MSA測(cè)量系統(tǒng)分析參考手冊(cè)模板

MSA測(cè)量系統(tǒng)分析參考手冊(cè)模板資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系改正或者刪除。 內(nèi)部資料嚴(yán)禁翻印測(cè)量系統(tǒng)分析參考手冊(cè)第三版1990年2月第一版1995年2月第一版;1998年6月第二次印刷3月第三版?1990?1995?權(quán)由戴姆勒克萊斯勒、福特和通用汽車公司所有前言本參考手冊(cè)是在美國(guó)質(zhì)量協(xié)會(huì)(ASQ)及汽車工業(yè)行動(dòng)集團(tuán)(AIAG)主持下,由戴姆勒克萊斯勒、福特和通用汽車公司供方質(zhì)量要求特別工作組認(rèn)可的測(cè)量系統(tǒng)分析(MSA)工作組編寫,負(fù)責(zé)第三版的工作組成員是DavidBenham(戴姆勒克萊斯勒)、MichaelDown(通用)、PeterCvetkovski(福特),以及GregoryGruska(第三代公司)、TrippMartin(FM公司)、以及SteveStahley(SRS技術(shù)服務(wù))。過去,克萊斯勒、福特和通用汽車公司各有其用于保證供方產(chǎn)品一致性的指南和格式。這些指南的差異導(dǎo)致了對(duì)供方資源的額外要求。為了改進(jìn)這種狀況,特別工作組被特許將克萊斯勒、福特和通用汽車公司所使用的參考手冊(cè)、程序、報(bào)告格式有及技術(shù)術(shù)語進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。因此,克萊斯勒、福特和通用汽車公司同意在1990年編寫并以經(jīng)過AIAG分發(fā)MSA手冊(cè)。第一版發(fā)行后,供方反應(yīng)良好,并根據(jù)實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),提出了一些修改建議,這些建議都已納入第二版和第三版。由克萊斯勒、福特和通用汽車公司批準(zhǔn)并承認(rèn)的本手冊(cè)是QS-9000的補(bǔ)充參考文件。本手冊(cè)對(duì)測(cè)量系統(tǒng)分析進(jìn)行了介紹,它并不限制與特殊生產(chǎn)過程或特殊商品相適應(yīng)的分析方法的發(fā)展。盡管這些指南非覆蓋測(cè)量系統(tǒng)一般出現(xiàn)的情況,但可能還有一些問題沒有考慮到。這些問題應(yīng)直接向顧客的供方質(zhì)量質(zhì)量保證(SQA)部門提出。如果不知如何與有關(guān)的SQA部門聯(lián)系,在顧客采購(gòu)部的采購(gòu)員能夠提供幫助。MSA工作組衷心感謝:戴姆勒克萊斯勒汽車公司副總裁TomSidlik、福特汽車公司CarlosMazzorin,以及通用汽車公司BoAndersson的指導(dǎo)和承諾;感謝AIAG在編寫、出版、分發(fā)手冊(cè)中提供的幫助;感謝特別工作組負(fù)責(zé)人HankGryn(戴姆勒克萊斯勒)、RussHopkins(福特)、JoeBransky(通用),JackieParkhurst(通用(作為代表與ASQ及美國(guó)試驗(yàn)與材料協(xié)會(huì)(國(guó)際ASTM)的聯(lián)系。編寫這本手冊(cè)以滿足汽車工業(yè)界的特殊需要。 戴姆勒克萊斯勒、福特和通用汽車公司于后取得了本手冊(cè)的版權(quán)和所有權(quán)。如果需要,可向AIAG訂購(gòu)更多的本手冊(cè),和/或在得到AIAG的許可下,復(fù)制本手冊(cè)的部分內(nèi)容,在各供方組織內(nèi)使用。(AIAG聯(lián)系電話:248-358-3570)。3月MSA第三版快速指南測(cè)量系統(tǒng)類型MSA方法章基本計(jì)量型級(jí)差,均值和極差,方差分析(ANOVA),偏倚,線性,控制圖三基本計(jì)數(shù)型信號(hào)探測(cè),假設(shè)試驗(yàn)分析四不可重復(fù)(例如,破壞試驗(yàn))控制圖三、四復(fù)雜計(jì)量型極差,均值和極差,ANOVA,偏倚,線性,控制圖三、四多重系統(tǒng),量具或試驗(yàn)臺(tái)控制圖,方差分析(ANOVA),回歸分析三、四連續(xù)過程控制圖三其它情況替代法五其它WhitePapers可在http://www.,/publications/quality/msa3.html中查到注:關(guān)于GRR標(biāo)準(zhǔn)差的使用 傳統(tǒng)上,慣例是用99%的分布代表測(cè)量誤差的”全”分布,由系數(shù)5.15表示(此處,σGRR乘以5.15用來表示全分布的99%)。99.73%的范圍由系數(shù)6表示,是±3σ并代表”正態(tài)”曲線的全分布。如果讀者選擇提高全部測(cè)量變差的覆蓋水平或分布至99.73%,在計(jì)算中請(qǐng)使用系數(shù)6代替5.15。在等式完整和結(jié)果計(jì)算中了解使用哪個(gè)系數(shù)是關(guān)鍵的。如果在測(cè)量系統(tǒng)變差和公差之間進(jìn)行比較,這一點(diǎn)特別重要。目錄 第一章通用測(cè)量系統(tǒng)指南 1第一章一第一節(jié) 2引言、目的和術(shù)語 2 測(cè)量數(shù)據(jù)的質(zhì)量 2目的 3術(shù)語 3 術(shù)語總結(jié) 4 真值 9第一章—第二節(jié) 10測(cè)量過程 10 測(cè)量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性 11 變差來源 13測(cè)量系統(tǒng)變異性的影響 15對(duì)決策的影響 15對(duì)產(chǎn)品決策的影響 16對(duì)過程決策的影響 17新過程的接受 18過程設(shè)定/控制(漏斗實(shí)驗(yàn)) 20第一章—第三節(jié) 22測(cè)量戰(zhàn)略和策劃 22 復(fù)雜性 22 確定測(cè)量過程的目的 22 測(cè)量壽命周期 23 測(cè)量過程設(shè)計(jì)選擇的準(zhǔn)則 23 研究不同測(cè)量過程方法 24 開發(fā)和設(shè)計(jì)概念以及建議 24第一章—第四節(jié) 25測(cè)量資源的開發(fā) 25 基準(zhǔn)協(xié)調(diào) 26 先決條件和假設(shè) 26量具來源選擇過程 27 詳細(xì)的工程概念 27 預(yù)防性維護(hù)的考慮 27 規(guī)范 28 評(píng)估報(bào)價(jià) 28 可交付的文件 29 在供應(yīng)商處的資格 30 裝運(yùn) 31 在顧客處的資格 31 文件交付 31 測(cè)量系統(tǒng)開發(fā)檢查表的建議要素 33第一章—第五節(jié) 37測(cè)量問題 37 測(cè)量系統(tǒng)變差的類型 37 定義及潛在的變差源 38 測(cè)量過程變差 45 位置變差 45 寬度變差 49 測(cè)量系統(tǒng)變差 53 注釋 55第一章—第六節(jié) 57 測(cè)量不確定度 57 總則 57 測(cè)量的不確定度和MSA(測(cè)量系統(tǒng)分析) 57 測(cè)量的溯源性 58 ISO表述測(cè)量中不確定度的指南 58第一章—第七節(jié) 59 測(cè)量問題分析 59第二章測(cè)量系統(tǒng)評(píng)定的通用概念 61第二章—第一節(jié) 62 引言 62第二章—第二節(jié) 63 選擇/制定試驗(yàn)程序 63第二章—第三節(jié) 65 測(cè)量系統(tǒng)研究的準(zhǔn)備 65第二章—第四節(jié) 68 結(jié)果分析 68第三章-簡(jiǎn)單測(cè)量推薦的實(shí)踐 69第三章-第一節(jié) 70 試驗(yàn)程序示例 70第三章-第二節(jié) 71 計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)研究-指南 71 確定穩(wěn)定性的指南 71 確定偏倚的指南-獨(dú)立樣本法 73 確定偏倚的指南-控制圖樣本法 76 確定線性的指南 78 確定重復(fù)性和再現(xiàn)性的指南 84極差法 85均值極差法 86 均值圖 89 極差圖 90 鏈圖 91 散點(diǎn)圖 92 振蕩圖 93 誤差圖 93 歸一化直方圖 94 均值—基準(zhǔn)值圖 95 比較圖 96 數(shù)值的計(jì)算 97 數(shù)據(jù)結(jié)果的分析 101 方差分析法(ANOVA) 103 隨機(jī)化及和統(tǒng)計(jì)獨(dú)立性 103第三章-第三節(jié) 109 計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)研究 109 風(fēng)險(xiǎn)分析法 109 解析法 119第四章-復(fù)雜測(cè)量系統(tǒng)實(shí)踐 126第四章-第一節(jié) 127 復(fù)雜的或非重復(fù)的測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)踐 127第四章-第二節(jié) 129 穩(wěn)定性研究 129 S1:單個(gè)零件,每個(gè)循環(huán)單一測(cè)量 129 S2:n≥3個(gè)零件,每循環(huán)單一測(cè)量 130 S3:從穩(wěn)定過程中大量取樣 132 S4:分割樣本(通用),每循環(huán)單一樣本 133 S5:試驗(yàn)臺(tái) 133第四章-第三節(jié) 135 變異性研究 135 V1:標(biāo)準(zhǔn)GRR研究 135 V2:p≥2臺(tái)儀器的多重讀數(shù) 135 V3:平分樣本(m=2) 136 V4:分割樣本(通用), 136 V5:與V1一樣用于穩(wěn)定化的零件 137 V6:時(shí)間序列分析 137 V7:線性分析 138 V8:特性(性能)隨時(shí)間的衰變 138 V9—V2:同時(shí)用于多重讀數(shù)和P≥3臺(tái)儀器 138第五章-其它測(cè)量概念 139第五章-第一節(jié) 140 量化過度的零件內(nèi)變差的影響 140第五章-第二節(jié) 141 均值極差法-附加處理 141第五章–第三節(jié) 148 量具性能曲線 148第五章–第四節(jié) 154 經(jīng)過多次讀數(shù)減少變差 154第五章–第五節(jié) 156 GRR的合并標(biāo)準(zhǔn)偏差法 156附錄 164附錄A 165 方差分析概念 165附錄B 170 GRR對(duì)能力指數(shù)Cp的影響 170 公式 170 分析 170 圖形分析 170附錄C 173 d2*表 173附錄D 174 量具R(重復(fù)性)的研究 174附錄E 175 使用誤差修正術(shù)語替代PV計(jì)算 175附錄F 176 P．I．S．M．O．E．A誤差模型 176術(shù)語 179樣表 184M．S．