MSA測量系統(tǒng)培訓(xùn)3

MSA（第五版）測量系統(tǒng)分析MSA介紹MSA和質(zhì)量管理體系的關(guān)系測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性分辨率測量系統(tǒng)的量化進行量具的重復(fù)性和再現(xiàn)性分析(GR&R)屬性測量比較方法--控制圖和方差分析MSA技術(shù)總結(jié)附件內(nèi)容提要第五版：2002年7月1MSA講座的目的使參加培訓(xùn)的人員：理解MSA在控制和改進過程中的重要性具備開展測量體系分析所需要的統(tǒng)計方法的實用知識第五版：2002年7月2測量體系分析

簡介第五版：2002年7月3測量體系是我們給某一產(chǎn)品或服務(wù)特性給定數(shù)值的過程評估這一體系的首要步驟是理解這一過程并確定其是否符合我們的要求什么是測量體系第五版：2002年7月4測量體系的范例如果要測量一個柱孔的內(nèi)徑，那么測量體系應(yīng)包括：被測量的零件人員測量儀器儀器使用方法進行測量的環(huán)境條件作為測量活動的結(jié)果，我們產(chǎn)生一個數(shù)值，以此表示內(nèi)徑第五版：2002年7月5什么是測量體系分析測量體系分析(MSA)MSA用于分析測量體系對量測值的影響強調(diào)儀器和人的影響我們對測量體系作測試，以確定量測數(shù)值的統(tǒng)計特性，并與可接受的標(biāo)準(zhǔn)相比較第五版：2002年7月6三個基本問題評估測量體系，以確定：是否具備足夠的分辨率?是否具備時間變化的統(tǒng)計穩(wěn)定性？是否在期望極差內(nèi)具備統(tǒng)計特性的一致性，并為過程分析和過程控制所接受？第五版：2002年7月7優(yōu)勝者的方法與過程變差相關(guān)聯(lián)，使測量體系分析對三個基本問題的確定變得更有意義。針對日益強調(diào)持續(xù)改進的全球化市場，僅僅用相對于公差的百分比來表達測量誤差是不夠的。第五版：2002年7月8測量體系變差 測量過程的構(gòu)成因子及其相互作用，產(chǎn)生了測量結(jié)果或數(shù)值的變差。測量值變差環(huán)境方法儀器(機器)材料人員第五版：2002年7月9測量體系系分析的的數(shù)據(jù)利利用用測量體體系所收收集的數(shù)數(shù)據(jù)用于于：控制過程程估計影響響過程產(chǎn)產(chǎn)出的變變量及其其相互關(guān)關(guān)系利用數(shù)據(jù)據(jù)分析，，增進對對測量體體系中因因果關(guān)系系的了解解把注意力力放在測測量體系系上，以以求獲得得重復(fù)性性和再現(xiàn)現(xiàn)性第五版：：2002年7月10環(huán)境影響響測量數(shù)數(shù)據(jù)溫度變化化引起熱熱漲冷縮縮，使同同一零件件的同一一特性產(chǎn)產(chǎn)生不同同的讀數(shù)數(shù)光線不足足妨礙正正確讀值值刺眼的光光導(dǎo)致讀讀值不正正確第五版：：2002年7月11在絞線制制造中，，電線絕絕緣層的的厚度會會因測量量方法不不同而不不同二種方法的測量結(jié)果不一樣測量方法法影響測測量結(jié)果果扁平圓形同心軸第五版：：2002年7月12測量儀器器影響測測量結(jié)果果測量儀器器的遞增增刻度必必須小于于規(guī)范值值測量儀器器的種類類，如尺尺，卡尺尺第五版：：2002年7月13材料和人人員影響響測量結(jié)結(jié)果材料：人員：第五版：：2002年7月14測量值并并不總是是精確的的測量體系系的變差差影響每每個測量量值和根根據(jù)這些些測量數(shù)數(shù)據(jù)所作作的判定定測量系統(tǒng)統(tǒng)的誤差差可分為為五類：：偏倚、、重復(fù)性性、再現(xiàn)現(xiàn)性、穩(wěn)穩(wěn)定性和和線性必須在采采納一個個測量系系統(tǒng)前知知道其測測量變差差第五版：：2002年7月15MSA應(yīng)應(yīng)用建立新量量具的適適用性和和可接受受性標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)把一個量量具和另另一個量量具作比比較評估可疑疑的量具具量具維修修前后的的特性比比較計算測量量系統(tǒng)變變差建立制造造過程可可接受性性標(biāo)準(zhǔn)管理和改改進測量量過程第五版：：2002年7月16MSA和和質(zhì)質(zhì)量管理理體系的的關(guān)系第五版：：2002年7月17MSA和和質(zhì)質(zhì)量管理理體系的的關(guān)系目的使學(xué)員理理解測量量系統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)計特性性的重要要性和其其對符合合質(zhì)量管管理要求求的意義義第五版：：2002年7月18檢驗和測測試供應(yīng)商實實驗室要要求1對測量系系統(tǒng)和實實驗室的的要求要有書面面規(guī)定的的范圍、、政策、、程序和和工作指指導(dǎo)書文件控制制、批準(zhǔn)準(zhǔn)的供應(yīng)應(yīng)商、APQP、產(chǎn)品品標(biāo)識和和過程控控制測試的可可追溯性性、測試試狀態(tài)的的目視標(biāo)標(biāo)識不合格品品程序、、糾正和和預(yù)防措措施、嚴(yán)嚴(yán