09版ts16949實(shí)戰(zhàn)光盤(pán)五金及可參考msa

1、測(cè)量系統(tǒng)分析第一節(jié)通用測(cè)量系統(tǒng)指南在 SPC 中已涉及到測(cè)量系統(tǒng)的一些知識(shí)，測(cè)量數(shù)據(jù)的質(zhì)量是過(guò)程控制的重要基礎(chǔ)。正確地選擇與運(yùn)用測(cè)量系統(tǒng)，能保證較低的測(cè)量成本獲得高質(zhì)量的測(cè)量數(shù)據(jù)。一、幾個(gè)重要概念測(cè)量過(guò)程和測(cè)量值賦值給具體的事務(wù)的表示事物特性的過(guò)程叫做測(cè)量過(guò)程。測(cè)量值即測(cè)量數(shù)據(jù)，是該過(guò)程的輸出。量具任何用來(lái)獲得測(cè)量結(jié)果的裝置，經(jīng)常是指在車(chē)間使用的測(cè)量裝置，也包括通過(guò)不通過(guò)的測(cè)量裝置。測(cè)量系統(tǒng)用來(lái)測(cè)量的儀器、設(shè)備、4. 測(cè)量數(shù)據(jù)的質(zhì)量、程序、操作以及操作的集合和過(guò)程。測(cè)量數(shù)據(jù)的質(zhì)量，可以從以下幾個(gè)方面來(lái)描述：測(cè)量數(shù)據(jù)的質(zhì)量是以穩(wěn)定條件下運(yùn)行的測(cè)量系統(tǒng)的多次測(cè)量結(jié)果的統(tǒng)計(jì)特性來(lái)描述。測(cè)量數(shù)據(jù)的質(zhì)量

2、通常用偏倚和方差表示，理想的質(zhì)量是零偏倚、零方差。測(cè)量數(shù)據(jù)質(zhì)量低的最普遍原因表現(xiàn)為數(shù)據(jù)的變差。變差是測(cè)量系統(tǒng)和環(huán)境之間交互作用的結(jié)果。絕大多數(shù)變差是不期望的，但能反映被測(cè)特性微小變化的變差是有意義的，它反映了測(cè)量系統(tǒng)的靈敏度。二、測(cè)量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性這里簡(jiǎn)明測(cè)量系統(tǒng)必須具備的統(tǒng)計(jì)特性。1.統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定性：測(cè)量系統(tǒng)必須處于統(tǒng)計(jì)控制中，這意味著變差只能由普通原因而不是特殊原因產(chǎn)生。測(cè)量系統(tǒng)的變異小于制造過(guò)程的變異。測(cè)量系統(tǒng)的變異小于公差帶。測(cè)量系統(tǒng)的增量（一般可理解為刻度值）應(yīng)小于制造過(guò)程的變差或設(shè)定限值（公差帶）兩者較小者，一般為 1/10。測(cè)量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性可能隨被測(cè)的項(xiàng)目而變化，則測(cè)量系統(tǒng)的最大變

3、差必須小于過(guò)程變異或公差帶中較小者。2.3.4.5.三、標(biāo)準(zhǔn)在NIST。從，計(jì)量的最高標(biāo)準(zhǔn)保持在技術(shù)NIST 傳遞下來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)，稱(chēng)為一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。從第一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，再往下傳遞，稱(chēng)為第二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。第一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和第二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)常為私人公司所擁有，由公司的計(jì)量部門(mén)保持和使用。第二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)再往下傳遞的下一級(jí)，稱(chēng)為工作標(biāo)準(zhǔn)。工作標(biāo)準(zhǔn)通常用來(lái)校準(zhǔn)生產(chǎn)過(guò)程的測(cè)量系統(tǒng)。工作標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)常由生產(chǎn)保持和使用。應(yīng)用適當(dāng)?shù)男?zhǔn)程序，保證從最低一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)可以一直溯源至 NIST。這稱(chēng)之為可追溯性。一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)私人公司、科研機(jī)構(gòu)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（企業(yè)計(jì)量部門(mén)）工作標(biāo)準(zhǔn)（NIST）（生產(chǎn)）一個(gè)機(jī)構(gòu)沒(méi)有自己的計(jì)量部門(mén)時(shí)，可以選用機(jī)構(gòu)外的計(jì)量機(jī)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)稱(chēng)為“校

