點密密度的變變差評價人內內部：技技術、職職位、缺缺乏經驗驗、操作作技能或或培訓、、感覺、、疲勞。。環(huán)境內部部：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、正確確操作儀器設計計或方法法缺乏穩(wěn)穩(wěn)健性，，一致性性不好應用錯誤誤的量具具量具或零零件變形形，硬度度不足應用：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)再現性(Reproducibility)由不同操作人員員，采用用相同的測量儀儀器，測測量同一零件的同一特性時測測量平均均值的變變差（三同一一異）再現性再現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，，當測量量零件的的類型為為A,B,C時時的均值值差。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等的均均值差標準之間間：測量量過程中中不同的的設定標標準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相相比，零零點調整整、夾持持或夾緊緊方法等等導致的的均值差差評價人(操作者者)之間間：評價價人A,B,C等的訓訓練、技技術、技技能和經經驗不同同導致的的均值差差。對于于產品及及過程資資格以及及一臺手手動測量量儀器，，推蕮進進行此研研究。環(huán)境之間間：在第第1,2,3等等時間段段內測量量，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在在產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定儀器設計計或方法法缺乏穩(wěn)穩(wěn)健性操作者訓訓練效果果應用─零零件尺寸寸、位置置、觀察察誤差(易讀性性、視差差)穩(wěn)定性(Stability)穩(wěn)定性時間1時間2是測量系系統在某持續(xù)時時間內測量同一基準準或零件的的單一特特性時獲獲得的測測量值總總變差。穩(wěn)定性(Stability)穩(wěn)定性是是指量測測系統在在某持續(xù)續(xù)時間內內，量測測同一基準或或零件的的“單一一特性””時，所所獲得的的測量值之之總變差差。時間2時間1穩(wěn)定性不穩(wěn)定的的可能原原因儀器需要要校準，，需要減減少校準準時間間間隔儀器、設設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護─通風風、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，基基準出現現誤差校準不當當或調整整基準的的使用不不當儀器質量量差─設設計或一一致性不不好儀器設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、技術術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、在應應用常量量上出錯錯應用─零零件尺寸寸、位置置、操作作者技能能、疲勞勞、觀察察錯誤線性是指指量具在在預期作作業(yè)範圍圍內偏倚倚值的差差異。與儀器所所使用於於作業(yè)量量測範圍圍(長度)有關。基準值較小的偏偏倚基準值較大的偏偏倚量測平均均值(低量程程)量測平均均值(高量量程)基準值值量測值值無偏倚倚偏倚線性(變化化的線線性偏偏倚)線性(Linearity)線性誤誤差的的可能能原因因儀器需需要校校準，，需減減少校校準時時間間間隔；；儀器、、設備備或夾夾緊裝裝置磨磨損；；缺乏維維護——通風風、動動力、、液壓壓、腐腐蝕、、清潔潔；基準磨磨損或或已損損壞；；校準不不當或或調整整基準準使用用不當儀器質量差；—設計或一致性不好；儀器設設計或或方法法缺乏乏穩(wěn)定定性性；應用了了錯誤誤的量量具；；不同的的測量量方法法—設設置、、安裝裝、夾夾緊、、技術術；量具或或零件件隨零零件尺尺寸變變化、、變形形；環(huán)境影影響——溫度度、濕濕度、、震動動、清清潔度度；其它——零件件尺寸寸、位位置、、操作作者技技能、、疲勞勞、讀讀錯。。Casestudy(應選用用什么么類型型儀器器)基準值值觀測平平均值值基準值值觀測平平均值值基準值值觀測平平均值值理想的的測量量系統統理想的的測量量系統統在每每次使使用時時，應應只產產生““正確確”的的測量量結果果。