TS16949五大工具之一MSA最新版培訓(xùn)教材.ppt

測 量 系 統(tǒng) 分 析 Measurement Systems Analysis （ M S A ）,一、測量系統(tǒng)分析（MSA）概述,1、測量系統(tǒng)分析（MSA）的概念： 指 Measurement Systems Analysis （測量系統(tǒng)分析）的英文簡稱。 M ( Measurement ) 測量 S ( Systems ) 系統(tǒng) A ( Analysis ) 分析 2、測量系統(tǒng)的定義： 指用來對被測特性定量測量或定性評價(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 得測量結(jié)果的整個過程。,3、ISO/TS 16949：2002 質(zhì)量管理體系對測量系統(tǒng)分析 （MSA）的要求： 7.6.1 測量系統(tǒng)分析 為分析每種測量和試驗(yàn)設(shè)備系統(tǒng)得出的測量結(jié)果 存在的變差，必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)研究。此要求必須 適用于在控制計(jì)劃中提出的測量系統(tǒng)。所用的分析方 法及接收準(zhǔn)則必須與顧客關(guān)于測量系統(tǒng)分析的參考手 冊相一致。如果得到顧客的批準(zhǔn)，也可采用其它分析 方法和接收準(zhǔn)則。,4、測量系統(tǒng)分析（MSA）理解要點(diǎn)說明： 在控制計(jì)劃中提出的測量系統(tǒng)都要進(jìn)行測量系統(tǒng)（MSA）分析， 主要是針對產(chǎn)品特性所使用到的測量系統(tǒng)。 所用的測量分析方法及接收準(zhǔn)則必須與顧客關(guān)于測量系統(tǒng)分析 的參考手冊相一致。 如經(jīng)顧客批準(zhǔn)，也可以采用其它方法及接收準(zhǔn)則。 ISO/TS 16949:2002 標(biāo)準(zhǔn)中的體系內(nèi)部審核檢查表強(qiáng)調(diào)要有證 據(jù)證明上述要求已達(dá)到。 生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序（PPAP）手冊中明確規(guī)定：對新的或改進(jìn)的量 具、測量和試驗(yàn)設(shè)備必須參考測量系統(tǒng)分析（MSA）手冊進(jìn)行 變差統(tǒng)計(jì)研究。 產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃（APQP）手冊中明確規(guī)定：測量系統(tǒng)分析 （MSA）作為第四階段“產(chǎn)品和過程確認(rèn)”的輸出之一。 測量系統(tǒng)分析（SPC）手冊中明確指出測量系統(tǒng)分析（MSA）是 控制圖必需的準(zhǔn)備工作內(nèi)容之一。,控 制 計(jì) 劃,第 頁，共 頁,QR-711-2-01A0,控 制 計(jì) 劃,第 頁，共 頁,注：在“評價(jià)/測量技術(shù)”欄目中以“”符號標(biāo)識的量具需進(jìn)行測量系統(tǒng)（MSA）分析。 QR-711-2-01A0,5、測量系統(tǒng)分析（MSA）在ISO/TS16949:2002體系標(biāo)準(zhǔn)中實(shí)施要點(diǎn) 說明： 標(biāo)識監(jiān)測和測量設(shè)備及其檢定/校準(zhǔn)的狀態(tài)； 確定量具的準(zhǔn)確度和精確度； 當(dāng)量具被發(fā)現(xiàn)處于非檢定/校準(zhǔn)狀態(tài)或失準(zhǔn)狀態(tài)時，應(yīng)對其以 前的測量結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)； 確保所有的量具的搬運(yùn)、防護(hù)（保護(hù)/維護(hù)）、清潔和貯存； 檢定/校準(zhǔn)記錄應(yīng)包括個人量具； 應(yīng)用符合顧客要求的測量系統(tǒng)分析（MSA）手冊（第三版）中 規(guī)定的測量分析方法和接收準(zhǔn)則；除非顧客規(guī)定其它的測量分 析方法和接收準(zhǔn)則。,6、測量系統(tǒng)分析（MSA）在ISO/TS16949:2002體系標(biāo) 準(zhǔn)中實(shí)施的優(yōu)勝者方法： 最大限度的減少量具的種類； 最大限度的減少量具的數(shù)量； 根據(jù)產(chǎn)品族添置所需要的量具； 只采用符合測量系統(tǒng)分析（MSA）要求的量具； 盡量不允許作業(yè)員使用個人量具，如作業(yè)員一 定要使用個人量具，則對作業(yè)員使用的個人量 具必須經(jīng)檢定/校準(zhǔn)合格后方可使用； 用6過程分布計(jì)算結(jié)果，而不是規(guī)格公差。,7、MSA 與 APQP/CP、FMEA、PPAP和SPC的關(guān)系, MSA 在 APQP 過程中的位置/階段關(guān)系：,輸 出 試生產(chǎn) 過程審核 測量系統(tǒng)分析評價(jià) 初始過程能力研究 生產(chǎn)件批準(zhǔn) 產(chǎn)品審核 樣品送樣和確認(rèn) 生產(chǎn)確認(rèn)試驗(yàn) 包裝評價(jià) 過程策劃和開發(fā)經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 生產(chǎn)控制計(jì)劃 質(zhì)量策劃認(rèn)定和管理者支持,輸 入 制造過程設(shè)計(jì)輸入及其評審 資料 包裝標(biāo)準(zhǔn) 產(chǎn)品/過程質(zhì)量體系評審 過程流程圖 車間平面布置圖 特性矩陣圖 過程FMEA分析資料 試生產(chǎn)控制計(jì)劃 過程指導(dǎo)書 測量系統(tǒng)分析（MSA）計(jì)劃 初始過程能力（SPC-Ppk）研 究計(jì)劃 包裝規(guī)范 制造過程設(shè)計(jì)輸出及其評審 資料 制造過程驗(yàn)證和確認(rèn)及其評 審資料 管理者支持,8、“過程分析（烏龜圖）”在測量系統(tǒng)分析（MSA）中的運(yùn)用,過程分析（烏龜圖）工作表 注：測量系統(tǒng)分析（MSA）的“過程分析（烏龜圖）”表中之具體和詳細(xì)內(nèi)容的填寫請見附件。,測量系統(tǒng)分析（MSA）過程分析（烏龜圖）工作表,9、測量系統(tǒng)分析（MSA）的目的 1）、對參加課程培訓(xùn)的人員： 理解測量系統(tǒng)分析（MSA）在產(chǎn)品控制和過程改進(jìn)中 的重要性； 具備開展測量系統(tǒng)分析（MSA）所需要的實(shí)用知識； 建立測量系統(tǒng)不確定度的量化方法、可測量指標(biāo)和接 受準(zhǔn)則，從而作出專業(yè)、客觀的評價(jià)。 2）、對企業(yè)使用測量系統(tǒng)分析（MSA）方法： 確定新購或經(jīng)維修、校準(zhǔn)合格后的測量設(shè)備在生產(chǎn)過程中 使用時能提供客觀、正確的分析/評價(jià)數(shù)據(jù)，對各種測量 和試驗(yàn)設(shè)備系統(tǒng)測量結(jié)果的變差進(jìn)行適當(dāng)?shù)目煽啃越y(tǒng)計(jì)研 究，以了解測量系統(tǒng)是否滿足產(chǎn)品特性的測量需求和評價(jià) 測量系統(tǒng)的適用性，確保產(chǎn)品質(zhì)量滿足和符合顧客的要求 和需求。,10、測量系統(tǒng)分析（MSA）實(shí)施的時機(jī)和范圍 凡組織在控制計(jì)劃中所提及的和/或顧客要求的所有監(jiān) 視和測量裝置均要進(jìn)行測量系統(tǒng)分析（MSA）。 