量测系统分析培训

#,量测系统分析培训,(,MSA),我们共,同,同的课,堂,堂约定,请将手,机,机调到,静,静音或,关,关掉,请勿任,意,意走动,、,、交谈,、,、接听,电,电话,保持教,室,室宁静,并,并按照,座,座位就,坐,坐,请准时,到,到课，,不,不要随,便,便走出,1,所有汽,车,车零件制,造,造商,其他已采用QS9000和VDA6.1的企业,其他已采用或将导入ISO,/,/TS16949：2009的企业,其他有,兴,兴趣的,人,人士,课 程,介,介,紹,紹,本课程的,适,适合对,象,象为：,2,基本了解MSA的术语,重点掌,握,握计数,型,型GR&R的分析,方,方法,课 程目 的,3,序：测,量,量基础,知,知识概,述,述：量规仪,器,器的分,类,类,一般分,为,为物理,量,量和电,量,量两类,。,。,按其是,否,否与品,质,质判定,及,及制程,监,监控有,关,关可分,为,为：,标准件,或,或参考,物,物质；,检,检验用,量,量规仪,器,器（量,测,测设备,）,）；试,验,验仪器,；,；监控,仪,仪器；,感,感测器,；,；生产,用,用量规,仪,仪器；,辅,辅助用,量,量规仪,器,器；测,试,试硬件,；,；测试,软,软件。,标准件,：,：用来,比,比对的,量,量规仪,器,器。,检测设,备,备：用,来,来检测,的,的仪器,。,。,4,检测设,备,备之管,制,制,购买,验收,编,号,号,保,保管,购买检,测,测设备,必,必需满,足,足适用,性,性和耐,用,用性。,适用性,是,是指设,备,备精度,符,符合测,量,量要求,精,精度的1/3,1/10。,5,量规仪,器,器校准,的,的方法,1绝,对,对法,以自,然,然现象,作,作标准,校,校准；,2直,读,读法,待校,件,件，标,准,准件；,3比,较,较法,标准,件,件，待,校,校件，,比,比较件,；,；,4比,对,对法,利用,标,标准品,标,标出被,校,校件与,其,其,之,之间,的,的关系,。,。,6,量规仪,器,器的标,识,识,1限,用,用证,限定,在,在某个,范,范围内,使,使用；,2合,格,格证,所有,功,功能都,能,能使用,；,；,3停,用,用证,禁止,使,使用，,不,不合格,4参,考,考使用,与,品,品质无,关,关；,5报,废,废,7,测量系,统,统的PDCA,P校验计,划,划，仪,器,器失效,校,校准计,划,划,D实施校,验,验，校,准,准,C日常点,检,检保养,，,，校验,结,结果确,认,认,A修理，,调,调校，,重,重新校,验,验,内校：,在,在仪器,同,同种数,量,量较多,的,的情况,下,下进行,。,。内校,必,必备条,件,件：内,校,校室（,有,有温湿,度,度控制,）,），有,资,资历的,校,校验人,员,员。,8,国际基,本,本单位,单位名称,代号,备注,公尺,M,长度,公斤,Kg,质量,开尔文,K,温度,安培,A,电流,坎德拉,Cd,光强度,摩尔,mol,物质,秒,s,时间,9,量规仪,器,器误差,的,的分类,人为过失,仪器误用,重大误差,重大误差,准确度,精密度,随机误差,气流,辐射,迟滞,噪音,尘埃,解析度,系统误差,水平,仪器,负载,归零,磨损,环境,干扰,温度,振动,湿度,压力,观测,读取,记忆,视差,10,量规仪,器,器误差,的,的分类,误差,误差：,所,所有测,量,量结果,都,都存在,一,一定的,误,误差。,绝对误,差,差=测,量,量值-,真,真值（,一,一般用,近,近似值,替,替代）,引用误,差,差（相,对,对误差,）,）=绝,对,对误差,/,/标称,值,值,真值的,计,计算方,法,法,A多次测,量,量的平,均,均值，B用精度,更,更高的,量,量规仪,器,器测量,值,值，C用标称,值,值。,误差位,与,与测量,尾,尾数一,致,致。,近似值,取,取舍规,则,则,四舍六,入,入五考,虑,虑，五,后,后有数,则,则进一,；,；五后,为,为零看,奇,奇偶，,偶,偶数舍,去,去奇进,一,一；不,得,得做连,续,续修约,。,。,11,测量系,统,统所应,具,具有之,统,统计特,性,性,v测量系,统,统必须,处,处于统,计,计控制,中,中，这,意,意味着,测,测量系,统,统中的,变,变差只,能,能是由,于,于普通,原,原因而,不,不是由,于,于特殊,原,原因造,成,成的。,这,这可称,为,为统计,稳,稳定性,。,。,v测量系,统,统的变,差,差必须,比,比制造,过,过程的,变,变差小,。,。,v变差应,小,小于公,差,差带,。,。,v测量精,度,度应高,于,于过程,变,变差和,公,公差带,两,两者中,精,精度较,高,高者，,一,一般来,说,说，测,量,量精度,是,是过程,变,变差和,公,公差带,两,两者中,精,精度较,高,高者的,十,十分之,一,一 。,v测量系,统,统统计,特,特性可,能,能随被,测,测项目,的,的改变,而,而变化,。,。若真,的,的如此,，,，则测,量,量系统,的,的最大,的,的变差,应,应小于,过,过程变,差,差和公,差,差带两,者,者中的,较,较小者,。,。,12,标,准,准,v国家标,准,准,v第一级,标,标准(,连,连接国,家,家标准,和,和私人,公,公司、,科,科研机,构,构等),v第二级,标,标准(,从,从第一,级,级标准,传,传递到,第,第二级,标,标准),v工作标,准,准(从,第,第二级,标,标准传,递,递到工,作,作标准,),),13,测量系,统,统的评,定,定,v测量系,统,统的评,定,定通常,分,分为两,个,个阶段,，,，称为,第,第一阶,段,段和第,二,二阶段,v第一阶,段,段：明,白,白该测,量,量过程,并,并确定,该,该测量,系,系统是,否,否满足,我,我们的,需,需要。