MSA測量系統(tǒng)分析規(guī)范培訓(xùn)課件

測量系統(tǒng)分析——MSAISO/TS16949：2002技術(shù)規(guī)范培訓(xùn)五本參考手冊之一日期：2006-12-30講師：黃建平北京中標(biāo)聯(lián)企業(yè)管理顧問有限公司測量系統(tǒng)分析——MSAISO/TS16949：2002技術(shù)計(jì)量、檢定的定義、目的計(jì)量檢定:是指為評定計(jì)量器具的計(jì)量性能、確定其是否合格所進(jìn)行的全部工作。目的:是確保量值的統(tǒng)一，確保量值的溯源性。主要評定的是計(jì)量器具的計(jì)量性能，確定其誤差大小、準(zhǔn)確程度、壽命、安全等，結(jié)論是確定該計(jì)量器具合格與否，并具有法制性。計(jì)量檢定本身是國家對測量的一種監(jiān)督。計(jì)量、檢定的定義、目的計(jì)量檢定:是指為評定計(jì)量器具的計(jì)量性能測量系統(tǒng)的定義、目的測量系統(tǒng)：用來獲得表示產(chǎn)品或過程特性的數(shù)值的系統(tǒng)，稱之為測量系統(tǒng)。測量系統(tǒng)是與測量結(jié)果有關(guān)的儀器、設(shè)備、軟件、程序、操作人員、環(huán)境的集合。分析的目的：使用數(shù)理統(tǒng)計(jì)和圖表的方法對測量系統(tǒng)的誤差進(jìn)行分析，以評估測量系統(tǒng)對于被測量的參數(shù)來說是否合適，并確定測量系統(tǒng)誤差的主要成份。通過測量系統(tǒng)分析了解所有生產(chǎn)過程中使用的量具的變差，并對不合格的量具進(jìn)行分析、改進(jìn)，提高檢驗(yàn)、測量、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和報(bào)告的準(zhǔn)確性；減少產(chǎn)品在檢驗(yàn)、測量、試驗(yàn)過程中誤判的可能性。測量系統(tǒng)的定義、目的測量系統(tǒng)：用來獲得表示產(chǎn)品或過程特性的數(shù)影響測量結(jié)果的因素影響測量結(jié)果的因素測量系統(tǒng)所應(yīng)具有之統(tǒng)計(jì)特性

測量系統(tǒng)必須處于統(tǒng)計(jì)控制中，這意味著測量系統(tǒng)中的變差只能是由于普通原因而不是由于特殊原因造成的。這可稱為統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定性

。測量系統(tǒng)的變差必須比制造過程的變差小

。變差應(yīng)小于公差帶

。測量系統(tǒng)所應(yīng)具有之統(tǒng)計(jì)特性測量系統(tǒng)必須處于統(tǒng)計(jì)控制中，這意測量精度應(yīng)高于過程變差和公差帶兩者中精度較高者，一般來說，測量精度是過程變差和公差帶兩者中精度較高者的十分之一

。（精度要高）測量系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)特性可能隨被測項(xiàng)目的改變而變化。若真的如此，則測量系統(tǒng)的最大的變差應(yīng)小于過程變差和公差帶兩者中的較小者

。（變差要?。y量系統(tǒng)所應(yīng)具有之統(tǒng)計(jì)特性測量精度應(yīng)高于過程變差和公差帶兩者中精度較高者，一般來說，測MSA與16949標(biāo)準(zhǔn)及其它配套手冊的聯(lián)系在16949標(biāo)準(zhǔn)中7.6.1測量系統(tǒng)分析在控制計(jì)劃中提及的測量系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)研究。在PPAP手冊中規(guī)定：對新的或改進(jìn)的量具、測量和試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)參考MSA手冊進(jìn)行變差研究。APQP手冊中，MSA為“產(chǎn)品/過程確認(rèn)”階段的輸出之一。SPC手冊指出MSA是控制圖必需的準(zhǔn)備工作。MSA與16949標(biāo)準(zhǔn)及其它配套手冊的聯(lián)系在16949標(biāo)準(zhǔn)中（計(jì)量）標(biāo)準(zhǔn)的傳遞

國際實(shí)驗(yàn)室國家實(shí)驗(yàn)室國家認(rèn)可的校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)內(nèi)部實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)現(xiàn)場檢測設(shè)備制造廠國際標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)地方標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（計(jì)量）標(biāo)準(zhǔn)的傳遞國際實(shí)驗(yàn)室國家實(shí)驗(yàn)室國家認(rèn)可的校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)內(nèi)（計(jì)量）標(biāo)準(zhǔn)的傳遞

校準(zhǔn)程序：把測量從它的標(biāo)準(zhǔn)值傳遞到其它測量系統(tǒng)，用來傳遞測量的程序被稱為“校準(zhǔn)”。通過校準(zhǔn)程序，有助于減少有時生產(chǎn)者和顧客之間的測量結(jié)果不一致時而產(chǎn)生的矛盾。追溯性：通過應(yīng)用連接標(biāo)準(zhǔn)等級體系的適當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)程序，使單個測量結(jié)果與國家標(biāo)準(zhǔn)或國家接受的測量系統(tǒng)相聯(lián)系。（計(jì)量）標(biāo)準(zhǔn)的傳遞校準(zhǔn)程序：把測量從它的標(biāo)準(zhǔn)值傳遞到其它測測量系統(tǒng)的評定

測量系統(tǒng)的評定通常分為兩個階段，稱為第一階段和第二階段第一階段：（在使用測量系統(tǒng)之前）明確該測量過程并確定該測量系統(tǒng)是否滿足我們的需要。第一階段評定主要有二個目的：確定該測量系統(tǒng)是否具有所需要的統(tǒng)計(jì)特性，此項(xiàng)必須在使用前進(jìn)行

。（是否穩(wěn)定？）發(fā)現(xiàn)哪種環(huán)境因素對測量系統(tǒng)有顯著的影響，例如溫度、濕度等，以決定其使用之空間及環(huán)境