A手冊(cè)用戶反饋過程 187表格目錄序號(hào)題目頁碼控制原理和驅(qū)動(dòng)興趣點(diǎn) 15偏倚研究數(shù)據(jù) 75偏倚研究–偏倚研究的分析 76偏倚研究-偏聽偏信倚的穩(wěn)定性研究分析 78線性研究數(shù)據(jù) 81線性研究-中間結(jié)果 92量具研究(極差法) 85方差(ANOVA)表 106方差分析%變差和貢獻(xiàn) 106ANOVA法和均值極差法的比較 107ANOVA法報(bào)告 107計(jì)數(shù)型研究數(shù)據(jù)表 111測(cè)量系統(tǒng)示例 127基于測(cè)量系統(tǒng)形式的方法 128合并標(biāo)準(zhǔn)偏差分析數(shù)據(jù)表 160方差分量的估算 1655.15σ分布 166方差分析(ANOVA) 167ANOVA結(jié)果列表(零件a&b) 168觀測(cè)和實(shí)際Cp的對(duì)比 172插圖目錄序號(hào)題目頁碼長(zhǎng)度測(cè)量溯源鏈的示例 8測(cè)量系統(tǒng)變異性–因果圖 14不同標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系 40分辨力 41過程分布的分組數(shù)量(ndc)對(duì)控制和分析活動(dòng)的影響 42過程控制圖 44測(cè)量過程變差的特性 45偏倚和重復(fù)性的關(guān)系 56穩(wěn)定性的控制圖分析 72偏倚研究–偏倚研究直方圖 75線性研究–作圖分析 82量具重復(fù)性和再現(xiàn)性數(shù)據(jù)收集表 88均值圖–”層疊的” 89均值圖–”不層疊的” 90極差圖–”層疊的” 91極差圖–”不層疊的” 91零件鏈圖 92散點(diǎn)圖 92振蕩圖 93誤差圖 94歸一化直方圖 95均值-基準(zhǔn)值圖 96比較圖 96完整的GR&R數(shù)據(jù)收集表 99GR&R報(bào)告 100交互作用 105殘留圖 105過程舉例 110灰色區(qū)域與測(cè)量系統(tǒng)有聯(lián)系 110具有Pp=Ppk=1.33的過程 116繪制在正態(tài)概率紙上的計(jì)數(shù)型量具性能曲線 124計(jì)數(shù)型量具性能曲線 125(33a&b)測(cè)量評(píng)價(jià)控制圖 144&145(34a&b)評(píng)價(jià)測(cè)量過程的控制圖法的計(jì)算 146&147無誤差的量具性能曲線 151量具性能曲線–示例 152繪制在正態(tài)概率紙上的量具性能曲線 153(38a,b&c)合成標(biāo)準(zhǔn)偏差研究圖形分析 159,162,163觀測(cè)的與實(shí)際的Cp(基于過程) 171觀測(cè)Cp與實(shí)際Cp(基于公差) 172致謝 本手冊(cè)是集體勞動(dòng)的結(jié)晶。其中下面一些人士貢獻(xiàn)了大量的時(shí)間和做出了很大努力。 ASQ及AIAG貢獻(xiàn)了時(shí)間和設(shè)施,為本手冊(cè)的編寫提供了幫助。ASQ汽車部的代表GreyGruska、修訂工作組的前組長(zhǎng)JohnKatona一直是編寫及出版本手冊(cè)的主要貢獻(xiàn)者。 本手冊(cè)第三章的技術(shù)部分是在BarneyFlynn的指導(dǎo)和促進(jìn)下,由雪佛萊產(chǎn)品質(zhì)量保證部的KazemMirkhani首先調(diào)研并編寫的。計(jì)量型量具研究是依據(jù)GeneralElectric(1962SQC會(huì)刊),把這些概念擴(kuò)展到計(jì)數(shù)型研究和量具性能曲線中。這些技術(shù)由BillWiechec在1978年6月進(jìn)行了總結(jié)和編輯,出版了雪佛萊的”測(cè)量系統(tǒng)分析”一書。 在后來的幾年里,本手冊(cè)又增補(bǔ)了新內(nèi)容。特別是Oldsmobile的SherylHansen和RayBenneR編寫了ANOVA法和置信區(qū)間的內(nèi)容。八十年代,雪佛萊的LarryMarruffo和JohnLazur修改了雪佛萊手冊(cè)。JohnLazur和KazemMirkhani提出了新的測(cè)量系統(tǒng)章節(jié)并強(qiáng)化了一些概念,如穩(wěn)定性、線性和方差(ANOVA)。EDS的JothiShanker為供方開發(fā)人員進(jìn)一步修改工作做了準(zhǔn)備。最新的修改包括增加零件內(nèi)變差的標(biāo)識(shí)與鑒定概念,馬對(duì)統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定性做了更全面的描述。這兩處修改由通用汽車公司統(tǒng)計(jì)評(píng)審委員會(huì)完成。 最新的改進(jìn)是:更新格式,以符合現(xiàn)行QS-9000文件要求;更清楚,更多的示例,使本手冊(cè)用戶使用方便;討論測(cè)量不確定度的概念,增加在原手冊(cè)編寫中沒有包括的部分或不存在的內(nèi)容。這一改進(jìn)還包括測(cè)量系統(tǒng)壽命周期以及測(cè)量分析向與常見過程分析相同發(fā)展的概念。通用公司動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)部測(cè)量過程的一部分:策劃、使用或改進(jìn)手冊(cè),1993年4月28日印刷,包括在本次修訂中。 當(dāng)前重新編寫的小組由通用汽車公司的MikeDown主持,該小組由戴姆勒克萊斯勒公司的DavidBenham、福特汽車公司的PeterCvetkovski、ASQ汽車部的代表GregGruska、FM公司的TrippMartin、SRS技術(shù)服務(wù)的SteveStahley。來自Minitab的YanlingZuo、ASTM國(guó)際的NeilUllman和RockValley大學(xué)技術(shù)部的GordonSkattum同樣做出了重要貢獻(xiàn)。AIAG為本手冊(cè)的開發(fā)貢獻(xiàn)了時(shí)間和設(shè)施。 最后,分別代表通用、福特及克萊斯勒汽車公司的MSA工作組成員一致同意本文件內(nèi)容,她們的批準(zhǔn)簽名如下: MichaelH．DownDavid．BenhamPeterCvetkovski通用汽車公司戴姆勒克萊斯勒公司福特汽車公司第一章通用測(cè)量系統(tǒng)指南第一章－第一節(jié)引言、目的和術(shù)語測(cè)量數(shù)據(jù)的使用比以前更頻繁、更廣泛。例如,現(xiàn)在普引言 遍依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)來決定是否調(diào)整制造過程,把測(cè)量數(shù)據(jù)或由引言 它們計(jì)算出的一些統(tǒng)計(jì)量,與這一過程的統(tǒng)計(jì)控制限值相比 較,如果比較結(jié)果表明這一過程統(tǒng)計(jì)失控,那么要做某種調(diào) 整,否則,這一過程就允許運(yùn)行而勿須高干呀。測(cè)量數(shù)據(jù)另 一個(gè)用處是確定在兩個(gè)或更多變量之間是否存在重要關(guān)系。 例如,可能懷疑注塑料件上的一個(gè)關(guān)鍵尺寸和注射材料的溫 度有關(guān)。這種可能的關(guān)系能夠經(jīng)過采用所謂回歸分析的統(tǒng)計(jì) 方法來研究,即比較關(guān)鍵尺寸的測(cè)量值和注射材料的溫度測(cè) 量值探索象這類關(guān)系的研究,是戴明博士稱為分析研究的事例。一般,分析研究是增加對(duì)有關(guān)影響過程的各種原因的系統(tǒng)知識(shí)。各種分析研究是測(cè)量數(shù)據(jù)和最重要應(yīng)用之一,因?yàn)檫@些分析研究最終導(dǎo)致更好地理解各種過程。應(yīng)用以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的方法的收益,很大程度上決定于所用測(cè)量數(shù)據(jù)的質(zhì)量。如果測(cè)量數(shù)據(jù)質(zhì)量低,則這種方法的收益很可能低。類似地,測(cè)量數(shù)據(jù)質(zhì)量高,這一方法的收益也很可能高。為了確保應(yīng)用測(cè)量數(shù)據(jù)所得到的收益大于獲得它們所花的費(fèi)用,就必須把注意力集中在數(shù)據(jù)的質(zhì)量上。測(cè)量數(shù)據(jù)的質(zhì)量測(cè)量數(shù)據(jù)質(zhì)量由在穩(wěn)定條件下運(yùn)行的某一測(cè)量系統(tǒng)得到的多次測(cè)量結(jié)果的統(tǒng)計(jì)特性確定。例如,假定用在穩(wěn)定條件下運(yùn)行的某測(cè)量系統(tǒng),得到某一特性的多次測(cè)量數(shù)據(jù)。如果這些測(cè)量數(shù)據(jù)與這一特性的材料值都很”接近”,那么能夠說這些測(cè)量數(shù)據(jù)的質(zhì)量”高”,類似地,如果一些或全部測(cè)量數(shù)據(jù)”遠(yuǎn)離”標(biāo)準(zhǔn)值,那么能夠說這些數(shù)據(jù)的質(zhì)量”低”。表征數(shù)據(jù)質(zhì)量最通用的統(tǒng)計(jì)特性是測(cè)量系統(tǒng)的偏倚和方差。所謂偏倚的特性,是指數(shù)據(jù)相對(duì)基準(zhǔn)(標(biāo)準(zhǔn))值的位置,而所謂方差的特性,是指數(shù)據(jù)的分布。低質(zhì)量數(shù)據(jù)最一般的原因之一是數(shù)據(jù)變差太大。一組測(cè)量變差大多是由于測(cè)量系統(tǒng)和它的環(huán)境之間的交互作用造成的。例如,測(cè)量某容器內(nèi)流體的容積,使用的測(cè)量系統(tǒng)可能對(duì)它周圍的環(huán)境溫度敏感,在這種情況下,數(shù)據(jù)的變差可能由于其體積的變化或周圍溫度的變化,使得解釋這些數(shù)據(jù)很困難,因此這一測(cè)量系統(tǒng)是不理想的。目的術(shù)語術(shù)語不建立一套涉及通用統(tǒng)計(jì)特性和測(cè)量系統(tǒng)相關(guān)要素的術(shù)語,對(duì)測(cè)量系統(tǒng)分析的討論會(huì)使用權(quán)人迷惑和誤解。本節(jié)提供了本手冊(cè)中使用的這些術(shù)語。在本手冊(cè)使用以下術(shù)語: ● 測(cè)量定義為賦值(或數(shù))給具體事物以表示它們之間關(guān) 于特定性的關(guān)系。這個(gè)定義由Ｃ．Eisenhart(1963)首 次提出。賦值過程定義為測(cè)量過程,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)常見來特指用 在車間的裝置;包括經(jīng)過/不經(jīng)過裝置。 ● 測(cè)量系統(tǒng):是用來對(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)、操作、方法、夾具、軟件、人員、環(huán) 境和假設(shè)的集合;用來獲得測(cè)量結(jié)果的整個(gè)過程。 根據(jù)定義,一個(gè)測(cè)量過程能夠看成是一個(gè)制造過程,它 產(chǎn)生數(shù)值(數(shù)據(jù))作為輸出。這樣看待測(cè)量系統(tǒng)是有用 的,因?yàn)檫@能夠使用權(quán)我們運(yùn)用那些早已在統(tǒng)計(jì)過程控制領(lǐng)域證明了有效性的所有概念、原理和工具。術(shù)語總結(jié)1標(biāo)準(zhǔn)● 用于比較的可接受的基準(zhǔn) ● 用于接受的準(zhǔn)則 ● 已知數(shù)值,在表明的不確定度界限內(nèi),作為真值被 接受● 基準(zhǔn)值 一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是一個(gè)可操作的定義:由供應(yīng)商或顧客應(yīng)用時(shí),在昨天、今天和明天都具有同樣的含義,產(chǎn)生同樣的結(jié)果。 