,第,第一阶,段,段试验,主,主要有,二,二个目,的,的 ：,v确定该,测,测量系,统,统是否,具,具有所,需,需要的,统,统计特,性,性，此,项,项必须,在,在使用,前,前进行,。,。,v发现哪,种,种环境,因,因素对,测,测量系,统,统有显,着,着的影,响,响，例,如,如温度,、,、湿度,等,等，以,决,决定其,使,使用之,空,空间及,环,环境,。,。,v第二阶,段,段的评,定,定,v目的是,在,在验证,一,一个测,量,量系统,一,一旦被,认,认为是,可,可行的,，,，应持,续,续具有,恰,恰当的,统,统计特,性,性 。,v常见的,就,就是“,量,量具R&R,”,”是其中,的,的一种,型,型式,。,。,14,测量(Measurement),对某具,体,体事物,赋,赋予数,字,字(或,数,数值),以表,示,示它们,对,对于特,定,定特性,之,之间的,关,关系.,赋,赋予数,字,字的过,程,程被定,义,义为测,量,量过程,而数,值,值的指,定,定被定,义,义为测,量,量值,量具(Gage),是指任,何,何用来,获,获得测,量,量的装,置,置.经,常,常是特,别,别用在,工,工厂现,场,场的装,置,置,包,括,括通/,止,止规(GO/NOGO,),),第一章,术,术语/,定,定义,15,第一章,术,术语/,定,定义,测量数,据,据的质,量,量,在稳定,条,条件下,使用,某,某测量,系,系统对,某,某特定,特,特性值,进,进行多,次,次测量,如果,这,这些测,量,量值与,该,该特性,值,值的参,考,考值”,接,接近”,那么,数,数据的,质,质量就,称,称为”,高,高”;,同,同样,如,如果部,份,份或所,有,有的测,量,量值与,参,参考值,相,相差”,很,很远”,则称,数,数据的,质,质量很,低,低.,通常用,描,描述测,量,量数据,质,质量的,统,统计特,性,性是某,测,测量系,统,统的偏,倚,倚(相,对,对于参,考,考值的,位,位置),及,及变差,(,(数据,的,的分布,宽,宽度),16,测量系,统,统(Measurementsystem),是对测,量,量单元,进,进行量,化,化或对,被,被测的,特,特性进,行,行评估,其所,使,使用的,仪,仪器或,量,量具,、,标准,、,操作,、,方法,、,夹具,、,软件,、,人员,、,环境及,假,假设的,集,集合;,也,也就是,说,说,用,来,来获得,测,测量结,果,果的整,个,个过程,。,。,第一章,术,术语/,定,定义,17,真值(True Value),真值是,被,被测零,件,件的“实际值”,尽管,该,该值不,被,被知道,且,且无法,知,知道,但,但它是,测,测量系,统,统的目,标,标,所,有,有个别,的,的值尽,可,可能的,(,(经济,的,的)与,该,该值接,近,近.,参,参,考,考值常,被,被当作,真,真值的,最,最佳近,似,似值.,第一章,术,术语/,定,定义,18,可追溯,性,性(Traceability,),),通过一,个,个完整,的,的比较,链,链追溯,到,到规定,的,的参考,标,标准(,通,通常为,国,国家或,国,国际标,准,准)的,测,测量特,性,性或标,准,准值,都,都具有,一,一定的,不,不确定,度,度.在,工,工业界,的,的许多,情,情况,测,测量的,可,可追溯,性,性可能,追,追溯到,顾,顾客和,供,供方双,方,方同意,的,的参考,值,值或一,致,致的标,准,准.,第一章,术,术语/,定,定义,生产用,量,量具,工作标,准,准,参考标,准,准,国际(,国,国,家)标,准,准,19,分辩力,(,(Discrimination),是指一,种,种测量,仪,仪器能,够,够检测,并,并忠实,地,地显示,相,相对于,参,参考值,的,的变化,量,量.通,常,常也被,称,称为可,读,读性或,解,解析度,.,.,10:1规则,:,:测量,设,设备要,能,能分辩,出,出过程,变,变差的,至,至少十,分,分之一,以,以上.,第一章,术,术语/,定,定义,20,测量不,确,确定度,(,(Uncertainty),是国际,上,上用来,描,描述一,测,测量值,质,质量的,术,术语.,不确定,度,度是测,量,量可靠,性,性的一,种,种量化,的,的表达,.,.这种,概,概念可,简,简单的,表,表达为,:,:,测量实,际,际值=,测,测量的,观,观察值,(,(结果,),) U,不确定,度,度是测,量,量值的,范,范围、,通,通过一,个,个置信,区,区间的,定,定义、,与,与测量,结,结果相,关,关,并,预,预期包,括,括测量,的,的真值,.,.MSA专注于,理,理解某,测,测量过,程,程,确,定,定这测,量,量过程,中,中误差,的,的大小,并评,估,估这测,量,量系统,是,是否适,用,用于产,品,品和过,程,程的控,制,制;MSA提升理,解,解和改,进,进(减,小,小变差,),).,第一章,术,术语/,定,定义,21,测量系,统,统分析,测量系,统,统分析,是,是用于,确,确定测,量,量装置,与,与零件,变,变差或,公,公差相,比,比的误,差,差。,观测值,=,=真值,+,+测量,误,误差,总变差,=,=产品,变,变差+测量变,差,差,在进行SPC前必须,进,进行MSA。,第一章,术,术语/,定,定义,22,位置变,差,差(LocationVariation,),),1.准确度,(,(Accuracy),:,:与真值,或,或可接,受,受的参,考,考值“,接,接近”,的,的程,度,度.,2.