)格問題題解決方方法第五版：：2002年7月19檢驗和測測試供應(yīng)商實實驗室要要求2檢驗、測測量和測測試儀器器的清單單所有IMT儀儀器必須須有獨一一無二的的標(biāo)識(編號)，并用用適當(dāng)?shù)牡臉?biāo)記、、標(biāo)簽、、標(biāo)識物物或其它它經(jīng)批準(zhǔn)準(zhǔn)的識別別記錄，，以標(biāo)明明其校準(zhǔn)準(zhǔn)狀態(tài)給定檢驗驗、測量量和測試試儀器的的維護和和校準(zhǔn)周周期第五版：：2002年7月20檢驗和測測試供應(yīng)商實實驗室要要求3對測試和和校準(zhǔn)活活動作專專業(yè)判定定的人員員必須具具備相關(guān)關(guān)經(jīng)驗并并經(jīng)過培培訓(xùn)記錄對環(huán)環(huán)境的控控制和監(jiān)監(jiān)控以證證明相關(guān)關(guān)技術(shù)活活動在恰恰當(dāng)?shù)臈l條件下進進行限定權(quán)限限對測量量系統(tǒng)中中所用的的硬件和和軟件的的維護和和使用第五版：：2002年7月21檢驗、測測量和測測試儀器器的控制制通用要求求所有檢驗驗、測量量和測試試設(shè)備，，包括硬硬件和軟軟件，都都應(yīng)確定定其測量量不確定定性，并并使其在在可接受受的范圍圍內(nèi)第五版：：2002年7月22檢驗、測測量和測測試儀器器的控制制控制程序序確定準(zhǔn)確確度和精精確度對使用校校準(zhǔn)失效效量具檢檢驗并接接受的產(chǎn)產(chǎn)品必須須重復(fù)檢檢驗校準(zhǔn)和測測試時的的“環(huán)境境條件””必須加加以評估估，以評評定其對對測量系系統(tǒng)的影影響搬運、保保護和儲儲存對測試用用的硬件件和軟件件作保護護，以防防止過度度調(diào)整第五版：：2002年7月23檢驗、測測量和測測試儀器器的控制制檢驗、測測量和測測試儀器器記錄必須須包括員員工自備備量具量具在檢檢查時，，必須記記錄其條條件和實實際讀數(shù)數(shù)當(dāng)有懷疑疑的產(chǎn)品品裝運后后必須通通知客戶戶確認(rèn)測量量系統(tǒng)分分析的方方法被客客戶所批批準(zhǔn)。注意：絕絕大多數(shù)數(shù)人把MSA理理解為單單純的GR&R。本講講座將證證明這種種錯誤觀觀念與事事實差之之千里第五版：：2002年7月24檢驗、測測量和測測試儀器器的控制制測量系統(tǒng)統(tǒng)分析對客戶批批準(zhǔn)的控控制計劃劃中所確確定的每每一種檢檢驗、測測量和測測試系統(tǒng)統(tǒng)作統(tǒng)計計分析供應(yīng)商應(yīng)應(yīng)當(dāng)把統(tǒng)統(tǒng)計分析析的范圍圍從量具具種類延延伸到產(chǎn)產(chǎn)品族分析方法法和接受受標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)應(yīng)符合客客戶批準(zhǔn)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)或MSA手冊冊的要求求第五版：：2002年7月25檢驗、測測量和測測試儀器器的控制制優(yōu)勝者的檢驗驗、測量和測測試設(shè)備控制制方法最大限度地減減少量具種類類最大限度地減減少量具數(shù)量量根據(jù)產(chǎn)品族添添置量具根據(jù)MSA手手冊的要求，，按產(chǎn)品族進進行統(tǒng)計分析析只采用符合MSA要求的的量具不允許個人量量具用6過程分布計計算MSA結(jié)結(jié)果，而不是是規(guī)范或公差差值第五版：2002年7月月26實施汽車質(zhì)量量體系的要求求標(biāo)識所有檢驗驗、測量和測測試設(shè)備，及及其校準(zhǔn)狀態(tài)態(tài)確定其準(zhǔn)確度度和精確度進行測量設(shè)備備的變差分析析(MSA)當(dāng)量具被發(fā)現(xiàn)現(xiàn)處于非校準(zhǔn)準(zhǔn)狀態(tài)時，對對其以前測量量的結(jié)果作確確認(rèn)量具的搬運、、保護和存放放對量具作安全全保護，防止止校準(zhǔn)記錄應(yīng)包包括個人量具具采用所有MSA手冊中的的標(biāo)準(zhǔn)第五版：2002年7月月27總結(jié)汽車行業(yè)質(zhì)量量管理體系對對 MSA的的要求詳見ISO\TS-16949(2002版)之7.6.1條條款。－MSA需考慮慮線性、偏倚倚、穩(wěn)定性、、重復(fù)性、再再現(xiàn)性五個方方面。－MSA的應(yīng)應(yīng)用必須考慮慮范圍、頻率率、時機、方方法和接受準(zhǔn)準(zhǔn)則的規(guī)定。。－至少應(yīng)對每每種量具作屬屬性類和變量量類的研究。