質(zhì)量管理體系五種核心工具M(jìn)SA新

上海偉眾汽車科技有限公司質(zhì)量管理體系

五種核心工具培訓(xùn)教材

MSA(第四版)測量系統(tǒng)分析

MeasurementSystemsAnalysis1前言測量系統(tǒng)分析（MSA）是汽車行業(yè)在采用質(zhì)量管理體系標(biāo)準(zhǔn)ISO/TS16949時所涉及的五種核心工具之一。本教材簡明闡述了四個問題：

何謂測量系統(tǒng)？

為什么要對測量系統(tǒng)進(jìn)行分析？

對測量系統(tǒng)分析要分析什么？

如何分析測量系統(tǒng)？2MSA第四版快速指南3極差法是一種以修正的計量型量具研究方法，它能對測量變差提供一個快速的近似值，這方法只能對測量系統(tǒng)提供變差的整體情況，不能將變差分解成重復(fù)性和再現(xiàn)性，它通常用來快速地檢查以驗證GRR是否有變化。均值與極差法（X&R）是一種可同時對測量系統(tǒng)提供重復(fù)性和再現(xiàn)性的估計值的研究方法，與極差法不同，這種方法允許將測量系統(tǒng)的變差分解成兩個獨立的部分：重復(fù)性和再現(xiàn)性，但不能確定它們兩者的相互作用。方差分析法可以用來確定量具和評價者之間的互相作用（如果存在的話）。4一、何謂測量系統(tǒng)定義：是對測量單元進(jìn)行量化或?qū)Ρ粶y的特性進(jìn)行評估，其所使用的儀器或量具、標(biāo)準(zhǔn)、操作、方法、夾具、軟件、人員、環(huán)境及假設(shè)的集合。也就是說，用來獲得測量結(jié)果的整個過程。由這個定義可以將測量過程看作一個制造過程，其產(chǎn)生的輸出就是數(shù)值（數(shù)據(jù)）。這樣看待一個測量系統(tǒng)是很有用的，因為這樣讓我們明白已經(jīng)說明的所有概念、原理、工具，這在統(tǒng)計過程控制中早已被證實它們的作用。檢驗本身就是一個過程（但是一個不增值的過程）。5一般過程輸入操作輸出

測量過程

標(biāo)準(zhǔn)▲人員▲（評價人）

儀器▲測量分析決定

（量具）數(shù)值工作件▲（零件）程序▲環(huán)境▲WZ上海偉眾汽車科技有限公司6二、為什么要對測量系統(tǒng)進(jìn)行分析測量系統(tǒng)存在變差數(shù)據(jù)的質(zhì)量取決于多次測量的統(tǒng)計特征，一般情況下，我們要求儀器的可視分辨力最多為公差范圍的十分之一。多次測量結(jié)果的變異程度，形成了測量系統(tǒng)變差。高質(zhì)量數(shù)據(jù)——對某一特定特性值進(jìn)行多次測量的數(shù)值均與該特性的參考值“接近”。低質(zhì)量數(shù)據(jù)——測量數(shù)據(jù)均與該特性的參考值相差“很遠(yuǎn)”。理想的測量系統(tǒng)——零偏倚、零變差。理想的測量系統(tǒng)不存在，為什么?由于測量系統(tǒng)變差源：標(biāo)準(zhǔn)、人員（評價人、）儀器（量具）、工作件（零件）、程序（方法）、環(huán)境的作用結(jié)果，使得觀測到的過程變差值與實際的過程變差值不相等。78實際過程的變差生產(chǎn)用量具的變差σ2觀=σ2實+σ2測由于變差源的作用結(jié)果因此:σ2觀>σ2實為此，我們要對測量系統(tǒng)進(jìn)行分析，要識別測量系統(tǒng)的普通原因和特殊原因，以便采取決策措施，使測量系統(tǒng)的變差減小到最小程度，使得測量系統(tǒng)觀測到的過程變差值盡可能接近和真實地反映過程的變差。這就要求，測量系統(tǒng)的最大（最壞）的變差必須小于過程變差或規(guī)范公差。式中:σ2觀：觀測到的過程標(biāo)準(zhǔn)差

