MSA(測(cè)量系統(tǒng)分析)培訓(xùn)教材課件

測(cè)量系統(tǒng)分析

1測(cè)量系統(tǒng)分析1課程大綱：測(cè)量測(cè)量誤差測(cè)量系統(tǒng)的基本概念測(cè)量系統(tǒng)分析的策劃測(cè)量系統(tǒng)分析的實(shí)施計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)的分析1）偏倚2）線性3）重復(fù)性和再現(xiàn)性（R&R）4）穩(wěn)定性計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)的分析1）小樣法2課程大綱：測(cè)量2測(cè)量如果測(cè)量出現(xiàn)問題（出現(xiàn)較大的測(cè)量誤差）時(shí)，那么合格的產(chǎn)品可能被判為不合格，不合格的產(chǎn)品可能被判為合格，此時(shí)便不能得到真正的產(chǎn)品或過程特性信息。

制造過程原輔料人機(jī)法環(huán)測(cè)量測(cè)量結(jié)果合格不合格測(cè)量3測(cè)量如果測(cè)量出現(xiàn)問題（出現(xiàn)較大的測(cè)量誤差）時(shí)，那么合格的產(chǎn)品測(cè)量誤差的來源：

Discrimination分辨能力Precision精密度(Repeatability重復(fù)性)Accuracy準(zhǔn)確度(Bias偏差)Damage損壞Differencesamonginstrumentsandfixtures(不同儀器和夾具間的差異)Differenceinusebyinspector不同使用人員的差異(Reproducibility再現(xiàn)性)Differencesamongmethodsofuse(使用不同的方法所造成差異)Differencesduetoenvironment(不同環(huán)境所造成的差異)

4測(cè)量誤差的來源：Discrimination分辨能力4測(cè)量誤差的表達(dá)Y=x+ε

測(cè)量值=真值(TrueValue)+測(cè)量誤差戴明說沒有真值的存在一致5測(cè)量誤差的表達(dá)Y=x+ε戴明說沒有真一致5為什么要進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析即使檢測(cè)設(shè)備經(jīng)過檢定或校準(zhǔn)，由于人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)等五方面的原因，會(huì)帶來測(cè)量誤差；檢測(cè)設(shè)備的檢定或校準(zhǔn)不能滿足實(shí)際測(cè)量的需要；因此，還需要對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，分析測(cè)量結(jié)果的變差（誤差），從而確定測(cè)量系統(tǒng)的質(zhì)量，以滿足測(cè)量的需要；汽車行業(yè)質(zhì)量管理體系標(biāo)準(zhǔn)（QS9000、VDA6.1、ISO/TS16949）的要求。6為什么要進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析即使檢測(cè)設(shè)備經(jīng)過檢定或校準(zhǔn)，由于人、ISO/TS16949:2002標(biāo)準(zhǔn)7.6的要求7.6監(jiān)控和測(cè)量裝置的控制組織必須確定需實(shí)施的監(jiān)控和測(cè)量以及所需的監(jiān)控和測(cè)量裝置,為產(chǎn)品符合確定的要求提供證據(jù)。組織必須建立過程，以確保監(jiān)控和測(cè)量活動(dòng)可行并與監(jiān)控和測(cè)量的要求相一致的方式實(shí)施。為確保結(jié)果有效，必要時(shí)，測(cè)量設(shè)備必須：a）對(duì)照能溯源到國(guó)際或國(guó)家基準(zhǔn)的測(cè)量基準(zhǔn)，按照規(guī)定的時(shí)間間隔或在使用前進(jìn)行校準(zhǔn)和檢定。當(dāng)不存在上述標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，必須記錄校準(zhǔn)或檢定的依據(jù)；b)進(jìn)行調(diào)整或必要時(shí)再調(diào)整；c）得到標(biāo)識(shí)，以確定其校準(zhǔn)狀態(tài)；d)防止可能使測(cè)量結(jié)果失效的調(diào)整；e）在搬運(yùn)、保養(yǎng)和貯存期間防止損壞或失效；

7ISO/TS16949:2002標(biāo)準(zhǔn)7.6的要求7.6監(jiān)控

此外，當(dāng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備不符合要求時(shí)，組織必須對(duì)以往測(cè)量結(jié)果的有效性進(jìn)行評(píng)價(jià)和記錄。組織必須對(duì)該設(shè)備和任何受影響的產(chǎn)品采取適當(dāng)?shù)拇胧Ｐ?zhǔn)和驗(yàn)證的記錄必須予以保持。當(dāng)計(jì)算機(jī)軟件用于規(guī)定要求的監(jiān)控和測(cè)量時(shí)，必須確認(rèn)其滿足預(yù)期用途的能力。確認(rèn)必須在初次使用前進(jìn)行，必要時(shí)重新確認(rèn)。7.6.1測(cè)量系統(tǒng)分析為分析各種類型的測(cè)量和試驗(yàn)設(shè)備系統(tǒng)的測(cè)量結(jié)果的變差，必須進(jìn)行統(tǒng)計(jì)研究。此要求必須適用于在控制計(jì)劃中提及的測(cè)量系統(tǒng)。所用的分析方法及接收準(zhǔn)則必須符合顧客關(guān)于測(cè)量系統(tǒng)分析的參考手冊(cè)。如果得到顧客的批準(zhǔn)，也可采用其他的分析方法和接收準(zhǔn)則。8此外，當(dāng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備不符合要求時(shí)，組織必須對(duì)以往測(cè)量結(jié)果7.6.2校準(zhǔn)／驗(yàn)證記錄用以證明產(chǎn)品符合規(guī)定要求的所有量具、測(cè)量和試驗(yàn)設(shè)備（包括員工和顧客所有的設(shè)備），其校準(zhǔn)／驗(yàn)證記錄必須包括：—設(shè)備標(biāo)識(shí)，包括校準(zhǔn)設(shè)備時(shí)所用的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)；—由工程更改所發(fā)生的修訂；—在校準(zhǔn)/驗(yàn)證時(shí)獲得任何偏離規(guī)范的讀數(shù)；—超出規(guī)范條件時(shí)的影響的評(píng)估；—在校準(zhǔn)／驗(yàn)證后，有關(guān)符合規(guī)范的說明；—如果可疑材料或產(chǎn)品已被發(fā)運(yùn)，給顧客的通知。97.6.2校準(zhǔn)／驗(yàn)證記錄9測(cè)量系統(tǒng)的基本概念術(shù)語；測(cè)量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性；分辨力、穩(wěn)定性、偏倚、重復(fù)性、再現(xiàn)性、線性理想的測(cè)量系統(tǒng)；10測(cè)量系統(tǒng)的基本概念術(shù)語；10術(shù)語測(cè)量：賦值給具體事物以表示他們之間的關(guān)系。而賦予的值定義為測(cè)量值。

量具：任何用來獲得測(cè)量結(jié)果的裝置，經(jīng)常用來特指用在車間的裝置，包括用來測(cè)量合格／不合格的裝置。測(cè)量系統(tǒng)：用來對(duì)被測(cè)特性定量測(cè)量或定性評(píng)價(jià)的儀器或量具、標(biāo)準(zhǔn)、方法、夾具、軟件、人員、環(huán)境的集合；用來獲得測(cè)量結(jié)果的整個(gè)過程。

11術(shù)語測(cè)量：賦值給具體事物以表示他們之間的關(guān)系。而賦予的值定義測(cè)量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性

通常使用測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性來衡量測(cè)量系統(tǒng)的質(zhì)量：Discrimination分辨力(abilitytotellthingsapart)；Bias偏倚；Repeatability重復(fù)性；Reproducibility再現(xiàn)性；Linearity線性；Stability穩(wěn)定性。12測(cè)量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性通常使用測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性來衡量測(cè)量系統(tǒng)分辨力（率）定義：指測(cè)量系統(tǒng)檢出并如實(shí)指示被測(cè)特性中極小變化的能力。傳統(tǒng)是公差范圍的十分之一。建議的要求是總過程變差6σ(標(biāo)準(zhǔn)偏差)的十分之一。T103013分辨力（率）定義：指測(cè)量系統(tǒng)檢出并如實(shí)指示被測(cè)特性中極小變化偏倚(Bias)：基準(zhǔn)值觀測(cè)平均值

偏倚偏倚：是測(cè)量結(jié)果的觀測(cè)平均值與基準(zhǔn)值的差值?；鶞?zhǔn)值的取得可以通過采用更高級(jí)別的測(cè)量設(shè)備進(jìn)行多次測(cè)量，取其平均值來確定。

