MSA測量系統(tǒng)分析- 課件

MSA測量系統(tǒng)分析MSA測量系統(tǒng)分析1內(nèi)容：為什么要進(jìn)行MSA？Why？；什么是MSA？

What？；什么時候進(jìn)行MSA？When？；如何進(jìn)行MSA？How？；目的：理解進(jìn)行過程能力分析的重要性；掌握量測系統(tǒng)評估指數(shù);掌握如何評估量測系統(tǒng)的分辨率內(nèi)容：目的：2為什么要進(jìn)行MSA？我（你）的測量數(shù)據(jù)是可靠的嗎？測量系統(tǒng)有足夠的分辨力嗎？兩年內(nèi)量具的結(jié)果能否保持一致？為什么不同的測量人員得到的結(jié)果不同，我應(yīng)該相信誰？量具測量重復(fù)測量時結(jié)果也不盡相同，應(yīng)該如何取值？……為什么要進(jìn)行MSA？我（你）的測量數(shù)據(jù)是可靠的嗎？3為什么要進(jìn)行MSA？為什么要進(jìn)行MSA？4為什么要進(jìn)行MSA？因此我們需要： 通過一系列的科學(xué)方法——確保具有合適分辨力和小的測量系統(tǒng)誤差的測量系統(tǒng)。為什么要進(jìn)行MSA？因此我們需要：5為什么要進(jìn)行MSA？MSA系統(tǒng)可以讓你獲得什么？接受新測量設(shè)備的準(zhǔn)則；一種測量設(shè)備與另一種測量設(shè)備的比較；評價懷疑有缺陷的量具的依據(jù)；維修前后測量設(shè)備的比較；計算過程變差所需的方法，以及生產(chǎn)過程的可接受性水平；想知道什么是MSA了吧？為什么要進(jìn)行MSA？MSA系統(tǒng)可以讓你獲得什么？6什么是MSA？測量系統(tǒng)：指被測試特性賦值的操作、程序、量具、設(shè)備、軟件以及操作人員的集合，是用來獲得測量結(jié)果的整個過程。量具：指任何用來獲得測量結(jié)果的裝置；包括用來測量合格/不合格的裝置。測量系統(tǒng)的分辨率：測量系統(tǒng)檢出并如實指示被測特性中極小變化的能力（也稱為分辨力）。什么是MSA？測量系統(tǒng)：指被測試特性賦值的操作、程序、量具、7什么是MSA？影響測量系統(tǒng)的因素:量具(Gage)人(People)測量技術(shù)(MeasurementTechnique)測量程序(MeasurementProcedure)軟件(Software)環(huán)境(Environment)其它因素(OtherFactors)什么是MSA？影響測量系統(tǒng)的因素:8什么是MSA？測量系統(tǒng)的分辨率的意義：如果測量系統(tǒng)沒有足夠的分辨率，它不能識別過程變差以及定量表示單個零件的特性值；不適合的分辨率可以通過極差圖方便地顯示出來。請看下頁的極差圖什么是MSA？測量系統(tǒng)的分辨率的意義：9什么是MSA？如何判斷測量系統(tǒng)的分辨率是否足夠？極差圖什么是MSA？如何判斷測量系統(tǒng)的分辨率是否足夠？極差圖10什么是MSA？如何判斷測量系統(tǒng)的分辨力是否足夠？判斷準(zhǔn)則：

當(dāng)極差圖顯示可能只有一、二或三個極差值在控制限值內(nèi)時，或可能4個極差值在控制限值內(nèi)且超過四分之一以上的極差為零時，都反映了測量系統(tǒng)沒有足夠的分辨率/力。

