MSA測(cè)量系統(tǒng)(穩(wěn)定性、偏移和線性研究)分析報(bào)告

1、xxxX乍業(yè)文件文件編號(hào)：JT/C 7.6J003版號(hào)：A/0(MSA測(cè)量系統(tǒng)分析穩(wěn)定性、偏移和線性研究作業(yè)指導(dǎo)書批準(zhǔn)：呂春剛審核：尹寶永編制：鄒國(guó)臣受控狀態(tài):2006年11月15口發(fā)布2006年11月15口實(shí)施1目的為了配備并使用與要求的測(cè)量能力相一致的測(cè)量?jī)x器，通過適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)技術(shù)，對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的五個(gè)特性進(jìn)行分析，使測(cè)量結(jié)果的不確定度已知，為準(zhǔn)確評(píng)定廣品提周質(zhì)量保證。2適用范圍適用于公司使用的所有測(cè)量?jī)x器的穩(wěn)定性、偏移和線性的測(cè)量分析。3職責(zé)3.1 檢驗(yàn)科負(fù)責(zé)確定過程所需要的測(cè)量?jī)x器，并定期校準(zhǔn)和檢定，對(duì)使用的測(cè)量系統(tǒng)分析，對(duì)存在的異常情況及時(shí)采取糾正預(yù)防措施。3.2 工會(huì)負(fù)責(zé)根據(jù)需要組織和安

2、排測(cè)量系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用的培訓(xùn)。3.3 生產(chǎn)科配合對(duì)測(cè)量?jī)x器進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析。4術(shù)語4.1 偏倚偏倚是測(cè)量結(jié)果的觀測(cè)平均值與基準(zhǔn)值(標(biāo)準(zhǔn)值)的差值。4.2 穩(wěn)定性(飄移)穩(wěn)定性是測(cè)量系統(tǒng)在某持續(xù)時(shí)間內(nèi)測(cè)量同一基準(zhǔn)或零件的單一特性時(shí)獲得的測(cè)量值總變差。4.3線性線性是在量具預(yù)期的工作量程內(nèi)，偏倚值的變差。4.4 重復(fù)性重復(fù)性是由一個(gè)評(píng)價(jià)人，采用一種測(cè)量?jī)x器，多次測(cè)量同一零件的同一特性獲得的測(cè)量值的變差。4.5再現(xiàn)性再現(xiàn)性是由不同的評(píng)價(jià)人，采用相同的測(cè)量?jī)x器，測(cè)量同一零件的同一特性的測(cè)量平均值的變差。5測(cè)量系統(tǒng)分析作業(yè)準(zhǔn)備5.1確定測(cè)量過程需要使用的測(cè)量?jī)x器以及測(cè)量系統(tǒng)分析的范圍。a) 控制計(jì)劃有要求的

3、工序所使用的測(cè)量?jī)x器；b) 有SPC空制要求的過程，特別是有關(guān)鍵/特殊特性的產(chǎn)品及過程；c) 新產(chǎn)品、新過程；d) 新增的測(cè)量?jī)x器；e) 已經(jīng)作過測(cè)量系統(tǒng)分析，重新修理后。5.2公司按GB/T10012標(biāo)準(zhǔn)要求，建立公司計(jì)量管理體系，確保建立的測(cè)量系統(tǒng)的可靠性。6分析研究過程6.1 穩(wěn)定性分析研究1）取一樣件，并建立其可追溯到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的參考值。如果無法取得這樣的樣件，則選擇一個(gè)落在產(chǎn)品測(cè)量范圍中間的生產(chǎn)零件，指定它為基準(zhǔn)樣件進(jìn)行穩(wěn)定性分析。對(duì)于追蹤測(cè)量系統(tǒng)穩(wěn)定性，不要求已知的參考值建議對(duì)每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣件分另U進(jìn)行測(cè)量和？控制圖。2）以一定的周期基礎(chǔ)（每天、每周）測(cè)量基準(zhǔn)件三到五次，抽樣的數(shù)量和頻率