第五版：2002年7月月28測量系統(tǒng)的統(tǒng)統(tǒng)計特性第五版：2002年7月月29MSA的應(yīng)用用MSA測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性測量系統(tǒng)的比較工具分辨率測量系統(tǒng)的量化開展GRR屬性測量第五版：2002年7月月30理想的測量系系統(tǒng)每次都能獲得得正確的測量量值，每個測測量值都與標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)件一致統(tǒng)計特性：“零”“零”偏倚“零”概率誤誤判被測量產(chǎn)產(chǎn)品第五版：2002年7月月31測量系統(tǒng)數(shù)據(jù)據(jù)測量系統(tǒng)的質(zhì)質(zhì)量由其測量量值的統(tǒng)計特特性所決定；；應(yīng)當(dāng)：很小的偏倚和和變差測量值接近標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)件R&R小于10%確定所需數(shù)據(jù)據(jù)、如何使用用測量系統(tǒng)、、它的統(tǒng)計特特性和測量方方法值得花費時間間和成本以確確定測量系統(tǒng)統(tǒng)的統(tǒng)計特性性是否滿足要要求第五版：2002年7月月32測量系統(tǒng)必須須處于統(tǒng)計穩(wěn)穩(wěn)定狀態(tài)，也也就是說，測測量系統(tǒng)的變變差不受特殊殊原因支配1.一般說來，當(dāng)當(dāng)沒有數(shù)值(點)落在特特殊原因區(qū)域域內(nèi)時，測量量系統(tǒng)便處于于統(tǒng)計控制狀狀態(tài)2.如果沒有如SPC手冊中中描述的數(shù)據(jù)據(jù)趨勢或漂移時時，我們也可可認(rèn)為是統(tǒng)計控制狀態(tài)統(tǒng)計控制共同原因區(qū)域特殊原因區(qū)域特殊原因區(qū)域第五版：2002年7月月33數(shù)學(xué)表達過程控制中所所收集的數(shù)據(jù)據(jù)包含二種不不同的，相對對獨立的變差差來源：制造過程變差差(MPV)測量系統(tǒng)變差差(MSV)總變差(TV)=MPV+MSV第五版：2002年7月月34測量系統(tǒng)的變變差必須小于于制造過程變變差MSV<MPV注：測量系統(tǒng)統(tǒng)的變差必須須盡可能小變差+MSVMPV總變差(TV)規(guī)范公差第五版：2002年7月月35測量系統(tǒng)變差差必須小于規(guī)規(guī)范公差或過過程容限測量系統(tǒng)的增增量標(biāo)記必須須小于規(guī)范公公差的增量規(guī)范:2.530+/-0.005測量系統(tǒng)增量量:0.0001規(guī)范第五版：2002年7月月36共同特性測量系統(tǒng)：必須處于統(tǒng)計計控制狀態(tài)與制造過程變變差和規(guī)范容容限相比，測測量系統(tǒng)變差差必須很小增量不大于過過程變差或規(guī)規(guī)范容限中的的較小者的十十分之一最差變差必須須比過程變差差或規(guī)范容限限中較小者為為小第五版：2002年7月月37MSA標(biāo)準(zhǔn)的的優(yōu)點采用可以追溯溯的標(biāo)準(zhǔn)，以以便：作為比較的共共同點確認(rèn)測量系統(tǒng)統(tǒng)估計測量系統(tǒng)統(tǒng)準(zhǔn)確性解決來自不同同方面的沖突突第五版：2002年7月月38標(biāo)準(zhǔn)的局限性性難于應(yīng)用于破破壞性測試有些產(chǎn)品特性性和過程結(jié)果果無確定的行行業(yè)或國家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)有些測試無行行業(yè)或國家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)在設(shè)計開發(fā)、、合同評審和和APQP的的過程中討論論這些局限性性；事關(guān)管理理職責(zé)問題第五版：2002年7月月39儀器范例具有行業(yè)特點點的檢驗、測測量和測試儀儀器的種類Ballsheartest拉絲測試輪廓儀刻度指示儀高倍顯微鏡X光測厚儀其它種類？______________________________________________________________________________________________________________第五版：2002年7月月40分辨率第五版：2002年7月月41MSA的應(yīng)用用MSA測量系統(tǒng)的統(tǒng)統(tǒng)計特性測量系統(tǒng)的比較工具分辨率測量系統(tǒng)的量化開展GRR屬性測量第五版：2002年7月月42分辨率了解測量系統(tǒng)統(tǒng)的能力，以以提供過程變變差的信息當(dāng)測量系統(tǒng)不不能探測過程程變差時，不不宜作測量系系統(tǒng)分析當(dāng)測量系統(tǒng)不不能探測特殊殊原因變差時時，不宜用作作過程控制第五版：2002年7月月43分辨率的范例例MSA手冊的的定義提供分辨率分分別為0.001”和0.01”的的二個測量系系統(tǒng)之間的反反差用二個系統(tǒng)測測量同一組樣樣本；建立如如下頁所示的的均值和極差差圖(Xˉ&RChart)第五版：2002年7月月44過程控制圖第五版：2002年7月月45分辨率不足當(dāng)極差圖出現(xiàn)現(xiàn)以下情況時時，表示測量量系統(tǒng)的分辨辨率不足：只有一、二或或三個數(shù)值的的極差可讀四分之一以上上極差為零選擇分辨率按按比例小于規(guī)規(guī)范或過程變變差，以獲得得足夠的分辨辨率第五版：2002年7月月46分辨率的決定定原則分辨率應(yīng)當(dāng)為為(容限)公公差或分布的的十分之一在PPAP之之前，APQP和測試期期間進行量具具分辨率的研研究研究制造過程程的極差圖；；如果只有一一、二或三個個極差圖時，，表示測量系系統(tǒng)的分辨率率不夠從不斷改進的的角度看，十十分之一的公公差值可能不不夠。