上海企航科技顾问（咨询）有限公司上海企航科技顾问（咨询）有限公司Measurement Systems Measurement Systems AnalysisAnalysis 测量系统分析MSAThird Edition我们的约定我们的约定请将所有学员分组，每组推选一名组长，请将所有学员分组，每组推选一名组长，组长会同组员给自己的小组起一个有趣的组长会同组员给自己的小组起一个有趣的名字。名字。专心听讲（请手机专心听讲（请手机“收声收声” ）。）。积极思维（杜绝积极思维（杜绝“鱼眼鱼眼”现象）。现象）。互动学习（敞开心胸、积极投入，但须避互动学习（敞开心胸、积极投入，但须避免免“小儿多动症小儿多动症”）。）。休息时间（允许短时外出、保持安静）休息时间（允许短时外出、保持安静）请勿在课室内吸烟。请勿在课室内吸烟。2前言前言课程内容：为什么要实施课程内容：为什么要实施MSA?什么是什么是MSA?如何实施如何实施MSA?如何分析如何分析MSA?培训目标培训目标:了解了解MSA5性分析性分析,及应用及应用5性分性分析确保量测系统能满足测试过程中的要求。析确保量测系统能满足测试过程中的要求。学员能力要求：理工科大学学员能力要求：理工科大学(专专)毕业，三年毕业，三年以上年工作经验，对以上年工作经验，对“数理统计和概率论数理统计和概率论”有所了解。有所了解。37.6.17.6.1测量系统分析测量系统分析为分析在各种测量和试验设备系统测量结果存在的变差，应为分析在各种测量和试验设备系统测量结果存在的变差，应 进行适当统计研究。进行适当统计研究。此要求必须适用于在控制计划中提出的测量系统此要求必须适用于在控制计划中提出的测量系统。所用的分析方法及接收准则，应符合与顾客关于测量系统分所用的分析方法及接收准则，应符合与顾客关于测量系统分 析的参考手册的要求。析的参考手册的要求。如果得到顾客批准，也可采用其它分析方法和接收准则。如果得到顾客批准，也可采用其它分析方法和接收准则。 PPAPPPAP手册中规定手册中规定: :对新的量具测量和试验设备应参考对新的量具测量和试验设备应参考MSAMSA手册进行变差手册进行变差研究研究APQPAPQP手册中规定手册中规定:,:, MSA MSA分析计划及分析报告为分析计划及分析报告为 的输出之一的输出之一. .0.0.MSAMSA分析的对分析的对象象TS-16949 TS-16949 标准标准 7.6 监视和测量设备的控制监视和测量设备的控制4第一章第一章测量系统基础知识测量系统基础知识测量系统与过程决策测量系统与过程决策测量系统分析的数据测量系统分析的数据6那个制程较好呢？那个制程较好呢？7部件A部件B部件A部件BA=2.0B=2.0A=2.52B=2.00测量仪器测量仪器- -分辨率分辨率分辨率分辨率( (分辨力、可读性、分辨率分辨力、可读性、分辨率):): 别名：最小的读数的单位、测量分辨率、刻度限度别名：最小的读数的单位、测量分辨率、刻度限度 或探测度或探测度 为测量仪器能够读取的最小测量单位。为测量仪器能够读取的最小测量单位。Q&A:Q&A:请问以下两种量具的分辨率分别是多少？请问以下两种量具的分辨率分别是多少？测量分辨率描述了测量仪器分辨两个部件的测量测量分辨率描述了测量仪器分辨两个部件的测量值之间的差异的能力值之间的差异的能力由设计决定的固有特性测量或仪器输出的最小 刻度单位总是以测量单位报告1：10经验法则8什么是测量系统？什么是测量系统？为什么要做测量系统分析？为什么要做测量系统分析？要求：（5分钟时间） 1.每名学员均要写； 2.组长派一名代表回答； 3.完全正确的一组加4分;9测量系统：测量系统：是用来对被测特性定量测量或是用来对被测特性定量测量或定性评价的仪器或量具、标准、操作、方定性评价的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境和假设的集法、夹具、软件、人员、环境和假设的集合；用来获得测量结果的整个过程。合；用来获得测量结果的整个过程。与所有过程相似，测量系统的变差受随机与所有过程相似，测量系统的变差受随机的和系统的变差源影响，即由普通原因和的和系统的变差源影响，即由普通原因和特殊原因造成。为了控制测量系统的变差：特殊原因造成。为了控制测量系统的变差：1 1识别潜在的变差源；识别潜在的变差源；2 2排除排除( (可能时可能时) )或监控这些变差源。