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1、MSA-測量系統(tǒng)分析,了解 MSA的目的和基本概念 能夠計(jì)算并分析 重復(fù)性和再現(xiàn)性 能夠分析測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性、線性和偏倚 能夠?qū)傩灾禂?shù)據(jù)進(jìn)行測量系統(tǒng)分析 能夠?qū)y量能力不足的測量系統(tǒng)進(jìn)行分析和改進(jìn),課程目標(biāo),測量系統(tǒng)分析的目的和作用 測量系統(tǒng)的術(shù)語介紹 重復(fù)性和再現(xiàn)性分析 測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性、偏倚和線性 屬性值數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)的分析方法 測量系統(tǒng)改進(jìn),課程內(nèi)容,測量系統(tǒng)分析的目的和作用 測量系統(tǒng)的術(shù)語介紹 重復(fù)性和再現(xiàn)性分析 測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性、偏倚和線性 屬性值數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)的分析方法 測量系統(tǒng)改進(jìn),課程內(nèi)容,小調(diào)查,產(chǎn)品是什么？ 產(chǎn)品的特性是什么？ 用哪些量具進(jìn)行測量？ 測量的結(jié)果是否準(zhǔn)確？為什么

2、？ 有沒有經(jīng)歷過這樣的情況： 產(chǎn)品在工廠檢測的時(shí)候都是合格的，等送到顧客手 里，卻被退回來了！,MSA 的重要性,如果測量的方式不對，那么好的結(jié)果可能被測為壞的結(jié)果，壞的結(jié)果也可能被測為好的結(jié)果，此時(shí)便不能得到真正的產(chǎn)品或過程特性。,PROCESS,原料,人,機(jī),法,環(huán),測量,測量,結(jié)果,好,不好,測量,測量誤差,y=x+ 測量值=真值(True Value) + 測量誤差,戴明說沒有真 值的存在,一致性,測量誤差來源,測量系統(tǒng)分析的目的,明確工序過程測量系統(tǒng)的能力水平 確認(rèn)測量系統(tǒng)的變異來源 確認(rèn)測量系統(tǒng)在一段時(shí)間內(nèi)是否穩(wěn)定 確認(rèn)測量系統(tǒng)是否線性,MSA: Measurement Syste

3、m Analysis,測量系統(tǒng)分析的作用,正確的測量 永遠(yuǎn) 是質(zhì)量改進(jìn)的第一步 正確的測量是作出決策的關(guān)鍵( 不正確的測量系統(tǒng)可能會導(dǎo)致錯(cuò)誤的決策) 測量系統(tǒng)分析是 QS9000、TS16949 的必要內(nèi)容 測量系統(tǒng)分析是實(shí)施6sigma的必要步驟,測量系統(tǒng)分析的目的和作用 測量系統(tǒng)的基本概念/術(shù)語介紹 重復(fù)性和再現(xiàn)性分析 測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性、偏倚和線性 屬性值數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)的分析方法 測量系統(tǒng)改進(jìn),課程內(nèi)容,什么是測量系統(tǒng)？ 測量系統(tǒng)就是測量工具嗎？,測量系統(tǒng)的基本要素,測量系統(tǒng) 測量工具,影響過程質(zhì)量的六個(gè)基本因素,人 員 設(shè) 備 方 法 材 料 環(huán) 境 測 量 系 統(tǒng),總變異=過程變異+測量

4、系統(tǒng)變異,影響測量結(jié)果的因素,測量者的知識和技術(shù)水平 測量方法 參照標(biāo)準(zhǔn) 測量儀器 環(huán)境,不同檢驗(yàn)者的差異Difference in use by inspector (Reproducibility再現(xiàn)性) 訓(xùn)練 技能 疲勞 無聊 眼力 舒適 檢驗(yàn)的速度 指導(dǎo)書的誤解,影響測量結(jié)果的因素,不同環(huán)境所造成的差異（Differences due to environment） 溫度 濕度 振動(dòng) 照明 腐蝕 污染(油脂),影響測量結(jié)果的因素,方法方面：Differences among methods of use 測試方法 測試標(biāo)準(zhǔn) 材料方面： 準(zhǔn)備的樣本本身有差異 收集的樣本本身有差異,影響測

5、量結(jié)果的因素,在什么情況下需要進(jìn)行測量系統(tǒng)分析,在正常儀器維護(hù)條件下，測量儀器誤差很大 測量儀器進(jìn)行了改裝，如更換了重要零部件 對測量儀器進(jìn)行了大修 進(jìn)行工序能力分析時(shí)需要考慮測量儀器的測量能力 測量系統(tǒng)不穩(wěn)定 測量結(jié)果波動(dòng)大 決定是否接受一臺新儀器 測量儀器之間進(jìn)行比較,測量系統(tǒng)分析的目的和作用 測量系統(tǒng)的術(shù)語介紹 重復(fù)性和再現(xiàn)性分析 測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性、偏倚和線性 屬性值數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)的分析方法 測量系統(tǒng)改進(jìn),課程內(nèi)容,測量系統(tǒng)術(shù)語介紹,測量：賦值（或數(shù)）給具體物以表示它們之間關(guān)于特定特性的關(guān)系。賦值過程定義為測量過程，而賦予的值定義為測量值。 量具：任何用來獲得測量結(jié)果的裝置，經(jīng)常用來特指用

