MSA培訓(xùn)ppt課件

1、2022-1-30編輯ppt1測量系統(tǒng)分析測量系統(tǒng)分析參考手冊第三版Measurement System Analysis2022-1-30編輯ppt2到本課程結(jié)束時，參加者應(yīng)能：1.熟練掌握MSA常用的術(shù)語和概念;2.能獨立進(jìn)行常用的計量型MSA的方法;3.能獨立進(jìn)行常用的計數(shù)型MSA的方法;4.能掌握復(fù)雜系統(tǒng)的MSA的分析方法;5.具備一定的MSA獨立學(xué)習(xí)提高的基礎(chǔ)和能力.2022-1-30編輯ppt3MSA第三版快速指南 Third Edition Fast Guide測量系統(tǒng)類型測量系統(tǒng)類型MSA方法方法章章基本計量型基本計量型極差、極差、均值和極差、均值和極差、方差分析方差分析（AN

2、OVA)、偏倚、線性、控制圖偏倚、線性、控制圖三三基本計數(shù)型基本計數(shù)型信號探測、信號探測、假設(shè)試驗分析假設(shè)試驗分析四四不可重復(fù)（如破壞試驗）不可重復(fù)（如破壞試驗）控制圖控制圖三、四三、四復(fù)雜計量型復(fù)雜計量型極差、均值和極差、極差、均值和極差、ANOVA、偏倚、偏倚、線性、控制圖線性、控制圖三、四三、四多重系統(tǒng)、量具或試驗臺多重系統(tǒng)、量具或試驗臺控制圖、控制圖、ANOVA分析、回歸分析分析、回歸分析三、四三、四連續(xù)過程連續(xù)過程控制圖控制圖三三其他情況其他情況替代法替代法五五其它其它White papers 可在可在http: /www. aiag .org /publications/quali

3、ty /msa3.htm 2022-1-30編輯ppt4課程目錄課程目錄第一章 通用測量系統(tǒng)指南第一章 第一節(jié) 引言、目的和術(shù)語 第二節(jié) 測量過程 第三節(jié) 測量戰(zhàn)略和策劃 第四節(jié) 測量資源的開發(fā) 第五節(jié) 測量問題 第六節(jié) 測量不確定度 第七節(jié) 測量問題分析第二章 測量系統(tǒng)評定的通用概念 第一節(jié) 引言 第二節(jié) 選擇/制定試驗程序 第三節(jié) 測量系統(tǒng)研究的準(zhǔn)備 第四節(jié) 結(jié)果分析第三章 簡單測量系統(tǒng)推薦的實踐 第一節(jié) 試驗程序?qū)嵗?第二節(jié)第二節(jié) 計量型測量系統(tǒng)研究計量型測量系統(tǒng)研究 第三節(jié)第三節(jié) 計數(shù)型測量系統(tǒng)研究計數(shù)型測量系統(tǒng)研究第四章第四章 復(fù)雜測量系統(tǒng)實踐復(fù)雜測量系統(tǒng)實踐 第一節(jié)第一節(jié) 復(fù)雜的或

4、非重復(fù)的測量系復(fù)雜的或非重復(fù)的測量系統(tǒng)的實踐統(tǒng)的實踐 第二節(jié)第二節(jié) 穩(wěn)定性研究穩(wěn)定性研究 第三節(jié)第三節(jié) 變異性研究變異性研究第五章第五章 其他測量概念其他測量概念 第一節(jié)第一節(jié) 量化過渡的零件內(nèi)變差的量化過渡的零件內(nèi)變差的影響影響 第二節(jié)第二節(jié) 均值極差附加處理均值極差附加處理 第三節(jié)第三節(jié) 量具性能曲線量具性能曲線 第四節(jié)第四節(jié) 通過多次讀數(shù)減少變差通過多次讀數(shù)減少變差 第五節(jié)第五節(jié) GRRGRR的合并標(biāo)準(zhǔn)偏差法的合并標(biāo)準(zhǔn)偏差法2022-1-30編輯ppt5第一章 通用測量系統(tǒng)指南第一節(jié) 引言、目的和術(shù)語Catalog一、目的一、目的二、引言二、引言三、測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量三、測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量四、術(shù)

5、語四、術(shù)語五、術(shù)語總結(jié)五、術(shù)語總結(jié)六、標(biāo)準(zhǔn)和可溯源六、標(biāo)準(zhǔn)和可溯源2022-1-30編輯ppt6 一、目的（主要關(guān)注的是每個零件能重復(fù)讀數(shù)的測量系統(tǒng)）； 測量系統(tǒng)分析的目的是確定所使用的數(shù)據(jù)是否可靠?p測量系統(tǒng)分析還可以：n評估新的測量儀器n將兩種不同的測量方法進(jìn)行比較n對可能存在問題的測量方法進(jìn)行評估n確定并解決測量系統(tǒng)誤差問題第一節(jié) 引言、目的和術(shù)語第一章 通用測量系統(tǒng)指南2022-1-30編輯ppt7二、引言1、測量數(shù)據(jù)的作用：過程調(diào)整的依據(jù)；可用來研究多個變量之間的相互關(guān)系；2、數(shù)據(jù)發(fā)揮作用的前提：數(shù)據(jù)的質(zhì)量。三、測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量1、測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量取決于處于穩(wěn)定條件下進(jìn)行的測量系統(tǒng)中，多

6、次測量的統(tǒng)計特性，如：可利用結(jié)果和真值之間的距離統(tǒng)計特性確定，判斷數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞：第一章第一章 第一節(jié)目的、引言和術(shù)語第一節(jié)目的、引言和術(shù)語2022-1-30編輯ppt82、表征數(shù)據(jù)質(zhì)量的最通用的統(tǒng)計特征是測量系統(tǒng)的偏倚和變差。偏倚指數(shù)據(jù)值相對于真值的位置；3、數(shù)據(jù)的低質(zhì)量變差指數(shù)據(jù)的分布寬度。通常是由測量系統(tǒng)內(nèi)多因素交互作用產(chǎn)生的變差太大引起。故測量系統(tǒng)的管理重點在監(jiān)視和控制變差。第一章 第一節(jié)目的、引言和術(shù)語2022-1-30編輯ppt9p四、術(shù)語p什么是測量？n賦值給具體事物以表示它們之間關(guān)于特定特性的關(guān)系，賦值過程賦值給具體事物以表示它們之間關(guān)于特定特性的關(guān)系，賦值過程定義為測量過程；

7、所賦的值稱為測量值；定義為測量過程；所賦的值稱為測量值；p為什么我們需要測量數(shù)據(jù)？n我們使用測量數(shù)據(jù)來判斷產(chǎn)品是否合格，制定有關(guān)過程管理的決策。p我接受這件產(chǎn)品嗎？p過程是很好，還是需要進(jìn)行調(diào)整？p我們對測量數(shù)據(jù)有什么期望？n準(zhǔn)確性：數(shù)據(jù)必須告訴我們真相！n重復(fù)性：重復(fù)測量必須產(chǎn)生同樣的結(jié)果！n再現(xiàn)性：結(jié)果不應(yīng)該受檢驗員的影響。2022-1-30編輯ppt10 什么是測量儀器？ 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/不通過的裝置； 什么是檢驗員（或者鑒定人）？n使用測量儀器進(jìn)行測量的個人或裝置n測量系統(tǒng)：是對測量單元進(jìn)行量化或?qū)Ρ粶y特性進(jìn)行評估其所用的儀器、量具、標(biāo)