或监控这些变差源。 变差来源于变差来源于S(S(标准标准) )、W(W(工件工件) )、I(I(仪器仪器) )、P(P(人人/ /程序程序) )、E(E(环境环境) )。10影响测量准确度的因素影响测量准确度的因素有哪些有哪些11数据数据变变差差的来源的来源仪器仪器( (量具量具) )工作件工作件( (零件零件) )扩大扩大量量测测系系统统变变异异变异性变异性敏感性敏感性接触几何接触几何变形效应变形效应一致性一致性单一性单一性重复性重复性再现性再现性使用假设使用假设稳健设计稳健设计偏移偏移线性线性稳定性稳定性校准校准预防性维护预防性维护维护维护创建公差创建公差发展的变异发展的变异发展发展设计变异设计变异夹持夹持位置位置测量站测量站测量探测器测量探测器相互关连相互关连的特性的特性清洁清洁适合的适合的数据数据工作的工作的定义定义弹性变形弹性变形质量质量弹性特性弹性特性支撑特性支撑特性隐藏的几何隐藏的几何可追溯性可追溯性校准校准热扩散系数热扩散系数弹性特性弹性特性人员人员/ /程序程序环境环境教育教育身体的身体的限制限制程序程序目视标准目视标准工作规定工作规定工作态度工作态度经验经验培训培训经验经验培训培训理解理解技能技能人因工程人因工程照明照明压力压力振动振动空气污染空气污染几何的兼容性几何的兼容性阳光阳光人工光阳人工光阳光阳光阳温度温度人员人员空气流程空气流程热的系统热的系统平等化平等化系统构成要素系统构成要素周期周期标准与环境标准与环境的关系的关系标标 准准12LSLUSL两类错误两类错误 I I型错误型错误: : 生产者风险误发警报生产者风险误发警报 好零件有时会被判为好零件有时会被判为“坏坏”的的 IIII型错误型错误: :消费者风险或漏发警报消费者风险或漏发警报坏零件有时会被判为坏零件有时会被判为“好好”的的LSLUSLI I型错误型错误: :II型错误型错误13III 好零件总是好的I 坏零件总是坏的II 可能做出潜在的错误决定测量系统变差对产品和过程的决策影响测量系统变差对产品和过程的决策影响对产品的影响对产品的影响: :因此因此1. 1. 改进过程，改进过程，减少变差，减少变差，II II 区区的零件最少的零件最少2. 2. 改进测量系统，改进测量系统，减少测量系统的误减少测量系统的误差差对过程的影响：对过程的影响：1.1.普通原因普通原因特殊原因特殊原因2.2.特殊原因特殊原因普通原因普通原因相对于公差，对零件做出错误决相对于公差，对零件做出错误决定的潜在因素只在测量系统误差定的潜在因素只在测量系统误差于公差交叉时存在于公差交叉时存在14用过程来分析用过程来分析量测过量测过程程：标准标准：零件：零件：仪器仪器：人人/ /程序程序：环环境境S W IPE量量测测数数值值分析分析输入输入输出输出可接受可接受可能可接受可能可接受需需改善改善量量 测测 系系 统统如果测量的方式不对，那么好的结果可能被测为坏的如果测量的方式不对，那么好的结果可能被测为坏的结果，坏的结果也可能被测为好的结果，此时便不能结果，坏的结果也可能被测为好的结果，此时便不能得到真正的产品或过程特性。得到真正的产品或过程特性。15新过程的接受新过程的接受新过程新过程：如机加工、制造、冲压、材料处理、如机加工、制造、冲压、材料处理、热新过程的接受处理，或采购总成时，作为采热新过程的接受处理，或采购总成时，作为采购动的一部分，经常要完成一系列步骤。购动的一部分，经常要完成一系列步骤。供应商处对设备的研究以及随后在顾供应商处对设备的研究以及随后在顾客处对客处对设备的研究。设备的研究。如果生产用量具不具备资格却被使用。如果如果生产用量具不具备资格却被使用。如果不知道是仪器问题，而在寻找制程问题，就会不知道是仪器问题，而在寻找制程问题，就会白费努力了。白费努力了。16第二章第二章测量系统分析准备测量系统分析准备MSAMSA分析分析方法的分类方法的分类重重复复性性分分析析再再现现性性分分析析线线性性分分析析稳稳定定性性分分析析偏偏倚倚分分析析位位置置分分析析变变异异分分析析稳稳定定性性分分析析信信号号分分析析风风险险分分析析小小样样法法大大样样法法偏偏移移分分析析稳稳定定性性分分析析变变异异分分析析计量型计量型计数型计数型破坏型破坏型MSA极差法极差法均值极差法（包括控制图法）均值极差法（包括控制图法）ANOVE法（方差分析法）法（方差分析法）18测量数据分为几种类型？