6、在車間的裝置；包括通過/不通過裝置。,測量系統(tǒng)： 是用來對被測特性定量測量或定性評價(jià)的儀器或量具、標(biāo)準(zhǔn)、操作、方法、夾具、軟件、人員、環(huán)境和假設(shè)的集合；用來獲得測量結(jié)果的整個(gè)過程。 測量和試驗(yàn)設(shè)備（MTE） 完成一次測量所必需的所有測量儀器，測量標(biāo)準(zhǔn)，基準(zhǔn)材料以及輔助設(shè)備。,測量系統(tǒng)術(shù)語介紹,基準(zhǔn) 用于校準(zhǔn)過程的參考標(biāo)準(zhǔn)，也被稱為參考 標(biāo)準(zhǔn)或校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)； 基準(zhǔn)值 人為規(guī)定的可接受值 需要一個(gè)可操作的定義 作為真值的替代,測量系統(tǒng)術(shù)語介紹,參考值 參考值也稱為可被接受的參考值或基準(zhǔn)值。它是一個(gè)人工制品值或總效果值用作約定的比較基準(zhǔn)值。該參考值基于下列各值而定： 由較高級（如計(jì)量實(shí)驗(yàn)室或全尺寸檢驗(yàn)設(shè)

7、備） 的測量設(shè)備得到的幾個(gè)測量平均值確定。 法定值：由法律定義和強(qiáng)制執(zhí)行。,測量系統(tǒng)術(shù)語介紹,參考值（續(xù)） 理論值：根據(jù)科學(xué)原理而得。 給定值：根據(jù)某些國家或國際組織的實(shí)驗(yàn)工作（由可靠的理論支持）而得。 同意值：根據(jù)由科學(xué)或工程組主持下的合作實(shí)驗(yàn)工作而得：由用戶，諸如專業(yè)和貿(mào)易組織在意見完全一致情況下來定義。 協(xié)議值：由有關(guān)各方明確一致同意的值。,測量系統(tǒng)術(shù)語介紹,真值 真值是零件的“實(shí)際”測量值，雖然這個(gè)值是不 知道的，并且是不可能的（經(jīng)濟(jì)地）接近這個(gè)值。 遺憾的是，真值的確從沒能被知道。在所有的分 析中，參考值被用作真值的近似值。因?yàn)閰⒖贾?被用作真值的替代值，所以這些標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語常?；?換使

8、用，不過不推薦這種用法。 真值的總結(jié) 物品的實(shí)際值 未知的和不可知的,測量系統(tǒng)術(shù)語介紹,分辨力 分辨力是儀器可以探測到并如實(shí)顯示的參考值的 變化量。它也可以稱為可讀性或分辨率。 典型地，此能力的度量是看儀器的最小刻度值。 如果儀器刻度“粗”，那么就可以使用它的半刻 度。,測量系統(tǒng)術(shù)語介紹,分辨力（續(xù)） 1：10經(jīng)驗(yàn)法則 測量儀器分辨力的第一準(zhǔn)則應(yīng)該至少是被測量范 圍的十分之一。 傳統(tǒng)上：此范圍就是產(chǎn)品公差范圍； 最近：此范圍指過程變差，即10比1規(guī)則被解釋 為測量設(shè)備能夠分辨至少十分之一的過程變差。 這符合持續(xù)改進(jìn)的原理。（即過程的焦點(diǎn)是顧 客指定的目標(biāo)值）。,測量系統(tǒng)術(shù)語介紹,分辨力（續(xù)）

9、如果該分辨力不能探測過程變差，其用于分析過程是不可接受的；并且如果它不能探測特殊原因的變差，則其不能用于控制。 參見下圖 分辨力不足的情況可能會在控制圖中表現(xiàn)出來，參見圖表,測量系統(tǒng)術(shù)語介紹,測量系統(tǒng)術(shù)語介紹,X/R控制圖 分辨率=0.001,0。145,0。140,0。135,樣本均值,子組,0,5,15,20,25,10,UCL=0.1444,Mean=0.137,LCL=0.1350,0.02,0.01,0.00,樣本極差,R=0.00812,ULC=0.01717,LCL=0,測量系統(tǒng)術(shù)語介紹,X/R控制圖 分辨率=0.01,0。145,0。140,0。135,樣本均值,子組,0,5,

