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1、MeasurementSystem Analysis课程内容（基础篇）nMSA的重要性n测量系统分析的对象n测量系统误差来源n测量基础术语 n测量系统统计特性n理想的测量系统n测量系统应有的特性n测量系统变异性的影响n测量系统策划课程内容(方法篇)n测量系统研究准备n计量型分析n稳定性分析n偏倚分析控制图法n偏倚分析独立样本法n线性分析指南n重复性和再现性分析指南n计数型分析n风险分析法n解析法n复杂或非重复的测量系统的实践n通过多数读数减少变差MSA 的重要性n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，此时便不能得到真正的产品或过程特性。PROCESS
2、原料人機 法環測量測量結果好不好測量MSA分析的对像nQS-9000 4.11.4n为分析再各种测量和实验设备系统测量结果中表现的变差，必须必须进行适当的统计研究。此要求必须用于在控制计划中提及的测量系统控制计划中提及的测量系统。n此项要求就是包含控制计划中提及的产品特性和过程特性。测量误差y=x+n测量值=真值(True Value) + 测量误差戴明说没有真值的存在一致性测量误差来源量測系統的組成量測系統的組成v量具：任何用來獲得測量結果的裝置。量具：任何用來獲得測量結果的裝置。v量測系統：量測系統： 量具量具 ( equipment ) 量測人員量測人員 ( operator ) 被量測
3、工件被量測工件 ( parts ) 程序、方法程序、方法 ( procedure, methods ) 上述之交互作用關係上述之交互作用關係测量误差的来源n仪器方面：nDiscrimination(分辩力)nPrecision 精密度 (Repeatability 重复性)nAccuracy准确度 (Bias偏差)nDamage损坏nDifferences among instruments and fixtures(不同仪器和夹具间的差异)量測系統所造成之誤差來自量測系統所造成之誤差來自v被量測工件之間的差異被量測工件之間的差異 p pv執行量測之不完整性執行量測之不完整性 e e ( 同一
4、工件重複量測，得不到同一數據同一工件重複量測，得不到同一數據 )v量測者之間，量測技術的差異量測者之間，量測技術的差異 o o量測系統誤差之分類量測系統誤差之分類v準確度之誤差準確度之誤差 ( Accuracy ) X 量測實際值與工件真值間之差異量測實際值與工件真值間之差異v精密度之誤差精密度之誤差 ( Precision ) 利用同一量具，重複量測相同工件同一利用同一量具，重複量測相同工件同一品質特性，所得數據之品質特性，所得數據之變異性變異性。儀器量測之準確度與精密度儀器量測之準確度與精密度準準確確度度精密度精密度高高低低高高低低 测量误差的来源n不同检验者的差异Difference i
5、n use by inspector (Reproducibility再现性)n训练n技能n疲劳n无聊n眼力n舒适n检验的速度n指导书的误解测量误差的来源n不同环境所造成的差异（Differences due to environment）n温度n湿度n振动n照明n腐蚀n污染(油脂)测量误差的来源n方法方面：Differences among methods of usen测试方法n测试标准n材料方面：n准备的样本本身有差异n收集的样本本身有差异测量基础术语关于测量n测量：赋值给具体事物以表示它们之间关于特定特性的关系。赋值过程即为测量过程，而赋予的值定义测量值。n量具：任何用来获得测量结果的
6、装置，经常用来特指用在车间的装置，包括用来测量合格不合格的装置。n测量系统：用来对被测特性赋值的操作、程序、量具、设备、软件以及操作人员的集合；用来获得测量结果的整个过程。数据n一组条件下观察结果的集合，既可以是连续的(一个量值和测量单位)又可以是离散的(属性数据或计数数据如成功失败、好坏、过不通过等统计数据)。标准n用于比较的可接受的基准；n用于接受的准则；n已知数值，在表明的不确定度界限内，作为真值被接受；n基准值。准确度n观测值和可接受基准值之间一致的接近程度。校准n在规定的条件下，建立测量装置和已知基准值和不确定度的可溯源标准之间的关系的一组操作。校准可能也包括通过调整被比较的测量装置