每每次測測量結結果總總應該該與一一個標標準值值相符符。一一個能能產生生理想想測量量結果果的測測量系系統，，應具具有零方差差、零零偏倚倚和所測測的任任何產品錯錯誤分分類為為零概率的的統計計特性性。IDEALMEASUREMENTSYSTEM真值真值足夠的的分辨辨率和和靈敏敏度。為了了測量量的目目的，，相對對于過過程變變差或或規(guī)范范控制制限，，測量量的增增量應應該很很小。。通常常所有有的十十進制制或10/1法法則，，表明明儀器器的分分辨率率應把把公差差(過過程變變差)分為為十份份或更更多。。這個個規(guī)則則是選選擇量量具期期望的的實際際最低低起點點。測量系系統應應該是是統計計受控控制的的。這意意味著著在可可重復復條件件下，，測量量系統統的變變差只只能是是由于于普通通原因因而不不是特特殊原原因造造成。。這可可稱為為統計計穩(wěn)定定性且且最好好由圖圖形法法評價價。測量系系統應應有的的特性性測量系系統應應有的的特性性對產品品控制制，測測量系系統的的變異異性與與公差差相比比必須須小于于依據據特性性的公公差評評價測測量系系統。。對于過過程控控制，，測量量系統統的變變異性性應該該顯示示有效效的分分辨率率并與與過程程變差差相比比要小小。根根據6σ變變差和和／或或來自自MSA研研究的的總變變差評評價測測量系系統。。偏倚、、重復復性、、再現現性、、線性性可接接受測量系系統變變異性性影響響產品決策零件是否在明確的規(guī)格之內過程決策過程是否穩(wěn)定和可接受測量系系統變變異性性的影影響對產品品決策策的影影響TYPEI誤誤差，，將好好的判判成壞壞的。。其平均均值是是落在在合格格區(qū)的的，但但由于于GRR的的影響響可能能會將將其判判成不不合格格的。。LSLUSL對產品品決策策的影影響TYPEII誤差差，將將壞的的判成成好的的。其平均均值是是落在在不合合格區(qū)區(qū)的，，但由由于GRR的影影響可可能會會將其其判成成合格格的。。LSLUSL對產品品決策策的影影響相對于于公差差，對對零件件做出出錯誤誤決定定的潛潛在因因素素只在在測量量系統統誤差差與公公差交交叉時時存在在，下下面給給出三三個區(qū)區(qū)分的的區(qū)域域。LSLUSLIIIIIIIIIBadisbadBadisbadGoodisgoodConfusedareaConfusedarea對產品決策策的影響對于產品狀狀況，目標標是最大限限度地做出出正確決定定，有二種種選擇：改進生產區(qū)區(qū)域：減少過程程變差，沒沒有零件產產生在II區(qū)。改進測量系系統：減少測量量系統誤差差從而減小小II區(qū)域域的面積，，因而生產產的所有零零件將在III區(qū)域域，這樣就就可以最小小限度地降降低做出錯錯誤決定的的風險。對過程決策策的影響對于過程控控制，需要要確定以下下要求統計受控對準目標可接受的變變異性。把普通原因因報告為特特殊原因把特殊原因因報告為普普通原因測量系統變變異性可能能影響過程程的穩(wěn)定性性、目標以以及變差的的決定。GRR對能能力指數Cp的影響響GRR對能能力指數Cp的影響響例題如果目前有有一個制程程其觀察的的Cpo=1.67，而其GRR=0.2，請請試算其真真實的Cpa=?解新過程的接接受Cpa=2.0GRR=0.1Cpo=1.96Cpa=2.0GRR=0.3Cpo=1.71新過程的接接受最壞的假想想情況是如如果生產用用量具不具具備資格卻卻被使用了了。如果假假設GRR=60%(但不知知道事實)那么觀測測的Cp就就是1.2了，此時時如果不知知道是儀器器問題，而而在尋找制制程問題，，就會白費費努力了。。Cpa=2.0GRR=0.6Cpo=1.2測量系統策策劃典型的進展展測量系統的的設計開發(fā)發(fā)測量系統的的制造測量系統實實施（定期期校準、統統計分析））測量系統設設計和開發(fā)發(fā)要測量什么么？特性的類型型是什么？？是動態(tài)還還是靜態(tài)？？是電性能能嗎？有重重要的零件件內變差？？測量過程的的結果(輸輸出)用作作什么目的的？生產改進、、生產監(jiān)控控、實驗室室研究、過過程審核、、裝運檢查查、進貨檢檢查、對doe的反反饋嗎？誰將使用過過程？操作作者、工程程師、技師師、檢查者者、審核員員？要求的培訓訓：操作者、、維護人員員、工程師師、教室、、實際應用用、在職培培訓、學徒徒期間。