14偏倚(Bias)：基準(zhǔn)值觀測(cè)平均值偏倚偏倚：是測(cè)量結(jié)果的觀重復(fù)性(Repeatability)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時(shí)獲得的測(cè)量值變差。

15重復(fù)性(Repeatability)重復(fù)性重復(fù)性是由一個(gè)評(píng)價(jià)再現(xiàn)性(Reproducibility)：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時(shí)測(cè)量平均值的變差。

再現(xiàn)性操作者B操作者C操作者A16再現(xiàn)性(Reproducibility)：再現(xiàn)性是由不同的評(píng)穩(wěn)定性(Stability)：穩(wěn)定性

時(shí)間1時(shí)間2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)或零件的相同特性時(shí)獲得的測(cè)量值的總變差。17穩(wěn)定性(Stability)：穩(wěn)定性時(shí)間1時(shí)間2穩(wěn)定性：是線性(Linearity)：量程基準(zhǔn)值觀測(cè)平均值

基準(zhǔn)值線性是在測(cè)量設(shè)備正常操作范圍內(nèi)，偏倚值的差值

18線性(Linearity)：量程基準(zhǔn)值觀測(cè)平均值基準(zhǔn)值線性線性(Linearity)：觀測(cè)平均值

基準(zhǔn)值無偏倚有偏倚19線性(Linearity)：觀測(cè)平均值基準(zhǔn)值無偏倚有偏倚1測(cè)量系統(tǒng)的變差類型：偏倚、重復(fù)性、再現(xiàn)性、穩(wěn)定性、線性測(cè)量系統(tǒng)特性可用下列方式來描述：位置：穩(wěn)定性、偏倚、線性。寬度或范圍：重復(fù)性、再現(xiàn)性。

20測(cè)量系統(tǒng)的變差類型：20位置和寬度

位置寬度位置寬度標(biāo)準(zhǔn)值21位置和寬度位置寬度位置寬度標(biāo)準(zhǔn)值21理想的測(cè)量系統(tǒng)

理想的測(cè)量系統(tǒng)在每次使用時(shí)：應(yīng)只產(chǎn)生“正確”的測(cè)量結(jié)果。每次測(cè)量結(jié)果總應(yīng)該與一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值相符。一個(gè)能產(chǎn)生理想測(cè)量結(jié)果的測(cè)量系統(tǒng)，應(yīng)具有零方差、零偏倚和所測(cè)的任何產(chǎn)品錯(cuò)誤分類為零概率的統(tǒng)計(jì)特性。

22理想的測(cè)量系統(tǒng)理想的測(cè)量系統(tǒng)在每次使用時(shí)：2201234確定范圍012345計(jì)劃和定義產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)過程設(shè)計(jì)和開發(fā)產(chǎn)品和過程確認(rèn)反饋、評(píng)定和糾正措施5產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃測(cè)量系統(tǒng)分析的策劃2301234確定012345計(jì)劃和產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程設(shè)計(jì)產(chǎn)品和反饋、流程,活動(dòng)

制造過程流程圖試生產(chǎn)控制計(jì)劃作業(yè)指導(dǎo)書測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)劃過程能力研究計(jì)劃等…產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)圖紙零件明細(xì)表過程設(shè)計(jì)和開發(fā)誰做?輸出績(jī)效測(cè)量指標(biāo)資源?輸入怎么做?24流程,活動(dòng)

制造過程流程圖產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)誰做?輸出績(jī)效測(cè)量指標(biāo)資源輸出-制造過程流程圖

過程流程圖系統(tǒng)地顯示了現(xiàn)有或提出的過程流程，它可用來分析制造、裝配過程自始至終的機(jī)器、材料、方法和人力變化原因。它是用來強(qiáng)調(diào)過程變化原因的影響。流程圖有助于分析總的過程而不是過程中的單個(gè)步驟。當(dāng)制定控制計(jì)劃時(shí)，流程圖有助于產(chǎn)品策劃小組將注意力集中在過程上。必須評(píng)審制造過程流程圖是否明確了所有需控制的工步以及產(chǎn)品特性和過程特性（工藝參數(shù)）。25輸出-制造過程流程圖過程流程圖系統(tǒng)地顯示了現(xiàn)有或制造過程流程圖產(chǎn)品名稱：制定版本零件名稱/圖號(hào)：審核批準(zhǔn)序號(hào)制造移動(dòng)貯存檢驗(yàn)操作描述產(chǎn)品特性控制特性26制造過程流程圖產(chǎn)品名稱：制定版本零件名稱/圖號(hào)：審核批準(zhǔn)序號(hào)輸出-

試生產(chǎn)控制計(jì)劃

控制計(jì)劃是規(guī)定試生產(chǎn)過程進(jìn)行的尺寸測(cè)量和材料、功能試驗(yàn)的描述。產(chǎn)品策劃小組負(fù)責(zé)制定并在試生產(chǎn)之前完成。試生產(chǎn)控制計(jì)劃應(yīng)包括正式生產(chǎn)過程前要實(shí)施的附加產(chǎn)品／過程控制。試生產(chǎn)控制計(jì)劃必須明確在制造流程圖中所識(shí)別出來的產(chǎn)品特性和控制特性的控制方法系統(tǒng)。27輸出-試生產(chǎn)控制計(jì)劃控制計(jì)劃是規(guī)定試生產(chǎn)過程進(jìn)行的尺輸出-制定測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)劃

為分析各種測(cè)量和試驗(yàn)設(shè)備系統(tǒng)測(cè)量結(jié)果的變差，必須對(duì)控制計(jì)劃中提及的各種類型的測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)研究。這些分析方法以及接收準(zhǔn)則的使用必須符合顧客的測(cè)量系統(tǒng)分析參考手冊(cè)。采用其他的分析方法和接受準(zhǔn)則必須獲得顧客的批準(zhǔn)。APQP小組或責(zé)任部門應(yīng)根據(jù)試生產(chǎn)或批產(chǎn)控制計(jì)劃制定《測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)劃》。應(yīng)制定測(cè)量系統(tǒng)分析的管理辦法，范例見附件。

測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)劃格式見附件。28輸出-制定測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)劃為分析各種測(cè)量和試驗(yàn)設(shè)備課堂練習(xí)：選擇目前公司生產(chǎn)的一種產(chǎn)品，制定測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)劃請(qǐng)各組分別進(jìn)行，要求在30分鐘內(nèi)完成。29課堂練習(xí)：選擇目前公司生產(chǎn)的一種產(chǎn)品，制定測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)劃2測(cè)量系統(tǒng)分析的實(shí)施計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)分析的實(shí)施1）偏倚2）線性3）重復(fù)性和再現(xiàn)性（R&R）4）穩(wěn)定性計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)分析的實(shí)施1）小樣法30測(cè)量系統(tǒng)分析的實(shí)施計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)分析的實(shí)施30偏倚分析進(jìn)行研究1）分析人員選擇一個(gè)落在生產(chǎn)測(cè)量的中程數(shù)的生產(chǎn)零件，指定其為偏倚分析的標(biāo)準(zhǔn)樣本。采用高一級(jí)測(cè)量?jī)x器測(cè)量這個(gè)零件并計(jì)算出“基準(zhǔn)值”。2）讓一個(gè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用該量具的操作人員，以通常方法測(cè)量樣本10次以上并計(jì)算這些數(shù)據(jù)的均值，把均值作為“觀測(cè)平均值”?；鶞?zhǔn)值測(cè)量系統(tǒng)的觀測(cè)平均值偏倚31偏倚分析基準(zhǔn)值測(cè)量系統(tǒng)的偏倚31計(jì)算偏倚:偏倚=觀測(cè)平均值–基準(zhǔn)值過程變差=6δ%偏倚=偏倚/過程變差（或公差）判定：根據(jù)《測(cè)量系統(tǒng)分析管理辦法》中規(guī)定的接收準(zhǔn)則進(jìn)行判定。32計(jì)算偏倚:32如果偏倚分析不可接收，查看下述可能的原因：標(biāo)準(zhǔn)或基準(zhǔn)值誤差；