σ2實：實際的過程（零件）標(biāo)準(zhǔn)差

σ2測:測量系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)差觀察過程的變差8三、對測量系統(tǒng)分析要分析什么數(shù)據(jù)的質(zhì)量取決于處于穩(wěn)定條件下進(jìn)行操作的測量系統(tǒng)中，多次測量的統(tǒng)計特征：偏倚和變差。為此，我們引伸出如下一些術(shù)語：1測量：給某具體事物賦予數(shù)字（或數(shù)值），以表示它們對于特定特性之間的關(guān)系。2量具：任何用來獲得測量的裝置，包括計量型量具和計數(shù)型量具。3測量系統(tǒng)：對測量單元進(jìn)行量化或?qū)Ρ粶y的特性進(jìn)行評估，其所使用的儀器或量具、標(biāo)準(zhǔn)、操作、方法、夾具、軟件、人員、環(huán)境及假設(shè)的集合；也就是說，用來獲得測量結(jié)果的整個過程。4分辨力：一個儀器測量或輸出的最小刻度單位。5基準(zhǔn)值（參考值）：人為規(guī)定的可接受的值，常被用來替代真值使用。能夠獲得的，可用更高一級的量具或多次測量的平均值得到。6真值：某一物品的真實數(shù)值，不可知且無法知道的。9準(zhǔn)確度（位置變差）和精密度（寬度變差）：7準(zhǔn)確度：與真值或參考值“接近”的程度。8精密度：每個重復(fù)讀數(shù)之間的“接近”的程度。WZ上海偉眾汽車科技有限公司三、對測量系統(tǒng)分析要分析什么109偏偏倚倚（（位位置置變變差差））：：觀觀測測到到的的測測量量值值的的平平均均值值與與真真值值（（基基準(zhǔn)準(zhǔn)值值））之之間間的的差差值值。。偏倚倚是是測測量量系系統(tǒng)統(tǒng)的的系系統(tǒng)統(tǒng)誤誤差差所所構(gòu)構(gòu)成成。。偏倚觀測平均值基準(zhǔn)值WZ上海海偉偉眾眾汽汽車車科科技技有有限限公公司司三、對測測量系統(tǒng)統(tǒng)分析要要分析什什么1110穩(wěn)穩(wěn)定性（（位置變變差）：：別名名：漂移移。是測測量系統(tǒng)統(tǒng)在某個個持續(xù)時時間內(nèi)，，測量同同一基準(zhǔn)準(zhǔn)或零件件的單一一特性時時獲得的的測量總總變差。。換句話話說。穩(wěn)穩(wěn)定性是是隨時間間變化的的偏倚值值。偏倚3偏倚2偏倚1時間參考值WZ上海偉眾汽汽車科技有有限公司三、對測量系系統(tǒng)分析要分分析什么1211線性（（位置變差））：就是量具在正正常工作量程程內(nèi)的偏倚變變化量；是多個獨立的的偏倚誤差在在量具工作量量程內(nèi)的關(guān)系系。偏倚2偏倚1值N值1觀測的平均值基準(zhǔn)值無偏倚有偏倚WZ上海偉眾汽車車科技有限公公司三、對測量系系統(tǒng)分析要分分析什么1312重復(fù)性性EV（寬寬度變差）：：是由一個個評價人，采采用同一種測測量儀器，在在固定的和已已定義的測量量條件下，連連續(xù)（短期內(nèi)內(nèi)）多次測量量同一零件的的同一特性時時獲得的測量量變差。我們可以把重重復(fù)性看作設(shè)設(shè)備變差:它它是設(shè)備本身身固有的變差差或性能———儀器的變差差，是從規(guī)定定的測量條件件下連續(xù)試驗驗得到的普通通原因變差。。重復(fù)性WZ上海偉眾汽車車科技有限公公司三、對測量系系統(tǒng)分析要分分析什么1413再現(xiàn)性性AV（寬寬度變差）：：由不同評評價人，采用用相同的測量量儀器，對同同一零件的同同一特性進(jìn)行行多次測量平平均值的變差差。我們可以把再再現(xiàn)性看作評評價人變差。。