基本的設(shè)備 ● 分辨力、可讀性、分辨率 √ 別名:最小的讀數(shù)的單位、測(cè)量分辨率、刻度 限度或探測(cè)度 √ 由設(shè)計(jì)決定的固有特性 √ 測(cè)量或儀器輸出的最小刻度單位 √ 總是以測(cè)量單位報(bào)告 √ 1:10經(jīng)驗(yàn)法則 ● 有效分辨率 √ 對(duì)于一個(gè)特定的應(yīng)用,測(cè)量系統(tǒng)對(duì)過程變差的 靈敏性 √ 產(chǎn)生有用的測(cè)量輸出信號(hào)的最小輸入值 √ 總是以一個(gè)測(cè)量單位報(bào)告 ● 基準(zhǔn)值 √ 人為規(guī)定的可接受值 √ 需要一個(gè)可操作的定義 √ 作為真值的替代 ● 真值 √ 物品的實(shí)際值 √ 未知的和不可知的1見第一章第五節(jié)術(shù)語定義和討論 位置變差 ● 準(zhǔn)確度 √ ”接近”真值或可接受的基準(zhǔn)值 √ ASTM包括位置和寬度誤差的影響 ● 偏倚 √ 測(cè)量的觀測(cè)平均值和基準(zhǔn)值之間的差異 √ 測(cè)量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差分量 ● 穩(wěn)定性 √ 偏倚隨時(shí)間變化 √ 一個(gè)穩(wěn)定的測(cè)量過程是關(guān)于位置的統(tǒng)計(jì)受控 √ 別名:漂移 ● 線性 √ 整個(gè)正常操作范圍的偏倚改變 √ 整個(gè)操作規(guī)程范圍的多個(gè)而且獨(dú)立的偏倚誤 差的相互關(guān)系 √ 測(cè)量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差分量 寬度變差 ● 精密度2 √ 重復(fù)讀數(shù)彼此之間的”接近度” √ 測(cè)量系統(tǒng)的隨機(jī)誤差分量 ● 重復(fù)性 √ 由一位評(píng)價(jià)人多次使用一種測(cè)量?jī)x器,測(cè)量同 一零件的同一特性時(shí)獲得的測(cè)量變差 √ 在固定和規(guī)定的測(cè)量條件下連續(xù)(短期)試驗(yàn) 變差 √ 一般指E．Ｖ．-設(shè)備變差 √ 儀器(量具)的能力或潛能 √ 系統(tǒng)內(nèi)變差2在ASTM文件中,沒有測(cè)量系統(tǒng)的精密度這樣的說法;也就是說,精密度不能用單一數(shù)值表述。 ● 再現(xiàn)性 √ 由不同的評(píng)價(jià)人使用同一個(gè)量具,測(cè)量一個(gè)零 件的一個(gè)特性時(shí)產(chǎn)生的測(cè)量平均值的變差。 √ 對(duì)于產(chǎn)品和過程條件,可能是評(píng)價(jià)人、環(huán)境(時(shí) 間)或方法的誤差 √ 一般指A．Ｖ-評(píng)價(jià)人變差 √ 系統(tǒng)間(條件)變差 √ ASTME456-96包括重復(fù)性、實(shí)驗(yàn)室、環(huán)境及 評(píng)價(jià)人影響 ● GRR或量具R＆Ｒ √ 量具重復(fù)性和再現(xiàn)性;測(cè)量系統(tǒng)重復(fù)性和再現(xiàn) 性合成的評(píng)估 √ 測(cè)量系統(tǒng)能力;依據(jù)使用的方法,可能包括或 不包括時(shí)間影響 ● 測(cè)量系統(tǒng)能力 √ 測(cè)量系統(tǒng)變差的長(zhǎng)期評(píng)估(長(zhǎng)期控制圖法) ● 靈敏度 √ 最小的輸入產(chǎn)生可探測(cè)出的輸出信號(hào) √ 在測(cè)量特性變化時(shí)測(cè)量系統(tǒng)的響應(yīng) √ 由量具設(shè)計(jì)(分辨率)、固有質(zhì)量(OEM)、使 用中的維修及儀器和標(biāo)準(zhǔn)的操作條件確定 √ 總是以一個(gè)測(cè)量單位報(bào)告 ● 一致性 √ 重復(fù)性隨時(shí)間的變化程度 √ 一個(gè)一致的測(cè)量過程是考慮到寬度(變異性) 下的統(tǒng)計(jì)受控 ● 均一性 √ 整個(gè)正常操作范圍重復(fù)性的變化程度 √ 重復(fù)性的一致系統(tǒng)變差 測(cè)量系統(tǒng)變差能夠具有如下特征: ● 能力 √短期獲取讀數(shù)的變異性 ● 性能√ 長(zhǎng)期獲取讀數(shù)的變異性 √ 以總變差為基礎(chǔ) ● 不確定度√ 關(guān)于測(cè)量值的數(shù)值估計(jì)范圍,相信真值包括 在此范圍內(nèi)測(cè)量系統(tǒng)必須穩(wěn)定和一致 測(cè)量系統(tǒng)總變差的所有特性均假設(shè)系統(tǒng)是穩(wěn)定和測(cè)量系統(tǒng)必須穩(wěn)定和一致 一致的。例如,變差分量能夠包括第14頁圖2報(bào)示的各 項(xiàng)的合成。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究院(NIST)是美國(guó)的主要國(guó)標(biāo)準(zhǔn)和溯源性 家測(cè)量研究院(NMI),在美國(guó)商務(wù)部領(lǐng)導(dǎo)下提供服務(wù)。 NIST以前稱為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局(NBS),是美國(guó)計(jì)量學(xué)最高水 平的權(quán)力機(jī)構(gòu)。NIST的主要責(zé)任是提供測(cè)量服務(wù)和測(cè)量標(biāo) 準(zhǔn),幫助美國(guó)工業(yè)進(jìn)行可溯源的測(cè)量,最終幫助產(chǎn)品和服 務(wù)貿(mào)易。NIST直接對(duì)許多類型的工業(yè)提供服務(wù),但主要是 那些需要最高水平準(zhǔn)確度的產(chǎn)品以及與之相配的生產(chǎn)過 程中進(jìn)行精密測(cè)量的工業(yè)。 世界范圍內(nèi)大多數(shù)工業(yè)化國(guó)家都擁有自己的NMI和與 NIST相近的機(jī)構(gòu),她們?yōu)楦髯試?guó)家提供高水平的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家測(cè)量研究院 或測(cè)量服務(wù)。美國(guó)NIST與其它國(guó)家的NMI機(jī)構(gòu)合作,以國(guó)家測(cè)量研究院 確保在一個(gè)國(guó)家的測(cè)量與其它國(guó)家相同。這一般是經(jīng)過多 邊認(rèn)可協(xié)議(MRAs),在NMI之間進(jìn)行國(guó)際實(shí)驗(yàn)室比對(duì) 完成的。有一點(diǎn)應(yīng)該注意,這些NMI的能力不同,并不是 所有類型的測(cè)量是在定期的基礎(chǔ)上進(jìn)行對(duì)比,因此存在著 差異。這就是為什么需要了解哪國(guó)的測(cè)量是溯源的以及是 怎樣溯源的是很重要的。溯源性 在商品和服務(wù)貿(mào)易中溯源性是一個(gè)重要概念。溯源到相 同或相近的標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量比那些沒有溯源性的測(cè)量更容易 被認(rèn)同。這為減少重新試驗(yàn)、拒收好的產(chǎn)品、接收壞的產(chǎn) 品提供了幫助。 溯源性在ISO計(jì)量學(xué)基本和通用國(guó)際術(shù)語(VIM)中的定 義是: ”測(cè)量的特性或標(biāo)準(zhǔn)值,此標(biāo)準(zhǔn)是規(guī)定的基準(zhǔn),通 常是國(guó)家或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)過全部規(guī)定了不確定度的不間 斷的比較鏈相聯(lián)系?！? 典型的測(cè)量溯源性是經(jīng)過可返回到NMI的比較鏈建立的。但在工業(yè)中的許多情況下,測(cè)量溯源性可能與返回到一致同意的基準(zhǔn)值或顧客與供應(yīng)商之間”認(rèn)同的標(biāo)準(zhǔn)”有聯(lián)系。與這些”認(rèn)同的標(biāo)準(zhǔn)”相關(guān)的返回到NMI溯源性可能不總是理解得很清楚,因此最終測(cè)量可溯源到滿足顧客需求是很關(guān)鍵的。隨著測(cè)量技術(shù)的發(fā)展和工業(yè)中精密測(cè)量系統(tǒng)的使用,在哪里溯源以及怎樣溯源的定義是一個(gè)不斷發(fā)展的概念。 引用量具塊/比例激光干涉儀引用量具塊/比例激光干涉儀千分尺夾量具千分尺夾量具 圖1:長(zhǎng)度測(cè)量溯源性鏈的示例 圖1:長(zhǎng)度測(cè)量溯源性鏈的示例NMI與不同的國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、量具供應(yīng)商、精密制造公司等緊密合作,以確保她們的參考標(biāo)準(zhǔn)正確校準(zhǔn),并直接溯源到由NMI擁有她們的標(biāo)準(zhǔn)為她們客戶的計(jì)量、量具實(shí)驗(yàn)室、校準(zhǔn)工作、或其它私人標(biāo)準(zhǔn)提供校準(zhǔn)和測(cè)量服務(wù)。這種連接或比較鏈最終達(dá)到廠,然后提供測(cè)量溯源性的基礎(chǔ)。經(jīng)過這個(gè)不間斷的測(cè)量鏈又連接返回到NIST的測(cè)量稱為可溯源到NIST。 并不是所有組織在其設(shè)施內(nèi)都有計(jì)量或量具實(shí)驗(yàn)室,需要依靠外界的商業(yè)/獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室提供溯源性的校準(zhǔn)或測(cè)量服務(wù)。這是一種達(dá)到溯源到NIST的可接受的且適當(dāng)?shù)姆椒?只要商業(yè)/獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室的能力通史經(jīng)過如實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可等過程得到保證。引用標(biāo)準(zhǔn)工作標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)量具真值 測(cè)量過程的目標(biāo)是零件的”真”值,希望任何單獨(dú)真值 讀數(shù)都盡可能地接近這一數(shù)值(經(jīng)濟(jì)地)。遺憾的是 真值永遠(yuǎn)也不可能知道是肯定的。然而,經(jīng)過使用 一個(gè)基于被很好地規(guī)定了特性操作定義的”基準(zhǔn)” 值,使用較高級(jí)別分辨率的測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)果,且可 溯源到NIST,能夠使不確定度減小。因?yàn)槭褂没鶞?zhǔn) 作為真值的替代,這些術(shù)語一般互換使用。這種用 法沒有介紹。第二節(jié)測(cè)量過程3 為了有效地控制任何過程變差,需要了解: ● 過程應(yīng)該做什么 ● 什么能導(dǎo)致錯(cuò)誤 ● 過程在做什么 規(guī)范和工程要求規(guī)定過程應(yīng)該做什么。 過程失效模式及后果分析4(PFMEA)是用來確定與潛在過程失效相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn),并在這些失效出現(xiàn)前提出糾正措施。PFMEA的結(jié)果轉(zhuǎn)移至控制計(jì)劃。 經(jīng)過評(píng)價(jià)過程結(jié)果或參數(shù),能夠獲得過程正在做什么的知識(shí)。這種活動(dòng),一般稱為檢驗(yàn),是用適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)和測(cè)量裝置,檢查過程參數(shù),過程中零件,已裝配的子系統(tǒng),或者是已完成的成品活動(dòng)。這種活動(dòng)能使觀測(cè)者確定或否認(rèn)過程是以穩(wěn)定的方式操作并具有對(duì)顧客規(guī)定的目標(biāo)而言可接受的變差這一前提。