8、準(zhǔn)、操作方法、夾具、軟件人員、環(huán)境和假設(shè)的集合；也就是說用來獲得測量結(jié)果的整個過程。第一章 第一節(jié)目的、引言和術(shù)語2022-1-30編輯ppt11一個測量過程可以看作一個制造過程，它產(chǎn)生數(shù)據(jù)作為輸出，這樣可以利用SPC中所有概念、原理和工具。五、術(shù)語總結(jié)： （省略，見第一章第五節(jié)）1、標(biāo)準(zhǔn)：接收的準(zhǔn)則；用于比較可接收的值；參考值。2、基本設(shè)備：分辨力、可讀性、分辨率（一個儀器測量或輸出的最小刻度單位）有效分辨率（通常被描述為一種測量單元）基準(zhǔn)值（某一物品可接收數(shù)的值，常用來替代真值使用第一章 第一節(jié)目的、引言和術(shù)語2022-1-30編輯ppt123、位置變差：準(zhǔn)確度偏倚穩(wěn)定性（漂移）線性4、寬

9、度變差：精密度重復(fù)性再現(xiàn)性GRR或量具R&R第一章 第一節(jié)目的、引言和術(shù)語測量系統(tǒng)能力測量系統(tǒng)能力測量系統(tǒng)性能測量系統(tǒng)性能靈敏度靈敏度一致性一致性均一性（重復(fù)性的同義詞）均一性（重復(fù)性的同義詞）5、系統(tǒng)變差：測量系統(tǒng)可具特征、系統(tǒng)變差：測量系統(tǒng)可具特征能力能力性能性能不確定度不確定度2022-1-30編輯ppt13準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度(Accuracy)l準(zhǔn)確度(Accuracy) 測量的平均值是否與真值吻合?l真值(True Value):n理論上正確的值 n國際度量衡標(biāo)準(zhǔn)l偏倚（Bias)n測量值的均值與真值的距離n測量系統(tǒng)持續(xù)地偏離目標(biāo)n系統(tǒng)錯誤2022-1-30編輯ppt14六、標(biāo)準(zhǔn)和

10、可溯源性1、NIST:國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究院；是美國的主要國家測量研究院NMI；在美國商務(wù)部領(lǐng)導(dǎo)下提供服務(wù)；NIST的前稱是國際標(biāo)準(zhǔn)局NSB是美國最高水平權(quán)力機(jī)構(gòu)；NIST的主要責(zé)任是提供測量服務(wù)和負(fù)責(zé)測量標(biāo)準(zhǔn)，幫助美國工業(yè)進(jìn)行可溯源的測量，主要是精密測量工業(yè)。第一章 第一節(jié)目的、引言和術(shù)語2022-1-30編輯ppt152、測量研究院：大多工業(yè)化國家都有自己的NMI和與NIST相近的機(jī)構(gòu)，美國NIST和其他國家NMI通過多邊認(rèn)可協(xié)議MRAs進(jìn)行實驗室的對比，確保他們的測量相同；但這些NMI能力不同，并不是所有測量都是定期進(jìn)行對比，故存在差異；所以了解不同國家的測量是否是溯源的或是怎樣溯源的是很

11、重要的。3、溯源性：在商品和服務(wù)的貿(mào)易中是很重要的，有溯源性的結(jié)果更易被接受，可以減少重復(fù)試驗、拒收好產(chǎn)品接受壞產(chǎn)品。第一章 第一節(jié)目的、引言和術(shù)語2022-1-30編輯ppt16溯源性在ISO計量學(xué)基本和通用國際術(shù)語VIM中的解釋是：測量的特性或標(biāo)準(zhǔn)值，此標(biāo)準(zhǔn)是規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，通常是國家或國際標(biāo)準(zhǔn)，通過全部規(guī)定了不確定度的不間斷的比較鏈相聯(lián)系。典型的溯源性是可返回到NMI，但在工業(yè)界通?？赡苁欠祷氐揭恢峦獾幕鶞?zhǔn)值或供需雙方認(rèn)同的標(biāo)準(zhǔn)，故最終測量可溯源到滿足顧客需求是很關(guān)鍵的，且隨著技術(shù)的發(fā)展和工業(yè)中精密測量系統(tǒng)的使用，在哪里溯源以及怎樣溯源的定義是一個不斷發(fā)展的概念。第一章 第一節(jié)目的、引言和

12、術(shù)語2022-1-30編輯ppt17第一章 第一節(jié)目的、引言和術(shù)語國家標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)工作標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)量具波長標(biāo)準(zhǔn) 干涉比測儀 激光干涉儀 引用量具量塊/比測CMM 量塊夾量具 千分尺圖：長度測量溯源性鏈的實例2022-1-30編輯ppt18NMI與不同的國家實驗室、量具供應(yīng)商、精密制造公司等緊密合作，以確保他們的參考標(biāo)準(zhǔn)正確校準(zhǔn)，并溯源到由NMI用有的標(biāo)準(zhǔn)；上述機(jī)構(gòu)可為其服務(wù)對象提供校準(zhǔn)和測量服務(wù)，這種連接或比較最終達(dá)到工廠，通過這種不間斷的測量鏈又連接返回到NMI的測量稱為可溯源到可溯源到NIST。使用認(rèn)可的商業(yè)/獨立的實驗室進(jìn)行校準(zhǔn)和測量是可以被接受的，但要求其提供認(rèn)可的資格和業(yè)務(wù)范圍的證明。第

13、一章 第一節(jié)目的、引言和術(shù)語2022-1-30編輯ppt19第一章第一章 通用測量系統(tǒng)指南通用測量系統(tǒng)指南第二節(jié)第二節(jié) 測量過程測量過程Catalog一、測量過程模式一、測量過程模式二、測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性二、測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性三、變差源三、變差源四、測量系統(tǒng)變異性的影響四、測量系統(tǒng)變異性的影響五、對決策的影響五、對決策的影響六、對產(chǎn)品的影響六、對產(chǎn)品的影響七、對過程的影響七、對過程的影響八、新過程的接受八、新過程的接受九、過程設(shè)定九、過程設(shè)定/控制（漏斗試驗）控制（漏斗試驗）2022-1-30編輯ppt20為了有效控制任何過程變差，需要了解：為了有效控制任何過程變差，需要了解：過程應(yīng)該做什么？

14、過程應(yīng)該做什么？什么能導(dǎo)致錯誤？什么能導(dǎo)致錯誤？過程在做什么？過程在做什么？往往要達(dá)到上述目的，應(yīng)用往往要達(dá)到上述目的，應(yīng)用FMEA、Control Plan等技術(shù)，并通過對過程參數(shù)和產(chǎn)品特性的監(jiān)測過程等技術(shù)，并通過對過程參數(shù)和產(chǎn)品特性的監(jiān)測過程來實現(xiàn)。來實現(xiàn)。 下面介紹測量過程的原理模型：下面介紹測量過程的原理模型：第一章 第二節(jié) 測量過程2022-1-30編輯ppt21輸入 操 作通用過程輸出需要控制的過程測量分析決定測量過程 圖：測量過程模式所有過程控制管理，統(tǒng)計或邏輯技術(shù)均能應(yīng)用。所有過程控制管理，統(tǒng)計或邏輯技術(shù)均能應(yīng)用。一、測量過程模式一、測量過程模式第一章 第二節(jié) 測量過程測量值2

