MSA測量系統(tǒng)的過程

測量系統(tǒng)分析MeasurementSystemsAnalysis第九版：1999年2月0版權(quán)所有第6版版權(quán)所有，未經(jīng)書面許可，不得以任何方式復(fù)制。第九版：1999年2月1測量系統(tǒng)分析（MSA）概述MSA和QS-9000/TS16949的關(guān)系MSA3rd新的變化測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性靈敏度&APQP偏倚、線形、穩(wěn)定性進行量具的重復(fù)性和再現(xiàn)性分析(GR&R)計數(shù)型測量系統(tǒng)研究MSA技術(shù)總結(jié)附件內(nèi)容提要第九版：1999年2月2MSA課程目的使參加培訓(xùn)的人員：理解MSA在控制和改進過程中的重要性第三版和第二版的主要區(qū)別為測量不確定度建立量化的、可測量的和限制的指標(biāo)和/或作出專業(yè)、有水平的評估所需的信息具備開展測量系統(tǒng)分析所需要的統(tǒng)計方法的實用知識第九版：1999年2月3第一章

測量系統(tǒng)分析概述第九版：1999年2月4MSA定義測量系統(tǒng)靈敏度計量、校準(zhǔn)和追溯偏倚、線性和穩(wěn)定性GR&R測量系統(tǒng)比較和分析工具決策—基于數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)質(zhì)量（偏倚和方差）第九版：1999年2月5測量：賦值給具體事物以表示它們之間關(guān)于特定特性的關(guān)系。測量系統(tǒng)：用來對被測特性定量測量或定性評價的儀器或量具、標(biāo)準(zhǔn)、操作、方法、夾具、軟件、人員、環(huán)境和假設(shè)的集合；是用來獲得測量結(jié)果的整個過程。評估這一系統(tǒng)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系統(tǒng)第九版：1999年2月6測量系統(tǒng)的范例如果要測量一個軸承孔的內(nèi)徑，那么這個測量系統(tǒng)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，以此表示這個軸承孔的內(nèi)徑第九版：1999年2月7什么是測量系統(tǒng)分析測量系統(tǒng)分析(MSA)MSA用于分析測量系統(tǒng)對測量值的影響強調(diào)儀器和人的影響我們對測量系統(tǒng)作分析，以確定測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性的量化值，并與認可的標(biāo)準(zhǔn)相比較第九版：1999年2月8MSA總目標(biāo)測量的不確定度

一個與測量結(jié)果有關(guān)的參數(shù)，其值分散的特性可以合理地歸結(jié)于被測對象。這些數(shù)據(jù)可表達為系列測量的統(tǒng)計分布、標(biāo)準(zhǔn)離差、概率、百分率、實測值減去實際值；在控制圖或曲線圖上的點等。第九版：1999年2月9測量系系統(tǒng)分分析典型的的準(zhǔn)備備包括括:分析的的作業(yè)業(yè)指導(dǎo)導(dǎo)書評價人人和樣樣件的的數(shù)量量重復(fù)讀讀數(shù)和和測試試次數(shù)數(shù)尺寸的的關(guān)鍵鍵性零件構(gòu)構(gòu)造在日常常工作作使用用測量量儀器器的作作業(yè)員員能代代表表整整個個工工作作范范圍圍的的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)件件測量量儀儀器器的的分分辨辨率率必必須須至至少少能能夠夠讀讀出出特特性性的的過過程程變變差差的的1/10第九九版版：：1999年年2月月10持續(xù)續(xù)改改進進的的理理念念與過過程程變變差差相相關(guān)關(guān)聯(lián)聯(lián)，，使使測測量量系系統(tǒng)統(tǒng)分分析析對對上上述述基基本本問問題題的的確確定定變變得得更更有有意意義義。。針對對日日益益強強調(diào)調(diào)持持續(xù)續(xù)改改進進的的全全球球化化市市場場，，僅僅僅僅用用相相對對于于公公差差的的百百分分比比來來表表達達測測量量誤誤差差是是不不夠夠的的，，而而應(yīng)應(yīng)該該使使用用過過程程變變差差。。第九版版：1999年年2月月11測量系系統(tǒng)分分析的的數(shù)據(jù)據(jù)利用用用測量量系統(tǒng)統(tǒng)所收收集的的數(shù)據(jù)據(jù)用于于：控制過過程評估影影響過過程結(jié)結(jié)果的的變量量及其其相互互關(guān)系系利用數(shù)數(shù)據(jù)分分析，，增進進對測測量系系統(tǒng)中中因果果關(guān)系系和對對過程程的影影響的的了解解把注意意力放放在測測量系系統(tǒng)上上，以以獲得得重復(fù)復(fù)性和和再現(xiàn)現(xiàn)性第九版版：1999年年2月月12測量系系統(tǒng)變變差的的影響響決策是是基于于測量量數(shù)據(jù)據(jù)，因因此測測量值值的““質(zhì)量量”決決定了了后續(xù)續(xù)動作作的質(zhì)質(zhì)量。。測量系系統(tǒng)變變差的的影響響可分分為：：控制原理目的產(chǎn)品控制零件是否在規(guī)范之內(nèi)？過程控制過程是否穩(wěn)定和可接受？第九版版：1999年年2月月13測量系系統(tǒng)變變差的的影響響對產(chǎn)品品決策策的影影響（（P16））ⅡⅡⅢⅠⅠ下限上限目標(biāo)第九版版：1999年年2月月14測量系系統(tǒng)變變差的的影響響對過程程決策策的影影響第九版版：1999年年2月月15基本問問題評估測測量系系統(tǒng)，，以確確定：：是否具具備足足夠的的靈敏度度?a.儀儀器是是否具具有足足夠的的分辨辨力？？b.