儀器磨損。這在穩(wěn)定性分析可以表現(xiàn)出，建議按計(jì)劃保養(yǎng)或修整；

儀器制造尺寸有誤；

儀器測(cè)量了錯(cuò)誤的特性；

儀器未得到完善的校準(zhǔn)，評(píng)審校準(zhǔn)規(guī)程；

評(píng)價(jià)人設(shè)備操作不當(dāng)，評(píng)審測(cè)量說明書等；33如果偏倚分析不可接收，查看下述可能的原因：33案例X1=0.75X6=0.80X2=0.75X7=0.75X3=0.80X8=0.75X4=0.80X9=0.75X5=0.65基準(zhǔn)值為0.80mm，X10=0.70過程變差為0.70mm34案例X1=0.75X6=0.80X2=0.75X7=0.75課堂練習(xí)工藝工程師在評(píng)價(jià)一個(gè)用來監(jiān)控生產(chǎn)過程的新的測(cè)量系統(tǒng)：電子秤，工程師準(zhǔn)備評(píng)價(jià)測(cè)量系統(tǒng)的偏倚，選擇一個(gè)零件作為評(píng)價(jià)樣本。這個(gè)零件經(jīng)測(cè)量確定其基準(zhǔn)值為3530.2克,而后這個(gè)零件交由現(xiàn)場(chǎng)操作人員測(cè)量了10次，數(shù)據(jù)如下，請(qǐng)進(jìn)行偏倚分析并判定是否可接收？已知該產(chǎn)品重量的控制范圍為3500+/-70克，重量為特殊特性。15次測(cè)量數(shù)據(jù)為：3533、3531、3532、3535、3535、3532、3529、3530、3534、353235課堂練習(xí)工藝工程師在評(píng)價(jià)一個(gè)用來監(jiān)控生產(chǎn)過程的新線性分析線性按以下方法評(píng)價(jià)：1）選擇5個(gè)零件作為分析樣本，這些零件測(cè)量值應(yīng)覆蓋量具的正常工作范圍。2）由分析人員采用高一級(jí)測(cè)量?jī)x器測(cè)量每個(gè)零件以確定其“基準(zhǔn)值”，并確認(rèn)是否包括量具的正常工作范圍。3）通常由使用量具的操作者中的一人測(cè)量每個(gè)零件m≥10次。

備注：隨機(jī)的選擇零件以使評(píng)價(jià)人對(duì)測(cè)量偏倚的“記憶”最小化。36線性分析線性按以下方法評(píng)價(jià)：36確定每一零件的“觀察平均值”，基準(zhǔn)值與觀察平均值之間的差值為偏倚，要確定各個(gè)被選零件的偏倚。線性圖就是在整個(gè)工作范圍內(nèi)的這些偏倚與基準(zhǔn)值之間描繪的。如果線性圖顯示可用一根直線表示這些標(biāo)繪點(diǎn)，則偏倚與基準(zhǔn)值之間的最佳線性回歸直線表示兩個(gè)參數(shù)之間的線性。線性回歸直線的擬合優(yōu)度R2確定偏倚與基準(zhǔn)值是否有良好的線性關(guān)系。37確定每一零件的“觀察平均值”，基準(zhǔn)值與觀察平均值之間的差值為計(jì)算偏倚:偏倚=觀測(cè)平均值–基準(zhǔn)值過程變差=6δ

畫圖:X軸=基準(zhǔn)值Y軸=偏倚其方程式為:y=ax+b再分別計(jì)算其：截距，斜率，擬合度，線性，線性%等

38計(jì)算偏倚:偏倚=觀測(cè)平均值–基準(zhǔn)值38公式斜率截距39公式斜率截距39系統(tǒng)的線性及線性百分率由回歸線斜率及零件過程變差(或公差)計(jì)算得出。如果回歸線有很好的線性擬合，那么可以評(píng)價(jià)線性幅度及線性百分率來確定線性是否可接受。如果回歸線沒有很好的線性擬合，那么可能偏倚平均值與基準(zhǔn)有非線性關(guān)系，這需要進(jìn)一步分析以判定測(cè)量系統(tǒng)的系統(tǒng)是否可接受。40系統(tǒng)的線性及線性百分率由回歸線斜率及零件過程變差(或公線性接受準(zhǔn)則：

a.對(duì)測(cè)量特殊特性的測(cè)量系統(tǒng)，線性%≤5%接受，線性%>5%時(shí)，不予接受。b.對(duì)測(cè)量非特殊特性的測(cè)量系統(tǒng)，線性%≤10%接受，線性%>10%時(shí)，不予接受。如果測(cè)量系統(tǒng)為非線性，查找下述可能原因：

在工作范圍上限和下限內(nèi)儀器沒有正確校準(zhǔn)；最小或最大值校準(zhǔn)量具的誤差；磨損的儀器；儀器固有的設(shè)計(jì)特性。

41線性接受準(zhǔn)則：41案例練習(xí)：pmrpmrpmrpmrpmr122.7245.1365.8487.65109.1122.5243.9365.7487.75109.3122.4244.2365.9487.85109.5122.5245.0365.9487.75109.3122.7243.8366.0487.85109.4122.3243.9366.1487.85109.5122.5243.9366.0487.85109.5122.5243.9366.1487.75109.5122.4243.9366.4487.85109.6122.4244.0366.3487.55109.2122.6244.1366.0487.65109.3122.4243.8366.1487.75109.4P表示零件號(hào)，m表示基準(zhǔn)值，r為測(cè)量值42案例練習(xí)：pmrpmrpmrpmrpmr122.7245.14343課堂練習(xí)：工藝工程師在評(píng)價(jià)一個(gè)用來監(jiān)控生產(chǎn)過程的新的測(cè)量系統(tǒng)：電子秤，工程師準(zhǔn)備評(píng)價(jià)測(cè)量系統(tǒng)的線形，選擇5個(gè)零件作為評(píng)價(jià)樣本。這5個(gè)零件經(jīng)測(cè)量確定其基準(zhǔn)值為3450、3480、3510、3540、3560克,而后這5個(gè)零件交由現(xiàn)場(chǎng)操作人員分別測(cè)量了12次（數(shù)據(jù)見附件），請(qǐng)進(jìn)行線形分析并判定是否可接收？已知該產(chǎn)品重量的控制范圍為3500+/-70克。