測量系統設設計和開發(fā)發(fā)確定變差來來源了嗎？？使用小組組、頭腦風風暴、淵博博的過程知知識、因果果圖或矩陣陣建立誤差差模型。開發(fā)測量系系統或專用用的測量系系統？測量系統可可以是永久久的和專用用的，或者者也可以是是柔性的且且有可以測測量不同類類型零件的的能力；如如：儀器車車量具、夾夾具量具、、三坐標測測量機等。。柔性的量量具會更昂昂貴，但長長期運行可可以省錢。。接觸或不接接觸：可靠靠性、特性性類型、樣樣件計劃、、成本、維維護、校準準、人員技技能、兼容容性、環(huán)境境、速度、、傳感器類類型、零件件偏差和圖圖像處理。。這可以由由控制計劃劃要求和測測量(在連連續(xù)抽樣期期間全面接接觸量具可可能有額外外磨損)頻頻次確定。。全表面接接觸傳感、、傳感器類類型、空氣氣反饋噴射射、圖像處處理，CMM或光學學比較儀等等。測量系統設設計和開發(fā)發(fā)環(huán)境：污垢、潮濕濕、濕度、、溫度、振振動、噪聲聲、電磁干干擾、周圍圍空氣移動動、空氣污污染物等。。實驗室、、車間、辦辦公室等？？以微米水水平計算的的緊密公差差使環(huán)境成成為關鍵的的問題。同同時，還有有cmm、、顯示系統統及超聲波波等。這可可能是過程程內自動反反饋類型測測量的一個個因素。切切削油、切切削碎片和和超高溫也也可能成為為問題。需需要干凈房房間嗎？測量和定位位點：使用用GD&T清楚地確確定固定和和夾緊點以以及在零件件的何處進進行測量。。固定方法：：自由狀態(tài)態(tài)或夾緊的的零件定位位。零件方向：：主要部份份位置與其其它部份。。測量系統設設計和開發(fā)發(fā)零件準備：：測量前零零件應該干干凈、無油油、溫度穩(wěn)穩(wěn)定嗎？傳感器定位位：角度方方向，到最最初定位器器或網絡的的距離。相互關系問問題1：在在車間內或或在車間之之間需要加加倍(或更更多)的量量具支持要要求嗎？制制造的考慮慮、測量誤誤差的考慮慮、維修的的考慮。那那個被認定定是標準？？怎樣使每每項有資格格？相互關系問問題2：方方法分歧：：從不同的的測量系統統設計但應應用于可接接受的實踐踐和操作限限制下相同同零件和過過程的測量量變差結果果。測量系統設設計和開發(fā)發(fā)自動或手動動：線上、、線下、操操作者信任任。破壞性或非非破壞性的的測量：示例：拉拉伸試驗、、鹽霧試驗驗、電鍍／／油漆涂層層厚度、硬硬度、尺寸寸測量、圖圖像處理、、化學分析析、壓力、、耐久性、、沖擊、轉轉矩、扭矩矩、焊接強強度、電性性能等。潛在測量范范圍：可能能測量的尺尺寸和預期期范圍。有效方分辨辨率：使用用時特殊應應用的測量量對物理變變化(探測測過程或產產品變差的的能力)敏敏感情況可可接受嗎？？靈敏度：最最小輸入信信號形成測測量設備可可探測的(可辨別的的)輸出信信號對應用用這種測量量裝置可接接受嗎？靈靈敏度由固固有的量具具設計和質質量(oem)及使使用中的維維護和操作作條件確定定。測量系統制制造(設備備、標準、、儀器)在系統設計計中提出的的變差源識識別了嗎？？設計評審審、驗證和和確認。校準和控制制系統：建建議的校準準計劃及設設備和文件件的審核。。頻率、內內部的或外外部的、參參數、過程程中驗證檢檢查。輸入要求：：機械的、、電的、液液壓的、氣氣動的、浪浪涌抑制器器、干燥器器、過濾器器、濾清器器，準備和和操作問題題、絕緣、、分辨率和和靈敏度。。輸出要求：：仿真或數數字、文件件和記錄、、檔案、存存放、檢索索、文件備備份。成本：開發(fā)發(fā)、采購、、安裝、操操作和培訓訓的預算因因素。預防性維護護：類型、進進度表、成成本、人員員、培訓、、文件。測量系統制制造(設備備、標準、、儀器)服務性：內內部的和外外部的、位位置、支持持水平、反反應時間、、備件的可可提供性、、標準零件件清單。人機工程學學：經過長長時間裝載載和操作機機器不帶來來傷害的能能力。測量量設備討論論需要聚焦焦于測量系系統與操作作者是怎樣樣相互依賴賴的問題上上。安全考慮：：人員、操操作、環(huán)境境、鎖止。。存儲和定位位：建立關關于測量設設備存儲和和定位的要要求。罩、、環(huán)境、安安全、可提提供性(接接近)問題題。測量周期時時間：測量一個個零件或特特性要花多多少時間？？測量周期期與過程和和產品控制制相結合。。過程流程、、批量完整整性、記錄錄、測量和和返回零件件有中斷嗎嗎？測量系統制制造(設備備、標準、、儀器)材料處理：：需要特殊殊架子、支支撐夾具、、運輸設備備或其它材材料處理設設備處理被被測量的零零件或測量量系統本身身嗎？