7、的准确度差异而进行的探测、相关性、报告或消除的步骤。校准周期n两次校准间的规定时间总量或一组条件，在此期间，测量装置的校准参数被认定为有效的。分辨力、可读性、分辨率n最小的读数单位、刻度限度；n由设计决定的固有特性；n测量或仪器输出的最小刻度；n1:10经验法则（过程变差与公差较小者）。量具R&Rn一个测量系统的重复性和再现性的合成变差的估计。GRR变差等于系统内和系统间变差之和。测量系统误差n用于量具偏倚、重复性、再现性、稳定性和线性产生的合成变差。不可重复性n由于被测体的动态性质决定的对相同样本或部件重复测量的不可能性。(例流动的河水）零件变差n与测量系统分析有关，对一个稳定过程零件变差(
8、PV)代表预期的不同零件和不同时间的变差。概率n以已收集数据的特定分布为基础，描述特定事件发生机会的一种估计(用比例或分数)。概率估计值范围从0(不可能事件)到1(必然事件)。过程控制n一种运行状态，将测量目的和决定准则应用于实时生产以评估过程稳定性和测量体或评估自然过程变差的性质。测量结果显示过程或者是稳定和”受控”，或者是”不受控”。产品控制n一种运行状态，将测量目的和决定准则应用于评价特性符合某规范。测量结果显示过程或者是”在公差内”或者是”在公差外”。灵敏度n导致一个测量装置产生可探测(可辨别)输出信号的最小输入信号。一个仪器应至少和其分辨力单位同样敏感。敏感性是通过固有量具的设计与质
9、量、服务期内维护和操作条件确定的。溯源性n在商品和服务贸易中溯源性是一个重要概念，溯源到相同或相近的标准的测量比那些没有溯源性的测量更容易被认同。这为减少重新试验、拒收好的产品、接收坏的产品提供了帮助。n溯源性在ISO计量学基本和通用国际术语(VIM)中的定义是”测量的特性或标准值，此标准是规定的基准，通常是国家或国际标准，通过全部规定了不确度的不间断的比较链相联系。溯源示例國家標准引用標准工作標准生產量具夹量具千分尺CMM量块激光干涉仪引用量具量块比测波长标准干涉比测器真值n测量过程的目标是零件的”真”值，希望任何单独读数都尽可能地接近这一读值(经济地)。遗憾的是真值永远也不可能知道是肯定的
10、。然而，通过使用一个基于被很好地规定了特性操作定义的”基准”值，使用较高级别分辨率的测量系统的结果，且可溯源到NIST，可以使不确定度减小。因为使用基准作为真值的替代，这些术语通常互换使用。一致性n一致性是随时间得到测量变差的区别。它也可以看成重复性随时间的变化。n影响一致性的因素是变差的特殊原因，如：n零件的温度n电子设备的预热要求n设备的磨损均匀性n均匀性是量具在整个工作量程内变差的区别。它也可被认为是重复性在量程上的均一性(同一性)。n影响均匀性的因素包括：n夹紧装置对不同定位只接受较小较大尺寸。n刻度的可读性不好n读数视差测量不确定度n不确定度是赋值给测量结果的范围，在规定的置信水平内
11、描述为预期包含有真测量结果的范围。测量不确定度通常被描述为一个双向量。简单的表达式：n真测量值=观测到的测量(结果) UnU=扩展不确定度。扩展不确定度是测量过程中合成标准误差Uc，乘以一个代表所希望的置信范围中的正态分布的分布系数(K)。ISO/IEC确定了足以代表正态分布的95%的不确定度的分布系数。通常认为K=2， U=KUc。测量不确定度n 扩展不确定度 U=kuc公式nK覆盖因子（2-3）nuc 标准合成不确定度测量值分布曲线均值95.45%99.73%+3+3+2+2 真值1测量不确定度n合成标准误差Uc包括了在测量过程中变差的所有重要组成部份。在大多数情况下，按着本手册完成的测量
12、系统分析的方法可以用来定量确定测量不确定度的众多来源。简单的表达式被定量表示为：nUc2=2偏倚+ 2GRR+ 2稳定性+ 2一致性+ 2其它n定期重复评价与测量过程有关的不确定度以确保持续保持所预计的准确度是适宜的。测量不确定度和MSA区别n测量不确定度和MSA的主要区别是：nMSA的重点是了解测量过程，确定在测量过程中的误差总量，及评估用于生产和过程控制中的测量系统的充份性。MSA促进了解和改进(减少变差)。n不确定度是测量值的一个范围，由置信区间来定义，与测量结果有关并希望包括测量真值。不确定度和测量误差区别测量值概率分布曲线均值+3+3真值1测量误差测量误差不确定度范围不确定度范围测量