MSA建議用6o制造標(biāo)準(zhǔn)差差的十分之一一。第五版：2002年7月月47理解分辨率測量硬幣的厚厚度哪種測量系統(tǒng)統(tǒng)能更好地提提供三個硬幣幣厚度變差的的信息？定義：“測量量系統(tǒng)可能探探測和表達被被測特性最小小變化的能力力，即分辨力力”第五版：2002年7月月481.選擇一種量具具測量以下硬硬幣的直徑：：1分、5分分、10分和和25分2.選擇一個記錄錄人員，把讀讀數(shù)記錄在答答卷上(編號號)3.選擇4個評鑒鑒人測量每種種硬幣，報出出最精確的讀讀數(shù)4.描述測量系統(tǒng)統(tǒng)5.您的結(jié)果怎樣樣？6.如何選擇恰當(dāng)當(dāng)分辨率的量量具用于產(chǎn)品品特性的測量量或測試？練習(xí)一：分辨辨率第五版：2002年7月月49測量系統(tǒng)的量量化第五版：2002年7月月50MSA的應(yīng)用用MSA測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性測量系統(tǒng)的比較工具分辨率測量系統(tǒng)的量化開展GRR屬性測量第五版：2002年7月月51測量系統(tǒng)量化化目的幫助理解測量量系統(tǒng)的變差差來源并量化化其對測量結(jié)結(jié)果的影響范圍評估主要的統(tǒng)統(tǒng)計特性：準(zhǔn)確度和精確確度重復(fù)性再現(xiàn)性偏倚穩(wěn)定性線性第五版：2002年7月月52準(zhǔn)確度和精確確度量化：準(zhǔn)確度以偏倚倚評估精確度以重復(fù)復(fù)性和再現(xiàn)性性評估第五版：2002年7月月53準(zhǔn)確度和精確確度范例量具A量具B量具CA具有最佳佳準(zhǔn)確度B具有最佳佳精確度C的準(zhǔn)確度度好于B比較A和C的的表現(xiàn)量具A的均均值量具B的均均值量具C的均均值第五版：2002年7月月54偏倚觀測值與基準(zhǔn)準(zhǔn)值之差?；鶞?zhǔn)值可接受受的參考值或或標(biāo)準(zhǔn)值，用用作測量值的的認(rèn)可基準(zhǔn)。?；鶞?zhǔn)值可以由由更高級別的的測量設(shè)備而而獲得的測量量均值決定。。第五版：2002年7月月55偏倚范例至為為A的的偏倚至為為B的的偏倚至為為C的的偏倚量具A量具B量具C量具A的均值量具B的均值量具C的均值第五版：2002年7月月56量具偏倚的工工作指南1.用標(biāo)準(zhǔn)值或高高等級量具，，如完全尺寸寸檢驗設(shè)備，，獲得基準(zhǔn)值值2.用測量室或完完全尺寸檢驗驗設(shè)備3.由同一評鑒人人對同一零件件作至少10次測量4.計算：讀數(shù)的均值偏倚=觀值值均值-基準(zhǔn)準(zhǔn)值偏倚%=[(偏倚/過過程變差(公公差)]100第五版：2002年7月月57為何作量具偏偏倚分析從比比例例上上講講，，不不會會象象R&R那那么么大大，，但但有有助助于于量量化化準(zhǔn)準(zhǔn)確確度度用于于同同一一量量具具的的穩(wěn)穩(wěn)定定性性和和線線性性分分析析基準(zhǔn)準(zhǔn)值值應(yīng)應(yīng)與與其其它它統(tǒng)統(tǒng)計計特特性性評評估估相相同同在以以后后其其他他評評鑒鑒人人作作GR&R分分析析時時，，作作讀讀數(shù)數(shù)比比較較(Xa,Xb,Xc)第五五版版：：2002年年7月月58量具具偏偏倚倚大大的的原原因因標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值值有有誤誤測量量設(shè)設(shè)備備：：磨損損錯誤誤的的尺尺寸寸測量量錯錯誤誤的的特特性性校準(zhǔn)準(zhǔn)不不當(dāng)當(dāng)作業(yè)業(yè)員員使使用用不不當(dāng)當(dāng)?shù)谖逦灏姘妫海?002年年7月月59偏倚倚范范例例觀測測次次數(shù)數(shù)外徑徑觀觀測測值值(英英寸寸)10.7266020.7244030.7253540.7263050.7271060.7274570.7263080.7251590.72525100.72570均值值(X-bar)=0.72596偏倚倚=觀觀測測均均值值-基基準(zhǔn)準(zhǔn)值值=0.72596-0.72650=0.00036%偏偏倚倚=(|偏偏倚倚|/過過程程變變差差)x100=(0.00036/0.00310)x100=11.6%觀測測值值要要比比基基準(zhǔn)準(zhǔn)值值平平均均小小0.00036””,占過過程程變變差差的的11.6%同一一作作業(yè)業(yè)員員對對一一條條軸軸的的外外徑徑作作了了10次次測測量量，，數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)如如下下：：過過程程變變差差估估計計為為0.00310””,基基準(zhǔn)準(zhǔn)值值為為0.72650””，，是是一一個個名名譽譽值值，，即即假假定定產(chǎn)產(chǎn)品品與與原原樣樣一一致致。。估估計計偏偏倚倚第五五版版：：2002年年7月月60練習(xí)習(xí)二二，，偏偏倚倚1.