建議：

可視分辨率最多是總過程的6σ（標(biāo)準(zhǔn)偏差）的十分之一（而不是公差范圍的十分之一）。什么是MSA？如何判斷測量系統(tǒng)的分辨力是否足夠？11什么是MSA？測量系統(tǒng)變差的分布特征：反映測量值相對于標(biāo)準(zhǔn)值的位置：偏倚(Bias)穩(wěn)定性(Stability)線性(Linearity)反映測量值的分散程度—方差，也即R&R：重復(fù)性(Repeatability)再現(xiàn)性(Reproducibility)零件間變差什么是MSA？測量系統(tǒng)變差的分布特征：12什么是MSA？偏倚：測量結(jié)果的觀測平均值與基準(zhǔn)值的差值（也叫準(zhǔn)確度）；什么是MSA？偏倚：測量結(jié)果的觀測平均值與基準(zhǔn)值的差值（也叫13什么是MSA？偏倚較大，可能的原因：標(biāo)準(zhǔn)或基準(zhǔn)值誤差；檢驗校準(zhǔn)程序儀器磨損；維護或修理制造的儀器尺寸不對；儀器測量了錯誤的特性；儀器校準(zhǔn)不當(dāng)；復(fù)查校準(zhǔn)方法評價人員使用儀器不當(dāng)；復(fù)查檢驗說明書儀器修正計算不正確什么是MSA？偏倚較大，可能的原因：14什么是MSA？穩(wěn)定性：測量系統(tǒng)在某持續(xù)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值總變差；（或稱飄移）什么是MSA？穩(wěn)定性：測量系統(tǒng)在某持續(xù)時間內(nèi)測量同一基準(zhǔn)或零15什么是MSA？可利用平均值—極差控制圖來研究穩(wěn)定性什么是MSA？可利用平均值—極差控制圖來研究穩(wěn)定性16什么是MSA？可利用平均值—極差控制圖來研究穩(wěn)定性平均值失控表示：系統(tǒng)不再正確地測量（偏倚已經(jīng)改變） 可能的原因：需要校準(zhǔn)等極差圖失控表示：不穩(wěn)定的重復(fù)性 可能的原因：部件松動、氣路堵塞、電壓變化等什么是MSA？可利用平均值—極差控制圖來研究穩(wěn)定性17什么是MSA？線性：量具預(yù)期的工作量程內(nèi)，偏倚值的差值。量程較低部分量程較高部分什么是MSA？線性：量具預(yù)期的工作量程內(nèi)，偏倚值的差值。量程18什么是MSA？線性圖其中：x:基準(zhǔn)值 y:偏倚y=a+bx，b：斜率什么是MSA？線性圖其中：x:基準(zhǔn)值 y:偏倚y=19什么是MSA？線性的表達(dá)方式：什么是MSA？線性的表達(dá)方式：20什么是MSA？線性的表達(dá)方式：線性回歸直線的擬合優(yōu)度（R2）用來推斷偏倚與基準(zhǔn)值之間的線性關(guān)系.線性=|斜率|×（過程變差）%線性=100[線性/過程變差]擬合優(yōu)度（R2）用來推斷偏倚與基準(zhǔn)值之間的線性關(guān)系,其取值范圍為[0,1],越接近于1表示線性關(guān)系越強。注意:線性是由最佳擬合直線的斜率而不是擬合優(yōu)度的值確定的，一般地，斜率越低，量具線性越好。什么是MSA？線性的表達(dá)方式：21什么是MSA？測量系統(tǒng)非線性的可能原因：在工作范圍上限和下限內(nèi)儀器沒有正確校準(zhǔn)；最小或最大值校準(zhǔn)量具的誤差；磨損的儀器；儀器固有的設(shè)計特性； ……什么是MSA？測量系統(tǒng)非線性的可能原因：22什么是MSA？重復(fù)性：由一個評價人，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值的變差。

主要反映：量具變異。什么是MSA？重復(fù)性：由一個評價人，采用同一種測量儀器，多次23什么是MSA？重復(fù)性的計算公式：什么是MSA？重復(fù)性的計算公式：24什么是MSA？產(chǎn)生重復(fù)性的一般原因：儀器自身；零件在儀器中位置變化。什么是MSA？產(chǎn)生重復(fù)性的一般原因：25什么是MSA？極差控制圖 分析重復(fù)性如果所有極差都受控，則儀器變差和測量過程在研究期間是一致的；如果一名評價人失控，那么他的方法與其他人不同；如果所有評價人都失控，則必須改進(jìn)測量技術(shù)；什么是MSA？極差控制圖26什么是MSA？再現(xiàn)性：由不同的評價人，采用同一個的測量儀器，測量同一零件的同一特性時測量平均值的變差。