新產(chǎn)品； 因設(shè)計(jì)記錄、規(guī)范和工程更改所引起的產(chǎn)品更改； 常規(guī)產(chǎn)品（老產(chǎn)品/舊產(chǎn)品）； 特別是以上產(chǎn)品中被確定為產(chǎn)品特殊特性所使用到 的監(jiān)視和測量裝置必須進(jìn)行測量系統(tǒng)分析（MSA）； 只針對產(chǎn)品特性所使用到的監(jiān)視和測量裝置進(jìn)行測 量系統(tǒng)分析（MSA），而對過程特性所使用到的監(jiān) 視和測量裝置則不需進(jìn)行測量系統(tǒng)分析（MSA）。,11、編制監(jiān)視和測量裝置的測量系統(tǒng)分析（MSA）計(jì)劃 質(zhì)量部根據(jù)控制計(jì)劃和/或顧客要求制定監(jiān)視和測量 裝置的“測量系統(tǒng)分析計(jì)劃”，并確定在控制計(jì)劃 和/或顧客要求中所用到的監(jiān)視和測量裝置需進(jìn)行測 量系統(tǒng)分析的方法、內(nèi)容、預(yù)計(jì)完成時間、負(fù)責(zé)部 門/人員、分析頻率、進(jìn)度要求等，經(jīng)管理者代表核 準(zhǔn)后由質(zhì)量部、生產(chǎn)部和相關(guān)部門執(zhí)行。 進(jìn)行測量系統(tǒng)分析（MSA）的工作/和管理人員必 須接受公司內(nèi)部或外部的相關(guān)測量系統(tǒng)分析課程 培訓(xùn)/訓(xùn)練，并經(jīng)考試合格或獲得相關(guān)證書，方 可進(jìn)行測量系統(tǒng)分析（MSA）工作。,測量系統(tǒng)分析（MSA）計(jì)劃,制定部門：質(zhì)量部 產(chǎn)品名稱： 規(guī)格/型號： 制定日期：2004年05月01日,QR-726-2-01A0,12、測量系統(tǒng)分析（MSA）第三版和第二版區(qū)別 第三版測量系統(tǒng)分析（MSA）手冊中對重復(fù)性和再現(xiàn)性（GR&R）的常用系數(shù)K1、 K2和K3發(fā)生變化，與第二版的常用系數(shù)K1、K2和K3不同。 第三版測量系統(tǒng)分析（MSA）手冊中對重復(fù)性和再現(xiàn)性（GR&R）分析方法的計(jì)算 內(nèi)容增加了ndc（分級數(shù)）的計(jì)算，并要求ndc（分級數(shù)）的計(jì)算結(jié)果必須取整 數(shù)且ndc（分級數(shù)）必須5。而在第二版測量系統(tǒng)分析（MSA）手冊中卻對此沒 有要求。 第三版測量系統(tǒng)分析（MSA）手冊中對計(jì)數(shù)型量具的分析方法規(guī)定為：風(fēng)險(xiǎn)分析 法假設(shè)檢驗(yàn)分析和信號探測理論、解析法。已經(jīng)不再使用第二版測量系統(tǒng)分 析（MSA）手冊中的計(jì)數(shù)型量具的小樣法和大樣法分析方法。 第三版測量系統(tǒng)分析（MSA）手冊中對破壞性測量系統(tǒng)要求使用 X-Rm 控制圖 （單值極差）進(jìn)行測量系統(tǒng)分析（MSA）,而在第二版測量系統(tǒng)分析（MSA）手冊 中卻沒有要求。 第三版測量系統(tǒng)分析（MSA）手冊中對偏倚的分析方法要求畫出直方圖，并評審 直方圖，以確定其是否存在特殊原因或出現(xiàn)異常；同時計(jì)算方式、計(jì)算公式和 判定的接受準(zhǔn)則均與第二版不一樣。 第三版測量系統(tǒng)分析（MSA）手冊中對線性的分析方法要求計(jì)算出“偏倚0” 線并必須完全在擬合置信帶以內(nèi)；同時計(jì)算方式、計(jì)算公式和判定的接受準(zhǔn)則 均與第二版不一樣。,二、與測量系統(tǒng)有關(guān)的術(shù)語和定義,1、測量：定義為賦值（或數(shù)）給具體事物以表示它們之間關(guān)于特定特 性的關(guān)系。這個定義有C.Eisenhart（1963）首次提出。賦值過程定 義為測量過程，而賦予的值定義為測量值。 2、量具：任何用來獲得測量結(jié)果的裝置，經(jīng)常用來特指用在車間的裝 置，包括通過/不通過裝置（如：塞規(guī)、通/止規(guī)等）。 3、測量系統(tǒng)：是用來對被測特性定量測量或定性評價(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 獲得測量結(jié)果的整個過程。 根據(jù)定義，一個測量過程可以看成是一個制造過程，它產(chǎn)生數(shù)值 （數(shù)據(jù)）作為輸出。這樣看待測量系統(tǒng)是有用的，因?yàn)檫@可以使 組織運(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。,4、測量系統(tǒng)誤差：由于量具偏倚、重復(fù)性、再現(xiàn)性、穩(wěn)定性和線性產(chǎn)生 的合成變差。 5、校準(zhǔn)：在規(guī)定條件下，建立測量裝置和己知基準(zhǔn)值和不確定度的可溯 源標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系的一組操作。校準(zhǔn)可能也包括通過調(diào)整被比較的測 量裝置的準(zhǔn)確度差異而進(jìn)行的探測、相關(guān)性、報(bào)告或消除的步驟。 6、核準(zhǔn)周期：兩次校準(zhǔn)間的規(guī)定時間總量或一組條件，在此期間，測量 裝置的校準(zhǔn)參數(shù)被認(rèn)定為有效的。 7、標(biāo)準(zhǔn)：一個標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)普遍認(rèn)同的意見使之作為比較的基礎(chǔ)；是一個 可接受的模型。它可能是一件人工制品或總效果(各種儀器，程序 等)，由某一權(quán)力機(jī)構(gòu)確定和建立，作為數(shù)量、重量、范圍、值或質(zhì) 量的測量規(guī)則。 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； 一個標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是一個可操作的定義：由供應(yīng)商或顧客應(yīng)用時， 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。,8、參考標(biāo)準(zhǔn)：一般在給定位置可得到的最高計(jì)量質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，在這個位置進(jìn)行的 測量，都是以此標(biāo)準(zhǔn)為最終參照。 9、測量和試驗(yàn)設(shè)備(M&TE)：完成一次測量所必需的所有測量儀器，測量標(biāo)準(zhǔn)， 基準(zhǔn)材料以及輔助設(shè)備。 10、校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)：在進(jìn)行定期校準(zhǔn)中作為基準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)，用來減輕按照試驗(yàn)室基準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行的校準(zhǔn)工作負(fù)擔(dān)。 11、傳遞標(biāo)準(zhǔn)：用于把一個獨(dú)立的已知值的標(biāo)準(zhǔn)與正在校準(zhǔn)的元件進(jìn)行比較的 標(biāo)準(zhǔn)。 12、基準(zhǔn)：用于校準(zhǔn)過程的參考標(biāo)準(zhǔn)，也被稱為參考標(biāo)準(zhǔn)或校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)。 13、工作標(biāo)準(zhǔn)：在試驗(yàn)室中用于進(jìn)行定期測量的標(biāo)準(zhǔn)。