10、15,20,25,10,UCL=0.1438,Mean=0.1397,LCL=0.1359,0.02,0.01,0.00,樣本極差,R=0.0068,ULC=0.01438,LCL=0,測量系統(tǒng)術(shù)語介紹,分辨力、可讀性、分辨率 別名：最小的讀數(shù)的單位、測量分辨率、刻度限度或探測限度 由設(shè)計(jì)決定的固有特性 測量或儀器輸出的最小刻度單位 總是以測量單位報(bào)告 1：10經(jīng)驗(yàn)法則,測量系統(tǒng)術(shù)語介紹,偏倚是對同樣 的零件的同樣 特性，真值 （基準(zhǔn)值）和觀 測到的測量平 均值的差值。,測量系統(tǒng)術(shù)語介紹,穩(wěn)定性（或漂移） 是測量系統(tǒng)在某一 階段時(shí)間內(nèi)，測量 同一基準(zhǔn)或零件的 單一特性時(shí)獲得的 測量總變差。換句

11、 話說，穩(wěn)定性是偏 倚隨時(shí)間的變化。,測量系統(tǒng)術(shù)語介紹,線性 在設(shè)備的預(yù)期操作（測量）范圍內(nèi)偏倚的不同被稱為線性。線性可以被認(rèn)為是關(guān)于偏倚大小的變化。 線性的總結(jié) 整個(gè)正常操作范圍的偏倚改變 整個(gè)操作范圍的多個(gè)并且獨(dú)立的偏倚誤差的相互關(guān)系 測量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差分量,測量系統(tǒng)術(shù)語介紹,術(shù)語介紹,重復(fù)性 由一位評價(jià)人多次使用同一種測量儀器，多次測量同一零件的同一特性時(shí)獲得的測量變差 在固定和規(guī)定的測量條件下連續(xù)（短期）試驗(yàn)變差 通常指E.V.設(shè)備變差 儀器（量具）的能力 或潛能 系統(tǒng)內(nèi)變差,測量系統(tǒng)術(shù)語介紹,再現(xiàn)性 由不同的評價(jià)人使用同一個(gè)量具，測量一個(gè)零件的一個(gè)特性時(shí)產(chǎn)生的測量平均值的變差 對于產(chǎn)

12、品和過程條件，可能是評價(jià)人、環(huán)境（時(shí)間）或方法的誤差 通常指A.V評價(jià)人變差 系統(tǒng)間（條件）變差,測量系統(tǒng)術(shù)語介紹,GRR或量具RR 量具重復(fù)性和再現(xiàn)性：測量系統(tǒng)重復(fù)性和再現(xiàn)性合成的評估，換句話說，GRR等于系統(tǒng)內(nèi)部和系統(tǒng)之間的方差的總和。 GRR =再現(xiàn)性+重復(fù)性,測量系統(tǒng)術(shù)語介紹,對測量能力的要求,如果 GRR/公差（或過程變差）： 小于10%, 現(xiàn)行的測量系統(tǒng)可以接受 10% 到 30%, 能力處于邊界水平. 測量系統(tǒng)能否接受取決與測量的重要程度. 應(yīng)努力改善測量系統(tǒng)的能力. 大于30%, 測量系統(tǒng)能力不足，不宜使用,測量系統(tǒng)分析的目的和作用 測量系統(tǒng)的基本概念 測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性、偏倚和

13、線性 重復(fù)性和再現(xiàn)性分析 屬性值數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)的分析方法 測量系統(tǒng)改進(jìn),課程內(nèi)容,計(jì)量型,集中位置分析,離散程度分析,時(shí)間序列,偏倚分析,線性分析,重復(fù)性分析,再現(xiàn)性分析,穩(wěn)定性分析,計(jì)量型測量系統(tǒng)的“五性”,計(jì)量型,集中位置分析,離散程度分析,時(shí)間序列,偏倚分析,線性分析,重復(fù)性分析,再現(xiàn)性分析,穩(wěn)定性分析,計(jì)量型測量系統(tǒng)的“五性”,穩(wěn)定性,測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性：偏倚隨時(shí)間的變化,確定穩(wěn)定性的方法,(1)取一個(gè)已知參考值的樣品。如果不能獲得參考值，就在生產(chǎn)線上取在測量范圍中的零件，把它作為偏倚分析的主樣品。在工具室內(nèi)測量這個(gè)零件10次并計(jì)算這10次讀數(shù)的均值，把這個(gè)均值作為“參考值” 。測量系統(tǒng)的