44課堂練習(xí)：工藝工程師在評(píng)價(jià)一個(gè)用來監(jiān)控生產(chǎn)過程的重復(fù)性和再現(xiàn)性分析不具代表性的取法具代表性的取法選擇合適的樣本45重復(fù)性和再現(xiàn)性分析不具代表性的取法具代表性的取法選擇合適的樣極差法分析極差法是一種改良的計(jì)量型量具的研究，它可迅速提供一個(gè)測(cè)量變異的近似值，這種方法只能提供測(cè)量系統(tǒng)的整體概況而不能將變異分為重復(fù)性和再現(xiàn)性。它典型的用途是快速檢查驗(yàn)證GRR是否發(fā)生了變化。這個(gè)方法有潛力探測(cè)不可接受的測(cè)量系統(tǒng)，對(duì)樣本容量為5的只需通常時(shí)間的80﹪，樣本容量為10的需要90﹪的時(shí)間。典型的極差方法用2個(gè)評(píng)價(jià)人和5個(gè)零件進(jìn)行研究。在研究中，兩個(gè)評(píng)價(jià)人各將每個(gè)零件測(cè)量一次。每個(gè)零件的極差是評(píng)價(jià)人A獲得測(cè)量值和B獲得測(cè)量值之間的絕對(duì)差值。計(jì)算極差的和與平均極差。通過將平均極差均值乘以1/d2*可以得到總測(cè)量變差。這里d2*在MSA手冊(cè)附錄C中可以找到，m=2，g=零件數(shù)。46極差法分析極差法是一種改良的計(jì)量型量具的研究，它可迅案例：零件號(hào)評(píng)價(jià)人A評(píng)價(jià)人B極差(A-B)10.850.800.0520.750.700.0531.000.950.0540.450.550.1050.500.600.1047案例：零件號(hào)評(píng)價(jià)人A評(píng)價(jià)人B極差(A-B)10.850.80現(xiàn)在測(cè)量系統(tǒng)的﹪GRR已經(jīng)確定，應(yīng)該進(jìn)行結(jié)果的解釋。在表7中,﹪GRR確定為75.7﹪,結(jié)論是測(cè)量系統(tǒng)需要改進(jìn)。d2*48現(xiàn)在測(cè)量系統(tǒng)的﹪GRR已經(jīng)確定，應(yīng)該進(jìn)行結(jié)果的解釋。d2*4課堂練習(xí)：工藝工程師在評(píng)價(jià)一個(gè)用來監(jiān)控生產(chǎn)過程的新的測(cè)量系統(tǒng)：電子秤，工程師準(zhǔn)備采用極差法評(píng)價(jià)測(cè)量系統(tǒng)的GRR，選擇5個(gè)零件作為評(píng)價(jià)樣本。選擇了兩位使用該量具的現(xiàn)場(chǎng)操作人員對(duì)這5個(gè)零件分別進(jìn)行了一次測(cè)量（數(shù)據(jù)見附件），請(qǐng)進(jìn)行GRR分析并判定是否可接收？已知該產(chǎn)品重量的控制范圍為1170+/-20克，該產(chǎn)品的重量特性為特殊特性。49課堂練習(xí)：工藝工程師在評(píng)價(jià)一個(gè)用來監(jiān)控生產(chǎn)過程的均值-極差法分析均值極差法(Xbar&R)是一種可提供測(cè)量系統(tǒng)重復(fù)性和再現(xiàn)性兩個(gè)特性作估計(jì)評(píng)價(jià)的方法。與極差法不同，這種方法可以將測(cè)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。進(jìn)行研究盡管評(píng)價(jià)人數(shù)量、試驗(yàn)次數(shù)和零件數(shù)是可變的，但我們下面的討論反映了研究中條件的優(yōu)化。參考GRR數(shù)據(jù)表。詳細(xì)的程序是：1、獲得一個(gè)樣本零件數(shù)n大于5，應(yīng)代表實(shí)際的或期望的過程變差范圍；2、選擇評(píng)價(jià)人為A，B，C等。零件的號(hào)碼從1到n，評(píng)價(jià)人不能看到零件編號(hào)。50均值-極差法分析均值極差法(Xbar&R)是一3、如果是正常測(cè)量系統(tǒng)的一部分，應(yīng)校準(zhǔn)量具。讓評(píng)價(jià)人A以隨機(jī)的順序測(cè)量n個(gè)零件，將測(cè)量結(jié)果輸入第一行（如使用MINITAB應(yīng)輸入“數(shù)據(jù)”欄）。4、讓評(píng)價(jià)人B和C測(cè)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)到各評(píng)價(jià)人的第1行。5、用不同的隨機(jī)測(cè)量順序重復(fù)該循環(huán)。輸入數(shù)據(jù)到各評(píng)價(jià)人的第2行，在適當(dāng)?shù)牧杏涗洈?shù)據(jù)，如果需要試驗(yàn)3次，重復(fù)循環(huán)并輸入數(shù)據(jù)到第3行。6）當(dāng)零件數(shù)量很大或同時(shí)多個(gè)零件不可同時(shí)獲得時(shí)，測(cè)量步驟4，5可能改變?nèi)缦率切枰模鹤屧u(píng)價(jià)人A測(cè)量第一個(gè)零件并記錄讀數(shù)。讓評(píng)價(jià)人B測(cè)量第一個(gè)零件并記錄讀數(shù)。讓評(píng)價(jià)人C測(cè)量第一個(gè)零件并記錄讀數(shù)。513、如果是正常測(cè)量系統(tǒng)的一部分，應(yīng)校準(zhǔn)量具。讓評(píng)價(jià)人A以隨機(jī)√讓評(píng)價(jià)人A重復(fù)測(cè)量第一個(gè)零件并記錄讀數(shù)，讓評(píng)價(jià)人B重復(fù)測(cè)量第一個(gè)零件并記錄讀數(shù)，讓評(píng)價(jià)人C重復(fù)測(cè)量第一個(gè)零件并記錄讀數(shù)，如果試驗(yàn)需要進(jìn)行3次，重復(fù)這個(gè)循環(huán)記錄數(shù)據(jù)。7、如果評(píng)價(jià)人屬于不同的班次，可以使用一個(gè)替代方法，讓評(píng)價(jià)人A測(cè)量所有的10個(gè)零件并記錄數(shù)據(jù)，然后評(píng)價(jià)人A以不同的順序讀數(shù)，記錄結(jié)果于第2，3行，讓評(píng)價(jià)人B，C同樣做。依公式計(jì)算并作成控制圖或直接用表計(jì)算即可。

52√讓評(píng)價(jià)人A重復(fù)測(cè)量第一個(gè)零件并記錄讀數(shù)，52%GR&R接受準(zhǔn)則：A、%R&R<10%可接受。B、10%≤%R&R≤30%，通知由工程部門或APQP小組依據(jù)量具的重要性、成本及維修費(fèi)用，決定是否接受。C、%R&R>30%不能接受，必須改進(jìn)。

53%GR&R接受準(zhǔn)則：53結(jié)果分析:當(dāng)重復(fù)性(EV)大于再現(xiàn)性(AV)時(shí)，原因可能是：：

儀器需要保養(yǎng)；量具應(yīng)重新設(shè)計(jì)來提高剛度增強(qiáng)；量具的夾緊或零件定位的方式需要改進(jìn)；存在過大的零件變差。當(dāng)再現(xiàn)性(AV)大于重復(fù)性(EV)時(shí)：

評(píng)價(jià)人員需要更好的培訓(xùn)如何使用量具及數(shù)據(jù)讀取方式；量具刻度盤上的刻度不清楚；需要某些夾具協(xié)助評(píng)價(jià)人員來提高使用量具的一致性。54結(jié)果分析:當(dāng)重復(fù)性(EV)大于再現(xiàn)性(AV)時(shí)，原因可能是：案例分析：操作者A操作者B123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E216219220218.34220220220220.00216.3216.955案例分析：操作者A操作者B123平均極差123平均極差零件A計(jì)算重復(fù)性：56計(jì)算重復(fù)性：565757計(jì)算再現(xiàn)性：計(jì)算操作人平均值的極差(RO)；估計(jì)的評(píng)價(jià)人標(biāo)準(zhǔn)差=RO/d2；乘以5.15；減去由于重復(fù)性所造成σ的部份。58計(jì)算再現(xiàn)性：585959計(jì)算零件間的變異：每次的值都是同一零件測(cè)三次，所以只是偵測(cè)出儀器變異(Re)；二個(gè)測(cè)量者之間的差異代表了人員之間的差異((Ro)；每個(gè)產(chǎn)品間的差距代表了產(chǎn)品的差異(Rp)。

60計(jì)算零件間的變異：60061061零件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217.3217.7216.0213.0219.262零件a零件b零件c零件d零件e操作者A平均216.3218.63636464案例PARTREADING1READING210.650.6021.001.0030.850.8040.850.9550.550.4561.001.0070.950.9580.850.8091.001.00100.600.70操作者A65案例PARTREADING1READING210.650.6PARTREADING1READING210.550.5521.050.9530.800.7540.800.7550.400.4061.001.0570.950.9080.750.7091.000.95100.550.50操作者B66PARTREADING1READING210.550.552PARTREADING1READING210.500.5521.051.0030.800.8040.800.8050.450.5061.001.0570.950.9580.800.8091.051.05100.850.80操作者C67PARTREADING1READING210.500.5526868696970707171課堂練習(xí)：工藝工程師在評(píng)價(jià)一個(gè)用來監(jiān)控生產(chǎn)過程的新的測(cè)量系統(tǒng)：C195右后門檢具，工程師準(zhǔn)備采用均值-極差法評(píng)價(jià)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量1#參數(shù)時(shí)的GRR，選擇5個(gè)零件作為評(píng)價(jià)樣本。選擇了3位使用該量具的現(xiàn)場(chǎng)操作人員對(duì)這5個(gè)零件分別進(jìn)行了3次測(cè)量（數(shù)據(jù)見附件），請(qǐng)進(jìn)行GRR分析并判定是否可接收？已知該產(chǎn)品1#參數(shù)的尺寸規(guī)格為6.0+/-0.5MM。72課堂練習(xí)：工藝工程師在評(píng)價(jià)一個(gè)用來監(jiān)控生產(chǎn)過程的新的測(cè)量系統(tǒng)穩(wěn)定性分析進(jìn)行研究1）取一個(gè)樣本并建立相對(duì)于可溯源標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)值。如果該樣品不可獲得，選擇一個(gè)落在產(chǎn)品測(cè)量中程數(shù)據(jù)生產(chǎn)零件，指定其為穩(wěn)定性分析的標(biāo)準(zhǔn)樣本。對(duì)于追蹤測(cè)量系統(tǒng)穩(wěn)定性，不需要一個(gè)已知基準(zhǔn)值。具備預(yù)期測(cè)量的最低值，最高值和中程數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)樣本是較理想的。建議對(duì)每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣本分別做測(cè)量與控制圖。2）定期(天,周)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)樣本3~5次，樣本容量和頻率應(yīng)該基于對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的了解。因素可以包括重新校準(zhǔn)的頻次、要求的修理，測(cè)量系統(tǒng)的使用頻率，作業(yè)條件的好壞。應(yīng)在不同的時(shí)間讀數(shù)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Xbar&R或Xbar&S控制圖上。73穩(wěn)定性分析進(jìn)行研究73結(jié)果分析—作圖法4）建立控制限并用標(biāo)準(zhǔn)控制圖分析評(píng)價(jià)失控或不穩(wěn)定狀態(tài)。結(jié)果分析—數(shù)據(jù)法除了正態(tài)控制圖分析法，對(duì)穩(wěn)定性沒有特別的數(shù)據(jù)分析或指數(shù)。如果測(cè)量過程是穩(wěn)定的，數(shù)據(jù)可以用于確定測(cè)量系統(tǒng)的偏倚。同樣，測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差可以用作測(cè)量系統(tǒng)重復(fù)性的近似值。這可以與（生產(chǎn)）過程的標(biāo)準(zhǔn)偏差進(jìn)行比較以決定測(cè)量系統(tǒng)的重復(fù)性是否適于應(yīng)用。可能需要實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或其他分析解決問題的技術(shù)以確定測(cè)量系統(tǒng)穩(wěn)定性不足的主要原因。74結(jié)果分析—作圖法74穩(wěn)定性分析案例為了確定一個(gè)新的測(cè)量裝置穩(wěn)定性是否可以接受，工藝小組在生產(chǎn)工藝中程數(shù)附近選擇了一個(gè)零件.這個(gè)零件被送到測(cè)量實(shí)驗(yàn)室，確定基準(zhǔn)值為60.1。小組每班測(cè)量這個(gè)零件5次，共測(cè)量4周（20個(gè)子組）。收集所有數(shù)據(jù)以后，Xbar&R圖就做出來了(見圖示)。請(qǐng)判定穩(wěn)定性是否可接收？75穩(wěn)定性分析案例75穩(wěn)定性的均值-極差圖76穩(wěn)定性的均值-極差圖76計(jì)數(shù)型量具測(cè)量系統(tǒng)分析：