13、系统统计特性测量系统的统计特性nBias偏差(Accuracy准确性)nRepeatability重复性(precision)nReproducibility再现性nLinearity线性nStability稳定性偏倚(Bias)基准值觀測平均值偏倚偏倚偏倚：是测量结果的观测平均值与基准值的差值。真值的取得可以通过采用更高等级的测量设备进行多次测量，取其平均值。造成过份偏倚的可能原因n仪器需要校准n仪器、设备或夹紧装置的磨损n磨损或损坏的基准，基准出现误差n校准不当或调整基准的使用不当n仪器质量差设计或一致性不好n线性误差n应用错误的量具n不同的测量方法设置、安装、夹紧、技术n测量错误的特性n
14、量具或零件的变形n环境温度、湿度、振动、清洁的影响n违背假定、在应用常量上出错n应用零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察错误重复性(Repeatability)重复性指由同一个操作人员用同一种量具经多次测量同一个零件的同一特性时获得的测量值变差（四同）重复不好的可能原因n零件(样品)内部：形状、位置、表面加工、锥度、样品一致性。n仪器内部：修理、磨损、设备或夹紧装置故障，质量差或维护不当。n基准内部：质量、级别、磨损n方法内部：在设置、技术、零位调整、夹持、夹紧、点密度的变差n评价人内部：技术、职位、缺乏经验、操作技能或培训、感觉、疲劳。n环境内部：温度、湿度、振动、亮度、清洁度的短期起伏变
15、化。n违背假定：稳定、正确操作n仪器设计或方法缺乏稳健性，一致性不好n应用错误的量具n量具或零件变形，硬度不足n应用：零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察误差(易读性、视差)再现性(Reproducibility)由不同操作人员，采用相同的测量仪器，测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差（三同一异）再现性再现性不好的可能潜在原因n零件(样品)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A,B,C时的均值差。n仪器之间：同样的零件、操作者、和环境，使用仪器A,B,C等的均值差n标准之间：测量过程中不同的设定标准的平均影响n方法之间：改变点密度，手动与自动系统相比，零点调整、
16、夹持或夹紧方法等导致的均值差n评价人(操作者)之间：评价人A,B,C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及一台手动测量仪器，推蕮进行此研究。n环境之间：在第1,2,3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中最常见的研究。n违背研究中的假定n仪器设计或方法缺乏稳健性n操作者训练效果n应用零件尺寸、位置、观察误差(易读性、视差)稳定性(Stability)稳定性时间1时间2是测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件的单一特性时获得的测量值总变差。穩定性(Stability) 穩定性是指量測系統在某持續時間內，量測同穩定性是指量測系統
17、在某持續時間內，量測同 一基準或零件的一基準或零件的“單一特性單一特性”時，所獲得的時，所獲得的 測量值之總變差測量值之總變差。時間時間 2時間時間 1穩定性穩定性不稳定的可能原因n仪器需要校准，需要减少校准时间间隔n仪器、设备或夹紧装置的磨损n正常老化或退化n缺乏维护通风、动力、液压、过滤器、腐蚀、锈蚀、清洁n磨损或损坏的基准，基准出现误差n校准不当或调整基准的使用不当n仪器质量差设计或一致性不好n仪器设计或方法缺乏稳健性n不同的测量方法装置、安装、夹紧、技术n量具或零件变形n环境变化温度、湿度、振动、清洁度n违背假定、在应用常量上出错n应用零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察错误 線性是
18、指量具在預期作業範圍內偏倚值的差異。線性是指量具在預期作業範圍內偏倚值的差異。 與儀器所使用於作業量測範圍與儀器所使用於作業量測範圍(長度長度)有關。有關。基準值基準值較小的偏倚較小的偏倚基準值基準值較大的偏倚較大的偏倚量測平均值量測平均值(低量程低量程)量測平均值量測平均值(高量程高量程)基準值基準值量測值量測值無偏倚無偏倚偏倚偏倚線性線性(變化的線性偏倚變化的線性偏倚)线性线性( (Linearity)Linearity)线性误差的可能原因n仪器需要校准，需减少校准时间间隔；n仪器、设备或夹紧装置磨损；n缺乏维护通风、动力、液压、腐蚀、清洁；n基准磨损或已损坏；n校准不当或调整基准使用不当
