MSA_培训教程

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,测量系统分析,Measurement Systems Analysis,MSA,培训教材,Quality Assurance Dept.,Doc#: QC-TRAIN-07,编制人：HAPPYLILI,编制日期：2005-9-10,1,顾客,顾客,管理职责,资源管理,输入,实现产,品,品,输出,测量在质量管,理,理体系,中,中的地,位,位,量度、,分,分析、改进,持续改善质量管理体系,满意,要求,产品,2,实施MSA的目的,和,和意义,在产品,的,的质量,管,管理中,，,，数据,的,的使用,是,是极其,频,频繁和,相,相当广,泛,泛的，,产,产品质,量,量管理,的,的成败,与,与收益,在,在很大,程,程度上,决,决定于,所,所使用,数,数据的,质,质量，,所,所有质,量,量管理,中,中应用,的,的统计,方,方法都,是,是以数,据,据为基,础,础建立,起,起来的,。,。为了,获,获得高,质,质量的,数,数据，,必,必须对,产,产生数,据,据的测,量,量系统,要,要有充,分,分的理,解,解和深,入,入的分,析,析。,在QS9000（或ISO,/,/TS16949等）汽,车,车业质,量,量体系,中,中，均,具,具有针,对,对测量,系,系统分,析,析的强,制,制性要,求,求，亦,即,即：企,业,业除应,对,对相关,量,量具（,或,或测量,仪,仪器）,执,执行至,少,少每年,一,一次的,定,定期校,正,正以外,，,，还必,须,须对其,实,实施必,要,要的测量系,统,统分析（即：MSA）。,MSA的目的,是,是：汽,车,车整车,厂,厂（顾,客,客）认,为,为汽车,零,零组件,生,生产厂,家,家若仅,针,针对量,具,具定期校正，并不,能,能确保,产,产品最,终,终的测,量,量品质,，,，校正只能代,表,表该量,具,具在特,定,定场合,（,（如校,正,正场所,）,）的某,种,种偏倚状况，,尚,尚不能,完,完全反,映,映出该,量,量具在,生,生产制,造,造现场,可,可能出,现,现的各,种,种变差,问,问题；,因,因此，,对,对于汽,车,车零组,件,件生产,企,企业来,说,说，为,避,避免可,能,能存在,的,的潜在,零,零件质,量,量问题,及,及顾客,车,车辆可,能,能因此,而,而被召回的风险,，,，必须,对,对相关,的,的测量系,统,统进行分,析,析。,MSA目前除,了,了已被,汽,汽车零,组,组件生,产,产企业,所,所应用,之,之外，,同,同时也,被,被广泛,运,运用于,其,其他行,业,业。,3,实施MSA的范围,按照TS16949：20027.6.1测量系,统,统分析,的,的要求,，,，凡是,控,控制计,划,划中提,及,及的测,量,量系统,都,都要进,行,行测量,系,系统分,析,析。,4,基础篇,5,课程内,容,容（基础,篇,篇）,MSA的重要,性,性,测量系,统,统分析,的,的对象,测量系,统,统误差,来,来源,测量基,础,础术语,测量系,统,统统计,特,特性,理想的,测,测量系,统,统,测量系,统,统应有,的,的特性,测量系,统,统变异,性,性的影,响,响,6,MSA的重要,性,性,如果测,量,量的方,式,式不对,，,，那么,好,好的结,果,果可能,被,被测为,坏,坏的结,果,果，坏,的,的结果,也,也可能,被,被测为,好,好的结,果,果，此,时,时便不,能,能得到,真,真正的,产,产品或,过,过程特,性,性。,制程,原料,人,机,法,环,测量,测量,结果,好,不好,测量,7,MSA分析的对象,QS-90004.11.4,为分析,再,再各种,测,测量和,实,实验设,备,备系统,测,测量结,果,果中表,现,现的变,差,差，必须进行适,当,当的统,计,计研究,。,。此要,求,求必须,用,用于在控制计,划,划中提,及,及的测,量,量系统。,此项要,求,求就是,包,包含控,制,制计划,中,中提及,的,的产品特,性,性和过程,特,特性。,8,测量误,差,差,y=x,+,+,测量值=真值(TrueValue),+,+测量误,差,差,真值存,在,在吗？,一致性,9,MSA误差来,源,源,10,测量系,统,统的组,成,成,量具：,任,任何用来获得,测,测量结果的裝,置,置。,测量系,统,统：,量具( equipment,),),测量人員( operator ),被测量工件( parts ),程序、,方,方法( procedure,methods,),),上述几,点,点的交,互,互作用,11,测量误,差,差的来,源,源1,仪器方,面,面：,Discrimination(分辩力),Precision精密度(Repeatability重复性),Accuracy准确度(Bias偏差),Damage损坏,Differencesamonginstrumentsandfixtures,(,(不同仪,器,器和夹,具,具间的,差,差异),12,测量误,差,差的来,源,源2,不同检,验,验者的,差,差异Difference in usebyinspector(Reproducibility再现性),训练,技能,疲劳,无聊,眼力,舒适,检验的,速,速度,指导书,的,的误解,13,测量误,差,差的来,源,源3,不同环,境,境所造,成,成的差,异,异（Differencesduetoenvironment）,温度,湿度,振动,照明,腐蚀,污染(油脂),14,测量误,差,差的来,源,源4,方法方,面,面：Differencesamongmethods of use,测试方,法,法,测试标,准,准,材料方,面,面：,准备的,样,样本本,身,身有差,异,异,收集的,样,样本本,身,身有差,异,异,15,测量基,础,础术语,16,关于测,量,量,测量：赋值给,具,具体事,物,物以表,示,示它们,之,之间关,于,于特定,特,特性的,关,关系。