不用于校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，但是 也許可以用作傳遞標(biāo)準(zhǔn)。 需要仔細(xì)考慮針對某一標(biāo)準(zhǔn)的材料選擇。材料的使用應(yīng)反映測量系統(tǒng)的 使用和范圍，以及基于時間的變差源，如磨損及環(huán)境因素(溫度，濕度 等)。 14、檢查標(biāo)準(zhǔn)：一個非常類似設(shè)計(jì)測量過程的測量人工制品，不過它本身比被 評價(jià)的測量過程更穩(wěn)定。,不同標(biāo)準(zhǔn)之間的聯(lián)系,15、參考值：參考值也稱為可被接受的參考值或基準(zhǔn)值。它是一個人工 制品值或總效果值用作約定的比較基準(zhǔn)值。該參考值基于下列各值 而定： 由較高級（如計(jì)量實(shí)驗(yàn)室或全尺寸檢驗(yàn)設(shè)備）的測量設(shè)備得到的 幾個測量平均值確定。 法定值：由法律定義和強(qiáng)制執(zhí)行。 理論值：根據(jù)科學(xué)原理而得。 給定值：根據(jù)某些國家或國際組織的實(shí)驗(yàn)工作（由可靠的理論 支持）而得。 同意值：根據(jù)由科學(xué)或工程組主持下的合作實(shí)驗(yàn)工作而得；由用 戶，諸如專業(yè)和貿(mào)易組織在意見完全一致情況下來定義。 協(xié)議值：由有關(guān)各方明確一致同意的值。 在所有情況下，參考值必須基于可操作的定義和可接受的測量系 統(tǒng)的結(jié)果。為此，用于決定參考值的測量系統(tǒng)應(yīng)包括： 使用比用于正常評價(jià)的系統(tǒng)要高的分辨等級和較低的測量系統(tǒng)誤 差的儀器。 使用源于（美國）國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)局（NIST）或其他的NMI的標(biāo) 準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)。,16、基本設(shè)備： 16.1 分辨力（別名：可讀性、分辨率）：又稱最小的可讀數(shù)單位， 分辨率是測量分辨率、刻度限值或測量裝置和標(biāo)準(zhǔn)的最小可 探測單位。它是量具設(shè)計(jì)的一個固有特性，并作為測量或分 級的單位被報(bào)告。數(shù)據(jù)分級數(shù)通常稱為“分辨力比率”，因 為它描述了給定的觀察過程變差能可靠地劃分為多少級。 由設(shè)計(jì)決定的固有特性； 測量或儀器輸出的最小刻度單位； 總是以測量單位報(bào)告； 1：10 經(jīng)驗(yàn)法則。,16.2 有效分辨率：考慮整個測量系統(tǒng)變差時的數(shù)據(jù)分級大小叫有效分辨 率?；跍y量系統(tǒng)變差的置信區(qū)間長度來確定該等級的大小。通過 把該數(shù)據(jù)大小劃分為預(yù)期的過程分布范圍能確定數(shù)據(jù)分級數(shù)(ndc)。 對于有效分辨率，該ndc的標(biāo)準(zhǔn)（在97%置信水平）估計(jì)值為1.41 （PV/GRR）。（見 Wheeler，1989，一書中的另一種解釋。） 對于一個特定的應(yīng)用，測量系統(tǒng)對過程變差的靈敏性； 產(chǎn)生有用的測量輸出信號的最小輸入值； 總是以一個測量單位報(bào)告。 16.3 真值：真值是零件的“實(shí)際”測量值，雖然這個值是不知道的，并 且是不可知的，但是它是測量過程的目標(biāo)。任何人讀值都應(yīng)盡可能 （經(jīng)濟(jì)地）接近這個值。遺憾的是，真值的確從沒能夠被知道。在 所有的分析中，參考值被用作真值的近似值。因?yàn)閰⒖贾当挥米髡?值的替代值，所以這些標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語常常互換使用，不過不推薦這種用 法。 物品的實(shí)際值； 未知的和不可知的。,16.4 基準(zhǔn)值：被承認(rèn)的一個被測體的數(shù)值，作為一致同意的用于進(jìn)行比較的基準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)樣 本： 一個基于科學(xué)原理的理論值或確定值； 一個基于某國家或國際組織的指定值； 一個基于某科學(xué)或工程組織主持的合作試驗(yàn)工作產(chǎn)生的一致同意值。 對于具體用途，采用接受的參考方法獲得的一個同意值。 該值包含特定數(shù)量的定義，并為其它已知目的自然被接受，有時是按慣例被接受。 人為規(guī)定的可接受值； 需要一個可操作的定義； 作為真值的替代； 一個基準(zhǔn)值可通過采用更高級別的測量設(shè)備（如：計(jì)量實(shí)驗(yàn)室或全尺寸檢驗(yàn)設(shè) 備注： ）進(jìn)行多次測量，取其平均值來確定。 與基準(zhǔn)值同義使用的其它術(shù)語： 已接受的基準(zhǔn)值 已接受值 慣用值 慣用真值 指定值 最佳估計(jì)值 標(biāo)準(zhǔn)值 標(biāo)準(zhǔn)測量,17、位置變差： 17.1 準(zhǔn)確度：觀測值和可接受的基準(zhǔn)值之間同意的接近程度。 “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。 一個表示準(zhǔn)確的通用概念，它涉及一個或多個測量結(jié)果 的平均值與一個參考值之間一致的接近程度。測量過程 必須處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)，否則過程的準(zhǔn)確度就毫無意義。 在一些組織中準(zhǔn)確度和偏倚互換使用。ISO(國際標(biāo)準(zhǔn)化 組織)以及ASTM(美國實(shí)驗(yàn)與材料協(xié)會)使用準(zhǔn)確度這個術(shù) 語時同時包含了偏倚和重復(fù)性的含義。為了避免由使用 準(zhǔn)確度一詞產(chǎn)生的混淆，ASTM建議術(shù)語偏倚只被用來描 述位置誤差。本文將沿用這個原則。,17.2 偏倚：對同樣的零件的同樣特性，測量的觀測平均值（在可重復(fù)條件下的一組試驗(yàn)） 和真值(基準(zhǔn)值)之間的差值。偏倚常被稱作“準(zhǔn)確度”（傳統(tǒng)上稱為“準(zhǔn)確度”）。 因?yàn)椤癮ccuracy”在字面上有好幾種意思，所以建議不要用它來替代“偏倚”。偏 倚是在測量系統(tǒng)操作范圍內(nèi)對一個點(diǎn)的評估和表達(dá)。 測量結(jié)果的觀測平均值與基準(zhǔn)值之間的差異； 測量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差分析。 偏倚是測量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差的測量。它引起由各種已知的或未知的變差源的綜合 影響組成的總誤差，它引起總誤差的原因是在重復(fù)采用同樣的測量過程進(jìn)行測量 時，總是趨向于使所有的測量結(jié)果發(fā)生持續(xù)及可預(yù)測的偏移。 造成過分偏倚的可能原因是： 儀器需要校準(zhǔn)； 儀器、設(shè)備或夾緊裝置的磨損； 磨損或損壞的基準(zhǔn)，基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差； 校準(zhǔn)不當(dāng)或調(diào)整基準(zhǔn)的使用不當(dāng)； 儀器質(zhì)量差 設(shè)計(jì)或一致性不好； 線性誤差； 應(yīng)用錯誤的量具； 測量錯誤的特性； （量具或零件）變形； 不同的測量方法 設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù)； 環(huán)境 溫度、濕度、振動、清潔的影響； 違背假定，在應(yīng)用常量上出錯； 應(yīng)用 零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞，觀察錯誤（易讀性、視差）。 