测量数据分为几种类型？要求：（5分钟时间） 1.每名学员均要写； 2.组长派一名代表回答； 3.完全正确的一组加4分;19测量分析系统测量分析系统 (MSA)(MSA)的类别的类别-计量型 - 计数型 20 案例分析案例分析假设你现在要做测量系统分析假设你现在要做测量系统分析请问你需要做准备工作吗？如请问你需要做准备工作吗？如过需要请说明有哪些准备工作过需要请说明有哪些准备工作测量系统研究的准备测量系统研究的准备先计划将要使用的方法先计划将要使用的方法。例如，通过利用工程。例如，通过利用工程决策，直观观察或量具研究决定，是否评价人决策，直观观察或量具研究决定，是否评价人在校准或使用仪器中产生影响。有些测量系统在校准或使用仪器中产生影响。有些测量系统的再现性的再现性(不同人之间不同人之间)影响可以忽略，例如按影响可以忽略，例如按按钮，打印出一个数字。按钮，打印出一个数字。评价人的数量，样品数量及重复读数次数应预评价人的数量，样品数量及重复读数次数应预先确定先确定。在此选择中应考虑的因素如下：尺寸。在此选择中应考虑的因素如下：尺寸的关键性：关键尺寸需要更多的零件和或试的关键性：关键尺寸需要更多的零件和或试验，原因是量具研究评价所需的置信度。验，原因是量具研究评价所需的置信度。零件结构：大或重的零件可规定较少样品和零件结构：大或重的零件可规定较少样品和较多试验。较多试验。22测量系统研究的准备测量系统研究的准备由于其目的是评价整个测量系统，由于其目的是评价整个测量系统，评价人的选择应从日评价人的选择应从日常操作该仪器的人中挑选常操作该仪器的人中挑选。样品必须从过程中选取并代表其整个工作范围样品必须从过程中选取并代表其整个工作范围。有时每有时每一天取一个样本，持续若干天一天取一个样本，持续若干天。这样做是有必要的，因。这样做是有必要的，因为分析中这些零件被认为生产过程中产品变差的全部范为分析中这些零件被认为生产过程中产品变差的全部范围。围。由于每一零件将被测量若干次，必须对每一零件编由于每一零件将被测量若干次，必须对每一零件编号以便识别。号以便识别。仪器的分辨力应允许至少直接读取特性的预期过程变差仪器的分辨力应允许至少直接读取特性的预期过程变差的十分之一，例如特性的变差为的十分之一，例如特性的变差为0.001，仪器应能读取，仪器应能读取0.0001的变化。的变化。确保测量方法确保测量方法(即评价人和仪器即评价人和仪器)在按照规定的测量步骤在按照规定的测量步骤测量特征尺寸。测量特征尺寸。23如何取样呢？如何取样呢？要取多少？要取多少？24取样的代表性取样的代表性不具代表性的取法不具代表性的取法25取样的代表性取样的代表性具代表性的取法具代表性的取法26在分析时要注意在分析时要注意哪些事项呢哪些事项呢27测量系统研究注意事项测量系统研究注意事项测量应按照测量应按照随机随机顺序，以确保整个研究过程中顺序，以确保整个研究过程中产生的任何漂移或变化将随机分布。评价人产生的任何漂移或变化将随机分布。评价人不不应知道应知道正在检查零件的编号，以避免可能的偏正在检查零件的编号，以避免可能的偏倚。但是进行研究的人应知道正在检查那一零倚。但是进行研究的人应知道正在检查那一零件，并记下数据。件，并记下数据。在设备读数中，读数应估计到可得到的最接近在设备读数中，读数应估计到可得到的最接近的数字。如果可能，读数应取至的数字。如果可能，读数应取至最小刻度的一最小刻度的一半半。例如，如果最小刻度为。例如，如果最小刻度为0.00010.0001，则每个读，则每个读数的估计应圆整为数的估计应圆整为0.000050.00005。研究工作研究工作应由知其重要性且仔细认真的人员进应由知其重要性且仔细认真的人员进行。每一位评价人应采用相同方法，包括所有行。每一位评价人应采用相同方法，包括所有步骤来获得读数。步骤来获得读数。28测量系统分析时机测量系统分析时机新生产之产品新生产之产品PVPV有不同时有不同时新仪器，新仪器，EVEV有不同时有不同时新操作人员，新操作人员，AVAV有不同时有不同时(appraiser)(appraiser)依照规定的频次对依照规定的频次对仪器仪器进行进行MSAMSA。29第三章第三章计量型测量系统分析计量型测量系统分析稳定性稳定性时间时间1 1时间时间2 2是测量系统在是测量系统在某持续时间某持续时间内测内测量量同一基准同一基准或零件的单一特性或零件的单一特性时获得的测量值总变差时获得的测量值总变差。