。（是否在正確的使用環(huán)境中？）測量系統(tǒng)的評定測量系統(tǒng)的評定通常分為兩個階段，稱為第一階段第二階段的評定（在使用過程中對測量系統(tǒng)進(jìn)行研究）目的是在驗(yàn)證一個測量系統(tǒng)一旦被認(rèn)為是可行的，應(yīng)持續(xù)具有恰當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)特性

。常見的就是“量具R&R”是其中的一種型式

。（是否持續(xù)地具有恰當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)特性？）第二階段的評定（在使用過程中對測量系統(tǒng)進(jìn)行研究）測量系統(tǒng)的三個基本問題

是否具有足夠的分辨力？是否統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定？統(tǒng)計(jì)特性用于過程控制和分析是否可接受？測量系統(tǒng)的三個基本問題是否具有足夠的分辨力？分析分類按照測量參數(shù)的統(tǒng)計(jì)特性：計(jì)量型量具（參數(shù)）分析：1.量具的重復(fù)性，2.量具的再現(xiàn)性，3.穩(wěn)定性，4.偏倚，5.線性。計(jì)數(shù)型量具（參數(shù)）分析：1.大樣法，2.小樣法（一般已不用，淘汰）分析分類按照測量參數(shù)的統(tǒng)計(jì)特性：各項(xiàng)定義偏倚:指同一操作人員使用相同量具，測量同一零件之相同特性多次數(shù)所得平均值與采用更精密儀器測量同一零件之相同特性所得之平均值之差，即測量結(jié)果的觀測平均值與基準(zhǔn)值的差值，也就是我們通常所稱的“準(zhǔn)確度”各項(xiàng)定義偏倚:指同一操作人員使用相同量具，測量同一零件之相同各項(xiàng)定義偏倚(Bias)各項(xiàng)定義偏倚(Bias)線性：指測量系統(tǒng)在預(yù)期的工作范圍內(nèi)偏倚的變化。各項(xiàng)定義線性：指測量系統(tǒng)在預(yù)期的工作范圍內(nèi)偏倚的變化。各項(xiàng)定義各項(xiàng)定義穩(wěn)定性：指測量系統(tǒng)在某持續(xù)時間內(nèi)測量同一基準(zhǔn)或零件的單一特性時獲得的測量值總變差。各項(xiàng)定義穩(wěn)定性：指測量系統(tǒng)在某持續(xù)時間內(nèi)測量同一基準(zhǔn)或零件的各項(xiàng)定義量具重復(fù)性：指同一個評價人，采用同一種測量儀器，多次測量同一零件的同一特性時獲得的測量值（數(shù)據(jù)）的變差各項(xiàng)定義量具重復(fù)性：指同一個評價人，采用同一種測量儀器，多次各項(xiàng)定義

量具再現(xiàn)性：指由不同的評價人，采用相同的測量儀器，測量同一零件的同一特性時測量平均值的變差。各項(xiàng)定義量具再現(xiàn)性：指由不同的評價人，采用相同的測量儀器，基準(zhǔn)值：也叫標(biāo)準(zhǔn)值，是一個基準(zhǔn)。它可以通過采用更高級別的測量設(shè)備（例如，計(jì)量實(shí)驗(yàn)室或全尺寸檢驗(yàn)設(shè)備）進(jìn)行多次測量，取其平均值來確定的。量具:任何用來獲得測量結(jié)果的裝置，包括用來測量合格/不合格的裝置。各項(xiàng)定義基準(zhǔn)值：也叫標(biāo)準(zhǔn)值，是一個基準(zhǔn)。它可以通過采用更高級別的測量分析時機(jī)

新生產(chǎn)之產(chǎn)品PV(零件間變差）有不同時

新儀器，EV（重復(fù)性）有不同時

新操作人員，AV（再現(xiàn)性）有不同時

易損耗之儀器必須注意其分析頻率

。分析時機(jī)新生產(chǎn)之產(chǎn)品PV(零件間變差）有不同時盲測法、向傳統(tǒng)觀念挑戰(zhàn)在實(shí)際測量環(huán)境下，在操作者事先不知正在對該測量系統(tǒng)進(jìn)行評定的條件下，獲得測量結(jié)果。長期存在的把測量誤差只作為公差范圍百分率來報(bào)告的傳統(tǒng)，是不能面臨未來持續(xù)改進(jìn)的市場挑戰(zhàn)。盲測法、向傳統(tǒng)觀念挑戰(zhàn)在實(shí)際測量環(huán)境下，在操作者事先不知正在測量系統(tǒng)建議的可視分辨率小于測量過程變差的1/10，不是公差寬度的1/10。分辨率的定義：測量系統(tǒng)檢出并如實(shí)指出被測定特性微小變化的能力。測量系統(tǒng)建議的可視分辨率小于測量過程變差的1/10，不是公差偏倚分析之執(zhí)行

(Bias)獨(dú)立取樣法

:獲取一樣本并確定其相對可追溯標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)值,若無樣本則可從生產(chǎn)線中取一個落在中心值域的零件,當(dāng)成標(biāo)準(zhǔn)值。（且應(yīng)針對預(yù)期測試值的最低值、最高值及中程數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)各取得樣本或標(biāo)準(zhǔn)件，每個樣本都要求單獨(dú)分析，并對每個樣本或標(biāo)準(zhǔn)件測量10次,計(jì)算其平均值,將其當(dāng)成“基準(zhǔn)值”

.）由一位作業(yè)者以常規(guī)方式對每個樣本或標(biāo)準(zhǔn)件測量10次.并計(jì)算出平均值,此值為“觀測平均值”