4、準(zhǔn)試驗(yàn)室”。對(duì)于精度最重要的是測(cè)量系統(tǒng)，使用可溯源標(biāo)準(zhǔn)是保證系統(tǒng)精度的唯一方法。可溯源標(biāo)準(zhǔn)的使用有助于減少生產(chǎn)者和顧客在測(cè)量上不一致產(chǎn)生的。校準(zhǔn)與檢定的區(qū)別四、1.通用指南評(píng)定前的兩個(gè)步驟 驗(yàn)證該測(cè)量系統(tǒng)是否在測(cè)量正確的變量，如果不是，系統(tǒng)再精密，也是徒勞的。 確定該測(cè)量系統(tǒng)必須具備什么樣的統(tǒng)計(jì)特性才是可接收的。評(píng)定工作的兩個(gè)階段 第一階段：確定測(cè)量系統(tǒng)是否滿(mǎn)足需要。第一階段的兩個(gè)目的：a. 通過(guò)試驗(yàn)確定系統(tǒng)是否具有所需要的統(tǒng)計(jì)特性；2.b. 通過(guò)試驗(yàn)找出對(duì)系統(tǒng)有顯著影響的環(huán)境環(huán)境的要求。第二階段：通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng)能否持續(xù)地具備所需的統(tǒng)計(jì)特性。常見(jiàn)的量具的雙性（R&R）是本階段試驗(yàn)的一種形式。

5、這些試驗(yàn)通，以確定對(duì)使用常作為機(jī)構(gòu)正常校準(zhǔn)程序進(jìn)行。試驗(yàn)程序應(yīng)文件化文件應(yīng)包括如下內(nèi)容：程序和計(jì)量程序的一部分日常工作3.a.b.示例；選擇待測(cè)項(xiàng)目和試驗(yàn)程序應(yīng)用環(huán)境的規(guī)范。典型地，這些規(guī)是采用試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)的形式；c.d.如何收集、分析數(shù)據(jù)的詳細(xì)說(shuō)明；關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)和概念可操作的定義；校準(zhǔn)檢定對(duì)象測(cè)量設(shè)備計(jì)量器具形式企業(yè)行為，無(wú)法律效應(yīng)依法進(jìn)行，有法律效應(yīng)目的以評(píng)定數(shù)字誤差為主評(píng)定全部的計(jì)量特性符合法定要求適用范圍用于質(zhì)量管理用于社會(huì)計(jì)量監(jiān)督e. 如果程序需要使用特殊標(biāo)準(zhǔn)，例如從 NIST 得到的哪些標(biāo)準(zhǔn)，那么該試驗(yàn)文件應(yīng)包括這些標(biāo)準(zhǔn)的、和使用說(shuō)明。五、試驗(yàn)程序的選擇和制定這里講的試驗(yàn)是評(píng)定測(cè)量系統(tǒng)

6、統(tǒng)計(jì)特性的試驗(yàn)。試驗(yàn)的方法和程序是多種多樣的，依賴(lài)于測(cè)量系統(tǒng)的具體情況來(lái)選定。選定試驗(yàn)評(píng)定方法，一般應(yīng)考慮有：1.2.采用哪一級(jí)的計(jì)量用標(biāo)準(zhǔn)？是否可溯源到？對(duì)于R&R 試驗(yàn)，應(yīng)考慮使用“盲測(cè)”。盲測(cè)是指在實(shí)際測(cè)量環(huán)境下，操作者事先不知正在對(duì)該測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)定的情況下進(jìn)試驗(yàn)成本。試驗(yàn)所需時(shí)間。量。3.4.5.對(duì)術(shù)語(yǔ)作出明確可操作的定義。如準(zhǔn)確度、精確度、重復(fù)性、再現(xiàn)性等。兩個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的比對(duì)試驗(yàn)。第二階段試驗(yàn)，應(yīng)每隔多長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行一次？6.7.第二節(jié)評(píng)定測(cè)量系統(tǒng)的程序一、引言1. 程序的涉及范圍本測(cè)量系統(tǒng)程序用于評(píng)定以下統(tǒng)計(jì)特性：重復(fù)性、再現(xiàn)性、偏倚、穩(wěn)定性及線性。這些程序有時(shí)通稱(chēng)“量具 R&R”程