,赋,赋值过,程,程即为,测,测量过,程,程，而,赋,赋予的,值,值定义,测,测量值,。,。,量具：任何,用,用来获,得,得测量,结,结果的,装,装置，,经,经常用,来,来特指,用,用在车,间,间的装,置,置，包,括,括用来,测,测量合,格,格不,合,合格的,装,装置。,测量系,统,统：用来,对,对被测特,性,性赋值的操作、,程,程序、,量,量具、,设,设备、,软,软件以,及,及操作,人,人员的,集,集合；用来获,得,得测量,结,结果的,整,整个过,程,程。,17,数据,计量型,数,数据：一组条,件,件下观,察,察结果,的,的集合,，,，是连,续,续的(一个量,值,值和测,量,量单位),计数型,数,数据：离散的,属性数,据,据或计,数,数数据,如,如：,成功,失,失败,好坏,通过不,通,通过,等统计,数,数据,18,标准,用于比,较,较的可,接,接受的,基,基准；,用于接,受,受的准,则,则；,已知数,值,值，在,表,表明的,不,不确定,度,度界限,内,内，作,为,为真值,被,被接受,；,；,基准值,。,。,19,准确度,观测值,和,和可接,受,受基准,值,值之间,一,一致的,接,接近程,度,度。,20,校准,在规定,的,的条件,下,下，建,立,立测量,装,装置和,已,已知基,准,准值和,不,不确定,度,度的可,溯,溯源标,准,准之间,的,的关系,的,的一组,操,操作。,校准可,能,能也包,括,括通过,调,调整被,比,比较的测量装,置,置的准,确,确度差,异,异而进,行,行的探,测,测、相,关,关性、,报,报告或,消,消除的,步,步骤。,21,校准周,期,期,两次校,准,准间的,规,规定时,间,间总量,或,或一组,条,条件，,在,在此期,间,间，测,量,量装置,的,的校准,参,参数被,认,认定为,有,有效的,。,。,22,分辨力,、,、可读,性,性、分,辨,辨率,最小的,读,读数单,位,位、刻,度,度限度,；,；,由设计,决,决定的,固,固有特,性,性；,测量或,仪,仪器输,出,出的最,小,小刻度,；,；,1:10经验法,则,则（过,程,程变差,与,与公差,较,较小者,）,）。,23,量具R&R,一个测,量,量系统,的,的重复性,和,和再现,性,性的合成,变,变差的,估,估计。,GRR变差等,于,于系统,内,内和系,统,统间变,差,差之和,。,。,24,测量系,统,统误差,用于量,具,具偏倚,、,、重复,性,性、再,现,现性、,稳,稳定性,和,和线性,产,产生的,合,合成变,差,差。,25,不可重,复,复性,由于被,测,测体的,动,动态性,质,质决定,的,的对相,同,同样本,或,或部件,重,重复测,量,量的不,可,可能性,。,。(例流动的,河,河水）,26,零件变,差,差PV,与测量,系,系统分,析,析有关,，,，对一,个,个稳定,过,过程零,件,件变差(PV,),)代表预,期,期的不,同,同零件,和,和不同,时,时间的,变,变差。,27,概率,以已收,集,集数据,的,的特定,分,分布为,基,基础，,描,描述特,定,定事件,发,发生机,会,会的一,种,种估计(用比例,或,或分数)。概率,估,估计值,范,范围从0(不可能,事,事件)到1(必然事,件,件)。,28,过程控,制,制,一种运,行,行状态,，,，将测,量,量目的,和,和决定,准,准则应,用,用于实,时,时生产,以,以评估,过,过程稳,定,定性和,测,测量体,或,或评估,自,自然过,程,程变差,的,的性质,。,。,测量结,果,果显示,过,过程或,者,者是稳,定,定和”,受,受控”,，,，或者,是,是”不,受,受控”,。,。,29,产品控,制,制,一种运,行,行状态,，,，将测,量,量目的,和,和决定,准,准则应,用,用于评,价,价特性,符,符合某,规,规范。,测量结,果,果显示,过,过程或,者,者是”,在,在公差,内,内”或,者,者是”,在,在公差,外,外”。,30,灵,敏度,导致一,个,个测量,装,装置产,生,生可探,测,测(可辨别)输出信,号,号的最,小,小输入,信,信号。,一,一个仪,器,器应至,少,少和其,分,分辨力,单,单位同,样,样敏感,。,。敏感,性,性是通,过,过固有,量,量具的,设,设计与,质,质量、,服,服务期,内,内维护,和,和操作,条,条件确,定,定的。,灵敏度,并,并非越,高,高越好,。,。,31,溯源性,在商品,和,和服务,贸,贸易中,溯,溯源性,是,是一个,重,重要概,念,念，溯,源,源到相,同,同或相,近,近的标,准,准的测,量,量比那,些,些没有,溯,溯源性,的,的测量,更,更容易,被,被认同,。,。这为,减,减少重,新,新试验,、,、拒收,好,好的产,品,品、接,收,收坏的,产,产品提,供,供了帮,助,助。