評價人A再現(xiàn)性評價人C評價人B操作者B操作者C操作者A再現(xiàn)性WZ上海偉眾汽車車科技有限公公司三、對測量系系統(tǒng)分析要分分析什么GRR或量具具的重復(fù)性和和再現(xiàn)性：是是測量系統(tǒng)重重復(fù)性和再現(xiàn)現(xiàn)性的合成評評估。1514.測量不不確定度：有有關(guān)被測值的的數(shù)值估計范范圍，相信真真值被包括在在該范圍內(nèi)。。測量系統(tǒng)變差差的類型（對測量系統(tǒng)分分析的五性））：位置變差寬寬度變差偏倚重復(fù)性穩(wěn)定性再現(xiàn)性線性對測量系統(tǒng)研研究分析可供供：接受新測量設(shè)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)兩個測量裝置置的比較測量設(shè)備維修修前后的比較較，計算過程程變差及生產(chǎn)產(chǎn)過程可接受受性的水平繪制量具性能能曲線WZ上海偉眾汽車車科技有限公公司三、對測量系系統(tǒng)分析要分分析什么16當(dāng)評估一個測量系統(tǒng)統(tǒng)必須考慮三個基本問題題：1、具有足夠夠的分辨力和和敏感度。測測量的增量應(yīng)應(yīng)該小于測量量目的相應(yīng)的的過程變差或或規(guī)范限。通通常被稱為10比1規(guī)則則，也就是說說測量設(shè)備要能能分辨出公差差或過程變差差的至少十分分之一以上。。2、測量系統(tǒng)必須須是穩(wěn)定的，，應(yīng)處于統(tǒng)計計受控狀態(tài)，，。這意味著在在重復(fù)測量條條件下，測量量系統(tǒng)中的變變差只能由普普通原因造成成，而不能由由特殊原因造造成。3、統(tǒng)計的特特性（誤差））要一直保持持在期望的范范圍內(nèi)，并且且以滿足測量量的目的（產(chǎn)產(chǎn)品控制或過過程控制）：●為了產(chǎn)品控控制，測量系系統(tǒng)的變差必必須小于規(guī)范范限值。●為了過程控控制，測量系統(tǒng)地變變差應(yīng)該能小小于制造過程程變差，并能能證明具有有有效的解析度度。WZ上海海偉偉眾眾汽汽車車科科技技有有限限公公司司四、、如如何何分分析析測測量量系系統(tǒng)統(tǒng)17WZ上海偉眾眾汽車科科技有限限公司四、如何何分析測測量系統(tǒng)統(tǒng)在控制計劃中，確定使用的測量系統(tǒng)。在APQP第三階段要制定測量系統(tǒng)分析計劃，第四階段實施測量系統(tǒng)分析，1、編制測量系統(tǒng)分析計劃,通常研究對象是“控制計劃”當(dāng)中涉及的測量系統(tǒng)。2、確定評價人的人數(shù)、抽樣零件的數(shù)量，及重復(fù)讀數(shù)的數(shù)量等。3、評價人的選擇應(yīng)從日常操作該儀器的人中選擇。4、樣件的選擇考慮MSA研究、測量系統(tǒng)的目的，及代表該生產(chǎn)過程的零件樣本的可獲得性。5、測量儀器應(yīng)該有足夠的分辨力，特性直接被讀出的值至少是預(yù)期過程變差的十分之一。6、確保測量方法（如評價人和儀器）是測量特性的尺寸，并遵循已定義的測量程序。7、記錄儀器刻度的最小單位。對于類比式裝置，可記錄最小刻度或靈敏度與分辨力極限的一半8、盲測。18變差的來來源：普普通原因因和特殊殊原因。。SWIPE———標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)（S））、工作作件（W）（即即零件））、儀器器（I））、人/程序（（P）、、環(huán)境（（E）測量問題題分析1、識識別問題題