這種檢查行為本身就是過程。 通用過程操作操作輸入輸出測(cè)量過程測(cè)量過程測(cè)量值分析測(cè)量分析測(cè)量決定需要控制決定的過程3本章的部分內(nèi)容經(jīng)允許采用了測(cè)量系統(tǒng)分析-指南,由G.F.ruska和M.S.Heaphy編寫,第三代,1987,1988。4參見潛在的失效模式及后果分析(FMEA)參考手冊(cè)-第3版 遺憾的是,工業(yè)界傳統(tǒng)上視測(cè)量和分析活動(dòng)為”黑盒子”。設(shè)備是主要關(guān)注點(diǎn)–特性越”重要”,量具越昂貴。對(duì)儀器的有效性,與過程和環(huán)境的相容性,儀器的實(shí)用性很少有疑問。因此這些量具經(jīng)常是不能被正確使用或完全不被使用。 測(cè)量和分析活動(dòng)是一個(gè)過程–一個(gè)測(cè)量過程。所有的過程控制管理,統(tǒng)計(jì)或邏輯技術(shù)均能應(yīng)用。這就意味著必須首先確定顧客和她們的需要。顧客,過程所有者,希望用最小的努力做出正確的決定。管理者必須提供資源以采購(gòu)對(duì)于測(cè)量過程來說是充分且必要的設(shè)備。可是采購(gòu)最好的或最新的測(cè)量技術(shù)未必能保證做出正確的生產(chǎn)過程控制決定。 設(shè)備公是測(cè)量過程的一部分,過程的所有者必須知道如何正確使用這些設(shè)備及如何分析和解釋結(jié)果。因此管理者也必須提供清楚的操作定義和標(biāo)準(zhǔn)以及培訓(xùn)和支持。依次,過程的擁有者有監(jiān)控和控制測(cè)量過程,以確保穩(wěn)定和正確的義務(wù),這包括全部的測(cè)量系統(tǒng)分析觀點(diǎn)–量具的研究、程序、使用者及環(huán)境,例如,正常操作條件。 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)量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性 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)5相一致。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、零偏倚和對(duì)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。遺憾的是,具有這樣理想統(tǒng)計(jì)特性的測(cè)量系統(tǒng)幾乎不存在,因此過程管理者必須采用具有不太理想統(tǒng)計(jì)特性的測(cè)量系統(tǒng)。一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的質(zhì)量經(jīng)常僅用其多次測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性來確定。其它特性,如成本,使用的容易程度等對(duì)一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)總體理想性的貢獻(xiàn)也很重要。可是,確定一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)質(zhì)量的正是其產(chǎn)生數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性。 在某一用途中最重要的統(tǒng)計(jì)特性在另一種用途中不一定是最重要的。例如,對(duì)一個(gè)三座標(biāo)測(cè)量機(jī)(CMM)的某些應(yīng)用,最重要的統(tǒng)計(jì)特性是”小”的偏倚和方差。一個(gè)具有這些特性的CMM將產(chǎn)生與證明過的、可溯源的標(biāo)準(zhǔn)值”很近”的測(cè)量結(jié)果。從這樣一臺(tái)機(jī)器上所得到的數(shù)據(jù)對(duì)分析一個(gè)制造過程可能是十分有用的?？墒?不論其偏倚和方差多么”小”,使用一臺(tái)CMM機(jī)的測(cè)量系統(tǒng)可能不能夠用于在好的或壞的產(chǎn)品中的分辨接收工作,由于測(cè)量系統(tǒng)中其它要素帶來了其它變關(guān)差源。5有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)問題的完整討論見《走出危機(jī)》,W．EdwardsDeming,1982,1986,P．279-281. 管理者有責(zé)任識(shí)別對(duì)數(shù)據(jù)的最終使用最重要的統(tǒng)計(jì)特, 也有責(zé)任確保用那些特性作為選擇一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的基礎(chǔ)。為了完成這些,需要有關(guān)統(tǒng)計(jì)特性的可操作的定義,以及測(cè)量它們的可接受的方法。盡管每一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)可能被要求有不同的統(tǒng)計(jì)特性,但有一些基本特性用于定義”好的”測(cè)量系統(tǒng)。它們包括:足夠的分辨率和靈敏度。為了測(cè)量的目的,相對(duì)于過程變差呀規(guī)范控制限,測(cè)量的增量應(yīng)該很小。一般所知的十進(jìn)位或10-1法則,表明儀器的分辨率應(yīng)把公差(過程變差)分為十份或更多。這個(gè)規(guī)則是選擇量具期望的實(shí)際最低起點(diǎn)。測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)該是統(tǒng)計(jì)受控制的。6這意味著在可重復(fù)條件下,測(cè)量系統(tǒng)的變差只能是由于普通原因而不是特殊原因造成。這可稱為統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定性且最好由圖形法評(píng)價(jià)。對(duì)于產(chǎn)品控制,測(cè)量系統(tǒng)的變異性與公差相比必須小。依據(jù)特性的公差評(píng)價(jià)測(cè)量系統(tǒng)。對(duì)于過程控制,測(cè)量系統(tǒng)的變異性應(yīng)該顯示有效的分辨率而且與制造過程變差相比要小。根據(jù)6σ過程變差和/或來自MSA研究的總變差評(píng)價(jià)測(cè)量系統(tǒng)。測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)特性可能隨被測(cè)項(xiàng)目的變化而改變。如果是這樣,則測(cè)量系統(tǒng)最大的(最壞)變差應(yīng)小于過程變差和規(guī)范控制限兩者中的較小者。變差源 與所有過程相似,測(cè)量系統(tǒng)受隨機(jī)和系統(tǒng)變差源影響。變差源這些變差源由普通原因和特殊原因造成。為了控制測(cè)量系統(tǒng)變差:識(shí)別潛在的變差源排除(可能時(shí))或監(jiān)控這些變差源盡管特定的原因?qū)⒁罁?jù)條件,但一些典型的變差源是能夠識(shí)別的。有多種不同的方法能夠?qū)@些變差源表述和分類,如因果圖、故障樹圖等,但本指南將關(guān)注的是測(cè)量系統(tǒng)的主要要素。S標(biāo)準(zhǔn)W工件(如,零件)I儀器P人/程序E環(huán)境這五個(gè)字母S.Ｗ.Ｉ.Ｐ.Ｅ7用來表示歸納的測(cè)量系統(tǒng)六個(gè)基本要素,以確保達(dá)到要求的目標(biāo)。S.S標(biāo)準(zhǔn)W工件(如,零件)I儀器P人/程序E環(huán)境要求理解影響這六個(gè)方面的因素。由此能夠控制或排除這些因素。圖2顯示了一張潛在的變差源的因果圖。由于實(shí)際的變差源影響一個(gè)特定的測(cè)量系統(tǒng),它對(duì)這個(gè)系統(tǒng)來說是唯一的,本圖所示可作為研究測(cè)量系統(tǒng)變差源的一個(gè)思考的起點(diǎn)。7這五個(gè)首字母最初是由MaryHoskins提出的,她是一個(gè)與HonEywell、Eliwhitney計(jì)量實(shí)驗(yàn)室及Bendix公司合作的計(jì)量學(xué)家。8參見附錄F替代誤差模型-P.I.S.M.O.E.A.圖2:測(cè)量系統(tǒng)變異性--因果圖循環(huán)本位的和周圍的溫度穩(wěn)定-系統(tǒng)部件熱膨脹空氣流人人工的陽光照明幾何相容性空氣污染振動(dòng)照明壓力人機(jī)工廠溯源性態(tài)度程序目視標(biāo)準(zhǔn)可操作定義理解培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)培訓(xùn)體力的教育的標(biāo)準(zhǔn)彈性性質(zhì)熱膨脹系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定性彈性性質(zhì)支持特征物質(zhì)彈性變形隱藏的幾何形狀內(nèi)部相關(guān)特充分的數(shù)據(jù)清潔度制造可操作的定義設(shè)計(jì)確認(rèn)-夾緊-定位測(cè)量點(diǎn)-測(cè)量傳感器制造變差制造公差標(biāo)準(zhǔn)p.m.維護(hù)堅(jiān)固性使用假設(shè)穩(wěn)定性線性放大接觸幾何變形影響均勻性敏感性一致性再現(xiàn)性重復(fù)性設(shè)計(jì)環(huán)境人員工件+(零件)儀器+(量具)測(cè)量系統(tǒng)變異性圖2:測(cè)量系統(tǒng)變異性--因果圖循環(huán)本位的和周圍的溫度穩(wěn)定-系統(tǒng)部件熱膨脹空氣流人人工的陽光照明幾何相容性空氣污染振動(dòng)照明壓力人機(jī)工廠溯源性態(tài)度程序目視標(biāo)準(zhǔn)可操作定義理解培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)培訓(xùn)體力的教育的標(biāo)準(zhǔn)彈性性質(zhì)熱膨脹系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定性彈性性質(zhì)支持特征物質(zhì)彈性變形隱藏的幾何形狀內(nèi)部相關(guān)特充分的數(shù)據(jù)清潔度制造可操作的定義設(shè)計(jì)確認(rèn)-夾緊-定位測(cè)量點(diǎn)-測(cè)量傳感器制造變差制造公差標(biāo)準(zhǔn)p.m.維護(hù)堅(jiān)固性使用假設(shè)穩(wěn)定性線性放大接觸幾何變形影響均勻性敏感性一致性再現(xiàn)性重復(fù)性設(shè)計(jì)環(huán)境人員工件+(零件)儀器+(量具)測(cè)量系統(tǒng)變異性測(cè)量系統(tǒng)變異的影響 由于測(cè)量系統(tǒng)能夠受多種變差源的影響,因此相同零件的 重復(fù)讀數(shù)也不產(chǎn)生相同或同樣的結(jié)果。讀數(shù)之間不相同是由于 普通和特殊原因造成。 不同的變差源對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的影響應(yīng)經(jīng)過短期和長(zhǎng)期評(píng)估。 測(cè)量系統(tǒng)的能力是短期時(shí)間的測(cè)量系統(tǒng)(隨機(jī))誤差。它是 由線性能,如同過程性能,是所有變差源隨時(shí)間的影響。這是 經(jīng)過確定我們的過程是否統(tǒng)計(jì)受控(如,穩(wěn)定而且一致;變差 僅由普通原因造成),對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)(無偏倚),且在預(yù)期結(jié)果的范 圍有可接受的變差(量具重復(fù)性和再現(xiàn)性(GRR))來完成的。 