1.稳定性(Stability)31决定要分析的测量系统选取一标准样本，取值参考值请现场测量人员连续测量25组数据每次测量25次输入数据到EXCEL，Xbar-R表格中计算控制界限，并用图判定是否稳定后续持续点图，判图保留记录1.11.1稳定性分析稳定性分析: :321.11.1稳定性分析稳定性分析: :決定要分析的測量系統選取一標准樣本，取值參考值請現場測量人員連續測量25組數據每次測量25次輸入數據到EXCEL，Xbar-R表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩定後續持續點圖，判圖保留記錄产品特性产品特性/控制计划中所提及的过程特性控制计划中所提及的过程特性针对样本使用更高精密度等级的仪器进行精密针对样本使用更高精密度等级的仪器进行精密测量十次，加以平均，做为参考值。测量十次，加以平均，做为参考值。计算每一组的平均值计算每一组的平均值/R值。值。计算出平均值的平均值计算出平均值的平均值/R的平均值。的平均值。1.计算控制界限计算控制界限: A)平均值图：平均值图：Xbarbar+-A2Rbar, Xbarbar B)R值图：值图：D4Rbar, Rbar, D3Rbar2.划出控制界限划出控制界限,将点子绘上将点子绘上3.先检查先检查R图，以判定重复性是否稳定。图，以判定重复性是否稳定。4.再看再看Xbar图，以判定偏移是否稳定。图，以判定偏移是否稳定。5.若控制图稳定，若控制图稳定，可以利用可以利用Xbarbar-标准值，进行偏差检标准值，进行偏差检 定，看是否有偏差。定，看是否有偏差。6. 若控制图稳定，若控制图稳定，利用利用Rbar/d2来了解仪器的重复性。来了解仪器的重复性。331.11.1稳定性分析稳定性分析: :決定要分析的測量系統選取一標准樣本，取值參考值請現場測量人員連續測量25組數據每次測量25次輸入數據到EXCEL，Xbar-R表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩定後續持續點圖，判圖保留記錄1.1.后续持续点图、判图后续持续点图、判图2.2.异常的判定异常的判定a)a)先检查先检查R R图，是否连续图，是否连续2525点都在控制界限内，点都在控制界限内，以判定重复性是否稳定。以判定重复性是否稳定。b)b)再看再看XbarXbar图，是否连绩图，是否连绩2525点都在控制界限内，点都在控制界限内，以判定偏移是否稳定。以判定偏移是否稳定。c)c)若控制图稳定，若控制图稳定，可以利用可以利用XbarbarXbarbar- -标准值，标准值，进行偏差检定，看是否有偏差。进行偏差检定，看是否有偏差。d)d)若控制图稳定，若控制图稳定，可以利用可以利用Rbar/d2Rbar/d2来了解仪器来了解仪器的重复性。的重复性。e)Re)R图失控，表明不稳定的重复性，可能什么东图失控，表明不稳定的重复性，可能什么东西松动、阻塞、变化等。西松动、阻塞、变化等。f)Xf)X-BAR-BAR失控，表明测量系统不再正确测量，可失控，表明测量系统不再正确测量，可能磨损，可能需重新校准。能磨损，可能需重新校准。341.21.2稳定性分析稳定性分析例子例子10/1610/2210/2811/1211/1811/191/156/1910/1211/2012/948.648.448.948.948.948.548.448.747.847.948.148.748.848.647.950.149.048.248.048.648.348.648.348.048.948.049.249.048.347.748.748.448.71/122/133/204/115/206/196/287/607/218/98/2248.248.148.348.048.148.148.348.148.048.247.948.548.748.948.748.448.448.648.648.648.448.348.948.548.648.648.748.748.548.748.748.948.79/79/1110/948.048.147.948.448.648.348.848.948.43536仪器需要校准，需要减少校准时间间隔仪器需要校准，需要减少校准时间间隔仪器、设备或夹紧装置的磨损仪器、设备或夹紧装置的