15、022-1-30編輯ppt22第一章 第二節(jié) 測量過程上述模型告訴我們：上述模型告訴我們： 提供好的測量設(shè)備、清楚定義操作方法和標(biāo)準(zhǔn)、提供好的測量設(shè)備、清楚定義操作方法和標(biāo)準(zhǔn)、正確使用操作測量設(shè)備、正確分析解釋測量結(jié)果、正確使用操作測量設(shè)備、正確分析解釋測量結(jié)果、提供培訓(xùn)和支持、合理地使用適當(dāng)?shù)臏y量系統(tǒng)分析提供培訓(xùn)和支持、合理地使用適當(dāng)?shù)臏y量系統(tǒng)分析技術(shù)都是非常重要的事情。技術(shù)都是非常重要的事情。2022-1-30編輯ppt23第一章 第二節(jié) 測量過程二、測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性：1、理想的測量系統(tǒng)是只產(chǎn)生真值的結(jié)果，它應(yīng)具有零方差、零偏倚和錯誤分類零概率的統(tǒng)計特性，但這種理想的測量系統(tǒng)幾乎是不存在

16、的；2、一個測量系統(tǒng)的質(zhì)量經(jīng)常用多次測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計特性來確定。3、在某一用途中最重要的統(tǒng)計特性在另一種用途中不一定是最重要的。如CMM最重要的統(tǒng)計特性是小的偏倚和方差，它用來分析制造過程十分有用，但用它來區(qū)分好的和壞的產(chǎn)品時是不能夠被接受的。故測量系統(tǒng)的其它因素會產(chǎn)生額外的變差來源。2022-1-30編輯ppt24p4、管理者有責(zé)任識別對數(shù)據(jù)的最終使用最重要的統(tǒng)計特性，也有責(zé)任確保用哪些統(tǒng)計特性作為選擇一個測量系統(tǒng)的依據(jù)。為達(dá)到以上目的，需要有關(guān)統(tǒng)計特性的可操作的定義，第一章 第二節(jié) 測量過程2022-1-30編輯ppt25第一章 第二節(jié) 測量過程以及測量他們的可接受方法，盡管每一個測量系統(tǒng)可

17、能被要求有不同的統(tǒng)計特性，但有一些基本特性用于定義“好的”測量系統(tǒng)，他們包括：足夠的分辨率和靈敏度：十進(jìn)位或101法則，表明儀器的分辨率應(yīng)把公差或過程變差分為十份或更多。這個規(guī)則是選擇量具期望的實際最低點；測量系統(tǒng)應(yīng)是統(tǒng)計受控的：即只存在普通原因的統(tǒng)計穩(wěn)定狀態(tài)，且最好由圖形法評價；對于產(chǎn)品控制，測量系統(tǒng)的變異性必須小于公差，依據(jù)特性的公差評價測量系統(tǒng)；2022-1-30編輯ppt26第一章 第二節(jié) 測量過程對于過程控制，測量系統(tǒng)的變異性應(yīng)顯示有效的分辨率并且小于制造過程變差，根據(jù)6過程變差和/或來自MSA研究的總變差可用來評價測量系統(tǒng)。測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性可能隨被測項目的變化而變化，如果是這樣，則

18、測量系統(tǒng)最大（最壞）的變差必須小于過程變差或規(guī)范控制限。三、變差源1、測量系統(tǒng)受隨機(jī)和系統(tǒng)變差源影響（普通和特殊原因），為控制其變差，我們應(yīng)：識別潛在的變差源排除（可能時）或監(jiān)控這些變差源2022-1-30編輯ppt27 S 標(biāo)準(zhǔn) W 工件（如零件） I 儀器 P 人/程序 E 環(huán)境第一章 第二節(jié) 測量過程2、分析原因的工具可以是：因果圖故障樹3、測量系統(tǒng)的變差源的主要要素 測量系統(tǒng)的誤差模型2022-1-30編輯ppt28第一章 第二節(jié) 測量過程4、測量系統(tǒng)的變差源識別的因果圖：、測量系統(tǒng)的變差源識別的因果圖：測量系統(tǒng)變異性標(biāo)準(zhǔn)儀器（量具）工件（零件）環(huán)境人員穩(wěn)定性幾何相容性制造培訓(xùn)設(shè)計彈性

19、變形彈性性質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)熱膨脹系數(shù)溫度人機(jī)工廠振動維護(hù)可操作定義體力經(jīng)驗理解清潔度充分的數(shù)據(jù)2022-1-30編輯ppt29第一章 第二節(jié) 測量過程四、測量系統(tǒng)變異性的影響：測量系統(tǒng)變差源是由普通原因和特殊原因造成，不同變差源對測量系統(tǒng)的影響應(yīng)通過短期和長期評估；測量系統(tǒng)的能力是短期時間的測量系統(tǒng)（隨機(jī)）誤差，它是由線性、一致性、R&R誤差合成定量的；測量系統(tǒng)的性能，如同過程性能，是所有變差源隨時間的影響，這是通過確定過程是否受控、對準(zhǔn)目標(biāo)、且在預(yù)期范圍內(nèi)是否有可接受的變差（ R&R）來完成；2022-1-30編輯ppt30p所有變差源的累積影響通常稱為測量系統(tǒng)誤差，或有時稱為誤差；第

20、一章 第二節(jié) 測量過程2022-1-30編輯ppt31第一章 第二節(jié) 測量過程五、對決策的影響：1、對產(chǎn)品的決策是：確定產(chǎn)品是否可接受；2、對過程的決策是：確定過程是否受控；控制原理控制原理關(guān)注點關(guān)注點1產(chǎn)品控制產(chǎn)品控制零件是否在指定的范圍內(nèi)？零件是否在指定的范圍內(nèi)？2過程控制過程控制過程變差是否穩(wěn)定并可接受？過程變差是否穩(wěn)定并可接受？六、對產(chǎn)品決策的影響：六、對產(chǎn)品決策的影響：1、前提：測量過程是統(tǒng)計受控（所有變差由、前提：測量過程是統(tǒng)計受控（所有變差由R&R影響）并且是零偏倚。影響）并且是零偏倚。2022-1-30編輯ppt32第一章 第二節(jié) 測量過程LSLUSL1、型錯誤：生產(chǎn)者