分組組估估計計量量具具的的偏偏倚倚。。選選出出一一個個記記錄錄員員和和四四個個評評鑒鑒人人2.用你你們們的的零零件件和和量量具具，，否否則則用用一一組組硬硬幣幣3.將結(jié)果記記錄在練練習(xí)紙上上4.計算觀測測值和偏偏倚值；；轉(zhuǎn)換為為百分?jǐn)?shù)數(shù)你們必須須知道完完全尺寸寸檢驗值值和如何何使用量量具測量量這一特特性，參參見下一一頁的基基準(zhǔn)值5.這一練習(xí)習(xí)與上一一個練習(xí)習(xí)(練習(xí)習(xí)一)有有何不同同？6.描述這一一測量系系統(tǒng)和你你們從這這些測量量值中注注意到了了什么第五版：：2002年7月61基準(zhǔn)值硬幣直直徑徑[英寸寸][厘米米]1美分分0.75?1.9055美分分0.85?2.15910美美分0.70?1.77825美美分0.95?2.413第五版：：2002年7月62穩(wěn)定性穩(wěn)定性(或漂移移)是指指一個測測量系統(tǒng)統(tǒng)在一段段時間(指幾天天而不是是幾小時時)獲得得的對同同一標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)件或零零件的一一個單一一特性的的測量總總變差第五版：：2002年7月63穩(wěn)定性范范例量具A的的第一次次均值量具A的的第二次次均值至為為A的的穩(wěn)定性性第五版：：2002年7月64穩(wěn)定性穩(wěn)定性是是測量系系統(tǒng)對特特定零件件或標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)件在不不同時間間的偏倚倚的總變變差當(dāng)同時有有多個測測量系統(tǒng)統(tǒng)介入時時，偏倚倚最小的的那個系系統(tǒng)被認(rèn)認(rèn)為是穩(wěn)穩(wěn)定的系系統(tǒng)第五版：：2002年7月65量具的穩(wěn)穩(wěn)定性一般沒有有R&R問題大大有助于確確定校準(zhǔn)準(zhǔn)周期當(dāng)多個系系統(tǒng)測量量同一標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)件并并在不同同時間內(nèi)內(nèi)有顯著著的變差差時，有有助于確確定最穩(wěn)穩(wěn)定的測測量系統(tǒng)統(tǒng)應(yīng)追溯二二次測試試并圖表表化(至至少應(yīng)記記錄實際際讀數(shù)和和其它相相關(guān)數(shù)據(jù)據(jù))第五版：：2002年7月66對量具穩(wěn)穩(wěn)定性的的影響時間--長時時間的不不用或間間歇使用用二次穩(wěn)定定性試驗驗的測量量數(shù)很大大或很小小環(huán)境或系系統(tǒng)變化化，例如如：濕度度，氣壓壓與統(tǒng)計穩(wěn)穩(wěn)定性相相混淆的的其它因因子，如如預(yù)熱效效應(yīng)、磨磨損度、、缺乏維維護、作作業(yè)員或或?qū)嶒炄巳藛T缺乏乏培訓(xùn)等等第五版：：2002年7月67量具穩(wěn)定定性錯誤誤的原因因校準(zhǔn)頻度度不夠或或太過頻頻繁缺乏氣壓壓調(diào)節(jié)或或過濾電子或其其它量具具的預(yù)熱熱期缺少維護護不易觀察察的磨損損和損壞壞氧化(生生銹)第五版：：2002年7月68量具穩(wěn)定定性分析析量具穩(wěn)定定性工作作指南1.取樣并建建立基準(zhǔn)準(zhǔn)值，使使之具備備追溯性性；確定定穩(wěn)定性性分析的的標(biāo)準(zhǔn)樣樣件如果不可可能，選選擇處于于中極差差值(過過程或公公差)的的生產(chǎn)零零件最好的做做法是選選擇低、、中、高高極差值值的樣本本--同時時圖析/追蹤三三個類別別第五版：：2002年7月69量具穩(wěn)定定性分析析量具穩(wěn)定定性工作作指南(續(xù))2.對標(biāo)準(zhǔn)件件在一天天的不同同時間作作3至5次測量量(根據(jù)據(jù)測量系系統(tǒng)的具具體情況況而定)3.把數(shù)據(jù)作作成均值值和極差差圖或均均值和標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)差圖圖4.根據(jù)通常常的SPC要求求作評估估5.將測量標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)差與與過程變變差相比比較，以以確定適適用性第五版：：2002年7月70穩(wěn)定性圖圖析均值和極極差或均均值和標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)差控控制圖是是測量系系統(tǒng)穩(wěn)定定性分析析的好方方法第五版：：2002年7月71對穩(wěn)定性性圖的分分析如果穩(wěn)定定性有問問題時，，均值和和極差圖圖會出現(xiàn)現(xiàn)漂移或或非控制制狀態(tài)均值圖圖出現(xiàn)現(xiàn)非控控制狀狀態(tài)時時，表表明測測量系系統(tǒng)測測量不不正確確偏倚改改變了了--確確定原原因并并改正正如果原原因是是磨損損--重重復(fù)復(fù)校準(zhǔn)準(zhǔn)、維維修測量系系統(tǒng)控控制圖圖適用用于標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)件件或期期望測測量的的低/