主要反映:人的變異什么是MSA？再現(xiàn)性：由不同的評價人，采用同一個的測量儀器，27什么是MSA？再現(xiàn)性的表達(dá)方式：再現(xiàn)性的標(biāo)準(zhǔn)偏差：σo=Ro/d2(Ro為評價人最大平均值減去最小平均值)。再現(xiàn)性AV=5.15Ro/d2。(d2的值取決于評價人的人數(shù)m和參與計算的極差的個數(shù)g=1,可從附表一中查得)由于量具變差影響了該估計值，必須通過減去重復(fù)性部分來調(diào)整。調(diào)整后的再現(xiàn)性的標(biāo)準(zhǔn)偏差：σo=AV/5.15什么是MSA？再現(xiàn)性的表達(dá)方式：28什么是MSA？再現(xiàn)性研究：均值控制圖（評價人對每個零件的平均值繪制而成）如果只有30%或少于一半的平均值在限值外，則測量系統(tǒng)不足以檢測出零件間變差。注意：控制限以重復(fù)性誤差為基礎(chǔ)而不是零件間變差。什么是MSA？再現(xiàn)性研究：如果只有30%或少于一半的平均值在29什么是MSA？重復(fù)性與再現(xiàn)性之間比較：如果重復(fù)性＞再現(xiàn)性：儀器需要維護；量具應(yīng)重新設(shè)計來提高剛度；夾緊和檢驗點需要改進(jìn)；存在過大的零件內(nèi)變差；如果再現(xiàn)性＞重復(fù)性：評價人需要更好的培訓(xùn)如何使用量具和讀數(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實用量具的一致性什么是MSA？重復(fù)性與再現(xiàn)性之間比較：30零件間變差：由同一或不同的評價人，采用同一個的測量儀器，測量不同零件的同一特性時零件測量平均值的變差。零件間標(biāo)準(zhǔn)偏差：σp=Rp/d2（Rp為樣品平均值極差）。零件間變差：PV=5.15Rp/d2。(d2取值取決于量具研究使用的零件數(shù)m和參與計算的極差個數(shù)g=1，可從附表一中查得)。什么是MSA？零件間變差：由同一或不同的評價人，采用同一個的測量儀器，測量31什么是MSA？好的測量系統(tǒng)應(yīng)該具備：統(tǒng)計穩(wěn)定性：只有正常原因沒有異常原因測量系統(tǒng)的變差<過程的變差測量的分辨率<=1/10*[5.15*過程變差]線性較好保證測量結(jié)果的一致性;什么是MSA？好的測量系統(tǒng)應(yīng)該具備：32什么是MSA?測量系統(tǒng)R&R計算公式什么是MSA?測量系統(tǒng)R&R計算公式33測量系統(tǒng)重復(fù)性和再現(xiàn)性占總過程變差的百分比（%R&R）的可接受性準(zhǔn)則：低于10%—測量系統(tǒng)可接受；10%至30%—根據(jù)應(yīng)用的重要性、量具成本和維修的費用等可能是可接受的；大于30%—測量系統(tǒng)需要改進(jìn)。測量系統(tǒng)R&R的接受準(zhǔn)則測量系統(tǒng)重復(fù)性和再現(xiàn)性占總過程變差的百分比（%R&R）的可接34什么時候進(jìn)行MSA？傳統(tǒng)上:根據(jù)經(jīng)驗制造商建議無科學(xué)的方法太短資源浪費不必要的活動太長采取不正確的測量系統(tǒng)的危險度增大什么時候進(jìn)行MSA？傳統(tǒng)上:35什么時候進(jìn)行MSA？測量系統(tǒng)研究準(zhǔn)備計劃要使用的方法；確定評價人的數(shù)量、樣品數(shù)量及重復(fù)讀數(shù)次數(shù)；從日常操作該儀器的人中挑選評價人；樣品必須從過程中隨機選取并代表整個工作范圍；儀器的分辨率應(yīng)允許至少讀取特性的預(yù)期過程變差的十分之一；確保測量方法（即評價人和儀器）在按照規(guī)定的測量步驟測量特征尺寸。什么時候進(jìn)行MSA？測量系統(tǒng)研究準(zhǔn)備36什么時候進(jìn)行MSA？測量系統(tǒng)研究的注意事項測量必須按照隨機順序進(jìn)行；不應(yīng)讓評價人知道正在檢查零件的編號；測量讀數(shù)應(yīng)估計到可得到的最接近的數(shù)字；研究工作應(yīng)由知其重要性且仔細(xì)認(rèn)真的人員進(jìn)行；每一位評價人在整個研究過程中應(yīng)采用相同的測量方法。什么時候進(jìn)行MSA？測量系統(tǒng)研究的注意事項37如何進(jìn)行MSA？偏倚或線性：獨立樣本法圖表法——平均值標(biāo)準(zhǔn)差控制圖穩(wěn)定性：平均值極差或平均值標(biāo)準(zhǔn)差控制圖如何進(jìn)行MSA？偏倚或線性：38如何進(jìn)行MSA？重復(fù)性與再現(xiàn)性極差法；測量變異近似值；只提供總體情形；平均值極差控制圖法；把變異分為重復(fù)性和再現(xiàn)性；方差分析法；把變差分為四類：零件、評價人、零件與評價人的交互作用、量具重復(fù)性誤差。如何進(jìn)行MSA？重復(fù)性與再現(xiàn)性39GageR&R研究極差法（2名評價人，5個零件）GageR&R研究極差法（2名評價人，5個零件）40平均值極差控制圖法平均值極差控制圖法41平均值極差控制圖法平均值極差控制圖法42GageR&R研究方差分析法（ANOVA）GageR&R研究方差分析法（ANOVA）43GageR&R研究方差分析法（ANOVA）GageR&R研究方差分析法（ANOVA）44M