,溯源性,在,在ISO计量学,基,基本和,通,通用国,际,际术语(VIM)中的定,义,义是：测量的,特,特性或,标,标准值,，,，此标,准,准是规,定,定的基,准,准，通,常,常是国,家,家或国,际,际标准,，,，通过,全,全部规,定,定了不,确,确度的,不,不间断,的,的比较,链,链相联,系,系。,32,溯源示,例,例,国家标准,引用标准,工作标准,生产量具,夹量具,千分尺,CMM,量块,激光干,涉,涉仪,引用量,具,具量块,比测,波长标,准,准,干涉比,测,测器,33,真值,测量过,程,程的目,标,标是零,件,件的“真”值，希,望,望任何,单,单独读,数,数都尽,可,可能地,接,接近这,一,一读值(经济地)。遗憾,的,的是真,值,值永远,也,也不可,能,能知道,是,是肯定,的,的。然,而,而，通,过,过使用,一,一个基,于,于被很,好,好地规,定,定了特,性,性操作,定,定义的“基准”值，使,用,用较高,级,级别分,辨,辨率的,测,测量系,统,统的结,果,果，且,可,可溯源,到,到NIST，可以使,不,不确定,度,度减小,。,。,因为使,用,用基准,作,作为真,值,值的替,代,代，这,些,些术语,通,通常互,换,换使用,。,。,34,一致性,一致性,是,是随时,间,间得到,测,测量变,差,差的区,别,别。它,也,也可以,看,看成重,复,复性随,时,时间的,变,变化。,影响一,致,致性的,因,因素是,变,变差的,特,特殊原,因,因，如,：,：,零件的,温,温度,电子设,备,备的预,热,热要求,设备的,磨,磨损,35,均匀性,均匀性,是,是量具,在,在整个,工,工作量,程,程内变,差,差的区,别,别。它,也,也可被,认,认为是,重,重复性,在,在量程,上,上的均,一,一性(同一性)。,影响均,匀,匀性的,因,因素包,括,括：,夹紧装,置,置对不,同,同定位,只,只接受,较,较小,较,较大尺,寸,寸。,刻度的,可,可读性,不,不好,读数视,差,差,36,测量不,确,确定度1,不确定,度,度是赋,值,值给测,量,量结果,的,的范围,，,，在规,定,定的置,信,信水平,内,内描述,为,为预期,包,包含有,真,真测量,结,结果的,范,范围。,测,测量不,确,确定度,通,通常被,描,描述为,一,一个双,向,向量。,简,简单的,表,表达式：,真值=观测到,的,的测量(结果)U,U=扩展不确定,度,度。扩,展,展不确,定,定度是,测,测量过,程,程中合,成,成标准,误,误差Uc，乘以一,个,个代表,所,所希望,的,的置信,范,范围中,的,的正态,分,分布的,分,分布系,数,数(K)。ISO,/,/IEC确定了,足,足以代,表,表正态,分,分布的95%的不确,定,定度的,分,分布系,数,数。通,常,常认为K=2，U=KUc。,37,测量不,确,确定度2,合成标,准,准误差Uc包括了,在,在测量,过,过程中,变,变差的,所,所有重,要,要组成,部,部份。,在,在大多,数,数情况,下,下，按,着,着本手,册,册完成,的,的测量,系,系统分,析,析的方,法,法可以,用,用来定,量,量确定,测,测量不,确,确定度,的,的众多,来,来源。,简,简单的,表,表达式,被,被定量,表,表示为,：,：,Uc2=2偏倚+2GRR+2稳定性+2一致性+2其它,定期重,复,复评价,与,与测量,过,过程有,关,关的不,确,确定度,以,以确保,持,持续保,持,持所预,计,计的准,确,确度是,适,适宜的,。,。,38,测量不,确,确定度,和,和MSA区别,测量不,确,确定度,和,和MSA的主要,区,区别是,：,：,MSA的重点,是,是了解,测,测量过,程,程，确,定,定在测,量,量过程,中,中的误,差,差总量,，,，及评,估,估用于,生,生产和,过,过程控,制,制中的,测,测量系,统,统的充,份,份性。MSA促进了,解,解和改,进,进(减少变,差,差)。,不确定,度,度是测,量,量值的,一,一个范,围,围，由,置,置信区,间,间来定,义,义，与,测,测量结,果,果有关,并,并希望,包,包括测,量,量真值,。,。,39,不确定,度,度和测,量,量误差,区,区别,测量值,概,概率分,布,布曲线,均值,+3,+3,真值,1,测量误,差,差,不确定,度,度范围,40,测量系,统,统统计,特,特性,41,测量系,统,统的统计特性,Bias偏差(Accuracy准确性),Repeatability重复性(precision),Reproducibility再现性,Linearity线性,Stability稳定性,42,偏倚(Bias),基准值,观测平均值,偏倚,偏倚：是测量,结,结果的,观,观测平,均,均值与,基,基准值,的,的差值。,基准值,（,（真值,）,）的取,得,得可以,通,通过采,用,用更高,等,等级的,测,测量设,备,备进行,多,多次测,量,量，取其平,均,均值。,43,造成过,份,份偏倚,的,的可能,原,原因,仪器需,要,要校准,仪器、,设,设备或,夹,夹紧装,置,置的磨,损,损,磨损或,损,损坏的,基,基准，,基,基准出,现,现误差,校准不,当,当或调,整,整基准,的,的使用,不,不当,仪器质,量,量差设计或,一,一致性,不,不好,线性误,差,差,应用错,误,误的量,具,具,不同的,测,测量方,法,法设置、,安,安装、,夹,夹紧、,技,技术,测量错,误,误的特,性,性,量具或,零,零件的,变,变形,环境温度、,湿,湿度、,振,振动、,清,清洁的,影,影响,违背假,定,定、在,应,应用常,量,量上出,错,错,应用零件尺,寸,寸、位,置,置、操,作,作者技,能,能、疲,劳,劳、观,察,察错误,44,重复性(Repeatability)EV,重复性,指由同一个操作人,员,员用同一种量具,经,经多次,测,测量同一个零件,的,的同一特性时,获,获得的,测,测量值,变,变差,（四同,）,）,45,重复不,好,好的可,能,能原因,零件(样品)内部：,形,形状、,位,位置、,表,表面加,工,工、锥,度,度、样,品,品一致,性,性。