偏,倚,倚(Bias):观测到,测,测量的,平,平均值,与,与参考,值,值之间,的,的差值, 是,测,测量系,统,统的系,统,统误差,所,所构成,.,.,第二章,测,测量系,统,统变差,23,位置变,差,差(LocationVariation,),),3.稳定性,(,(Stability,),),随时间,变,变化的,偏,偏倚值,.,.,别名:,漂,漂移(drift),一个稳,定,定的测,量,量过程,在,在位置,方,方面是,处,处于统,计,计上受,控,控状态,.,.,第二章,测,测量系,统,统变差,24,位置变,差,差(LocationVariation,),),3.线性(Linearity,),):在量具,工,工作量,程,程内的,偏,偏倚变,化,化量,是,是测量,系,系统的,系,系统误,差,差所构,成,成.,第二章,测,测量系,统,统变差,25,宽度变,差,差(Widthvariation,),),1.精确度,(,(Precision,),):每个重,复,复读数,之,之间的,”,”接近,”,”程度,是测,量,量系统,的,的随机,误,误差所,构,构成.,2.重,复,复性(Reproducility):一个评,价,价人使,用,用同一,测,测量仪,器,器,对,同,同一零,件,件的同,一,一特性,进,进行多,次,次测量,下,下的变,差,差.通,常,常称为E.V,设备变,差,差(EquipmentVarition,),),第二章,测,测量系,统,统变差,26,宽度变,差,差(Widthvariation,),),3.再现性,(,(Reproducibility,),):不同评,价,价人采,用,用相同,的,的量具,测量,同,同一个,零,零件的,同一,个,个特性,的,的测量,平,平均值,的,的变差,.,.,第二章,测,测量系,统,统变差,27,系统变,差,差(SystemVariation),1.能力(Capability),短期内,读,读数的,变,变化量,2.性,能,能(Performance),长期读,数,数的变,化,化量,以,以总变,差,差为基,础,础.,3.不,确,确定度,(,(Uncertainty),有关被,测,测值的,数,数值估,计,计范围,相信,真,真值都,被,被包括,在,在该范,围,围内.,第二章,测,测量系,统,统变差,28,变差来,源,源,与所有,过,过程类,似,似,测,量,量系统,的,的变差,来,来源是,由,由于普,通,通原因,和,和特殊,原,原因造,成,成的.,为,为了控,制,制测量,系,系统的,变,变差:,1.识,别,别潜在,的,的变差,来,来源,2.消,除,除(如,有,有可能,的,的话),或,或监控,这,这些变,差,差的来,源,源.,S.W,.,.I.P.E被用来,表,表示一,个,个普遍,化,化的测,量,量系统,为,为了达,成,成被要,求,求的目,标,标,有,六,六个必,要,要因素,.,.可以,考,考虑作,为,为整个,测,测量系,统,统的一,个,个误差,模,模型.,S:标准W:工作件,(,(零件,),)I:仪器,P:人/程,序,序E:环境,第二章,测,测量系,统,统变差,29,测量系,统,统研究,目,目的,获得测,量,量系统,与,与所处,环,环境有,相,相互作,用,用时,其,其产生,的,的测量,变,变差的,类,类型和,结,结果的,讯,讯息,应,应用这,种,种研究,可,可提供,:,:,接受一,新,新测量,设,设备的,准,准则,一个测,量,量装置,与,与另一,个,个测量,装,装置的,比,比较,评价一,个,个疑似,不,不充分,量,量具的,依,依据,测量设,备,备维修,前,前后的,比,比较,为计算,过,过程变,差,差以及,生,生产过,程,程可接,受,受程度,的,的必要,构,构成元,素,素,描绘量,具,具性能,曲,曲线必,要,要的信,息,息.量,具,具性能,曲,曲线是,指,指接受,某,某,一零件,真,真值的,概,概率.,第三章,计,计量型,测,测量系,统,统的研,究,究,TS16949要求必,须,须对控,制,制计划,中,中指示,的,的所有,检,检验、,测,测量和,试,试验装,置,置进行,测,测量系,统,统分析,。,。,30,测量系,统,统研究,的,的准备,1.计,划,划所使,用,用的方,法,法:有,些,些量测,系,系统可,以,以忽略,再,再现性,的,的影响,例如,:,:只需,按,按一下,按,按钮,测,测量结,果,果就可,以,以打印,出,出来的,测,测量系,统,统,2.应,该,该事先,确,确定评,价,价人的,人,人数,抽,抽样零,件,件的数,量,量,及,重,重复读,数,数的数,量,量等(,注,注意:,考,考虑尺,寸,寸的关,键,键性,零,零件的,形,形态),3.评,价,价人应,该,该从那,些,些正常,操,操作该,仪,仪器的,人,人员中,选,选择,第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,31,第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,测量系,统,统研究,的,的准备,4.样,品,品的选,择,择:能,代,代表生,产,产过程,变,变差的,样,样品,5.仪,器,器应该,有,有足够,的,的分辩,力,力,例,如,如:如,果,果过程,变,变差为0.01,则,量,量测设,备,备应该,读,读出0,.,.001的变,化,化量.,确保测,量,量方法,是,是测量,特,特性的,尺,尺寸,并,并遵循,已,已定义,的,的测量,程,程序.,32,稳定性,研,研究,步骤:,1.取,得,得一样,件,件并建,立,立其可,追,追溯到,相,相关标,准,准的参,考,考值.,2.