在校準(zhǔn)過程使用的測量程序（如：使用“基準(zhǔn)”）應(yīng)盡可能與正常操作的測量程 序一致。,17.3 穩(wěn)定性：既指測量過程的統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定性又指隨時間變化的測量穩(wěn)定性。兩者對于測量系 統(tǒng)預(yù)期用途都是重要的。統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定性包含一個可預(yù)測的，潛在的測量過程，該過程在 普通原因變差(受控)條件下運(yùn)行，測量穩(wěn)定性代表測量系統(tǒng)在運(yùn)行周期(時間)內(nèi)對測 量標(biāo)準(zhǔn)或基準(zhǔn)的必要的符合程度。 偏倚隨時間的變化； 一個穩(wěn)定的測量過程是關(guān)于位置的統(tǒng)計(jì)受控； 別名：漂移。 穩(wěn)定性是測量系統(tǒng)在某一階段時間內(nèi)，測量同一基準(zhǔn)或零件的單一特性時獲得的 測量總變差。換句話說，穩(wěn)定性是偏倚隨時間的變化。 不穩(wěn)定性可能的原因包括： 儀器需要校準(zhǔn)，需要減少校準(zhǔn)時間間隔； 儀器、設(shè)備或夾緊裝置的磨損； 環(huán)境變化 溫度、濕度、振動、清潔度； 磨損或損壞的基準(zhǔn)，基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差； 校準(zhǔn)不當(dāng)或調(diào)整基準(zhǔn)的使用不當(dāng)； 儀器質(zhì)量差 設(shè)計(jì)或一致性不好； 儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)健性； （量具或零件）變形； 違背假定，在應(yīng)用常量上出錯； 正常老化或退化； 不同的測量方法 設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù)； 缺乏維護(hù) 通風(fēng)、動力、液壓、過濾器、腐蝕、銹蝕、清潔； 應(yīng)用 零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞，觀察錯誤（易讀性、視差）。,17.4 線性：測量系統(tǒng)預(yù)期操作范圍內(nèi)偏倚誤差值的差別。換句話說，線性表示操作范圍內(nèi) 多個和獨(dú)立的偏倚誤差值的相關(guān)性。 整個正常操作范圍的偏倚改變； 整個操作范圍的多個并且獨(dú)立的偏倚誤差的相互關(guān)系； 測量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差分量。 在設(shè)備的預(yù)期操作（測量）范圍內(nèi)偏倚的不同被稱為線性。線性可以被認(rèn)為是關(guān) 于偏倚大小的變化。 注意不可接受的線性可能以各種形式出現(xiàn)。不要假定一個常量偏倚。 線性誤差的可能原因包括： 儀器需要校準(zhǔn)，需要減少校準(zhǔn)時間間隔； 儀器、設(shè)備或夾緊裝置的磨損； 缺乏維護(hù) 通風(fēng)、動力、液壓、過濾器、腐蝕、銹蝕、清潔； 磨損或損壞的基準(zhǔn)，基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差 最小/最大； 校準(zhǔn)（不包括工作范圍）不當(dāng)或調(diào)整基準(zhǔn)的使用不當(dāng)； 儀器質(zhì)量差 設(shè)計(jì)或一致性不好； 儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)健性； 應(yīng)用錯誤的量具； （量具或零件）隨零件尺寸變化的變形； 環(huán)境 溫度、濕度、振動、清潔度； 違背假定，在應(yīng)用常量上出錯； 不同的測量方法 設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù)； 應(yīng)用 零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯誤（易讀性、視差）。,18、寬度變差： 18.1 精密度：傳統(tǒng)上，精密度描述了測量系統(tǒng)在操作范圍（大小、 量程和時間）內(nèi)分辨力、靈敏度和重復(fù)的最終影響（凈效 果）。在一些組織中，精密度和重復(fù)性具有互換性。事實(shí)上， 精密度最經(jīng)常用于描述測量范圍內(nèi)重復(fù)測量的預(yù)期變差，這個 測量范圍可以是大小、容量或時間（即“一個裝置在低量程測 量同在高量程測量一樣，具有相同的精密度”，或“今天和昨 天的精密度一樣”）。有人也許會說精密度對應(yīng)重復(fù)性，而線 性對應(yīng)偏倚（雖然前者是隨機(jī)的，而后者是系統(tǒng)誤差）。通常 建議使用比術(shù)語“精度”更具有描述性的分術(shù)語。ASTM（美國 實(shí)驗(yàn)及材料協(xié)會）更廣泛地把精密度定義為包括來自不同的讀 數(shù)、量具、人員、實(shí)驗(yàn)室或條件的變差。 重復(fù)讀數(shù)彼此之間的“接近度”； 測量系統(tǒng)的隨機(jī)誤差分量。,18.2 重復(fù)性：傳統(tǒng)上把重復(fù)性看作“評價(jià)人內(nèi)變異性”。重復(fù)性是指由 一個評價(jià)人，用同一種測量儀器，多次測量同一零件的同一特性 時獲得的測量變差。它是設(shè)備本身固有的變差和性能，通常指設(shè)備 變差(EV)，盡管這樣容易使人誤解。但事實(shí)上，重復(fù)性是在確定的 測量條件下連續(xù)試驗(yàn)得到的普通原因（隨機(jī)變差）變差。當(dāng)測量環(huán) 境固定和已定義時，即確定了固定的零件、儀器、標(biāo)準(zhǔn)、方法、 操作者、環(huán)境和假設(shè)條件時，對于重復(fù)性最佳的術(shù)語是系統(tǒng)內(nèi)部變 差。除了設(shè)備內(nèi)部變差以外，重復(fù)性也包括在特定測量誤差模型下 任何情況下的內(nèi)部變差。 在固定的和規(guī)定的測量條件下連續(xù)（短期）實(shí)驗(yàn)變差； 通常指 E.V - 設(shè)備變差； 儀器（量具）的能力或潛能； 系統(tǒng)內(nèi)變差。, 重復(fù)性不好的可能原因包括： 零件（樣品）內(nèi)容：形狀、位置、表面加工、錐度、樣品一致性； 儀器內(nèi)部：修理、磨損、設(shè)備或夾緊裝置故障，質(zhì)量差或維護(hù)不當(dāng)； 基準(zhǔn)內(nèi)部：質(zhì)量、級別、磨損； 方法內(nèi)部：在設(shè)置、技術(shù)、零位調(diào)整、夾持、夾緊、點(diǎn)密度的變差； 評價(jià)人內(nèi)部：技術(shù)、職位、缺乏經(jīng)驗(yàn)、操作技能或培訓(xùn)、感覺、疲勞； 環(huán)境內(nèi)部：溫度、濕度、振動、亮度、清潔度的短期起伏變化； 違背假定穩(wěn)定、正確操作； 儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)健性，一致性不好； 應(yīng)用錯誤的量具； （量具或零件）變形，硬度不足； 應(yīng)用 零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞，觀察誤差（易讀性、視 差）。