09版ts16949實戰(zhàn)光盤五金及可參考msa

1、測量系統(tǒng)分析第一節(jié)通用測量系統(tǒng)指南在 SPC 中已涉及到測量系統(tǒng)的一些知識，測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量是過程控制的重要基礎(chǔ)。正確地選擇與運用測量系統(tǒng)，能保證較低的測量成本獲得高質(zhì)量的測量數(shù)據(jù)。一、幾個重要概念測量過程和測量值賦值給具體的事務(wù)的表示事物特性的過程叫做測量過程。測量值即測量數(shù)據(jù)，是該過程的輸出。量具任何用來獲得測量結(jié)果的裝置，經(jīng)常是指在車間使用的測量裝置，也包括通過不通過的測量裝置。測量系統(tǒng)用來測量的儀器、設(shè)備、4. 測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量、程序、操作以及操作的集合和過程。測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量，可以從以下幾個方面來描述：測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量是以穩(wěn)定條件下運行的測量系統(tǒng)的多次測量結(jié)果的統(tǒng)計特性來描述。測量數(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，但能反映被測特性微小變化的變差是有意義的，它反映了測量系統(tǒng)的靈敏度。二、測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性這里簡明測量系統(tǒng)必須具備的統(tǒng)計特性。1.統(tǒng)計穩(wěn)定性：測量系統(tǒng)必須處于統(tǒng)計控制中，這意味著變差只能由普通原因而不是特殊原因產(chǎn)生。測量系統(tǒng)的變異小于制造過程的變異。測量系統(tǒng)的變異小于公差帶。測量系統(tǒng)的增量（一般可理解為刻度值）應(yīng)小于制造過程的變差或設(shè)定限值（公差帶）兩者較小者，一般為 1/10。測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性可能隨被測的項目而變化，則測量系統(tǒng)的最大變

3、差必須小于過程變異或公差帶中較小者。2.3.4.5.三、標準在NIST。從，計量的最高標準保持在技術(shù)NIST 傳遞下來的標準，稱為一級標準。從第一級標準，再往下傳遞，稱為第二級標準。第一級標準和第二級標準經(jīng)常為私人公司所擁有，由公司的計量部門保持和使用。第二級標準再往下傳遞的下一級，稱為工作標準。工作標準通常用來校準生產(chǎn)過程的測量系統(tǒng)。工作標準經(jīng)常由生產(chǎn)保持和使用。應(yīng)用適當?shù)男食绦?，保證從最低一級標準可以一直溯源至 NIST。這稱之為可追溯性。一級標準私人公司、科研機構(gòu)二級標準（企業(yè)計量部門）工作標準（NIST）（生產(chǎn)）一個機構(gòu)沒有自己的計量部門時，可以選用機構(gòu)外的計量機構(gòu)，這種機構(gòu)稱為“校

4、準試驗室”。對于精度最重要的是測量系統(tǒng)，使用可溯源標準是保證系統(tǒng)精度的唯一方法?？伤菰礃藴实氖褂糜兄跍p少生產(chǎn)者和顧客在測量上不一致產(chǎn)生的。校準與檢定的區(qū)別四、1.通用指南評定前的兩個步驟 驗證該測量系統(tǒng)是否在測量正確的變量，如果不是，系統(tǒng)再精密，也是徒勞的。 確定該測量系統(tǒng)必須具備什么樣的統(tǒng)計特性才是可接收的。評定工作的兩個階段 第一階段：確定測量系統(tǒng)是否滿足需要。第一階段的兩個目的：a. 通過試驗確定系統(tǒng)是否具有所需要的統(tǒng)計特性；2.b. 通過試驗找出對系統(tǒng)有顯著影響的環(huán)境環(huán)境的要求。第二階段：通過試驗驗證系統(tǒng)能否持續(xù)地具備所需的統(tǒng)計特性。常見的量具的雙性（R&R）是本階段試驗的一種形式。

5、這些試驗通，以確定對使用常作為機構(gòu)正常校準程序進行。試驗程序應(yīng)文件化文件應(yīng)包括如下內(nèi)容：程序和計量程序的一部分日常工作3.a.b.示例；選擇待測項目和試驗程序應(yīng)用環(huán)境的規(guī)范。典型地，這些規(guī)是采用試驗統(tǒng)計設(shè)計的形式；c.d.如何收集、分析數(shù)據(jù)的詳細說明；關(guān)鍵術(shù)語和概念可操作的定義；校準檢定對象測量設(shè)備計量器具形式企業(yè)行為，無法律效應(yīng)依法進行，有法律效應(yīng)目的以評定數(shù)字誤差為主評定全部的計量特性符合法定要求適用范圍用于質(zhì)量管理用于社會計量監(jiān)督e. 如果程序需要使用特殊標準，例如從 NIST 得到的哪些標準，那么該試驗文件應(yīng)包括這些標準的、和使用說明。五、試驗程序的選擇和制定這里講的試驗是評定測量系統(tǒng)