這為測(cè)量系統(tǒng)能力增加穩(wěn)定性和一致性。 由于測(cè)量系統(tǒng)的輸出值用于做出關(guān)于產(chǎn)品和過程的決 定,所有變差源的累積影響一般為測(cè)量系統(tǒng)誤差,或有時(shí) 稱為”誤差”。對(duì)決策的影響 測(cè)量了一個(gè)零件后可采取的活動(dòng)之一是確定零件的狀態(tài)。對(duì)決策的影響 在歷史上,它應(yīng)該確定零件是否可接受(在公差內(nèi))或不可接 受(在公差外)。另外一種一般作法是把零件進(jìn)行規(guī)定的分類 (如,活塞尺寸)。 在下面的討論中,作為例子,使用兩種分類條件:在 差外(”壞”)和在公差內(nèi)(”好”)。對(duì)其它分類活動(dòng)沒有限 制討論應(yīng)用。 進(jìn)上步的分類可能是可返工的、可挽救的或報(bào)廢的。在產(chǎn) 品控制原理下,這樣的分類活動(dòng)是測(cè)量零件的主要原因。可是, 在過程控制原理下,興趣的焦點(diǎn)是零件變差是由過程中的普通 原因還是特殊原因造成的。 表1:控制原理和驅(qū)動(dòng)興趣點(diǎn)控制原理驅(qū)動(dòng)興趣點(diǎn)1產(chǎn)品控制零件是否在明確的目錄之內(nèi)?2過程控制過程是否穩(wěn)定和可接受? 下一節(jié)討論測(cè)量誤差在產(chǎn)品決策上的影響。后面的章節(jié)討 論測(cè)量誤差對(duì)過程決定的影響。 為了更好地理解測(cè)量系統(tǒng)誤差對(duì)產(chǎn)品決策的影響,要考慮 單個(gè)零件重復(fù)讀數(shù)所有變差由量具的重復(fù)性和再現(xiàn)性影響。那對(duì)產(chǎn)品決策的影響 就是測(cè)量過程是統(tǒng)計(jì)受控的而且是零偏倚。 不論上面測(cè)量的零件分布與規(guī)范控制限是否有交叉,有時(shí) 也會(huì)做出錯(cuò)誤的決定。例如,一個(gè)好的零件有時(shí)會(huì)被判為”壞” 的(I型錯(cuò)誤,生產(chǎn)者風(fēng)險(xiǎn)或誤發(fā)警報(bào)),如果: 一個(gè)壞的零件有時(shí)會(huì)被判為”好”的(II型錯(cuò)誤,消費(fèi)者 風(fēng)險(xiǎn)或漏發(fā)警報(bào)),如果: 一個(gè)壞的零件有時(shí)會(huì)被判為”好”的(II型錯(cuò)誤,消費(fèi)者 風(fēng)險(xiǎn)或漏發(fā)警報(bào)),如果: 相對(duì)公差,對(duì)零件做出錯(cuò)誤決定的潛在因素只在測(cè)量 系統(tǒng)誤差與公差交叉時(shí)存在。下面給出三個(gè)區(qū)分的區(qū)域下限上限IIIIIIIIIIIII目標(biāo) 此處, I 壞零件總是稱為壞的 II 可能做出潛在的錯(cuò)誤決定 III 好零件總是稱為好的 對(duì)于產(chǎn)品狀況,目標(biāo)是最大限度地做出正確決定,有兩種 選擇:改進(jìn)生產(chǎn)過程:減少過程的變差,沒有零件產(chǎn)生在II區(qū)域。改進(jìn)測(cè)量系統(tǒng):減少測(cè)量系統(tǒng)誤差從而減小II區(qū)域的面積,因此生產(chǎn)的所有零件將在III區(qū)域,這樣就可最小限度地降低做出錯(cuò)誤決定的風(fēng)險(xiǎn)。 上述討論假定測(cè)量過程是統(tǒng)計(jì)受控而且是對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)。如果 有一種假定被違反,那么經(jīng)過任何觀測(cè)值做出正確決策的把握 就不大。 對(duì)于過程控制,需要確定以下要求:對(duì)過程決策的影響 ● 統(tǒng)計(jì)控制 ● 對(duì)準(zhǔn)目標(biāo) ● 可接受的變異性 在前一節(jié)中已作了解釋,測(cè)量誤差可引起對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生不正 確的決策。對(duì)過程決策的影響如下: ● 把普通原因報(bào)告為特殊原因 ● 把特殊原因報(bào)告為普通原因 測(cè)量系統(tǒng)變異性可能影響過程的穩(wěn)定性、目標(biāo)以及變差的 決定。實(shí)際和觀測(cè)的過程變差之間的基本關(guān)系是: σ2obs=σ2actual+σ2msa 此處, σ2obs=觀測(cè)過程方差 σ2actual=實(shí)際過程方差 σ2msa=測(cè)量系統(tǒng)方差 能力指數(shù)9Cp定義為容差6σ Cp=容差6σ 這能夠用上面的等式替代而得到觀測(cè)過程和實(shí)際過程指數(shù) 之間的關(guān)系: (Cp)2obs=(Cp)2actua+(Cp)2msa* 假定測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)受控而且對(duì)準(zhǔn)目標(biāo),實(shí)際過程Cp能夠 與觀測(cè)Cp10用圖形法比較。 因此,觀測(cè)的過程能力是實(shí)際過程能力加上測(cè)量過程造成 的變差的合成。為了達(dá)到規(guī)定的過程能力目標(biāo)需要變差因子分 解。 例如,如果測(cè)量系統(tǒng)Cp指數(shù)是2,為了計(jì)算的(觀測(cè))指 數(shù)為1.33,實(shí)際過程需要Cp大于或等于1.79。如果測(cè)量系統(tǒng) Cp本身是1.33,最終結(jié)果也要求是1.33,那么過程必須完全 沒有變差-這顯然是一個(gè)不可能的條件。 當(dāng)有一個(gè)新過程,如機(jī)加工、制造、沖壓、材料處理、熱新過程的接受 處理,或采購(gòu)總成時(shí),作為采購(gòu)活動(dòng)的一部分,經(jīng)常要完成一 系列步驟。這一般包括在供應(yīng)商處對(duì)設(shè)備的研究以及隨后在顧 客處對(duì)設(shè)備的研究。 如果在任何一方使用的測(cè)量系統(tǒng)與正常情況下使用的測(cè)量 系統(tǒng)不一致,那么就會(huì)發(fā)生混亂。最一般的情況包括使用不同 的儀器,在供應(yīng)商一方使用的比生產(chǎn)用的(量具)分辨率高。 例如,在采購(gòu)時(shí)用一具三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量零件,但在生產(chǎn)中用 一個(gè)高度量具。在采購(gòu)時(shí)用電子天平或?qū)嶒?yàn)室機(jī)械天平測(cè)量( 稱重),但在生產(chǎn)中用簡(jiǎn)單的機(jī)械天平。 在采購(gòu)時(shí)使用的(高等級(jí))測(cè)量系統(tǒng)的GRR為10%且實(shí) 際過程Cp為2.0的情況下,在采購(gòu)時(shí)觀測(cè)過程Cp將為1.9611。9此處討論使用Cp,結(jié)果也支持性能指數(shù)Pp。10附錄B-公式和圖表。11對(duì)這個(gè)問題的討論,假設(shè)沒有樣件的變差。事實(shí)上1.96是一個(gè)期望值,實(shí)際的結(jié)果會(huì)在其周圍變化。*譯者注:該公式為原文的,估計(jì)有誤。 這一過程是在生產(chǎn)中用生產(chǎn)量具研究時(shí),將會(huì)觀測(cè)到更大 的變差(如,較小的Cp)。例如,如果生產(chǎn)量具的GRR為30% 且實(shí)際過程Cp仍是2.0,那么觀測(cè)的過程Cp為1.71。 最壞的假想情況是如果生產(chǎn)用量具不具備資格卻被使用了 。如果測(cè)量系統(tǒng)的GRR實(shí)際為60%(但不知到這個(gè)事實(shí)),那 么觀測(cè)的Cp將是1.20。觀測(cè)Cp1.96與1.20之間的差異是由 于不同的測(cè)量系統(tǒng)造成的。沒有這個(gè)知識(shí),就可能會(huì)白花費(fèi)努 力來看發(fā)生什么錯(cuò)誤。過程作業(yè)準(zhǔn)備／控制過程作業(yè)準(zhǔn)備／控制(漏斗試驗(yàn)) 是否對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)。如果測(cè)量的零件在目標(biāo)外,就調(diào)整過程。然后, 在一些情況下測(cè)量另一具零件而且可能再次調(diào)整過程。戴明博 士把這種類型的測(cè)量和做決策稱為干預(yù)。 有一具零件的精密金屬涂層的重量控制目標(biāo)為5.00克的情 況。假設(shè)從用于確定重量的天平得到的結(jié)果在±0.20克變化, 但由于從來沒有進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析,因此對(duì)這一點(diǎn)不了解。操 作指導(dǎo)書要求操作者以一個(gè)析件為基礎(chǔ)在作業(yè)準(zhǔn)備時(shí)及每小 時(shí)對(duì)重量進(jìn)行驗(yàn)證。如果重量在此期間超過4.90-5.10克,操 作者再次設(shè)定過程。 作業(yè)準(zhǔn)備時(shí),假設(shè)過程運(yùn)行為4.95克,但由于測(cè)量誤差操 作者觀測(cè)為4.85克。根據(jù)指導(dǎo)書操作者試圖向上調(diào)整過程0.15 克.為了對(duì)準(zhǔn)目標(biāo),現(xiàn)在過程運(yùn)行為5.10克,因此允許過程運(yùn)行。 過程的過度調(diào)整會(huì)增加變差并會(huì)持續(xù)影響。 這是戴明博士用于描述干預(yù)影響的漏斗試驗(yàn)的一個(gè)示例。 12測(cè)量誤差只是把這些問題復(fù)雜化。 漏稅斗試驗(yàn)的四項(xiàng)規(guī)則是: 規(guī)則1:除非過程不穩(wěn)定,否則不作調(diào)整或不采取行動(dòng)。 規(guī)則2:在上次進(jìn)行測(cè)量的相反方向以等量調(diào)整過程。 規(guī)則3:對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)重新設(shè)定過程。然后在目標(biāo)的相反方向以等 量調(diào)整過程。 規(guī)則4:調(diào)整過程至上次測(cè)量點(diǎn)。 精密金屬涂層過程的作業(yè)準(zhǔn)備指導(dǎo)書是規(guī)則3的示例。規(guī) 則2、3和4增加了更多的變差。規(guī)則1是產(chǎn)生最小變差的最 佳選擇 其它漏斗試驗(yàn)的示例是: ● 基于任意限制的量具重新校準(zhǔn)－如,限制沒有反映測(cè)量系 統(tǒng)的變異性。(規(guī)則3) ● 在沒有任何更改的指示或歷史的記錄(特殊原因)情況下, 使用任意數(shù)值重新控制過程控制測(cè)量系統(tǒng)。(規(guī)則3) ● 以上次生產(chǎn)的零件為基礎(chǔ)自動(dòng)補(bǔ)償調(diào)整過程。(規(guī)則2) ● 在職培訓(xùn)方面,工人A培訓(xùn)工人B,后來工人B又培訓(xùn)Ｃ… 沒有標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)材料。類似于”郵局”游戲。(規(guī)則４) ● 測(cè)量零件,發(fā)現(xiàn)在目標(biāo)之外,但畫在控制圖表上過程顯示 穩(wěn)定－因此,沒有采取行動(dòng)。(規(guī)則１)12W．EdwardsDeming,《走出危機(jī)》麻省理工學(xué)院,1982－第三節(jié)測(cè)量戰(zhàn)略和策劃 在設(shè)計(jì)和采購(gòu)測(cè)量?jī)x器或系統(tǒng)之前策劃是關(guān)鍵的。