中/高極極差的的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)第五版版：2002年年7月月72對穩(wěn)定定性圖圖的分分析將穩(wěn)定定性控控制圖圖在低低/中中/高高極差差間和和在不不同時時間的的不同同測量量系統(tǒng)統(tǒng)間作作比較較不必計計算測測量系系統(tǒng)穩(wěn)穩(wěn)定性性數(shù)值值--通通過過減少少系統(tǒng)統(tǒng)變差差改善善穩(wěn)定定性第五版版：2002年年7月月73線性量具在在期望望的作作業(yè)范范圍偏偏倚值值的差差第五版版：2002年年7月月74量具的的線性性量具的的線性性通過過對量量具期期望作作業(yè)范范圍內(nèi)內(nèi)的偏偏倚分分析而而確定定至少要要作二二次分分析，，在量量具作作業(yè)范范圍的的開端端和末末端各各一次次量具作作業(yè)范范圍的的中部部也應(yīng)應(yīng)考慮慮第五版版：2002年年7月月75量具線線性分分析量具線線性工工作指指南1.選擇可可供測測量系系統(tǒng)不不同作作業(yè)范范圍作作測量量的5-8個零零件2.用完全全尺寸寸檢驗驗設(shè)備備確定定每個個零件件的基基準(zhǔn)值值3.由一個個評鑒鑒人和和同一一量具具測量量所有有零件件4.每個零零件重重復(fù)10-12次測測量第五版版：2002年年7月月76量具線線性分分析量具線線性工工作指指南(續(xù))5.計算零零件的的偏倚倚偏倚=觀觀察察平均均值-基基準(zhǔn)準(zhǔn)值6.將計算算出的的偏倚倚由小小到大大排序序7.以偏倚倚均值值(Y-軸軸)對對基準(zhǔn)準(zhǔn)值(X軸軸)建建立散散布圖圖第五版版：2002年年7月月77量具線線性分分析量具線線性工工作指指南(續(xù))9.線性由由這些些點的的最佳佳擬合合直線線的斜斜率確確定。。一般般說來來，斜斜率越越小表表示線線性越越好10.計算量量具的的線性性指數(shù)數(shù)量具的的線性性指數(shù)數(shù)=斜斜率過程變變差(或公公差)線性%=100[線性性/過過程變變差(或或公差差)]第五版版：2002年年7月月78線性圖圖析第五版版：2002年年7月月79分析線線性直線回回歸系系數(shù)的的符合合性值值(R2)反映了偏偏倚和基準(zhǔn)準(zhǔn)值之間的的相關(guān)程度度如果符合性性好且呈線線性關(guān)系，，評估回歸歸線的可接接受性(>或<45)如果不呈線線性關(guān)系，，應(yīng)當(dāng)采用用其它工具具分析測量量系統(tǒng)的可可接受性第五版：2002年年7月80非線性的原原因量具的作業(yè)業(yè)范圍的開開端和末端端未經(jīng)恰當(dāng)當(dāng)?shù)男?zhǔn)用于最小和和最大量程程的標(biāo)準(zhǔn)件件有誤量具磨損量具的設(shè)計計特性第五版：2002年年7月81練習(xí)三：線線性1.計算第1、、2組數(shù)據(jù)據(jù)的偏倚和和線性2.以標(biāo)準(zhǔn)值為為X軸，以以偏倚值為為Y軸，將將11點作作圖3.分析圖形和和運算，以以確定可接接受性第五版：2002年年7月82練習(xí)三：線線性第五版：2002年年7月83重復(fù)性同一評鑒人人員用同一一測量儀器器測量多次次測量同一一零件的同同一特性所所獲得的測測量變差第五版：2002年年7月84重復(fù)性范例例量具A量具B量具C量具A的均值量具B的均值量具C的均值第五版：2002年年7月85再現(xiàn)性不同評鑒人人員用同一一測量儀器器測量同一一零件的同同一特性所所獲得的測測量平均值值的變差第五版：2002年年7月86再現(xiàn)性范例例至為A和B的再現(xiàn)性至為A和C的再現(xiàn)性至為B和C的再現(xiàn)性評鑒人A評鑒人B評鑒人C評鑒人A的均值評鑒人B的均值評鑒人C的均值第五版：2002年年7月87開展量具的重復(fù)復(fù)性和再現(xiàn)現(xiàn)性(GR&R)分析第五版：2002年年7月88MSA的應(yīng)應(yīng)用MSA測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性測量系統(tǒng)的比較工具分辨率測量系統(tǒng)的資格開展GRR屬性測量第五版：2002年年7月89GR&R目的理解用AIAG計算算方法所作作的GR&R注意:重復(fù)性和再再現(xiàn)性用于于衡量測量量系統(tǒng)變差差的寬度或或開展度偏倚、穩(wěn)定定性和線性性用于對測測量系統(tǒng)變變差作定位位第五版：2002年年7月90R&R重復(fù)性同一評鑒人人員用同一一測量儀器器測量多次次測量同一一零件的同同一特性所所獲得的測測量變差再現(xiàn)性-不同評評鑒人員用用同一測量量儀器測量量同一零件件的同一特特性所獲得得的測量平平均值的變變差第五版：2002年年7月91量具R&R分析量具R&R工作指南南1.在測量系統(tǒng)統(tǒng)使用者中中選出2-3個評鑒鑒人2.抽取10個個零件，以以此代表實實際或期望望的過程變變差極差3.把零件從1至10編編號，但號號碼不為被被評鑒人所所見4.如果測量程程序文件中中有規(guī)定，，則對量具具作校準(zhǔn)第五版：2002年年7月92量具R&R分析量具R&R工作指南南(續(xù))5.由評鑒員A隨機地對對10個零零件作測量量，由一個個觀察員記錄測量結(jié)結(jié)果6.