,仪器内,部,部：修,理,理、磨,损,损、设,备,备或夹,紧,紧装置,故,故障，,质,质量差,或,或维护,不,不当。,基准内,部,部：质,量,量、级,别,别、磨,损,损,方法内,部,部：在,设,设置、,技,技术、,零,零位调,整,整、夹,持,持、夹,紧,紧、点,密,密度的,变,变差,评价人,内,内部：,技,技术、,职,职位、,缺,缺乏经,验,验、操,作,作技能,或,或培训,、,、感觉,、,、疲劳,。,。,环境内,部,部：温,度,度、湿,度,度、振,动,动、亮,度,度、清,洁,洁度的,短,短期起,伏,伏变化,。,。,违背假,定,定：稳,定,定、正,确,确操作,仪器设,计,计或方,法,法缺乏,稳,稳健性,，,，一致,性,性不好,应用错,误,误的量,具,具,量具或,零,零件变,形,形，硬,度,度不足,应用：,零,零件尺,寸,寸、位,置,置、操,作,作者技,能,能、疲,劳,劳、观,察,察误差(易读性,、,、视差),46,再现性(Reproducibility)AV,由不同操作人,员,员，采,用,用相同的测量,仪,仪器，,测,测量同一零件的同一特性时,测,测量平,均,均值的,变,变差,（三同,一,一异）,再现性,47,再现性,不,不好的,可,可能潜,在,在原因,零件(样品)之间：,使,使用同,样,样的仪,器,器、同,样,样的操,作,作者和,方,方法时,，,，当测,量,量零件,的,的类型,为,为A,B,C时的均,值,值差。,仪器之,间,间：同,样,样的零,件,件、操,作,作者、,和,和环境,，,，使用,仪,仪器A,B,C等的均,值,值差,方法之,间,间：改,变,变点密,度,度，手,动,动与自,动,动系统,相,相比，,零,零点调,整,整、夹,持,持或夹,紧,紧方法,等,等导致,的,的均值,差,差,环境之,间,间：在,第,第1,2,3等时间,段,段内测,量,量，由,环,环境循,环,环引起,的,的均值,差,差。这,是,是对较,高,高自动,化,化系统,在,在产品,和,和过程,资,资格中,最,最常见,的,的研究,。,。,评价人(操作者)之间：,评,评价人A,B,C等的训,练,练、技,术,术、技,能,能和经,验,验不同,导,导致的,均,均值差,。,。对于,产,产品及,过,过程资,格,格以及,一,一台手,动,动测量,仪,仪器，,推,推蕮进,行,行此研,究,究。,标准之,间,间：测,量,量过程,中,中不同,的,的设定,标,标准的,平,平均影,响,响,违背研,究,究中的,假,假定,仪器设,计,计或方,法,法缺乏,稳,稳健性,操作者,训,训练效,果,果,应用零件尺,寸,寸、位,置,置、观,察,察误差(易读性,、,、视差),48,稳定性(Stability),稳定性,时间,1,时间,2,是测量,系,系统在某持续,时,时间内测量同一基,准,准或零件,的,的单一,特,特性时,获,获得的,测,测量值,总,总变差。,49,不稳定,的,的可能,原,原因,仪器需,要,要校准,，,，需要,减,减少校,准,准时间,间,间隔,仪器、,设,设备或,夹,夹紧装,置,置的磨,损,损,正常老,化,化或退,化,化,缺乏维,护,护通风、,动,动力、,液,液压、,过,过滤器,、,、腐蚀,、,、锈蚀,、,、清洁,磨损或,损,损坏的,基,基准，,基,基准出,现,现误差,校准不,当,当或调,整,整基准,的,的使用,不,不当,仪器质,量,量差设计或,一,一致性,不,不好,仪器设,计,计或方,法,法缺乏,稳,稳健性,不同的,测,测量方,法,法装置、,安,安装、,夹,夹紧、,技,技术,量具或,零,零件变,形,形,环境变,化,化温度、,湿,湿度、,振,振动、,清,清洁度,违背假,定,定、在,应,应用常,量,量上出,错,错,应用零件尺,寸,寸、位,置,置、操,作,作者技,能,能、疲,劳,劳、观,察,察错误,50,线性是,指,指量具,在,在预期,作,作用范,围,围内偏倚值,的,的差异。,与仪器,的,的量程有关。,基准值,较小的,偏,偏倚,较大的偏,倚,倚,测量平,均,均值,(低量程),基准值,测量值,无,偏倚,有,偏倚,线性(Linearity),基准值,测量平,均,均值,(高量程),51,线性误,差,差的可,能,能原因,仪器需,要,要校准,，,，需减,少,少校准,时,时间间,隔,隔；,仪器、,设,设备或,夹,夹紧装,置,置磨损,；,；,缺乏维,护,护通风、,动,动力、,液,液压、,腐,腐蚀、,清,清洁；,基准磨,损,损或已,损,损坏；,校准不,当,当或调,整,整基准,使,使用不,当,当；,仪器质,量,量差；设计或,一,一致性,不,不好；,仪器设,计,计或方,法,法缺乏,稳,稳定性,；,；,应用了,错,错误的,量,量具；,不同的,测,测量方,法,法设置、,安,安装、,夹,夹紧、,技,技术；,量具或,零,零件随,零,零件尺,寸,寸变化,、,、变形,；,；,环境影,响,响温度、,湿,湿度、,震,震动、,清,清洁度,；,；,其它零件尺,寸,寸、位,置,置、操,作,作者技,能,能、疲,劳,劳、读,错,错。