.偏倚分析之執(zhí)行(Bias)獨(dú)立取樣法:計(jì)算偏倚

:偏倚=觀察平均值–基準(zhǔn)值

過程變異=6σ

如果需要一個指數(shù)，把偏倚乘以100再除以過程變差(或公差)，就把偏倚轉(zhuǎn)化為過程變差(或公差)的百分比，偏倚占過程變差的百分比計(jì)算如下：偏倚%=100[(偏倚)/過程變差]偏倚占公差百分比采用同樣方法計(jì)算，式中用公差代替過程變差。計(jì)算偏倚:偏倚(Bias)分析實(shí)例已知：基準(zhǔn)值=0.8mm，零件過程變差=0.7mm一位評價人對樣件測量10次結(jié)果（以mm為單位）0.750.750.800.800.650.800.750.750.750.70X=Σx10=107.5=0.75mm偏倚=0.75-0.8=-0.05偏倚占過程變差百分比=0.05/0.70=7.1%偏倚(Bias)分析實(shí)例已知：基準(zhǔn)值=0.8mm，零件過程變判定:針對偏倚之部份，判定之原則為：

重要特性部份其偏倚%須<=10%；

一般特性其偏倚%須<30%；應(yīng)依據(jù)儀器之使用目的來說明其接受之原因。

其偏倚%大于30%者，此項(xiàng)儀器不適合使用。

判定:針對偏倚之部份，判定之原則為：如果偏倚較大，查找以下可能的原因：標(biāo)準(zhǔn)或基準(zhǔn)值誤差，檢驗(yàn)校準(zhǔn)程序。儀器磨損，主要表現(xiàn)在穩(wěn)定性分析上，應(yīng)制定維護(hù)或重新修理的計(jì)劃。制造的儀器尺寸不對。儀器測量了錯誤的特性。儀器校準(zhǔn)不正確，復(fù)查校準(zhǔn)方法。評價人員操作儀器不當(dāng)，復(fù)查檢驗(yàn)方法。儀器修正計(jì)算不正確。如果偏倚較大，查找以下可能的原因：標(biāo)準(zhǔn)或基準(zhǔn)值誤差，檢驗(yàn)校準(zhǔn)線性分析之執(zhí)行(Linear)

獨(dú)立取樣法

:針對產(chǎn)品所須使用之范圍，利用標(biāo)準(zhǔn)件或產(chǎn)品樣本(一般區(qū)分為五個等分，其范圍須包括產(chǎn)品之規(guī)格公差之范圍)來做儀器之線性分析，如果是采用標(biāo)準(zhǔn)件須有真值，如果是使用產(chǎn)品樣本時，則這些的產(chǎn)品樣本須先經(jīng)精密測量十次以上，再予以平均，以此當(dāng)做是「真值」或「基準(zhǔn)值」

。由一位作業(yè)者以常規(guī)方式對每個樣本或標(biāo)準(zhǔn)件測量10次.并計(jì)算出平均值,此值為“觀察平均值”

.線性分析之執(zhí)行(Linear)獨(dú)立取樣法:計(jì)算偏倚

:偏倚=觀察平均值–基準(zhǔn)值

過程變差=6σ繪圖

:X軸=基準(zhǔn)值

Y軸=偏倚其方程式為:y=a+bx

再分別計(jì)算其截距，斜率，擬合優(yōu)度，線性，線性%等

計(jì)算偏倚:公式公式判定

:針對重要特性其線性度%<5%

一般特性其線性度%<10%

線性度%>10%以上者判為不合格，此項(xiàng)之儀器不適合使用。判定:如果測量系統(tǒng)為非線性，查找以下可能原因：在工作范圍內(nèi)上限或下限內(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)特性如果測量系統(tǒng)為非線性，查找以下可能原因：在工作范圍內(nèi)上限或下穩(wěn)定性分析之執(zhí)行(Stability)獲取一樣本并確定其相對于可追溯標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)值,若無樣本則可從生產(chǎn)線中取一個落在中心值域的零件當(dāng)成標(biāo)準(zhǔn)值,并指定它作為標(biāo)準(zhǔn)樣本進(jìn)行穩(wěn)定性分析。穩(wěn)定性分析之執(zhí)行(Stability)獲取一樣本并確定其相對定期(時、天、周)對標(biāo)準(zhǔn)件或樣本測量3～5次.注意,決定樣本量及頻度的考慮因素應(yīng)包括要求多長時間重新校正或修理次數(shù),測量系統(tǒng)使用的頻度與操作環(huán)境(條件)等.將測量(數(shù)據(jù))值標(biāo)記在X-RCHART或X–SCHART上.

計(jì)算控制界限,確定每個曲線的控制限并按標(biāo)準(zhǔn)圖判斷失控或不穩(wěn)定狀態(tài)

MSA測量系統(tǒng)分析規(guī)范培訓(xùn)課件計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差,并與測量過程偏差相比較,以評估測量系統(tǒng)的重復(fù)性是否適于應(yīng)用.不可以發(fā)生此項(xiàng)之標(biāo)準(zhǔn)大于過程標(biāo)準(zhǔn)差之現(xiàn)象，如果有發(fā)生此現(xiàn)象，代表測量之變異大于過程變異，此項(xiàng)儀器是不可接受的

。計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差,并與測量過程偏差相比較,以評估測量系統(tǒng)的重復(fù)穩(wěn)定性之判定：穩(wěn)定性之判定一般之方式和控制圖之判定方式是一致的，(一)不可以有點(diǎn)子超出控制界限，(二)不可有連續(xù)七點(diǎn)在控制圖之同一側(cè)，(三)不可以有連續(xù)七點(diǎn)持續(xù)上升或下降之情形（含相等的相鄰點(diǎn)）；（四）明顯的非隨機(jī)圖形；（五）相對中心線，數(shù)據(jù)過于集中或分散。如果有以上之情形，代表儀器已不穩(wěn)定，須做維修或調(diào)整，維修及調(diào)整完后須再做校正以及穩(wěn)定性之分析

。穩(wěn)定性之判定：穩(wěn)定性之判定一般之方式和控制圖之判定方式是一致R&R之分析

（重復(fù)性和再現(xiàn)性）決定研究主要變差形態(tài)的對象

.于過程中隨機(jī)抽取被測定材料需屬統(tǒng)一過程

.選2-3位操作員在不知情的狀況下使用校驗(yàn)合格的量具分別對10個零件進(jìn)行測量,測試人員將操作員所讀數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄,研究其重復(fù)性及再現(xiàn)性(作業(yè)員應(yīng)熟悉并了解一般操作程序,避免因操作不一致而影響系統(tǒng)的可靠度)，同時評估量具及對不同操作員熟練度.