以,一,一定的,周,周期基,础,础(每,天,天,、,每周),测,测量基,准,准件三,到,到五次,3.将,数,数据按,时,时间顺,序,序画在X&R图或X&S控制图,上,上,4.结,果,果分析,-,-,-,-,-,-图,示,示法,建立控,制,制限,使,使用控,制,制图分,析,析法来,评,评价是,否,否有不,受,受控或,不,不稳定,的,的情况,.,.,第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,33,稳定性,研,研究范,例,例,为了确,定,定某一,新,新测量,仪,仪器的,稳,稳定性,是,是否为,可,可接受,过程,小,小组选,取,取了生,产,产过程,输,输出范,围,围中接,近,近中间,值,值的一,个,个零件,.,.该零,件,件被送,到,到了测,量,量实验,室,室,经,测,测量其,参,参考值,确,确定为6.01.小,组,组每班,测,测量该,零,零件5,次,次,共,测,测了四,周,周(20个子,组,组);,收,收集到,所,所有数,据,据后,画,画出了X&R图.,从控制,图,图分析,表,表明测,量,量过程,处,处于稳,定,定状态,因为,没,没有明,显,显可见,的,的特殊,原,原因结,果,果发生,第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,34,用于稳,定,定性分,析,析的控,制,制图,第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,6.3,UCL=6.267,LCL=5.746,CL=6.021,子组,0,10,20,6.2,6.1,6.0,5.9,5.8,5.7,样件平均,UCL=1.010,LCL=0,CL=0.4779,样件极差,0.5,0.0,1.0,35,造成不,稳,稳定的,可,可能因,素,素:,仪器需,要,要校准,缩短,校,校准周,期,期,仪器或,设,设备或,夹,夹具的,磨,磨损,正常的,老,老化或,损,损坏,维护保,养,养不好,-,-,空,空气,动,动力,液,液体,过,过滤器,腐蚀,尘土,清洁,基准的,磨,磨损或,损,损坏,基,基准的,误,误差,不适当,的,的校准,或,或使用,基,基准设,定,定,仪器质,量,量不好,-,-,设,设计或,符,符合性,仪器缺,少,少稳健,的,的设计,或,或方法,不同的,测,测量方,法,法作,业,业准备,载入,夹紧,技巧,环境变,化,化温,度,度,湿,度,度,振,动,动,清,洁,洁,错误的,假,假设,应,应用的,常,常数不,对,对,应用,零,零件数,量,量,位,置,置,操,作,作者技,能,能.疲,劳,劳,观,测,测误差,(,(,易读性,视差,),第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,36,偏倚研,究,究,步骤:,1.取,得,得一个,样,样件,并,并且建,立,立其与,可,可追溯,到,到相关,标,标准的,参,参考值,.,.(可,以,以在工,具,具室里,测,测量该,零,零件n10次,并,计,计算这n个读值,的,的平均,值,值,将,该,该平均,值,值视为,参,参考值,),),2.让,一,一个评,价,价者以,正,正常方,式,式测量,样,样件n 10次,3.结,果,果分析,-,-,-,-图示,法,法,画出这,些,些数据,据,据相对,于,于参考,值,值的直,方,方图.,使,使用专,业,业知识,评,评审这,直,直方图,从而,确,确定是,否,否存在,任,任何特,殊,殊原因,或,或异常,点,点.如,果,果不存,在,在,继,续,续分析,.,.对n30时,对,任,任何的,解,解释或,分,分析时,要能,特,特别注,意,意.,第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,37,偏倚研,究,究,结果分,析,析-,-,-数值,法,法,4.,计算n个读值,的,的平均,值,值:X=Xi,/,/n,5.计算重,复,复性标,准,准差:,重复性=,公式中d2可从查,表,表确定,取g=1,且m=n,.,.(g,:,:子组的,数,数量,m:子组的,大,大小),最大值,(,(Xi),-,-最小值,(,(Xi),d2,第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,n,n=1,38,偏倚的,研,研究,6.确,定,定偏倚,的,的t统计值,偏倚=,观,观测到,的,的平均,测,测量值,参考,值,值,b,=,r,/,nt=,7.如果0,落,落在偏,倚,倚值附,近,近的1,-,-置信度,界,界线内,则偏,倚,倚在水准上,是,是可以,接,接受的,.,.,偏倚,-,b,t,v,1,-,-/2,0,偏倚,+,b,t,v,1,-,-/2,公式中,:,:,v,可以查,表,表得到,t,v,1,-,-/2,可以利,用,用标准,t,分布表,中,中查到,如果置信度,水,水准不,是,是使用预设值0.05(95%,置,置信度,),),则,应,应该得,到,到顾客,的,的同意,.,.,偏倚,b,第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,39,偏倚研,究,究范例,一个制,造,造工程,师,师对一,个,个已证,明,明没有,线,线性误,差,差,且,基,基于一,份,份已文,件,件化的,过,过程变,差,差描述,来,来评价,测,测量系,统,统偏倚,:,:在该,测,测量系,统,统操作,范,范围内,选,选取了,一,一个零,件,件,通,过,过对该