磨损正常老化或退化正常老化或退化缺乏维护缺乏维护通风、动力、液压、过滤器、腐蚀、锈蚀、清通风、动力、液压、过滤器、腐蚀、锈蚀、清洁洁磨损或损坏的基准，基准出现误差磨损或损坏的基准，基准出现误差校准不当或调整基准的使用不当校准不当或调整基准的使用不当仪器质量差仪器质量差设计或一致性不好设计或一致性不好仪器设计或方法缺乏稳健性仪器设计或方法缺乏稳健性不同的测量方法不同的测量方法装置、安装、夹紧、技术装置、安装、夹紧、技术量具或零件变形量具或零件变形环境变化环境变化温度、湿度、振动、清洁度温度、湿度、振动、清洁度违背假定、在应用常量上出错违背假定、在应用常量上出错应用应用零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察错误零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察错误1.3不稳定的可能原因不稳定的可能原因37基准值基准值观测观测平均值平均值偏倚偏倚偏倚：偏倚：是测量结果的观测平均是测量结果的观测平均值与基准值的差值值与基准值的差值。真值的取得可以通过采用真值的取得可以通过采用更高等级的测量设备进行多次更高等级的测量设备进行多次测量测量，取其平均值取其平均值。2.偏倚(Bias)38决定要分析的测量系统决定要分析的测量系统抽取样本，取值参考值抽取样本，取值参考值请现场测量人员测量请现场测量人员测量10-1510-15次次输入数据到输入数据到EXCELEXCEL表格中表格中计算计算偏倚偏倚，并判定，并判定是否合格是否合格保留记录保留记录2.12.1偏倚偏倚BIASBIAS分析分析: :自控制计划中去寻自控制计划中去寻找需要分析的测量找需要分析的测量系统，主要的考虑系统，主要的考虑来自：控制计划中来自：控制计划中所提及的产品特性所提及的产品特性和和过程特性过程特性39决定要分析的测量系统决定要分析的测量系统抽取样本，取值参考值抽取样本，取值参考值请现场测量人员测量请现场测量人员测量10-1510-15次次输入数据到输入数据到EXCELEXCEL表格中表格中计算计算偏倚偏倚是否合格是否合格保留记录保留记录2.12.1偏倚偏倚BIASBIAS分析分析: :自生产现场抽取样自生产现场抽取样本：一般是取在制本：一般是取在制程中间的产品。拿程中间的产品。拿取此产品到更高精取此产品到更高精密的测量设备，测密的测量设备，测量量五五次，加以平均，次，加以平均，取得参考值。取得参考值。如果如果标准样本为可溯源标准样本为可溯源的基准值，则直接的基准值，则直接作为参考值。作为参考值。40决定要分析的测量系统决定要分析的测量系统抽取样本，取值参考值抽取样本，取值参考值请现场测量人员测量请现场测量人员测量10-1510-15次次输入数据到输入数据到EXCELEXCEL表格中表格中计算计算偏倚偏倚，并判定，并判定是否合格是否合格保留记录保留记录2.12.1偏倚偏倚BIASBIAS分析分析: :偏倚偏倚 = 测量平均测量平均值基准值值基准值41决定要分析的测量系统决定要分析的测量系统抽取样本，取值参考值抽取样本，取值参考值请现场测量人员测量请现场测量人员测量10-1510-15次次输入数据到输入数据到EXCELEXCEL表格中表格中计算计算偏倚偏倚，并判定，并判定是否合格是否合格保留记录保留记录2.12.1偏倚偏倚BIASBIAS分析分析: :结果判定结果判定：如果如果偏倚偏倚 10%10%就代表就代表有明显的偏移。有明显的偏移。42X1=0.75mmX6=0.8mmX2=0.75mmX7=0.75mmX3=0.8mmX8=0.75mmX4=0.8mmX9=0.75mmX5=0.65mmX10=0.7mm同一操作者对同一工件测量10次如果参考标准是 0.80mm. 