在策劃引言 階段做出的許多決定能夠影響測(cè)量設(shè)備的方向和選擇。目的是 什么?測(cè)量結(jié)果如何使用?策劃階段將確定過程并對(duì)如何很 好地運(yùn)行測(cè)量過程并能減少將來可能出現(xiàn)的問題和測(cè)量誤差 有重要的影響 有些情況下,由于被子測(cè)量零件包括的風(fēng)險(xiǎn)或因?yàn)闇y(cè)量裝 置的成本和復(fù)雜性,(OEM)顧客可能使用APQP過程和小組 決定供應(yīng)商的測(cè)量戰(zhàn)略。 并不是所有產(chǎn)品和過程特性都需要測(cè)量系統(tǒng),而是哪些產(chǎn) 品和過程的研究屬于詳細(xì)檢查這種類型。簡(jiǎn)單的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量工具 如千分尺、卡尺可能不需要這樣濃度的戰(zhàn)略和計(jì)劃。一個(gè)基本 的經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則是被測(cè)量的零件或子系統(tǒng)的特性是否已在控制計(jì) 劃中識(shí)別或該特性在確定產(chǎn)品或過程是否可接受時(shí)是重要的。 另外的指南是對(duì)特定尺寸賦予的公差水平。常識(shí)是任何情況下 的指導(dǎo)。復(fù)雜性 測(cè)量系統(tǒng)的類型、復(fù)雜性和目的能夠推動(dòng)不同水平的項(xiàng)目 管理、戰(zhàn)略的策劃、測(cè)量系統(tǒng)分析或其它測(cè)量選擇、評(píng)價(jià)和控 制的特殊考慮。簡(jiǎn)單的測(cè)量工具和裝置(例如,天平、卷尺、 固定限制或計(jì)數(shù)型量具)可能不要復(fù)雜或關(guān)鍵的測(cè)量系統(tǒng)(例 如,標(biāo)準(zhǔn)或基準(zhǔn),CMM,試驗(yàn)臺(tái),自動(dòng)在線測(cè)量,等)要求 的管理的水平、計(jì)劃或分析。根據(jù)給定的產(chǎn)品或過程條件,任 何測(cè)量系統(tǒng)可能需要或多或少的戰(zhàn)略策劃和檢查。做出適當(dāng)水 平的決策將留給由測(cè)量過程和顧客委派的APQP小組。以下許 多活動(dòng)包括的或?qū)嵤┑膶?shí)際程度應(yīng)由特別的測(cè)量系統(tǒng)推動(dòng),并 且考慮量具控制和校準(zhǔn)系統(tǒng)的支持,以及對(duì)過程的深刻及常識(shí) 。 第一步是確定測(cè)量的目的和如何利用測(cè)量。在測(cè)量過程開確定測(cè)量過程的 發(fā)的早期組織橫向協(xié)調(diào)小組完成這項(xiàng)任務(wù)很關(guān)鍵。與審核、過目的 程控制、產(chǎn)品和過程開發(fā)及”測(cè)量壽命周期”的分析相關(guān)的事 宜要特殊考慮。 測(cè)量壽命周期概念表示當(dāng)一個(gè)人研究和改進(jìn)過程時(shí),測(cè)量測(cè)量壽命周期 方法會(huì)隨著時(shí)間改變的信心。例如,測(cè)量可能開始于一個(gè)產(chǎn)品特 性以確立過程的穩(wěn)定性和能力。這能夠?qū)χ苯佑绊懥慵匦缘年P(guān) 鍵過程控制特性有一個(gè)很好的了解。對(duì)零件特性的信息依靠減少 ,抽樣計(jì)劃的減少意味著這種理解(每小時(shí)5件至每班1件)。 同樣,測(cè)量方法能夠從CMM測(cè)量變?yōu)橛?jì)數(shù)型測(cè)量的某些形式。 最終發(fā)現(xiàn)可能要求對(duì)很少的零件進(jìn)行監(jiān)控,只要過程被維護(hù)或者 是進(jìn)行測(cè)量和監(jiān)控維護(hù)與加工,就是需要的全部。測(cè)量水平依賴 對(duì)過程理解的水平。 大多數(shù)的測(cè)量和監(jiān)控可能最終在進(jìn)貨材料供應(yīng)商結(jié)束。相 同的測(cè)量,針對(duì)相同的特性,在過程的相同領(lǐng)域,經(jīng)過很長(zhǎng)時(shí)間 ,是缺少研究或者是一個(gè)停滯的測(cè)量過程的證據(jù)。 在采購(gòu)測(cè)量系統(tǒng)之前,應(yīng)制定測(cè)量過程的詳細(xì)工程概念。測(cè)量過程設(shè)計(jì) 利用上述研究的目的,橫向協(xié)調(diào)小組中將經(jīng)過設(shè)計(jì)制定測(cè)量系統(tǒng)選擇的準(zhǔn)則 的計(jì)劃和概念。下面是一些指南: 小組需要評(píng)價(jià)子系統(tǒng)或零件的設(shè)計(jì)并識(shí)別重要特性。這些 是以顧客要求和子系統(tǒng)或零件對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的功能性為基礎(chǔ)的。如 果重要的尺寸已經(jīng)識(shí)別,評(píng)估測(cè)量這些特性的能力。例如,如果 塑料注射模具成型零件的重要特性在模具分型線,尺寸的檢查會(huì) 很難而且測(cè)量變差會(huì)比較高。 與這些相近的獲得信息方法是利用潛在失效模式分析 (FMEA)過程對(duì)量具設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行分析,從對(duì)零件的測(cè)量 能力到功能量具(設(shè)計(jì)和過程FMEA)。這有助于維護(hù)和校準(zhǔn)計(jì) 劃的制定。 制定流程圖來顯示零件總成或子系統(tǒng)的制造關(guān)鍵過程步驟 。在過程的每一步確定關(guān)鍵的輸入和輸出。這將對(duì)在過程位置受 影響的測(cè)量?jī)x器的標(biāo)準(zhǔn)和要求的制定有幫助。測(cè)量計(jì)劃、測(cè)量類 型清單都出自這一研究。13 對(duì)于復(fù)雜的測(cè)量系統(tǒng),流程圖由測(cè)量過程組成。包括被測(cè) 量的零件或子系統(tǒng)的交付、測(cè)量本身和返回到過程的零件或子系 統(tǒng)。 下一個(gè)方法是在團(tuán)隊(duì)進(jìn)行頭腦風(fēng)暴,為每個(gè)測(cè)量制定要求 的通用準(zhǔn)則。一個(gè)簡(jiǎn)單的方法是使用因果圖。14參見圖2的示例 作為思考的開始。 與測(cè)量策劃相關(guān)要考慮的幾個(gè)附加問題: ● 誰應(yīng)該包括在”需要”分析中?流程圖和最初的討論將有 助于確定關(guān)鍵人員。 ● 為什么進(jìn)行測(cè)量而且如何使用?數(shù)據(jù)用于控制、分類、資 格判定嗎?將使用的測(cè)量方式能夠改變測(cè)量系統(tǒng)的靈敏度 水平。 ● 要求的靈敏度水平是什么?產(chǎn)品規(guī)范是什么?期望的過程 變異是什么?需要量具檢測(cè)的零件間的差異是怎樣的? ● 量具所提供的信息類型是什么(例如,手冊(cè)-操作維護(hù)等), 要求的操作員的基本技能是什么?誰進(jìn)行培訓(xùn)? ● 測(cè)量怎樣進(jìn)行?手動(dòng),在傳送帶上,線下的,自動(dòng)的,等 等?零件定位和固定可能是變差源?接觸或不接觸? ● 測(cè)量怎樣校準(zhǔn)?與其它測(cè)量過程比較嗎?誰將對(duì)校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 負(fù)責(zé)? ● 何時(shí)、何地進(jìn)行測(cè)量?零件是干凈的,有油,熱的? 記住用數(shù)據(jù)來證實(shí)測(cè)量過程的一般假設(shè),比起以錯(cuò)誤信息和對(duì)外界問題不健全的系統(tǒng)為基礎(chǔ)做決策更好,安全且能在外界 收集數(shù)據(jù)。 在購(gòu)買新設(shè)備之前應(yīng)研究當(dāng)前的測(cè)量方法。已經(jīng)證實(shí)的測(cè)研究不同測(cè)量過程方法 量方法能夠提供更可靠的操作。如可能,使用已有證實(shí)追溯記錄 的測(cè)量設(shè)備。 開發(fā)和設(shè)計(jì)概念語匯參見第一章第四節(jié)”測(cè)量系統(tǒng)開發(fā)建開發(fā)和設(shè)計(jì)概念及建議 議部分的檢查表” 在測(cè)量設(shè)備制造過程和制造以后以及測(cè)量過程(方法、培 訓(xùn)、文件化等)開發(fā)過程和開發(fā)以后,應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)研究和數(shù)據(jù)收 集。這些研究和數(shù)據(jù)將用于了解這一測(cè)量過程,以便對(duì)這一過程 和將來的過程進(jìn)行改進(jìn)。13這能夠作為初始控制計(jì)劃14參見質(zhì)量控制指南,DaoruIshikawa,亞洲生產(chǎn)力組織出版,1986－第四節(jié)測(cè)量資源開發(fā) 本節(jié)闡述了測(cè)量過程壽命的報(bào)價(jià)／采購(gòu)的時(shí)間框架。已構(gòu)引言 成了關(guān)于制定測(cè)量過程報(bào)價(jià)文件包過程,獲得文件包的反應(yīng)、項(xiàng) 目的判定、完成最終設(shè)計(jì)、開發(fā)測(cè)量過程,以及與建立的生產(chǎn)過測(cè)量過程輸入測(cè)量過程輸入輸出 理解對(duì)測(cè)量過程的討論的情況下不要使用本章。為了從測(cè)量過程 獲得最大的利益,用作為具有輸入和輸出的過程15研究并表述 它。 本章是由集體智慧編寫的。它不是買方或采購(gòu)代表的職業(yè) 描述。這里所描述的活動(dòng)要求團(tuán)隊(duì)成功地克服困難而且在產(chǎn)品質(zhì) 量先期策劃(APQP)組的總體框架下管理。這樣能夠在不同的 團(tuán)隊(duì)功能之間形成良好Z的相互作用于-來自于策劃過程的概念 在量具供應(yīng)商最后設(shè)計(jì)到達(dá)前可能會(huì)被修改,以滿足測(cè)量系統(tǒng)要 求。 一般,”采購(gòu)”過程是在一個(gè)已知的項(xiàng)目下,由顧客和供應(yīng) 商之間的正式交流開始的。坦率的交流對(duì)項(xiàng)目成功至關(guān)重要,因 為在這一階段將進(jìn)行對(duì)未來有效的顧客/供應(yīng)商關(guān)系報(bào)價(jià)要求 (RFQ),供應(yīng)商滿足這一意向(報(bào)價(jià))的建議的正式說明開始 的。顧客和供應(yīng)商應(yīng)完全理解項(xiàng)目要求,什么是可交付的方法, 以此雙方都能夠成功。理解來自雙方之間準(zhǔn)確及時(shí)的交流。 一量雙方對(duì)未來項(xiàng)目的概念達(dá)成一致而且顧客和供應(yīng)商的 關(guān)系已經(jīng)確立,能夠開始著手進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)、測(cè)量系統(tǒng)的制造及 開發(fā)活動(dòng)。在這時(shí)顧客和供應(yīng)商之間的交流特別重要。由于對(duì)要 進(jìn)行的概念批準(zhǔn)可能有幾種水平需進(jìn)行,有可能的環(huán)境變化及團(tuán) 隊(duì)成員變化的潛在因素,測(cè)量過程項(xiàng)目可能會(huì)搖擺甚至失敗。如 果保持經(jīng)常、詳細(xì)的交流及在顧客和供應(yīng)商之間有文件記錄,雙 方為保持安排正式的職責(zé)(個(gè)人),將會(huì)降低這種風(fēng)險(xiǎn)。這一活 動(dòng)的理想討論和形式是APQP過程。 