19、；n仪器质量差；设计或一致性不好；n仪器设计或方法缺乏稳定性；n应用了错误的量具；n不同的测量方法设置、安装、夹紧、技术；n量具或零件随零件尺寸变化、变形；n环境影响温度、湿度、震动、清洁度；n其它零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、读错。Case study(应选用什么类型仪器)基准值观测平均值基准值观测平均值基准值观测平均值理想的测量系统n理想的测量系统在每次使用时，应只产生“正确”的测量结果。每次测量结果总应该与一个标准值相符。一个能产生理想测量结果的测量系统，应具有零方差、零偏零方差、零偏倚倚和所测的任何产品错误分类为零产品错误分类为零概率的统计特性。IDEAL MEASUREMENT
20、SYSTEM真值真值n足够的分辨率和灵敏度足够的分辨率和灵敏度。为了测量的目的，相对于过程变差或规范控制限，测量的增量应该很小。通常所有的十进制或10/1法则，表明仪器的分辨率应把公差(过程变差)分为十份或更多。这个规则是选择量具期望的实际最低起点。n测量系统应该是统计受控制的测量系统应该是统计受控制的。这意味着在可重复条件下，测量系统的变差只能是由于普通原因而不是特殊原因造成。这可称为统计稳定性且最好由图形法评价。测量系统应有的特性测量系统应有的特性n对产品控制，测量系统的变异性与公差相比必须小于依据特性的公差评价测量系统。n对于过程控制，测量系统的变异性应该显示有效的分辨率并与过程变差相比
21、要小。根据6变差和或来自MSA研究的总变差评价测量系统。偏倚、重复性、再现性、线性可接受偏倚、重复性、再现性、线性可接受测量系统变异性影响产品决策零件是否在明确的规格之内过程决策过程是否稳定和可接受测量系统变异性的影响测量系统变异性的影响对产品决策的影响nTYPE I误差，将好的判成坏的。n其平均值是落在合格区的，但由于GRR的影响可能会将其判成不合格的。LSLUSL对产品决策的影响nTYPE II误差，将坏的判成好的。n其平均值是落在不合格区的，但由于GRR的影响可能会将其判成合格的。LSLUSL对产品决策的影响n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与公差交叉时存在，下
22、面给出三个区分的区域。LSLUSLIIIIIIIIIBad is badBad is badGood is goodConfused areaConfused area对产品决策的影响n对于产品状况，目标是最大限度地做出正确决定，有二种选择：n改进生产区域改进生产区域：减少过程变差，没有零件产生在II区。n改进测量系统改进测量系统：减少测量系统误差从而减小II区域的面积，因而生产的所有零件将在III区域，这样就可以最小限度地降低做出错误决定的风险。对过程决策的影响n对于过程控制，需要确定以下要求n统计受控n对准目标n可接受的变异性。n把普通原因报告为特殊原因n把特殊原因报告为普通原因n测量系统
23、变异性可能影响过程的稳定性、目标以及变差的决定。GRR对能力指数Cp的影响GRR对能力指数Cp的影响例题n如果目前有一个制程其观察的Cpo=1.67，而其GRR=0.2，请试算其真实的Cpa=?n解新过程的接受Cpa=2.0GRR=0.1Cpo=1.96Cpa=2.0GRR=0.3Cpo=1.71新过程的接受n最坏的假想情况是如果生产用量具不具备资格却被使用了。如果假设GRR=60%(但不知道事实)那么观测的Cp就是1.2了，此时如果不知道是仪器问题，而在寻找制程问题，就会白费努力了。Cpa=2.0GRR=0.6Cpo=1.2测量系统策划典型的进展测量系统的设计开发测量系统的制造测量系统实施（
24、定期校准、统计分析）测量系统设计和开发n要测量什么？特性的类型是什么？是动态还是静态？是电性能吗？有重要的零件内变差？n测量过程的结果(输出)用作什么目的？生产改进、生产监控、实验室研究、过程审核、装运检查、进货检查、对doe的反馈吗？n谁将使用过程？操作者、工程师、技师、检查者、审核员？n要求的培训：操作者、维护人员、工程师、教室、实际应用、在职培训、学徒期间。测量系统设计和开发n确定变差来源了吗？使用小组、头脑风暴、渊博的过程知识、因果图或矩阵建立误差模型。n开发测量系统或专用的测量系统？测量系统可以是永久的和专用的，或者也可以是柔性的且有可以测量不同类型零件的能力；如：仪器车量具、夹具量
