MSA培訓教材(第三版)

1、1測量系統(tǒng)分析測量系統(tǒng)分析MSA(MSA(第三版第三版) )培培 訓訓 教教 材材2 使參加培訓的人員使參加培訓的人員 理解理解MSAMSA在控制和改進過程中的重要性；在控制和改進過程中的重要性； 具備開展測量系統(tǒng)分析所需要的實用知識；具備開展測量系統(tǒng)分析所需要的實用知識； 建立測量系統(tǒng)不確定度的量化方法、可測量指標建立測量系統(tǒng)不確定度的量化方法、可測量指標 和接受準則，從而作出專業(yè)的、客觀的評價。和接受準則，從而作出專業(yè)的、客觀的評價。 3測量系統(tǒng)分析測量系統(tǒng)分析定義測量系統(tǒng)定義測量系統(tǒng)分辨率分辨率計量較準計量較準和追溯和追溯偏倚、線性偏倚、線性和穩(wěn)定性和穩(wěn)定性進行進行GR & R測量系統(tǒng)測

2、量系統(tǒng)比較和分析工具比較和分析工具45要求條文要求條文要素要素7.6.17.6.1 為分析當前的各種測量和試驗設備系統(tǒng)測量結果的變差，為分析當前的各種測量和試驗設備系統(tǒng)測量結果的變差，應進行適當?shù)慕y(tǒng)計研究。此要求應適用于控制計劃中提及應進行適當?shù)慕y(tǒng)計研究。此要求應適用于控制計劃中提及的測量系統(tǒng)。的測量系統(tǒng)。 所有的分析方法及接受準則應與測量系統(tǒng)分析參考手冊一所有的分析方法及接受準則應與測量系統(tǒng)分析參考手冊一致。（如：偏倚、線性、穩(wěn)定性、重復性、再現(xiàn)性研究。）致。（如：偏倚、線性、穩(wěn)定性、重復性、再現(xiàn)性研究。）如經(jīng)顧客批準，也可采用其它分析方法及接受準則。如經(jīng)顧客批準，也可采用其它分析方法及接受

3、準則。6實施要點說明實施要點說明 對控制計劃中列入的測量系統(tǒng)要進行測量系統(tǒng)分析。對控制計劃中列入的測量系統(tǒng)要進行測量系統(tǒng)分析。 測量分析方法及接受準則應與測量系統(tǒng)分析參考手冊一致。測量分析方法及接受準則應與測量系統(tǒng)分析參考手冊一致。 經(jīng)顧客批準，可以采用其它方法及接受準則。經(jīng)顧客批準，可以采用其它方法及接受準則。 SQA手冊強調(diào)要有證據(jù)證明上述要求已達到。手冊強調(diào)要有證據(jù)證明上述要求已達到。 PPAP手冊中規(guī)定：對新的或改進的量具、測量和試驗設備手冊中規(guī)定：對新的或改進的量具、測量和試驗設備應參考應參考MSA手冊進行變差研究。手冊進行變差研究。 APQP手冊，手冊，MSA為為“產(chǎn)品產(chǎn)品/過程確

4、認過程確認”階段的輸出之一。階段的輸出之一。 SPC手冊指出手冊指出MSA是控制圖必需的準備工作。是控制圖必需的準備工作。7實施要點說明實施要點說明 標識、監(jiān)視與測量設備及其校準狀態(tài)標識、監(jiān)視與測量設備及其校準狀態(tài) 確定量具準確度和精確度確定量具準確度和精確度 當量具被發(fā)現(xiàn)處于非校準狀態(tài)時，應對其以前的測量結果當量具被發(fā)現(xiàn)處于非校準狀態(tài)時，應對其以前的測量結果 作確認作確認 確保所有的量具的搬運、保護、清潔、維護和存放確保所有的量具的搬運、保護、清潔、維護和存放 校準記錄應包括個人量具校準記錄應包括個人量具 應用應用MSAMSA手冊中規(guī)定的方法手冊中規(guī)定的方法8 最大限度的減少量具種類最大限度

5、的減少量具種類 最大限度的減少量具的數(shù)量最大限度的減少量具的數(shù)量 根據(jù)產(chǎn)品族添置量具根據(jù)產(chǎn)品族添置量具 只采用符合只采用符合MSAMSA要求的量具要求的量具 不允許個人量具不允許個人量具 用用6 6過程分布計算結果，而不是規(guī)范或公差過程分布計算結果，而不是規(guī)范或公差910人人設備設備材料材料方法方法環(huán)境環(huán)境輸入輸入 輸出輸出測量過程測量過程 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 測量系統(tǒng)測量系統(tǒng) 用來對被測特性賦值的操作、程序、量具、設用來對被測特性賦值的操作、程序、量具、設 備、軟件及操作人員的集合。備、軟件及操作人員的集合。11 例如要測量一個柱的內(nèi)徑，那其測量系統(tǒng)應包括：例如要測量一個柱的內(nèi)徑，那其測量系統(tǒng)應包括：

6、 測量項目測量項目 人員人員 測量儀器測量儀器 進行測量的環(huán)境條件進行測量的環(huán)境條件 作為測量活動的結果，產(chǎn)生一個數(shù)值以表示內(nèi)徑作為測量活動的結果，產(chǎn)生一個數(shù)值以表示內(nèi)徑12 數(shù)據(jù)的類型數(shù)據(jù)的類型 計量型數(shù)據(jù)計量型數(shù)據(jù) Variable dataVariable data 計數(shù)型數(shù)據(jù)計數(shù)型數(shù)據(jù) Attribute dataAttribute data13 如何評定數(shù)據(jù)質(zhì)量如何評定數(shù)據(jù)質(zhì)量 測量結果與測量結果與“真真”值的差越小越好。值的差越小越好。 數(shù)據(jù)質(zhì)量是用多次測量的統(tǒng)計結果進行評定。數(shù)據(jù)質(zhì)量是用多次測量的統(tǒng)計結果進行評定。 計量型數(shù)據(jù)的質(zhì)量計量型數(shù)據(jù)的質(zhì)量 均值與真值（基準值）之差。均值