環(huán)境問題：：不管是影影響該測量量過程或相相鄰過程，，有任何特特殊環(huán)境要要求、條件件、限制嗎嗎？有特殊殊的排放要要求嗎？有有溫度和濕濕度控制的的必要嗎？？濕度、振振動、噪聲聲、EMI、清潔度度。有特殊的可可靠性要求求或考慮嗎嗎？過了一一段時間設設備能支持持嗎？在生生產使用前前有必要驗驗證嗎？備件：一般般清單、適適當的供應應和定貨系系統，可提提供性、理理解提前期期準備。并并有充分的的和安全存存儲嗎？(軸承、軟軟管、皮帶帶、開關、、螺線管、、閥門等。。)用戶說明：：夾緊順序序、清潔程程序、數據據解釋、圖圖表、目視視幫助、全全面?？傻玫玫健⑦m當當的顯示。。文件：工程程圖樣、診診斷樹、用用戶手冊、、語言等。。測量系統制制造(設備備、標準、、儀器)校準：與可接受的的標準比較較?？山邮苁艿臉藴实牡目商峁┬孕院统杀?。。建議頻率率、培訓要要求。要求求下次的時時間嗎？存儲：有關關測量設備備的存儲有有特殊的要要求或考慮慮嗎？罩、、環(huán)境、防防損壞／偷偷盜的安全全性等。防錯：使用用者能很容容易地(太太容易？)改正已知知測量程序序的錯誤嗎嗎？數據登登錄、設備備的誤用、、防錯、錯錯誤預防。。測量系統實實施支持：誰將將支持測量量過程？實實驗室技師師、工程師師、生產、、維修、外外包服務。。培訓：需要對使用用和維修測測量過程的的操作者／／技師／工工程師培訓訓什么？時時間進度、、資源和成成本問題。。誰將培訓訓？在那進進行培訓？？提前期的的要求？與與測量過程程的實際使使用互本配配合。數據管理：怎樣管理理測量過程程輸出的數數據？人工工、用計算算器處理、、匯總方法法、匯總頻頻率、評審審方法、評評審頻率、、顧客要求求、內部要要求。可提提供性、存存儲、檢索索、備份、、安全、數數據解釋。。測量系統實實施人員：需要要雇用人員員支持這一一測量過程程嗎？成本本、時間進進度、可提提供性。當當前的或新新的。改進方法：：經過一段段時間誰將將改進測量量過程？工工程師、生生產、維護護、質量人人員？使用用什么樣的的評估方法法？是否有有一個系統統確定改進進？長期穩(wěn)定性性：評定方法法、形式、、頻率及長長期研究的的需要。漂漂移、磨損損、污染、、操作完整整性。這種種長期誤差差能測量、、控制、理理解和預見見嗎？特殊考慮：檢查者的的素質、身身體限制或或健康問題題：色盲、、視力、力力量、疲勞勞、持久力力、人機工工程學。測量系統研研究準備測量系統的的評定第一階段：：了解該測測量過程并并確定該測測量系統是是否滿足我我們的需要要。主要有有二個目的的確定該測量量系統是否否具有所需需要的統計計特性，此此項必須在使用前進行。發(fā)現哪種環(huán)環(huán)境因素對對測量系統統有顯著的的影響，例例如溫度、、濕度等，，以決定其其使用之空空間及環(huán)境境。測量系統的的評定第二階段的的評定目的是在驗證證一個測量系系統一旦被認認為是可行時時，應持續(xù)具有恰當的統統計特性。通常用穩(wěn)定性分析、、偏倚分析、、R&R分析等方法。測量系統研究究的淮備先計劃將要使使用的方法。。例如，通過過利用工程決決策，直觀觀觀察或量具研研究決定，是是否評價人在在校準或使用用儀器中產生生影響。有些些測量系統的的再現性(不不同人之間)影響可以忽忽略，例如按按按鈕，打印印出一個數字字。測量系統研究究的淮備評價人的數量量，樣品數量量及重復讀數數次數應預先先確定。在此此選擇中應考考慮的因素如如下：尺寸的關鍵性性：關鍵尺寸需需要更多的零零件和／或試試驗，原因是是量具研究評評價所需的置置信度。零件結構：大或重的零零件可規(guī)定較較少樣品和較較多試驗。測量系統研究究的淮備由于其目的是是評價整個測測量系統，評評價人的選擇擇應從日常操作該該儀器的人中中挑選。樣品必須從過過程中選取并并代表其整個工工作范圍。有時每一天天取一個樣本本，持續(xù)若干干天。這樣做做是有必要的的，因為分析析中這些零件被認為生生產過程中產產品變差的全全部范圍。由于每一零零件將被測量量若干次，必必須對每一零零件編號以便便識別。取樣的代表性性不具代表性的的取法取樣的代表性性具代表性的取取法測量系統研究究的淮備儀器的分辨力力應允許至少少直接讀取特性的預期過過程變差的十十分之一，例例如特性的變變差為0.001，儀器器應能讀取0.0001的變化。確保測量方法法(即評價人人和儀器)在在按照規(guī)定的的測量步驟測測量特征尺寸寸。