系系統(tǒng)統(tǒng)具有有有效效的分分辨率率？是否具具備不不隨時時間變變化的的統(tǒng)計計穩(wěn)定定性？？統(tǒng)計特特性是是否在在期望望范圍圍內(nèi)具具備一一致性性，并并為過過程分分析或或過程程控制制的接接受？？（滿滿足測測量的的目的的？））第九版版：1999年年2月月16測量系系統(tǒng)變變差源源測量過過程的的構(gòu)成成因子子（S、W、I、P、E）及及其相相互作作用，，產(chǎn)生生了測測量結(jié)結(jié)果或或數(shù)值值的變變差。。測量值變差環(huán)境（E）方法（P）（程序）儀器（I）(機器)工件（W）人員（P）標(biāo)準(zhǔn)（S）第九版版：1999年年2月月17環(huán)境如如何影影響測測量數(shù)數(shù)據(jù)溫度變變化引引起熱熱漲冷冷縮，，使同同一零零件的的同一一特性性產(chǎn)生生不同同的讀讀數(shù)光線線不不足足妨妨礙礙正正確確讀讀值值刺眼眼的的光光導(dǎo)導(dǎo)致致讀讀值值不不正正確確受時時間間影影響響的的材材料料-如如鋁鋁、、塑塑料料、、玻玻璃璃濕度度污染染-如如電電磁磁、、灰灰塵塵第九九版版：：1999年年2月月18測量量儀儀器器如如何何影影響響測測量量結(jié)結(jié)果果測量量儀儀器器的的精精度度必必須須小小于于規(guī)規(guī)范范值值測量量儀儀器器的的種種類類，，如如尺尺，，卡卡尺尺測量量儀儀器器的的準(zhǔn)準(zhǔn)確確度度和和精精密密度度偏倚倚和和線線性性重復(fù)復(fù)性性和和再再現(xiàn)現(xiàn)性性穩(wěn)定定性性第九九版版：：1999年年2月月19材料料、、方方法法、、人人員員如如何何影影響響測測量量結(jié)結(jié)果果材料料：：人員員：：方法法（（程程序序））：：第九九版版：：1999年年2月月20測量量值值并并不不總總是是精精確確的的測量量系系統(tǒng)統(tǒng)的的變變差差影影響響每每個個測測量量值值和和根根據(jù)據(jù)這這些些測測量量數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)所所作作的的判判定定測量量系系統(tǒng)統(tǒng)的的誤誤差差可可分分為為五五類類：：偏偏倚倚、、線線性性、、穩(wěn)穩(wěn)定定性性、、重重復(fù)復(fù)性性和和再再現(xiàn)現(xiàn)性性在使使用用一一個個測測量量系系統(tǒng)統(tǒng)前前必必須須知知道道其其測測量量變變差差第九版：1999年2月月21MSA應(yīng)用用建立新量具的的適用性和可可接受性標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)把一個量具和和另一個量具具作比較評估可疑的量量具量具維修前后后的性能比較較計算測量系統(tǒng)統(tǒng)變差確定制造過程程可接受性繪制量具性能能曲線（GPC）的必要要信息第九版：1999年2月月22從哪里開始？？評估量測系統(tǒng)統(tǒng)的組成并盡盡可能控制量量測系統(tǒng)的變變差，以確保保量測系統(tǒng)在在符合使用它它的要求狀態(tài)態(tài)下把我們的關(guān)注注從測量過程程變差擴展到到測量系統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)計特性和測測量不確定性性上使用SPC的的基本原理第九版：1999年2月月23第二章MSA和和QS-9000/TS16949的關(guān)系系第九版：1999年2月月24檢驗、測量和和測試儀器的的控制-4.11總則-4.11.1所有檢驗、測測量和測試設(shè)設(shè)備，包括硬硬件和軟件，，都必須確定定其測量不確確定度，并使使其在可接受受的范圍內(nèi)第九版：1999年2月月25檢驗、測量和和測試儀器的的控制-4.11控制程序-4.11.2確定準(zhǔn)確度和精密度（所要求的））對使用校準(zhǔn)失失效量具檢驗驗并接受的產(chǎn)產(chǎn)品必須重復(fù)復(fù)檢驗校準(zhǔn)和測試時時的“環(huán)境條件”必須加以評評估，以評定定其對測量系系統(tǒng)的影響確保搬運、保保護和儲存對測試用的硬硬件和軟件作作保護，以防防止調(diào)整不當(dāng)當(dāng)?shù)诰虐妫?999年2月月26檢驗、測量和和測試儀器的的控制-4.11檢驗、測量和和測試儀器-4.11.3記錄必須包括括員工自備量量具在檢查量具時時，必須記錄錄其條件和實實際讀數(shù)如果有可疑的的材料已被裝裝運，應(yīng)通知知顧客確認測量系統(tǒng)統(tǒng)分析的方法法被顧客所批準(zhǔn)準(zhǔn)。注意：絕大多多數(shù)人把MSA理解為單單純的GR&R。本課程程將證明這種種錯誤觀念與與要求相差很很遠第九版：1999年2月月27檢驗、測量和和測試儀器的的控制-4.11測量系統(tǒng)分析析-4.11.4對客戶批準(zhǔn)的的控制計劃中中所確定的每一種檢驗、、測量和測試試系統(tǒng)作統(tǒng)計計分析供應(yīng)商應(yīng)當(dāng)把把統(tǒng)計分析的的范圍從量具種類延伸到產(chǎn)品族分析方法和接接受標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合客戶批批準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)或或MSA手冊冊的要求第九版：1999年2月月28實施QS-9000的的要求-4.11標(biāo)識所有檢驗驗、測量和測測試設(shè)備（IMT），及及其校準(zhǔn)狀態(tài)態(tài)確定量具（IMT）準(zhǔn)確確度和精密度度進行量具（IMT）的變變差分析(MSA)當(dāng)量具（IMT）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)果作確確認確保所有量具具（IMT））的搬運、保保護、清潔、、維護和存放放校準(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)第九版：1999年2月月29TS16949:2002要求測量系統(tǒng)分析析—7.6.1--為分析各種測測量和試驗設(shè)設(shè)備系統(tǒng)測量量結(jié)果存在的的變差，必須須進行適當(dāng)?shù)牡慕y(tǒng)計研究。