7、與真值（基準值）之差。 方差大小。方差大小。 計數(shù)型數(shù)據(jù)的質(zhì)量計數(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。對產(chǎn)品特性產(chǎn)生錯誤分級的概率。14 用測量系統(tǒng)所收集的數(shù)據(jù)用于：用測量系統(tǒng)所收集的數(shù)據(jù)用于： 控制過程控制過程 評估影響過程結果的變量及其相互關系評估影響過程結果的變量及其相互關系 利用數(shù)據(jù)分析，增進對測量系統(tǒng)中因果關系和對過程的影利用數(shù)據(jù)分析，增進對測量系統(tǒng)中因果關系和對過程的影 響的了解響的了解 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，在每個測量人員間獲得再現(xiàn)獲得重復，在每個測量人員間獲得再現(xiàn)15國際標準國際標

8、準國際實驗室國際實驗室國家標準國家標準國家實驗室國家實驗室地方標準地方標準國家認可的國家認可的校準機構校準機構公司標準公司標準企業(yè)的校準企業(yè)的校準實驗室實驗室測量結果測量結果生產(chǎn)現(xiàn)場生產(chǎn)現(xiàn)場檢測設備檢測設備制造廠制造廠16追溯性：追溯性：通過應用連接標準等級體系的適當標準程序，使通過應用連接標準等級體系的適當標準程序，使單個測量結果與國家標準或國家接受的測量系統(tǒng)單個測量結果與國家標準或國家接受的測量系統(tǒng)相聯(lián)系。相聯(lián)系。17 測量系統(tǒng)分析（測量系統(tǒng)分析（MSAMSA） MSA用于分析測量系統(tǒng)對測量值的影響用于分析測量系統(tǒng)對測量值的影響 強調(diào)儀器和人的影響強調(diào)儀器和人的影響 我們對測量系統(tǒng)作試驗，

9、以確定系統(tǒng)的統(tǒng)計特性值與可接我們對測量系統(tǒng)作試驗，以確定系統(tǒng)的統(tǒng)計特性值與可接 受的標準作比較受的標準作比較18 第一階段（使用前）第一階段（使用前） 確定統(tǒng)計特性是否滿足需要？確定統(tǒng)計特性是否滿足需要？ 確認環(huán)境因素是否有影響？確認環(huán)境因素是否有影響？ 第二階段（使用過程）第二階段（使用過程） 確定是否持續(xù)地具備恰當?shù)慕y(tǒng)計特性？確定是否持續(xù)地具備恰當?shù)慕y(tǒng)計特性？19 是否有足夠的分辨力？是否有足夠的分辨力？ 是否具備時間意義的統(tǒng)計穩(wěn)定？是否具備時間意義的統(tǒng)計穩(wěn)定？ 統(tǒng)計特性是否在期望的范圍內(nèi)具備一致性，用于過程控制統(tǒng)計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？和分析是

10、否可接受？ 所有的變差總和是否在一個可接受的量測不確定度的水平所有的變差總和是否在一個可接受的量測不確定度的水平? ?20 測量不確定度測量不確定度 一個特性的估計真值所處的范圍，這類數(shù)據(jù)可表達一個特性的估計真值所處的范圍，這類數(shù)據(jù)可表達為一系列測量值的統(tǒng)計分布、標準差、概率、百分比及為一系列測量值的統(tǒng)計分布、標準差、概率、百分比及實測值與真值的差，在控制圖或曲線圖表上的點等。實測值與真值的差，在控制圖或曲線圖表上的點等。21 只有與過程變差相關聯(lián)，才能使用測量系統(tǒng)分析對上述基只有與過程變差相關聯(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。本問題的確定變得最有意義。 針對日益強調(diào)

11、持續(xù)改進的全球化市場，僅僅用相對于公差針對日益強調(diào)持續(xù)改進的全球化市場，僅僅用相對于公差 的百分來表達測量誤差是不夠的。的百分來表達測量誤差是不夠的。22 盲測法盲測法 在實際測量環(huán)境下，在操作者事先不知正在對該測在實際測量環(huán)境下，在操作者事先不知正在對該測量系統(tǒng)進行評定的條件下，獲得測量結果。量系統(tǒng)進行評定的條件下，獲得測量結果。 向傳統(tǒng)觀念挑戰(zhàn)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長期存在的把測量誤差只作為公差范圍百分率來報告的傳統(tǒng)，是不能面臨未來持續(xù)改進的市場挑戰(zhàn)。告的傳統(tǒng)，是不能面臨未來持續(xù)改進的市場挑戰(zhàn)。23測量過程的構成因子及其相互作用，產(chǎn)生測量結果的變差測量

12、過程的構成因子及其相互作用，產(chǎn)生測量結果的變差人員人員量具量具材料材料環(huán)境環(huán)境方法方法測量值測量值變差變差24 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)的讀數(shù) 光線不足防礙正確的讀數(shù)光線不足防礙正確的讀數(shù) 刺眼的光導致讀數(shù)不正確刺眼的光導致讀數(shù)不正確 受時間影響的材料受時間影響的材料-如鋁、塑料及玻璃如鋁、塑料及玻璃 濕度影響濕度影響 污染污染-如電磁、灰塵等如電磁、灰塵等25 測量儀器精度必須小于規(guī)范值測量儀器精度必須小于規(guī)范值 測量儀器的咱類，如尺、游標卡尺測量儀器的咱類，如尺、游標卡尺 測量儀器的準確度和精確度測量儀器的