6、統(tǒng)計特性的試驗。試驗的方法和程序是多種多樣的，依賴于測量系統(tǒng)的具體情況來選定。選定試驗評定方法，一般應(yīng)考慮有：1.2.采用哪一級的計量用標準？是否可溯源到？對于R&R 試驗，應(yīng)考慮使用“盲測”。盲測是指在實際測量環(huán)境下，操作者事先不知正在對該測量系統(tǒng)進行評定的情況下進試驗成本。試驗所需時間。量。3.4.5.對術(shù)語作出明確可操作的定義。如準確度、精確度、重復(fù)性、再現(xiàn)性等。兩個測量系統(tǒng)的比對試驗。第二階段試驗，應(yīng)每隔多長時間進行一次？6.7.第二節(jié)評定測量系統(tǒng)的程序一、引言1. 程序的涉及范圍本測量系統(tǒng)程序用于評定以下統(tǒng)計特性：重復(fù)性、再現(xiàn)性、偏倚、穩(wěn)定性及線性。這些程序有時通稱“量具 R&R”程

7、序。因為經(jīng)常用來評價再現(xiàn)性與重復(fù)性這兩項統(tǒng)計特性。測量系統(tǒng)的評價試驗還應(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）對系統(tǒng)變差2. 評價一個測量系統(tǒng)需要確定的三個基本問題：是否有足夠的分辨率？隨時間變化是否保持穩(wěn)定？統(tǒng)計性能在預(yù)期范圍內(nèi)是否一致，用于過程控制是否可接收？3. 測量系統(tǒng)變差的五種形式測量系統(tǒng)誤差可以反成五種類型：偏倚、重復(fù)性、再現(xiàn)性、穩(wěn)定性及線性。研究測量系統(tǒng)的目的之一是獲得測量系統(tǒng)與環(huán)境假互作用時，該系統(tǒng)有關(guān)測量變差量和類型的信息。應(yīng)用這種研究可提供：接收新測量設(shè)備的準則；一種測量設(shè)備與另一種的比較；評價懷疑有缺陷的量具的根據(jù)；維修前后測量設(shè)備的比較；計算過程變差

8、，以及生產(chǎn)過程的可接收水平；6）作出量具特性曲線（GPC）的必要信息。 偏倚（Bias）：測量觀察平均值與物體采用精密儀器測量的標準平均值之差值。偏倚常常被稱為“準確度”。見 MSA 手冊P16（圖 1）。 重復(fù)性（Repeatiblity）：同一個評價人，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數(shù)據(jù)的變差。見 MSA 手冊P17（圖 2）。 再現(xiàn)性（Reproducibility）：不同的評價人，采用相同的測量儀器測量同一零件的同一特性時數(shù)據(jù)均值的變差。見MSA 手冊P17（圖 3）。 穩(wěn)定性（Stablity）：又稱飄移，是測量系統(tǒng)在某持續(xù)時間內(nèi)測量同一基準或零件的單一特性時

9、獲得的測量值總變差。見 MSA 手冊P17（圖 4）。 線性（Linearity）：量具在預(yù)期工作范圍內(nèi)，偏倚的變化。見 MSA 手冊P18（圖 5）。二、測量系統(tǒng)分析測量系統(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型外，還要分析測量系統(tǒng)的分辨率。測量系統(tǒng)分析的前提是被測零件不受測量改變或破壞。1.測量系統(tǒng)的分辨率（Resolution）所謂測量系統(tǒng)的分辨率，是指測量系統(tǒng)檢出并如實指示被測特性微小變化的能力。見MSA 手冊P20（圖 6）。測量系統(tǒng)可接收的分辨率是：能夠測出過程的變差，包括特殊原因變差。建議的可視分辨率：測量儀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、于過程標準差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 個極差數(shù)值，或有 4 個極差數(shù)值，但超過 1/4 為 0 時，測量系統(tǒng)的分辨率是的，如 P21 圖 7 所示。在控制限內(nèi)，只有兩個極差數(shù)值 0，0.01，顯然這種極差控制圖是不能正確識別變差的特殊原因。穩(wěn)定性 區(qū)分兩種穩(wěn)定性a. 隨時間變化系統(tǒng)偏倚的總變差。2.b. 統(tǒng)計穩(wěn)定性，它包含重復(fù)性、偏倚、一般過程等?？梢酝ㄟ^控制圖方法來確定統(tǒng)計穩(wěn)定性。如果測量過程是統(tǒng)計控制的，那就確認該測量系統(tǒng)具有統(tǒng)計穩(wěn)定性。 研究測量系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法應(yīng)用控制圖技術(shù)來研究測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性。與過程研究不同，在研