S

A

流程

圖M

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流程

圖45GageR&R示例研究試驗步驟：取包含5個零件的一個樣本，代表過程變差的實際或預(yù)期范圍；指定評價人A、B，并按1至5給零件編號，使評價人不能看到這些數(shù)字；如果校準(zhǔn)是正常程序中的一部分，則對量具進(jìn)行校準(zhǔn)；讓評價人A以隨機的順序測量5個零件，并讓另一個觀測人記錄結(jié)果。讓評價人B以同樣的方法測量5個零件；使用不同的隨機測量順序重復(fù)上述操作過程3次；GageR&R示例研究試驗步驟：46GageR&R示例研究數(shù)據(jù)收集GageR&R示例研究數(shù)據(jù)收集47GageR&R示例研究測量系統(tǒng)R&R的初步判定GageR&R示例研究測量系統(tǒng)R&R的初步判定48GageR&R示例研究將每個評價人/零件組合的均值畫在均值圖中,均值圖的控制限由下式計算:GageR&R示例研究將每個評價人/零件組合的均值畫在均值49GageR&R示例研究將每個評價人/零件組合的極差畫在極差圖中,極差圖的控制限由下式計算:GageR&R示例研究將每個評價人/零件組合的極差畫在極差50GageR&R示例究重復(fù)性和再現(xiàn)性的計算:重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差（量具標(biāo)準(zhǔn)偏差）：重復(fù)性：GageR&R示例究重復(fù)性和再現(xiàn)性的計算:51GageR&R示例研究重復(fù)性和再現(xiàn)性的計算:GageR&R示例研究重復(fù)性和再現(xiàn)性的計算:52零件間變差計算:GageR&R示例研究零件間變差計算:GageR&R示例研究53測量系統(tǒng)R&R計算和分析GageR&R示例研究測量系統(tǒng)R&R計算和分析GageR&R示例研究54測量系統(tǒng)R&R計算和分析GageR&R示例研究測量系統(tǒng)R&R計算和分析GageR&R示例研究55研究結(jié)果表明：研究顯示測量系統(tǒng)的%R&R為50.7%，不符合測量要求；測量系統(tǒng)的重復(fù)性為測量系統(tǒng)%R&R不合格的主要原因；GageR&R示例研究研究結(jié)果表明：GageR&R示例研究56Gage

R&R

示

例

研

究分析報表Gage

R&R

示

例

研

究分析報表57附錄：d2*取值表附錄：d2*取值表58自動測量設(shè)備的GageR&R研究EV反映系統(tǒng)內(nèi)偏差；AV反映系統(tǒng)間偏差；對自動測量設(shè)備，測量過程與人員的技術(shù)無關(guān)，不必分析AV；多臺自動測量設(shè)備，AV反映測定設(shè)備之間的偏差。自動測量設(shè)備的GageR&R研究EV反映系統(tǒng)內(nèi)偏差；AV反59自動測量設(shè)備的GageR&R研究1個評價人，10個零件，測量每個零件2—10次計算步驟：1）計算每個零件的標(biāo)準(zhǔn)方差；2）計算平均的標(biāo)準(zhǔn)方差sBar；3）估計過程偏差（sBar/c4)；4)%P/T=(6*sBar/c4)/(USL-LSL)*100；自動測量設(shè)備的GageR&R研究1個評價人，10個零件，測60MSA與SPC的關(guān)系保證獲得正確分析結(jié)果的兩個基本點；MSA以SPC理論為基礎(chǔ)；MSA為SPC的應(yīng)用提供保證。MSA與SPC的關(guān)系保證獲得正確分析結(jié)果的兩個基本點；61機器能力指數(shù)確定機器能力是否滿足產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求；消除設(shè)備隱患；保證機器正常運轉(zhuǎn)；Cm(Cmk)≥1.67機器能力指數(shù)確定機器能力是否滿足產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求；Cm62提高機器能力指數(shù)途徑減少數(shù)據(jù)的分散性，即降低S;減小數(shù)據(jù)的偏移程度，即減小k；增加規(guī)格寬度，即提高T=USL-LSL提高機器能力指數(shù)途徑減少數(shù)據(jù)的分散性，即降低S;63計數(shù)型MSA計數(shù)型測量系統(tǒng)分析的作用:

由于計數(shù)型缺點的判定容易受人為因素的影響,因此,計數(shù)值測量系統(tǒng)的分析主要在于評估一個檢驗員本身的一致性(重復(fù)檢驗一個產(chǎn)品判定是否一致);不同檢驗員之間的一致性(不同檢驗員檢驗同一產(chǎn)品判定是否一致),檢驗員的正確性(檢驗員判定正確的程度).計數(shù)型MSA計數(shù)型測量系統(tǒng)分析的作用:64計數(shù)型MSA計數(shù)型測量系統(tǒng)分析程序:

(1)計劃目的.--評估檢驗員本身判定的一致程度是否充分;--評估不同檢驗員之間判定的一致程度是否充分;--評估檢驗員判定的正確程度如何.(2)計劃內(nèi)容--組成專案小組;--各過程檢驗站選定檢驗專家2人,協(xié)助選擇良品及不良品供評估用;--各過程檢驗站制作數(shù)個標(biāo)準(zhǔn)樣品(個數(shù)30個),其中良品/不良品各半,不良品的現(xiàn)象不要太明顯(限度樣品),若樣品的檢驗位置有兩個以上,則在每個樣品上標(biāo)記同一檢驗位置.計數(shù)型MSA計數(shù)型測量系統(tǒng)分析程序:65計數(shù)型測量系統(tǒng)分析程序:--將樣品編號并依其編號記錄良品或不良品;(3)計劃實施--若有使用儀器,開始評估之前先將儀器設(shè)備校正好;--識別被評估的檢驗員,每次評估可選三位檢驗員,各檢驗2次;--隨機檢驗被評估的檢驗產(chǎn)品.--檢驗進(jìn)行中不要相互參考檢驗結(jié)果,也不得參考前一次的結(jié)果;--檢驗完成后,由評估小組依記錄表將結(jié)果記錄于計數(shù)值測量系統(tǒng)表,當(dāng)檢驗員判定正確時,合格判合格,不合格判不合格,記錄“1”,當(dāng)檢驗員判斷不正確時,合格判不合格,不合格判合格,記錄為“0”.--記錄A,B,C檢驗員各自的差異,若同一樣品每次判定都相同,即兩次都是“1”或“0”,則記錄為“1”.若同一樣品兩次判定不相同,則記錄“0”計數(shù)型MSA計數(shù)型測量系統(tǒng)分析程序:計數(shù)型MSA66計數(shù)型MSA(4)計算統(tǒng)計量--依量測系統(tǒng)計數(shù)值計算表指示計算之.PA=A/60:檢驗員A判定正確的比率;PB=B/60:檢驗員B判定正確的比率;PC=C/60:檢驗員C判定正確的比率.PAD=AD/30:檢驗員A判定一致的比率;PBD=BD/30:檢驗員B判定一致的比率;PCD=CD/30:檢驗員C判定一致的比率.(5)判定正確的比率超過80%代表該檢驗員合格,代表該檢驗員不合格.(6)判定一致的比率超過80%代表該檢驗員合格,代表該檢驗員不合格.計數(shù)型MSA(4)計算統(tǒng)計量67計數(shù)型MSA計數(shù)型MSA68計數(shù)型MSA(6)結(jié)果判定計數(shù)型MSA(6)結(jié)果判定69MSA測量系統(tǒng)分析MSA測量系統(tǒng)分析70內(nèi)容：為什么要進(jìn)行MSA？Why？；什么是MSA？

What？；什么時候進(jìn)行MSA？When？；如何進(jìn)行MSA？How？；目的：理解進(jìn)行過程能力分析的重要性；掌握量測系統(tǒng)評估指數(shù);掌握如何評估量測系統(tǒng)的分辨率內(nèi)容：目的：71為什么要進(jìn)行MSA？我（你）的測量數(shù)據(jù)是可靠的嗎？測量系統(tǒng)有足夠的分辨力嗎？兩年內(nèi)量具的結(jié)果能否保持一致？為什么不同的測量人員得到的結(jié)果不同，我應(yīng)該相信誰？量具測量重復(fù)測量時結(jié)果也不盡相同，應(yīng)該如何取值？……為什么要進(jìn)行MSA？我（你）的測量數(shù)據(jù)是可靠的嗎？72為什么要進(jìn)行MSA？為什么要進(jìn)行MSA？73為什么要進(jìn)行MSA？因此我們需要： 通過一系列的科學(xué)方法——確保具有合適分辨力和小的測量系統(tǒng)誤差的測量系統(tǒng)。為什么要進(jìn)行MSA？因此我們需要：74為什么要進(jìn)行MSA？MSA系統(tǒng)可以讓你獲得什么？接受新測量設(shè)備的準(zhǔn)則；一種測量設(shè)備與另一種測量設(shè)備的比較；評價懷疑有缺陷的量具的依據(jù)；維修前后測量設(shè)備的比較；計算過程變差所需的方法，以及生產(chǎn)過程的可接受性水平；想知道什么是MSA了吧？為什么要進(jìn)行MSA？MSA系統(tǒng)可以讓你獲得什么？75什么是MSA？測量系統(tǒng)：指被測試特性賦值的操作、程序、量具、設(shè)備、軟件以及操作人員的集合，是用來獲得測量結(jié)果的整個過程。量具：指任何用來獲得測量結(jié)果的裝置；包括用來測量合格/不合格的裝置。測量系統(tǒng)的分辨率：測量系統(tǒng)檢出并如實指示被測特性中極小變化的能力（也稱為分辨力）。什么是MSA？測量系統(tǒng)：指被測試特性賦值的操作、程序、量具、76什么是MSA？影響測量系統(tǒng)的因素:量具(Gage)人(People)測量技術(shù)(MeasurementTechnique)測量程序(MeasurementProcedure)軟件(Software)環(huán)境(Environment)其它因素(OtherFactors)什么是MSA？影響測量系統(tǒng)的因素:77什么是MSA？測量系統(tǒng)的分辨率的意義：如果測量系統(tǒng)沒有足夠的分辨率，它不能識別過程變差以及定量表示單個零件的特性值；不適合的分辨率可以通過極差圖方便地顯示出來。請看下頁的極差圖什么是MSA？測量系統(tǒng)的分辨率的意義：78什么是MSA？如何判斷測量系統(tǒng)的分辨率是否足夠？極差圖什么是MSA？如何判斷測量系統(tǒng)的分辨率是否足夠？極差圖79什么是MSA？如何判斷測量系統(tǒng)的分辨力是否足夠？判斷準(zhǔn)則：