21、風(fēng)險或誤發(fā)報警（一個好的零件可能會判為壞的）；型錯誤：生產(chǎn)者風(fēng)險或誤發(fā)報警（一個好的零件可能會判為壞的）；或LSLUSL2、型錯誤：消費者風(fēng)險或漏發(fā)報警（一個壞的零件可能會判為好的）；型錯誤：消費者風(fēng)險或漏發(fā)報警（一個壞的零件可能會判為好的）；或2022-1-30編輯ppt33第一章 第二節(jié) 測量過程3、相對于公差，對零件作出錯誤決定的潛在因素只在測量系統(tǒng)誤差與公、相對于公差，對零件作出錯誤決定的潛在因素只在測量系統(tǒng)誤差與公差交叉時存在，下面給出三個區(qū)分的區(qū)域；差交叉時存在，下面給出三個區(qū)分的區(qū)域； 目標(biāo)目標(biāo)此處：此處：壞零件永遠(yuǎn)被稱為壞零件壞零件永遠(yuǎn)被稱為壞零件可能作出潛在的錯誤決定可能作出

22、潛在的錯誤決定好零件好零件永遠(yuǎn)被稱為永遠(yuǎn)被稱為好零件好零件對于產(chǎn)品狀況，目標(biāo)是最大限度地作出正對于產(chǎn)品狀況，目標(biāo)是最大限度地作出正確的決定，有兩種選擇：確的決定，有兩種選擇：A、改進(jìn)生產(chǎn)過程：減少過程變差，沒有零件、改進(jìn)生產(chǎn)過程：減少過程變差，沒有零件生產(chǎn)在生產(chǎn)在區(qū)域；區(qū)域；B、改進(jìn)測量系統(tǒng)：減少測量系統(tǒng)誤差從而減、改進(jìn)測量系統(tǒng)：減少測量系統(tǒng)誤差從而減少區(qū)域的面積，所有零件都在少區(qū)域的面積，所有零件都在區(qū)，從而區(qū)，從而風(fēng)險降低。風(fēng)險降低。LSLUSL2022-1-30編輯ppt34第一章 第二節(jié) 測量過程七、對過程決策的影響：七、對過程決策的影響：1、對于過程控制需要確定以下、對于過程控制需要

23、確定以下要求：要求：統(tǒng)計控制統(tǒng)計控制對準(zhǔn)目標(biāo)對準(zhǔn)目標(biāo)可接受的變異性可接受的變異性 特注：關(guān)于特注：關(guān)于Cp,應(yīng)應(yīng)參考附錄參考附錄B公式和公式和圖表圖表2022-1-30編輯ppt352、對過程決策的影響如下：把普通原因報告為特殊原因把特殊原因報告為普通原因A、測量系統(tǒng)變異性可能影響過程的穩(wěn)定性、目標(biāo)及變差的決定， 以下是實際和觀測過程變差之間關(guān)系：2obs=2actual+ 2msa（觀測、實際、測量系統(tǒng)變差）B、能力指數(shù)為Cp=容差/6 ，則觀測過程能力指數(shù)和實際之關(guān)系為：（Cp-2obs= （Cp）-2actual+ （Cp）-2msa（觀測、實際、測量系統(tǒng)方差）第一章 第二節(jié) 測量過程2

24、022-1-30編輯ppt36R&R 對過程變差計算的影響觀測到的過程變差實際的過程變差測量系統(tǒng)的變差2022-1-30編輯ppt37R&R 對過程能力計算的影響70%60%50%40%30%10%2022-1-30編輯ppt38過程變差剖析長期過程變差短期抽樣產(chǎn)生的變差實際過程變差穩(wěn)定性線性重復(fù)性重復(fù)性 準(zhǔn)確度 量具變差操作員造成的變差測量誤差過程變差觀測值“重復(fù)性” 和 “再現(xiàn)性” 是測量誤差的主要來源再現(xiàn)性再現(xiàn)性過程變差2022-1-30編輯ppt39第一章 第三節(jié) 測量戰(zhàn)略和策劃一、引言1、在設(shè)計和采購測量儀器或系統(tǒng)之前的策劃是關(guān)鍵的，策劃階段將確定過程并對如何很好地進(jìn)

25、行測量過程并能減少將來可能出現(xiàn)地問題和測量誤差有很重要地影響；2、有些情況下，由于被測量零件包括地風(fēng)險或因為測量裝置地成本和復(fù)雜性，OEM顧客可能使用APQP過程和小組決定供應(yīng)商地測量戰(zhàn)略；3、并不是所有產(chǎn)品和過程特性都需要測量系統(tǒng)，而是那些特性屬于詳細(xì)檢查這種類型。簡單地測量工具如卡尺被排除在外，但一個基本準(zhǔn)則是看特性是否在控制計劃中識別或該特性在確定產(chǎn)品或過程是否可接受時是否是最重要的，另外的指南是對特定尺寸賦予的公差水平。2022-1-30編輯ppt40第一章 第三節(jié) 測量戰(zhàn)略和策劃二、復(fù)雜性1、測量系統(tǒng)的類型、復(fù)雜性和目的可以推動不同水平的項目管理、戰(zhàn)略決策、測量系統(tǒng)分析或其他測量選擇

26、、評價和控制的特殊考慮；2、簡單的測量工具和裝置（例如天平、卷尺、固定限制或計數(shù)型量具）可能不需要復(fù)雜或關(guān)鍵的測量系統(tǒng)（如標(biāo)準(zhǔn)或基準(zhǔn)、CMM、試驗臺、自動在線測量等）要求的管理的水平、計劃或分析，任何測量系統(tǒng)可能需要或多或少的戰(zhàn)略策劃和檢查；3、作出適當(dāng)水平的決策的任務(wù)將由測量過程和顧客委派的APQP小組來完成。2022-1-30編輯ppt41第一章 第三節(jié) 測量戰(zhàn)略和策劃三、確定測量過程的目的和如何利用測量1、在測量過程開發(fā)的早期組織橫向協(xié)調(diào)小組完成這項任務(wù)很關(guān)鍵；2、這項工作與審核、過程控制、產(chǎn)品和過程開發(fā)及“測量壽命周期”的分析相關(guān)的事宜要特殊考慮。四、測量壽命周期1、此概念表達(dá)當(dāng)一個人

27、研究和改進(jìn)過程時，測量方法會隨著時間改變的信心；2、完成。To continue2022-1-30編輯ppt42第一章 第四節(jié) 測量資源開發(fā)1、引言；To continue2022-1-30編輯ppt43第一章 第五節(jié) 測量問題Catalog一、引言一、引言二、測量系統(tǒng)變差的類型二、測量系統(tǒng)變差的類型三、定義及潛在的變差源三、定義及潛在的變差源四、測量過程變差四、測量過程變差五、位置變差五、位置變差六、寬度變差六、寬度變差七、測量系統(tǒng)變差七、測量系統(tǒng)變差八、注釋八、注釋2022-1-30編輯ppt44第一章 第五節(jié) 測量問題一、引言 在評價一個測量系統(tǒng)時必須考慮三個基本問題：1、測量系統(tǒng)必須顯