R&R之分析（重復(fù)性和再現(xiàn)性）決定研究主要變差形態(tài)的對象針對重要特性(尤指是有特殊符號指定者)所使用量具的精確度應(yīng)是被測量物品公差的1/10,(即其最小刻度應(yīng)能讀到1/10過程變差或規(guī)格公差較小者;如:過程中所需量具讀數(shù)的精確度是0.01m/m,則測量應(yīng)選擇精確度為0.001m/m),以避免量具的鑒別力不足，一般之特性者所使用量具的精確度應(yīng)是被測量物品公差的1/5。

試驗(yàn)完后,測試人員將量具的重復(fù)性及再現(xiàn)性數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算(R&R數(shù)據(jù)表),(R&R分析報(bào)告),依公式計(jì)算并作成R控制圖或直接用表計(jì)算即可

R&R之分析

針對重要特性(尤指是有特殊符號指定者)所使用量具的精確度應(yīng)是結(jié)果分析

:當(dāng)重復(fù)性(EV)變差值大于再現(xiàn)性(AV)時

.量具的結(jié)構(gòu)需再設(shè)計(jì)增強(qiáng).量具的夾緊或零件定位的方式(檢驗(yàn)點(diǎn))需加以改善

.量具應(yīng)加以保養(yǎng).當(dāng)再現(xiàn)性(AV)變差值大于重復(fù)性(EV)時

.作業(yè)員對量具的操作方法及數(shù)據(jù)讀取方式應(yīng)加強(qiáng)教育,作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)再明確訂定或修訂

.可能需要某些夾具協(xié)助操作員,使其更具一致性的使用量具

.量具與夾具于入廠校驗(yàn)及送修糾正后須再做測量系統(tǒng)分析,并作記錄

.結(jié)果分析:當(dāng)重復(fù)性(EV)變差值大于再現(xiàn)性(AV)時.

測量系統(tǒng)R&R分析(均值——極差法)這里介紹常用的均值——極差法，用來研究測量系統(tǒng)的雙性：R&R。它也稱大樣法(LongMethod)。研究R&R的前提是測量系統(tǒng)已經(jīng)過校準(zhǔn)，而且其偏倚、線性及穩(wěn)定性已經(jīng)過評價并認(rèn)為可接受。

測量系統(tǒng)R&R分析(均值——極差法)這里介紹常用的均值以下舉一典型情況說明此方法1確定M名操作者A、B、C……，選定N個被測零件，按1、2、……，編號。被選定零件盡可能反映整個過程的變差。1.1測取數(shù)據(jù)：A以隨機(jī)順序測取所有數(shù)據(jù)并記錄之，B、C在不知他人測量結(jié)果的前提下，以同樣方法測量各零件的數(shù)據(jù)并記錄之。再以隨機(jī)順序重復(fù)上述測量r次(如2~3次)。以下舉一典型情況說明此方法1確定M名操作者A、B、C……，2數(shù)據(jù)處理2.1極差計(jì)算2數(shù)據(jù)處理2.2均值計(jì)算2.2均值計(jì)算3結(jié)果分析以下計(jì)算的變差均以99%的正態(tài)概率為基礎(chǔ)，即變差=5.15σ。3.1重復(fù)性3結(jié)果分析3.2再現(xiàn)性3.2再現(xiàn)性3.3測量系統(tǒng)雙性（R&R）3.4零件變差零件數(shù)N2345678910K33.652.702.302.081.931.821.741.671.623.3測量系統(tǒng)雙性（R&R）零件數(shù)N2345678913.5總變差3.6各變差占總變差的百分比%AV=AV/TVX100%%R&R=R&R/TVX100%%PV=PV/TVX100%%EV=EV/TVX100%3.5總變差應(yīng)同時將EV、AV、R&R各值與公差帶寬度比較，得出各變差占公差帶的百分比。%R&R可接受的條件是：<10%可接受；10~30%——有條件可接受；>30%——不可接受，應(yīng)改進(jìn)。有效分辨率（ndc）必須大于等于5。應(yīng)同時將EV、AV、R&R各值與公差帶寬度比較，得出各變差占數(shù)值<10%的誤差測量系統(tǒng)可接受

.10%<數(shù)值<30%的誤差測量系統(tǒng)可接受或不接受,決定于該測量系統(tǒng)之重要性,量具成本、修理所需之費(fèi)用等因素，可能是可接受的

.數(shù)值>30%的誤差測量系統(tǒng)不能接受,須予以改進(jìn).進(jìn)行各種分析發(fā)現(xiàn)問題并改正，必要時更換量具或?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

.量具重復(fù)性和再現(xiàn)性(R&R)的可接受性準(zhǔn)則：量具重復(fù)性和再現(xiàn)性(R&R)的可接受性準(zhǔn)則：均值圖判定準(zhǔn)則（50%法則）必須有一半或一半以上的值在限值外，則測量過程能檢測出零件間的變差。均值圖判定準(zhǔn)則（50%法則）必須有一半或一半以上的值在限值外習(xí)題：XYZ公司根據(jù)控制計(jì)劃中要求針對游標(biāo)卡尺作R&R分析，選定3名操作者A、B、C，選定10個被測零件，按1、2、……10編號，其所測結(jié)果均記錄在表17-2中，請根據(jù)該表所測結(jié)果計(jì)算：EV=?,AV=?,R&R=?,PV=?,TV=?,%EV=?,%AV=?,%R&R=?,%PV=?,根據(jù)%R&R的計(jì)算結(jié)果請判定此游標(biāo)卡尺是否符合要求？習(xí)題：XYZ公司根據(jù)控制計(jì)劃中要求針對游標(biāo)卡尺作R&R分析，何謂計(jì)數(shù)型量具