在測(cè)量過程已經(jīng)被概念化地設(shè)計(jì)后,圍繞該過程/系統(tǒng)的采 購(gòu)活動(dòng)能夠開始了。15參見第一章第二節(jié) 理想地,當(dāng)前流行使用幾何尺寸和公差(GD＆Ｔ),貫穿基準(zhǔn)協(xié)調(diào) 制造過程和測(cè)量系統(tǒng)的基準(zhǔn)需要協(xié)調(diào)(如同樣的),這一需要應(yīng) 在APQP過程的非常早期建立。根據(jù)具體的組織特點(diǎn),最初的職 責(zé)是屬于產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師、尺寸控制等。當(dāng)基準(zhǔn)計(jì)劃與整個(gè)制造 過程不匹配,特別是測(cè)量系統(tǒng),可能測(cè)量錯(cuò)誤的事項(xiàng),有配合問 題等,導(dǎo)致對(duì)制造過程的無效控制。 有時(shí)當(dāng)基準(zhǔn)計(jì)劃最后的總成不能與用于子部件制造過程相 匹配。當(dāng)出現(xiàn)這種情況,可在APQP過程中盡可能早地建立基準(zhǔn), 以便所有團(tuán)隊(duì)的成員了解可能出現(xiàn)的困難和矛盾,并有機(jī)會(huì)支克 服。在這一過程期間,需要研究不同的基準(zhǔn)系統(tǒng)用于了解這些差 異的影響。 某些零件特性可能產(chǎn)生比其它零件多的問題,例如,凸輪 軸中心,其它圓的、圓筒狀的或管狀特性。例如,凸輪軸必須在 中心上制造,但其重要的產(chǎn)品特性在其凸輪。制造可能需要一種 方法或基準(zhǔn)計(jì)劃,而最終產(chǎn)品測(cè)量卻需要另一種計(jì)劃。 在討論量具供應(yīng)商的開發(fā)之前,應(yīng)假設(shè)”正確的”的先決條件和假設(shè) 工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)(GD＆T)和”正確的”過程設(shè)計(jì)(在過程的適當(dāng)ＡPDＡPDS 程和產(chǎn)品使用做出一個(gè)清楚的評(píng)價(jià),因此她的角色不但被她而且 被小組其它的所了解(制造、質(zhì)量、工程等)。 根據(jù)特別的程序/項(xiàng)目或其它限制,在一些活動(dòng)中或活動(dòng)的 順序可能會(huì)有一些重疊。例如,APQP小組沒有很多來自量具來 源的輸入能夠研究出一定的量具概念。其它概念可能需要量具來 源的專門技術(shù)。這能夠由測(cè)量系統(tǒng)的復(fù)雜性以及小組視為有意義 的決策來推動(dòng)。量具來源選擇過程制定報(bào)價(jià)文件包 在測(cè)量系統(tǒng)要求的報(bào)價(jià)文件包能夠提供給潛在的供應(yīng)商作詳細(xì)的工程概念 為其正式提出建議之前,需要研究測(cè)量過程詳細(xì)的工程概念。將 組成小組,由小組對(duì)測(cè)量過程維護(hù)和持續(xù)改進(jìn)負(fù)責(zé),并直接負(fù)責(zé) 研究詳細(xì)的概念。這能夠作為APQP小組的一部分。為了更好地 研究這一概念,需要回答幾個(gè)問題。 小組能夠研究不同的問題用于幫助決定設(shè)計(jì)測(cè)量過程應(yīng)遵循的方向和路徑。某些方向和路徑能夠由產(chǎn)品設(shè)計(jì)指示或強(qiáng)烈影當(dāng)研究這些詳細(xì)概念時(shí),需要由小組提出的可能問題的多種示例 可在本節(jié)最后的”測(cè)量系統(tǒng)研究檢查表建議要素”中找到。 顧客總是過份依賴供應(yīng)商的方案。在顧客要求供應(yīng)商對(duì)過程問題提出建議方案之前,過程的基礎(chǔ)和意圖應(yīng)由掌握過程的小組完全理解和預(yù)料。那時(shí),只有那時(shí)過程才能被正確使用、支持和改進(jìn)。 預(yù)防性維護(hù)應(yīng)該安排什么活動(dòng)(例如,潤(rùn)滑,振動(dòng)分析,預(yù)防性維護(hù)的考慮 傳感器的完整性,零件更換等)?這些活動(dòng)大部分依賴于測(cè)量 系統(tǒng)、設(shè)備或工具的復(fù)雜性。簡(jiǎn)單的量具可能只要求定期檢查, 然而復(fù)雜的系統(tǒng)需要持續(xù)進(jìn)行詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)分析和工程師小組進(jìn) 行預(yù)見性的維護(hù)。 策劃預(yù)防性維護(hù)活動(dòng)應(yīng)與測(cè)量過程策劃的啟動(dòng)相一致。許多活動(dòng),例如每天排干空氣濾清器,在設(shè)計(jì)規(guī)定的操作時(shí)間后潤(rùn)滑軸承等,可在測(cè)量系統(tǒng)完全建立、研究和實(shí)施之前策劃。事實(shí)上這是更可取的并改進(jìn)先進(jìn)的測(cè)量策劃和降低成本。與這些活動(dòng)相關(guān)的數(shù)據(jù)收修配方法和維護(hù)建議可從原始制造商,或工廠工程制造和質(zhì)量人員的研究獲得。在實(shí)施測(cè)量過程之后和在使用中,適合測(cè)量過程功能的數(shù)據(jù)需要隨時(shí)間收集并畫圖。能夠?qū)嵤┖?jiǎn)單的分析方法(鏈圖、趨勢(shì)分析)用以確定系統(tǒng)的穩(wěn)定性。最終,根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定性顯示判斷,可相應(yīng)安排預(yù)防性維護(hù)程序。以時(shí)間連續(xù)信息為基礎(chǔ),在穩(wěn)定的系統(tǒng)上進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)將比在傳統(tǒng)技術(shù)上進(jìn)行的預(yù)防性維護(hù)浪費(fèi)少。 在設(shè)計(jì)和制造過程規(guī)范對(duì)顧客和供應(yīng)商均可作為指南。這規(guī)范 些指南起到交流可接受的標(biāo)準(zhǔn)作用?？山邮艿臉?biāo)準(zhǔn)能夠分為兩 類: ● 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) ● 制造標(biāo)準(zhǔn) 依據(jù)誰為項(xiàng)目付費(fèi)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的形式能夠有差異。成本問題 可能影響形式,一般,有足夠的文件化的詳細(xì)設(shè)計(jì)是一個(gè)好主意,設(shè)計(jì)能夠由任何有資格的設(shè)計(jì)者進(jìn)行或修改到最初的意圖–可是,這個(gè)決定可由成本和重要程度驅(qū)動(dòng)。最終設(shè)計(jì)要求的格式能夠是CAD或硬拷貝工程圖樣。它能夠包括從OEM、SAE、ASTM或其它組織標(biāo)準(zhǔn)中選擇的工程標(biāo)準(zhǔn),量具供應(yīng)商必須可得到最新的版本并了解這些標(biāo)準(zhǔn)。OEM能夠要求不論在設(shè)計(jì)或制造階段使用特別的標(biāo)準(zhǔn),甚至在測(cè)量系統(tǒng)發(fā)放使用之前能夠要求正式批準(zhǔn)。 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)將使設(shè)計(jì)者向制造者詳述交流方法(CAD—例如,CATLA、Unigraphics、IGES、hardcopy等)的方法。對(duì)于復(fù)雜的測(cè)量系統(tǒng)還應(yīng)包括性能標(biāo)準(zhǔn)。 制造標(biāo)準(zhǔn)將包括測(cè)量系統(tǒng)制造所必須的公差。制造公差應(yīng)以用于生產(chǎn)量具或量具零件的過程的能力的合成為基礎(chǔ)。制造公差不應(yīng)該僅僅是產(chǎn)品公差的已知百分比。 如果需要夾具或系統(tǒng)的復(fù)制品,正確的策劃和標(biāo)準(zhǔn)化能夠?qū)е禄Q性和柔性。 標(biāo)準(zhǔn)化零件或分總成的使用也可導(dǎo)致互換性、柔性,降低成本,總體上減少長(zhǎng)期測(cè)量誤差。 接到報(bào)價(jià)時(shí),小組應(yīng)集合以對(duì)報(bào)價(jià)進(jìn)行評(píng)審并評(píng)價(jià)它們。評(píng)估報(bào)介 固定的項(xiàng)目包括:概概念提出批準(zhǔn)√ 符合基本要求嗎?√ 有超過標(biāo)準(zhǔn)的問題嗎?√ 供應(yīng)商展示了一種例外情況?為什么? (例外的情況能夠是價(jià)格或交付明顯不一致—沒有必要 作為消極因素而打折扣—一個(gè)供應(yīng)商可能發(fā)現(xiàn)一項(xiàng)內(nèi)容 而其它供應(yīng)商卻忽視了)√ 概念促進(jìn)了簡(jiǎn)易性和可維修性? 當(dāng)獲得測(cè)量過程時(shí),文件化有時(shí)被忽視。成功項(xiàng)目文件化可交付的文件 的重要性經(jīng)常被誤解。在文件化背后的一般策略是在測(cè)量過程硬 件交付時(shí)提供一套最初的機(jī)械和電氣設(shè)計(jì)(CAD或硬拷貝圖樣) 這樣能夠滿足最初的實(shí)施要求,可是這種文件對(duì)于規(guī)定的潛在磨損點(diǎn),建議可能出現(xiàn)問題區(qū)域或描述怎樣使用過程是沒有用處的。因此,任何過程所要求的文件應(yīng)包括超過測(cè)量總成及詳細(xì)圖樣。 任何系統(tǒng)有效的文件就如同旅行中一張好地圖,有著同樣的目的。例如,它將建議使用者怎樣能從一點(diǎn)到另一點(diǎn)(用戶說明書或量具說明書)。如果主要路徑堵塞或關(guān)閉,它能夠向使用者提供可能的替代路徑達(dá)到理想的目的地(發(fā)現(xiàn)并修理故障指南或論斷樹)。 一個(gè)完整的文件包可能包括: ● 一套可復(fù)制的總成和詳細(xì)的機(jī)械圖(CAD或硬拷貝) (包括任何需要的標(biāo)準(zhǔn))。 ● 一套可復(fù)制的電器配線、原理和軟件。 ● 經(jīng)常使用或易損項(xiàng)目/細(xì)節(jié)的建議備件清單。清單應(yīng) 該包括需一定提前期才能獲得的項(xiàng)目。 ● 帶有機(jī)器圖的維修手冊(cè)規(guī)定了正確裝配和拆解機(jī)器 零件的方法與步驟。 ● 手冊(cè)規(guī)定的作業(yè)準(zhǔn)備、操作和機(jī)器運(yùn)輸要求的有用 要求(例如,安放軸承數(shù))。 ● 校準(zhǔn)說明 ● 診斷樹和發(fā)現(xiàn)修理故障指南 ● 認(rèn)證報(bào)告(適當(dāng)時(shí)可追溯到NIST) ● 校準(zhǔn)指導(dǎo)書 ● 技術(shù)支持人員、系統(tǒng)操作員和維護(hù)人員能夠使用的 用戶手冊(cè)。 當(dāng)提出報(bào)價(jià)文件包時(shí),上述清單能夠作為檢查表使用;可是沒有必要包括一切。 這里的中心思想是交流。由于文件是交流的形式,小組和其它人員在制定測(cè)量過程文件包的每個(gè)層次都應(yīng)該參與。在供應(yīng)商處的資格 適用時(shí),在測(cè)量系統(tǒng)供應(yīng)商裝運(yùn)之前,應(yīng)對(duì)量具或測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行全面的尺寸檢驗(yàn)和功能測(cè)試。顯然,被選定的供應(yīng)商在現(xiàn)場(chǎng)必須有合格的測(cè)量設(shè)備和人員來完成此項(xiàng)工作。