此要求必須須適用于在控控制計劃提及及的測量系統(tǒng)統(tǒng)。所用的分分析方法及接接受準(zhǔn)則，必須與顧客關(guān)關(guān)于測量系統(tǒng)統(tǒng)分析的參考考手冊相一致致。第九版：1999年2月月30卓越品質(zhì)管理理的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)范或公差差值第九版：1999年2月月31三大汽車公司司的要求三大汽車公司司對供應(yīng)商實實施MSA3rd的要求：Big3aboutMSA3rd第九版：1999年2月月32第三章MSA3rd的主要變化第九版：1999年2月月33MSA3rd的主要變化系統(tǒng)地理解測測量過程測量開發(fā)和資資源選擇（第第一章3、4節(jié)）改變和擴展了了偏倚和線性性新的計數(shù)型測測量系統(tǒng)分析析方法復(fù)雜的測量系系統(tǒng)分析實踐踐MSA與測量量不確定度的的比較關(guān)于GRR標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)差：5.156第九版：1999年2月月34第四章測量系統(tǒng)的統(tǒng)統(tǒng)計特性第九版：1999年2月月35理想的的測量量系統(tǒng)統(tǒng)每次都都能獲獲得正正確的的測量量值，，每個個測量量值都都與標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值值一致致有如下下統(tǒng)計計特性性：“零””變差差“零””偏倚倚對被測測量產(chǎn)產(chǎn)品錯錯誤分分類為為“零零”概概率第九版版：1999年年2月月36量測系系統(tǒng)數(shù)數(shù)據(jù)確定所所需數(shù)數(shù)據(jù)，，如何何在APQP中中使用用測量量系統(tǒng)統(tǒng)值得花花費時時間和和成本本以確確定測測量系系統(tǒng)的的統(tǒng)計計特性性是否否滿足足要求求測量系系統(tǒng)的的質(zhì)量量由其其測量量值的的統(tǒng)計計特性性所決決定：：偏倚：：95%置置信度度下，，0落落在置置信區(qū)區(qū)間內(nèi)內(nèi)（注意:不再再是<10%））線性：：“偏偏倚=0””線必必須完完全在在擬合合線置置信帶帶以內(nèi)內(nèi)GR&R<10%;介于于10-30%和ndc≥5第九版版：1999年年2月月37數(shù)學(xué)表表達過程控控制中中所收收集的的數(shù)據(jù)據(jù)包含含二種種不同同的，，相對對獨立立的變變差來來源：：制造過過程變變差(MPV)測量系系統(tǒng)變變差(MSV)總變差差(TV)=MPV+MSV第九版版：1999年年2月月38測量系系統(tǒng)的的變差差必須須小于于制造造過程程變差差MSV<MPV注：測測量系系統(tǒng)的的變差差必須須盡可可能小小變差+MSVMPV總變差(TV)規(guī)范公差第九版版：1999年年2月月39共同特特性測量系系統(tǒng)：：必須處處于統(tǒng)統(tǒng)計控控制狀狀態(tài)與制造造過程程變差差和規(guī)規(guī)范容容限相相比，，測量量系統(tǒng)統(tǒng)變差差必須須很小小測量精精度不不大于于過程程變差差或規(guī)規(guī)范容容限中中的較較小者者的十十分之之一最大變變差必必須比比過程程變差差或規(guī)規(guī)范容容限中中較小小者小小第九版版：1999年年2月月40測量系系統(tǒng)必必須處處于統(tǒng)統(tǒng)計穩(wěn)穩(wěn)定狀狀態(tài)，，也就就是說說，測測量系系統(tǒng)的的變差差不受受特殊殊原因因支配配1.一般說說來，，當(dāng)沒沒有數(shù)數(shù)值(點)落在在特殊殊原因因區(qū)域域內(nèi)時時，測測量系系統(tǒng)便便處于于統(tǒng)計計控制制狀態(tài)態(tài)2.如果沒沒有如如SPC手手冊中中描述述的數(shù)數(shù)據(jù)趨勢或或漂移移時，，我們們也可可認為為是統(tǒng)統(tǒng)計控制制狀態(tài)態(tài)統(tǒng)計控控制普通原因區(qū)域特殊原因區(qū)域特殊原因區(qū)域第九版版：1999年年2月月41測量系系統(tǒng)變變差必必須小小于規(guī)規(guī)范公公差或或過程程容限限測量系系統(tǒng)的的標(biāo)記記精度度必須須小于于規(guī)范范公差差規(guī)范:2.530+/-0.02測量系系統(tǒng)精精度:0.001規(guī)范第九版版：1999年年2月月42儀器范范例具有行行業(yè)特特點的的檢驗驗、測測量和和測試試儀器器的種種類粘度測測量儀儀拉伸測測試機機輪廓儀儀-高高倍顯顯微鏡鏡X光測測厚儀儀你們有有哪些些種類類的IMT設(shè)備備？______________________________________________________________________________________________________________第九版版：1999年年2月月43第九版版：1999年年2月月44第五章章靈敏度度第九版版：1999年年2月月45靈敏度度靈敏度度：最小的的輸入入產(chǎn)生生可探探測出出的輸輸出信信號，，是在在測量量特性性變化化時測測量系系統(tǒng)的的響應(yīng)應(yīng)。--由由量具具設(shè)計計（分分辨率率）、、固有有質(zhì)量量（OEM）、、使用用中的的維修修及儀儀器和和標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的操操作條條件確確定。。