25、具、三坐标测量机等。柔性的量具会更昂贵，但长期运行可以省钱。n接触或不接触：可靠性、特性类型、样件计划、成本、维护、校准、人员技能、兼容性、环境、速度、传感器类型、零件偏差和图像处理。这可以由控制计划要求和测量(在连续抽样期间全面接触量具可能有额外磨损)频次确定。全表面接触传感、传感器类型、空气反馈喷射、图像处理，CMM或光学比较仪等。测量系统设计和开发n环境：污垢、潮湿、湿度、温度、振动、噪声、电磁干扰、周围空气移动、空气污染物等。实验室、车间、办公室等？以微米水平计算的紧密公差使环境成为关键的问题。同时，还有cmm、显示系统及超声波等。这可能是过程内自动反馈类型测量的一个因素。切削油、切削
26、碎片和超高温也可能成为问题。需要干净房间吗？n测量和定位点：使用GD&T清楚地确定固定和夹紧点以及在零件的何处进行测量。n固定方法：自由状态或夹紧的零件定位。n零件方向：主要部份位置与其它部份。测量系统设计和开发n零件准备：测量前零件应该干净、无油、温度稳定吗？n传感器定位：角度方向，到最初定位器或网络的距离。n相互关系问题1：在车间内或在车间之间需要加倍(或更多)的量具支持要求吗？制造的考虑、测量误差的考虑、维修的考虑。那个被认定是标准？怎样使每项有资格？n相互关系问题2：方法分歧：从不同的测量系统设计但应用于可接受的实践和操作限制下相同零件和过程的测量变差结果。测量系统设计和开发n自动或手
27、动：线上、线下、操作者信任。n破坏性或非破坏性的测量：示例：拉伸试验、盐雾试验、电镀油漆涂层厚度、硬度、尺寸测量、图像处理、化学分析、压力、耐久性、冲击、转矩、扭矩、焊接强度、电性能等。n潜在测量范围：可能测量的尺寸和预期范围。n有效方分辨率：使用时特殊应用的测量对物理变化(探测过程或产品变差的能力)敏感情况可接受吗？n灵敏度：最小输入信号形成测量设备可探测的(可辨别的)输出信号对应用这种测量装置可接受吗？灵敏度由固有的量具设计和质量(oem)及使用中的维护和操作条件确定。测量系统制造(设备、标准、仪器)n在系统设计中提出的变差源识别了吗？设计评审、验证和确认。n校准和控制系统：建议的校准计划
28、及设备和文件的审核。频率、内部的或外部的、参数、过程中验证检查。n输入要求：机械的、电的、液压的、气动的、浪涌抑制器、干燥器、过滤器、滤清器，准备和操作问题、绝缘、分辨率和灵敏度。n输出要求：仿真或数字、文件和记录、档案、存放、检索、文件备份。n成本：开发、采购、安装、操作和培训的预算因素。n预防性维护：类型、进度表、成本、人员、培训、文件。测量系统制造(设备、标准、仪器)n服务性：内部的和外部的、位置、支持水平、反应时间、备件的可提供性、标准零件清单。n人机工程学：经过长时间装载和操作机器不带来伤害的能力。测量设备讨论需要聚焦于测量系统与操作者是怎样相互依赖的问题上。n安全考虑：人员、操作、
29、环境、锁止。n存储和定位：建立关于测量设备存储和定位的要求。罩、环境、安全、可提供性(接近)问题。n测量周期时间：测量一个零件或特性要花多少时间？测量周期与过程和产品控制相结合。n过程流程、批量完整性、记录、测量和返回零件有中断吗？测量系统制造(设备、标准、仪器)n材料处理：需要特殊架子、支撑夹具、运输设备或其它材料处理设备处理被测量的零件或测量系统本身吗？n环境问题：不管是影响该测量过程或相邻过程，有任何特殊环境要求、条件、限制吗？有特殊的排放要求吗？有温度和湿度控制的必要吗？湿度、振动、噪声、EMI、清洁度。n有特殊的可靠性要求或考虑吗？过了一段时间设备能支持吗？在生产使用前有必要验证吗？
30、n备件：一般清单、适当的供应和定货系统，可提供性、理解提前期准备。并有充分的和安全存储吗？(轴承、软管、皮带、开关、螺线管、阀门等。)n用户说明：夹紧顺序、清洁程序、数据解释、图表、目视帮助、全面。可得到、适当的显示。n文件：工程图样、诊断树、用户手册、语言等。测量系统制造(设备、标准、仪器)n校准：与可接受的标准比较。可接受的标准的可提供性和成本。建议频率、培训要求。要求下次的时间吗？n存储：有关测量设备的存储有特殊的要求或考虑吗？罩、环境、防损坏偷盗的安全性等。n防错：使用者能很容易地(太容易？)改正已知测量程序的错误吗？数据登录、设备的误用、防错、错误预防。测量系统实施n支持：谁将支持测