13、準確度和精確度 偏倚和線性偏倚和線性 重復性和再現(xiàn)性重復性和再現(xiàn)性 穩(wěn)定性穩(wěn)定性26 材料材料 人員人員27 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 的判定的判定 測量系統(tǒng)的誤差或分為五類：偏倚、重復性、再現(xiàn)性、穩(wěn)測量系統(tǒng)的誤差或分為五類：偏倚、重復性、再現(xiàn)性、穩(wěn) 定性和線性定性和線性 必須在使用一個測量系統(tǒng)前知道其測量變差必須在使用一個測量系統(tǒng)前知道其測量變差28 建立新量具的適用性和可接受性標準建立新量具的適用性和可接受性標準 把一個量具和另一個量具作比較把一個量具和另一個量具作比較 評估可疑的量具評估可疑的量具 量具維修前后的

14、性能比較量具維修前后的性能比較 計算測量系統(tǒng)變差計算測量系統(tǒng)變差 確定制造過程可接受性確定制造過程可接受性 管理和改進測量過程管理和改進測量過程29 評估量測系統(tǒng)的組成并盡可能控制量測系統(tǒng)的變差，以確評估量測系統(tǒng)的組成并盡可能控制量測系統(tǒng)的變差，以確 保量測系統(tǒng)在符合使用它的要求狀態(tài)下保量測系統(tǒng)在符合使用它的要求狀態(tài)下 把我們的關注從測量過程變差擴展到測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性和把我們的關注從測量過程變差擴展到測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性和 測量不確定性上測量不確定性上 使用使用SPCSPC的基本原理的基本原理3031 每次都能獲得正確的測量值，每個測量值都與真值一致每次都能獲得正確的測量值，每個測量值都與真值一致

15、 有以下統(tǒng)計特性：有以下統(tǒng)計特性： 零變差零變差 零偏倚零偏倚 零概率錯誤分類零概率錯誤分類32類型定義圖示分辨力Discrimination(Resolution)測量系統(tǒng)檢出并如實指出被測定特性微小變化的能力。偏倚Bias觀測平均值與基準值的差。穩(wěn)定性Stability在某種持續(xù)時間內(nèi)測量同一基準或零件單一特性結果的總變差。線性Linearity量具的預期工作范圍內(nèi)偏倚的變化。重復性Repeatability同一評價人，多次測量同一特性的觀測值變差。再現(xiàn)性Reproducibity不同評價人，測量同一特性觀測平均值的變差。操作者B操作者C操作者A再現(xiàn)性基準值無偏倚有偏倚觀測的平均值33 評

16、估量測系統(tǒng)的組成并盡可能控制量測系統(tǒng)的變差，以確評估量測系統(tǒng)的組成并盡可能控制量測系統(tǒng)的變差，以確 保量測系統(tǒng)在符合使用它的要求狀態(tài)下保量測系統(tǒng)在符合使用它的要求狀態(tài)下 把我們的關注從測量過程變差擴展到測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性和把我們的關注從測量過程變差擴展到測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性和 測量不確定性上測量不確定性上 使用使用SPCSPC的基本原理的基本原理34 過程控制中所收集的數(shù)據(jù)包含二種不同的、相對獨立的變過程控制中所收集的數(shù)據(jù)包含二種不同的、相對獨立的變 差來源：差來源： 制造過程變差（制造過程變差（MPVMPV） 測量系統(tǒng)變差（測量系統(tǒng)變差（MSVMSV） 總變差（總變差（TVTV）= MPV + M

17、SV= MPV + MSV35 測量系統(tǒng)的變差必須小于制造過程變差測量系統(tǒng)的變差必須小于制造過程變差 MSV MPVMSV 或或4545） 如果不呈線性關系，應當采用其它工具分析測量系如果不呈線性關系，應當采用其它工具分析測量系 統(tǒng)的可接受性統(tǒng)的可接受性70 量具的工作范圍的上限和下限未經(jīng)正確的校準量具的工作范圍的上限和下限未經(jīng)正確的校準 用于最小和最大量程的標準件有誤用于最小和最大量程的標準件有誤 量具磨損量具磨損 量具固有的設計特性量具固有的設計特性71 穩(wěn)定性穩(wěn)定性( (或漂移或漂移) )是指一個測是指一個測 量系統(tǒng)在某一持續(xù)時間（指量系統(tǒng)在某一持續(xù)時間（指 幾天而不是幾小時）獲得的幾天

18、而不是幾小時）獲得的 對同一基準或零件的一個單對同一基準或零件的一個單 一特性的測量值總變差一特性的測量值總變差Time 1Time 1Time 2Stability72 量具A的第一次均值 量具A的第二次均值 至 為A的穩(wěn)定性 73 兩種穩(wěn)定性兩種穩(wěn)定性 一般概念：隨著時間變化系統(tǒng)偏倚的總變差。一般概念：隨著時間變化系統(tǒng)偏倚的總變差。 統(tǒng)計穩(wěn)定性概念：測量系統(tǒng)只存在普通原因變差，統(tǒng)計穩(wěn)定性概念：測量系統(tǒng)只存在普通原因變差， 而沒有特殊原因變差。而沒有特殊原因變差。 利用控制圖評價測量系統(tǒng)穩(wěn)定性利用控制圖評價測量系統(tǒng)穩(wěn)定性（穩(wěn)定性分析實例）（穩(wěn)定性分析實例） 保持基準件或標準樣件保持基準件或標