--總總是以以一個個測量量單位位報告告。第九版版：1999年年2月月46靈敏度度了解測測量系系統(tǒng)的的能力力，以以提供供過程程變差差的信信息當(dāng)測量量系統(tǒng)統(tǒng)不能能探測測過程程變差差時，，不宜宜作測測量系系統(tǒng)分分析當(dāng)測量量系統(tǒng)統(tǒng)不能能探測測特殊殊原因因變差差時，，不宜宜用作作過程程控制制第九版版：1999年年2月月47靈敏度度影響靈靈敏度度的因因素：：--使使儀儀器減減振的的能力力--操操作作者的的技能能--測測量量裝置置的重重復(fù)性性--電電子子或氣氣動量量具提提供無無漂移移運行行的能能力--儀儀器器正在在使用用的環(huán)環(huán)境，，如大大氣、、灰塵塵、濕濕度第九版版：1999年年2月月48理解分分辨率率測量一一個硬硬幣的的厚度度-哪個測測量系系統(tǒng)對對這三三個硬硬幣提提供更好好的變變差信信息?分辨力力:“系統(tǒng)統(tǒng)檢測測并如如實顯顯示的的參考考值的的變化化量。。也可可稱為為可讀讀性或或分辨辨率.”第九版版：1999年年2月月49分辨率率和控控制圖圖范例用二個個系統(tǒng)統(tǒng)測量量同一一組樣樣本建立如如下頁頁所示示的均均值和和極差差圖(Xˉ&R圖圖)觀察分分辨率率分別別為0.001和0.01的的二個個測量量系統(tǒng)統(tǒng)之間間的差差別第九版版：1999年年2月月50過程控控制圖圖第九版版：1999年年2月月51分辨率率不足足當(dāng)極差差圖出出現(xiàn)以以下情情況時時，表表示測測量系系統(tǒng)的的分辨辨率不不足：：只有一一、二二或三三個極極差值值可讀讀四分之之一以以上極極差為為零選擇分分辨力力按比比例小小于規(guī)規(guī)范或或過程程變差差，以以獲得得足夠夠的分分辨率率第九版版：1999年年2月月52分辨率率的決決定原原則推薦分分辨力力最大大為過過程分分布6σ的的十分分之一一，而而不是是公差差（規(guī)規(guī)范））的十十分之之一在APQP和測測試期期間進進行量量具分分辨力力的研研究研究制制造過過程或或相似似過程程的極極差圖圖，根根據(jù)前前頁和和范例例從不斷斷改進進的角角度看看，公公差值值的十十分之之一可可能不不夠。。第九版版：1999年年2月月53第六章章基準(zhǔn)件件和測測量不不確定定度第九版版：1999年年2月月54基準(zhǔn)值值為了比比較的的一個個一致致認可可的值值—有時時也稱稱為：：●可接受受的值值●常規(guī)值值●指定值值●最佳估估算值值●標(biāo)準(zhǔn)測測量●測量的的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)第九版版：1999年年2月月55基準(zhǔn)件件具有非非常精精確制制定的的一個個或更更多特特性的的一種種材料料或物物質(zhì)，，用于于儀器器的校校準(zhǔn)、、測量量方法法的評評估或或給材材料賦賦值。。第九版：：1999年2月56國家/國國際測量量標(biāo)準(zhǔn)一個材料料測量，，測量儀儀器，基基準(zhǔn)件或或系統(tǒng)準(zhǔn)準(zhǔn)備去定定義、實實現(xiàn)、保保存或復(fù)復(fù)制一個個零件、、一個或或更多的的數(shù)量值值，為了了將它們們?nèi)ズ推淦渌麥y量量儀器比比較這些標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)被一些些國家專專業(yè)機構(gòu)構(gòu)或國際際一致認認可的國國際性服服務(wù)機構(gòu)構(gòu)所承認認，作為為確定其其他所有有與數(shù)量量有關(guān)的的標(biāo)準(zhǔn)件件的值的的依據(jù)一些例子子：--1Kg質(zhì)量量標(biāo)準(zhǔn)--氦氦-氖激激光長度度標(biāo)準(zhǔn)--標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)量塊--銫原子子頻率標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)--100Ω標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)電阻阻--JosephsonArray電壓壓標(biāo)準(zhǔn)--第九版：：1999年2月57國家/國國際測量量標(biāo)準(zhǔn)使用一個個可追溯溯的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)以提供供：—比較的的共同點點—測量系系統(tǒng)有效效性—測量系系統(tǒng)準(zhǔn)確確性評價價—解決零零件間的的沖突—最直接接的驗證證指導(dǎo)第九版：：1999年2月58可追溯標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的局局限在破壞性性測試中中很難使使用有些產(chǎn)品品特性和和過程結(jié)結(jié)果無確確定行業(yè)業(yè)或國家家標(biāo)準(zhǔn)有些測試試沒有行行業(yè)或國國家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)在設(shè)計和和開發(fā)、、合同評評審和APQP期間討討論這些些局限性性.第九版：：1999年2月59選擇為了校準(zhǔn)準(zhǔn)可能需需要使用用非常精密密的基準(zhǔn)準(zhǔn)件,其他他在實驗驗室內(nèi)驗驗證的零零件和/或相互互認同的的標(biāo)準(zhǔn)件件.這這些都是是通過最最高級別別的測量量設(shè)備評評定的最最好的產(chǎn)產(chǎn)品.比較分析析產(chǎn)生精精確的數(shù)數(shù)據(jù)，將將決定為為校準(zhǔn)而而需要的的調(diào)整數(shù)數(shù)量.