,零,零件进,行,行了全,尺,尺寸测,量,量来确,定,定它的,参,参考值,然后,由,由主要,操,操作者,测,测量该,零,零件15次.,数,数据如,下,下:,第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,40,偏倚研,究,究数据,表,表,测,量,次,数,序号,测量值(参考值=6.00),偏倚,1,5.8,-0.2,2,5.7,-0.3,3,5.9,-0.1,4,5.9,-0.1,5,6.0,0.0,6,6.1,0.1,7,6.0,0.0,8,6.1,0.1,9,6.4,0.4,10,6.3,0.3,11,6.0,0.0,12,6.1,0.1,13,6.2,0.2,14,5.6,-0.4,15,6.0,0.0,第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,41,通过使,用,用散布,图,图和统,计,计软件,得到,了,了直方,图,图和数,值,值分析,结,结果,频率,5.6,6.2,6.3,6.4,5.9,6.0,6.1,5.8,5.7,0,1,2,3,4,偏倚研,究,究的直,方,方图,第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,42,数值分,析,析结果,第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,n(m),平均值,X,标准差,r,平均值的标准误差,b,测量值,15,6.0067,0.22514,0.05813,参考值=6.00,=0.05,g=1,d2=3.55,统计的,t,值,df,显著的,t,值,偏倚,偏倚的95%置信度区间,下限,上限,测量值,0.1153,10.8,2.206,0.0067,-0.1215,0.1319,由于0,落,落在偏,倚,倚置信,度,度区间,内,内(-0.1215,0.1319),该,该测量,系,系统偏,倚,倚是可,以,以接受,的,的,在,实,实际使,用,用时不,会,会带来,额,额外的,变,变差来,源,源.,43,偏倚研,究,究的分,析,析,如果偏,倚,倚在统,计,计上不,等,等于0,检查,是,是否存,在,在以下,原,原因:,基准件,或,或参考,值,值有误,检查,制,制定标,准,准件的,程,程序,仪器磨,损,损(会,在,在稳定,性,性分析,中,中呈现,出,出来),仪器产,生,生错误,的,的尺寸,仪器所,测,测量的,特,特性有,误,误,仪器没,有,有经过,适,适当的,校,校准(,对,对校准,程,程序进,行,行评审,),),评价者,使,使用仪,器,器的方,法,法不正,确,确(对,作,作业指,导,导书评,审,审),仪器纠,正,正的指,令,令错误,如果偏,倚,倚不能,调,调整到,零,零,通,过,过变更,程,程序(,如,如:对,每,每个读,值,值根据,偏,偏倚进,行,行修正,),)还可,能,能继续,使,使用该,测,测量系,统,统,但,要,要取得,顾,顾客同,意,意.,第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,44,线性研,究,究,步骤,1.由,于,于存在,过,过程变,差,差,选,择,择g5个零件,使这,测,测量涵,盖,盖这量,具,具整个,工,工作量,程,程.,2.对,每,每个零,件,件进行,全,全尺寸,测,测量,从,从而确,定,定其参,考,考值,并,并确定,涵,涵盖了,这,这量具,的,的工作,量,量程,3.让,经,经常使,用,用该量,具,具的操,作,作者测,量,量每个,零,零件m 10次(要,随,随机选,取,取零件,从而,减,减少评,价,价人对,测,测量中,偏,偏倚的,”,”记忆,”,”,结果分,析,析-,-,-图,示,示法,4.计,算,算零件,每,每次测,量,量的偏,倚,倚,以,及,及每个,零,零件的,偏,偏倚平,均,均值.,偏倚i,j,=,=Xi,j,(,(参考值,),)i;,再计算,:,:,第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,j=1,m,m,偏倚=,偏倚i,j,45,线性研,究,究,5.在,线,线性图,上,上画出,相,相对于,参,参考值,的,的每个,偏,偏倚及,偏,偏倚的,平,平均值,(,(参见,图,图),6.应,用,用以下,公,公式,计,计算并,画,画出最,合,合适的,线,线及该,线,线的置,信,信度区,间,间.,对最合,适,适的线,用公,式,式:式,中,中,Xi=参考值,Yi=偏倚平,均,均值,以,以及,第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,x - (x) /(gm),2,2,xy-(x y/(gm),a=,=斜率(,slope),Y=ax,i,+b,b=y,-,-ax,=,=中心(intercept,),),46,对于一,个,个已知,的,的x,0,置信区,间,间为:,上限:,下限:,式中:,b+ax-,t,(gm-2), (1-)/2,1/(gm)+,s,*,(,x,0,-x) / (,x,i,-x,2,2,b+ax+,t,(gm,-,-2), (1-,),)/2,1/(gm),+,+,s,*,(,x,0,-x),/,/, (,x,i,-x,2,2,S=,(y,i,-,b y,i,-a,x,i,y,i,)/(gm-2),2,第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,47,线性研,究,究,7.