28、示足夠的靈敏性；具有足夠的分辨率嗎，“十份制”就是典型的實例；具有有效的分辨率嗎？即對應(yīng)用及環(huán)境變化的靈敏性；2、測量系統(tǒng)必須是穩(wěn)定的；在重復(fù)性的條件下，測量系統(tǒng)變差只歸于普通原因；測量分析者必須經(jīng)?？紤]到這一點對實際應(yīng)用和統(tǒng)計的重要性。3、統(tǒng)計特性（誤差）在預(yù)期的范圍內(nèi)一致，并注意滿足測量的目的（產(chǎn)品或過程控制）；注意：將測量誤差只作為公差的一個百分?jǐn)?shù)來報告的傳統(tǒng)方法，不能適應(yīng)強(qiáng)調(diào)戰(zhàn)略上的和持續(xù)的過程改進(jìn)的市場挑戰(zhàn)。當(dāng)過程改變或改進(jìn)時必須重新評價測量系統(tǒng)。2022-1-30編輯ppt45第一章 第五節(jié) 測量問題二、測量系統(tǒng)變差的類型1、測量系統(tǒng)誤差類型有：偏倚(Bias)重復(fù)性( Repea

29、tability )再現(xiàn)性( Reproducibility )穩(wěn)定性( Stability )和線性（Linearity）2、測量系統(tǒng)研究的目的之一是獲得測量系統(tǒng)與其環(huán)境相互作用時，有關(guān)該系統(tǒng)測量變差大小和類型的信息，因為3、承認(rèn)重復(fù)性和校準(zhǔn)偏倚，并為他們確定合理的限制，遠(yuǎn)比提供極準(zhǔn)確的并具有高重復(fù)性的量具更實際。2022-1-30編輯ppt46第一章 第五節(jié) 測量問題4、什么時候作MSA：接收新測量設(shè)備時；一種測量裝置與另外一種測量裝置的比較時；評價一個疑似不充分量具的基礎(chǔ)；測量設(shè)備維修前與維修后的比較；計算過程變差的一個必要部分，以及一個生產(chǎn)過程的可接受性的水平；繪制量具性能曲線（GPC

30、)的必要信息， GPC表示接受某一真值零件的概率。2022-1-30編輯ppt47第一章 第五節(jié) 測量問題三、定義及潛在的變差源：可操作的定義有助于：交流對實物進(jìn)行具體檢驗和試驗；確定的判定準(zhǔn)則；作出決定，對或錯，產(chǎn)品是否滿足要求；1、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。2022-1-30編輯ppt48第一章 第五節(jié) 測量問題一個簡單的總效果的例子應(yīng)是各種量塊校準(zhǔn)的總效果，它由一個標(biāo)準(zhǔn)量塊，一個比較器，一名操作者，環(huán)境和校準(zhǔn)程序組成。2、參考

31、標(biāo)準(zhǔn)一般在給定位置可得到的最高計量質(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。3、測量和試驗設(shè)備（M&TE)完成一次測量所必須的所有測量儀器，測量標(biāo)準(zhǔn)，基準(zhǔn)材料以及輔助設(shè)備。4、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)，用來減輕按照試驗室基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行的校準(zhǔn)工作負(fù)擔(dān)。2022-1-30編輯ppt49第一章 第五節(jié) 測量問題5、傳遞標(biāo)準(zhǔn)用于把一個獨立的已知值的標(biāo)準(zhǔn)與正在校準(zhǔn)的元件進(jìn)行比較的標(biāo)準(zhǔn)。6、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)。7、工作標(biāo)準(zhǔn)在試驗室中用于進(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)8、檢查標(biāo)準(zhǔn)一個非常類似設(shè)計測量過程的測

32、量人工制品，不過它本身比被評價的測量過程更穩(wěn)定。注意：需要仔細(xì)考慮針對某一標(biāo)準(zhǔn)的材料選擇（材料對環(huán)境、溫度等的敏感度）。 下面是不同標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系圖：2022-1-30編輯ppt50第一章 第五節(jié) 測量問題測測量量及及試試驗驗設(shè)設(shè)備備傳遞標(biāo)準(zhǔn)傳遞標(biāo)準(zhǔn)傳遞標(biāo)準(zhǔn)傳遞標(biāo)準(zhǔn)參考標(biāo)準(zhǔn)參考標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)工作標(biāo)準(zhǔn)工作標(biāo)準(zhǔn)檢查標(biāo)準(zhǔn)檢查標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)基準(zhǔn)基準(zhǔn)基準(zhǔn)圖：不同標(biāo)準(zhǔn)之間的聯(lián)系圖：不同標(biāo)準(zhǔn)之間的聯(lián)系2022-1-30編輯ppt51第一章 第五節(jié) 測量問題9、參考值也被成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：A由較高級（如計量實驗室或全尺寸檢

33、驗設(shè)備）的測量設(shè)備得到的幾個測量平均值確定；B法定值：由法律定義和強(qiáng)制執(zhí)行；C理論值：根據(jù)科學(xué)原理計算而得；D給定值：根據(jù)某些國家或國際組織的實驗工作（由可靠的理論支持）而得；E同意值：根據(jù)由科學(xué)或工程主持下的合作實驗工作而得，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；F協(xié)議值：由有關(guān)各方明確一致同意的值；2022-1-30編輯ppt52第一章 第五節(jié) 測量問題F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：A使用比用于正常評價的系統(tǒng)要高的分辨等級和較低的測量系統(tǒng)誤差的儀器；B使用源于（美國）國家標(biāo)或者和技術(shù)局（NIST)或

34、其他NMI的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)；10真值是零件的“實際”測量值，它是不可能被知道的，故參考值被用作真值的近似值（替代值）。它是測量過程的目標(biāo)（大家應(yīng)盡可能經(jīng)濟(jì)的接近這個值）。2022-1-30編輯ppt53第一章 第五節(jié) 測量問題11分辨力是儀器可以探測到并如實顯示的參考值的變化量。亦稱可讀性或分辨率。此能力的度量是看儀器的最小刻度值，如果刻度粗，則可以使用它的半刻度。第一準(zhǔn)則是分辨率是產(chǎn)品規(guī)范和過程變差的十分之一，因為它沒有包括測量系統(tǒng)變異的任何其他因素。測量系統(tǒng)不能識別過程分布中所有零件的獨立或不同的被測特性。2022-1-30編輯ppt54第一章 第五節(jié) 測量問題如果測量系統(tǒng)缺乏分辨力（靈敏度

35、或有效分辨率），不能探測過程變差，則其用于分析過程是不可接受的，如他不能探測特殊原因的變差，則其不能用于控制。分辨率不足會被極差圖顯示出來（只有少數(shù)幾個點在控制限內(nèi)或大多數(shù)極差為0）；為得到足夠分辨率，建議可視分辨率為全過程的6標(biāo)準(zhǔn)偏差的1/10.而非公差的1/10。當(dāng)使用穩(wěn)定的，（最高等級的），并在切實可行的技術(shù)限值內(nèi)的測量系統(tǒng)后，可以達(dá)到穩(wěn)定的高能量的過程，然而，有效分辨率也許不足，并且進(jìn)一步改進(jìn)測量系統(tǒng)變得不可行了，在這種情況下，測量計劃需要其它代替性的過程檢測技術(shù)，只有具有一定資格的熟悉測量系統(tǒng)和過程的技術(shù)人員才能作出決定并用文件記錄。這些要求都要求獲得顧客的批準(zhǔn)，并在控制計劃中文件化