當(dāng)極差圖顯示可能只有一、二或三個極差值在控制限值內(nèi)時，或可能4個極差值在控制限值內(nèi)且超過四分之一以上的極差為零時，都反映了測量系統(tǒng)沒有足夠的分辨率/力。

建議：

可視分辨率最多是總過程的6σ（標(biāo)準(zhǔn)偏差）的十分之一（而不是公差范圍的十分之一）。什么是MSA？如何判斷測量系統(tǒng)的分辨力是否足夠？80什么是MSA？測量系統(tǒng)變差的分布特征：反映測量值相對于標(biāo)準(zhǔn)值的位置：偏倚(Bias)穩(wěn)定性(Stability)線性(Linearity)反映測量值的分散程度—方差，也即R&R：重復(fù)性(Repeatability)再現(xiàn)性(Reproducibility)零件間變差什么是MSA？測量系統(tǒng)變差的分布特征：81什么是MSA？偏倚：測量結(jié)果的觀測平均值與基準(zhǔn)值的差值（也叫準(zhǔn)確度）；什么是MSA？偏倚：測量結(jié)果的觀測平均值與基準(zhǔn)值的差值（也叫82什么是MSA？偏倚較大，可能的原因：標(biāo)準(zhǔn)或基準(zhǔn)值誤差；檢驗校準(zhǔn)程序儀器磨損；維護或修理制造的儀器尺寸不對；儀器測量了錯誤的特性；儀器校準(zhǔn)不當(dāng)；復(fù)查校準(zhǔn)方法評價人員使用儀器不當(dāng)；復(fù)查檢驗說明書儀器修正計算不正確什么是MSA？偏倚較大，可能的原因：83什么是MSA？穩(wěn)定性：測量系統(tǒng)在某持續(xù)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值總變差；（或稱飄移）什么是MSA？穩(wěn)定性：測量系統(tǒng)在某持續(xù)時間內(nèi)測量同一基準(zhǔn)或零84什么是MSA？可利用平均值—極差控制圖來研究穩(wěn)定性什么是MSA？可利用平均值—極差控制圖來研究穩(wěn)定性85什么是MSA？可利用平均值—極差控制圖來研究穩(wěn)定性平均值失控表示：系統(tǒng)不再正確地測量（偏倚已經(jīng)改變） 可能的原因：需要校準(zhǔn)等極差圖失控表示：不穩(wěn)定的重復(fù)性 可能的原因：部件松動、氣路堵塞、電壓變化等什么是MSA？可利用平均值—極差控制圖來研究穩(wěn)定性86什么是MSA？線性：量具預(yù)期的工作量程內(nèi)，偏倚值的差值。量程較低部分量程較高部分什么是MSA？線性：量具預(yù)期的工作量程內(nèi)，偏倚值的差值。量程87什么是MSA？線性圖其中：x:基準(zhǔn)值 y:偏倚y=a+bx，b：斜率什么是MSA？線性圖其中：x:基準(zhǔn)值 y:偏倚y=88什么是MSA？線性的表達(dá)方式：什么是MSA？線性的表達(dá)方式：89什么是MSA？線性的表達(dá)方式：線性回歸直線的擬合優(yōu)度（R2）用來推斷偏倚與基準(zhǔn)值之間的線性關(guān)系.線性=|斜率|×（過程變差）%線性=100[線性/過程變差]擬合優(yōu)度（R2）用來推斷偏倚與基準(zhǔn)值之間的線性關(guān)系,其取值范圍為[0,1],越接近于1表示線性關(guān)系越強。注意:線性是由最佳擬合直線的斜率而不是擬合優(yōu)度的值確定的，一般地，斜率越低，量具線性越好。什么是MSA？線性的表達(dá)方式：90什么是MSA？測量系統(tǒng)非線性的可能原因：在工作范圍上限和下限內(nèi)儀器沒有正確校準(zhǔn)；最小或最大值校準(zhǔn)量具的誤差；磨損的儀器；儀器固有的設(shè)計特性； ……什么是MSA？測量系統(tǒng)非線性的可能原因：91什么是MSA？重復(fù)性：由一個評價人，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值的變差。