过程变差为0.70mm = 0.75Bias = 0.75-0.8= -0.05% Bias=1000.05/0.70=7.1%表明表明 7.1% 的过程变差是偏倚的过程变差是偏倚 BIAS2.22.2偏倚偏倚BIASBIAS实例实例43基准值=6.0偏倚15.8-0.225.7-0.335.9-0.145.9-0.156.00.066.10.176.00.086.10.196.40.4106.30.32.3偏倚练习偏倚练习44直方图结果直方图结果45仪器需要校准仪器需要校准仪器、设备或夹紧装置的仪器、设备或夹紧装置的磨损磨损磨损或损坏的基准，基准磨损或损坏的基准，基准出现误差出现误差校准不当或调整基准的使校准不当或调整基准的使用不当用不当仪器质量差仪器质量差设计或一致设计或一致性不好性不好线性误差线性误差应用错误的量具应用错误的量具不同的测量方法不同的测量方法设置、设置、安装、夹紧、技术安装、夹紧、技术测量错误的特性测量错误的特性量具或零件的变形量具或零件的变形环境环境温度、湿度、振动、温度、湿度、振动、清洁的影响清洁的影响违背假定、在应用常量上违背假定、在应用常量上出错出错应用应用零件尺寸、位置、零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察操作者技能、疲劳、观察错误错误2.3造成过份偏倚的可能原因造成过份偏倚的可能原因46基准值較小的偏倚基準值較大的偏倚量測平均值(低量程)量測平均值(高量程)基準值量測值無偏倚偏倚線性(變化的線性偏倚)在量具正常工作量程内的偏倚变化量在量具正常工作量程内的偏倚变化量多个独立的偏倚误差在量具工作量程内的关系多个独立的偏倚误差在量具工作量程内的关系是测量系统的系统误差构成是测量系统的系统误差构成3.线性(Linearity)(Linearity)47决定要分析的测量系统抽取代表制程的45样本每个样品精测，取值参考值请现场测量人员测量10-12次计算，画图判图，計算截距t值，斜率t值是否合格，是否要加补正值或调整保留记录3.13.1线性线性分析分析: :n决定要分析的测量系统：从控制计划当中挑选，需要进行分析的仪器。一般典型包含了产品特性测量仪器以及过程特性测量仪器。测量风险愈高的仪器要愈优先分析。线性一般是在制程变异范围比较宽，只做单点的偏差分析，可能担心不足时使用。48决定要分析的测量系统抽取代表制程的45样本每个样品精测，取值参考值请现场测量人员测量10-12次计算，画图判图，計算截距t值，斜率t值是否合格，是否要加补正值或调整保留记录3.13.1线性线性分析分析: :抽取代表制程变异范围的样品，45个，此时一般由现场当中取出。最好能覆盖最大值和最小值。针对取出的样品进行精测利用更高等级的测量设备进行测量十次，将十次的值进行平均，将此平均值做为参考值。49 3.3.2 2线性线性(Linearity)(Linearity)比较良好的情况比较良好的情况在测量范围全领域基准值和测量平均值一致在测量范围全领域基准值和测量平均值一致/ /没有偏倚正确地测量没有偏倚正确地测量. .在测量范围全领域具有常数倍数的偏倚在测量范围全领域具有常数倍数的偏倚. / . / 虽有偏倚但是因为大小一定所以可以容易调整虽有偏倚但是因为大小一定所以可以容易调整. .基准值基准值测量平均偏倚偏倚测量平均基准值基准值50 3.33.3线性线性(Linearity)(Linearity)的分析的分析 线性不好的情况线性不好的情况 测量范围全领域偏倚测量范围全领域偏倚( (正确度正确度) )不一定的情况不一定的情况 无法矫正无法矫正. .偏倚基准值偏倚基准值513.4线性分析练习线性分析练习零件零件 n试验次数试验次数基准值基准值1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12.510 2.500 2.490 2.500 2.510 2.500 2.490 2.500 2.520 2.510 2.500 27.490 7.500 7.510 7.500 7.500 7.510 7.520 7.490 7.500 7.510 7.500 312.490 12.500 12.510 12.520 12.490 12.500 12.510 12.490 12.500 12.510 12.500 417.510 17.520 17.500 17.510 17.490 17.520 17.500 17.510 17.520 17.500 17.500 522.530 22.500 22.520 22.520 22.500 22.500 22.520 22.510 22.490 22.510 22.500 52仪器需要校准，需减少校准时间间隔；仪器需要校准，需减少校准时间间隔；仪器、设备或夹紧装置磨损；仪器、设备或夹紧装置磨损；缺乏维护缺乏维护通风、动力、液压、腐蚀、清洁；通风、动力、液压、腐蚀、清洁；基准磨损或已损坏；基准磨损或已损坏；校准不当或调整基准使用不当；校准不当或调整基准使用不当；仪器质量差；仪器质量差；设计或一致性不好；设计或一致性不好；仪器设计或方法缺乏稳定仪器设计或方法缺乏稳定 