36、。2022-1-30編輯ppt55第一章 第五節(jié) 測量問題分組數(shù)量控制分析1個數(shù)據(jù)分組可以用于控制的前提是：1、與規(guī)范相比規(guī)程變差較??；2、在預(yù)期過程變差范圍內(nèi)的損失函數(shù)是平緩的；3、主要的變差源導(dǎo)致均值偏移1、不能用于估算過程參數(shù)和指數(shù)；2、只表明過程是否正生產(chǎn)合格或不合格的零件。24個數(shù)據(jù)分組1、根據(jù)過程分布，可用于半計量控制技術(shù)；2、可以產(chǎn)生不敏感的計量控制圖；1、一般不用于估算過程參數(shù)和指數(shù)，因為它只提供了粗略的估測 。5個或更多的數(shù)據(jù)分組1、可用于計量控制圖1、推薦使用圖：過程分布的分組數(shù)量（ndc)對控制和分析活動的影響2022-1-30編輯ppt56第一章 第五節(jié) 測量問題圖：分

37、辨率對過程X均值控制圖的影響UCL0.1444Mean0.1397LCL0.1350UCL0.1438Mean0.1398LCL0.1359樣樣本本均均值值樣樣本本均均值值分辨率是分辨率是0.001分辨率是分辨率是0.012022-1-30編輯ppt57第一章 第五節(jié) 測量問題圖：分辨率對過程極差R控制圖的影響UCL0.001717Mean0.00812LCL0.0UCL0.01438Mean0.0068LCL0.0樣樣本本極極差差樣樣本本極極差差分辨率是分辨率是0.001分辨率是分辨率是0.012022-1-30編輯ppt58測量儀器分辨率（測量儀器的分辨率必須小于或等于規(guī)范或過程誤差的10

38、%）p測量儀器分辨率可定義為測量儀器能夠讀取的最小測量單位。p看看下面的部件A和部件B，它們的長度非常相似。測量分辨率描述了測量儀器分辨兩個部件的測量值之間的差異的能力。部件A部件B部件A部件BA=2.0B=2.0A=2.25B=2.00因為上面刻度的分辨率比兩個部件之間的差異要大，兩個部件將出現(xiàn)相同的測量結(jié)果。第二個刻度的分辨率比兩個部件之間的差異要小，部件將產(chǎn)生不同的測量結(jié)果。2022-1-30編輯ppt59測量系統(tǒng)的有效分辨率（ discrimination）l要求不低于過程變差或允許偏差（ tolerance）的十分之一l零件之間的差異必須大于最小測量刻度l極差控制圖可顯示分辨率是否足

39、夠n看控制限內(nèi)有多少個數(shù)據(jù)分級l不同數(shù)據(jù)分級(ndc)的計算為 零件的標(biāo)準(zhǔn)偏差/ 總的量具偏差* 1.41. 一般要求它大于5才可接受直尺直尺卡尺卡尺千分尺千分尺.28.279.2794.28.282.2822.28.282.2819.28.279.27912022-1-30編輯ppt60分辨率不足的表現(xiàn)p在過程變差的SPC極差圖上可看出：n當(dāng)極差圖中只有一、二或三種可能的極差值在控制界限內(nèi)時。n如果極差圖顯示有四種可能的極差值在控制界限內(nèi)，且超過1/4以上的極差值為零。2022-1-30編輯ppt61第一章 第五節(jié) 測量問題四、測量過程變差1、MSA之前，應(yīng)區(qū)分測量過程是否呈正態(tài)分布，因為M

40、SA是建立在正態(tài)分布基礎(chǔ)之上的。2、對非正態(tài)分布，過程責(zé)任者有責(zé)任糾正這些測量系統(tǒng)的評價。位置寬度圖：測量過程變差測量過程變差的特性的特性2022-1-30編輯ppt62第一章 第五節(jié) 測量問題五、位置變差1、準(zhǔn)確度：一個表示準(zhǔn)確的通用概念，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，ISO和ASTM（美國實驗與材料協(xié)會）使用這個術(shù)語時包含了偏倚和重復(fù)性的概念，故MSA中偏倚僅用來描述位置誤差。2、偏倚accuracy ：同一個人對同一零件同一特性進(jìn)行測量，其真值（基準(zhǔn)值）和觀測平均值的差值。偏倚基準(zhǔn)觀測平均值2022-1-30編輯ppt63第一章 第五節(jié) 測量問題造成過分偏

41、倚的可能原因有儀器需要校準(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)計或一致性不好線性誤差應(yīng)用錯誤的量具不同的測量方法設(shè)置、安裝、不同的測量方法設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù)夾緊、技術(shù)測量錯誤的特性測量錯誤的特性（量具或零件）變形（量具或零件）變形環(huán)境溫度、濕度、振動、清環(huán)境溫度、濕度、振動、清潔的影響潔的影響違背假定，在應(yīng)用常量上出錯違背假定，在應(yīng)用常量上出錯應(yīng)用零件尺寸、位置、操作應(yīng)用零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯誤（易讀者技能、疲勞、觀察錯誤（易讀性、視差）性、視差）F校準(zhǔn)過程中使用的測量程序應(yīng)盡校準(zhǔn)過程中使用的測量程序應(yīng)盡可能與正

42、常操作的測量程序一致可能與正常操作的測量程序一致2022-1-30編輯ppt64第一章 第五節(jié) 測量問題3、穩(wěn)定性： 亦稱漂移，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)定性是整個時間的偏倚變化。時間時間參考值參考值2022-1-30編輯ppt65第一章 第五節(jié) 測量問題 不穩(wěn)定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正常老化或退化缺乏維護(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)計或一致性不儀器質(zhì)量差設(shè)計或一致性不好好儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)健性儀

43、器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)健性不同的測量方法設(shè)置、安裝、不同的測量方法設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù)夾緊、技術(shù)（量具或零件）變形（量具或零件）變形環(huán)境變化溫度、濕度、振動、環(huán)境變化溫度、濕度、振動、清潔度清潔度違背假定，在應(yīng)用常量上出錯違背假定，在應(yīng)用常量上出錯應(yīng)用零件尺寸、位置、操作應(yīng)用零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯誤（易讀者技能、疲勞、觀察錯誤（易讀性、視差）性、視差）2022-1-30編輯ppt66第一章 第五節(jié) 測量問題4、線性： 在測量設(shè)備預(yù)期的（測量）量程內(nèi)，偏倚值的差異，可以認(rèn)為偏倚對于量程大小不同所發(fā)生的變化。不可接受的線性是以不同的形式出現(xiàn)，故假定一種常量偏倚是不正確的。偏倚偏倚偏

44、倚偏倚值值1值值N2022-1-30編輯ppt67第一章 第五節(jié) 測量問題一致的偏倚一致的偏倚觀測值觀測值零偏零偏倚線倚線線性不一致的偏倚線性不一致的偏倚一致的偏倚一致的偏倚觀測值基準(zhǔn)值觀測值基準(zhǔn)值線性不一致的偏倚線性不一致的偏倚基準(zhǔn)值基準(zhǔn)值基準(zhǔn)值基準(zhǔn)值正向偏倚正向偏倚零偏倚零偏倚 負(fù)向偏倚負(fù)向偏倚圖：不同形式的線性分布示意圖圖：不同形式的線性分布示意圖2022-1-30編輯ppt68第一章 第五節(jié) 測量問題 線性誤差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