計(jì)數(shù)型量具：就是把各個(gè)零件與某些指定限值相比較，如果滿足限件則接受該零件否則拒收。

計(jì)數(shù)型量具只能指示該零件被接受或拒收。計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)的分析方法有：小樣法；大樣法。77計(jì)數(shù)型量具測(cè)量系統(tǒng)分析：計(jì)數(shù)型量具：77小樣法分析：由分析人員選取二十個(gè)零件來進(jìn)行，其中應(yīng)有一些零件稍許高或低于規(guī)范限值。

選擇二位使用該量具的評(píng)價(jià)人員以一種能防止評(píng)價(jià)人偏倚的方式兩次測(cè)量所有零件。所有的測(cè)量結(jié)果(每個(gè)零件測(cè)四次)必須一致則接受該量具，否則應(yīng)改進(jìn)或重新評(píng)價(jià)，或找到一個(gè)可接受的替代測(cè)量系統(tǒng)。78小樣法分析：由分析人員選取二十個(gè)零件來進(jìn)行，其中應(yīng)有一些零件7979課堂練習(xí)：工藝工程師在評(píng)價(jià)一個(gè)用來監(jiān)控生產(chǎn)過程的新的計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)：C195右后門夾座位置檢具，工程師準(zhǔn)備采用小樣法評(píng)價(jià)該測(cè)量系統(tǒng)，選擇20個(gè)零件作為評(píng)價(jià)樣本。選擇了2位使用該量具的現(xiàn)場(chǎng)操作人員對(duì)這20個(gè)零件分別進(jìn)行了兩次測(cè)量（每次測(cè)量結(jié)果見附件）請(qǐng)判定是否可接收該量具，如不能接收其可能的原因有那些？80課堂練習(xí)：工藝工程師在評(píng)價(jià)一個(gè)用來監(jiān)控生產(chǎn)過程的新的計(jì)數(shù)型測(cè)測(cè)量系統(tǒng)分析

81測(cè)量系統(tǒng)分析1課程大綱：測(cè)量測(cè)量誤差測(cè)量系統(tǒng)的基本概念測(cè)量系統(tǒng)分析的策劃測(cè)量系統(tǒng)分析的實(shí)施計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)的分析1）偏倚2）線性3）重復(fù)性和再現(xiàn)性（R&R）4）穩(wěn)定性計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)的分析1）小樣法82課程大綱：測(cè)量2測(cè)量如果測(cè)量出現(xiàn)問題（出現(xiàn)較大的測(cè)量誤差）時(shí)，那么合格的產(chǎn)品可能被判為不合格，不合格的產(chǎn)品可能被判為合格，此時(shí)便不能得到真正的產(chǎn)品或過程特性信息。

制造過程原輔料人機(jī)法環(huán)測(cè)量測(cè)量結(jié)果合格不合格測(cè)量83測(cè)量如果測(cè)量出現(xiàn)問題（出現(xiàn)較大的測(cè)量誤差）時(shí)，那么合格的產(chǎn)品測(cè)量誤差的來源：

Discrimination分辨能力Precision精密度(Repeatability重復(fù)性)Accuracy準(zhǔn)確度(Bias偏差)Damage損壞Differencesamonginstrumentsandfixtures(不同儀器和夾具間的差異)Differenceinusebyinspector不同使用人員的差異(Reproducibility再現(xiàn)性)Differencesamongmethodsofuse(使用不同的方法所造成差異)Differencesduetoenvironment(不同環(huán)境所造成的差異)

84測(cè)量誤差的來源：Discrimination分辨能力4測(cè)量誤差的表達(dá)Y=x+ε

測(cè)量值=真值(TrueValue)+測(cè)量誤差戴明說沒有真值的存在一致85測(cè)量誤差的表達(dá)Y=x+ε戴明說沒有真一致5為什么要進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析即使檢測(cè)設(shè)備經(jīng)過檢定或校準(zhǔn)，由于人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)等五方面的原因，會(huì)帶來測(cè)量誤差；檢測(cè)設(shè)備的檢定或校準(zhǔn)不能滿足實(shí)際測(cè)量的需要；因此，還需要對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，分析測(cè)量結(jié)果的變差（誤差），從而確定測(cè)量系統(tǒng)的質(zhì)量，以滿足測(cè)量的需要；汽車行業(yè)質(zhì)量管理體系標(biāo)準(zhǔn)（QS9000、VDA6.1、ISO/TS16949）的要求。86為什么要進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析即使檢測(cè)設(shè)備經(jīng)過檢定或校準(zhǔn)，由于人、ISO/TS16949:2002標(biāo)準(zhǔn)7.6的要求7.6監(jiān)控和測(cè)量裝置的控制組織必須確定需實(shí)施的監(jiān)控和測(cè)量以及所需的監(jiān)控和測(cè)量裝置,為產(chǎn)品符合確定的要求提供證據(jù)。組織必須建立過程，以確保監(jiān)控和測(cè)量活動(dòng)可行并與監(jiān)控和測(cè)量的要求相一致的方式實(shí)施。為確保結(jié)果有效，必要時(shí)，測(cè)量設(shè)備必須：a）對(duì)照能溯源到國(guó)際或國(guó)家基準(zhǔn)的測(cè)量基準(zhǔn)，按照規(guī)定的時(shí)間間隔或在使用前進(jìn)行校準(zhǔn)和檢定。當(dāng)不存在上述標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，必須記錄校準(zhǔn)或檢定的依據(jù)；b)進(jìn)行調(diào)整或必要時(shí)再調(diào)整；c）得到標(biāo)識(shí)，以確定其校準(zhǔn)狀態(tài)；d)防止可能使測(cè)量結(jié)果失效的調(diào)整；e）在搬運(yùn)、保養(yǎng)和貯存期間防止損壞或失效；