主要反映：量具變異。什么是MSA？重復(fù)性：由一個評價人，采用同一種測量儀器，多次92什么是MSA？重復(fù)性的計算公式：什么是MSA？重復(fù)性的計算公式：93什么是MSA？產(chǎn)生重復(fù)性的一般原因：儀器自身；零件在儀器中位置變化。什么是MSA？產(chǎn)生重復(fù)性的一般原因：94什么是MSA？極差控制圖 分析重復(fù)性如果所有極差都受控，則儀器變差和測量過程在研究期間是一致的；如果一名評價人失控，那么他的方法與其他人不同；如果所有評價人都失控，則必須改進(jìn)測量技術(shù)；什么是MSA？極差控制圖95什么是MSA？再現(xiàn)性：由不同的評價人，采用同一個的測量儀器，測量同一零件的同一特性時測量平均值的變差。

主要反映:人的變異什么是MSA？再現(xiàn)性：由不同的評價人，采用同一個的測量儀器，96什么是MSA？再現(xiàn)性的表達(dá)方式：再現(xiàn)性的標(biāo)準(zhǔn)偏差：σo=Ro/d2(Ro為評價人最大平均值減去最小平均值)。再現(xiàn)性AV=5.15Ro/d2。(d2的值取決于評價人的人數(shù)m和參與計算的極差的個數(shù)g=1,可從附表一中查得)由于量具變差影響了該估計值，必須通過減去重復(fù)性部分來調(diào)整。調(diào)整后的再現(xiàn)性的標(biāo)準(zhǔn)偏差：σo=AV/5.15什么是MSA？再現(xiàn)性的表達(dá)方式：97什么是MSA？再現(xiàn)性研究：均值控制圖（評價人對每個零件的平均值繪制而成）如果只有30%或少于一半的平均值在限值外，則測量系統(tǒng)不足以檢測出零件間變差。注意：控制限以重復(fù)性誤差為基礎(chǔ)而不是零件間變差。什么是MSA？再現(xiàn)性研究：如果只有30%或少于一半的平均值在98什么是MSA？重復(fù)性與再現(xiàn)性之間比較：如果重復(fù)性＞再現(xiàn)性：儀器需要維護；量具應(yīng)重新設(shè)計來提高剛度；夾緊和檢驗點需要改進(jìn)；存在過大的零件內(nèi)變差；如果再現(xiàn)性＞重復(fù)性：評價人需要更好的培訓(xùn)如何使用量具和讀數(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實用量具的一致性什么是MSA？重復(fù)性與再現(xiàn)性之間比較：99零件間變差：由同一或不同的評價人，采用同一個的測量儀器，測量不同零件的同一特性時零件測量平均值的變差。零件間標(biāo)準(zhǔn)偏差：σp=Rp/d2（Rp為樣品平均值極差）。零件間變差：PV=5.15Rp/d2。(d2取值取決于量具研究使用的零件數(shù)m和參與計算的極差個數(shù)g=1，可從附表一中查得)。什么是MSA？零件間變差：由同一或不同的評價人，采用同一個的測量儀器，測量100什么是MSA？好的測量系統(tǒng)應(yīng)該具備：統(tǒng)計穩(wěn)定性：只有正常原因沒有異常原因測量系統(tǒng)的變差<過程的變差測量的分辨率<=1/10*[5.15*過程變差]線性較好保證測量結(jié)果的一致性;什么是MSA？好的測量系統(tǒng)應(yīng)該具備：101什么是MSA?測量系統(tǒng)R&R計算公式什么是MSA?測量系統(tǒng)R&R計算公式102測量系統(tǒng)重復(fù)性和再現(xiàn)性占總過程變差的百分比（%R&R）的可接受性準(zhǔn)則：低于10%—測量系統(tǒng)可接受；10%至30%—根據(jù)應(yīng)用的重要性、量具成本和維修的費用等可能是可接受的；大于30%—測量系統(tǒng)需要改進(jìn)。測量系統(tǒng)R&R的接受準(zhǔn)則測量系統(tǒng)重復(fù)性和再現(xiàn)性占總過程變差的百分比（%R&R）的可接103什么時候進(jìn)行MSA？傳統(tǒng)上:根據(jù)經(jīng)驗制造商建議無科學(xué)的方法太短資源浪費不必要的活動太長采取不正確的測量系統(tǒng)的危險度增大什么時候進(jìn)行MSA？傳統(tǒng)上:104什么時候進(jìn)行MSA？測量系統(tǒng)研究準(zhǔn)備計劃要使用的方法；確定評價人的數(shù)量、樣品數(shù)量及重復(fù)讀數(shù)次數(shù)；從日常操作該儀器的人中挑選評價人；樣品必須從過程中隨機選取并代表整個工作范圍；儀器的分辨率應(yīng)允許至少讀取特性的預(yù)期過程變差的十分之一；確保測量方法（即評價人和儀器）在按照規(guī)定的測量步驟測量特征尺寸。什么時候進(jìn)行MSA？測量系統(tǒng)研究準(zhǔn)備105什么時候進(jìn)行MSA？測量系統(tǒng)研究的注意事項測量必須按照隨機順序進(jìn)行；不應(yīng)讓評價人知道正在檢查零件的編號；測量讀數(shù)應(yīng)估計到可得到的最接近的數(shù)字；研究工作應(yīng)由知其重要性且仔細(xì)認(rèn)真的人員進(jìn)行；每一位評價人在整個研究過程中應(yīng)采用相同的測量方法。什么時候進(jìn)行MSA？測量系統(tǒng)研究的注意事項106如何進(jìn)行MSA？偏倚或線性：獨立樣本法圖表法——平均值標(biāo)準(zhǔn)差控制圖穩(wěn)定性：平均值極差或平均值標(biāo)準(zhǔn)差控制圖如何進(jìn)行MSA？偏倚或線性：107如何進(jìn)行MSA？重復(fù)性與再現(xiàn)性極差法；測量變異近似值；只提供總體情形；平均值極差控制圖法；把變異分為重復(fù)性和再現(xiàn)性；方差分析法；把變差分為四類：零件、評價人、零件與評價人的交互作用、量具重復(fù)性誤差。如何進(jìn)行MSA？重復(fù)性與再現(xiàn)性108GageR&R研究極差法（2名評價人，5個零件）GageR&R研究極差法（2名評價人，5個零件）109平均值極差控制圖法平均值極差控制圖法110平均值極差控制圖法平均值極差控制圖法111GageR&R研究方差分析法（ANOVA）GageR&R研究方差分析法（ANOVA）112GageR&R研究方差分析法（ANOVA）GageR&R研究方差分析法（ANOVA）113M