就是把各個零件與某些指定限值相比較，如果滿足限值則接受該零件，否則拒收。

計(jì)數(shù)型量具不能象計(jì)量型量具指示一個零件多么好或多么壞，它只能指示該零件被接受還是拒收。

何謂計(jì)數(shù)型量具就是把各個零件與某些指定限值相比較，如果滿足小樣法先選取二十個零件來進(jìn)行。

選取二位評價人以一種能防止評價人偏倚的方式兩次測量所有零件。

在選取二十個零件時，必須有一些零件稍許高或低于規(guī)范限值。

所有的測量結(jié)果(每個零件測四次)一致則接受該量具，否則應(yīng)改進(jìn)或重新評價該量具，如果不能改進(jìn)該量具，則不能被接受并且應(yīng)找到一個可接受之替代測量系統(tǒng)。

小樣法先選取二十個零件來進(jìn)行。一個典型的用于計(jì)數(shù)型量具研究小樣法的表格如下：A評價人B評價人NO.12121GGGG2GGGG3NGGGG4NGNGNGNG5GGGG6GGGG7NGNGNGNG8NGNGGG9GGGG10GGGG11GGGG12GGGG13GNGGG14GGGG15GGGG16GGGG17GGGG18GGGG19GGGG20GGGG一個典型的用于計(jì)數(shù)型量具研究小樣法的表格如下：A評價人B評價大樣法先選取五十個零件來進(jìn)行。

選取三位評價人以一種能防止評價人偏倚的方式三次測量所有零件。

在選取五十個零件時，必須有一些零件稍許高或低于規(guī)范限值。

所有的測量結(jié)果450個(每個零件測九次)。分別統(tǒng)計(jì)三位評價人，兩兩比較測量結(jié)果的情況，根據(jù)公式分別計(jì)算兩兩的Kappa值,最后判定，當(dāng)三個值都大于或等于0.75時，判定為測量系統(tǒng)可以接受。大樣法先選取五十個零件來進(jìn)行。測量系統(tǒng)分析——MSAISO/TS16949：2002技術(shù)規(guī)范培訓(xùn)五本參考手冊之一日期：2006-12-30講師：黃建平北京中標(biāo)聯(lián)企業(yè)管理顧問有限公司測量系統(tǒng)分析——MSAISO/TS16949：2002技術(shù)計(jì)量、檢定的定義、目的計(jì)量檢定:是指為評定計(jì)量器具的計(jì)量性能、確定其是否合格所進(jìn)行的全部工作。目的:是確保量值的統(tǒng)一，確保量值的溯源性。主要評定的是計(jì)量器具的計(jì)量性能，確定其誤差大小、準(zhǔn)確程度、壽命、安全等，結(jié)論是確定該計(jì)量器具合格與否，并具有法制性。計(jì)量檢定本身是國家對測量的一種監(jiān)督。計(jì)量、檢定的定義、目的計(jì)量檢定:是指為評定計(jì)量器具的計(jì)量性能測量系統(tǒng)的定義、目的測量系統(tǒng)：用來獲得表示產(chǎn)品或過程特性的數(shù)值的系統(tǒng)，稱之為測量系統(tǒng)。測量系統(tǒng)是與測量結(jié)果有關(guān)的儀器、設(shè)備、軟件、程序、操作人員、環(huán)境的集合。分析的目的：使用數(shù)理統(tǒng)計(jì)和圖表的方法對測量系統(tǒng)的誤差進(jìn)行分析，以評估測量系統(tǒng)對于被測量的參數(shù)來說是否合適，并確定測量系統(tǒng)誤差的主要成份。通過測量系統(tǒng)分析了解所有生產(chǎn)過程中使用的量具的變差，并對不合格的量具進(jìn)行分析、改進(jìn)，提高檢驗(yàn)、測量、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和報(bào)告的準(zhǔn)確性；減少產(chǎn)品在檢驗(yàn)、測量、試驗(yàn)過程中誤判的可能性。測量系統(tǒng)的定義、目的測量系統(tǒng)：用來獲得表示產(chǎn)品或過程特性的數(shù)影響測量結(jié)果的因素影響測量結(jié)果的因素測量系統(tǒng)所應(yīng)具有之統(tǒng)計(jì)特性

測量系統(tǒng)必須處于統(tǒng)計(jì)控制中，這意味著測量系統(tǒng)中的變差只能是由于普通原因而不是由于特殊原因造成的。這可稱為統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定性

。測量系統(tǒng)的變差必須比制造過程的變差小

。變差應(yīng)小于公差帶

。測量系統(tǒng)所應(yīng)具有之統(tǒng)計(jì)特性測量系統(tǒng)必須處于統(tǒng)計(jì)控制中，這意測量精度應(yīng)高于過程變差和公差帶兩者中精度較高者，一般來說，測量精度是過程變差和公差帶兩者中精度較高者的十分之一

。（精度要高）測量系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)特性可能隨被測項(xiàng)目的改變而變化。若真的如此，則測量系統(tǒng)的最大的變差應(yīng)小于過程變差和公差帶兩者中的較小者

。（變差要?。y量系統(tǒng)所應(yīng)具有之統(tǒng)計(jì)特性測量精度應(yīng)高于過程變差和公差帶兩者中精度較高者，一般來說，測MSA與16949標(biāo)準(zhǔn)及其它配套手冊的聯(lián)系在16949標(biāo)準(zhǔn)中7.6.1測量系統(tǒng)分析在控制計(jì)劃中提及的測量系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)研究。在PPAP手冊中規(guī)定：對新的或改進(jìn)的量具、測量和試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)參考MSA手冊進(jìn)行變差研究。APQP手冊中，MSA為“產(chǎn)品/過程確認(rèn)”階段的輸出之一。SPC手冊指出MSA是控制圖必需的準(zhǔn)備工作。MSA與16949標(biāo)準(zhǔn)及其它配套手冊的聯(lián)系在16949標(biāo)準(zhǔn)中（計(jì)量）標(biāo)準(zhǔn)的傳遞