19、準樣件 極差圖（標準差圖）出現(xiàn)失控時，說明存在不穩(wěn)定極差圖（標準差圖）出現(xiàn)失控時，說明存在不穩(wěn)定 的重復性。的重復性。 均值圖出現(xiàn)失控時，說明偏倚不穩(wěn)定。均值圖出現(xiàn)失控時，說明偏倚不穩(wěn)定。74 穩(wěn)定性是測量系統(tǒng)對給定零件或標準零件在不同時間的偏穩(wěn)定性是測量系統(tǒng)對給定零件或標準零件在不同時間的偏 倚的總變差倚的總變差 當同時有多個測量系統(tǒng)介入時，偏倚最小的那個系統(tǒng)被認當同時有多個測量系統(tǒng)介入時，偏倚最小的那個系統(tǒng)被認 為是為是“穩(wěn)定穩(wěn)定”的系統(tǒng)的系統(tǒng)75 一般沒有一般沒有R&RR&R問題大問題大 有助于確定校準周期有助于確定校準周期 當多個系統(tǒng)精確測量同一標準件并隨時間變化有顯著變差當多個系統(tǒng)精

20、確測量同一標準件并隨時間變化有顯著變差 時，有助于確定最穩(wěn)定的測量系統(tǒng)時，有助于確定最穩(wěn)定的測量系統(tǒng) 應對測試跟蹤并圖表化（或至少在量具記錄中記錄實際讀應對測試跟蹤并圖表化（或至少在量具記錄中記錄實際讀 數(shù)和其它相關數(shù)據(jù)）數(shù)和其它相關數(shù)據(jù)）76 長時間的不用或間歇使用長時間的不用或間歇使用 二次穩(wěn)定性試驗的測量數(shù)據(jù)很大或很小二次穩(wěn)定性試驗的測量數(shù)據(jù)很大或很小 環(huán)境或系統(tǒng)變化，例如：濕度、氣壓環(huán)境或系統(tǒng)變化，例如：濕度、氣壓 與統(tǒng)計穩(wěn)定性相混淆的其它因子，如預熱效應、磨與統(tǒng)計穩(wěn)定性相混淆的其它因子，如預熱效應、磨 損度、缺乏維護、作業(yè)員或實驗人員缺乏培訓等損度、缺乏維護、作業(yè)員或實驗人員缺乏培訓

21、等77 校準頻度不夠或太過頻繁校準頻度不夠或太過頻繁 缺乏氣壓調(diào)節(jié)或過濾缺乏氣壓調(diào)節(jié)或過濾 電子或其它量具的預熱期電子或其它量具的預熱期 缺少維護缺少維護 不易觀察的磨損和損壞不易觀察的磨損和損壞 氧化（生銹）氧化（生銹）78 量具穩(wěn)定性工作指南量具穩(wěn)定性工作指南 1 1、使用在偏倚和線性分析中作為樣件的基準、使用在偏倚和線性分析中作為樣件的基準/ /標準件標準件 在保護環(huán)境下恰當?shù)乇４嫠鼈冊诒Ｗo環(huán)境下恰當?shù)乇４嫠鼈? (產(chǎn)品的生命期內(nèi)產(chǎn)品的生命期內(nèi)) ) 給它們標上名稱和號碼以便于追溯和進一步研究，給它們標上名稱和號碼以便于追溯和進一步研究， 包括低、中、高極差值的樣本包括低、中、高極差值的

22、樣本 2 2、對標準件在一天朱同時間作、對標準件在一天朱同時間作3-53-5次測量（根據(jù)測量系統(tǒng)的次測量（根據(jù)測量系統(tǒng)的 具體情況而定）具體情況而定）79 量具穩(wěn)定性工作指南（續(xù)）量具穩(wěn)定性工作指南（續(xù)） 3 3、把數(shù)據(jù)在均值和極差圖或均值和標準差圖標出、把數(shù)據(jù)在均值和極差圖或均值和標準差圖標出 注注: :要求對每個標準件按過程或規(guī)范容限做一個圖要求對每個標準件按過程或規(guī)范容限做一個圖 4 4、根據(jù)通常的、根據(jù)通常的SPCSPC要求作評估要求作評估 5 5、將測量標準差與過程變差相比較，以確定適用性、將測量標準差與過程變差相比較，以確定適用性80 如果穩(wěn)定性有問題時，均值和極差圖會出現(xiàn)漂移或非

23、控制如果穩(wěn)定性有問題時，均值和極差圖會出現(xiàn)漂移或非控制 狀態(tài)狀態(tài) 均值圖出現(xiàn)非控制狀態(tài)時，表明測量系統(tǒng)測量不正均值圖出現(xiàn)非控制狀態(tài)時，表明測量系統(tǒng)測量不正 確，檢查：確，檢查： a a、偏倚改變了、偏倚改變了 確定原因并改正確定原因并改正 b b、如果原因是磨損、如果原因是磨損 重復校準、維修重復校準、維修 不必計算測量系統(tǒng)穩(wěn)定性數(shù)值不必計算測量系統(tǒng)穩(wěn)定性數(shù)值 通過減少系統(tǒng)變通過減少系統(tǒng)變 差來改善穩(wěn)定性差來改善穩(wěn)定性818283 目的目的 理解用理解用AIAGAIAG計算方法所作的計算方法所作的GR&RGR&R 注意注意 重復性和再現(xiàn)性用于衡量測量系統(tǒng)變差的寬度或重復性和再現(xiàn)性用于衡量測量系