內(nèi)部實驗驗室比較較:組組織,性性能和和2個或或更多的的實驗室室按照預(yù)預(yù)定的條條件對設(shè)設(shè)備的相相同或相相似的部部件的評評估.第九版：：1999年2月60測量不確確定度用于描述述測量值值的質(zhì)量量的術(shù)語語測量不確確定度是是給組成成測量系系統(tǒng)的變變量賦值值的所有有可能性性的總和和.（P58））總的可能能性應(yīng)衡衡量并且且要與在在進行的的測量的的重要性性和關(guān)鍵鍵性相一一致.第九版：：1999年2月61測量不確確定度和和校準(zhǔn)測量系統(tǒng)統(tǒng)的不確確定度第第一次是是通過校校準(zhǔn)過程程而產(chǎn)生生校準(zhǔn)允許許對測量量儀器、、測量系系統(tǒng)、或或標(biāo)在尺尺上的刻刻度值等等的指示示的誤差差的評價價第九版：：1999年2月62測量不確確定度和和校準(zhǔn)基準(zhǔn)件本本身,校校準(zhǔn)和和環(huán)境以以及個人人的活動動的表現(xiàn)現(xiàn)都對測測量不確確定度有有影響.這就是要要經(jīng)鑒定定合格的的和/或或有資格格的實驗驗室以及及你應(yīng)接接受對你你的測量量、檢驗驗和實驗驗設(shè)備要要做或已已做校準(zhǔn)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)據(jù)的益處處的原因因.第九版：：1999年2月63測量不確確定度根據(jù)測量量系統(tǒng)分分析而作作出的決決定包括括:使用現(xiàn)有有的系統(tǒng)統(tǒng),同同時考慮慮它的測測量不確確定度.改進系統(tǒng)統(tǒng)以控制制產(chǎn)生變變差的因因子.考慮其他具具有更高級級別的分辨辨率和能力力的測量系系統(tǒng)(這通常會花花更多的資資金但你的的MSA數(shù)據(jù)將將幫助你確確定并證實實適當(dāng)?shù)馁Y資源.)第九版：1999年年2月64第七章偏倚、線性性和穩(wěn)定性性第九版：1999年年2月65準(zhǔn)確度和精精密度量化：準(zhǔn)確度以偏倚評估估ISO和ASTM使使用的準(zhǔn)確度包括偏倚和重復(fù)性精密度以重復(fù)性和和再現(xiàn)性評評估第九版：1999年年2月66準(zhǔn)確度和精精密度范例例量具A量具B量具CA具有最最佳準(zhǔn)確度度B具有最最佳精密度度C的準(zhǔn)確確度好于B比較A和C的表現(xiàn)量具A的的均值量具B的的均值量具C的的均值第九版：1999年年2月67偏倚測量的觀測均值與基準(zhǔn)值之差。基準(zhǔn)值，也也稱為可接接受的基準(zhǔn)準(zhǔn)值或標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值，用作作測量值的的認可基準(zhǔn)準(zhǔn)。基準(zhǔn)值可以以通過更高高級別的測測量設(shè)備進進行測量而而獲得的測測量均值來來確定。第九版：1999年年2月68偏倚范例至為A的偏倚至為B的偏倚至為C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的均值第九版：1999年年2月69量具偏倚的的工作指南南1.用標(biāo)準(zhǔn)值或或高等級量量具，如完完全尺寸檢檢驗設(shè)備，，獲得可接接受基準(zhǔn)值2.用測量室或或完全尺寸寸檢驗設(shè)備備3.由同一評價價人對同一一零件作至至少10次次測量4.相對基準(zhǔn)值值作直方圖圖，以判斷斷是否存在在特殊原因因5.計算：讀數(shù)的均值值偏倚=觀觀測值均值值-基準(zhǔn)值值公式P74第九版：1999年年2月70為何做量具具偏倚分析析從比例上講講，不會象象GR&R那么大，，但有助于于量化準(zhǔn)確確度用于同一量量具的穩(wěn)定定性和線性性進一步分分析可接受基準(zhǔn)準(zhǔn)值應(yīng)與其其它統(tǒng)計特特性評估相相同和以后其他他評價人作作GR&R分析時，，作讀數(shù)比比較第九版：1999年年2月71量具偏倚大大的原因儀器需要校校準(zhǔn)儀器、設(shè)備備或夾緊裝裝置的磨損損磨損或損壞壞的基準(zhǔn)，，基準(zhǔn)值有有誤校準(zhǔn)不當(dāng)或或調(diào)整基準(zhǔn)準(zhǔn)的使用不不當(dāng)儀器質(zhì)量差差—設(shè)計或或一致性不不好線性誤差使用錯誤的的量具不同的測量量方法—設(shè)設(shè)置、安裝裝、夾緊、、技術(shù)測量錯誤的的特性變形環(huán)境在常量上出出錯其他第九版：1999年年2月72偏倚范例觀測次數(shù)外徑觀測值值Bias15.8-0.225.7-0.335.9-0.145.9-0.156.00.066.10.176.00.086.10.196.40.4106.30.3116.00.0126.10.1136.20.2145.6-0.4156.00.0均值(X-bar)=6.0067偏倚=觀測測均值-基準(zhǔn)值值=6.0067-6.0=0.0067標(biāo)準(zhǔn)偏差=(6.4-5.6)/3.553=0.22514均值的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)偏差==0.22514/(sqrt15)=0.05813t=0.0067/0.05813=0.115395%置信信區(qū)間：-1.1185<0<0.1319結(jié)論：偏倚倚是可以接接受的，同同時假定實實際使用不不會導(dǎo)致附加變差源源同一作業(yè)員員對一個軸軸的外徑作作了15次次測量，數(shù)數(shù)據(jù)如下：：,基準(zhǔn)值值為6.0，是一個個基準(zhǔn)值，，即假定產(chǎn)產(chǎn)品與原樣樣一致。