87ISO/TS16949:2002標(biāo)準(zhǔn)7.6的要求7.6監(jiān)控

此外，當(dāng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備不符合要求時(shí)，組織必須對(duì)以往測(cè)量結(jié)果的有效性進(jìn)行評(píng)價(jià)和記錄。組織必須對(duì)該設(shè)備和任何受影響的產(chǎn)品采取適當(dāng)?shù)拇胧?。校?zhǔn)和驗(yàn)證的記錄必須予以保持。當(dāng)計(jì)算機(jī)軟件用于規(guī)定要求的監(jiān)控和測(cè)量時(shí)，必須確認(rèn)其滿足預(yù)期用途的能力。確認(rèn)必須在初次使用前進(jìn)行，必要時(shí)重新確認(rèn)。7.6.1測(cè)量系統(tǒng)分析為分析各種類型的測(cè)量和試驗(yàn)設(shè)備系統(tǒng)的測(cè)量結(jié)果的變差，必須進(jìn)行統(tǒng)計(jì)研究。此要求必須適用于在控制計(jì)劃中提及的測(cè)量系統(tǒng)。所用的分析方法及接收準(zhǔn)則必須符合顧客關(guān)于測(cè)量系統(tǒng)分析的參考手冊(cè)。如果得到顧客的批準(zhǔn)，也可采用其他的分析方法和接收準(zhǔn)則。88此外，當(dāng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備不符合要求時(shí)，組織必須對(duì)以往測(cè)量結(jié)果7.6.2校準(zhǔn)／驗(yàn)證記錄用以證明產(chǎn)品符合規(guī)定要求的所有量具、測(cè)量和試驗(yàn)設(shè)備（包括員工和顧客所有的設(shè)備），其校準(zhǔn)／驗(yàn)證記錄必須包括：—設(shè)備標(biāo)識(shí)，包括校準(zhǔn)設(shè)備時(shí)所用的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)；—由工程更改所發(fā)生的修訂；—在校準(zhǔn)/驗(yàn)證時(shí)獲得任何偏離規(guī)范的讀數(shù)；—超出規(guī)范條件時(shí)的影響的評(píng)估；—在校準(zhǔn)／驗(yàn)證后，有關(guān)符合規(guī)范的說明；—如果可疑材料或產(chǎn)品已被發(fā)運(yùn)，給顧客的通知。897.6.2校準(zhǔn)／驗(yàn)證記錄9測(cè)量系統(tǒng)的基本概念術(shù)語；測(cè)量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性；分辨力、穩(wěn)定性、偏倚、重復(fù)性、再現(xiàn)性、線性理想的測(cè)量系統(tǒng)；90測(cè)量系統(tǒng)的基本概念術(shù)語；10術(shù)語測(cè)量：賦值給具體事物以表示他們之間的關(guān)系。而賦予的值定義為測(cè)量值。

量具：任何用來獲得測(cè)量結(jié)果的裝置，經(jīng)常用來特指用在車間的裝置，包括用來測(cè)量合格／不合格的裝置。測(cè)量系統(tǒng)：用來對(duì)被測(cè)特性定量測(cè)量或定性評(píng)價(jià)的儀器或量具、標(biāo)準(zhǔn)、方法、夾具、軟件、人員、環(huán)境的集合；用來獲得測(cè)量結(jié)果的整個(gè)過程。

91術(shù)語測(cè)量：賦值給具體事物以表示他們之間的關(guān)系。而賦予的值定義測(cè)量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性

通常使用測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性來衡量測(cè)量系統(tǒng)的質(zhì)量：Discrimination分辨力(abilitytotellthingsapart)；Bias偏倚；Repeatability重復(fù)性；Reproducibility再現(xiàn)性；Linearity線性；Stability穩(wěn)定性。92測(cè)量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性通常使用測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性來衡量測(cè)量系統(tǒng)分辨力（率）定義：指測(cè)量系統(tǒng)檢出并如實(shí)指示被測(cè)特性中極小變化的能力。傳統(tǒng)是公差范圍的十分之一。建議的要求是總過程變差6σ(標(biāo)準(zhǔn)偏差)的十分之一。T103093分辨力（率）定義：指測(cè)量系統(tǒng)檢出并如實(shí)指示被測(cè)特性中極小變化偏倚(Bias)：基準(zhǔn)值觀測(cè)平均值

偏倚偏倚：是測(cè)量結(jié)果的觀測(cè)平均值與基準(zhǔn)值的差值?；鶞?zhǔn)值的取得可以通過采用更高級(jí)別的測(cè)量設(shè)備進(jìn)行多次測(cè)量，取其平均值來確定。

94偏倚(Bias)：基準(zhǔn)值觀測(cè)平均值偏倚偏倚：是測(cè)量結(jié)果的觀重復(fù)性(Repeatability)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時(shí)獲得的測(cè)量值變差。

95重復(fù)性(Repeatability)重復(fù)性重復(fù)性是由一個(gè)評(píng)價(jià)再現(xiàn)性(Reproducibility)：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時(shí)測(cè)量平均值的變差。

再現(xiàn)性操作者B操作者C操作者A96再現(xiàn)性(Reproducibility)：再現(xiàn)性是由不同的評(píng)穩(wěn)定性(Stability)：穩(wěn)定性

時(shí)間1時(shí)間2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)或零件的相同特性時(shí)獲得的測(cè)量值的總變差。97穩(wěn)定性(Stability)：穩(wěn)定性時(shí)間1時(shí)間2穩(wěn)定性：是線性(Linearity)：量程基準(zhǔn)值觀測(cè)平均值

基準(zhǔn)值線性是在測(cè)量設(shè)備正常操作范圍內(nèi)，偏倚值的差值

98線性(Linearity)：量程基準(zhǔn)值觀測(cè)平均值基準(zhǔn)值線性線性(Linearity)：觀測(cè)平均值

基準(zhǔn)值無偏倚有偏倚99線性(Linearity)：觀測(cè)平均值基準(zhǔn)值無偏倚有偏倚1測(cè)量系統(tǒng)的變差類型：偏倚、重復(fù)性、再現(xiàn)性、穩(wěn)定性、線性測(cè)量系統(tǒng)特性可用下列方式來描述：位置：穩(wěn)定性、偏倚、線性。寬度或范圍：重復(fù)性、再現(xiàn)性。

100測(cè)量系統(tǒng)的變差類型：20位置和寬度

位置寬度位置寬度標(biāo)準(zhǔn)值101位置和寬度位置寬度位置寬度標(biāo)準(zhǔn)值21理想的測(cè)量系統(tǒng)

理想的測(cè)量系統(tǒng)在每次使用時(shí)：應(yīng)只產(chǎn)生“正確”的測(cè)量結(jié)果。每次測(cè)量結(jié)果總應(yīng)該與一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值相符。一個(gè)能產(chǎn)生理想測(cè)量結(jié)果的測(cè)量系統(tǒng)，應(yīng)具有零方差、零偏倚和所測(cè)的任何產(chǎn)品錯(cuò)誤分類為零概率的統(tǒng)計(jì)特性。

102理想的測(cè)量系統(tǒng)理想的測(cè)量系統(tǒng)在每次使用時(shí)：2201234確定范圍012345計(jì)劃和定義產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)過程設(shè)計(jì)和開發(fā)產(chǎn)品和過程確認(rèn)反饋、評(píng)定和糾正措施5產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃測(cè)量系統(tǒng)分析的策劃10301234確定012345計(jì)劃和產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程設(shè)計(jì)產(chǎn)品和反饋、流程,活動(dòng)

制造過程流程圖試生產(chǎn)控制計(jì)劃作業(yè)指導(dǎo)書測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)劃過程能力研究計(jì)劃等…產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)圖紙零件明細(xì)表過程設(shè)計(jì)和開發(fā)誰做?輸出績(jī)效測(cè)量指標(biāo)資源?輸入怎么做?104流程,活動(dòng)

制造過程流程圖產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)誰做?輸出績(jī)效測(cè)量指標(biāo)資源輸出-制造過程流程圖

過程流程圖系統(tǒng)地顯示了現(xiàn)有或提出的過程流程，它可用來分析制造、裝配過程自始至終的機(jī)器、材料、方法和人力變化原因。它是用來強(qiáng)調(diào)過程變化原因的影響。流程圖有助于分析總的過程而不是過程中的單個(gè)步驟。當(dāng)制定控制計(jì)劃時(shí)，流程圖有助于產(chǎn)品策劃小組將注意力集中在過程上。必須評(píng)審制造過程流程圖是否明確了所有需控制的工步以及產(chǎn)品特性和過程特性（工藝參數(shù)）。105輸出-制造過程流程圖過程流程圖系統(tǒng)地顯示了現(xiàn)有或制造過程流程圖產(chǎn)品名稱：制定版本零件名稱/圖號(hào)：審核批準(zhǔn)序號(hào)制造移動(dòng)貯存檢驗(yàn)操作描述產(chǎn)品特性控制特性106制造過程流程圖產(chǎn)品名稱：制定版本零件名稱/圖號(hào)：審核批準(zhǔn)序號(hào)輸出-

試生產(chǎn)控制計(jì)劃

控制計(jì)劃是規(guī)定試生產(chǎn)過程進(jìn)行的尺寸測(cè)量和材料、功能試驗(yàn)的描述。產(chǎn)品策劃小組負(fù)責(zé)制定并在試生產(chǎn)之前完成。試生產(chǎn)控制計(jì)劃應(yīng)包括正式生產(chǎn)過程前要實(shí)施的附加產(chǎn)品／過程控制。試生產(chǎn)控制計(jì)劃必須明確在制造流程圖中所識(shí)別出來的產(chǎn)品特性和控制特性的控制方法系統(tǒng)。107輸出-試生產(chǎn)控制計(jì)劃控制計(jì)劃是規(guī)定試生產(chǎn)過程進(jìn)行的尺輸出-制定測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)劃