14、穩(wěn)定性并不嚴(yán)格要求已知樣品的參考值； (2) 定期（天、周）測量樣品3-5次。樣本大小及測量頻率由測量系統(tǒng)來決定，包括測量系統(tǒng)規(guī)定的校準(zhǔn)和修理周期，使用壽命以及操作條件的限制。,(3) 繪制控制圖。 (4) 建立控制限，分析失控或不穩(wěn)定的原因。 (5) 計(jì)算測量的標(biāo)準(zhǔn)差并與過程相比較，以確定測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。,確定穩(wěn)定性的方法,判斷標(biāo)準(zhǔn)：,確定穩(wěn)定性的方法,某光學(xué)棱鏡的拋光尺寸要求為2.56，2.74，質(zhì)量工程師從生產(chǎn)線生產(chǎn)的產(chǎn)品中選出一個(gè)，測得其厚度基準(zhǔn)值為2.63。生產(chǎn)車間每班都測量這個(gè)棱鏡5次，共測四周（共20班），畫出控制圖如下：,測量系統(tǒng)穩(wěn)定性舉例,計(jì)量型測量系統(tǒng)的“五性

15、”,計(jì)量型,集中位置分析,離散程度分析,時(shí)間序列,偏倚分析,線性分析,重復(fù)性分析,再現(xiàn)性分析,穩(wěn)定性分析,偏 倚,為了確定過程分布中的某一點(diǎn)上測量系統(tǒng)是否發(fā)生偏倚,有 必要獲得一個(gè)零件的可接受的參考值 兩種確定偏倚的方法： 獨(dú)立樣本法和控制圖法,偏倚=測量均值- 參考值,偏倚百分比=偏倚/過程變差 過程變差= 6,偏倚,真值,測量值的均值,偏倚分析的做法,決定要分析的測量系統(tǒng),抽取樣本，取值參考值,請現(xiàn)場測量人員測量10次,輸入數(shù)據(jù)到軟件中,計(jì)算t值，并判定,是否合格，是否要加補(bǔ)正值,保留記錄,偏倚,真值,測量值的均值,關(guān)于“t”統(tǒng)計(jì)量實(shí)質(zhì)上就是“置信區(qū)間” 1、計(jì)算n個(gè)讀數(shù)的均值。X=xi/

16、n 2、計(jì)算可重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差(參考具研究,極差法，如下）： r= max(xi)-min(xi)/d2* ,其中d2* 查表 3、確定偏倚的t統(tǒng)計(jì)量： 偏倚=觀測測量平均數(shù)值基準(zhǔn)值 b= r /n t=偏倚/ b,確定偏倚指南獨(dú)立樣本法,所有的計(jì)算過程可在軟件上自動(dòng)實(shí)現(xiàn),4) 計(jì)算偏倚的置信區(qū)間,置信水平取95% 偏倚 t1-a/2 (v) b d2 /d2* 其中參數(shù)d2 、d2* 、v 可查書上附錄C或4 t1-a/2 (v)可從標(biāo)準(zhǔn)t表中查到 5）判斷置信區(qū)間是否包括0，如果0落置信區(qū)間內(nèi)，偏倚在a水平是可接受的，如果0沒有落在置信區(qū)間內(nèi)，偏倚在a水平是不可接受的。,確定偏倚指南獨(dú)立樣本

17、法,舉例-偏倚 一個(gè)制造工程師在評價(jià)一個(gè)用來監(jiān)視生產(chǎn) 過程的新的測量系統(tǒng)。從測量系統(tǒng)操作范圍 內(nèi)選擇一個(gè)零件A。這個(gè)零件經(jīng)全尺寸檢驗(yàn) 測量以確定其基準(zhǔn)值，得到其基準(zhǔn)值為 6.0。而后這個(gè)零件由領(lǐng)班測量15次。數(shù)據(jù) 如下：,確定偏倚指南獨(dú)立樣本法,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 5.8 5.7 5.9 5.9 6.0 6.1 6.0 6.1 6.4 6.3 6.0 6.1 6.2 5.6 6.0 -.2 -.3 -.1 -.1 0 .1 0 .1 .4 .3 0 .1 .2 -.4 0,確定偏倚指南獨(dú)立樣本法,將數(shù)據(jù)輸入MINITAB 軟件如下：,確定偏倚

18、指南獨(dú)立樣本法,菜單如下圖,確定偏倚指南獨(dú)立樣本法,將數(shù)據(jù)選入對話框，單擊OK,確定偏倚指南獨(dú)立樣本法,得到下圖,P大于0.05時(shí)，可認(rèn)為該測量系統(tǒng)沒有偏倚,確定偏倚指南獨(dú)立樣本法,練習(xí)1 某光學(xué)棱鏡的拋光尺寸要求為2.56，2.74， 質(zhì)量工程師從生產(chǎn)線生產(chǎn)的產(chǎn)品中選出一 個(gè)，測得其厚度基準(zhǔn)值為2.63。檢驗(yàn)員將 這個(gè)棱鏡測量了20次，得到數(shù)據(jù)如所給文 件，現(xiàn)在我們想知道，這個(gè)測量系統(tǒng)是否 存在著偏倚？,確定偏倚指南獨(dú)立樣本法,練習(xí)2 一名工程師擬評價(jià)一用來測量軸的直徑的儀器的偏倚程度。零件的參考值為 10.00mm。讓一名操作者在不知情的情況下測量同一零件10次。10次的讀數(shù)為：10.02