7、序。因?yàn)榻?jīng)常用來(lái)評(píng)價(jià)再現(xiàn)性與重復(fù)性這兩項(xiàng)統(tǒng)計(jì)特性。測(cè)量系統(tǒng)的評(píng)價(jià)試驗(yàn)還應(yīng)包括研究其它的影響，但本章的內(nèi)容不涉及。（如溫度、光線等）對(duì)系統(tǒng)變差2. 評(píng)價(jià)一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)需要確定的三個(gè)基本問(wèn)題：是否有足夠的分辨率？隨時(shí)間變化是否保持穩(wěn)定？統(tǒng)計(jì)性能在預(yù)期范圍內(nèi)是否一致，用于過(guò)程控制是否可接收？3. 測(cè)量系統(tǒng)變差的五種形式測(cè)量系統(tǒng)誤差可以反成五種類(lèi)型：偏倚、重復(fù)性、再現(xiàn)性、穩(wěn)定性及線性。研究測(cè)量系統(tǒng)的目的之一是獲得測(cè)量系統(tǒng)與環(huán)境假互作用時(shí)，該系統(tǒng)有關(guān)測(cè)量變差量和類(lèi)型的信息。應(yīng)用這種研究可提供：接收新測(cè)量設(shè)備的準(zhǔn)則；一種測(cè)量設(shè)備與另一種的比較；評(píng)價(jià)懷疑有缺陷的量具的根據(jù)；維修前后測(cè)量設(shè)備的比較；計(jì)算過(guò)程變差

8、，以及生產(chǎn)過(guò)程的可接收水平；6）作出量具特性曲線（GPC）的必要信息。 偏倚（Bias）：測(cè)量觀察平均值與物體采用精密儀器測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)平均值之差值。偏倚常常被稱(chēng)為“準(zhǔn)確度”。見(jiàn) MSA 手冊(cè)P16（圖 1）。 重復(fù)性（Repeatiblity）：同一個(gè)評(píng)價(jià)人，采用同一種測(cè)量?jī)x器，多次測(cè)量同一零件的同一特性時(shí)獲得的數(shù)據(jù)的變差。見(jiàn) MSA 手冊(cè)P17（圖 2）。 再現(xiàn)性（Reproducibility）：不同的評(píng)價(jià)人，采用相同的測(cè)量?jī)x器測(cè)量同一零件的同一特性時(shí)數(shù)據(jù)均值的變差。見(jiàn)MSA 手冊(cè)P17（圖 3）。 穩(wěn)定性（Stablity）：又稱(chēng)飄移，是測(cè)量系統(tǒng)在某持續(xù)時(shí)間內(nèi)測(cè)量同一基準(zhǔn)或零件的單一特性時(shí)

9、獲得的測(cè)量值總變差。見(jiàn) MSA 手冊(cè)P17（圖 4）。 線性（Linearity）：量具在預(yù)期工作范圍內(nèi)，偏倚的變化。見(jiàn) MSA 手冊(cè)P18（圖 5）。二、測(cè)量系統(tǒng)分析測(cè)量系統(tǒng)分析的目的是為了了解變差的原因。在本節(jié)除了分析變差的五種類(lèi)型外，還要分析測(cè)量系統(tǒng)的分辨率。測(cè)量系統(tǒng)分析的前提是被測(cè)零件不受測(cè)量改變或破壞。1.測(cè)量系統(tǒng)的分辨率（Resolution）所謂測(cè)量系統(tǒng)的分辨率，是指測(cè)量系統(tǒng)檢出并如實(shí)指示被測(cè)特性微小變化的能力。見(jiàn)MSA 手冊(cè)P20（圖 6）。測(cè)量系統(tǒng)可接收的分辨率是：能夠測(cè)出過(guò)程的變差，包括特殊原因變差。建議的可視分辨率：測(cè)量?jī)x器的最小增量即為可視分辨率。建議可視分辨率應(yīng)小于等