性；性；应用了错误的量具；应用了错误的量具；不同的测量方法不同的测量方法设置、安装、夹紧、技术；设置、安装、夹紧、技术；量具或零件随零件尺寸变化、变形；量具或零件随零件尺寸变化、变形；环境影响环境影响温度、湿度、震动、清洁度；温度、湿度、震动、清洁度；其它其它零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、读错。零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、读错。3.5线性误差的可能原因线性误差的可能原因53重复性重复性指由指由同一个同一个操作人员用操作人员用同一同一种量种量具经多次测量具经多次测量同一同一个零件的个零件的同一同一特性时获得的测量值变差特性时获得的测量值变差（四同）（四同）4.重复性(Repeatability) Master Value54由由不同不同操作人员，采用操作人员，采用相同相同的的测量仪器，测量测量仪器，测量同一同一零件的零件的同同一一特性时测量平均值的变差特性时测量平均值的变差（三同一异）（三同一异）再现性再现性5.再现性(Reproducibility)Inspector AMaster ValueInspector BInspector CInspector AInspector BInspector C556.6.计量型数据的计量型数据的 均值均值- -极差法极差法1.1.选择三个测量人（选择三个测量人（A, B,CA, B,C）和）和1010个测量样品。个测量样品。 测量人应有代表性，代表常从事此项测量工作的QC人员或生产线人员 10个样品应在过程中随机抽取，可代表整个过程的变差，否则会严重影响研究结果。2.2.校准量具校准量具3.3.测量，测量，让三个测量人对10个样品的某项特性进行测试，每个样品每人测量三次，将数据填入表中。试验时遵循以下原则： 盲测原则1：对10个样品编号，每个人测完第一轮后，由其他人对这10个样品进行随机的重新编号后再测，避免主观偏向。 盲测原则2：三个人之间都互相不知道其他人的测量结果。4.4.计算计算: :56 3.对每个样品由三个人所测得 的9个测试值求平均值，4.总平均值的均值Xp与极差的Ra2.计算A测的所有样品的总平均值3.总平均值的均值Xa与极差的Ra1.计算A对每个样品三次 测试结果的均值/极差，57*AV计算中，如根号下出现负值，AV取值0 9.2 819.28 09. 2729.28 39.27 99.2 739.28 09. 2729. 3809.2 8690.1 110极差均值 0 .0023最大均值差0. 0007 2.57均值上限9. 2889极差 上限 0. 00510均值下限9. 2848极差 下限01.02注:零件均值 9.2 819.28 09. 2729.28 39.27 99.2 739.28 09. 2729. 3809.2 8690.1 110极差均值0 .0023最大均值差0. 00072.57均值上限9. 2889极差上限0. 00510均值下限9. 2848极差下限01.02注 :零件均值587.Gage R&R 判断原则判断原则1.1.数值数值10%10%表示该量具系统可接受。表示该量具系统可接受。2.10% 2.10% 数值数值 30%30%表表示示该该量量具具系系统统可可接接受受或或不不接接受受，决决定定于于该该量量具具系系统统之之重重要要性性、修修理理所所需需之之费用等因素。费用等因素。3.3.数值数值 30% 30%表表示示该该量量具具系系统统不不能能接接受受，须予以改进。须予以改进。判断原则判断原则59零件零件( (样品样品) )内部：形状、位内部：形状、位置、表面加工、锥度、样品置、表面加工、锥度、样品一致性。一致性。仪器内部：修理、磨损、设仪器内部：修理、磨损、设备或夹紧装置故障，质量差备或夹紧装置故障，质量差或维护不当。或维护不当。基准内部：质量、级别、磨基准内部：质量、级别、磨损损方法内部：在设置、技术、方法内部：在设置、技术、零位调整、夹持、夹紧、点零位调整、夹持、夹紧、点密度的变差密度的变差评价人内部：技术、职位、评价人内部：技术、职位、缺乏经验、操作技能或培训、缺乏经验、操作技能或培训、感觉、疲劳。