為分析各種測(cè)量和試驗(yàn)設(shè)備系統(tǒng)測(cè)量結(jié)果的變差，必須對(duì)控制計(jì)劃中提及的各種類型的測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)研究。這些分析方法以及接收準(zhǔn)則的使用必須符合顧客的測(cè)量系統(tǒng)分析參考手冊(cè)。采用其他的分析方法和接受準(zhǔn)則必須獲得顧客的批準(zhǔn)。APQP小組或責(zé)任部門應(yīng)根據(jù)試生產(chǎn)或批產(chǎn)控制計(jì)劃制定《測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)劃》。應(yīng)制定測(cè)量系統(tǒng)分析的管理辦法，范例見附件。

測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)劃格式見附件。108輸出-制定測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)劃為分析各種測(cè)量和試驗(yàn)設(shè)備課堂練習(xí)：選擇目前公司生產(chǎn)的一種產(chǎn)品，制定測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)劃請(qǐng)各組分別進(jìn)行，要求在30分鐘內(nèi)完成。109課堂練習(xí)：選擇目前公司生產(chǎn)的一種產(chǎn)品，制定測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)劃2測(cè)量系統(tǒng)分析的實(shí)施計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)分析的實(shí)施1）偏倚2）線性3）重復(fù)性和再現(xiàn)性（R&R）4）穩(wěn)定性計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)分析的實(shí)施1）小樣法110測(cè)量系統(tǒng)分析的實(shí)施計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)分析的實(shí)施30偏倚分析進(jìn)行研究1）分析人員選擇一個(gè)落在生產(chǎn)測(cè)量的中程數(shù)的生產(chǎn)零件，指定其為偏倚分析的標(biāo)準(zhǔn)樣本。采用高一級(jí)測(cè)量?jī)x器測(cè)量這個(gè)零件并計(jì)算出“基準(zhǔn)值”。2）讓一個(gè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用該量具的操作人員，以通常方法測(cè)量樣本10次以上并計(jì)算這些數(shù)據(jù)的均值，把均值作為“觀測(cè)平均值”?；鶞?zhǔn)值測(cè)量系統(tǒng)的觀測(cè)平均值偏倚111偏倚分析基準(zhǔn)值測(cè)量系統(tǒng)的偏倚31計(jì)算偏倚:偏倚=觀測(cè)平均值–基準(zhǔn)值過程變差=6δ%偏倚=偏倚/過程變差（或公差）判定：根據(jù)《測(cè)量系統(tǒng)分析管理辦法》中規(guī)定的接收準(zhǔn)則進(jìn)行判定。112計(jì)算偏倚:32如果偏倚分析不可接收，查看下述可能的原因：標(biāo)準(zhǔn)或基準(zhǔn)值誤差；

儀器磨損。這在穩(wěn)定性分析可以表現(xiàn)出，建議按計(jì)劃保養(yǎng)或修整；

儀器制造尺寸有誤；

儀器測(cè)量了錯(cuò)誤的特性；

儀器未得到完善的校準(zhǔn)，評(píng)審校準(zhǔn)規(guī)程；

評(píng)價(jià)人設(shè)備操作不當(dāng)，評(píng)審測(cè)量說明書等；113如果偏倚分析不可接收，查看下述可能的原因：33案例X1=0.75X6=0.80X2=0.75X7=0.75X3=0.80X8=0.75X4=0.80X9=0.75X5=0.65基準(zhǔn)值為0.80mm，X10=0.70過程變差為0.70mm114案例X1=0.75X6=0.80X2=0.75X7=0.75課堂練習(xí)工藝工程師在評(píng)價(jià)一個(gè)用來監(jiān)控生產(chǎn)過程的新的測(cè)量系統(tǒng)：電子秤，工程師準(zhǔn)備評(píng)價(jià)測(cè)量系統(tǒng)的偏倚，選擇一個(gè)零件作為評(píng)價(jià)樣本。這個(gè)零件經(jīng)測(cè)量確定其基準(zhǔn)值為3530.2克,而后這個(gè)零件交由現(xiàn)場(chǎng)操作人員測(cè)量了10次，數(shù)據(jù)如下，請(qǐng)進(jìn)行偏倚分析并判定是否可接收？已知該產(chǎn)品重量的控制范圍為3500+/-70克，重量為特殊特性。15次測(cè)量數(shù)據(jù)為：3533、3531、3532、3535、3535、3532、3529、3530、3534、3532115課堂練習(xí)工藝工程師在評(píng)價(jià)一個(gè)用來監(jiān)控生產(chǎn)過程的新線性分析線性按以下方法評(píng)價(jià)：1）選擇5個(gè)零件作為分析樣本，這些零件測(cè)量值應(yīng)覆蓋量具的正常工作范圍。2）由分析人員采用高一級(jí)測(cè)量?jī)x器測(cè)量每個(gè)零件以確定其“基準(zhǔn)值”，并確認(rèn)是否包括量具的正常工作范圍。3）通常由使用量具的操作者中的一人測(cè)量每個(gè)零件m≥10次。

備注：隨機(jī)的選擇零件以使評(píng)價(jià)人對(duì)測(cè)量偏倚的“記憶”最小化。116線性分析線性按以下方法評(píng)價(jià)：36確定每一零件的“觀察平均值”，基準(zhǔn)值與觀察平均值之間的差值為偏倚，要確定各個(gè)被選零件的偏倚。線性圖就是在整個(gè)工作范圍內(nèi)的這些偏倚與基準(zhǔn)值之間描繪的。如果線性圖顯示可用一根直線表示這些標(biāo)繪點(diǎn)，則偏倚與基準(zhǔn)值之間的最佳線性回歸直線表示兩個(gè)參數(shù)之間的線性。線性回歸直線的擬合優(yōu)度R2確定偏倚與基準(zhǔn)值是否有良好的線性關(guān)系。117確定每一零件的“觀察平均值”，基準(zhǔn)值與觀察平均值之間的差值為計(jì)算偏倚:偏倚=觀測(cè)平均值–基準(zhǔn)值過程變差=6δ

畫圖:X軸=基準(zhǔn)值Y軸=偏倚其方程式為:y=ax+b再分別計(jì)算其：截距，斜率，擬合度，線性，線性%等

118計(jì)算偏倚:偏倚=觀測(cè)平均值–基準(zhǔn)值38公式斜率截距119公式斜率截距39系統(tǒng)的線性及線性百分率由回歸線斜率及零件過程變差(或公差)計(jì)算得出。如果回歸線有很好的線性擬合，那么可以評(píng)價(jià)線性幅度及線性百分率來確定線性是否可接受。如果回歸線沒有很好的線性擬合，那么可能偏倚平均值與基準(zhǔn)有非線性關(guān)系，這需要進(jìn)一步分析以判定測(cè)量系統(tǒng)的系統(tǒng)是否可接受。120系統(tǒng)的線性及線性百分率由回歸線斜率及零件過程變差(或公線性接受準(zhǔn)則：

a.對(duì)測(cè)量特殊特性的測(cè)量系統(tǒng)，線性%≤5%接受，線性%>5%時(shí)，不予接受。b.對(duì)測(cè)量非特殊特性的測(cè)量系統(tǒng)，線性%≤10%接受，線性%>10%時(shí)，不予接受。如果測(cè)量系統(tǒng)為非線性，查找下述可能原因：

在工作范圍上限和下限內(nèi)儀器沒有正確校準(zhǔn)；最小或最大值校準(zhǔn)量具的誤差；磨損的儀器；儀器固有的設(shè)計(jì)特性。

121線性接受準(zhǔn)則：41案例練習(xí)：pmrpmrpmrpmrpmr122.7245.1365.8487.65109.1122.5243.9365.7487.75109.3122.4244.2365.9487.85109.5122.5245.0365.9487.75109.3122.7243.8366.0487.85109.4122.3243.9366.1487.85109.5122.5243.9366.0487.85109.5122.5243.9366.1487.75109.5122.4243.9366.4487.85109.6122.4244.0366.3487.55109.2122.6244.1366.0487.65109.3122.4243.8366.1487.75109.4P表示零件號(hào)，m表示基準(zhǔn)值，r為測(cè)量值122案例練習(xí)：pmrpmrpmrpmrpmr122.7245.112343課堂練習(xí)：工藝工程師在評(píng)價(jià)一個(gè)用來監(jiān)控生產(chǎn)過程的新的測(cè)量系統(tǒng)：電子秤，工程師準(zhǔn)備評(píng)價(jià)測(cè)量系統(tǒng)的線形，選擇5個(gè)零件作為評(píng)價(jià)樣本。這5個(gè)零件經(jīng)測(cè)量確定其基準(zhǔn)值為3450、3480、3510、3540、3560克,而后這5個(gè)零件交由現(xiàn)場(chǎng)操作人員分別測(cè)量了12次（數(shù)據(jù)見附件），請(qǐng)進(jìn)行線形分析并判定是否可接收？已知該產(chǎn)品重量的控制范圍為3500+/-70克。