如果不是這樣,必須預(yù)告安排在外部獨(dú)立的有資格的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行這些工作。這些尺寸檢驗(yàn)和/或測(cè)試的結(jié)果應(yīng)與顧客設(shè)計(jì)和制造標(biāo)準(zhǔn)一致,而且應(yīng)全部形成文件并可供顧客評(píng)審。在供應(yīng)商處的資格 成功的尺寸檢驗(yàn)后,供應(yīng)商應(yīng)進(jìn)行初始的但卻是正式的測(cè)量系統(tǒng)分析。這再次預(yù)告要求供應(yīng)商有人員、知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)來完成適當(dāng)?shù)姆治?。顧客?yīng)該預(yù)告確定供應(yīng)商(或許是OEM)此時(shí)需要什么類型的分析而且知道供應(yīng)商所需要的任何指南。一些需要討論、商議或一般協(xié)議的事項(xiàng)是: ● 初始MSA研究的目標(biāo): √ 量具重復(fù)性(GR16)與重復(fù)性和再現(xiàn)性(GRR) 的對(duì)比 √ 偏倚和/或線性的評(píng)估 √ 顧客測(cè)量的目的的評(píng)估 ● 研究中的零件數(shù)、試驗(yàn)次數(shù)和操作者人數(shù) √ 可接受標(biāo)準(zhǔn) ● 使用供應(yīng)商人員與顧客提供人員的對(duì)比 ● 必要的人員培訓(xùn) √ 她們有資格嗎? √ 她們理解意圖嗎? √ 可能使用什么軟件? 此時(shí)在這一點(diǎn)上得到什么結(jié)果,都應(yīng)該認(rèn)識(shí)到這些僅是最初的,對(duì)結(jié)果的可接受性判斷可能是需要的。 檢查表裝運(yùn) ● 設(shè)備什么時(shí)候裝運(yùn)? ● 怎樣裝運(yùn)? ● 誰從卡畫或機(jī)動(dòng)軌道車上搬運(yùn)設(shè)備? ● 需要保險(xiǎn)嗎? ● 文件與硬件一起裝運(yùn)嗎? ● 顧客有正確的設(shè)備把硬件卸下來嗎? ● 裝運(yùn)前系統(tǒng)存放在什么地方? ● 執(zhí)行前系統(tǒng)存放在什么地方? ● 裝運(yùn)文件完成了嗎?是否很容易讓裝貨人員、運(yùn)輸人 員、卸貨人員和安裝人員了解? 一般,裝運(yùn)前在供應(yīng)商處為使測(cè)量系統(tǒng)有資格所做的一切在顧客處的資格 應(yīng)在完成交付后在顧客處能以某種方式重復(fù)。由于這是以預(yù)期的 環(huán)境來研究測(cè)量系統(tǒng)第一次真正的機(jī)會(huì),此處使用的接受標(biāo)準(zhǔn)和 分析方法應(yīng)認(rèn)真考慮。注意所有各方所涉及的零件的細(xì)節(jié)對(duì)于測(cè) 量系統(tǒng)最后的成功和其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)使用都是極為重要的。 收到測(cè)量系統(tǒng)后,在開始測(cè)量分析之前,測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行 全尺寸檢驗(yàn)以確認(rèn)它是否符合制造要求/標(biāo)準(zhǔn)。這次全尺寸檢查 的范圍能夠根據(jù)裝運(yùn)前供應(yīng)商對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行的早期全尺寸檢 查工作和對(duì)由供應(yīng)商進(jìn)行的全尺寸檢查結(jié)果質(zhì)量的信任以及沒 有潛在裝運(yùn)損壞平衡。比較裝運(yùn)前裝運(yùn)后的結(jié)果時(shí),應(yīng)意識(shí)到由 于測(cè)量系統(tǒng)的差異可能會(huì)在測(cè)量時(shí)有一些差異。 下面是要求的信息,至少用于幫助任何系統(tǒng)的實(shí)施和啟動(dòng):文件交付 (這些信息在交付前應(yīng)交給顧客。) ● 如果小組需要,CAD或硬拷貝圖 ● 適用時(shí),系統(tǒng)的過程流程圖 ● 用戶手冊(cè) √ 維護(hù)/服務(wù)手冊(cè) √ 備件清單 √ 發(fā)現(xiàn)修理故障指南 ● 校準(zhǔn)指導(dǎo)書 ● 特別注意事項(xiàng) 開始時(shí),交付文件需要進(jìn)行初始化標(biāo)注。原始或可復(fù)制文 件不必在這時(shí)傳輸,因?yàn)樵趫?zhí)行后潛在的修改是必要的。事實(shí)上, 直到整個(gè)系統(tǒng)實(shí)施前不要把原始文件包交付是一個(gè)明智的想法 —一般供應(yīng)商對(duì)文件的更新比顧客要更有效。測(cè)量系統(tǒng)開發(fā)檢查表建議的要素基于測(cè)量系統(tǒng)的條件和類型能夠修改本表。最終檢查表的制定應(yīng)是顧客和供應(yīng)商之間協(xié)作的結(jié)果?；跍y(cè)量系統(tǒng)的條件和類型能夠修改本表。最終檢查表的制定應(yīng)是顧客和供應(yīng)商之間協(xié)作的結(jié)果。測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)問題:要測(cè)量什么?特性的類型是什么?是機(jī)械特性嗎?是動(dòng)態(tài)的還是靜態(tài)的?是電性能嗎?有重要的零件內(nèi)變差嗎?測(cè)量過程的結(jié)果(輸出)用作什么目的?生產(chǎn)改進(jìn)、生產(chǎn)監(jiān)控、實(shí)驗(yàn)室研究、過程審核、裝運(yùn)檢查、進(jìn)貨檢查、對(duì)D.O.E的反饋嗎?誰將使用過程?操作者、工程師、技師、檢查者、審核員?要求的培訓(xùn):操作者、維護(hù)人員、工程師、教室、實(shí)際應(yīng)用、在職培訓(xùn)、學(xué)徒期間。確定變差來源了嗎?使用小組、頭腦風(fēng)暴、淵博的過程知識(shí),因果圖或矩陣建立誤差模型(S.W.I.P.E或P.I.S.M.O.E.A)開發(fā)測(cè)量系統(tǒng)的潛在失效模式及后果分析了嗎?柔性測(cè)量系統(tǒng)或?qū)Ｓ玫臏y(cè)量系統(tǒng):測(cè)量系統(tǒng)能夠是永久的和專用的,或者也能夠是柔性的且有能夠測(cè)量不同類型零件的能力;如:儀器車量具、夾具量具、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等。柔性的量具會(huì)更昂貴,但長(zhǎng)期運(yùn)行能夠省錢。接觸或不接觸:可靠性、特性類型、樣件計(jì)劃、成本、維護(hù)、校準(zhǔn)、人員技能、兼容性、環(huán)境、速度、傳感器類型、零件偏差和圖像處理。這能夠由控制計(jì)劃要求和測(cè)量(在連續(xù)抽樣期間全面接觸量具可能有額外磨損)頻次確定。全表面接觸傳感、傳感器類型、空氣反饋噴射、圖像處理,CMM或光學(xué)比較儀等。環(huán)境:污垢、潮濕、濕度、溫度、振動(dòng)、噪聲、電磁干擾(EMI)、周圍空氣移動(dòng)、空氣污染物等。實(shí)驗(yàn)室、車間、辦公室等?以微米水平計(jì)算的緊密公差使環(huán)境成為關(guān)鍵的問題。同時(shí),還有CMM、顯示系統(tǒng)及超聲波等。這可能是過程內(nèi)自動(dòng)反饋類型測(cè)量的一個(gè)因素。切削油、切削碎片和超高溫也可能成為問題。需要干凈房間嗎?測(cè)量和定位點(diǎn):合作GD＆T清楚地確定固定和夾緊點(diǎn)以及在零件的何處進(jìn)行測(cè)量。固定方法:自由狀態(tài)或夾緊的零件定位。零件方向:主要部分位置與其它部分。零件準(zhǔn)備:測(cè)量前零件應(yīng)該干凈、無油、溫度穩(wěn)定嗎?傳感器定位:角度方向,到最初定位器或網(wǎng)絡(luò)的距離。相互關(guān)系問題#1—在車間內(nèi)或在車間之間需要加倍(或更多)的量具支持要求嗎?制造的考慮、測(cè)量誤差的考慮、維修的考慮。哪個(gè)被認(rèn)定是標(biāo)準(zhǔn)?怎樣使每項(xiàng)有資格?相互關(guān)系問題#2—方法分歧:從不同測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)但應(yīng)用于可接受的實(shí)踐和操作限制下相同零件和過程的測(cè)量變差結(jié)果。(例如,CMM對(duì)應(yīng)手動(dòng)或開放調(diào)整測(cè)量結(jié)果)自動(dòng)或手動(dòng):線上、線下操作者信任。破壞性的與非破壞性(NDT)的測(cè)量:示例:拉伸試驗(yàn)、鹽霧試驗(yàn)、電鍍/油漆涂層厚度、硬度、尺寸測(cè)量、圖像處理、化學(xué)分析、壓力、耐久性、沖擊、轉(zhuǎn)矩、焊接強(qiáng)度、電性能等。潛在測(cè)量范圍:可能測(cè)量尺寸和預(yù)期范圍。有效方分辨率:使用時(shí)特殊應(yīng)用的測(cè)量對(duì)物理變化(探測(cè)過程或產(chǎn)品變差的能力)敏感情況可接受嗎?靈敏度:最小的輸入信號(hào)形成測(cè)量設(shè)備可探測(cè)的(可辨別的)輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)用這種測(cè)量裝置可接受嗎?靈敏度由固有的量具設(shè)計(jì)和質(zhì)量(OEM)及使用中的維護(hù)和操作條件確定。測(cè)量系統(tǒng)制造問題(設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)、儀器):在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中提出的變差源識(shí)別了嗎?設(shè)計(jì)評(píng)審、驗(yàn)證和確認(rèn)。校準(zhǔn)和控制系統(tǒng):建議的校準(zhǔn)計(jì)劃及設(shè)備和文件的審核。頻率、內(nèi)部的或外部的、參數(shù)、過程中驗(yàn)證檢查。輸入要求:機(jī)械的、電的、液壓的、氣動(dòng)的、浪涌抑制器、干燥器、過濾器、濾清器,準(zhǔn)備和操作問題、絕緣、分辨率和靈敏度。輸出要求:模擬或數(shù)字、文件和記錄、檔案、存放、檢索、文件備份。成本:開發(fā)、采購(gòu)、安裝、操作和培訓(xùn)的預(yù)算因素。預(yù)防性維護(hù):類型、進(jìn)度表、成本、人員培訓(xùn)、文件。服務(wù)性:內(nèi)部的和外部的、位置、支持水平、反應(yīng)時(shí)間、備件的可提供性、標(biāo)準(zhǔn)零件清單。人機(jī)工程學(xué):經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間裝載和操作機(jī)器不帶來傷害的能力。測(cè)量設(shè)備討論需要聚焦于測(cè)量系統(tǒng)與操作者是怎樣相互依賴的問題上。安全考慮:人員操作、環(huán)境、鎖止。存儲(chǔ)和定位:建立關(guān)于測(cè)量設(shè)備存儲(chǔ)和定位要求。罩、環(huán)境、安全、可提供性(接近)問題。測(cè)量周期時(shí)間:測(cè)量一個(gè)零件或特性要花多少時(shí)間?測(cè)量周期與過程和產(chǎn)品控制相結(jié)合。過程流程、批量完整性、記錄、測(cè)量和返回零件有中斷嗎?材料處理:需要特殊架子、支撐夾具、運(yùn)輸設(shè)備或其它材料處理設(shè)備處理被測(cè)量的零件或測(cè)量系統(tǒng)本身嗎?環(huán)境問題:不論是影響該測(cè)量過程或相鄰過程,有任何特殊環(huán)境要求、條件、限制嗎?有特殊的排放要求嗎?有溫度和濕度控制的必要嗎?濕度、振動(dòng)、