4、應(yīng)取決于對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。可能考慮的因素可以包括要求重新校準(zhǔn)和維修的頻率如何、使用測(cè)量系統(tǒng)的頻率，以及操作條件的重要性等。應(yīng)該在不同的時(shí)間下取得多次讀值，以代表測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)際使用情況，以便說明在一天中預(yù)熱、周圍環(huán)境和其他因素發(fā)生的變化3）將數(shù)據(jù)按時(shí)間順序畫在X&R控制圖上4）建立控制限并用標(biāo)準(zhǔn)化控制圖分析評(píng)價(jià)失控或不穩(wěn)定狀態(tài)范例-穩(wěn)定性為了確定某一新的測(cè)量?jī)x器的穩(wěn)定性是否可接受，過程小組選取了生產(chǎn)過程輸出范圍中接近中間值的一個(gè)零件。該零件被送到了測(cè)量實(shí)驗(yàn)室，經(jīng)測(cè)量其參考所有數(shù)據(jù)以后，畫出了 X&R （見圖1）值均本樣差極本樣1.00.50.0值確定為6.01.。小組每班測(cè)量該零件5次，共測(cè)量了

5、4周（20個(gè)子組）；收集5）從以上控制圖分析顯示，測(cè)量過程是穩(wěn)定的，因?yàn)闆]有出現(xiàn)明顯可見的特殊原因影響6.2 偏移的分析研究1 .2.1進(jìn)行研究一控制圖法2 ）如果均值-極差圖用于測(cè)量穩(wěn)定性，其據(jù)可以用來偏倚進(jìn)行偏倚評(píng)價(jià)。在偏倚被評(píng)價(jià)之前，控制圖分析應(yīng)該表明測(cè)量系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。2）取得一個(gè)樣件，并且建立其與可追溯到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的/：參考值。如果不能得到這個(gè)參考值，選擇一個(gè)落在生產(chǎn)測(cè)量Xj范圍中間的的生產(chǎn)件，并將它指定為偏倚分析的基準(zhǔn)件。在測(cè)量系統(tǒng)的平均值室準(zhǔn)值工具室測(cè)量這個(gè)零件nM0次，并計(jì)算這n個(gè)數(shù)據(jù)的平均值。把將亍均值視為參考值”。3）從控制圖上獲取平均值X4） 用平均值X減去參考值，計(jì)算得

6、到偏倚偏倚=X-基準(zhǔn)值5）用極差的平均值來計(jì)算重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)差R重復(fù)性一一R*-d2公式中d*2取決于子組容量（的多少和控制圖中子組數(shù)量（g）o（見附錄一）6）確定對(duì)偏倚的統(tǒng)計(jì)t值：（Tb=（/偏倚t二（j7）如果0落在偏倚值附近的1-a置信區(qū)間內(nèi)，則偏倚在這a水準(zhǔn)上可被接受。偏倚一btv,1-a/20V偏倚+btv,1-a/2公式中，V可以在附錄1中查到Tv,1-a/2在標(biāo)準(zhǔn)t分布表中查到。8）所使用的a水準(zhǔn)取決于敏感度的水準(zhǔn)，而敏感度水平是用來評(píng)價(jià)/控制一過程是必要的，并且與產(chǎn)品/過程的損失函數(shù)（敏感度曲線）有關(guān)。如果a置信度水準(zhǔn)不是用預(yù)設(shè)值0.05（95噎信度），則必須得到顧客的同意。范例-

7、偏倚參見圖1、圖2,對(duì)一個(gè)參考值6.01的零件進(jìn)行穩(wěn)定性研究，所有樣本（20個(gè)組）的整體平均值為6.021;因此偏倚值的計(jì)算值為0.011。使用了散布圖和統(tǒng)計(jì)軟件，質(zhì)檢員得到了數(shù)據(jù)分析結(jié)果，見表1。9）因?yàn)?落在偏倚的置信度區(qū)間內(nèi)（-0.0299,0.0519）,該過程小組可以假設(shè)這測(cè)量系統(tǒng)的偏倚是可以接受的，即在實(shí)際使用中不會(huì)帶來額外的變差來源。統(tǒng)計(jì)的t值df顯著的t值（2-含尾數(shù)的）偏倚偏倚的95%置信度區(qū)間上限下限0.537172.71.9930.011-0.02990.0519n(m)平均值，X標(biāo)準(zhǔn)差，r平均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差e測(cè)量值1006.0210.20480.0458參考值=6.01,