10、于過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)差6 倍的十分之一。即：可視分辨率6/10的分辯率在極差圖上的表現(xiàn)在控制圖的控制限內(nèi)，只有 13 個(gè)極差數(shù)值，或有 4 個(gè)極差數(shù)值，但超過(guò) 1/4 為 0 時(shí)，測(cè)量系統(tǒng)的分辨率是的，如 P21 圖 7 所示。在控制限內(nèi)，只有兩個(gè)極差數(shù)值 0，0.01，顯然這種極差控制圖是不能正確識(shí)別變差的特殊原因。穩(wěn)定性 區(qū)分兩種穩(wěn)定性a. 隨時(shí)間變化系統(tǒng)偏倚的總變差。2.b. 統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定性，它包含重復(fù)性、偏倚、一般過(guò)程等。可以通過(guò)控制圖方法來(lái)確定統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定性。如果測(cè)量過(guò)程是統(tǒng)計(jì)控制的，那就確認(rèn)該測(cè)量系統(tǒng)具有統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定性。 研究測(cè)量系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法應(yīng)用控制圖技術(shù)來(lái)研究測(cè)量系統(tǒng)的穩(wěn)定性。與過(guò)程研究不同，在研

11、究測(cè)量系統(tǒng)時(shí)，要使用標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)樣件。而且謹(jǐn)慎保持標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)樣件在良好條件下，不隨時(shí)間而帶來(lái)測(cè)量結(jié)果的偏倚。有關(guān)控制圖的技術(shù)和應(yīng)用，已在SPC 手冊(cè)作個(gè)介紹。在分析測(cè)量系統(tǒng)控制圖時(shí)，需要運(yùn)用廣泛的有關(guān)測(cè)量系統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，避免對(duì)測(cè)量系統(tǒng)采取不適當(dāng)?shù)拇胧?，反而?huì)增加變差。偏倚用以下方法測(cè)量偏倚：3.在精密測(cè)量設(shè)備獲得被測(cè)樣件或標(biāo)準(zhǔn)器件的基準(zhǔn)值。使用被研究的測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量該樣件或標(biāo)準(zhǔn)器件，次數(shù)10，求均值。偏倚=觀測(cè)平均值基準(zhǔn)值。偏倚占過(guò)程變差百分比=偏倚/過(guò)程變差100%。見(jiàn)P26、P27 頁(yè)示例。注：過(guò)程變差=6極差容差：與標(biāo)準(zhǔn)的允許偏差，即變差在公稱(chēng)值附近的允許范圍。允許公差是規(guī)定上、下限之

12、差值。規(guī)定限值不應(yīng)與控制限值相。4.重復(fù)性和再現(xiàn)性 造成重復(fù)性誤差的兩個(gè)一般原因是：儀器自身的變差；零件在儀器中的位置。 重復(fù)的確定在極差圖受控制的情況下，重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)差（亦稱(chēng)儀器變差）為：=R/d如果用正態(tài)分布的 99%的點(diǎn)來(lái)表示重復(fù)性誤差，則可按下式計(jì)算：5.15(R/d )假如試驗(yàn)次數(shù)為 2 時(shí),d =1.128，則上式可以簡(jiǎn)化為 4.65R 再現(xiàn)性的確定再現(xiàn)性用評(píng)價(jià)人平均值的極差R。求出標(biāo)準(zhǔn)差。=R/dR ：不同的評(píng)價(jià)人平均值的最大值與最小值之差。 測(cè)量系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)差= R/d測(cè)量系統(tǒng)的變差，或稱(chēng)量具雙性R&R：量具R&R=5.15 ,它表示正態(tài)分布 99%的范圍。 如果重復(fù)性比再現(xiàn)性大，原

13、因可能是：a.b.c.d.儀器需要；量具應(yīng)重新設(shè)計(jì)來(lái)提高剛度；夾緊和檢驗(yàn)點(diǎn)需要改進(jìn)；存在過(guò)大的零件內(nèi)變差。 如果再現(xiàn)性復(fù)大，那么可能的原因有：a.b.c.評(píng)價(jià)人夕需要更好的培訓(xùn)如何使用量具儀器和讀數(shù)；量具刻度盤(pán)上的刻度不清楚；需要某種夾具幫助評(píng)價(jià)人提高使用量具的一致性。 示例見(jiàn)手冊(cè) P55、56、57、58、59、60。 量具重復(fù)性和再現(xiàn)性（R&R）的可接收準(zhǔn)則是：a.b.低于 10%的誤差測(cè)量系統(tǒng)可接收；10%30%的誤差根據(jù)應(yīng)用的重要性，量具成本，維修的費(fèi)用等可能是可接收的；大于 30%的誤差測(cè)量系統(tǒng)需要改進(jìn)。進(jìn)行各種努力發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并改正。c.5. 線性線性的研究是采用線性擬合的方法。用偏倚