19、, 10.01, 10.05, 10.03, 10.01, 10.01,10.00,10.02,10.02, 10.00. 那么該測量系統(tǒng)是否存在偏倚？,確定偏倚指南獨(dú)立樣本法,(1)取一個(gè)已知參考值的樣品。如果不能獲得參考值，就在生產(chǎn)線上取在測量范圍中的零件，把它作為偏倚分析的主樣品。在工具室內(nèi)測量這個(gè)零件10次并計(jì)算這10次讀數(shù)的均值，把這個(gè)均值作為“參考值” (2)計(jì)算圖中的 。 (3)用參考值減 得到偏倚。,在用 控制圖來測量穩(wěn)定性時(shí)，也可通過數(shù)據(jù)分析偏倚：,確定偏倚指南控制圖法,造成過份偏倚的可能原因,儀器需要校準(zhǔn) 儀器、設(shè)備或夾緊裝置的磨損 磨損或損壞的基準(zhǔn)，基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差 校準(zhǔn)不當(dāng)

20、或調(diào)整基準(zhǔn)的使用不當(dāng) 儀器質(zhì)量差設(shè)計(jì)或一致性不好 線性誤差 應(yīng)用錯(cuò)誤的量具,不同的測量方法設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù) 測量錯(cuò)誤的特性 量具或零件的變形 環(huán)境溫度、濕度、振動(dòng)、清潔的影響 違背假定、在應(yīng)用常量上出錯(cuò) 應(yīng)用零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯(cuò)誤,對于一個(gè)能力充分的測量系統(tǒng)來說，應(yīng)該是沒有偏倚或者是偏倚明確穩(wěn)定的，這樣，可以根據(jù)已知的讀數(shù)來確定被測對象的實(shí)際值,計(jì)量型測量系統(tǒng)的“五性”,計(jì)量型,集中位置分析,離散程度分析,時(shí)間序列,偏倚分析,線性分析,重復(fù)性分析,再現(xiàn)性分析,穩(wěn)定性分析,線性是指量具在預(yù)期的測量范圍內(nèi)偏倚值的差異。 與儀器的量程有關(guān)。,基準(zhǔn)值,較小的偏倚,基準(zhǔn)值,較大

21、的偏倚,量測平均值 (低量程),量測平均值 (高量程),基準(zhǔn)值,量測值,無偏倚,偏倚,線性(變化的線性偏倚),線性(Linearity),確定線性的指南,進(jìn)行研究 線性按以下指南評價(jià)： 選擇g5個(gè)零件，由于過程變差，這些零件測量值覆蓋量具的操作范圍。 用全尺寸檢驗(yàn)測量每個(gè)零件以確定基準(zhǔn)值并確認(rèn)了包括量具的操作范圍。 通常用這個(gè)儀器的操作者中的一人測量每個(gè)零件m10次。,結(jié)果分析-作圖法 計(jì)算零件每次測量的偏倚及零件偏倚均值。 偏倚i,j=xi,j-（基準(zhǔn)值）i 偏倚i=偏倚i,j/m 5) 在線性圖上畫出單值偏倚和相關(guān)基準(zhǔn)值的偏倚均值,確定線性的指南,6) 用下面等式計(jì)算和畫出最佳擬合線和置信

22、帶。 對于最佳擬合直線，用公式：yi=axi+b xi =基準(zhǔn)值 yi=偏倚平均值 這里xi是基準(zhǔn)值， yi是偏倚均值，用下列公式求出a、b和s。 a=(xy-xy/gm)/x2-(x)2/gm b=y-ax s= (yi2-b yi-a xiyi)/(gm-2)1/2,確定線性的指南,對于給定的x0，畫出a水平的置信帶 低值：b+ax0-t1-a/2(gm-2)s/n 高值：b+ax0+t1-a/2(gm-2)s/n 其中1/n=1/gm+(x0-x)2/ (xi-x)21/2 畫出“偏倚=0”線，評審該圖指出特殊原因和線性的可接受性。 為使測量系統(tǒng)線性可被接受，“偏倚=0”線必須完全在擬合