國際實(shí)驗(yàn)室國家實(shí)驗(yàn)室國家認(rèn)可的校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)內(nèi)部實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)現(xiàn)場檢測設(shè)備制造廠國際標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)地方標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（計(jì)量）標(biāo)準(zhǔn)的傳遞國際實(shí)驗(yàn)室國家實(shí)驗(yàn)室國家認(rèn)可的校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)內(nèi)（計(jì)量）標(biāo)準(zhǔn)的傳遞

校準(zhǔn)程序：把測量從它的標(biāo)準(zhǔn)值傳遞到其它測量系統(tǒng)，用來傳遞測量的程序被稱為“校準(zhǔn)”。通過校準(zhǔn)程序，有助于減少有時生產(chǎn)者和顧客之間的測量結(jié)果不一致時而產(chǎn)生的矛盾。追溯性：通過應(yīng)用連接標(biāo)準(zhǔn)等級體系的適當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)程序，使單個測量結(jié)果與國家標(biāo)準(zhǔn)或國家接受的測量系統(tǒng)相聯(lián)系。（計(jì)量）標(biāo)準(zhǔn)的傳遞校準(zhǔn)程序：把測量從它的標(biāo)準(zhǔn)值傳遞到其它測測量系統(tǒng)的評定

測量系統(tǒng)的評定通常分為兩個階段，稱為第一階段和第二階段第一階段：（在使用測量系統(tǒng)之前）明確該測量過程并確定該測量系統(tǒng)是否滿足我們的需要。第一階段評定主要有二個目的：確定該測量系統(tǒng)是否具有所需要的統(tǒng)計(jì)特性，此項(xiàng)必須在使用前進(jìn)行

。（是否穩(wěn)定？）發(fā)現(xiàn)哪種環(huán)境因素對測量系統(tǒng)有顯著的影響，例如溫度、濕度等，以決定其使用之空間及環(huán)境

。（是否在正確的使用環(huán)境中？）測量系統(tǒng)的評定測量系統(tǒng)的評定通常分為兩個階段，稱為第一階段第二階段的評定（在使用過程中對測量系統(tǒng)進(jìn)行研究）目的是在驗(yàn)證一個測量系統(tǒng)一旦被認(rèn)為是可行的，應(yīng)持續(xù)具有恰當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)特性

。常見的就是“量具R&R”是其中的一種型式

。（是否持續(xù)地具有恰當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)特性？）第二階段的評定（在使用過程中對測量系統(tǒng)進(jìn)行研究）測量系統(tǒng)的三個基本問題

是否具有足夠的分辨力？是否統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定？統(tǒng)計(jì)特性用于過程控制和分析是否可接受？測量系統(tǒng)的三個基本問題是否具有足夠的分辨力？分析分類按照測量參數(shù)的統(tǒng)計(jì)特性：計(jì)量型量具（參數(shù)）分析：1.量具的重復(fù)性，2.量具的再現(xiàn)性，3.穩(wěn)定性，4.偏倚，5.線性。計(jì)數(shù)型量具（參數(shù)）分析：1.大樣法，2.小樣法（一般已不用，淘汰）分析分類按照測量參數(shù)的統(tǒng)計(jì)特性：各項(xiàng)定義偏倚:指同一操作人員使用相同量具，測量同一零件之相同特性多次數(shù)所得平均值與采用更精密儀器測量同一零件之相同特性所得之平均值之差，即測量結(jié)果的觀測平均值與基準(zhǔn)值的差值，也就是我們通常所稱的“準(zhǔn)確度”各項(xiàng)定義偏倚:指同一操作人員使用相同量具，測量同一零件之相同各項(xiàng)定義偏倚(Bias)各項(xiàng)定義偏倚(Bias)線性：指測量系統(tǒng)在預(yù)期的工作范圍內(nèi)偏倚的變化。各項(xiàng)定義線性：指測量系統(tǒng)在預(yù)期的工作范圍內(nèi)偏倚的變化。各項(xiàng)定義各項(xiàng)定義穩(wěn)定性：指測量系統(tǒng)在某持續(xù)時間內(nèi)測量同一基準(zhǔn)或零件的單一特性時獲得的測量值總變差。各項(xiàng)定義穩(wěn)定性：指測量系統(tǒng)在某持續(xù)時間內(nèi)測量同一基準(zhǔn)或零件的各項(xiàng)定義量具重復(fù)性：指同一個評價人，采用同一種測量儀器，多次測量同一零件的同一特性時獲得的測量值（數(shù)據(jù)）的變差各項(xiàng)定義量具重復(fù)性：指同一個評價人，采用同一種測量儀器，多次各項(xiàng)定義

量具再現(xiàn)性：指由不同的評價人，采用相同的測量儀器，測量同一零件的同一特性時測量平均值的變差。各項(xiàng)定義量具再現(xiàn)性：指由不同的評價人，采用相同的測量儀器，基準(zhǔn)值：也叫標(biāo)準(zhǔn)值，是一個基準(zhǔn)。它可以通過采用更高級別的測量設(shè)備（例如，計(jì)量實(shí)驗(yàn)室或全尺寸檢驗(yàn)設(shè)備）進(jìn)行多次測量，取其平均值來確定的。量具:任何用來獲得測量結(jié)果的裝置，包括用來測量合格/不合格的裝置。各項(xiàng)定義基準(zhǔn)值：也叫標(biāo)準(zhǔn)值，是一個基準(zhǔn)。它可以通過采用更高級別的測量分析時機(jī)