感觉、疲劳。环境内部：温度、湿度、振环境内部：温度、湿度、振动、亮度、清洁度的短期起动、亮度、清洁度的短期起伏变化。伏变化。违背假定：稳定、正确操作违背假定：稳定、正确操作仪器设计或方法缺乏稳健性，仪器设计或方法缺乏稳健性，一致性不好一致性不好应用错误的量具应用错误的量具量具或零件变形，硬度不足量具或零件变形，硬度不足应用：零件尺寸、位置、操应用：零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察误差作者技能、疲劳、观察误差( (易读性、视差易读性、视差) )8.重复重复性性不好的可能原因不好的可能原因60零件零件( (样品样品) )之间：使用同样的仪器、同样的操作者之间：使用同样的仪器、同样的操作者和方法时，当测量零件的类型为和方法时，当测量零件的类型为A,B,CA,B,C时的均值差。时的均值差。仪器之间：同样的零件、操作者、和环境，使用仪仪器之间：同样的零件、操作者、和环境，使用仪器器A,B,CA,B,C等的均值差等的均值差标准之间：测量过程中不同的设定标准的平均影响标准之间：测量过程中不同的设定标准的平均影响方法之间：改变点密度，手动与自动系统相比，零方法之间：改变点密度，手动与自动系统相比，零点调整、夹持或夹紧方法等导致的均值差点调整、夹持或夹紧方法等导致的均值差9.再现性不好的可能潜在原因再现性不好的可能潜在原因61评价人评价人( (操作者操作者) )之间：评价人之间：评价人A,B,CA,B,C等的训练、技术、等的训练、技术、技能和经验不同导致的均值差。对于产品及过程资格以技能和经验不同导致的均值差。对于产品及过程资格以及一台手动测量仪器，推蕮进行此研究。及一台手动测量仪器，推蕮进行此研究。环境之间：在第环境之间：在第1,2,31,2,3等时间段内测量，由环境循环引等时间段内测量，由环境循环引起的均值差。这是对较高自动化系统在产品和过程资格起的均值差。这是对较高自动化系统在产品和过程资格中最常见的研究。中最常见的研究。违背研究中的假定违背研究中的假定仪器设计或方法缺乏稳健性仪器设计或方法缺乏稳健性操作者训练效果操作者训练效果应用应用零件尺寸、位置、观察误差零件尺寸、位置、观察误差( (易读性、视差易读性、视差) )10.再现性不好的可能潜在原因再现性不好的可能潜在原因62NO-GOGOOperator 2Operator 1第四章第四章计数型测量系统分析计数型测量系统分析63n 以以Go-No Go Go-No Go 数据模式和目视检验数据模式和目视检验n 人为因素主导，情况复杂人为因素主导，情况复杂n 对对于于以以“是是”和和“不不是是”为为计计数数基基础础的的定定性性数数据据，其其 GR&RGR&R考考察察的的概概念念是是与与定定量量数数据据一一样样的的。但但方方法法上完全不同上完全不同. .n定定性性数数据据测测量量系系统统的的能能力力取取决决于于操操作作员员判判断断的的有有效效性性，即即将将“合合格格”判判断断成成合合格格，将将“不不合合格格”判断成不合格的程度判断成不合格的程度. .n使使用用任任何何测测量量系系统统来来做做结结论论都都会会存存在在一一定定程程度度的的风风险险，由由于于最最大大的的风风险险位位于于分分类类的的边边界界处处，因因此此最合适的分析方法就是能量化测量系统的变差。最合适的分析方法就是能量化测量系统的变差。1 1测量测量系统分析系统分析计数值：计数值：64分析步骤：分析步骤：1.测量产品测量产品20个，选择测量者个，选择测量者2位，每人测量位，每人测量2次。次。2.将测量结果填入小样法分析表格中。将测量结果填入小样法分析表格中。3.表中每一列中的测量结果一致时为可接受，否表中每一列中的测量结果一致时为可接受，否则为不能接受。则为不能接受。4.当为不能接受时，可能有但不限于下列情况，当为不能接受时，可能有但不限于下列情况，并应采取相对应的措施。并应采取相对应的措施。a.仪器性能不稳定，检查并修理或更换仪器；仪器性能不稳定，检查并修理或更换仪器；b.对测量者进培训，提高测量者测量水平；对测量者进培训，提高测量者测量水平；c.量具的夹紧或定位装置需要改进。量具的夹紧或定位装置需要改进。小样法分析小样法分析的做法的做法65谢谢您的参与！谢谢您的参与！66