,52,Case study(,应选用什么类,型,型仪器,),基准值,观测平,均,均值,基准值,基准值,观测平,均,均值,观测平,均,均值,53,理想的,测,测量系,统,统,理想的,测,测量系,统,统在每,次,次使用,时,时，应,只,只产生,“,“正确,”,”的测,量,量结果,。,。每次,测,测量结,果,果总应,该,该与一,个,个标准,值,值相符,。,。一个,能,能产生,理,理想测,量,量结果,的,的测量,系,系统，,应,应具有零方差,、,、零偏,倚,倚和所测,的,的任何产品错,误,误分类,为,为零概率的,统,统计特,性,性。,54,足够的,分,分辨率,和,和灵敏,度,度。为了,测,测量的,目,目的，,相,相对于,过,过程变,差,差或规,范,范控制,限,限，测,量,量的增,量,量应该,很,很小。,通,通常所,有,有的十,进,进制或10/1法则，,表,表明仪,器,器的分,辨,辨率应,把,把公差(过程变,差,差)分为十,份,份或更,多,多。这,个,个规则,是,是选择,量,量具期,望,望的实,际,际最低,起,起点。,测量系,统,统应该,是,是统计,受,受控制,的,的。这意,味,味着在,可,可重复,条,条件下,，,，测量,系,系统的,变,变差只,能,能是由,于,于普通,原,原因而,不,不是特,殊,殊原因,造,造成。,这,这可称,为,为统计,稳,稳定性,且,且最好,由,由图形,法,法评价,。,。,测量系,统,统应有的,特,特性,55,测量系,统,统应有的,特,特性,对产品,控,控制，,测,测量系,统,统的变,异,异性与,公,公差相,比,比必须,小,小于依,据,据特性,的,的公差,评,评价测,量,量系统,。,。,对于过,程,程控制,，,，测量,系,系统的,变,变异性,应,应该显,示,示有效,的,的分辨,率,率并与,过,过程变,差,差相比,要,要小。,根,根据6变差和,或来,自,自MSA研究的,总,总变差,评,评价测,量,量系统,。,。,偏倚、,重,重复性,、,、再现,性,性、线,性,性可接,受,受,56,测量系,统,统变异,性,性影响,57,产品决策,零件是否在明确的规格之内,过程决策,过程是否稳定和可接受,测量系,统,统变异,性,性的影,响,响,58,对产品,决,决策的,影,影响1,相对于,公,公差，,对,对零件,做,做出错,误,误决定,的,的潜在,因,因素,只,只在测,量,量系统,误,误差与,公,公差交,叉,叉时存,在,在，下,面,面给出,三,三个区,分,分的区,域,域。,LSL,USL,I,II,II,I,III,Badisbad,Badisbad,Good is good,Confusedarea,Confusedarea,59,对产品,决,决策的,影,影响2,对于产,品,品状况,，,，目标,是,是最大,限,限度地,做,做出正,确,确决定,，,，有二,种,种选择,：,：,改进生,产,产区域：减少,过,过程变,差,差，没,有,有零件,产,产生在II区。,改进测,量,量系统：减少,测,测量系,统,统误差,从,从而减,小,小II区域的,面,面积，,因,因而生,产,产的所,有,有零件,将,将在III区域，,这,这样就,可,可以最,小,小限度,地,地降低,做,做出错,误,误决定,的,的风险,。,。,60,对过程决策的,影,影响,对于过,程,程控制,，,，需要,确,确定以,下,下要求,统计受控,对准目,标,标,可接受,的,的变异,性,性。,把普通原,因,因报告,为,为特殊,原,原因,把特殊,原,原因报,告,告为普,通,通原因,测量系,统,统变异,性,性可能,影,影响过,程,程的稳,定,定性、,目,目标以,及,及变差,的,的决定,。,。,61,方法篇,62,课程内,容,容(方法篇),测量系,统,统研究,准,准备,测量系,统,统分析,方,方法,计量型,分,分析,稳定性,分,分析,偏倚分,析,析独立样,本,本法,线性分析指南,重复性,和,和再现,性,性分析指南,计数型,分,分析,风险分,析,析法,解析法,复杂或,非,非重复,的,的测量,系,系统的,实,实践,通过多,数,数读数,减,减少变,差,差,63,测量系,统,统研究,准,准备,64,测量系,统,统的评,定,定1,第一阶,段,段：了,解,解该测,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，,主,主要有,二,二个目,的,的,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,项必须在使用,前,前进行。,发现哪,种,种环境,因,因素对,测,测量系,统,统有显,著,著的影,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。,65,测量系,统,统的评,定,定2,第二阶,段,段的评,定,定,目的是,在,在验证,一,一个测,量,量系统,一,一旦被,认,认为是,可,可行时,，,，应持续具有恰,当,当的统,计,计特性,。,。,通常用,稳,稳定性,分,分析、,偏,偏倚分,析,析、R&R分析等,方,方法。,66,测量系,统,统研究,的,的淮备1,先计划,将,将要使,用,用的方,法,法。例,如,如，通,过,过利用,工,工程决,策,策，直,观,观观察,或,或量具,研,研究决,定,定，是,否,否评价,人,人在校,准,准或使,用,用仪器,中,中产生,影,影响。