2、、識別小小組3、測量量系統(tǒng)和和過程流流程圖4、因因果圖5、PDSA循環(huán)（（計劃、、實施、、研究、、行動））

6、、可能的的解決方方法及糾糾正的證證明7、將變變更制度度化下面對簡簡單測量量系統(tǒng)的的推薦實實施方法法介紹的范范例，主主要變差差源是由由于儀器器（量具具/設(shè)備備）、人人（評價價者）和和方法（（測量程程序）造造成的。。WZ上海偉眾眾汽車科科技有限限公司四、如何何分析測測量系統(tǒng)統(tǒng)19計量型測測量系統(tǒng)統(tǒng)研究———指南南1.確定偏倚倚得指南南——獨獨立樣件件法1)取得一個個樣件，，并且建建立起與與可追溯溯到相關(guān)關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的的參考值值。如果果不能得得到這參參考值，，選擇一一件落在在生產(chǎn)測測量范圍圍中間的的生產(chǎn)件件，并將將他指定定為偏倚倚分析的的基準(zhǔn)件件。在計計量實驗驗室里測測量該零零件n≥≥10次次，并計計算這n個讀值值的平均均值作為為“參考考值”。。2)讓一個評評價者以以正常方方式測量量樣件≥≥10次次。3)結(jié)果分析析——數(shù)數(shù)值法WZ上海偉眾眾汽車科科技有限限公司四、如何何分析測測量系統(tǒng)統(tǒng)204)計算n個個讀值的的平均值值XnX＝∑xi/ni=15)計算重復(fù)復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)差（σσ重復(fù)性或稱σr）σ重復(fù)性=max（（xi））－min（xi）d2*式中：d2*可以從從d2*表中查查到。此此時，g=1，，m=n6)計算偏倚倚偏倚=觀觀測到的的平均測測量值（（X））－參參考值7)計算平均均值的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)誤差差σbσb=σσr/√nWZ上海偉眾汽汽車科技有有限公司四、如何分分析測量系系統(tǒng)218)確定偏倚的的t統(tǒng)計值值ｔ＝偏倚／／σb9)確定置信度度，一般要要求為95%（即ɑɑ=0.05）偏倚－d2[σb(tv,1-a/2)]/d2*≤０≤偏倚＋d2[σb(tv,1-a/2)]/d2*式中：Ｖ、、d2、d2*可以從d2*表中查到到。tv,1-a/2可以利用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)分ｔ布布表中查到到。如果0落在在偏倚值附附近的１－ɑ置信度度界限內(nèi)，，則偏倚在在水準(zhǔn)上是是可接受的的。就是0落在“+”、“-”之間，，可接收，，否則拒收收。WZ上海偉眾汽汽車科技有有限公司四、如何分分析測量系系統(tǒng)22造成過大的的偏倚的原原因;儀器需要校校準(zhǔn)不適當(dāng)?shù)男Ｐ?zhǔn)或調(diào)整整儀器、設(shè)備備或夾具磨磨損儀器質(zhì)量不不良基準(zhǔn)的磨損損或損壞線性誤差使用了錯誤誤的量具不同的測量量方法—作作業(yè)準(zhǔn)備、、技巧測量的特性性不對變形（量具具或零件））環(huán)境—溫度度、濕度、、振動、清清潔錯誤的假設(shè)設(shè)，應(yīng)用的的常數(shù)不對對應(yīng)用—零件件的數(shù)量、、位置、操操作者技能能、疲勞、、觀測誤差差（易讀性性、視差））在校準(zhǔn)過程程所使用的的測量程序序（如：使使用“基準(zhǔn)準(zhǔn)”），，應(yīng)該盡可可能地與正正常操作的的測量程序序一致。WZ上海偉眾汽汽車科技有有限公司四、如何分分析測量系系統(tǒng)232．確定穩(wěn)穩(wěn)定性的指指南1)

取得得一樣件建建立起可追追溯到相關(guān)關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的參參考值。如如果無法取取得這樣件件，則選擇擇一件落在在生產(chǎn)測量量范圍中間間的生產(chǎn)零零件，作為為基準(zhǔn)樣件件以進(jìn)行穩(wěn)穩(wěn)定性分析析。希望擁擁有位于預(yù)預(yù)期測量結(jié)結(jié)果的下限限、上限和和中限位置置的三個基基準(zhǔn)件。要要求對每種種基準(zhǔn)件單單獨的進(jìn)行行測量和畫畫控制圖。。2)以以一定的周周期基礎(chǔ)（（每天/每每周）測量量基準(zhǔn)件3~5次，，抽樣的數(shù)數(shù)量和頻率率考慮因素素包括重新新校準(zhǔn)或維維修的頻次次、使用頻頻次、操作作條件等。。3)