45、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)計或一致性不好儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)健性儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)健性應(yīng)用錯誤的量具應(yīng)用錯誤的量具不同的測量方法設(shè)置、安不同的測量方法設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù)裝、夾緊、技術(shù)（量具或零件）隨零件尺寸變（量具或零件）隨零件尺寸變化的變形化的變形環(huán)境溫度、濕度、振動、環(huán)境溫度、濕度、振動、清潔度清潔度違背假定，在應(yīng)用常量上出錯違背假定，在應(yīng)用常量上出錯應(yīng)用零件尺寸、位置、操應(yīng)用零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯誤作者技能、疲勞、觀察錯誤（易讀性、視差）（易讀性、視差）2022-1-30編輯ppt69第一章 第五節(jié) 測量問題六、寬度變差：1、精密度Precisi

46、on：描述測量范圍內(nèi)重復(fù)測量的預(yù)期變差，測量范圍也許是大小或時間（即“一個裝置在低量程同在高量程一樣具有相同的精密度”，或“今天與昨天的精密度一樣”）。ASTM定義為包括來自不同的讀數(shù)、量具、人員、實驗室或條件。利用同一量具，重復(fù)測量相同工件同一產(chǎn)品特性，所得數(shù)據(jù)的變異。2022-1-30編輯ppt70第一章 第五節(jié) 測量問題2、重復(fù)性：常稱為“評價人內(nèi)變異性”。一個評價人，采用同一種測量儀器，多次測量同一零件的同一特性時獲得的測量變差。一般指儀器的變差EV。當(dāng)測量環(huán)境是固定的，重復(fù)性可理解為是系統(tǒng)內(nèi)部變差。參考值參考值重復(fù)性重復(fù)性2022-1-30編輯ppt71第一章 第五節(jié) 測量問題 重復(fù)

47、性不好的可能原因：零件（樣品）內(nèi)部：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)、零件調(diào)整、夾持、夾緊、點密度的變差評價人內(nèi)部：技術(shù)、職位、缺乏經(jīng)驗、操作技能或培訓(xùn)、感覺、疲勞或培訓(xùn)、感覺、疲勞環(huán)境內(nèi)部：溫度、濕度、振動、環(huán)境內(nèi)部：溫度、濕度、振動、亮度、清潔度的短期起伏變化亮度、清潔度的短期起伏變化違背假定穩(wěn)定、正確操作違背假定穩(wěn)定、正確操作儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)健性，一儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)健性，一致性不好致性不好應(yīng)用錯誤的量具應(yīng)用錯誤的量具（量具或零件）變形，硬度不足（量具或零件）變形，硬度不

48、足應(yīng)用零件尺寸、位置、操作應(yīng)用零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察誤差（易讀者技能、疲勞、觀察誤差（易讀性、視差）性、視差）2022-1-30編輯ppt72第一章 第五節(jié) 測量問題3、再現(xiàn)性：常稱為“評價人之間的變異性”。定義：不同評價人采用相同測量儀器，測量同一零件同一特性時測量平均值的變差。自動測量系統(tǒng)中操作者就不是主要的變差源了，故再現(xiàn)性被看作是系統(tǒng)之間的或測量條件之間的平均變差。ASTM的定義超出上述范圍，它不僅包括評價人不同，而且量具、實驗室和環(huán)境（溫度濕度）也不同，同時在再現(xiàn)性計算中還包括重復(fù)性。再現(xiàn)性再現(xiàn)性評價人評價人ABC2022-1-30編輯ppt73第一章 第五節(jié) 測量問

49、題 再現(xiàn)性錯誤的潛在原因：零件（樣品）之間：使用同樣的儀器、操作者和方法時，當(dāng)測量零件的類型為ABC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ABC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：改變點密度，手動與自動系統(tǒng)相比，零點調(diào)整，夾持或夾緊方法等導(dǎo)致的均值差。 評價人（操作者）之間：評價人評價人（操作者）之間：評價人ABC等等的訓(xùn)練、技術(shù)、技能和經(jīng)驗不同導(dǎo)致的的訓(xùn)練、技術(shù)、技能和經(jīng)驗不同導(dǎo)致的均值差。對于產(chǎn)品及過程資格以及一臺均值差。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。手動

50、測量儀器，推薦進(jìn)行此研究。 環(huán)境之間：在第環(huán)境之間：在第123等時間段內(nèi)測量，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自動化系統(tǒng)在產(chǎn)品和過程資格中最常見的研究。的研究。 違背研究中的假定。違背研究中的假定。 儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)健性。儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)健性。 操作者訓(xùn)練效果。操作者訓(xùn)練效果。 應(yīng)用零件尺寸、位置、操作者技能、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）。疲勞、觀察誤差（易讀性、視差）。2022-1-30編輯ppt74第一章 第五節(jié) 測量問題F注意：重復(fù)性和再現(xiàn)性的定義在本手冊中和A

51、STM采用的定義不同。ASTM著重于多個實驗室之間的評價，關(guān)注實驗室與實驗室之間包括不同的操作者之間、量具和環(huán)境以及實驗室內(nèi)部的重復(fù)性的區(qū)別。按ASTM標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備保持在原狀時（一名操作者，一個量具、小段時間內(nèi)）重復(fù)性會是最好的，而再現(xiàn)性則體現(xiàn)更典型。2022-1-30編輯ppt75第一章 第五節(jié) 測量問題4、量具R&R或GRR：是結(jié)合了重復(fù)性和再現(xiàn)性變差的估計值。等于系統(tǒng)內(nèi)部變差和系統(tǒng)之間變差的和。2GRR=2再現(xiàn)性+ 2重復(fù)性GRRACB基準(zhǔn)值基準(zhǔn)值2022-1-30編輯ppt76第一章 第五節(jié) 測量問題5、靈敏度：。6、一致性：。7、均勻性：。七、測量系統(tǒng)變差七、測量系統(tǒng)變差1、能

52、力：、能力：。2、性能：、性能：。3、不確定度：、不確定度：。2022-1-30編輯ppt77第一章 第五節(jié) 測量問題圖：偏倚和重復(fù)性的關(guān)系重復(fù)性（精密度）重復(fù)性（精密度）可接可接受受偏倚（準(zhǔn)確度）偏倚（準(zhǔn)確度）2022-1-30編輯ppt78第一章 第六節(jié) 測量不確定度Catalog一、總則一、總則二、測量的不確定度和二、測量的不確定度和MSA三、測量的溯源性三、測量的溯源性四、四、ISO表述測量中不確定度的指南表述測量中不確定度的指南2022-1-30編輯ppt79第一章 第六節(jié) 測量不確定度1、總則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。它實質(zhì)上是賦值給測量結(jié)果的范圍，在給規(guī)