測量系統分析析執(zhí)行注意點點測量應按照隨機順序，以確保保整個研究過過程中產生的的任何漂移或或變化將隨機機分布。評價價人不應知道正在檢查零件件的編號，以以避免可能的的偏倚。但是是進行研究的的人應知道正正在檢查那一一零件，并記記下數據。在設備讀數中中，讀數應估估計到可得到到的最接近的的數字。如果果可能，讀數數應取至最小刻度的一一半。例如，如果果最小刻度為為0.0001，則每個個讀數的估計計應圓整為0.00005。研究工作應由知其重要要性且仔細認認真的人員進進行。每一位評價人人應采用相同同方法，包括括所有步驟來來獲得讀數。。結果分析位置誤差位置誤差通常常是通過分析析偏倚和線性性來確定。一般地，一個個測量系統的的偏倚或線性性的誤差若是是與零誤差差差別較明顯或或是超出量具具校準程序確確立的最大允允許誤差，那那么它是不可可接受的。在在這種情況下下，應對測量量系統重新進進行校準或偏偏差校正以盡盡可能地減少少該誤差。結果分析寬度誤差測量系統變異異性是否令人人滿意的準則則取決于被測測量系統變差差所掩蓋掉的的生產制造過過程變異性的的百分比或零零件公差的百百分比。對特特定的測量系系統最終的接接受準則取決決于測量系統統的環(huán)境和目目的，而且應應該取得顧客客的同意。對于以分析過過程為目的的的測量系統，，通常單憑經經驗來確定測測量系統的可可接受性的規(guī)規(guī)則如下：結果分析誤差<10%，通常認為為測量系統是是可接受的。。10%~30%，基于應應用的重要性性、測量裝置置的成本、維維修成本等方方面的考慮，，可能是可以以接受的。。超過30%，，認為是不可可接受的，應應該做出各種種努力來改進進測量系統。。此外，過程能能被測量系統統區(qū)分開的分分級數(ndc)應該大大于或等于5。分析時機新生產之產品品PV有不同同時新儀器，EV有不同時新操作人員，，AV有不同同時(appraiser)易損耗之儀器器必須注意其其分析頻率。。第一階段第二階段穩(wěn)定性分析之之執(zhí)行:獲取一樣本并并確定其相對對于可追溯標標準的基準值值。如果不能能得到，則選選擇一個落在在產品測量中中程數的產品品零件，并指指定它作為標標準樣本進行行穩(wěn)定性分析析。并追蹤測測量系統的穩(wěn)穩(wěn)定性不需要要一個已知基基準值?？赡苣苄枰邆錅y測量的最低值值、最高值及及中程數的標標準樣本。建建議對各樣本本單獨測量并并做控制圖。。測量系統分析析方法MSA方法的的分類MSA計量型計數型破壞型計量型MSA計量型位置分析離散分析穩(wěn)定性分析偏倚分析線性分析重復性分析再現性分析穩(wěn)定性分析計數型MSA計數型風險分析法信號分析法數據解析法破壞性MSA破壞型偏倚分析變異分析穩(wěn)定性分析法法穩(wěn)定性分析的的做法決定要分析的的測量系統選取一標準樣樣本，取值參參考值請現場測量人人員連續(xù)測量量25組數據每每次測量2~5次輸入數據到EXCEL，，Xbar-R表格中計算控制界限限，并用圖判判定是否穩(wěn)定定后續(xù)持續(xù)點圖圖，判圖保留記錄穩(wěn)定性分析的的做法自控制計劃中中去尋找需要要分析的測量量系統，主要要的考慮來自自：控制計劃中所所提及的產品品特性控制計劃中所所提及的過程程特性決定要分析的測量系統選取一標準樣本，取值參考值請現場測量人員連續(xù)測量25組數據每次測量2~5次輸入數據到EXCEL，Xbar-R表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩(wěn)定後續(xù)持續(xù)點圖，判圖保留記錄穩(wěn)定性分析的的做法選取一標準樣樣品控制計劃中所所提及的產品品特性控制計劃中所所提及的過程程特性取出對產品特特性或過程特特性有代表性性的樣本。針對樣本使用用更高精密度度等級的儀器器進行精密測測量十次，加加以平均，做做為參考值。。如果標準樣本本為可溯源的的基準值，則則直接作為參參考值。決定要分析的測量系統選取一標準樣本，取值參考值請現場測量人員連續(xù)測量25組數據每次測量2~5次輸入數據到EXCEL，Xbar-R表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩(wěn)定後續(xù)持續(xù)點圖，判圖保留記錄穩(wěn)定性分析的的做法請現場測量人人員連續(xù)測量量25組數據據，每次測量量2~5次。。記錄下這些數數據。