24、統(tǒng)變差的寬度或 分布分布 偏倚、穩(wěn)定性和線性用于測量系統(tǒng)變差作定位偏倚、穩(wěn)定性和線性用于測量系統(tǒng)變差作定位84 同一評鑒人用同一測量儀器同一評鑒人用同一測量儀器 多次測量同一零件的同一特多次測量同一零件的同一特 性所獲得的測量變差性所獲得的測量變差重復性85量具量具A A量具量具B B量具量具C C量具量具A A的均值的均值量具量具B B的均值的均值量具量具C C的均值的均值 86不同評價人員用同一測量不同評價人員用同一測量儀器測量同一零件的同一儀器測量同一零件的同一特性所獲得的測量平均值特性所獲得的測量平均值的變差的變差Operator BOperator COperator AReprod

25、ucibility87量具量具A A量具量具B B量具量具C C量具量具A A的均值的均值量具量具B B的均值的均值量具量具C C的均值的均值 為為A A和和B B的再現(xiàn)性的再現(xiàn)性 為為A A和和C C的再現(xiàn)性的再現(xiàn)性 為為B B和和C C的再現(xiàn)性的再現(xiàn)性 88 量具量具R&RR&R工作指南工作指南 1 1、在測量系統(tǒng)使用者中選出、在測量系統(tǒng)使用者中選出2-32-3個評價人個評價人 2 2、抽取、抽取1010個零件，以此代表實際或期望的過程變差個零件，以此代表實際或期望的過程變差 3 3、把零件從、把零件從1 1至至1010編號，但號碼不為被評價人所見編號，但號碼不為被評價人所見 4 4、如果

26、測量程序文件中有規(guī)定，則對量具作校準、如果測量程序文件中有規(guī)定，則對量具作校準 5 5、由評價員、由評價員A A隨機地對隨機地對1010個零件作測量，由一個觀察個零件作測量，由一個觀察 員記錄測量結果員記錄測量結果89 量具量具R&RR&R工作指南（續(xù)）工作指南（續(xù)） 6 6、由其他評價員重復第、由其他評價員重復第5 5步，隱藏其他評鑒員所獲得步，隱藏其他評鑒員所獲得 的讀數(shù)的讀數(shù) 7 7、重復第、重復第5 5和第和第6 6步，用不同的隨機組合測量步，用不同的隨機組合測量 8 8、對每個評鑒員的讀數(shù)計算均值和極差、對每個評鑒員的讀數(shù)計算均值和極差 9 9、用所附、用所附GR&RGR&R報告表，

27、記錄零件均值和極差均值報告表，記錄零件均值和極差均值 1010、計算表示設備變差的重復性、計算表示設備變差的重復性90 量具量具R&RR&R工作指南（續(xù)）工作指南（續(xù)） 1111、計算表示評鑒人員變差的再現(xiàn)性、計算表示評鑒人員變差的再現(xiàn)性 1212、計算、計算GR&RGR&R并轉換為百分比并轉換為百分比 1313、計算零件變差并轉換為百分比、計算零件變差并轉換為百分比 1414、計算總變差、計算總變差91(1) (1) 測量數(shù)據(jù)測量數(shù)據(jù)項項 目目評評 價價 人人 1評評 價價 人人 2零零 件件 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5測測量量次次序序1 217 220 217 214 216

28、216 216 216 216 2202 216 216 216 212 219 219 216 215 212 220 3 216 218 216 212 220 220 220 216 212 220均值均值X極差極差R216.3 218.0 216.3 212.7 218.3 1.0 4.0 1.0 2.0 4.0218.3 217.3 215.7 213.3 220.0 4.0 4.0 4.0 4.0 0.0X216.3216.9R2.592(2) (2) 重復性分析重復性分析q 繪極差圖繪極差圖q 計算控制限計算控制限 UCLUCLR R = R = RD D4 4 = 2.5 =

29、2.52.575 = 6.4mm2.575 = 6.4mm UCL UCLR R = R = RD D3 3 = 0.00mm = 0.00mmq 分析控制圖分析控制圖q 計算重復性（量具變差）計算重復性（量具變差） R 2.5R 2.5 EV = 5.15 EV = 5.15e e = 5.15 = 5.15 = 5.15 = 5.15 = 7.5mm = 7.5mm d d2 2* * 1.72 1.7293樣本容量樣本容量A2D3D421.88003.26731.02302.57540.72902.28250.57702.11560.48302.00470.4190.0761.92480

30、.3730.1361.86490.3370.1841.816100.3080.2231.777110.2850.2561.744120.2660.2841.716130.2490.3081.692140.2350.3291.672150.2230.3481.652控控 制制 常常 數(shù)數(shù) 圖圖94 (平均極差分布的d2值）（d2*值 g15的） m 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1.41 1.91 2.24 2.48 2.67 2.83 2.96 3.08 3.18 3.27 3.35 3.42 3.49 3.55 1.28 1.81 2.15 2.40 2

31、.60 2.77 2.91 3.02 3.13 3.22 3.30 3.38 3.45 3.51 1.23 1.77 2.12 2.38 2.58 2.75 2.89 3.01 3.11 3.21 3.29 3.37 3.43 3.50 1.21 1.75 2.11 2.37 2.57 2.74 2.88 3.00 3.10 3.20 3.28 3.36 3.43 3.49 1.19 1.74 2.10 2.36 2.56 2.73 2.87 2.99 3.10 3.19 3.28 3.35 3.42 3.49 1.18 1.73 2.09 2.35 2.56 2.73 2.87 2.99 3