11、究測量系統(tǒng)時，要使用標準或標準樣件。而且謹慎保持標準或標準樣件在良好條件下，不隨時間而帶來測量結(jié)果的偏倚。有關(guān)控制圖的技術(shù)和應(yīng)用，已在SPC 手冊作個介紹。在分析測量系統(tǒng)控制圖時，需要運用廣泛的有關(guān)測量系統(tǒng)的專業(yè)知識和經(jīng)驗，避免對測量系統(tǒng)采取不適當?shù)拇胧?，反而會增加變差。偏倚用以下方法測量偏倚：3.在精密測量設(shè)備獲得被測樣件或標準器件的基準值。使用被研究的測量系統(tǒng)測量該樣件或標準器件，次數(shù)10，求均值。偏倚=觀測平均值基準值。偏倚占過程變差百分比=偏倚/過程變差100%。見P26、P27 頁示例。注：過程變差=6極差容差：與標準的允許偏差，即變差在公稱值附近的允許范圍。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)性標準差（亦稱儀器變差）為：=R/d如果用正態(tài)分布的 99%的點來表示重復(fù)性誤差，則可按下式計算：5.15(R/d )假如試驗次數(shù)為 2 時,d =1.128，則上式可以簡化為 4.65R 再現(xiàn)性的確定再現(xiàn)性用評價人平均值的極差R。求出標準差。=R/dR ：不同的評價人平均值的最大值與最小值之差。 測量系統(tǒng)標準差= R/d測量系統(tǒng)的變差，或稱量具雙性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)計來提高剛度；夾緊和檢驗點需要改進；存在過大的零件內(nèi)變差。 如果再現(xiàn)性復(fù)大，那么可能的原因有：a.b.c.評價人夕需要更好的培訓(xùn)如何使用量具儀器和讀數(shù)；量具刻度盤上的刻度不清楚；需要某種夾具幫助評價人提高使用量具的一致性。 示例見手冊 P55、56、57、58、59、60。 量具重復(fù)性和再現(xiàn)性（R&R）的可接收準則是：a.b.低于 10%的誤差測量系統(tǒng)可接收；10%30%的誤差根據(jù)應(yīng)用的重要性，量具成本，維修的費用等可能是可接收的；大于 30%的誤差測量系統(tǒng)需要改進。進行各種努力發(fā)現(xiàn)問題并改正。c.5. 線性線性的研究是采用線性擬合的方法。用偏倚

14、與不同基準值擬合直線斜率乘以零件的過程變差6.計量型量具研究(小樣法)零件名稱： GN-125 鎖緊螺母被測參數(shù)： 內(nèi)螺紋規(guī)格：M101.25量具的線性指數(shù)。量具名稱：螺紋塞規(guī)日期：操作者：量具：03-車-001 6#量具類型：7H備注：G：通；NG：不通。結(jié)論：本測量系統(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 評價人B 評價人數(shù)量12341GGGG2GGGG3GGGG4NGNGNGNG5GGGG6NGNGNGNG7GGGG8GGGG9GGGG10GGGG11NGNGNGNG12GGGG13GGGG14GGGG15GGGG16GGGG17NGNGNGNG18G

15、GGG19GGGG20GGGG7計量型量具研究(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)表評價人/試驗次數(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/# 評價人數(shù)=3R=0.0418MaxX=0.8275MinX=0.7675=XDIFF0.0619R*D4=UCLR0.1320R*D3=LCLR0.00注：2 次試驗時 D4=3.27 3 次試驗時 D

18、4=2.58。7 次試驗以內(nèi) D3=0；UCLR 代表單個 R 的極限。圈出那些超出極限的值。查明原因并糾正。同一評價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值再次平均并計算 R 和極限值。量具重復(fù)性和再現(xiàn)性零件和名稱：墊片面量具名稱：厚度儀特性：厚度 量具：日期： 尺寸規(guī)格：0.6-1.0mm量具類型：0.0-10.1執(zhí)行人：來自數(shù)據(jù)表：R=0.04XDIFF=0.06Rp=0.559測量系統(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試驗次數(shù)K1234.563.05再現(xiàn)性評價人（AV）AV= （XDIFF *K2）2（EV2/nr）=(0.06*2.70)2（0.182/10*2）%AV=100（AV/TV）=100（0.16/