23、線置信帶以內(nèi)。,確定線性的指南,線性-舉例 一名工廠主管希望對過程采用新的測量系統(tǒng),作為PPAP的一部分,需要評價(jià)測量系統(tǒng)的線性,在測量系統(tǒng)量程內(nèi)選擇 5個(gè)零件,每個(gè)零件經(jīng)過全尺寸檢驗(yàn)測量以確定其基準(zhǔn)值.然后由領(lǐng)班分別測量每個(gè)零件12次.研究中零件是被隨機(jī)選擇的. 這5個(gè)部件的基準(zhǔn)尺寸為“2、4、6、8、10” 使用MINITAB得：,確定線性的指南,使用MINITAB進(jìn)行線性分析,很顯然，紅色的置信帶沒有包絡(luò)藍(lán)色的零偏倚線，且P值為零，故該測量系統(tǒng)的線性是不可接受的。,使用MINITAB進(jìn)行線性分析,線性-練習(xí) 由同一測量員使用同一把千分尺對長度分別為10mm,20mm,50mm和100mm

24、的塊規(guī)各進(jìn)行5次測量，得到數(shù)據(jù)如所給文件，那么該測量系統(tǒng)的線性是否可以接受？,確定線性的指南,線性誤差的可能原因,儀器需要校準(zhǔn)，需減少校準(zhǔn)時(shí)間間隔； 儀器、設(shè)備或夾緊裝置磨損； 缺乏維護(hù)通風(fēng)、動(dòng)力、液壓、腐蝕、清潔； 基準(zhǔn)磨損或已損壞； 校準(zhǔn)不當(dāng)或調(diào)整基準(zhǔn)使用不當(dāng)； 儀器質(zhì)量差；設(shè)計(jì)或一致性不好；,儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)定性； 應(yīng)用了錯(cuò)誤的量具； 不同的測量方法設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù)； 量具或零件隨零件尺寸變化、變形； 環(huán)境影響溫度、濕度、震動(dòng)、清潔度； 其它零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、讀錯(cuò)。,計(jì)量型測量系統(tǒng)的“五性”,計(jì)量型,集中位置分析,離散程度分析,時(shí)間序列,偏倚分析,線性分析,重復(fù)

25、性分析,再現(xiàn)性分析,穩(wěn)定性分析,重復(fù)性(Repeatability),重復(fù)性,指由同一個(gè)操作人員用同一種量具經(jīng)多次測量同一個(gè)零件的同一特性時(shí)獲得的測量值變差 （四同）,再現(xiàn)性(Reproducibility),由不同操作人員，采用相同的測量儀器，測量同一零件的同一特性時(shí)測量平均值的變差 （三同一異）,再現(xiàn)性,GRR研究分析,R&R之接受標(biāo)準(zhǔn)如下: 數(shù)值30%量具系統(tǒng)不能接受, 須予以改進(jìn). 必要時(shí)更換量具或?qū)α烤咧匦逻M(jìn)行調(diào)整, 并對以前所測量的庫存品再抽查檢驗(yàn), 如發(fā)現(xiàn)庫存品已超出規(guī)格應(yīng)立即追蹤出貨通知客戶, 協(xié)調(diào)處理對策.,確定進(jìn)行測量系統(tǒng)分析的操作者的人數(shù)，零件數(shù)量以及重復(fù)測量的次數(shù)。一般

26、至少取10個(gè)零件，3-5個(gè)操作者并重復(fù)測量2-3次 所取樣本零件必須來自與生產(chǎn)過程，并且代表了整個(gè)生產(chǎn)的變差 操作者應(yīng)能夠正常的使用儀器 儀器測量的精度至少為能夠直接讀出反映過程變異的特征值的十分之一 確保測量方法能夠測量被測質(zhì)量特征，并且遵循著既定的測量程序,確定進(jìn)行測量系統(tǒng)分析的前提條件,對樣本零件標(biāo)上序號，注意不要讓操作工發(fā)現(xiàn)這個(gè)序號 采用數(shù)據(jù)搜集表格采集數(shù)據(jù) 測量應(yīng)隨機(jī)進(jìn)行以確保任何偏移或變化是隨機(jī)分布的 讀數(shù)應(yīng)盡可能精確，如果可能的話要讀到測量儀器最小單位的二分之一 選取工作謹(jǐn)慎的人員對測量過程進(jìn)行觀察 所有操作者應(yīng)使用同樣的操作方法和程序,進(jìn)行重復(fù)性和再現(xiàn)性分析的實(shí)驗(yàn)方案,GRR分