由其他評鑒鑒員重復(fù)第第5步，隱隱藏其他評評鑒員所獲獲得的讀數(shù)7.重復(fù)第5和和第6步，，用不同的的隨機組合合測量8.對每個評鑒鑒員的讀數(shù)數(shù)計算均值值和極差第五版：2002年年7月93量具R&R分析量具R&R工作指南南(續(xù))9.用所附GR&R報告告表，記錄錄零件均值值和極差均均值10.計算表示設(shè)設(shè)備變差的的重復(fù)性11.計算表示評評鑒人員變變差的再現(xiàn)現(xiàn)性12.計算GR&R并轉(zhuǎn)換換成百分比比13.計算零件變變差并轉(zhuǎn)換換為百分比比14.計算總變差差第五版：2002年年7月94R&R的應(yīng)應(yīng)用當(dāng)重復(fù)性比比再現(xiàn)性大大時：量具需要維維護重新設(shè)計量量具以更為為嚴(yán)格改進量具的的夾緊或定定位零件內(nèi)部變變差太大第五版：2002年年7月95R&R的應(yīng)應(yīng)用當(dāng)再現(xiàn)性比比重復(fù)性大大時：評鑒人員需需要更好的的量具使用用培訓(xùn)需要更好的的操作定義義量具的刻度度可讀性太太差需要輔助裝裝置，以求求量具使用用的一致性性第五版：2002年年7月96練習(xí)四：GR&R的計算算和報告1.計算記錄表中中數(shù)據(jù)的結(jié)果果2.分析數(shù)據(jù)以確確定量具的可可接受性3.用X和R圖對對結(jié)果作進一一步圖析4.用GR&R數(shù)數(shù)據(jù)完成GR&R報告第五版：2002年7月月97R&R數(shù)據(jù)記記錄表第五版：2002年7月月98R&R報告第五版：2002年7月月99練習(xí)五：GR&R1.選擇一個測量量系統(tǒng)，5-10個零件件進行GR&R分析2.每個小組選擇擇2個評鑒員員，一個記錄錄員和一個督督導(dǎo)員3.分析結(jié)果必須須能表明測量量系統(tǒng)對分辨辨過程和用于于過程控制的的有效性第五版：2002年7月月100屬性的測量第五版：2002年7月月101MSA的應(yīng)用用MSA測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性測量系統(tǒng)的比較工具分辨率測量系統(tǒng)的量化開展GRR屬性測量第五版：2002年7月月102屬性的測量屬性類量具：：將每個零件與與設(shè)定的容限限作比較，當(dāng)當(dāng)符合容限時時零件被接受受用于接收或拒拒收一組標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)件不能告知零件件好、壞的程程度，僅有接接收/或拒收收(通過/不不通過)之分分第五版：2002年7月月103屬性量具的工工作指南1.選擇20個零零件2.包括幾個處于于規(guī)范容限上上限或下降邊邊緣的零件3.選出二個在日日常工作中使使用這種量具具的評鑒員4.每個評鑒員對對每個零件隨隨機地測量二二次第五版：2002年7月月104屬性量具決策策原則如果所有測量量一致--接受量具具如果所有測量量不一致--改進系系統(tǒng)(單個不不一致)如果量具不能能改進，系統(tǒng)統(tǒng)不能接收--尋求求其它測量系系統(tǒng)第五版：2002年7月月105屬性量具分析析范例二個評鑒員用用屬性量具對對20個零件件作了測試，，結(jié)果如下：：零件1，9，，13和20測量系統(tǒng)結(jié)結(jié)果不一致，，系統(tǒng)需要改改進第五版：2002年7月月106練習(xí)六：屬性性量具1.選擇二個評鑒鑒員，一個記記錄員和一個個督導(dǎo)員2.用一個屬性量量具評估20個零件；從從正常允許的的過程極差內(nèi)內(nèi)抽取零件，，加以編號3.隨機評估每個個零件4.作一次性盲人人試驗，督導(dǎo)導(dǎo)員控制5.每個評鑒員對對每個零件取取二次讀數(shù)，，二個讀數(shù)讀讀取于不同時時間，有一定定間隔第五版：2002年7月月107測量系統(tǒng)的比比較工具--控制制圖和方差分分析第五版：2002年7月月108MSA的應(yīng)用用MSA測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性測量系統(tǒng)的比較工具分辨率測量系統(tǒng)的量化開展GRR屬性測量第五版：2002年7月月109比較工具目的了解如何用控控制圖和方差差分析評估測測量系統(tǒng)范圍用SPC技術(shù)術(shù)、圖析、GR&R數(shù)據(jù)據(jù)和方差分析析等方法分析析變差第五版：2002年7月月110用控制圖作目目視分析當(dāng)GR&R太太大或碰到不不能解釋的問問題時，用控控制圖發(fā)現(xiàn)問問題第五版：2002年7月月111極差圖的計算算重復(fù)性的極差差控制圖根據(jù)SPC手手冊，極差圖圖的控制限為為UCL=D4xRLCL=D3xRD3和D4為控制圖常數(shù)數(shù)估計值在范例中，平平均數(shù)和極差差都是根據(jù)4個數(shù)值計算算，所以，小小組中有4個個觀測值R =0.024UCL =D4xR=2.282x0.024=0.055LCL=D3xR=0x0.024=0* 