,18.3 再現(xiàn)性：傳統(tǒng)上把再現(xiàn)性看作“評價(jià)人之間”的變異。再現(xiàn)性通常定義為 由不同的評價(jià)人，采用相同的測量儀器，測量同一零件的同一特性時測量 平均值的變差。手動儀器受操作者技術(shù)影響常常是實(shí)際情況，然而，在測 量過程（即自動操作系統(tǒng)）中操作者就不是主要的變差源了。由于這個原 因，為此，再現(xiàn)性被看作是測量系統(tǒng)之間或測量條件之間的平均變差。 由不同的評價(jià)人使用同一量具，測量一個零件的一個特性時產(chǎn)生的測量 平均值的變差； 對于產(chǎn)品和過程條件，可能是評價(jià)人、環(huán)境（時間）或方法的誤差； 通常指A.V-評價(jià)人變差； 系統(tǒng)間（條件）變差； ASTM E456-96包括重復(fù)性、實(shí)驗(yàn)室、環(huán)境及評價(jià)人影響。 ASTM（美國實(shí)驗(yàn)及材料協(xié)會）的定義超出上述定義范圍，它不僅包括評 價(jià)人不同，而量具、實(shí)驗(yàn)室和環(huán)境（溫度、濕度）也不同，同時在再現(xiàn) 性計(jì)算中還包括重復(fù)性。, 再現(xiàn)性錯誤的潛在的原因包括： 零件（樣品）之間：使用同樣的儀器、同樣的操作者和方法時，當(dāng)測量 零件的類型為A、B、C時的均值差。 儀器之間：同樣的零件、操作者和環(huán)境，使用儀器A、B、C等的均值差。 注意：在這種研究情況下，再現(xiàn)性錯誤常與方法和/或操作者混淆。 標(biāo)準(zhǔn)之間：測量過程中不同的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)的平均影響 方法之間：改變點(diǎn)密度，手動與自動系統(tǒng)相比，零點(diǎn)調(diào)整，夾持或夾緊 方法等導(dǎo)致的均值差。 評價(jià)人（操作者）之間：評價(jià)人A、B、C等的訓(xùn)練、技術(shù)、技能和經(jīng)驗(yàn) 不同導(dǎo)致的均值差。對于產(chǎn)品及過程資格以及一臺手動測量儀器，推薦 進(jìn)行此研究。 環(huán)境之間：在第1、2、3等時間段內(nèi)測量，由環(huán)境循環(huán)引起的均值差。 這是對較高自動化系統(tǒng)在產(chǎn)品和過程資格中最常見的研究。 違背研究中的假定。 儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)健性。 操作者訓(xùn)練效果。 應(yīng)用 零件尺寸、位置、觀察誤差（易讀性、視差）。,18.4 GRR或量具R&R：一個測量系統(tǒng)的重復(fù)性和再現(xiàn)性的合成變差的估 計(jì)。換句話說，GRR變差等于系統(tǒng)內(nèi)部和系統(tǒng)之間的方差的總和。 2GRR = 2再現(xiàn)性 + 2重復(fù)性 量具重復(fù)性和再現(xiàn)性：測量系統(tǒng)重復(fù)性和再現(xiàn)性合成的評估； 測量系統(tǒng)能力；依據(jù)使用的方法，可能包括或不包括時間影 響。,18.5 測量系統(tǒng)能力： 測量系統(tǒng)變差的短期評估（例如“GRR”包括圖形）測量系統(tǒng)性能； 測量系統(tǒng)變差的長期評估（長期控制圖法）。 18.6 靈敏度：靈敏度是導(dǎo)致一個測量裝置產(chǎn)生可探測(可辨別)輸出信號的最小 的輸入。一個儀器應(yīng)至少和其分辨力單位同樣敏感，它是測量系統(tǒng)對被測 量特征改變的響應(yīng)。靈敏度由量具設(shè)計(jì)(分辨力)、固有質(zhì)量(OEM)、使用 中的維護(hù)以及儀器和標(biāo)準(zhǔn)的操作條件決定。它通常被描述為測量的一個單 位，是用測量單位報(bào)告的。 最小的輸入產(chǎn)生可探測出的輸出信號； 在測量特性變化時測量系統(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)操作條件確定； 總是以一個測量單位報(bào)告。 影響靈敏度的因素包括： 使儀器減振的能力； 操作者的技能； 測量裝置的重復(fù)性； 在電子或氣動量具情況下提供無漂移運(yùn)行的能力； 儀器正被使用的環(huán)境，如大氣、塵埃、濕度。,18.7 一致性：隨時間得到測量變差的區(qū)別。它也可以看成重復(fù)性隨時間的變 化。 重復(fù)性隨時間的變化程度； 一個一致的測量過程是考慮到寬度（變異性）下的統(tǒng)計(jì)受控。 影響一致性的因素是變差的特殊原因，如： 零件的溫度； 電子設(shè)備的預(yù)熱要求； 設(shè)備的磨損。 18.8 均一性：指量具在整個工作量程內(nèi)變差的區(qū)別。它也可以被認(rèn)為是重復(fù)性 在量程上的均一性(同一性)。 整個正常操作范圍重復(fù)性的變化； 重復(fù)性的一致性。 影響均勻性的因素包括： 夾緊裝置對不同定位只 接受較小較大尺寸； 刻度的可讀性不好； 讀數(shù)視差。,19、系統(tǒng)變差：測量系統(tǒng)變差可以具有如下特征： 19.1 能力:短期獲取讀數(shù)的變異性，對測量誤差(隨機(jī)的和系統(tǒng)的)合成變差的估計(jì)。 簡單的能力包括以下幾個部分： 不正確的偏倚或線性 重復(fù)性和再現(xiàn)性(GRR)，包括短期一致性 測量能力的估計(jì)是對于規(guī)定條件、范圍和測量系統(tǒng)量程內(nèi)的預(yù)期誤差的表達(dá) (不同于測量不確定度，測量不確定度是一個與測量結(jié)果有關(guān)的誤差或值的 預(yù)期范圍的表達(dá))。當(dāng)測量誤差互不相關(guān)時(隨機(jī)的和獨(dú)立的)，合成變差(方 差)的能力表達(dá)可以量化為： 2能力 = 2偏倚（線性） + 2GRR 對于理解和準(zhǔn)確應(yīng)用測量能力有兩個基本點(diǎn)： 首先，能力的估計(jì)總是與規(guī)定的測量范圍條件、量程和時間有關(guān)。 例如，如果沒有測量條件的定量范圍和量程，那么一個25mm的測微計(jì)的 能力是0.1mm的說法是不完全的。再次強(qiáng)調(diào)，這就是為什么誤差的模型 對于定義測量過程是如此重要的原因。測量能力的評價(jià)范圍應(yīng)該是在測 量范圍有限的部分內(nèi)或在整個測量范圍內(nèi)，很具體的或者是一個概括的 操作說明。上面所說的“短期”的意思可以是：一系列測量循環(huán)期間的 能力；完成GRR評價(jià)的時間：一個規(guī)定的生產(chǎn)期，或由校準(zhǔn)頻率表示的時 間。測量能力的說明只需要完整到能合理地再現(xiàn)出測量條件和量程。一 個文件化的控制計(jì)劃可以達(dá)到這一目的。, 對于理解和準(zhǔn)確應(yīng)用測量能力有兩個基本點(diǎn)： 其次，在測量量程內(nèi)的短期一致性和均勻性(重復(fù)性誤差)被包含在能力 的評價(jià)中。一個簡單的儀器，如25mm測微計(jì)，在整個測量范圍內(nèi)使用典 型的，有技術(shù)的操作者，其重復(fù)性被期望是一致的和均勻的。在此例子 中，能力的評價(jià)可以包括在普通條件下多種類型特性的整個測量范圍。 測量范圍越長或測量系統(tǒng)越復(fù)雜(如CMM)，就越表明了在一定的量程范 圍內(nèi)或尺寸方面存在(不正確)的線性、均勻性和短期一致性的測量誤差。 因?yàn)檫@些誤差是相互關(guān)聯(lián)的，所以他們不能用上述簡單的線性公式組合 起來。當(dāng)(不正確)的線性、均勻性或一致性在一定的量程范圍內(nèi)明顯變 化時，測量計(jì)劃者和分析者就只有兩種實(shí)際選擇： 報(bào)告對于整個規(guī)定的條件、范圍和測量系統(tǒng)量程的最大(最壞的情況) 能力或 對于規(guī)定的測量量程區(qū)間(即低、中、較大量程)確定和報(bào)告多種能力 評估。