一般而言初期期的25組數數據最好在短短的時間內收收集，利用這這些數據來了了解儀器的穩(wěn)穩(wěn)定狀況?？赡艿念l次次如：每小時1組；；每天1組；每周1組。決定要分析的測量系統選取一標準樣本，取值參考值請現場測量人員連續(xù)測量25組數據每次測量2~5次輸入數據到EXCEL，Xbar-R表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩(wěn)定後續(xù)持續(xù)點圖，判圖保留記錄穩(wěn)定性分析的的做法將數據輸入到到excel中。計算每一組的的平均值計算每一組的的R值。計算出平均值值的平均值計算出R的平平均值。決定要分析的測量系統選取一標準樣本，取值參考值請現場測量人員連續(xù)測量25組數據每次測量2~5次輸入數據到EXCEL，Xbar-R表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩(wěn)定後續(xù)持續(xù)點圖，判圖保留記錄穩(wěn)定性分析的的做法計算控制界限限平均值圖：Xbarbar+-A2Rbar,XbarbarR值圖：D4Rbar,Rbar,D3Rbar劃出控制界限限將點子繪上先檢查R圖，，以判定重復復性是否穩(wěn)定定。再看Xbar圖，以判定定偏移是否穩(wěn)穩(wěn)定。若控制圖穩(wěn)定定，可以利用Xbarbar-標準值，，進行偏差檢檢定，看是否否有偏差。若控控制制圖圖穩(wěn)穩(wěn)定定，，可以以利利用用Rbar/d2來來了了解解儀儀器器的的重重復復性性。。決定要分析的測量系統選取一標準樣本，取值參考值請現場測量人員連續(xù)測量25組數據每次測量2~5次輸入數據到EXCEL，Xbar-R表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩(wěn)定後續(xù)持續(xù)點圖，判圖保留記錄穩(wěn)定定性性分分析析的的做做法法后續(xù)續(xù)持持續(xù)續(xù)點點圖圖、、判判圖圖如果果前前面面的的控控制制圖圖是是穩(wěn)穩(wěn)定定的的，，那那么么就就可可以以將將此此控控制制界界限限做做為為控控制制用用控控制制界界限限。。我們們后后續(xù)續(xù)就就固固定定時時間間，，使使用用同同樣樣的的樣樣本本、、同同樣樣的的測測量量儀儀器器，，同同樣樣的的測測量量人人員員。。此時時由由于于樣樣本本、、儀儀器、、人人都都是是固固定定的的，，所所以以如如果果繪繪出出來來的的圖圖形形有有異異常常，，一一般般就就代代表表儀儀器器有有問問題題，，要要進進行行相相應應的的處處理理。。異常常的的判判定定采用用點點、、線線、、面面原原則則識識別別異異常常因因素素異常常的的處處理理R圖失失控控，，表表明明不不穩(wěn)穩(wěn)定定的的重重復復性性，，可可能能什什么么東東西西松松動動、、X-BAR失控，表明測量系統不再正確測量，可能磨損，可能需重新校準。決定要分析的測量系統選取一標準樣本，取值參考值請現場測量人員連續(xù)測量25組數據每次測量2~5次輸入數據到EXCEL，Xbar-R表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩(wěn)定後續(xù)持續(xù)點圖，判圖保留記錄控制制圖圖的的判判讀讀超出出控控制制界界限限的的點點：：出出現現一一個個或或多多個個點點超超出出任任何何一一個個控控制制界界限限是是該該點點處處于于失失控控狀狀態(tài)態(tài)的的主主要要證證據據UCLCLLCL異常常異常常控制制圖圖的的判判讀讀鏈：：有有下下列列現現象象之之一一即即表表明明過過程程已已改改變變連續(xù)續(xù)7點點位位于于平平均均值值的的一一側側連續(xù)續(xù)7點點上上升升(后后點點等等于于或或大大于于前前點點)或或下下降降。。UCLCLLCL控制制圖圖的的判判讀讀明顯顯的的非非隨隨機機圖圖形形：：應應依依正正態(tài)態(tài)分分布布來來判判定定圖圖形形，，正正常常應應是是有有2/3的的點點落落于于中中間間1/3的的區(qū)區(qū)域域。。