32、.10 3.19 3.27 3.35 3.42 3.49 1.17 1.73 2.09 2.35 2.55 2.72 2.87 2.99 3.10 3.19 3.27 3.35 3.42 3.488 1.17 1.72 2.08 2.35 2.55 2.72 2.87 2.98 3.09 3.19 3.27 3.35 3.42 3.48 1.16 1.72 2.08 2.34 2.55 2.72 2.86 2.98 3.09 3.18 3.27 3.35 3.42 3.48 1.16 1.72 2.08 2.34 2.55 2.72 2.86 2.98 3.09 3.18 3.27 3.34

33、3.42 3.48 1.16 1.71 2.08 2.34 2.55 2.72 2.86 2.98 3.09 3.18 3.27 3.34 3.41 3.48 1.15 1.71 2.07 2.34 2.55 2.72 2.85 2.98 3.09 3.18 3.27 3.34 3.41 3.48 1.15 1.71 2.07 2.34 2.55 2.71 2.85 2.98 3.09 3.18 3.27 3.34 3.41 3.48 1.15 1.71 2.07 2.34 2.54 2.71 2.85 2.98 3.08 3.18 3.27 3.34 3.41 3.48 1.15 1.71

34、2.07 2.34 2.54 2.71 2.85 2.98 3.08 3.18 3.26 3.34 3.41 3.48 1.128 2.059 2.534 2.847 3.078 3.258 3.407 1.639 2.326 2.704 2.907 3.173 3.336 3.472g15959697（3）再現(xiàn)性分析）再現(xiàn)性分析 評價人均值極差評價人均值極差 R0=X2 - X1=216.9-216.3=0.6 計算再現(xiàn)性計算再現(xiàn)性 R0 e 2 AV=5.15 ( ) 2 _ d2* nr 0.6 1.452 = 5.15 ( )2 - 1.41 53 =1.0mm98(4) (4) 零件

35、間變差分析零件間變差分析q 計算均值控制限計算均值控制限 UCLUCLX X = X+A = X+A2 2R =216.6+1.023R =216.6+1.0232.5=219.2mm2.5=219.2mm UCL UCLX X = X-A= X-A2 2R = 216.6-1.023R = 216.6-1.0232.5=214.1mm2.5=214.1mmq 分析控制圖分析控制圖( (一半以上點應在控制限外一半以上點應在控制限外) )q 計算零件間變差計算零件間變差 R RP P 6.26.2 PV = 5.15 = 5.15 PV = 5.15 = 5.15 =12.8mm =12.8mm

36、 d d2 2* * 2.48 2.4899(5) (5) 計算雙性計算雙性R&RR&R R&R= (EV)2+(AV)2 = 7.52+1.02 = 7.6 mm計算過程總變差計算過程總變差(6) TV= (PV)2 +(R&R)2 = 12.82+7.62 = 14.9mm100(7) (7) 計算雙性對總變差的比例計算雙性對總變差的比例 R&R 7.6R&R 7.6 %R&R = %R&R = 100% = 100% = 100% = 50.7%100% = 50.7% TV 14.9 TV 14.9(8) (8) 計算數(shù)據(jù)分級計算數(shù)據(jù)分級 PV 12.8PV 12.8 分級數(shù)分級數(shù) =

37、 = 1.41 = 1.41 = 1.41 = 21.41 = 2 R&R 7.6 R&R 7.6101 重復性重復性 同一評鑒人員用同一同一評鑒人員用同一測量儀器多次測量同一零測量儀器多次測量同一零件的同一特性所獲得的測件的同一特性所獲得的測量變差。量變差。做極差圖做極差圖 再現(xiàn)性再現(xiàn)性 不同評價人員用同一不同評價人員用同一測量儀器測量同一零件的測量儀器測量同一零件的同一特性所獲得的測量變同一特性所獲得的測量變差。差。做均值圖做均值圖102 2個評價人，個評價人，3次實驗，次實驗，5個零件個零件103 對于兩個評價人，所有的點都在控制限制內(nèi)，因此，評價對于兩個評價人，所有的點都在控制限制內(nèi)，

38、因此，評價 人沒有區(qū)別人沒有區(qū)別 如果其中一個評價人的測量值超出控制限制，那么結論是如果其中一個評價人的測量值超出控制限制，那么結論是 他的方法與另外一個不同他的方法與另外一個不同 如果兩個評價人都有一些點超出控制限制，那么結論是測如果兩個評價人都有一些點超出控制限制，那么結論是測 量系統(tǒng)對評價人的技術敏感，需要改進以獲得有用的數(shù)據(jù)量系統(tǒng)對評價人的技術敏感，需要改進以獲得有用的數(shù)據(jù)104 2 2名評價人，名評價人，4 4次試驗，次試驗，5 5個零件個零件105 在這次分析中，在這次分析中，1010個點中的個點中的4 4個超出控制限制個超出控制限制 因為這少于總點數(shù)的一半，結論是測量系統(tǒng)不足以檢

39、查出因為這少于總點數(shù)的一半，結論是測量系統(tǒng)不足以檢查出 零件間變差零件間變差106測量測量是否可是否可重復重復測量測量是否隨機是否隨機賦值賦值供試驗供試驗零件是否零件是否超過超過300是否是否計量型計量型適用的適用的分析時間分析時間是否是否計量型計量型見其它參考手冊見其它參考手冊計數(shù)型量具研究計數(shù)型量具研究(Short Method)P81極差法極差法 P43計數(shù)型量具研究計數(shù)型量具研究(Long Method)P82圖示分析圖示分析P46均值極差法或均值極差法或方差分析法方差分析法P55 P69YYYYNNNNYN短短長長107零零 件件評評 價價 人人 A評評 價價 人人 B極極 差差 (