53、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。它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表達(dá)是： 真測量值觀測到的測量值（結(jié)果）U 重要的是它是在測量時間上測量值可能變化多少的一個簡單估計值。這個估計將使應(yīng)用MSA和GRR法來確定這些重要的標(biāo)準(zhǔn)誤差。定期充復(fù)評價與測量過程有關(guān)的不確定度以確保持續(xù)保持所預(yù)計的準(zhǔn)確度是適宜的。擴(kuò)展不確定度U=KUC ,其中，K表示所希望的置信度范圍的正態(tài)分布的分布系數(shù)；UC表示測量過程中的合成標(biāo)準(zhǔn)誤差。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K2。2022-1-30編輯ppt80

54、第一章 第六節(jié) 測量不確定度2、測量的不確定度和MSA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；MSA的重點是了解測量過程，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，MSA促進(jìn)了解和改進(jìn)（減少變差）。3、測量溯源性它是一個測量特性或一個標(biāo)準(zhǔn)值，借助它能將測量通過由都具有所述的不確定的各種比較組成的不間斷鏈與所舉例的參考資料相聯(lián)系，這些參考資料通常是國家標(biāo)準(zhǔn)或國際標(biāo)準(zhǔn)。4、ISO測量不確定度表述指南為怎樣評價和表達(dá)一個測量不確定度提供了指南。END2022-1-30編輯ppt81第一章 第七節(jié) 測量問題分析Catalog

55、一、引言一、引言二、第一步識別問題二、第一步識別問題三、第二步確定小組三、第二步確定小組四、第三步測量系統(tǒng)和過程的流程圖四、第三步測量系統(tǒng)和過程的流程圖五、第四步因果圖五、第四步因果圖六、第五步六、第五步PDSA七、第六步可能的解決方法和對糾正的驗證七、第六步可能的解決方法和對糾正的驗證八、第七步使更改制度化八、第七步使更改制度化2022-1-30編輯ppt82第一章 第七節(jié) 測量問題分析 一、引言1、對測量變差及其對造成總變差的貢獻(xiàn)的了解是解決基礎(chǔ)問題的基本步驟；2、當(dāng)測量系統(tǒng)變差超過所有其他變量時，在使用之前應(yīng)分析和解決這些問題。二、第一步：識別問題1、清楚易懂地定義問題2、可用準(zhǔn)確度、變

56、差、穩(wěn)定性等形式來體現(xiàn)3、努力將測量變差和其貢獻(xiàn)與過程變差相分離（可立足過程，而非測量裝置做出這個判斷。三、第二步：確定小組1、小組大小可視測量系統(tǒng)和問題地復(fù)雜程度而定；2、人數(shù)限制在兩三個人到十人以內(nèi)。2022-1-30編輯ppt83第一章 第七節(jié) 測量問題分析四、第三步：測量系統(tǒng)和過程的流程圖1、小組應(yīng)評審所有已有的測量系統(tǒng)和過程流程圖，因為2、這將導(dǎo)致可能要對測量和測量過程的相互關(guān)系的已知和未知的信息進(jìn)行討論。3、制定流程圖過程就可識別是否對該小組補(bǔ)充成員。五、第四步：因果圖1、小組應(yīng)復(fù)審所有已有的有關(guān)測量系統(tǒng)的因果圖，因為2、這在某些情況下就可能解決或部分解決問題，同樣這也會引起對已知

57、和未知的信息進(jìn)行討論；3、小組成員應(yīng)該用專業(yè)知識來初步識別那些對問題貢獻(xiàn)最大的變量。2022-1-30編輯ppt84第一章 第七節(jié) 測量問題分析六、第五步：計劃實施研究措施（PDSA)1、它是一種科學(xué)的研究形式。2、計劃各種試驗、收集數(shù)據(jù)、建立穩(wěn)定性、作各種假設(shè)并加以證實，一直到獲得適當(dāng)?shù)慕鉀Q。七、第六步：可能的解決方法和對糾正的驗證1、將各步驟和解決方案文件化；2、可利用試驗設(shè)計等方法進(jìn)行初步研究以確認(rèn)解決方案；3、還可以隨時間的變化作額外的研究，包括環(huán)境和材料變差。八、第七步：使更改制度化1、最后的解決方案在報告中文件化，然后更改過程，以便將來不重復(fù)發(fā)生；2、積累大多數(shù)以前發(fā)生過的問題在程

58、序、標(biāo)準(zhǔn)及培訓(xùn)材料中，以豐富小組經(jīng)驗。2022-1-30編輯ppt85第二章第二章 測量系統(tǒng)評定的通用概念測量系統(tǒng)評定的通用概念第一節(jié)第一節(jié) 背景背景Catalog一、引言一、引言二、第二、第1階段試驗階段試驗三、第三、第2階段試驗階段試驗2022-1-30編輯ppt86第二章第二章 第一節(jié)第一節(jié) 背景背景一、引言 需要對兩個重要的方面進(jìn)行評定：1、驗證在適當(dāng)?shù)奶匦晕恢谜跍y量正確的變量。若適用，還要驗證夾緊和鎖緊，另外，還要識別與測量相互依賴的任何關(guān)鍵的環(huán)境因素。2、確定測量系統(tǒng)需要具有何種統(tǒng)計特性才是可接受的。為了作出這樣的確定，很重要的一點是要知道數(shù)據(jù)將被怎樣使用。2022-1-30編輯

59、ppt87二、第一階段試驗了解測量過程，以及該過程是否滿足要求？1、第1階段試驗是一項評定，用以驗證是否按照測量系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)范，在適當(dāng)?shù)奶匦晕恢谜跍y量正確的變量。2、可以利用從統(tǒng)計角度設(shè)計的實驗來評價操作環(huán)境對測量系統(tǒng)參數(shù)的影響（如偏倚、線性、R&R）。3、在該階段中所得結(jié)果應(yīng)用作測量系統(tǒng)維護(hù)計劃的輸入，并用作應(yīng)該在第2階段中使用的試驗類型。環(huán)境問題可能會引起位置變化或測量裝置需要受控的環(huán)境。4、例如：若R&R對測量系統(tǒng)的總變差有明顯的影響，就可定期進(jìn)行簡單的兩因子統(tǒng)計試驗，作為第2階段試驗。第二章第二章 第一節(jié)第一節(jié) 背景背景2022-1-30編輯ppt88第二章第二章 第

60、一節(jié)第一節(jié) 背景背景三、第二階段試驗研究測量過程隨時間的推移是否滿足要求？1、第二階段試驗提供對測量系統(tǒng)持續(xù)置信的主要變差源持續(xù)的監(jiān)視和/或測量系統(tǒng)經(jīng)過一定時間后降級的信號。2022-1-30編輯ppt89第二章第二章 測量系統(tǒng)評定的通用概念測量系統(tǒng)評定的通用概念第二節(jié)第二節(jié) 選擇選擇/制定試驗程序制定試驗程序Catalog一、如何選擇一、如何選擇/制定試驗程序制定試驗程序2022-1-30編輯ppt90一、有很多程序可用來評價測量系統(tǒng)，但選擇合適的程序要視具體情況而定，在某些情況下，一個方法對一個特殊的測量系統(tǒng)是否合適，需要預(yù)先試驗，這種預(yù)先試驗應(yīng)是第一階段試驗中必不可少的部分。第二章第二章 第二節(jié)第二節(jié) 選擇選擇/制定試驗程序制定試驗程序2022-1-30編輯ppt9