8、a=0.05,m=5,g=20,d=2.334,d=2.3266.2.2偏倚研究的分析：測(cè)量值表1:偏倚研究-偏倚的穩(wěn)定性研究分析1）如果偏倚從統(tǒng)計(jì)上不等于零，檢查是否存在以下原因： 基準(zhǔn)件或參考值有誤差，檢查確定標(biāo)準(zhǔn)件的程序。儀器磨損。這問題會(huì)在穩(wěn)定性分析中呈現(xiàn)出來，建議進(jìn)行維修或重新整修計(jì)劃。 儀器產(chǎn)生尺寸的誤差。 儀器測(cè)量的特性有誤。 儀器沒有經(jīng)過適當(dāng)?shù)男?zhǔn)。對(duì)校準(zhǔn)程序進(jìn)行評(píng)審。評(píng)價(jià)人使用儀器方法不正確。對(duì)測(cè)量指導(dǎo)書進(jìn)行評(píng)審儀器糾正的指令錯(cuò)誤。2）如果測(cè)量系統(tǒng)偏倚不等于0,若有可能，應(yīng)該采用硬件修正法、軟件修正法或同時(shí)使用兩種方法來對(duì)量具進(jìn)行重新校準(zhǔn)已達(dá)到零偏移。如果偏倚不能調(diào)整到零，通

9、過改更程序（如對(duì)每個(gè)讀值根據(jù)偏倚進(jìn)行修正），還可以繼續(xù)使用該測(cè)量系統(tǒng)。由于存在評(píng)價(jià)人誤差這一高度風(fēng)險(xiǎn)，因此這種方法只能在取得顧客同意后方能使用。6.3線性的分析研究6.3.1 進(jìn)行研究可以用以下指南進(jìn)行線性評(píng)價(jià)：偏移偏移1）由于存在過程變差，選擇g5個(gè)零-1使這些測(cè)量涵蓋這量具的整個(gè)工作量程。數(shù)彳I1數(shù)值n2）對(duì)每一個(gè)零件進(jìn)行全尺寸測(cè)量，從而線性確定其參考值，并且涵蓋了這量具的工作量程。3）讓經(jīng)常使用該量具的操作者中測(cè)量每個(gè)零件倫10次。V要隨機(jī)地選擇零件，從而減少評(píng)價(jià)人對(duì)測(cè)量中偏倚的記憶”。6.3.2 結(jié)果分析-圖示法1）計(jì)算零件每次測(cè)量的偏倚，以及每隔零件的偏倚的平均值。偏倚=X（基準(zhǔn)值）

10、偏倚2）在線性圖上畫出相對(duì)于參考值的每一個(gè)偏倚及偏倚的平均值（見圖2）3）應(yīng)用以下公式，計(jì)算并畫出最最適合的線和該線的白信度區(qū)間置信間對(duì)最適合的線，用公式：Yi=axi+b式中并且x i=參考值Y，=偏倚平均值EXy -高公耳 公式：a =:=Zi2-二（X） 2gm /-斜率（siope ）b= y a x =中心（intercept ）對(duì)于一個(gè)已知的x0 , a置信度區(qū)間為_ XV i2 bEy i aZXi y i式中sgm 2上限:1,里（X。又）/、sb + ax t 2, 1下限：sO1,（X0又）2/2也（X項(xiàng)）24）畫出偏倚=0”的線，并對(duì)該圖進(jìn)行評(píng)審，以觀察是否存在特殊原因和