,19.2 性能:測量系統(tǒng)性能是所有有效的和可確定的變差源隨時間的最終影響。性能量化了 合成測量誤差(隨機(jī)的和系統(tǒng)的)的長期評估。 長期獲取讀數(shù)的變異性； 以總變差為基礎(chǔ)。 性能包括的長期誤差為以下幾部分： 能力(短期誤差)； 穩(wěn)定性和一致性。 測量性能的估計(jì)是一個規(guī)定的條件、范圍和測量系統(tǒng)量程的預(yù)期誤差的表達(dá)(不 同于測量不確定度，測量不確定度是一個與測量結(jié)果有關(guān)的誤差或值的預(yù)期范圍 的表達(dá))。當(dāng)測量誤差互不相關(guān)時(隨機(jī)的和獨(dú)立的)，該合成變差(方差)的性能 表達(dá)式可以量化為： 2性能 = 2能力 + 2穩(wěn)定性 + 2一致性 此外，如同短期能力樣，長期性能總是與規(guī)定的測量范圍條件、量程和時 間有關(guān)。測量性能的評價(jià)范圍應(yīng)是在測量范圍有限的部分內(nèi)或在整個測量范圍 內(nèi)，很具體的或者是一個概括的操作說明。“長期”的意思可以是：幾個在時間 上的能力評估的平均；來自測量控制圖的長期平均誤差：校準(zhǔn)記錄評估或多種線 性研究；或來自在測量系統(tǒng)的壽命和量程方面的幾個GRR研究的平均誤差。測量性 能的說明只需要完整到能合理地再現(xiàn)出測量環(huán)境和范圍。 在測量量程內(nèi)的長期一致性和均勻性(重復(fù)性誤差)被包含在性能估計(jì)中。測量分 析者必須知道誤差之間的潛在的關(guān)聯(lián)，以便沒有過高地估計(jì)性能。這要依賴于這 些誤差被怎樣確定。當(dāng)長期(不正確)的線性，均勻性或一致性在一定的量程范圍 內(nèi)明顯變化時，測量計(jì)劃者和分析者就只有兩種實(shí)際選擇： 報(bào)告對于整個測量系統(tǒng)規(guī)定的條件、范圍和量程的最大(最壞的情況)性能或 對于規(guī)定的測量量程區(qū)間(即低、中、較大量程)確定和報(bào)告多種性能評估。,19.3 不確定度：同測量結(jié)果有關(guān)的一個參數(shù)，代表數(shù)值的分散特性， 此數(shù)值歸結(jié)于被測體(VIM)是合理的。在給定的置信水平內(nèi)，對 一個測量結(jié)果的指定范圍描述，限值期望包含真實(shí)測量結(jié)果。 不確定度是一個測量可靠性的量化表述。即：關(guān)于測量值的數(shù) 值估計(jì)范圍，相信真值包括在此范圍內(nèi)。 測量不確定度是國際上用來描述一個測量值的質(zhì)量的術(shù)語。 本質(zhì)上，不確定度是賦值給測量結(jié)果的范圍，在規(guī)定的置信水平內(nèi) 描述為預(yù)期包含有真測量結(jié)果的范圍。測量不確定度通常被描述為 一個雙向量，不確定度是測量可靠性的定量表達(dá)。這個概念的 一個簡單的表達(dá)是： 真測量值 = 觀測到的測量值（結(jié)果） U U是一個被測量對象和測量結(jié)果的“擴(kuò)大不確定度”術(shù)語。擴(kuò) 展不確定度是測量過程中合成標(biāo)準(zhǔn)誤差（UC），或合成誤差的 標(biāo)準(zhǔn)偏差（隨機(jī)的和系統(tǒng)的）。乘以一個代表所希望的置信度 范圍的正態(tài)分布系統(tǒng)（K）。正態(tài)分布經(jīng)常在測量系統(tǒng)中用作 一個原理性假設(shè)。ISO/IEC測量中不確定度指南確定了足 以代表正態(tài)分布的95%的不確定度的分布系數(shù)。通常認(rèn)為 K=2： U = KUC, 合成標(biāo)準(zhǔn)誤差（UC）包括了測量過程中變差的所有重要組成部分。 在大多數(shù)情況下，按著本手冊完成的測量系統(tǒng)分析的方法可用來定 量確定不確定度的眾多來源。通常，大多數(shù)重要的誤差合成部分可 用2性能 定量表示。其它重要的誤差源根據(jù)實(shí)際測量的情況來采用 這些方法。不確定度的描述必須包括識別所有重要誤差和允許被重 復(fù)測量的足夠的范圍。一些不確定度描述將通過長期、其它短期、 測量系統(tǒng)誤差而產(chǎn)生。然而，簡單的表達(dá)式能被定量表示為： U2c = 2性能 + 2其他 重要的是要記住測量的不確定度是在測量時間上測量值可能變化多 少的一個簡單估計(jì)值。要考慮在測量過程中所有重要的測量變差源 加上校準(zhǔn)、基準(zhǔn)、方法、環(huán)境及其它前面沒有考慮到的因素的重要 誤差。在許多情況下，這個估計(jì)將使應(yīng)用MSA和GRR法來定量確定這 些重要的標(biāo)準(zhǔn)誤差。定期重復(fù)評價(jià)與測量過程有關(guān)的不確定度以確 保持續(xù)保持所預(yù)計(jì)的準(zhǔn)確度是適宜的。,20、方差分析：一種經(jīng)常用于試驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE）中的統(tǒng)計(jì)方法（ANOVA），用于分析多組 的計(jì)量型數(shù)據(jù)以便比較方法和分析變差源。 21、置信區(qū)間：期望包括一個參數(shù)的真值的值的范圍（在希望的概率情況下叫置信水 平）。 22、ndc：分級數(shù)，即：1.41（PV/GRR）。 23、評價(jià)人變差：在一個穩(wěn)定環(huán)境中應(yīng)用相同的測量儀器和方法，不同評價(jià)人（操作 者）對相同零件（被測體）的測量平均值之間的變差。評價(jià)人變差（AV）是一種由 于操作者使用相同測量系統(tǒng)的技巧和技能產(chǎn)生的差別造成的普通原因測量系統(tǒng)變差 （誤差）源。評價(jià)人變差通常被假定為與測量系統(tǒng)有關(guān)的“再現(xiàn)性誤差”，但這并不 總是正確的（見再現(xiàn)性）。 24、零件變差：與測量系統(tǒng)分析有關(guān)，對于一個穩(wěn)定過程零件變差（PV）代表預(yù)期的不 同零件和不同時間的變差。 25、零件間變差：由于測量不同零件產(chǎn)生的變差。 26、概率：以已收集數(shù)據(jù)的特定分布為基礎(chǔ)的，描述特定事件發(fā)生機(jī)會的一種估計(jì)（用 比例或分?jǐn)?shù)）。概率估計(jì)值范圍從0（不可能事件）到1（必然事件）。一組條件或 原因共同作用產(chǎn)生某種結(jié)果。 27、回歸分析：兩個或多個變量之間關(guān)系的統(tǒng)計(jì)研究.確定兩個或多個變量間數(shù)學(xué)關(guān)系的 一種計(jì)算。 28、分辨率：可用作測量分辨率或有效分辨率。測量系統(tǒng)探測并如實(shí)顯示被測特性微小 變化的能力。 如果對與標(biāo)準(zhǔn)零件之差小于的任何零件的指示值與標(biāo)準(zhǔn)零件指示值概率相等，則 測量系統(tǒng)分辨率為。測量系統(tǒng)的分辨率受測量儀器以及整個測量系統(tǒng)其它變差源 的影響。,三、測量不確定度與測量系統(tǒng)分析（MSA）的區(qū)別,測量系統(tǒng)分析（MSA）的重點(diǎn)是了解測量過程，確 定在測量過程中的誤差總量，及評估用于生產(chǎn)和過程 控制中的測量系統(tǒng)的充分性。測量系統(tǒng)分析（MSA） 促進(jìn)了解和改進(jìn)(減少變差)。測量不確定度是測量值 的一個范圍，由置信區(qū)間來定義，與測量結(jié)果有關(guān)并 希望包括測量的真值。,1、什么是測量系統(tǒng)？,四、測量系統(tǒng)分析（MSA）的基本理論, 測量和分析活動是一個過程 一個測量過程。所有過程控制管理，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他們的需要。