S

A

流程

圖M

S

A

流程

圖114GageR&R示例研究試驗步驟：取包含5個零件的一個樣本，代表過程變差的實際或預(yù)期范圍；指定評價人A、B，并按1至5給零件編號，使評價人不能看到這些數(shù)字；如果校準(zhǔn)是正常程序中的一部分，則對量具進(jìn)行校準(zhǔn)；讓評價人A以隨機的順序測量5個零件，并讓另一個觀測人記錄結(jié)果。讓評價人B以同樣的方法測量5個零件；使用不同的隨機測量順序重復(fù)上述操作過程3次；GageR&R示例研究試驗步驟：115GageR&R示例研究數(shù)據(jù)收集GageR&R示例研究數(shù)據(jù)收集116GageR&R示例研究測量系統(tǒng)R&R的初步判定GageR&R示例研究測量系統(tǒng)R&R的初步判定117GageR&R示例研究將每個評價人/零件組合的均值畫在均值圖中,均值圖的控制限由下式計算:GageR&R示例研究將每個評價人/零件組合的均值畫在均值118GageR&R示例研究將每個評價人/零件組合的極差畫在極差圖中,極差圖的控制限由下式計算:GageR&R示例研究將每個評價人/零件組合的極差畫在極差119GageR&R示例究重復(fù)性和再現(xiàn)性的計算:重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差（量具標(biāo)準(zhǔn)偏差）：重復(fù)性：GageR&R示例究重復(fù)性和再現(xiàn)性的計算:120GageR&R示例研究重復(fù)性和再現(xiàn)性的計算:GageR&R示例研究重復(fù)性和再現(xiàn)性的計算:121零件間變差計算:GageR&R示例研究零件間變差計算:GageR&R示例研究122測量系統(tǒng)R&R計算和分析GageR&R示例研究測量系統(tǒng)R&R計算和分析GageR&R示例研究123測量系統(tǒng)R&R計算和分析GageR&R示例研究測量系統(tǒng)R&R計算和分析GageR&R示例研究124研究結(jié)果表明：研究顯示測量系統(tǒng)的%R&R為50.7%，不符合測量要求；測量系統(tǒng)的重復(fù)性為測量系統(tǒng)%R&R不合格的主要原因；GageR&R示例研究研究結(jié)果表明：GageR&R示例研究125Gage

R&R

示

例

研

究分析報表Gage

R&R

示

例

研

究分析報表126附錄：d2*取值表附錄：d2*取值表127自動測量設(shè)備的GageR&R研究EV反映系統(tǒng)內(nèi)偏差；AV反映系統(tǒng)間偏差；對自動測量設(shè)備，測量過程與人員的技術(shù)無關(guān)，不必分析AV；多臺自動測量設(shè)備，AV反映測定設(shè)備之間的偏差。自動測量設(shè)備的GageR&R研究EV反映系統(tǒng)內(nèi)偏差；AV反128自動測量設(shè)備的GageR&R研究1個評價人，10個零件，測量每個零件2—10次計算步驟：1）計算每個零件的標(biāo)準(zhǔn)方差；2）計算平均的標(biāo)準(zhǔn)方差sBar；3）估計過程偏差（sBar/c4)；4)%P/T=(6*sBar/c4)/(