注：這這里的控制限限常數(shù)是指測測量過程，而而不是制造過過程第五版：2002年7月月112極差圖范例2個評鑒人，，4次測試，，5個零件零件UCL=0.055R=0.024LCL=01234512345評鑒人A評鑒人B第五版：2002年7月月113極差圖結(jié)論二個評鑒人的的所有觀測極極差值都在控控制限內(nèi)，即即二個評鑒人人之間無差異異如果其中一個個評鑒人有觀觀測極差落在在控制限外，，結(jié)論為二個個人的方法有有別如果所有評鑒鑒人(本例為為二人)都有有些點落在控控制限外，結(jié)結(jié)論是測量系系統(tǒng)對評鑒人人的技術(shù)敏感感，需要改進進以獲得有用用的數(shù)據(jù)第五版：2002年7月月114均值圖計算再現(xiàn)性的均值值控制圖根據(jù)SPC手手冊，均值圖圖(X圖)的的控制限為UCL=X+A2RLCL=X-A2RA2是從從控控制制圖圖常常數(shù)數(shù)表表中中得得到到的的估估計計值值*A2=0.729范例例的的計計算算：：X=3.1715R=0.024UCL=3.1715+(0.729x0.024)=3.189LCL=3.1715-(0.729x0.024)=3.154*適適用用于于控控制制狀狀態(tài)態(tài)和和正正態(tài)態(tài)分分布布；；對對非非正正態(tài)態(tài)分分布布的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)應(yīng)應(yīng)計計算算標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)差差sigma第五五版版：：2002年年7月月115均值值圖圖范范例例二個個評評鑒鑒人人，，4次次試試測測，，5個個零零件件零件3.101234512345評鑒人A評鑒人B3.11LCL=3.15.43.15X=3.1715UCL=3.1893.20第五五版版：：2002年年7月月116均值值圖圖結(jié)結(jié)論論在本本分分析析中中10個個點點中中的的4個個點點落落在在控控制制限限外外由于于不不到到半半數(shù)數(shù)，，結(jié)結(jié)論論是是測測量量系系統(tǒng)統(tǒng)不不足足以以探探測測零零件件與與零零件件之之間間的的變變差差第五五版版：：2002年年7月月117練習(xí)習(xí)七七：：均均值值和和極極差差圖圖1.用練練習(xí)習(xí)四四GR&R中中的的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)，，作作均均值值和和極極差差圖圖2.把圖圖與與練練習(xí)習(xí)四四中中的的計計算算結(jié)結(jié)果果作作比比較較第五五版版：：2002年年7月月118方差差分分析析的的說說明明摘自自MSA手手冊冊，，1995：：第第69頁頁第五五版版：：2002年年7月月119如何何使使用用方方差差分分析析產(chǎn)品品不不能能再再度度利利用用，，如如破破壞壞性性試試驗驗拉力力測測試試抗拉拉強強度度測測試試化學(xué)學(xué)成成分分分分析析產(chǎn)品品由由評評估估儀儀器器而而改改變變需要要變變差差來來源源的的知知識識:儀器器評鑒鑒人人員員測量量單單位位(零零件件)交互互作作用用評估估系系統(tǒng)統(tǒng)穩(wěn)穩(wěn)定定性性第五五版版：：2002年年7月月120GR&R的的方方差差分分析析法法分析析編編號號:1分分析析日日期期:___________量量具具編編號號:________________量量具具描描述述:______________量量具具類類別別:3評評估估:SpecialStudy分分析析描描述述:3個個評評鑒鑒員員;10個個零零件件;3次次試試測測方差差來來源源估計計方方差差總變變差差%貢獻獻%重復(fù)復(fù)性性(EV)7.8289.140.8再現(xiàn)現(xiàn)性性(AV)8.575710.011.0量具具R&R(R&R)11.61113.561.8零件件與與零零件件(PV)84.84399.0898.2總方方差差(TV)85.634注:%重重復(fù)復(fù)性性的的總總變變差差=(EV/TV)x100%重重復(fù)復(fù)性性的的貢貢獻獻份份額額=(EV/TV)2x100R&R的的貢貢獻獻份份額額為為1.8%,儀儀器器的的貢貢獻獻份份額額為為0.8%ANOVA范范例例第五五版版：：2002年年7月月121MSA技技術(shù)術(shù)總總結(jié)結(jié)第五五版版：：2002年年7月月122測量量系系統(tǒng)統(tǒng)分分析析典型型的的準(zhǔn)準(zhǔn)備備工工作作包包括括：：分析析的的操操作作定定義義評鑒鑒員員和和樣樣件件數(shù)數(shù)量量重復(fù)復(fù)讀讀數(shù)數(shù)或或試試測測次次數(shù)數(shù)尺寸寸的的關(guān)關(guān)鍵鍵性性零件件構(gòu)構(gòu)造造作業(yè)業(yè)員員在在作作業(yè)業(yè)時時使使用用測測量量儀儀器器樣件件能能代代表表完完整整的的作作業(yè)業(yè)極極差差測量量儀儀器器的的分分辨辨率率必必須須能能夠夠讀讀出出特特性性的的過過程程變變差差第五五版版：：2002年年7月月123分析析方方法法假定定每每個個讀讀數(shù)數(shù)都都具具有有統(tǒng)統(tǒng)計計獨獨立立性性所有有測測量量都都隨隨機機一次次盲盲人人試試測測以以降降低低評評鑒鑒人人的的偏偏倚倚讀出出最最小小遞遞增增單單位位的的一一半半每個個評評鑒鑒人人