UCLCLLCL穩(wěn)定定性性分分析析的的做做法法不可可以以發(fā)發(fā)生生重復復性性之之標準準差差大大于于制制程程標標準準差差之之現現象象，，如如果果有有發(fā)發(fā)生生此此現現象象，，代代表表測測量量之之變變異異大大于于制制程程變變異異，，此此項項儀儀器器是是不不可可接接受受的的保留留記記錄錄各項項的的分分析析記記錄錄要要保保存存下下來來，，可可以以和和PPAP檔檔案案存存放放在在一一起起，，以以有有效效證證明明公公司司的的測測量量儀儀器器其其測測量量能能力力是是足足夠夠的的。。決定要分析的測量系統選取一標準樣本，取值參考值請現場測量人員連續(xù)測量25組數據每次測量2~5次輸入數據到EXCEL，Xbar-R表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩(wěn)定後續(xù)持續(xù)點圖，判圖保留記錄范例例10/1610/2210/2811/1211/1811/191/156/1910/1211/2012/948.648.448.948.948.948.548.448.747.847.948.148.748.848.647.950.149.048.248.048.648.348.648.348.048.948.049.249.048.347.748.748.448.71/122/133/204/115/206/196/287/607/218/98/2248.248.148.348.048.148.148.348.148.048.247.948.548.748.948.748.448.448.648.648.648.448.348.948.548.648.648.748.748.548.748.748.948.79/79/1110/948.048.147.948.448.648.348.848.948.4偏倚倚分分析析的的做做法法決定定要要分分析析的的測測量量系系統統抽取取樣樣本本，，取取值值參參考考值值請現現場場測測量量人人員員測測量量15次次輸入入數數據據到到EXCEL表表格格中中計算算t值值，，并并判判定定是否否合合格格，，是是否否要要加加補補正正值值保留留記記錄錄偏倚倚研研究究分分析析如果果偏偏倚倚從從統統計計上上非非0，，尋尋找找以以下下可可能能的的原原因因標準準或或基基準準值值誤誤差差，，檢檢查查標標準準程程序序儀器器磨磨損損。。這這在在穩(wěn)穩(wěn)定定性性分分析析(xbar-chart失控控)可以以表表現現出出，，建建議議按按計計劃劃維維護護或或修修整整。。儀器器制制造造尺尺寸寸有有誤誤差儀器器測測量量了了錯錯誤誤的的特特性性（零零件件變變差差過過大大儀器未得到完善的校準，評審校準程序評價人設備操作不當，評審測量說明書儀器修正運算不正確。R&R分析析極差差分分析析法法均值值極極差差法法方差差分分析析法法量測測系系統統分分析析前前的的準準備備工工作作在進進行行GaugeR&R試驗驗之之前前﹐﹐操操作作員員的的人人數數、、被被測測量量的的零零件數數目目、、每每一一個個零零件件被被反反覆覆測測量量的的次次數數、、被被測測量量的的零零件件特特性、、與與測測量量的的環(huán)環(huán)境境都都必必須須先先行行決決定定。。通通常?？伎紤]慮重重點點如如下下：：操作作員員：：隨機機選選取取幾幾個個日日常常使使用用量量具具的的操操作作員員。。這這可可以以讓我我們們評評估估量量具具對對不不同同操操作作員員的的敏感度。零件：自同一規(guī)格格的零件中中隨機選取取5到10個零件進行測量。(包含整整個工作範範圍)反覆測量的的次數：每一個零件件的量測特特性被每一一個操作員反覆覆測量至少二次。。量測系統的的讀值精度度，應比被被測零件之之規(guī)格位數數低一位，如被測件件要求0.01，則量測系系統要能讀讀出0.001。為確保量測測數據具有有統計之獨獨立性，在在量測過程程中必須注注意下列事事項：量測數據之之取得，必必須是隨機機的，量測測者事先不不能得之前前一位量測測者對同一一工件之量量測數據。。每一位量測測者之量測測程序必須須是一致的的。量測數據之之分析，需需由對量測測分析有經經驗的人來來進行。被測零件之之讀值，要要以量測系系統最小之之刻度為主主。量測系統分分析前的準準備工作量測系統的的變異量具產生的的變異操作者的變變異零件間的變變異重複性(EV)σe再現性(AV)σo(PV)σpTV=σt=σσe+σo+σp22222R&R=σσe+σo222σe=R/d2*σp=Rp/d2*R&R極差差分析法典型的極差差法使用兩兩名評價人人和五個零零件進行分分析，在這這個分析中中，每個評評價人測量量每個零件件一次，每每個零件的的極差是評評價人A獲獲得的測量量結果與評評價人B的的測量結果果的絕對值值，利用這這些數據來來計算R&R，但這這種方法，，無法分解解成是儀器器的誤差或或是人的誤誤差。