31、量过程？实验室技师、工程师、生产、维修、外包服务。n培训：需要对使用和维修测量过程的操作者技师工程师培训什么？时间进度、资源和成本问题。谁将培训？在那进行培训？提前期的要求？与测量过程的实际使用互本配合。n数据管理：怎样管理测量过程输出的数据？人工、用计算器处理、汇总方法、汇总频率、评审方法、评审频率、顾客要求、内部要求。可提供性、存储、检索、备份、安全、数据解释。测量系统实施n人员：需要雇用人员支持这一测量过程吗？成本、时间进度、可提供性。当前的或新的。n改进方法：经过一段时间谁将改进测量过程？工程师、生产、维护、质量人员？使用什么样的评估方法？是否有一个系统确定改进？n长期稳定性：评定方法
32、、形式、频率及长期研究的需要。漂移、磨损、污染、操作完整性。这种长期误差能测量、控制、理解和预见吗？n特殊考虑：检查者的素质、身体限制或健康问题：色盲、视力、力量、疲劳、持久力、人机工程学。测量系统研究准备测量系统的评定n第一阶段：了解该测量过程并确定该测量系统是否满足我们的需要。主要有二个目的n确定该测量系统是否具有所需要的统计特性，此项必须在使用前进行。n发现哪种环境因素对测量系统有显著的影响，例如温度、湿度等，以决定其使用之空间及环境。测量系统的评定n第二阶段的评定n目的是在验证一个测量系统一旦被认为是可行时，应持续具有恰当的统计特性。n通常用稳定性分析、偏倚分析、R&R分析等方法。测量
33、系统研究的淮备n先计划将要使用的方法。例如，通过利用工程决策，直观观察或量具研究决定，是否评价人在校准或使用仪器中产生影响。有些测量系统的再现性(不同人之间)影响可以忽略，例如按按钮，打印出一个数字。测量系统研究的淮备n评价人的数量，样品数量及重复读数次数应预先确定。在此选择中应考虑的因素如下：n尺寸的关键性：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。n零件结构：大或重的零件可规定较少样品和较多试验。测量系统研究的淮备n由于其目的是评价整个测量系统，评价人的选择应从日常操作该仪器的人中挑选。n样品必须从过程中选取并代表其整个工作范围。有时每一天取一个样本，持续若干天。这样
34、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围。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。取样的代表性不具代表性的取法取样的代表性具代表性的取法测量系统研究的淮备n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0.001，仪器应能读取0.0001的变化。n确保测量方法(即评价人和仪器)在按照规定的测量步骤测量特征尺寸。测量系统分析执行注意点n测量应按照随机顺序，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。评价人不应知道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件，并记下数据。n在设备读数中，
35、读数应估计到可得到的最接近的数字。如果可能，读数应取至最小刻度的一半。例如，如果最小刻度为0.0001，则每个读数的估计应圆整为0.00005。n研究工作应由知其重要性且仔细认真的人员进行。n每一位评价人应采用相同方法，包括所有步骤来获得读数。结果分析n位置误差n位置误差通常是通过分析偏倚和线性来确定。n一般地，一个测量系统的偏倚或线性的误差若是与零误差差别较明显或是超出量具校准程序确立的最大允许误差，那么它是不可接受的。在这种情况下，应对测量系统重新进行校准或偏差校正以尽可能地减少该误差。结果分析n宽度误差n测量系统变异性是否令人满意的准则取决于被测量系统变差所掩盖掉的生产制造过程变异性的百
36、分比或零件公差的百分比。对特定的测量系统最终的接受准则取决于测量系统的环境和目的，而且应该取得顾客的同意。n对于以分析过程为目的的测量系统，通常单凭经验来确定测量系统的可接受性的规则如下：结果分析n误差151.1281.6932.0592.3262.5342.7042.8472.9073.0783.1733.2583.3363.4073.472组数样本d2子组内样本数A2D3D421.88003.26731.02302.57540.72902.28250.57702.11560.48302.00470.4190.0761.92480.3730.1361.86490.3370.1841.8161