40、A-B)10.850.800.0520.750.700.0531.000.950.0540.450.550.1050.500.600.10平均極差平均極差(R) = Ri/5 = 0.35/5 = 0.07GR&R = 5.15 (R) / d2* = 5.15 (R) /1.19 = 5.15(0.07)/1.19 = 0.303 過程變差過程變差 = 0.40 %GR&R = 100(GR&R/過程變差過程變差) = 100(0.303/0.40) = 75.5%R&R 10% 可接受可接受%R&R 1030% 臨界臨界%R&R 30% 不可接受不可接受108109 極差極差 UCLRR

41、1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 A B C零件零件 評價人評價人 分析分析: : 是否顯示與評價人或零件要關的圖形是否顯示與評價人或零件要關的圖形? ? 是否有超出控制限的點是否有超出控制限的點? ?極極 差差 圖圖110 誤差誤差 = = 觀測值觀測值- -零件平均值零件平均值( (或基準值或基準值) ) 分析分析: : 評價人評價人B 10B 10號零件號零件111 分析分析: : 評價人之間的一致性評價人之間的一致性 測量系統(tǒng)的適用性測量系統(tǒng)的適用性112113 最一化單值最一化單值= =單個數(shù)據(jù)單個數(shù)據(jù)- -總平均值總平均值 分析分析: : 再現(xiàn)性再現(xiàn)性 異

42、常讀數(shù)異常讀數(shù) 零件與評價人的交互作用零件與評價人的交互作用114 分析分析: : 評價人一致性評價人一致性 異常讀數(shù)異常讀數(shù) 零件與評價人的交互作用零件與評價人的交互作用115 分析分析: : 線性線性 評價人線性一致性評價人線性一致性116 誤差誤差 = = 觀測值觀測值- -零件平均值（或基準值）零件平均值（或基準值） 分析：評價人分析：評價人B 10B 10號零件號零件117讀數(shù)A B C A B C A B C A B C A B C 1 2 3 4 5X X XX X XX X X X X X X X X X X X X X X X X XX X XX X XX X XXXXX X

43、 XX X XX X X 評價人零件 分析分析: 評價人一致性評價人一致性 異常讀數(shù)異常讀數(shù) 零件與評價人的交互作用零件與評價人的交互作用118量量 具具 重重 復復 性性 和和 再再 現(xiàn)現(xiàn) 性性 報報 告告119 評定原則評定原則%R&R 10% 可接受可接受%R&R 1030% 臨界臨界%R&R 30% 需改進需改進120 分析分析: : - - 重復性比再現(xiàn)性大重復性比再現(xiàn)性大 1)1)儀器需要維護。儀器需要維護。 2)2)量具剛度不足。量具剛度不足。 3)3)夾緊和檢測點需改進。夾緊和檢測點需改進。 4)4)零件內(nèi)變差零件內(nèi)變差( (失圓錐度等失圓錐度等) )過大。過大。 - - 再現(xiàn)

44、性比重復性大再現(xiàn)性比重復性大 1)1)評價人培訓不足。評價人培訓不足。 2)2)刻度不清晰?？潭炔磺逦?。 3)3)需要某種輔助器具。需要某種輔助器具。121重重 復復 性性 極極 差差 控控 制制 圖圖-示示 例例122零零 件件 評評 價價 人人 均均 值值 圖圖-示示 例例123124 橡橡 膠膠 軟軟 管管 內(nèi)內(nèi) 徑徑 通通 過過 / 不不 通通 過過 塞塞 規(guī)規(guī)A 評評 價價 人人B 評評 價價 人人12345678910111213141516171819201GGNGNGGGNGNGGGGGGGGGGGGG2GGGNGGGNGNGGGGGNGGGGGGGG1GGGNGGGNGGGG

45、GGGGGGGGGG2GGGNGGGNGGGGGGGGGGGGGG 方法：方法：2個評價人，個評價人，20個零件，每人試驗個零件，每人試驗2次次。 評定：評定：每個零件每個零件4次結果一致則接受。次結果一致則接受。125 一個屬性量具一個屬性量具 將每個零件與一個給定的限制相比較，如果沿路這將每個零件與一個給定的限制相比較，如果沿路這 個限制則接受這個零件個限制則接受這個零件 用于接受用于接受/ /拒收一組標準件拒收一組標準件 不能指出一個零件有多好或多壞，只能指出這個零不能指出一個零件有多好或多壞，只能指出這個零 件是接受或拒收（通過件是接受或拒收（通過/ /不通過）不通過）1261 1、選

46、擇、選擇2020個零件個零件2 2、包括一些在規(guī)范容限上限和下限邊緣的零件、包括一些在規(guī)范容限上限和下限邊緣的零件3 3、選擇兩個在日常工作中使用這些屬性量具的評價人、選擇兩個在日常工作中使用這些屬性量具的評價人4 4、每個評價人對每個零件隨機的進行兩次測量、每個評價人對每個零件隨機的進行兩次測量127 如果所有測量一致如果所有測量一致 量具是可接受的量具是可接受的 如果測量不一致如果測量不一致 系統(tǒng)需要改進（單個不一致）系統(tǒng)需要改進（單個不一致） 如果量具不能改進，系統(tǒng)不能接受如果量具不能改進，系統(tǒng)不能接受 尋找替換的測量系統(tǒng)尋找替換的測量系統(tǒng)128 A 評評 價價 人人B 評評 價價 人人