124課堂練習(xí)：工藝工程師在評(píng)價(jià)一個(gè)用來監(jiān)控生產(chǎn)過程的重復(fù)性和再現(xiàn)性分析不具代表性的取法具代表性的取法選擇合適的樣本125重復(fù)性和再現(xiàn)性分析不具代表性的取法具代表性的取法選擇合適的樣極差法分析極差法是一種改良的計(jì)量型量具的研究，它可迅速提供一個(gè)測(cè)量變異的近似值，這種方法只能提供測(cè)量系統(tǒng)的整體概況而不能將變異分為重復(fù)性和再現(xiàn)性。它典型的用途是快速檢查驗(yàn)證GRR是否發(fā)生了變化。這個(gè)方法有潛力探測(cè)不可接受的測(cè)量系統(tǒng)，對(duì)樣本容量為5的只需通常時(shí)間的80﹪，樣本容量為10的需要90﹪的時(shí)間。典型的極差方法用2個(gè)評(píng)價(jià)人和5個(gè)零件進(jìn)行研究。在研究中，兩個(gè)評(píng)價(jià)人各將每個(gè)零件測(cè)量一次。每個(gè)零件的極差是評(píng)價(jià)人A獲得測(cè)量值和B獲得測(cè)量值之間的絕對(duì)差值。計(jì)算極差的和與平均極差。通過將平均極差均值乘以1/d2*可以得到總測(cè)量變差。這里d2*在MSA手冊(cè)附錄C中可以找到，m=2，g=零件數(shù)。126極差法分析極差法是一種改良的計(jì)量型量具的研究，它可迅案例：零件號(hào)評(píng)價(jià)人A評(píng)價(jià)人B極差(A-B)10.850.800.0520.750.700.0531.000.950.0540.450.550.1050.500.600.10127案例：零件號(hào)評(píng)價(jià)人A評(píng)價(jià)人B極差(A-B)10.850.80現(xiàn)在測(cè)量系統(tǒng)的﹪GRR已經(jīng)確定，應(yīng)該進(jìn)行結(jié)果的解釋。在表7中,﹪GRR確定為75.7﹪,結(jié)論是測(cè)量系統(tǒng)需要改進(jìn)。d2*128現(xiàn)在測(cè)量系統(tǒng)的﹪GRR已經(jīng)確定，應(yīng)該進(jìn)行結(jié)果的解釋。d2*4課堂練習(xí)：工藝工程師在評(píng)價(jià)一個(gè)用來監(jiān)控生產(chǎn)過程的新的測(cè)量系統(tǒng)：電子秤，工程師準(zhǔn)備采用極差法評(píng)價(jià)測(cè)量系統(tǒng)的GRR，選擇5個(gè)零件作為評(píng)價(jià)樣本。選擇了兩位使用該量具的現(xiàn)場(chǎng)操作人員對(duì)這5個(gè)零件分別進(jìn)行了一次測(cè)量（數(shù)據(jù)見附件），請(qǐng)進(jìn)行GRR分析并判定是否可接收？已知該產(chǎn)品重量的控制范圍為1170+/-20克，該產(chǎn)品的重量特性為特殊特性。129課堂練習(xí)：工藝工程師在評(píng)價(jià)一個(gè)用來監(jiān)控生產(chǎn)過程的均值-極差法分析均值極差法(Xbar&R)是一種可提供測(cè)量系統(tǒng)重復(fù)性和再現(xiàn)性兩個(gè)特性作估計(jì)評(píng)價(jià)的方法。與極差法不同，這種方法可以將測(cè)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。進(jìn)行研究盡管評(píng)價(jià)人數(shù)量、試驗(yàn)次數(shù)和零件數(shù)是可變的，但我們下面的討論反映了研究中條件的優(yōu)化。參考GRR數(shù)據(jù)表。詳細(xì)的程序是：1、獲得一個(gè)樣本零件數(shù)n大于5，應(yīng)代表實(shí)際的或期望的過程變差范圍；2、選擇評(píng)價(jià)人為A，B，C等。零件的號(hào)碼從1到n，評(píng)價(jià)人不能看到零件編號(hào)。130均值-極差法分析均值極差法(Xbar&R)是一3、如果是正常測(cè)量系統(tǒng)的一部分，應(yīng)校準(zhǔn)量具。讓評(píng)價(jià)人A以隨機(jī)的順序測(cè)量n個(gè)零件，將測(cè)量結(jié)果輸入第一行（如使用MINITAB應(yīng)輸入“數(shù)據(jù)”欄）。4、讓評(píng)價(jià)人B和C測(cè)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)到各評(píng)價(jià)人的第1行。5、用不同的隨機(jī)測(cè)量順序重復(fù)該循環(huán)。輸入數(shù)據(jù)到各評(píng)價(jià)人的第2行，在適當(dāng)?shù)牧杏涗洈?shù)據(jù)，如果需要試驗(yàn)3次，重復(fù)循環(huán)并輸入數(shù)據(jù)到第3行。6）當(dāng)零件數(shù)量很大或同時(shí)多個(gè)零件不可同時(shí)獲得時(shí)，測(cè)量步驟4，5可能改變?nèi)缦率切枰模鹤屧u(píng)價(jià)人A測(cè)量第一個(gè)零件并記錄讀數(shù)。讓評(píng)價(jià)人B測(cè)量第一個(gè)零件并記錄讀數(shù)。讓評(píng)價(jià)人C測(cè)量第一個(gè)零件并記錄讀數(shù)。1313、如果是正常測(cè)量系統(tǒng)的一部分，應(yīng)校準(zhǔn)量具。讓評(píng)價(jià)人A以隨機(jī)√讓評(píng)價(jià)人A重復(fù)測(cè)量第一個(gè)零件并記錄讀數(shù)，讓評(píng)價(jià)人B重復(fù)測(cè)量第一個(gè)零件并記錄讀數(shù)，讓評(píng)價(jià)人C重復(fù)測(cè)量第一個(gè)零件并記錄讀數(shù)，如果試驗(yàn)需要進(jìn)行3次，重復(fù)這個(gè)循環(huán)記錄數(shù)據(jù)。7、如果評(píng)價(jià)人屬于不同的班次，可以使用一個(gè)替代方法，讓評(píng)價(jià)人A測(cè)量所有的10個(gè)零件并記錄數(shù)據(jù)，然后評(píng)價(jià)人A以不同的順序讀數(shù)，記錄結(jié)果于第2，3行，讓評(píng)價(jià)人B，C同樣做。依公式計(jì)算并作成控制圖或直接用表計(jì)算即可。

132√讓評(píng)價(jià)人A重復(fù)測(cè)量第一個(gè)零件并記錄讀數(shù)，52%GR&R接受準(zhǔn)則：A、%R&R<10%可接受。B、10%≤%R&R≤30%，通知由工程部門或APQP小組依據(jù)量具的重要性、成本及維修費(fèi)用，決定是否接受。C、%R&R>30%不能接受，必須改進(jìn)。

133%GR&R接受準(zhǔn)則：53結(jié)果分析:當(dāng)重復(fù)性(EV)大于再現(xiàn)性(AV)時(shí)，原因可能是：：

儀器需要保養(yǎng)；量具應(yīng)重新設(shè)計(jì)來提高剛度增強(qiáng)；量具的夾緊或零件定位的方式需要改進(jìn)；存在過大的零件變差。當(dāng)再現(xiàn)性(AV)大于重復(fù)性(EV)時(shí)：

評(píng)價(jià)人員需要更好的培訓(xùn)如何使用量具及數(shù)據(jù)讀取方式；量具刻度盤上的刻度不清楚；需要某些夾具協(xié)助評(píng)價(jià)人員來提高使用量具的一致性。134結(jié)果分析:當(dāng)重復(fù)性(EV)大于再現(xiàn)性(AV)時(shí)，原因可能是：案例分析：操作者A操作者B123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E216219220218.34220220220220.00216.3216.9135案例分析：操作者A操作者B123平均極差123平均極差零件A計(jì)算重