估估計偏倚：：第九版：1999年年2月73線性在量具預(yù)期期的工作范范圍內(nèi)偏倚倚值的差值值第九版：1999年年2月74量具的線性性量具的線性性可以通過過對量具預(yù)預(yù)期的工作作范圍內(nèi)的的偏倚分析析而確定至少要作二二次分析，，在量具量量程范圍的的下限和上上限各一次次量具量程范范圍的中部部也應(yīng)考慮慮第九版：1999年年2月75量具線性分分析量具線性工工作指南1.選擇可在測測量系統(tǒng)不不同工作范范圍作測量量的5-8個零件2.用完全尺寸寸檢驗設(shè)備備確定每個個零件的基基準(zhǔn)值3.由一個評價價人和同一一量具測量量所有零件件4.每個零件重重復(fù)m≥10次測量量5.結(jié)果分析——作圖法（（參見偏倚倚分析）第九版：1999年年2月76量具線性分分析量具線性工工作指南(續(xù))6.計算零件的的偏倚和偏偏倚均值。。7.將計算出的的偏倚由小小到大排序序8.以偏倚均值值(Y-軸軸)對基準(zhǔn)準(zhǔn)值(X軸軸)建立散散點圖第九版：1999年年2月77量具線性分分析量具線性工工作指南(續(xù))9.線性由這些些點的最佳佳擬合直線線的斜率確確定。一般般說來，斜斜率越小表表示線性越越好10.計算量具的的線性指數(shù)數(shù)第九版：1999年年2月78線性圖析第九版：1999年年2月79分析線性--如果測測量系統(tǒng)存存在線性問問題，需要要通過調(diào)整整軟件、硬硬件或者同同時調(diào)整兩兩者，再校校準(zhǔn)以達到到0偏倚。。--如果在在測量范圍圍內(nèi)偏倚不不能被調(diào)整整到0，只只要測量系系統(tǒng)保持穩(wěn)穩(wěn)定，仍可可以用于產(chǎn)產(chǎn)品/過程程控制，但但不能進行行分析。第九版：1999年年2月80線性誤差的的原因儀器需要校校準(zhǔn)，需要要減少校準(zhǔn)準(zhǔn)時間間隔隔儀器、設(shè)備備或夾緊裝裝置磨損缺乏維護磨損或損壞壞的基準(zhǔn)，，基準(zhǔn)出現(xiàn)現(xiàn)誤差量具的工作作范圍的上上限和下限限未經(jīng)正確確的校準(zhǔn)儀器質(zhì)量差差—設(shè)計或或一致性不不好儀器設(shè)計或或方法缺乏乏穩(wěn)健性應(yīng)用錯誤的的量具不同的測量量方法—設(shè)設(shè)置、安裝裝、夾緊、、技術(shù)測量錯誤的的特性變形環(huán)境在常量上出出錯其他第九版：1999年年2月81穩(wěn)定性穩(wěn)定性(或或漂移)是是指一個測測量系統(tǒng)在在某一持續(xù)時時間(指幾天而而不是幾小小時)獲得得的對同一基準(zhǔn)或零件件的一個單一特性的測量量值總變差差。或者：偏倚倚隨時間的的變化第九版：1999年年2月82穩(wěn)定性范例例量具A的第第一次均值值量具A的第第二次均值值至為為A的穩(wěn)定性性第九版：1999年年2月83穩(wěn)定性穩(wěn)定性是測測量系統(tǒng)對對給定零件件或標(biāo)準(zhǔn)零零件在不同同時間的偏倚的總變差當(dāng)同時有多多個測量系系統(tǒng)介入時時，偏倚最最小的那個個系統(tǒng)被認認為是“穩(wěn)穩(wěn)定”的系系統(tǒng)第九版：1999年年2月84量具的穩(wěn)定定性一般沒有R&R問題題大有助于確定定校準(zhǔn)周期期當(dāng)多個系統(tǒng)統(tǒng)精確測量量同一標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)件并隨時時間變化有有顯著的變變差時，有有助于確定定最穩(wěn)定的的測量系統(tǒng)統(tǒng)應(yīng)對測試跟跟蹤并圖表表化(或至至少在量具具記錄中記記錄實際讀讀數(shù)和其它它相關(guān)數(shù)據(jù)據(jù))第九版：1999年年2月85對量具穩(wěn)定定性的影響響長時間的不不用或間歇歇使用二次穩(wěn)定性性試驗的測測量數(shù)很大大或很小環(huán)境或系統(tǒng)統(tǒng)變化，例例如：濕度度，氣壓與統(tǒng)計穩(wěn)定定性相混淆淆的其它因因子，如預(yù)預(yù)熱效應(yīng)、、磨損度、、缺乏維護護、作業(yè)員員或?qū)嶒炄巳藛T缺乏培培訓(xùn)等第九版：1999年年2月86量具穩(wěn)定性性錯誤的原原因儀器需要校校準(zhǔn)，需要要減少校準(zhǔn)準(zhǔn)時間間隔隔儀器、設(shè)備備或夾緊裝裝置磨損正常老化或或退化缺乏維護磨損或損壞壞的基準(zhǔn)，，基準(zhǔn)出現(xiàn)現(xiàn)誤差量具校準(zhǔn)不不當(dāng)或調(diào)整整基準(zhǔn)的使使用不當(dāng)儀器質(zhì)量差差—設(shè)計或或一致性不不好儀器設(shè)計或或方法缺乏乏穩(wěn)健性不同的測量量方法—設(shè)設(shè)置、安裝裝、夾緊、、技術(shù)變形環(huán)境變化——溫度、濕濕度、振動動、清潔度度在常量上出出錯其他第九版：1999年年2月87量具穩(wěn)定性性分析量具穩(wěn)定性性工作指南南1.使用在偏倚倚和線性分分析中作為為樣件的基基準(zhǔn)/標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)件在保護環(huán)境境下恰當(dāng)?shù)氐乇４嫠鼈儌?產(chǎn)品的的生命期內(nèi)內(nèi))給它們標(biāo)上上名稱和號號碼以便于于追溯和進進一步研究究，包括低低、中、高高極差值的的樣本2.定期（天、、周）對標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)件作3至5次測測量(根據(jù)據(jù)測量系統(tǒng)統(tǒng)的具體情情況而定)第九版：1999年年2月88量具穩(wěn)定性性分析量具穩(wěn)定性性工作指南南(續(xù))3.把數(shù)據(jù)在均均值和極差差圖或均值值和標(biāo)準(zhǔn)差差圖標(biāo)出注：要求對對每個標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)件按過程程或規(guī)范容容限做一個個圖4.