47、12345678910111213141516171819201GGNGNGGGNGNGGGGGGGGGGGGG2GGGNGGGNGNGGGGGNGGGGGGGG1GGGNGGGNGGGGGGGGGGGGGG2GGGNGGGNGGGGGGGGGGGGGG兩個評價人用一個通兩個評價人用一個通/ /止（止（G/NGG/NG）量具測試了）量具測試了2020個零件，結果如下表：個零件，結果如下表：零件零件1 1，9 9，1313和和2020測量不一致測量不一致系統(tǒng)需要改進。系統(tǒng)需要改進。129130ANOVA ANOVA （Analysis Or VarianceAnalysis Or Varianc

48、e） 優(yōu)點優(yōu)點 更精確估計方差。更精確估計方差。 適用于任何試驗調(diào)試。適用于任何試驗調(diào)試。 從數(shù)據(jù)中分離出更多的信息。從數(shù)據(jù)中分離出更多的信息。 缺點缺點 計算量大，需要計算機。計算量大，需要計算機。131 數(shù)學模型數(shù)學模型 觀測值觀測值 = =（零件均值（零件均值+ +量具偏倚）量具偏倚）+ + 零件效應零件效應 + + 評價人效應評價人效應 + + 評價人與零件間效應評價人與零件間效應 + + 重復檢驗誤差重復檢驗誤差132 產(chǎn)品不能再次使用，比如說產(chǎn)品不能再次使用，比如說 破壞性實驗破壞性實驗 拉力實驗拉力實驗 抗拉強度實驗抗拉強度實驗 化學成分分析化學成分分析 產(chǎn)品因評估設備發(fā)生變化產(chǎn)

49、品因評估設備發(fā)生變化 需要變差來源的知識需要變差來源的知識 設備設備 評價人評價人 測量的零件測量的零件 他們的相互作用他們的相互作用 評估系統(tǒng)穩(wěn)定性評估系統(tǒng)穩(wěn)定性133用公式表達用公式表達： yijm = （ + b）+ i + j + ij + eijm yijm - 第第i個零件，第個零件，第j個評價人，第個評價人，第m次觀測值。次觀測值。 - 零件均值零件均值 b - 量具偏倚量具偏倚 i - 第第i個零件效應，均值為個零件效應，均值為0，方差為，方差為2 j - 第第j個評價人效應，均值為個評價人效應，均值為0，方差為，方差為2 ij - 第第i個零件與第個零件與第j個評價人效應，均

50、值為個評價人效應，均值為0，方差為，方差為2 eijm-第第i個零件、第個零件、第j個評價人、第個評價人、第m次測量的誤差，均次測量的誤差，均 值為值為0，方差為，方差為2 i = 1，2，n j = 1，2，k m = 1，2，r134 n X n Xi i2 2. X. X2 2 n k r x n k r x2 2SSp = SSp = TSS = XTSS = Xijmijm2 2 i=1 kr nkr i=1j=1m=1 nkri=1 kr nkr i=1j=1m=1 nkr n X n Xi i2 2. X. X2 2SSo = - SSe = TSSSSo = - SSe = T

51、SSSSo+SSp+SSopSSo+SSp+SSop i=1 kr nkr i=1 kr nkr n k X n k Xijij2 2 n X n Xi i2 2. K X. K Xj j2.2. X X22SSop = SSop = + i=1,n j=i,k m = 1,r + i=1,n j=i,k m = 1,r i=1j=1 r i=1 kr j=1 nr nkr i=1j=1 r i=1 kr j=1 nr nkrANOVA變差源變差源 DF SS MS EMS F評價人評價人 k-1 SSo SSo/(k-1) = MSo 2 + r2 + nr2零件零件 n-1 SSp SSp

52、/(n-1) = MSp 2 + r2 + kr2 評價人評價人零件零件 (n-1)(k-1) SSop SSop/(n-1)(k-1) = MSop 2 + r2 量具（誤差）量具（誤差） nk(r-1) SSe SSe/nk(r-1) = MSe 2 總變差總變差 nkr-1 TSS 評價人評價人N（o,2) 零件零件N（o,2) 評價人評價人零件零件N（o,2) 量具（誤差）量具（誤差）N（o, 2 ) MSop MSeDF DF 自由度自由度 SS SS 平方和平方和MS MS 平方和自由度平方和自由度 EMS EMS 期望均方差期望均方差F F 計算零件與評價人相互作用統(tǒng)計量計算零件

53、與評價人相互作用統(tǒng)計量135變差源變差源 DF SS MS F EMS評價人評價人 2 0.04800 0.02400 2 + 22 + 202零件零件 9 2.05871 0.22875 2 + 22 + 62評價人評價人零件零件 18 0.10367 0.00575 4.45* 2 + 22量具（誤差）量具（誤差） 30 0.03875 0.00129 2總變差總變差 59 2.2491顯著水平顯著水平=0.25方差方差 標準標準 標準偏差的標準偏差的 5.15() 研究研究 貢獻率貢獻率估計估計 偏差偏差() 90%置信限置信限 變差變差% %2=0.00129(重復性重復性) 0.0359 (0.030,0.046) EV=0.19 17.6 3.12=0.00091(操作人操作人) 0.0302 (0.007,0.152) AV=0.16 14.8 2.22=0.00223(交互作用交互作用) 0.0472 (0.029,0.074) INT=0.24 23.2 5.4R&R=0.00443(X2 + 2 + 2) 0.0666 (0.060,0.0163) R&R=0.34 32.7 10.72=0.0371641零件零件 0.1928 (0.121,0.334) PV