画,出,出,“,偏倚=0,”,的线,并,并对图,进,进行评,审,审,以,观,观察是,否,否存在,特,特殊原,因,因,以,及,及线性,是,是否可,接,接受.,如果偏,倚,倚=0,的,的整个,直,直线都,位,位于置,信,信区间,以,以内,则,则称该,测,测量系,统,统的线,性,性是可,接,接受的,.,.,第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,48,线性研,究,究范例,某工厂,检,检验员,对,对某过,程,程引进,了,了一套,新,新测量,系,系统.,作,作为PPAP的一部,份,份,需,要,要对测,量,量系统,的,的线性,进,进行评,价,价,根,据,据已文,件,件化的,过,过程描,述,述:在,测,测量系,统,统的全,部,部工作,量,量程范,围,围内选,取,取了五,个,个零件,通过,对,对每个,零,零件进,行,行全尺,寸,寸检验,从,从而确,定,定他们,的,的参考,值,值,然,后,后由主,要,要操作,者,者对每,个,个零件,测,测量12次.,在,在分析,中,中,这,些,些零件,是,是随机,抽,抽取的,.,.,第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,49,1,2,3,4,5,测,量,次,数,1,2.70,5.10,5.80,7.60,9.10,2,2.50,3.90,5.70,7.70,9.30,3,2.40,4.20,5.90,7.80,9.50,4,2.50,5.00,5.90,7.70,9.30,5,2.70,3.80,6.00,7.80,9.40,6,2.30,3.90,6.10,7.80,9.50,7,2.50,3.90,6.00,7.80,9.50,8,2.50,3.90,6.10,7.70,9.50,9,2.40,3.90,6.40,7.80,9.60,10,2.40,4.00,6.30,7.50,9.20,11,2.60,4.10,6.00,7.60,9.30,12,2.40,3.80,6.10,7.70,9.40,2.00,4.00,8.00,10.00,6.00,零件参,考,考值,第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,线性研,究,究数据,表,表,50,1,2,3,4,5,偏,倚,1,0.7,1.1,-0.2,-0.4,-0.9,2,0.5,-0.1,-0.3,-0.3,-0.7,3,0.4,0.2,-0.1,-0.2,-0.5,4,0.5,1.0,-0.1,-0.3,-0.7,5,0.7,-0.2,0.0,-0.2,-0.6,6,0.3,-0.1,0.1,-0.2,-0.5,7,0.5,-0.1,0.0,-0.2,-0.5,8,0.5,-0.1,0.1,-0.3,-0.5,9,0.4,-0.1,0.4,-0.2,-0.4,10,0.4,0.0,0.3,-0.5,-0.8,11,0.6,0.1,0.0,-0.4,-0.7,12,0.4,-0.2,0.1,-0.3,-0.6,偏倚平均值,0.491667,0.125,0.025,-0.29167,-0.61667,2.00,4.00,8.00,10.00,6.00,零件参,考,考值,第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,线性研,究,究数据,-,-,中,中途的,结,结果,51,线性研,究,究范例,图,图,第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,倚偏,0,2,3,10,4,5,6,7,9,8,-1,1,参考值,偏倚=0,回归,-,-,-95%,置,置信区,间,间,偏倚,平,平均值,Y=0,.,.73667,-,-0.131667X;R-Sq=71.4,%,%,线性研,究,究-,-,-图,示,示分析,法,法(本,测,测量系,统,统存在,一,一线性,问,问题),52,重复性,和,和再现,性,性研究,(,(均值,-,-极,差,差法),是一种,可,可同时,对,对测量,系,系统提,供,供重复,性,性和再,现,现性的,估,估计值,的,的研究,方,方法.Gage R,&,&R是“量,具,具(Gage,),) 重,复,复性(Repeatability)再现性,(,(Reproducibility)” 字,首,首字母,的,的缩写,。,。,步骤:,1.取,得,得一个,能,能代表,过,过程变,差,差实际,或,或预期,范,范围的,样,样本,为,为n5个零件,的,的样本,2.给,评,评价人,编,编号为,:,:A,B,C等,并,将,将零件,从,从1到n进行编,号,号,但,零,零件编,号,号不要,让,让评价,人,人看到,3.对,量,量具进,行,行校准,如果,这,这是正,常,常测量,系,系统程,序,序中的,一,一部份,的,的话.,让,让评价,人,人A以随机,顺,顺序测,量,量n个零件,并将,结,结果记,录,录在第1行.,第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,53,重复性,和,和再现,性,性研究,(,(平均,值,值和极,差,差法),4.让,评,评价人B和C依次测,量,量这些,一,一样的n个零件,不要,让,让他们,知,知道别,人,人的读,值,值;然,后,后将结,果,果分别,记,记录在,第,第6行,和,和第11行.,5.