根據(jù)通常的的SPC要要求作評估估（穩(wěn)定？？）5.將測量標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)差與過程程變差相比比較，以確確定適用性性第九版：1999年年2月89對穩(wěn)定性圖圖的分析如果穩(wěn)定性性有問題時時，均值和和極差圖會會出現(xiàn)漂移移或非控制制狀態(tài)均值圖出現(xiàn)現(xiàn)非控制狀狀態(tài)時，表表明測量系系統(tǒng)測量不不正確，檢查：偏倚改變了了--確確定原因并并改正如果原因是是磨損--重復(fù)復(fù)校準(zhǔn)、維維修-不必計算算測量系統(tǒng)統(tǒng)穩(wěn)定性數(shù)數(shù)值--通過減減少系統(tǒng)變變差來改善善穩(wěn)定性第九版：1999年年2月90第八章量具R&R分析第九版：1999年年2月91GR&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)變差差的寬度或或分布偏倚、穩(wěn)定定性和線性性用于對測測量系統(tǒng)變變差作定位位第九版：1999年年2月92重復(fù)性同一評鑒人員用同一測量儀器器測量多次測量量同一零件的同一特性所所獲得的測量量變差第九版：1999年2月月93重復(fù)性范例量具A量具B量具C量具A的均值量具B的均值量具C的均值第九版：1999年2月月94再現(xiàn)性不同評價人員用同一測量儀器器測量同一零件的同一特性所所獲得的測量量平均值的變變差第九版：1999年2月月95再現(xiàn)性范例至為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的均值第九版：1999年2月月96量具R&R分分析量具R&R工工作指南1.在測量系統(tǒng)使使用者中選出出2-3個評評價人2.抽取10個零零件，以此代代表實際或期期望的過程變變差3.把零零件件從從1至至10編編號號，，但但號號碼碼不不為為被被評評價價人人所所見見4.如果果測測量量程程序序文文件件中中有有規(guī)規(guī)定定，，則則對對量量具具作作校校準(zhǔn)準(zhǔn)第九九版版：：1999年年2月月97量具具R&R分分析析量具具R&R工工作作指指南南(續(xù)續(xù))5.由評評價價員員A隨隨機機地地對對10個個零零件件作作測測量量，，由由一一個個觀觀察察員員記記錄錄測測量量結(jié)結(jié)果果6.由其其他他評評價價員員重重復(fù)復(fù)第第5步步，，隱隱藏藏其其他他評評鑒鑒員員所所獲獲得得的的讀讀數(shù)數(shù)7.重復(fù)復(fù)第第5和和第第6步步，，用用不不同同的的隨隨機機組組合合測測量量8.對每每個個評評鑒鑒員員的的讀讀數(shù)數(shù)計計算算均均值值和和極極差差第九九版版：：1999年年2月月98量具具R&R分分析析量具具R&R工工作作指指南南(續(xù)續(xù))9.用所所附附GR&R報報告告表表，，記記錄錄零零件件均均值值和和極極差差均均值值10.計算算表表示示設(shè)設(shè)備備變變差差的的重重復(fù)復(fù)性性11.計算算表表示示評評鑒鑒人人員員變變差差的的再再現(xiàn)現(xiàn)性性12.計算算GR&R并并轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換成成百百分分比比13.計算算零零件件變變差差并并轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換為為百百分分比比14.計算算總總變變差差第九九版版：：1999年年2月月99GR&R分分析析第二二版版和和第第三三版版都都介介紹紹了了三三種種方方法法：：---極極差法---均均值極差差法---ANOVE法（（方差分分析法））MSA3rd有比較明明顯地推推薦ANOVE法的意意圖。采用何種種方法取取決與測測量系統(tǒng)統(tǒng)的目的的和顧客客要求！！第九版：：1999年2月100GR&R方差差分析法法分析號#:1分分析日期期:___________量具#:________________量量具描述述:________________量具類別別:3Comment:SpecialStudy分析描述述:3個評評價人;10個零零件;3試試驗變差來源源評估變差差總變差%貢獻%重復(fù)性(EV)7.8289.140.8再現(xiàn)性(AV)8.575710.011.0量具R&R(R&R)11.61113.561.8零件間變變差(PV)84.84399.0898.2總變差(TV)85.634注:%重重復(fù)性性的總變變差=(EV/TV)x100%重復(fù)復(fù)的貢獻獻份額=(EV/TV)2x100%R&R貢獻獻份額是是1.8%,儀儀器貢獻獻份額0.8%ANOVA范范例第九版：：1999年2月101R&R重復(fù)性--同一評鑒人員員用同一測量量儀器測量多次次測量同一零件件的同一特特性所獲獲得的測測量變差差。做極差圖圖再現(xiàn)性--不同評價人員員用同一測量量儀器測量做均值圖第九版：：1999年2月102極差圖范范例2個評價價人,3次實驗驗，5個個零件UCL=0.055R=0.024LCL=01234512345評價人A評價人B第九版：：1999年2月103極差圖結(jié)結(jié)論對于兩個個評價人人,所有有的點都都在控制制限制內(nèi)內(nèi),因此此，評價價人沒有有區(qū)別如果其中中一個評評價人的的測量值值超出控控制限制制，那么么結(jié)論是是他的方方法與另另外一個個不同如果兩個個評價人人都有一一些點超超出控制制限制，，那么結(jié)結(jié)論是測測量系統(tǒng)統(tǒng)對評價價人的技技術(shù)敏感感，需要要改進以以獲得有有用的數(shù)數(shù)據(jù)第九版：：1999年2月104均值圖范范例2名評價價人;4次試試驗;5個個零件parts3.101234512345評價人A評價人B3.11LCL=3.15.43.15X=3.1715UCL=