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對于測量過程來說是充分且必要的設(shè)備。但是采購最好的或最新的測量技術(shù) 未必能保證做出正確的生產(chǎn)過程控制決定。 設(shè)備僅是測量過程的一部分，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)控和控制測量過 程，以確保穩(wěn)定和正確的義務(wù)，這包括全部的測量系統(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。,2、測量系統(tǒng)案例 例如：要測量一個柱的內(nèi)徑，那么其測量系統(tǒng)應(yīng)包括： 測量項(xiàng)目 人員 測量儀器 測量標(biāo)準(zhǔn) 進(jìn)行測量的環(huán)境條件 作為測量過程活動的結(jié)果，產(chǎn)生一個數(shù)值以表示內(nèi)徑 測量的結(jié)果。,3、測量系統(tǒng)應(yīng)具備的特性 1)、必須處于統(tǒng)計(jì)控制中，即測量系統(tǒng)中的變差只存在 變差的普通原因，而不存在變差的特殊原因。 2)、測量系統(tǒng)的變差必須小于制造過程的變差。 3)、測量系統(tǒng)的變差性小于技術(shù)規(guī)范界限。 4)、測量精度（increments）應(yīng)高于過程變差和公差帶 兩者中精度較高者，一般來說，測量精度是制造過 程變差和公差帶兩者中精度較高者1/10。 5)、測量系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)特性可能隨被測項(xiàng)目的改變而變化。 若果真如此，則測量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性的最大變差必 須小于過程變差和公差帶兩者中的較小者。, 統(tǒng)計(jì)控制：描述一個過程的狀態(tài)，這個過程中所有的特殊原因變差都已排除， 并且僅只存在普通原因，即：觀察到的變差可歸咎于穩(wěn)定系統(tǒng)的普通原因； 在控制圖上表現(xiàn)為不存在超出控制限的點(diǎn)或在控制限范圍內(nèi)不存在非隨機(jī)性 的圖形。 變差：過程的單個輸出之間不可避免的差別；變差的原因可分為兩類：普通 原因和特殊原因。 固有變差：僅由普通原因造成的過程變差，由 = R/d2 來估計(jì)。 總變差：由普通原因和特殊原因共同造成的變差，用 S 來估計(jì)。, 普通原因：造成變差的一個原因，它影響被研究過程輸出的所有單 值，在控制圖分析中，它表現(xiàn)為隨機(jī)過程變差的一部分。亦稱為： 不可避免的原因、非人為的原因、共同性原因、一般性原因、偶然 原因、機(jī)遇原因等。它是屬于控制狀態(tài)的變異。 過程中只有普通原因的變差。如果僅存在變差的普通原因，隨著 時間的推移，過程的輸出形成一個穩(wěn)定的分布并可預(yù)測。,目標(biāo)值線, 特殊原因：一種間斷性的、不可預(yù)計(jì)的、不穩(wěn)定的變差根源，有時候 被稱為可查明原因。存在它的信號是：存在超過控制限的點(diǎn)或存在控 制限之內(nèi)的鏈或其它非隨機(jī)性的圖形。亦稱為：可避免的原因、人為 的原因、局部性原因、非機(jī)遇原因等。不可讓它存在，必須追查原 因，采取必要的行動和措施，使過程恢復(fù)正?？刂茽顟B(tài)，否則會造成 很大的損失。 過程中有特殊原因的變差。如果存在變差的特殊原因，隨著時間 的推移，過程的輸出不穩(wěn)定。,目標(biāo)值線,過程控制 受控 （消除了特殊原因） 時間 范圍 不受控 （存在特殊原因）,過程能力 受控且有能力符合規(guī)范 （普通原因造成的變差已減少） 規(guī)范下限 規(guī)范上限 時間 范圍 受控但沒有能力符合規(guī)范 （普通原因造成的變差太大）,4、數(shù)據(jù)的質(zhì)量 4.1 數(shù)據(jù)的類型 計(jì)量型數(shù)據(jù)（Variable data） 指定量的數(shù)據(jù)，可用測量值來分析。例如：用毫米表示的軸 承軸頸直徑、用牛頓表示關(guān)門的力、用百分?jǐn)?shù)表示電解液的 濃度、用牛頓米表示緊固件的力矩、X-R圖、X-S、中位 數(shù)、單值和移動極差控制圖等都用于計(jì)量型數(shù)據(jù)。 計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)（Attribute data） 可以用來記錄和分析的定性數(shù)據(jù)。例如：要求的標(biāo)簽出現(xiàn)、 所有要求的緊固件安裝、經(jīng)費(fèi)報(bào)告中不出現(xiàn)錯誤等特性量即 為計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)的例子。其它的例子如一些本來就可測量（即 可以作為計(jì)量型數(shù)據(jù)處理）只是其結(jié)果用簡單的“是/否” 的形式來記錄，例如：用通過/不通過量具來檢驗(yàn)一根軸的 直徑的可接受性，或一張圖樣上任何設(shè)計(jì)更改的出現(xiàn)，計(jì)數(shù) 型數(shù)據(jù)通常以不合格品或不合格的形式收集，它們通過P、 np、U和C控制圖來分析。,4.2 如何評定數(shù)據(jù)質(zhì)量？ 測量結(jié)果與“真”值的差越小越好； 數(shù)據(jù)質(zhì)量是用多次測量的統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行評定。 4.3 計(jì)量型數(shù)據(jù)的質(zhì)量 均值與真值（基準(zhǔn)值）之差； 方差大小。 4.4 計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)的質(zhì)量 對產(chǎn)品特性產(chǎn)生錯誤分級的概率。,5、數(shù)據(jù)分析和使用 用測量系統(tǒng)所收集的數(shù)據(jù)用于： 控制過程 評估影響過程結(jié)果的變量及其相互關(guān)系 利用數(shù)據(jù)分析，增進(jìn)對測量系統(tǒng)中因果關(guān)系和對 過程的影響的了解。 把注意力放在測量系統(tǒng)上，其產(chǎn)生的讀數(shù)可在每 個零件上獲得重復(fù)，在每個測量人員間獲得再現(xiàn)。,6、標(biāo)準(zhǔn)的傳遞, 追溯性：通過應(yīng)用連接標(biāo)準(zhǔn)等級體系的適當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)程序，使單個測量結(jié) 果與國家標(biāo)準(zhǔn)或國家接受的測量系統(tǒng)相聯(lián)系。, 國家標(biāo)準(zhǔn)：在整個等級制中最高級標(biāo)準(zhǔn)為國家標(biāo)準(zhǔn)。這個國家標(biāo)準(zhǔn)通常為NIST所擁 有。但在某些情況下，可能由象Los Alamos 科學(xué)實(shí)驗(yàn)室這樣的某些其它機(jī)構(gòu)代表 NITS掌握。 NIST：國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)局的簡稱，是美國的主要標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)。作為美國商務(wù)部的一部 分，NIST起著儲備大多數(shù)國家理化測量標(biāo)準(zhǔn)的作用。 NIST的主要服務(wù)之一是把測量從它的標(biāo)準(zhǔn)傳遞到其它測量系統(tǒng)，其旨意是使其 它測量系統(tǒng)與NIST產(chǎn)生的測量結(jié)果相一致。 