,有,有些测,量,量系统,的,的再现,性,性(不同人,之,之间)影响可,以,以忽略,，,，例如,按,按按钮,，,，打印,出,出一个,数,数字。,67,测量系,统,统研究,的,的淮备2,评价人,的,的数量,，,，样品,数,数量及,重,重复读,数,数次数,应,应预先,确,确定。,在,在此选,择,择中应,考,考虑的,因,因素如,下,下：,尺寸的,关,关键性：关键,尺,尺寸需,要,要更多,的,的零件,和,和或,试,试验，,原,原因是,量,量具研,究,究评价,所,所需的,置,置信度,。,。,零件结,构,构：大或,重,重的零,件,件可规,定,定较少,样,样品和,较,较多试,验,验。,68,测量系,统,统研究,的,的淮备3,由于其,目,目的是,评,评价整,个,个测量,系,系统，,评,评价人,的,的选择,应,应从日常,操,操作该,仪,仪器的,人,人中挑,选,选。,样品必,须,须从过,程,程中选,取,取并代表其,整,整个工,作,作范围。有时,每,每一天,取,取一个,样,样本，,持,持续若,干,干天。,这,这样做,是,是有必,要,要的，,因,因为分,析,析中这,些,些零件被,认,认为生,产,产过程,中,中产品,变,变差的,全,全部范,围,围。由于,每,每一零,件,件将被,测,测量若,干,干次，,必,必须对,每,每一零,件,件编号,以,以便识,别,别。,69,取样的,代,代表性1,不具代,表,表性的,取,取法,70,取样的,代,代表性2,具代表,性,性的取,法,法,71,测量系,统,统研究,的,的淮备,仪器的,分,分辨力,应,应允许,至,至少直接读,取,取特性的,预,预期过,程,程变差,的,的十分,之,之一，,例,例如特,性,性的变,差,差为0.001，仪器,应,应能读,取,取0.0001的变化,。,。,确保测,量,量方法(即评价,人,人和仪,器,器)在按照,规,规定的,测,测量步,骤,骤测量,特,特征尺,寸,寸。,72,测量系,统,统分析,执,执行注,意,意点,测量应,按,按照随机顺序，,以,以确保,整,整个研,究,究过程,中,中产生,的,的任何,漂,漂移或,变,变化将,随,随机分,布,布。评,价,价人不应知,道,道正在检,查,查零件,的,的编号,，,，以避,免,免可能,的,的偏倚,。,。但是,进,进行研,究,究的人,应,应知道,正,正在检,查,查那一,零,零件，,并,并记下,数,数据。,在设备,读,读数中,，,，读数,应,应估计,到,到可得,到,到的最,接,接近的,数,数字。,如,如果可,能,能，读,数,数应取,至,至最小刻,度,度的一,半,半。例如,，,，如果,最,最小刻,度,度为0.0001，则每,个,个读数,的,的估计,应,应圆整,为,为0.00005。,研究工,作,作应由知,其,其重要,性,性且仔,细,细认真,的,的人员,进,进行。,每一位,评,评价人应采用,相,相同方,法,法，包括,所,所有步,骤,骤来获,得,得读数,。,。,73,结果分,析,析1,位置误,差,差,位置误,差,差通常,是,是通过,分,分析偏倚和,线,线性来确定,。,。,一般地,，,，一个,测,测量系,统,统的偏,倚,倚或线,性,性的误,差,差若是,与,与零误,差,差差别,较,较明显,或,或是超,出,出量具,校,校准程,序,序确立,的,的最大,允,允许误,差,差，那,么,么它是,不,不可接,受,受的。,在,在这种,情,情况下,，,，应对,测,测量系,统,统重新,进,进行校,准,准或偏,差,差校正,以,以尽可,能,能地减,少,少该误,差,差。,74,结果分,析,析2,宽度误,差,差,测量系,统,统变异,性,性是否,令,令人满,意,意的准,则,则取决,于,于被测,量,量系统,变,变差所,掩,掩盖掉,的,的生产,制,制造过,程,程变异,性,性的百,分,分比或,零,零件公,差,差的百,分,分比。,对,对特定,的,的测量,系,系统最,终,终的接,受,受准则,取,取决于,测,测量系,统,统的环,境,境和目,的,的，而,且,且应该,取,取得顾,客,客的同,意,意。,对于以,分,分析过,程,程为目,的,的的测,量,量系统,，,，通常,单,单凭经,验,验来确,定,定测量,系,系统的,可,可接受,性,性的规,则,则如下,：,：,75,宽度误,差,差,误差10,%,%，通常,认,认为测,量,量系统,是,是可接,受,受的。,10%,30,%,%，基于应,用,用的重,要,要性、,测,测量装,置,置的成,本,本、维,修,修成本,等,等方面,的,的考虑,，,，可能,是,是可以,接,接受的,。,。,超过30%，认为,是,是不可,接,接受的,，,，应该,做,做出各,种,种努力,来,来改进,测,测量系,统,统。,此外，,过,过程能,被,被测量,系,系统区,分,分开的,分,分级数(ndc)应该大,于,于或等,于,于5。,76,分析时,机,机,新生产,之,之产品PV有不同,时,时,新仪器,，,，EV有不同,时,时,新操作,人,人员，AV有不同,时,时(appraiser),易损耗,之,之仪器,必,必须注,意,意其分,析,析频率,。,。