14、與不同基準(zhǔn)值擬合直線斜率乘以零件的過(guò)程變差6.計(jì)量型量具研究(小樣法)零件名稱(chēng)： GN-125 鎖緊螺母被測(cè)參數(shù)： 內(nèi)螺紋規(guī)格：M101.25量具的線性指數(shù)。量具名稱(chēng)：螺紋塞規(guī)日期：操作者：量具：03-車(chē)-001 6#量具類(lèi)型：7H備注：G：通；NG：不通。結(jié)論：本測(cè)量系統(tǒng)合格。分析人：4#、6#、11#、17#為預(yù)先設(shè)置的不合格零件。日期：A 評(píng)價(jià)人B 評(píng)價(jià)人數(shù)量12341GGGG2GGGG3GGGG4NGNGNGNG5GGGG6NGNGNGNG7GGGG8GGGG9GGGG10GGGG11NGNGNGNG12GGGG13GGGG14GGGG15GGGG16GGGG17NGNGNGNG18G

15、GGG19GGGG20GGGG7計(jì)量型量具研究(重復(fù)性與再現(xiàn)性分析法)量具重復(fù)性和再現(xiàn)性數(shù)據(jù)表評(píng)價(jià)人/試驗(yàn)次數(shù)零件平均值123456789101 A10.651.000.850.850.551.000.950.851.000.600.83220.601.000.800.950.451.000.950.801.000.700.825334均值0.6251.000.8250.900.501.000.950.8251.000.65Xa=0.82755極差0.050.000.050.100.100.000.000.050.000.10Ra=0.0456 B10.551.050.800.800.401.

16、000.950.751.000.550.785720.550.950.750.750.401.050.900.700.950.500.75839均值0.551.000.7750.7750.401.0250.9250.7250.9750.525Xb=0.767510極差0.000.100.050.050.000.050.050.050.050.05Rb=0.04511 C10.501.050.800.800.451.000.950.801.050.850.8251220.551.000.800.800.501.050.950.801.050.800.8313314均值0.5251.0250.80

17、0.800.4751.0250.950.801.050.825Xc=0.827515極差0.050.050.000.000.050.050.000.000.000.05Rc=0.03016零件均值（Xp）0.5671.0080.800.8250.4581.0170.9420.7831.0080.667X=0.8075 Rp=0.55917Ra=0.045+Rb=0.045+Rc=0.030/# 評(píng)價(jià)人數(shù)=3R=0.0418MaxX=0.8275MinX=0.7675=XDIFF0.0619R*D4=UCLR0.1320R*D3=LCLR0.00注：2 次試驗(yàn)時(shí) D4=3.27 3 次試驗(yàn)時(shí) D

18、4=2.58。7 次試驗(yàn)以?xún)?nèi) D3=0；UCLR 代表單個(gè) R 的極限。圈出那些超出極限的值。查明原因并糾正。同一評(píng)價(jià)人采用最初的儀器重復(fù)這些讀數(shù)或剔除這些值并由其余觀測(cè)值再次平均并計(jì)算 R 和極限值。量具重復(fù)性和再現(xiàn)性零件和名稱(chēng)：墊片面量具名稱(chēng)：厚度儀特性：厚度 量具：日期： 尺寸規(guī)格：0.6-1.0mm量具類(lèi)型：0.0-10.1執(zhí)行人：來(lái)自數(shù)據(jù)表：R=0.04XDIFF=0.06Rp=0.559測(cè)量系統(tǒng)分析%總變差（TV）重復(fù)性設(shè)備變差（EV）EV= R*K1% EV=100（EV/ TV）=100（0.18/0.94）=19.1%=0.04*4.56=0.18試驗(yàn)次數(shù)K1234.563.05再現(xiàn)性評(píng)價(jià)人（AV）AV= （XDIFF *K2）2（EV2/nr）=(0.06*2.70)2（0.182/10*2）%AV=100（AV/TV）=100（0.16/