第一級標(biāo)準(zhǔn)：測量結(jié)果從國家標(biāo)準(zhǔn)傳遞到下一級標(biāo)準(zhǔn)，稱為第一級標(biāo)準(zhǔn)。 為使第一級標(biāo)準(zhǔn)是合法的，測量結(jié)果必須由NIST或一個經(jīng)認(rèn)可得替代機(jī)構(gòu)僅用 現(xiàn)行最佳的標(biāo)準(zhǔn)程序傳遞到第一級標(biāo)準(zhǔn)。 一旦建立了第一級標(biāo)準(zhǔn)，任何機(jī)構(gòu)如私人公司、科研機(jī)構(gòu)或政府機(jī)構(gòu)，無論什 么目的都可從NIST得到它。 第一級標(biāo)準(zhǔn)用來直接連接擁有第一級標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)和NIST的國家標(biāo)準(zhǔn)。 第二級標(biāo)準(zhǔn)：測量結(jié)果從第一級標(biāo)準(zhǔn)傳遞到另一級標(biāo)準(zhǔn)，稱為第二級標(biāo)準(zhǔn)。 因?yàn)橥ǔ５谝患墭?biāo)準(zhǔn)對日常使用來說太昂貴且容易損壞，所以一般以第二級標(biāo)準(zhǔn) 代替第一級標(biāo)準(zhǔn)。 第一級標(biāo)準(zhǔn)和第二級標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)常為私人公司同時擁有。因此它們有時也被稱為公司 標(biāo)準(zhǔn)，公司標(biāo)準(zhǔn)通常只由公司的計(jì)量部門而不是公司的生產(chǎn)部門保持和使用。 工作標(biāo)準(zhǔn)：測量結(jié)果也可以從第二級標(biāo)準(zhǔn)傳遞到另一級，稱為工作標(biāo)準(zhǔn)。 工作標(biāo)準(zhǔn)通常用來校準(zhǔn)在生產(chǎn)設(shè)備中建立的測量系統(tǒng)。工作標(biāo)準(zhǔn)也稱為生產(chǎn)標(biāo) 準(zhǔn)，并經(jīng)常由生產(chǎn)人員而不是計(jì)量部門保持。,7、測量系統(tǒng)評定的兩個階段 第一階段（使用前）：明白該測量過程并確定該測量系統(tǒng)是否 滿足組織的需要。第一階段試驗(yàn)主要有二個目的 ： 確定該測量系統(tǒng)是否具有所需要的統(tǒng)計(jì)特性？此項(xiàng)必須 在使用前進(jìn)行 。 發(fā)現(xiàn)哪種環(huán)境因素對測量系統(tǒng)有顯著的影響？例如溫 度、濕度等，以決定其使用的空間及環(huán)境 。 第二階段（使用過程中）： 目的是在驗(yàn)證一個測量系統(tǒng)一旦被認(rèn)為是可行的，應(yīng)持 續(xù)具有恰當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)特性 。 常見的就是“量具R&R”是其中的一種型式。 8、評價(jià)測量系統(tǒng)的基本問題 是否有足夠的分辨力？ 是否具備時間意義的統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定？ 統(tǒng)計(jì)特性是否在期望的范圍內(nèi)具備一致性，用于過程控制 和分析是否可接受？ 所有的變差總和是否在一個可接受的測量不確定度的水平?,9、測量系統(tǒng)分析（MSA）的總目標(biāo) 1）、測量不確定度 表征被測量的一個特性的真值所處的量值范圍的評定。測 量不確定度一般包含許多含量，其中一些分量可根據(jù)測量 到結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分布進(jìn)行評定，并可用實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差表征， 其它分量只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或其它信息進(jìn)行評定。這類數(shù)據(jù)可 表達(dá)為一系列測量值的統(tǒng)計(jì)分布、標(biāo)準(zhǔn)差、概率、百分比 及實(shí)測值與真值的差，在控制圖或曲線圖表上的點(diǎn)等。 2）、優(yōu)勝者方法 只有與過程變差相關(guān)聯(lián)，才能使用測量系統(tǒng)分析對上 述基本問題的確定變得最有意義。 針對日益強(qiáng)調(diào)持續(xù)改進(jìn)的全球化市場，僅僅用相對于 公差的百分比來表達(dá)測量誤差是不夠的。,10、評價(jià)測量系統(tǒng)的關(guān)鍵注意點(diǎn) 1）、盲測法 在實(shí)際測量環(huán)境下，在操作者事先不知正在對該測量系統(tǒng)進(jìn)行評定的條 件下，獲得的測量結(jié)果。即：指測量系統(tǒng)分析人員將評價(jià)的510個零 件予以編號，然后要求評價(jià)人A用測量儀器將這些已編號的510個零件 第一次進(jìn)行依此測量（注意：每個零件的編號不能讓評價(jià)人知道和看 到），同時測量系統(tǒng)分析人員將評價(jià)人A第一次所測量的數(shù)據(jù)和結(jié)果記 錄于相關(guān)測量系統(tǒng)分析表中，當(dāng)評價(jià)人A第一次將510個零件均測量完 后，由測量系統(tǒng)分析人員將評價(jià)人A已測量完的510個零件重新混合， 然后要求評價(jià)人A用第一次測量過的測量儀器對這些已編號的510個零 件第二次進(jìn)行依此測量，同時測量系統(tǒng)分析人員將評價(jià)人A第二次所測 量的數(shù)據(jù)和結(jié)果記錄于相關(guān)測量系統(tǒng)分析表中，第三次盲測以此類推。 2）、向傳統(tǒng)觀念挑戰(zhàn) 長期存在的把測量誤差只作為公差范圍百分率來報(bào)告的傳統(tǒng)，是不能面 臨未來持續(xù)改進(jìn)的市場挑戰(zhàn)。,11、測量系統(tǒng)的變差 測量過程的構(gòu)成因子及其相互作用，產(chǎn)生測量結(jié) 果的變差。,12、環(huán)境如何影響測量結(jié)果 溫度變化引起熱脹冷縮，使同一零件的同一特性 產(chǎn)生不同的讀數(shù)； 光線不足防礙正確的讀數(shù)； 刺眼的光導(dǎo)致讀數(shù)不正確； 受時間影響的材料 如：鋁、塑料及玻璃； 濕度影響； 污染 如：電磁、灰塵等。 13、測量儀器如何影響測量結(jié)果 測量儀器精度必須小于規(guī)范值； 測量儀器的種類，如尺、游標(biāo)卡尺； 測量儀器的準(zhǔn)確度和精確度； 偏倚和線性； 重復(fù)性和再現(xiàn)性； 穩(wěn)定性。,14、測量值并不總是精確的 測量系統(tǒng)的變差影響每個測量值和根據(jù)這些測量數(shù)據(jù)所作 的判定； 測量系統(tǒng)的誤差分為五類：偏倚、重復(fù)性、再現(xiàn)性、穩(wěn)定 性和線性； 必須在使用一個測量系統(tǒng)前知道其測量變差。 15、測量系統(tǒng)數(shù)據(jù) 評估測量系統(tǒng)的組成并盡可能控制測量系統(tǒng)的變差，以確 保測量系統(tǒng)在符合使用它的要求狀態(tài)下 把我們的關(guān)注從測量過程變差擴(kuò)展到測量系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)特性和 測量不確定性上； 使用統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）的基本原理。,16、測量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特征 理想的測量