3.1893.20第九版：：1999年2月105極差圖結(jié)論在這次分析中中，10個點點中的4個超超出控制限制制因為這少于總總點數(shù)的一半半，結(jié)論是測測量系統(tǒng)不足足以檢查出零零件間變差第九版：1999年2月月106練習(xí)6GR&R圖析析第九版：1999年2月月107GR&R可接接受指南可接受的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)根據(jù)系統(tǒng)的的R&R(R&R%)的的評價值:_如果R&R%<10%,系統(tǒng)可接接受;_如果10%<R&R%<30%,根據(jù)應(yīng)用用的重要程度度、量具成本本、修理成本本，系統(tǒng)可能能被接受--R&R%>30%,系統(tǒng)需要要做改進第九版：1999年2月月108R&R的應(yīng)用用當(dāng)重復(fù)性比再再現(xiàn)性大時:--量具需要要維修--量具應(yīng)重重新設(shè)計來提提高剛度--改進量具具的加緊和定定位點--存在過大大的零件內(nèi)變變差第九版：1999年2月月109R&R的應(yīng)用用當(dāng)再現(xiàn)性比重重復(fù)性大時:--評價人需需要更好的使使用量具的培培訓(xùn)--需要更好好的操作定義義--量具上的的刻度不清楚楚--需要夾具具來提高使用用量具的一致致性第九版：1999年2月月110第九章計數(shù)型測量系系統(tǒng)研究第九版：1999年2月月111計數(shù)型測量系系統(tǒng)一個計數(shù)型量量具:-將每個零件件與一個給定定的限制相比比較,如果滿滿足這個限制則接接受這個零件件-用于接受/拒收一組標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)件-不能指出一一個零件有多多好或多壞,只能指出這這個零件是接受或或拒受(通過過/不通過)第九版：1999年2月月112屬性量具工作作指南解析法（大樣樣法）：--對于計數(shù)型量量具，用量具具特性曲線(GPC)的概念來進行行測量系統(tǒng)分分析，用于評評價量具的重重復(fù)性和偏倚倚。--這種量具具研究可用于于單限值和雙雙限值量具。--對于雙限值量量具，假定誤誤差是線性一一致的，只需需檢查一個界界限線性。第九版：1999年2月月113屬性量具工作作指南一般地，計數(shù)數(shù)型量具研究究包括獲得多多個被選零件件的基準(zhǔn)值。。這些零件經(jīng)經(jīng)過多次(m)評價，連同接接受總次數(shù)(a)，逐個零件地地記錄，從這這些結(jié)果就能能估計重復(fù)性性和偏倚。第九版：1999年2月月114屬性量具工作作指南第一步驟選取零件。最最根本的是已已知研究中所所用零件的基基準(zhǔn)值。應(yīng)盡盡可能按實際際情況等間隔隔選取八個零零件，其最大大和最小值應(yīng)應(yīng)代表該過程程范圍八個零件必須須用量具測量量m=20,并記錄接受受的次數(shù)(a)。第二步驟對于整個研究究，最小的零零件必須a=0，最大的零件件a=20，記錄接受的的次數(shù)(a)。其余1≤a≤19。如果不滿足足這些準(zhǔn)則，，必須用量具具測量更多的的已知其基準(zhǔn)準(zhǔn)值的零件(X)。直到滿足上上述條件。如果最小值零零件的a≠0，那么選取越越來越小的零零件所評價直直至a=0如果，最大值值零件的a≠20,那么選取越來來越大的零件件并評價直至至a=20。如果六個零件件不滿足1≤a≤19，在全范圍內(nèi)內(nèi)的選取點選選取額外零件件，這些點可可選在量具研研究已測量的的零件測量中中間點。第九版：1999年2月月115屬性量具工作作指南第九版：1999年2月月116自動測試系統(tǒng)統(tǒng)在APQP期期間提出—最最重要的-測量系統(tǒng)指指明的軟件-控制限、范范圍、目標(biāo)和和界限的確定定-調(diào)整時間，，設(shè)備、機器器和環(huán)境因子子的啟動和停停止時間的補償確定所需的分分辨力級別和和過程控制計計劃為IC過程選選擇一套適當(dāng)當(dāng)?shù)拿x值第九版：1999年2月月117自動測試系統(tǒng)統(tǒng)為了過程控制制，指明產(chǎn)品品參數(shù)變化范范圍，如2.9-3.9或3.8-4.0，對測量/測試試系統(tǒng)做偏倚倚、線性和GR&R分析析使用設(shè)備的能能力去讀出變變化的數(shù)據(jù)或或至少存儲起起來以在需要要時再恢復(fù)對每個變量和和/或指定范范圍做分析并并改進第九版：1999年2月月118自動測試系統(tǒng)統(tǒng)試驗設(shè)定--優(yōu)化測量量窗口延時和和測量窗口長長度.--認真計劃劃試驗順序.--不能對試試驗夾具或基基座單獨做做做MSA，必必須把它們作作為系統(tǒng)的一一部分來做做.--做分析析時要考慮慮所有的正常變量量，在做實實驗的地方方，由指派的人人員去啟動動和運行它它們.第九版：1999年年2月119第十章總結(jié)結(jié)第九版：1999年年2月120MSA定義義MSA–測量系統(tǒng)統(tǒng)分析—用用于分析測測量系統(tǒng)對對量化測量值的影影響變差–由人、材材料、方法法、儀器和和/或環(huán)境境引起分辨力–測量系統(tǒng)統(tǒng)探測被測測值最小變變化的能力力準(zhǔn)確度–測量值對對照已知標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值的絕絕對正確程程度第九版：1999年年2月121MSA定定義精密度–測量系系統(tǒng)產(chǎn)生或或復(fù)制讀數(shù)數(shù)的能力偏倚倚–觀觀測測均均值值和和基基準(zhǔn)準(zhǔn)之之間間的的差差別別穩(wěn)定定性性-沒沒有有特特殊殊原原因因變變差差(也也稱稱為為漂漂移移)的的統(tǒng)統(tǒng)計計控控制制狀狀態(tài)態(tài)，，是是測測量量系系統(tǒng)統(tǒng)在在