用,不,不同的,随,随机测,量,量顺序,重,重复以,上,上循环,并将,数,数据记,录,录在第2,7,和,和12,行,行;例,:,:如果,被,被测量,的,的是7,号,号零件,则数,据,据相应,记,记录在,标,标有零,件,件7的,栏,栏位中,.,.重复,三,三次.,6.当,测,测量大,型,型零件,或,或不可,能,能同时,获,获得数,个,个零件,时,时,第,三,三步到,第,第五步,变,变更为,:,:,(),让,让评价,人,人A测量第,一,一个零,件,件并将,读,读值记,录,录在第1行;,让,让评价,人,人B测量第,一,一个零,件,件并将,读,读值记,录,录在第6行;,让,让评价,人,人C测量第,一,一个零,件,件并将,读,读值记,录,录在第11行,.,.,第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,54,重复性,和,和再现,性,性研究,(,(平均,值,值和极,差,差法),(),让,让评价,人,人A重新测,量,量第一,个,个零件,并,并将读,值,值记录,在,在第2,行,行;评,价,价人B重新测,量,量第一,个,个零件,并,并将读,值,值记录,在,在第7,行,行;评,价,价C重复测,量,量第一,个,个零件,并,并将读,值,值记录,在,在第12行.,如,如果需,要,要进行,三,三次测,量,量,则,重,重复以,上,上循环,并将,数,数值记,录,录在第3,8,和,和13,行,行中.,7.如,果,果评价,人,人处于,不,不同的,班,班次,可,可以使,用,用一个,替,替代的,方,方法.,让,让评价,人,人A测量所,有,有10,个,个零件,并将,读,读值记,录,录在第,一,一行;,然,然后让,评,评价人A按照不,同,同的顺,序,序重新,测,测量,并,并将读,值,值记录,在,在第2,行,行和,第,第3,行,行.评,价,价人B和评价,人,人C也同样,做,做,第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,量具重,复,复性和,再,再生性,数,数据收,集,集表(,见,见下表,),),55,第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,评价人/测量次数,零 件,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,平均值,A 1,2,3,平均值,Xa=,极差,Ra=,B 1,2,3,平均值,Xb=,极差,Rb=,C 1,2,3,平均值,极差,Xc=,零件平均值,Rc=,(,Ra= +Rb = +Rc= )/(,评价人数=3)=,R,X,DIFF,=,最大值,X-,最小值,X,UCLR=R*D4,2次测量时,D4=3.27;3,次测量时,D4=2.58.,1,3,6,9,12,15,18,56,计算公,式,式,1.重,复,复性,设,设备变,差,差(EV),EV=R*K1,2.再现性,评价,人,人变差,(,(AV),AV=,(X,DIFF,*K,2,)-,(,(EV,/,/,(,(nr,),),其中:n=零件数,r=测量次,数,数,X,DIFF,=零件最,大,大平均,值,值-最,小,小平均,值,值,3.重,复,复性和,再,再现性,(,(GRR,),),GRR,=,=EV +AV,试验次数,K1,2,0.8862,3,0.5908,2,2,评价人数量,K2,2,0.7071,3,0.5231,2,2,第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,57,计算公,式,式,4.零,件,件变差,(,(PV),PV=R,P,*K,3,5.总变差,TV=,GRR,+,+PV,=,EV,+,+AV,+,+PV,零件,数量,K,3,2,0.7071,3,0.5231,4,0.4467,5,0.4030,6,0.3742,7,0.3534,8,0.3375,9,0.3249,10,0.3146,2,2,2,2,2,第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,58,计算公,式,式,6.分,类,类计算,:,:,(1),%,%AV=100,*,*(AV/TV),(,(2),%,%GRR=100*,(,(GRR/TV),(3),%,%PV,=,=100*(PV/TV),注意:,每,每个因,素,素所占,的,的百分,比,比之和,将,将不等,于,于100%,如果重,复,复性大,于,于再现,性,性,可,能,能原因,是,是:,1.仪,器,器需要,维,维修,2.可,能,能需要,对,对量具,进,进行重,新,新设计,以获,得,得更好,的,的严格,度,度,3.需,要,要对量,具,具的夹,紧,紧或固,定,定装置,进,进行改,进,进,4.零,件,件内变,差,差太大,如果再,现,现性大,于,于重复,性,性,原,因,因可能,是,是:,1.需,要,要更好,的,的对评,价,价人进,行,行如何,使,使用和,判,判读该,量,量具仪,器,器的培,训,训,2.量,具,具校准,刻度,的,的不清,晰,晰.,第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,59,%,G,R&R,等級,%,G,R&R10%,E(Excellent),10%,G,R&R30%,G(good),%,G,R&R30%,U(Unacceptable),%GR&R接受准,则,则,第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,60,结果分,析,析-,-,-图,示,示法(,平,平均值,与,与极差,图,图),以零件,编,编号顺,序,序画出,由,由每个,评,评价人,对,对每个,零,零件多,次,次读值,的,的平均,值,值.