新生產(chǎn)之產(chǎn)品PV(零件間變差）有不同時

新儀器，EV（重復(fù)性）有不同時

新操作人員，AV（再現(xiàn)性）有不同時

易損耗之儀器必須注意其分析頻率

。分析時機(jī)新生產(chǎn)之產(chǎn)品PV(零件間變差）有不同時盲測法、向傳統(tǒng)觀念挑戰(zhàn)在實(shí)際測量環(huán)境下，在操作者事先不知正在對該測量系統(tǒng)進(jìn)行評定的條件下，獲得測量結(jié)果。長期存在的把測量誤差只作為公差范圍百分率來報(bào)告的傳統(tǒng)，是不能面臨未來持續(xù)改進(jìn)的市場挑戰(zhàn)。盲測法、向傳統(tǒng)觀念挑戰(zhàn)在實(shí)際測量環(huán)境下，在操作者事先不知正在測量系統(tǒng)建議的可視分辨率小于測量過程變差的1/10，不是公差寬度的1/10。分辨率的定義：測量系統(tǒng)檢出并如實(shí)指出被測定特性微小變化的能力。測量系統(tǒng)建議的可視分辨率小于測量過程變差的1/10，不是公差偏倚分析之執(zhí)行

(Bias)獨(dú)立取樣法

:獲取一樣本并確定其相對可追溯標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)值,若無樣本則可從生產(chǎn)線中取一個落在中心值域的零件,當(dāng)成標(biāo)準(zhǔn)值。（且應(yīng)針對預(yù)期測試值的最低值、最高值及中程數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)各取得樣本或標(biāo)準(zhǔn)件，每個樣本都要求單獨(dú)分析，并對每個樣本或標(biāo)準(zhǔn)件測量10次,計(jì)算其平均值,將其當(dāng)成“基準(zhǔn)值”

.）由一位作業(yè)者以常規(guī)方式對每個樣本或標(biāo)準(zhǔn)件測量10次.并計(jì)算出平均值,此值為“觀測平均值”

.偏倚分析之執(zhí)行(Bias)獨(dú)立取樣法:計(jì)算偏倚

:偏倚=觀察平均值–基準(zhǔn)值

過程變異=6σ

如果需要一個指數(shù)，把偏倚乘以100再除以過程變差(或公差)，就把偏倚轉(zhuǎn)化為過程變差(或公差)的百分比，偏倚占過程變差的百分比計(jì)算如下：偏倚%=100[(偏倚)/過程變差]偏倚占公差百分比采用同樣方法計(jì)算，式中用公差代替過程變差。計(jì)算偏倚:偏倚(Bias)分析實(shí)例已知：基準(zhǔn)值=0.8mm，零件過程變差=0.7mm一位評價人對樣件測量10次結(jié)果（以mm為單位）0.750.750.800.800.650.800.750.750.750.70X=Σx10=107.5=0.75mm偏倚=0.75-0.8=-0.05偏倚占過程變差百分比=0.05/0.70=7.1%偏倚(Bias)分析實(shí)例已知：基準(zhǔn)值=0.8mm，零件過程變判定:針對偏倚之部份，判定之原則為：

重要特性部份其偏倚%須<=10%；

一般特性其偏倚%須<30%；應(yīng)依據(jù)儀器之使用目的來說明其接受之原因。

其偏倚%大于30%者，此項(xiàng)儀器不適合使用。

判定:針對偏倚之部份，判定之原則為：如果偏倚較大，查找以下可能的原因：標(biāo)準(zhǔn)或基準(zhǔn)值誤差，檢驗(yàn)校準(zhǔn)程序。儀器磨損，主要表現(xiàn)在穩(wěn)定性分析上，應(yīng)制定維護(hù)或重新修理的計(jì)劃。制造的儀器尺寸不對。儀器測量了錯誤的特性。儀器校準(zhǔn)不正確，復(fù)查校準(zhǔn)方法。評價人員操作儀器不當(dāng)，復(fù)查檢驗(yàn)方法。儀器修正計(jì)算不正確。如果偏倚較大，查找以下可能的原因：標(biāo)準(zhǔn)或基準(zhǔn)值誤差，檢驗(yàn)校準(zhǔn)線性分析之執(zhí)行(Linear)

獨(dú)立取樣法

:針對產(chǎn)品所須使用之范圍，利用標(biāo)準(zhǔn)件或產(chǎn)品樣本(一般區(qū)分為五個等分，其范圍須包括產(chǎn)品之規(guī)格公差之范圍)來做儀器之線性分析，如果是采用標(biāo)準(zhǔn)件須有真值，如果是使用產(chǎn)品樣本時，則這些的產(chǎn)品樣本須先經(jīng)精密測量十次以上，再予以平均，以此當(dāng)做是「真值」或「基準(zhǔn)值」

。由一位作業(yè)者以常規(guī)方式對每個樣本或標(biāo)準(zhǔn)件測量10次.并計(jì)算出平均值,此值為“觀察平均值”

.線性分析之執(zhí)行(Linear)獨(dú)立取樣法:計(jì)算偏倚

:偏倚=觀察平均值–基準(zhǔn)值

過程變差=6σ繪圖

:X軸=基準(zhǔn)值

Y軸=偏倚其方程式為:y=a+bx

再分別計(jì)算其截距，斜率，擬合優(yōu)度，線性，線性%等

計(jì)算偏倚:公式公式判定

:針對重要特性其線性度%<5%

一般特性其線性度%<10%

線性度%>10%以上者判為不合格，此項(xiàng)之儀器不適合使用。判定:如果測量系統(tǒng)為非線性，查找以下可能原因：在工作范圍內(nèi)上限或下限內(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)特性如果測量系統(tǒng)為非線性，查找以下可能原因：在工作范圍內(nèi)上限或下穩(wěn)定性分析之執(zhí)行(Stability)獲取一樣本并確定其相對于可追溯標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)值,若無樣本則可從生產(chǎn)線中取一個落在中心值域的零件當(dāng)成標(biāo)準(zhǔn)值,并指定它作為標(biāo)準(zhǔn)樣本進(jìn)行穩(wěn)定性分析。穩(wěn)定性分析之執(zhí)行(Stability)獲取一樣本并確定其相對定期(時、天、周)對標(biāo)準(zhǔn)件或樣本測量3～5次.注意,決定樣本量及頻度的考慮因素應(yīng)包括要求多長時間重新校正或修理次數(shù),測量系統(tǒng)使用的頻度與操作環(huán)境(條件)等.將測量(數(shù)據(jù))值標(biāo)記在X-RCHART或X–SCHART上.