27、析均值極差法,均值極差法是一種可提供可對測量系統(tǒng)重復(fù)性和再現(xiàn)性兩個(gè)特性作估計(jì)評價(jià)的方法。 這種方法可以將測量系統(tǒng)的變差分成兩個(gè)部分重復(fù)性和再現(xiàn)性，而不是他們的交互作用。 推薦使用.,進(jìn)行研究 獲取一個(gè)樣本零件數(shù)n5,應(yīng)代表實(shí)際的或期望的過程變差范圍。 選擇評價(jià)人為A，B，C等。零件的號碼從1到n，評價(jià)人不能看到零件編號。 如果是正常測量系統(tǒng)程序的一部分，應(yīng)校準(zhǔn)量具。讓評價(jià)人A以隨機(jī)測量n個(gè)零件，將測量結(jié)果輸入MINITAB。 讓評價(jià)人B和C測量同樣的n個(gè)零件，而且他們之間不能看到彼此的結(jié)果。輸入數(shù)據(jù)到MINITAB。,GRR分析均值極差法,用不同的隨機(jī)測量順序重復(fù)該循環(huán)。輸入數(shù)據(jù)到MINITA

28、B； 6）如果評價(jià)人屬于不同的班次，可以使用一個(gè)替代方法。讓評價(jià)人A測量所有的10個(gè)零件，然后評價(jià)人A以不同的順序讀數(shù)，讓評價(jià)人B，C同樣做；,GRR分析均值極差法,結(jié)果分析-作圖法 作圖工具的應(yīng)用是很重要的。在使用任何 其他統(tǒng)計(jì)分析之前應(yīng)先用作圖工具將明顯 的變差特殊原因數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)地篩選。 從測量系統(tǒng)分析得到的數(shù)據(jù)可以用控制圖 顯示出來。,GRR分析均值極差法,均值圖 將每個(gè)評價(jià)人對每個(gè)零件多個(gè)讀數(shù)的均值畫于圖中，并標(biāo)以零件號碼為代碼，這樣可以幫助我們確定評價(jià)人之間的一致性。 大約一半或更多的均值應(yīng)落在控制限以外。如果數(shù)據(jù)顯示出這種圖形，那么測量系統(tǒng)應(yīng)該能夠充分探測零件-零件之間的變差并且

29、測量系統(tǒng)能夠提供對過程分析和過程控制有用的信息。如果少于一半的均值落在控制限外邊，則測量系統(tǒng)缺乏足夠的分辨率或樣本不能代表期望的過程變差。,GRR分析均值極差法,極差圖 極差控制圖用于確定過程是否受控。 在包括平均極差和控制限的標(biāo)準(zhǔn)的極差圖上畫出 了由每個(gè)評價(jià)人對每個(gè)零件測量的多個(gè)讀數(shù)范圍。 如果所有的極差都受控，則所有的評價(jià)人的工作狀 態(tài)是相同的。 如果一個(gè)評價(jià)人不受控，則測量他的方法與其他人 不同。 如果所有評價(jià)人都不受控，則測量系統(tǒng)對評價(jià)人的 技術(shù)很敏感，需要改善以獲得有用的數(shù)據(jù)。,GRR分析均值極差法,均值極差法舉例： 選三個(gè)操作者和10個(gè)零部件，讓每個(gè)操作者測這十個(gè)部件兩次 （不知情

30、的情況下）,操作者A,操作者B,操作者C,GRR分析均值極差法,GRR分析均值極差法,GRR分析均值極差法,此圖表明各種占總變異的比例，GRR占的比例越小越好,此圖表明是否有異常數(shù)據(jù)，若全部在控制線范圍之內(nèi)，則OK,此圖表明各測量值的分布，越多點(diǎn)在控制線之外，表明測量系統(tǒng)能力越高,此圖表明每人的樣本測量均值和總體均值的變化，總體均值變化相對與每人均值變化的比例越大越好,此圖表明每個(gè)測量者的總體均值，變化越小越好。,此圖表明測量者和樣本的交互影響，平行表明沒有交互影響，相交表明有交互影響,GRR分析均值極差法,方差分析法（ANOVA）,ANOVA 優(yōu)點(diǎn)：,考慮交互作用的變異 基于方差估計(jì)可以對R

31、&R的統(tǒng)計(jì)特性進(jìn)行深入分析,ANOVA缺點(diǎn): 手工計(jì)算繁瑣,交互作用的圖形表示,1,2,3,4,零件,操作者 A,操作者 B,操作者 C,操作者和零件之間沒有交互作用,不同輪數(shù) 的測量均值,方差分析法（ANOVA）,1,2,3,4,零件,操作者A,操作者B,操作者C,操作者和零件之間交互作用顯著,不同輪數(shù) 的測量均值,方差分析法（ANOVA）,背景： 質(zhì)量改進(jìn)小組準(zhǔn)備對打眼釘工序進(jìn)行過程能力分析和改進(jìn)，該 工序的量具是高度儀，現(xiàn)選擇10個(gè)產(chǎn)品、3個(gè)操作者，讓每個(gè)操 作者測量這10個(gè)產(chǎn)品3次以評價(jià)這個(gè)測量系統(tǒng)，得到數(shù)據(jù)如所給 的MINITAB文件，請判斷和解釋這個(gè)測量系統(tǒng)。,GRR分析練習(xí)1,重