,77,测量系,统,统分析,方,方法,78,MSA方法的,分,分类,MSA,计量型,计数型,破坏型,(本教材,内,内无相,应,应内容,）,）,79,计量型MSA,计量型,位置分,析,析,离散分,析,析,R&R,稳定性,分,分析,偏倚分,析,析,线性分,析,析,重复性,分,分析,再现性,分,分析,稳定性,分,分析,80,计数型MSA,计数型,风险分,析,析法,信号分,析,析法,数据解,析,析法,81,计量型,分,分析,82,稳定性,分,分析的,做,做法和,判,判定,做法：1、 获,得,得一样,本,本并确,定,定其相,对,对于可,追,追溯标,准,准的基,准,准值（,取,取有代,表,表性的,样,样本，,用,用高精,度,度的仪,器,器测10次，得,出,出基准,值,值）；,2、 定,义,义周期,（,（时、,天,天、周,）,），每,个,个时间,周,周期测,量,量基准,样,样品35次，共,测,测25次；,3、 确,定,定控制,限,限，作X-R控制图,；,；,4、 按,控,控制图,的,的判异,准,准则判,断,断失控,或,或不稳,定,定状态,；,；,R图失控,，,，表明不,稳,稳定的,重,重复性，可能,什,什么东,西,西松动,、,、阻塞,、,、变化,等,等。,X-BAR失控，表明测,量,量系统,存,存在较,大,大的偏,倚,倚，不再,正,正确测,量,量，可,能,能磨损,，,，可能,需,需重新,校,校准。,判定：,计,计算测量结,果,果的标,准,准差；,计算该测量,系,系统的,过,过程变,差,差，考察,过,过程变,差,差是否,符,符合要,求,求。,83,偏倚,1)首先用较高准,确,确度的,设,设备对基准,件,件进行,测,测量十,次,次,计算平,均,均值,得到基,准,准值Xr.,2)再让评,价,价人用待评价,设,设备测量基,准,准件至,少,少十次,以,以上,得到平,均,均值Xbar.,3)偏倚BiasXbarXr,4)偏倚%Bias%Bias/过程变,差,差*100%,偏倚分,析,析的做,法,法-,独立取,样,样法,84,判定:针对偏,倚,倚之部,份,份，判,定,定之原,则,则为：,重要特,性,性部份,其,其偏倚%须=10%；,一般特,性,性其偏,倚,倚%须30,%,%；应依,据,据仪器,之,之使用,目,目的来,说,说明其,接,接受之,原,原因。,其偏倚%大于30%者，此,项,项仪器,不,不适合,使,使用。,偏倚分,析,析的判,定,定-,独立取,样,样法,85,偏倚研,究,究分析-,独立取,样,样法,如果偏,倚,倚比较大，寻找,以,以下可,能,能的原,因,因,标准或,基,基准值,误,误差，,检,检查标,准,准程序,仪器磨,损,损。这,在,在稳定,性,性分析(xbar-chart失控)可以表,现,现出，,建,建议按,计,计划维,护,护或修,整,整。,仪器制,造,造尺寸,有,有误差,仪器测,量,量了错,误,误的特,性,性（零件,变,变差过,大,大）,仪器未,得,得到完,善,善的校,准,准，评,审,审校准,程,程序,评价人,设,设备操,作,作不当,，,，评审,测,测量说,明,明书,仪器修,正,正运算,不,不正确,。,。,86,线性分,析,析的做,法,法1,1)选择处,于,于测量系,统,统工作,范,范围内的零,件,件10件,如:量程是0100,所挑选,的,的零件,的,的基准,值,值最好,是,是: 5, 15,25,35, 45,55,65, 75,85,95,注意:这些零,件,件都必,须,须已利,用,用高准,确,确度设,备,备测量,多,多次确,定,定了其,基,基准值Xr.,2)评价人,使,使用待评价,设,设备对每个,零,零件测,量,量多次,得出零,件,件测试,的,的平均,值,值X,3)计算每,个,个零件,的,的偏倚Bias=X,-,-Xr,4)画出“,基,基准值-偏倚”,线,线性相,关,关图,并利用,最,最小二,乘,乘估计,法,法算以,下,下项目,：,：,测量系,统,统的偏,倚,倚方程,相关系,数,数r,87,线性分,析,析的做,法,法2,Y=a+bXX-,-,-基准值Y-,-,-偏倚b-,-,-斜率,在计算,出,出 相,关,关系数r值后，,可,可查表,检,检验其,是,是否线,性,性相关,。,。,88,均值和,极,极差法,是,是确定,测,测量系,统,统的重,复,复性和,再,再现性,的,的一种,数,数学方,法,法。,GR&R分析的,做,做法-,均值极,差,差法,89,均值和,极,极差法-1,按下式,计,计算评,价,价设备,变,变差（,重,重复性-EV又称,）,）：,按下式,计,计算评,价,价人变,差,差（再,现,现性-AV又称,）,）：,式中：n=零件的,个,个数，r=试验的,次,次数。,如,如果根,号,号内的,值,值为负,值,值，则,取,取AV=0,90,重复性,和,和再现,性,性（GRR）的计,算,算,均值和,极,极差法-5,91,零件间,变,变差（PV或p）等于零,件,件均值,的,的极差,（,（RP）乘以一,个,个常数,（,（K3）, K3取决于,量,量具研,究,究中所,用,用零件,的,的个数,。,。,研究的,总,总变差(TV,),)等于重,复,复性和,再,再现性,变,变差的,平,平方与,零,零件间,变,变差(PV,),)的平方,和,和再开,方,方，即,：,：,TV=,均值和,极,极差法,-,-6,总,总变差,（,（TV,）,）计算,公,公式,92,如果已,知,知过程,的,的变差,并,并且它,的,的值是,以,以6为基础,的,的，则,它,它可以,用,用来代,替,替由量,具,具研究,数,数据计,算,算得到,的,的总的,研,研究变,差,差（TV）。这一步,可,可由下,面,面两个,公,公式得,到,到：,1.TV=5.15,2.PV=,这两个,值,值（TV和PV）可代替,它,它们的,前,前面所,计,计算的,值,值。