37、00.3080.2231.777110.2850.2561.744120.2660.2841.716130.2490.3081.692140.2350.3291.671150.2230.3481.652控制图系数表Case StudyPARTREADING1READING210.650.6021.001.0030.850.8040.850.9550.550.4561.001.0070.950.9580.850.8091.001.00100.600.70操作者ACase StudyPARTREADING1READING210.550.5521.050.9530.800.7540.800.7550
38、.400.4061.001.0570.950.9080.750.7091.000.95100.550.50操作者BCase StudyPARTREADING1READING210.500.5521.051.0030.800.8040.800.8050.450.5061.001.0570.950.9580.800.8091.051.05100.850.80操作者CGage R&R Study - XBar/R MethodGage R&R for Response%ContributionSource Variance (of Variance)Total Gage R&R 2.08E-03 6
39、.33Repeatability 1.15E-03 3.51Reproducibility 9.29E-04 2.82Part-to-Part 3.08E-02 93.67Total Variation 3.29E-02 100.00StdDev Study Var %Study VarSource (SD) (5.15*SD) (%SV)Total Gage R&R 0.045650 0.235099 25.16Repeatability 0.033983 0.175015 18.73Reproducibility 0.030481 0.156975 16.80Part-to-Part 0.
40、175577 0.904219 96.78Total Variation 0.181414 0.934282 100.00Number of distinct categories = 5ANOVA METHODn方差分析是一种标准统计技术，可用于分析测量误差或其它测量系统研究中数据变异的来源。在方差分析中，方差可以被分解成四部份：零件、评价人、零件与评价人之间的交互作用和由于量具造成的重复误差。n与均值极差法相比，方差分析技术的优点如下：n有处理任何实验装置的能力n可以更精确地估计方差n从实验数据中获得更多信息(如零件与评价人之间的交互作用影响)n缺点：是数据的计算更复杂，操作者需要掌握一定
41、程度的统计学知识来解释结果，一般建议使用计算器来运算。GRR研究分析n当重复性(EV)变异值大于再现性(AV)时.n量具的结构需再设计增强.n量具的夹紧或零件定位的方式需加以改善.n量具应加以保养.n当再现性(AV)变异值大于重复性(EV)时.n作业员对量具的操作方法及数据读取方式应加强教育, 作业标准应再明确订定或修订.n可能需要某些夹具协助操作员, 使其更具一致性的使用量具.n量具与夹治具校验频率于入厂及送修矫正后须再做测量系统分析, 并作记录.GRR研究分析nR&R之接受标准如下:n数值10%量具系统可接受.n10%数值30%量具系统不能接受, 须予以改进. 必要时更换量具或对量具重新进
42、行调整, 并对以前所测量的库存品再抽查检验, 如发现库存品已超出规格应立即追踪出货通知客户, 协调处理对策.计数型量具分析何谓计数型量具n计数型测量系统属于测量系统中的一类，其测量值是一种有限的分级数，与结果是连续值的测量系统不同。n最常见的是G/NG的量具，只可能有两种结果。其它计数型测量系统，例如可视标准，结果可形成57个不同的分级。这些要用计数型方法进行分析。n因为任何测量系统都存在可量化的风险，由于最大的风险来自于分区的边界，最适常的分析是用量具性能曲线将测量系统变差量化G/NG的量具判定n个人的重复性正确百分比90%。n个人和标准值相比较的正确百分比90%。n全部测量人员一致的百分比90%。n全部测量人员和标准一致的百分比90%n万一小于此百分比，则代表此测量系统尚不可以被接受，应做调整。