32、復(fù)不好的可能原因,零件(樣品)內(nèi)部：形狀、位置、表面加工、錐度、樣品一致性。 儀器內(nèi)部：修理、磨損、設(shè)備或夾緊裝置故障，質(zhì)量差或維護(hù)不當(dāng)。 基準(zhǔn)內(nèi)部：質(zhì)量、級別、磨損 方法內(nèi)部：在設(shè)置、技術(shù)、零位調(diào)整、夾持、夾緊、點(diǎn)密度的變差 評價(jià)人內(nèi)部：技術(shù)、職位、缺乏經(jīng)驗(yàn)、操作技能或培訓(xùn)、感覺、疲勞。,環(huán)境內(nèi)部：溫度、濕度、振動(dòng)、亮度、清潔度的短期起伏變化。 違背假定：穩(wěn)定、正確操作 儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)健性，一致性不好 應(yīng)用錯(cuò)誤的量具 量具或零件變形，硬度不足 應(yīng)用：零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察誤差(易讀性、視差),再現(xiàn)性不好的可能潛在原因,零件(樣品)之間：使用同樣的儀器、同樣的操作者和方法

33、時(shí)，當(dāng)測量零件的類型為A,B,C時(shí)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 標(biāo)準(zhǔn)之間：測量過程中不同的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)的平均影響 方法之間：改變點(diǎn)密度，手動(dòng)與自動(dòng)系統(tǒng)相比，零點(diǎn)調(diào)整、夾持或夾緊方法等導(dǎo)致的均值差,評價(jià)人(操作者)之間：評價(jià)人A,B,C等的訓(xùn)練、技術(shù)、技能和經(jīng)驗(yàn)不同導(dǎo)致的均值差。對于產(chǎn)品及過程資格以及一臺手動(dòng)測量儀器，推蕮進(jìn)行此研究。 環(huán)境之間：在第1,2,3等時(shí)間段內(nèi)測量，由環(huán)境循環(huán)引起的均值差。這是對較高自動(dòng)化系統(tǒng)在產(chǎn)品和過程資格中最常見的研究。 違背研究中的假定 儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)健性 操作者訓(xùn)練效果 應(yīng)用零件尺寸、位置、觀察誤差(易讀性、視

34、差),培訓(xùn)游戲,案例研討：圍棋生產(chǎn)線的測量系統(tǒng)分析,目 錄,測量系統(tǒng)分析的目的和作用 測量系統(tǒng)的基本概念 重復(fù)性和再現(xiàn)性分析 測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性、偏倚和線性 屬性值數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)的分析方法 測量系統(tǒng)改進(jìn),計(jì)數(shù)型測量系統(tǒng)評價(jià),計(jì)數(shù)型測量系統(tǒng)屬于測量系統(tǒng)中的一類，測量值是一種有限的分級數(shù)，與結(jié)果是連續(xù)值的計(jì)量型測量系統(tǒng)不同。最常見的是通過/不通過量具，只可能有兩種結(jié)果。 與計(jì)量型量具不同，計(jì)數(shù)型量具不能指出一個(gè)零件有多好或多壞，只能指出零件可接受或拒絕（如兩個(gè)分級）,零件尺寸分區(qū),LSL 中心值 USL I II III II I I區(qū)：壞零件永遠(yuǎn)被測量為壞零件 II區(qū)：可能作出錯(cuò)誤決定的區(qū)域 III

35、區(qū)：好零件永遠(yuǎn)被測量為好零件,可行的選擇,提高過程能力，使部件均落在區(qū)； 提高測量系統(tǒng)的能力，使區(qū)的面積縮小； 區(qū)表征了測量系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)，為此，評價(jià)這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)就顯得尤為重要，對于計(jì)數(shù)型測量系統(tǒng)而言，最常用的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法是“Kappa”檢驗(yàn),Kappa檢驗(yàn),設(shè)計(jì)交叉表以確定評價(jià)人之間意見的一致性、評價(jià)人與基準(zhǔn)的一致性； 通過計(jì)算Kappa值來評價(jià)一致性； 通用的經(jīng)驗(yàn)法則： Kappa0.75表示一致性好， Kappa0.4表示一致性差。,情景： 選取50個(gè)零部件，三名檢驗(yàn)員，每名檢驗(yàn)員測量每個(gè)部件三次，事先已經(jīng)知道每個(gè)部件的真實(shí)情況（檢驗(yàn)員不知道）。 “1”表示通過、“0”表示不通過,Kappa檢驗(yàn),A與B的交叉表,Kappa檢驗(yàn),B與C的交叉表,Kappa檢驗(yàn),A與C的交叉表,Kappa檢驗(yàn),計(jì)算Kappa值 Kappa=（P0-Pe)/(n-Pe) 其中