分析數據零件評價人A評價人B極差(A-B)10.850.800.0520.750.700.0531.000.950.0540.450.550.1050.500.600.10計算一計算二(要要推出產品品變異)R&R分析之執(zhí)行行使用「全距距及平均數數」或「方方差分析」」方法對量量具進行分分析.取得包含10個零件件的樣本，，代表過程變差或或預期范圍圍.并對10個個零件進行行編號。（（不能給評評價人看到到）指定2-3位操作人人員在不知知情的狀況況下使用校驗合合格的量具，分分別對10個零件進進行測量,研究人人員將操作作員所讀數數據進行記記錄,研研究其重復復性和再現現性(作業(yè)業(yè)員應熟悉悉并了解一一般操作程程序,避避免因操作作不一致而而影響系統統的可靠度度)同時評評估量具對對不同操作作員熟練度度.R&R分析之執(zhí)行行試驗完后,測試人人員將量具具的重復性性及再現性性數據依依公式計算算，并作成成X-R管制圖或直直接用表計計算即可。。建議使用MINITAB或EXCEL軟件示例操作者A操作者B測試123平均極差123平均極差零件A217216216216.31216219220218.34零件B220216218218.04216216220217.34零件C217216216216.31216215216215.71零件D214212212212.72216212212213.34零件E216219220218.34220220220220.00216.3216.9第一步計算算重復性（（EV）重復性來自自：儀器本本身變化、、零件在儀儀器中測量量位置變化化。子組極差正正好代表了了上述兩種種變化。第二步計算算再現性（（AV）計算操作平平均的極差差(RO)利用d2系數將RO轉換成標準準差乘以5.15減去由于重重復性所造造成σ的部份注：n——零件數量r——測量次數nr——總的測量次次數第三步計算算零件間的的變異（PV）每次的值都都是同一零零件測三次次，所以只只是偵測出出儀器變異異(Re)。二個測量者者之間差異異代表了人人員之間的的差異(Ro)每個產品間間的差距代代表了產品品的差異(Rp)。零件a零件b零件c零件d零件e操作者A平均216.3218.0216.3212.7218.3操作者B平均218.3217.3215.7213.3219.2再平均217.3217.7216.0213.0219.22345678910111213141511.411.912.242.482.672.832.963.083.183.273.353.423.493.5521.281.812.152.402.602.772.913.023.133.223.303.383.453.5131.231.772.122.382.582.752.893.013.113.213.293.373.433.5041.211.752.112.372.572.742.883.003.103.203.283.363.433.5051.191.742.102.362.562.732.872.993.103.193.273.353.423.4961.181.732.092.352.562.732.872.993.103.193.273.353.423.4971.171.732.092.352.552.722.872.993.103.193.273.353.423.4881.171.722.082.352.552.722.872.983.093.193.273.353.423.4891.161.722.082.342.552.722.862.983.093.183.273.353.423.48101.161.722.082.342.552.722.862.983.093.183.273.353.423.48111.161.712.082.342.552.722.862.983.093.183.273.353.413.48121.151.712.072.342.552.722.862.983.093.183.273.353.423.48131.151.712.072.342.552.712.852.983.093.183.273.353.423.48141.151.712.072.342.542.712