11、線性是否可接受（見圖3）5）如果偏倚=0”的整個(gè)直線完全都在置信度區(qū)間以內(nèi)，則該測(cè)量系統(tǒng)的線性是可接受的。6.3.3 結(jié)果分析（數(shù)值法）1）如果圖示法分析表示該測(cè)量系統(tǒng)的線性是可接受的，則以下假設(shè)就應(yīng)改為真：H):a=0斜率=0如果下式成立，則不能被否定2）如果以上的假設(shè)為真，則測(cè)量系統(tǒng)對(duì)所有的參考值有相同的偏倚這個(gè)偏倚必須為0,該線性才可被接受。H0:b=0截距（偏倚）=0如果下式成立，則不能被否定bt=唏+或司s范例-線性某工廠質(zhì)檢員對(duì)某過程引進(jìn)了一套新測(cè)量系統(tǒng)。作為PPAPJ一部分，需要對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的線性進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)已文件化的過程變差描述，在測(cè)量系統(tǒng)的全部工作量程范圍內(nèi)選擇了5個(gè)零件。通

12、過對(duì)每個(gè)零件進(jìn)行全尺寸檢驗(yàn)，從而確定它們的參考值。然后由主要操作者對(duì)每個(gè)零件測(cè)量12次。在分析零件是隨機(jī)抽取的。見表2線性研究數(shù)據(jù)表零件參考值123452.004.006.008.0010.00測(cè)單次數(shù)12.705.105.807.609.1022.503.905.707.709.3032.404.205.907.809.5042.505.005.907.709.3052.703.806.007.809.4062.303.906.107.809.5072.503.906.007.809.5082.503.906.107.709.5092.403.906.407.809.60102.404.00

13、6.307.509.20112.604.106.007.609.30122.403.806.107.709.40見表3線性研究一中途的結(jié)果零件參考值123452.004.006.008.0010.00偏倚10.701.1-0.2-0.4-0.920.50-0.1-0.3-0.3-0.730.400.2-0.1-0.2-0.540.501-0.1-0.3-0.750.70-0.20.0-0.2-0.660.30-0.10.1-0.2-0.570.50-0.10.0-0.2-0.580.50-0.10.1-0.3-0.590.40-0.10.4-0.2-0.4100.400.00.3-0.5-0.

14、8110.600.10.0-0.4-0.7120.40-0.20.1-0.3-0.6偏倚平均值0.4916670.1250.025-0.29167-0.61667線性例子Y=0.736667-0.131667XR-Sq=71.4%2)偏移012345678910回歸95 -初信區(qū)問夫偏移平均值使用散布圖和統(tǒng)計(jì)軟件，質(zhì)檢員畫出了線性圖，進(jìn)行作圖分析（見圖以上圖示法分析指出特殊原因可能會(huì)影響這測(cè)量系統(tǒng)。參考值4的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)兩種統(tǒng)計(jì)模式（可能是雙峰）。即使不考慮參考值為4的數(shù)據(jù)，圖示分析也明顯地表示該測(cè)量系統(tǒng)存有一些線性問題。R值指出有一些線性模型不是這些數(shù)據(jù)的適當(dāng)模型。即使該線性模式是可接受的，這“偏倚=0”的直線置信度區(qū)間相交，而不是包含在置信度區(qū)間內(nèi)。此時(shí)，這位質(zhì)檢員要開始分析并解決測(cè)量系統(tǒng)存在的問題，因?yàn)閿?shù)據(jù)分析不能提供任何進(jìn)一步有價(jià)值的線索和方向。然而，為確保不能半途而廢，質(zhì)檢員對(duì)斜率和中心（截距）計(jì)算統(tǒng)計(jì)的t值（t-statistic）:ta=-12.043tb=-10.158取預(yù)設(shè)a =0 .05 , t-分布表，?。╣m以）=58個(gè)自由度，并取概率為 0.975,該督導(dǎo)者得出關(guān)鍵值：t=2.00172因?yàn)閨tt，從圖示法分析獲得到的結(jié)論經(jīng)過數(shù)值法分析得到證實(shí)一本測(cè)量系統(tǒng)存在一線性問題。如果測(cè)量系統(tǒng)存在一線性問題，需要通過硬體修正、軟件修正或?qū)烧咄瑫r(shí)修正的方法，對(duì)該