(,该,该图可,用,用来确,认,认评价,人,人之间,的,的一致,性,性),控制限,以,以内的,区,区域表,示,示测量,的,的敏感,性,性,由,于,于研究,中,中所使,用,用的零,件,件代表,了,了过程,变,变差,大,大约一,半,半或一,半,半以上,的,的平均,值,值应该,落,落在控,制,制限以,外,外.如,果,果少于,一,一半的,数,数据点,落,落在控,制,制限之,外,外,则,测,测量系,统,统的有,效,效分辩,力,力不足,或,或样本,不,不能代,表,表预期,的,的过程,变,变差.,第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,61,图例(,平,平均值,图,图),第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,0,UCL,LCL,-1,-2,-3,1,2,3,评价人,A,评价人,B,评价人,C,对图进,行,行评价,:,:测量,系,系统有,足,足够的,解,解析度,来,来测量,橛,橛本零,件,件代表,的,的过程,差,差.没,有,有发现,明,明显的,评,评价人,与,与评价,人,人之间,的,的差异,.,.,62,图例(,极,极差图,),),极差图,被,被用来,确,确定过,程,程是否,受,受控以,及,及确认,评,评价人,对,对每个,零,零件的,测,测量过,程,程一致,性,性.原,因,因是不,论,论测量,误,误差可,能,能有多,大,大,控,制,制限将,包,包含该,误,误差.,将由每,个,个评价,人,人对每,个,个零件,多,多次测,量,量读值,的,的极差,画在,一,一个包,含,含了极,差,差平均,值,值和控,制,制限的,标,标准极,差,差图上,;,;如果,所,所有的,极,极差受,控,控,说,明,明所有,评,评价人,都,都进行,了,了相同,的,的工作,.,.如果,某,某个评,价,价人是,在,在控制,限,限之外,则说,明,明他使,用,用的方,法,法与其,它,它人不,一,一致.,如,如果所,有,有的评,价,价人均,有,有些超,出,出控制,范,范围的,点,点,则,说,说明该,测,测量系,统,统对评,价,价人的,技,技巧较,敏,敏感,需,需要进,行,行改进,以,以获得,有,有效的,数,数据.,第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,63,第三章,测,测量系,统,统分析,和,和研究,UCL,LCL,CL,0.0,0.5,1.0,极差,评价人A,评价人B,评价人C,评审以,上,上图表,:,:评价,人,人之间,变,变差存,在,在差异,64,计数型,测,测量系,统,统研究,计数型,量,量具：,就是把,各,各个零,件,件与某,些,些指定,限,限值相,比,比较，,如,如果满,足,足限件,则,则接受,该,该零件,否,否则拒,收,收。,计数型,量,量具只,能,能指示,该,该零件,被,被接受,或,或拒收,。,。,计数型,测,测量系,统,统的分,析,析方法,有,有：,小样法,；,；,大样法,。,。,66,小样法,分,分析：,选取二,十,十个零,件,件来进,行,行，其,中,中应有,一,一些零,件,件稍许,高,高或低,于,于规范限,值,值。,选取二,位,位评价,人,人员以,一,一种能,防,防止评,价,价人偏,倚,倚的方,式,式两次,测,测量所,有,有零件,。,。,所有的,测,测量结,果,果(每,个,个零件,测,测四次,),)必须,一,一致则,接,接受该,量,量具，,否,否则应,改,改进或,重,重新评,价,价，或,找,找到一,个,个可接,受,受的替代测量,系,系统。,67,68,大样法分析：,对于某,计,计数型,量,量具，,用,用量具,特,特性曲,线,线的概,念,念来进,行,行量具,研,研究，GPC是用于,评,评价量,具,具的重复性,和,和偏倚,；,；,这种量,具,具研究,可,可用于,单,单限值,和,和双限,值,值量具,；,；,对于双,限,限值量,具,具，假,定,定误差,是,是线性,一,一致的,，,，只需,检,检查一个限,值,值。,一般地,，,，计数,型,型量具,研,研究包,括,括获得,多,多个被,选,选零件的基,准,准值。,这,这些零,件,件经过,多,多次(m)评价，,连,连同接,受,受总次,数,数(a)，逐个零,件,件地记,录,录，从,这,这些结,果,果就能,做,做估计,重,重复性,和,和偏倚,。,。,69,分析步驟：,选取零,件,件；最,根,根本的,是,是已知,研,研究中,所,所用零,件,件的基,准,准值。,应,应尽可,能,能按实,际,际情况,等,等间隔,选,选取八,个,个零件,，,，其最大和,最,最小值,应,应代表,该,该过程,范,范围；,八个零,件,件必须,用,用量具,测,测量m=20，并记录,接,接受的,次,次数(a)；,对于整,个,个研究,，,，最小,的,的零件,必,必须a=0,，,，最大的,零,零件a=20，记录接,受,受的次,数,数(a)。其余1,a19；,如果不,满,满足这,些,些准则,，,，必须,用,用量具,测,测量更,多,多的已,知,知其基,准,准值的,零,零件(X)；,如果不,满,满足上,述,述零件,这,这些点,可,可选在,量,量具研,究,究已测,量,量的零,件,件测量,中,中间点,；,；,一直重,复,复以上,直,直到满,足,足上述,要,要求。,70,ThankYou,!,!,