,如果量,具,具研究,中,中的每,个,个因素,的,的变差,已,已确定,，,，可将,它,它与总,的,的变差(TV,),)对比。,方,方法是,进,进行量,具,具报告,表,表右边,的,的“过,程,程变差,百,百分数,”,”下的,计,计算。,均值和,极,极差法,-,-7,总,总的研,究,究变差,（,（TV,）,）计算,公,公式,93,设备变,差,差在总,变,变差（TV）中所占,的,的百分,比,比(%EV)按100,按下列,公,公式计,算,算。其,他,他变差,在,在总变,差,差所占,的,的百分,比,比按下,列,列公式,计,计算：,AV=100,% RR=100,%PV,=,=100,各因素,所,所占的,百,百分比,之,之和将,不,不等于100。,应对过,程,程变差,的,的百分,比,比的结,果,果进行,评,评价，,从,从而确,定,定测量,系,系统是,否,否能适,合,合预期,的,的运用,。,。,均值和,极,极差法,-,-8,过,过程变,差,差计,算,算公式,94,各因素,所,所占的,百,百分比,之,之和将,不,不等于100。,应对过,程,程变差,的,的百分,比,比的结,果,果进行,评,评价，,从,从而确,定,定测量,系,系统是,否,否能适,合,合预期,的,的运用,。,。,如果用,容,容差的,百,百分比,来,来代替,过,过程变,差,差的百,分,分比进,行,行分析,的,的效果,更,更好，,则,则可对,量,量具重,复,复性和,再,再现性,报,报告进,行,行修改,，,，将表,中,中右边,的,的过程,变,变差的,百,百分比,改,改成容,差,差的百,分,分比，,在,在这种,情,情况在,下,下，EV,%,%AV,%RR和PV计算公,式,式中的,总,总变差(TV,),)由容差,值,值代替,。,。两种,方,方法都,应,应使用,。,。,用以上,两,两种方,法,法计算,出,出的量,具,具重复,性,性和再,现,现性（,RR）可接受,的,的条件,是,是：,误差10,%,%量具,系,系统可,接,接受；,误差为10到30之间,考虑,到,到应用,的,的重要,性,性、量,具,具的成,本,本以及,维,维修的,费,费用可,能,能是可,接,接受的,；,；,误差大,于,于30量,具,具系统,需,需要改,进,进，应,努,努力找,到,到问题,并,并纠正,。,。,均值和,极,极差法,-,-9,95,GRR研究分,析,析1,当重复,性,性(EV,),)变异值,大,大于再,现,现性(AV,),)时.,量具的,结,结构需,再,再设计,增,增强.,量具的,夹,夹紧或,零,零件定,位,位的方,式,式需加,以,以改善.,量具应,加,加以保,养,养.,当再现,性,性(AV,),)变异值,大,大于重,复,复性(EV,),)时.,作业员,对,对量具,的,的操作,方,方法及,数,数据读,取,取方式,应,应加强,教,教育,作业标,准,准应再,明,明确订,定,定或修,订,订.,可能需,要,要某些,夹,夹具协,助,助操作,员,员,使其更,具,具一致,性,性的使,用,用量具.,量具与,夹,夹治具,校,校验频,率,率于入,厂,厂及送,修,修矫正,后,后须再,做,做测量,系,系统分,析,析,并作记,录,录.,96,GRR研究分,析,析2,R&R之接受,标,标准如,下,下:,数值10,%,%量具系,统,统可接,受,受.,10%,数值30,%,%量具系,统,统不能,接,接受,须予以,改,改进.必要时,更,更换量,具,具或对,量,量具重,新,新进行,调,调整,并对以,前,前所测,量,量的库,存,存品再,抽,抽查检,验,验,如发现,库,库存品,已,已超出,规,规格应,立,立即追,踪,踪出货,通,通知客,户,户,协调处,理,理对策.,97,计数型,量,量具分,析,析,98,何谓计,数,数型量,具,具,计数型,测,测量系,统,统属于,测,测量系,统,统中的,一,一类，,其,其测量,值,值是一,种,种有限,的,的分级,数,数，与,结,结果是,连,连续值,的,的测量,系,系统不,同,同。,最常见,的,的是G/NG的量具，只可,能,能有两,种,种结果,。,。其它,计,计数型,测,测量系,统,统，例,如,如可视,标,标准，,结,结果可,形,形成57个不同,的,的分级,。,。这些,要,要用计,数,数型方,法,法进行,分,分析。,因为任,何,何测量,系,系统都,存,存在可,量,量化的,风,风险，,由,由于最,大,大的风,险,险来自,于,于分区,的,的边界,，,，最适,常,常的分,析,析是用,量,量具性,能,能曲线,将,将测量,系,系统变,差,差量化,99,计数型,量,量具分,析,析,-小样法,先选取,二,二十个,零,零件来,进,进行。,选取二,位,位评价,人,人以一,种,种能防,止,止评价,人,人偏倚,的,的方式,两,两次测,量,量所有,零,零件。,在选取,二,二十个,零,零件时,，,，必须,有,有一些,零,零件稍,许,许高或,低,低于规,范,范限值,。,。,所有的,测,测量结,果,果(每个零,件,件测四,次,次)一致则接受,该,该量具,，,，否则,应,应改进,或,或重新,评,评价该,量,量具，,如,如果不,能,能改进,该,该量具,，,，则不,能,能被接,受,受并且,应,应找到,一,一个可,接,接受之,替,替代测,量,量系统,。,。,100,一个典,型,型的用,于,于计数,型,型量具,研,研究小,样,样法的,表,表格如,下,下：,101,