計(jì)算控制界限,確定每個曲線的控制限并按標(biāo)準(zhǔn)圖判斷失控或不穩(wěn)定狀態(tài)

MSA測量系統(tǒng)分析規(guī)范培訓(xùn)課件計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差,并與測量過程偏差相比較,以評估測量系統(tǒng)的重復(fù)性是否適于應(yīng)用.不可以發(fā)生此項(xiàng)之標(biāo)準(zhǔn)大于過程標(biāo)準(zhǔn)差之現(xiàn)象，如果有發(fā)生此現(xiàn)象，代表測量之變異大于過程變異，此項(xiàng)儀器是不可接受的

。計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差,并與測量過程偏差相比較,以評估測量系統(tǒng)的重復(fù)穩(wěn)定性之判定：穩(wěn)定性之判定一般之方式和控制圖之判定方式是一致的，(一)不可以有點(diǎn)子超出控制界限，(二)不可有連續(xù)七點(diǎn)在控制圖之同一側(cè)，(三)不可以有連續(xù)七點(diǎn)持續(xù)上升或下降之情形（含相等的相鄰點(diǎn)）；（四）明顯的非隨機(jī)圖形；（五）相對中心線，數(shù)據(jù)過于集中或分散。如果有以上之情形，代表儀器已不穩(wěn)定，須做維修或調(diào)整，維修及調(diào)整完后須再做校正以及穩(wěn)定性之分析

。穩(wěn)定性之判定：穩(wěn)定性之判定一般之方式和控制圖之判定方式是一致R&R之分析

（重復(fù)性和再現(xiàn)性）決定研究主要變差形態(tài)的對象

.于過程中隨機(jī)抽取被測定材料需屬統(tǒng)一過程

.選2-3位操作員在不知情的狀況下使用校驗(yàn)合格的量具分別對10個零件進(jìn)行測量,測試人員將操作員所讀數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄,研究其重復(fù)性及再現(xiàn)性(作業(yè)員應(yīng)熟悉并了解一般操作程序,避免因操作不一致而影響系統(tǒng)的可靠度)，同時評估量具及對不同操作員熟練度.

R&R之分析（重復(fù)性和再現(xiàn)性）決定研究主要變差形態(tài)的對象針對重要特性(尤指是有特殊符號指定者)所使用量具的精確度應(yīng)是被測量物品公差的1/10,(即其最小刻度應(yīng)能讀到1/10過程變差或規(guī)格公差較小者;如:過程中所需量具讀數(shù)的精確度是0.01m/m,則測量應(yīng)選擇精確度為0.001m/m),以避免量具的鑒別力不足，一般之特性者所使用量具的精確度應(yīng)是被測量物品公差的1/5。

試驗(yàn)完后,測試人員將量具的重復(fù)性及再現(xiàn)性數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算(R&R數(shù)據(jù)表),(R&R分析報(bào)告),依公式計(jì)算并作成R控制圖或直接用表計(jì)算即可

R&R之分析

針對重要特性(尤指是有特殊符號指定者)所使用量具的精確度應(yīng)是結(jié)果分析

:當(dāng)重復(fù)性(EV)變差值大于再現(xiàn)性(AV)時

.量具的結(jié)構(gòu)需再設(shè)計(jì)增強(qiáng).量具的夾緊或零件定位的方式(檢驗(yàn)點(diǎn))需加以改善

.量具應(yīng)加以保養(yǎng).當(dāng)再現(xiàn)性(AV)變差值大于重復(fù)性(EV)時

.作業(yè)員對量具的操作方法及數(shù)據(jù)讀取方式應(yīng)加強(qiáng)教育,作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)再明確訂定或修訂

.可能需要某些夾具協(xié)助操作員,使其更具一致性的使用量具

.量具與夾具于入廠校驗(yàn)及送修糾正后須再做測量系統(tǒng)分析,并作記錄

.結(jié)果分析:當(dāng)重復(fù)性(EV)變差值大于再現(xiàn)性(AV)時.

測量系統(tǒng)R&R分析(均值——極差法)這里介紹常用的均值——極差法，用來研究測量系統(tǒng)的雙性：R&R。它也稱大樣法(LongMethod)。研究R&R的前提是測量系統(tǒng)已經(jīng)過校準(zhǔn)，而且其偏倚、線性及穩(wěn)定性已經(jīng)過評價并認(rèn)為可接受。

測量系統(tǒng)R&R分析(均值——極差法)這里介紹常用的均值以下舉一典型情況說明此方法1確定M名操作者A、B、C……，選定N個被測零件，按1、2、……，編號。被選定零件盡可能反映整個過程的變差。1.1測取數(shù)據(jù)：A以隨機(jī)順序測取所有數(shù)據(jù)并記錄之，B、C在不知他人測量結(jié)果的前提下，以同樣方法測量各零件的數(shù)據(jù)并記錄之。再以隨機(jī)順序重復(fù)上述測量r次(如2~3次)。以下舉一典型情況說明此方法1確定M名操作者A、B、C……，2數(shù)據(jù)處理2.1極差計(jì)算2數(shù)據(jù)處理2.2均值計(jì)算2.2均值計(jì)算3結(jié)果分析以下計(jì)算的變差均以99%的正態(tài)概率為基礎(chǔ)，即變差=5.15σ。3.1重復(fù)性3結(jié)果分析3.2再現(xiàn)性3.2再現(xiàn)性3.3測量系統(tǒng)雙性（R&R）3.4零件變差零件數(shù)N2345678910K33.652.702.302.081.931.821.741.671