將數(shù)數(shù)據(jù)按時間順順序畫在X－－R控制圖上上4)分析控制圖，，如沒有明顯顯可見的特殊殊原因結(jié)果發(fā)發(fā)生，則表明明該測量過程程處于穩(wěn)定狀狀態(tài)，可接受受。WZ上海偉眾汽車車科技有限公公司四、如何分析析測量系統(tǒng)24穩(wěn)定性——范范例為了確定某一一新測量儀器器的穩(wěn)定性是是否可接受，，過程小組選選取了生產(chǎn)過過程輸出范圍圍中接近中間間值的一個零零件。該零件件在計量測試試室經(jīng)n≥10次測量，，并計算這N個讀值得平平均值為6.01為其參參考值。小組每班測量量該零件5次次，共測了四四周（20個個子組）。收集所有數(shù)據(jù)據(jù)以后，控制制圖就可以做做出來了（見見附圖)控制圖分析顯顯示，測量過過程是穩(wěn)定的的，因為沒有有出現(xiàn)明顯可可見的特殊原原因影響。WZ上海偉眾汽車車科技有限公公司四、如何分析析測量系統(tǒng)25WZ上海偉眾汽車車科技有限公公司四、如何分析析測量系統(tǒng)樣本均值穩(wěn)定性的均值-極差圖6.36.26.16.05.95.85.7UCL=6.2976.021LCL=5.74601020XX1.00.50.0UCL=1.0100.4779LCL=0樣本極差穩(wěn)定性的控制圖分析26造成不穩(wěn)定的的可能因素有有：儀器需要校準(zhǔn)準(zhǔn)，縮短校準(zhǔn)準(zhǔn)周期變形（量具或或零件）儀器、設(shè)備或或夾具的磨損損儀器缺少穩(wěn)健健的設(shè)計或方方法正常的老化或或磨損儀器質(zhì)量不好好—設(shè)計或符符合性維護(hù)保養(yǎng)不好好—空氣、動動力、液體、、過濾器、腐腐蝕、塵土、、清潔基準(zhǔn)的磨損或或損壞，基準(zhǔn)準(zhǔn)的誤差不適當(dāng)?shù)幕鶞?zhǔn)準(zhǔn)或調(diào)整不同的測量方方法—作業(yè)準(zhǔn)準(zhǔn)備、夾緊、、技巧環(huán)境變化———溫度、濕度度、振動、清清潔錯誤的假設(shè)，，應(yīng)用的常數(shù)數(shù)不對應(yīng)用—零件件數(shù)量、位置置、操作者技技能、疲勞、、觀測誤差（（易讀性、視視差）WZ上海偉偉眾汽汽車科科技有有限公公司四、如如何分分析測測量系系統(tǒng)273.確定線線性的的指南南1)由由于存存在過過程變變差，，選擇擇g≥≥5個個零件件，使使這測測量涵涵蓋這這量具具的整整個工工作量量程。。2)對對每個個零件件進(jìn)行行n≥≥10次測測量，，從而而確定定其參參考值值，并并確定定涵蓋蓋了這這量具具的工工作量量程。。3)讓讓經(jīng)常常使用用該量量具的的操作作者測測量每每個零零件m≥10次次（盲盲測法法）。。結(jié)果分析析——圖圖示法4)計算每個個零件每每次測量量的偏倚倚，以及及每個零零件的偏偏倚平均均值m偏倚ij=Xij-Xi偏偏倚倚=∑∑偏偏倚ij/mi=1式中：Xi———第i個零零件的參考值值Xij——第第i個零件的的第j次測量量值WZ上海偉眾汽車車科技有限公公司四、如何分析析測量系統(tǒng)285)在線性圖上上畫出相對對于參考值值的每個偏偏倚值及偏偏倚平均值值。6)應(yīng)用以下公公式，計算算并畫出最最適合的線線及該線的的置信度區(qū)區(qū)間。對最適合的的線，用公公式：Yi=aXi+b式中：Xi—第第i個零件件的參考值值Yi—第第i個零零件的偏倚倚平均值7)計算斜率aa=∑xy-[1/gm∑∑x∑∑y]∑x2-1/gm(∑∑x)2WZ上海海偉偉眾眾汽汽車車科科技技有有限限公公司司四、、如如何何分分析析測測量量系系統(tǒng)統(tǒng)298)計算算中中心心bb=y-ax=中中心心式式中中：：y=∑yi/gx=∑∑xi/gg為為零零件件數(shù)數(shù)量量9)對于于已已知知的的Xo，，ɑɑ置置信信度度區(qū)區(qū)間間為為：：1(xo-x)2下限限：：b+ａａXo-{tgm-2,1-ɑɑ/2[gm+∑(xi-x)2]1/2·s}1(xo-x)2上限限：：b+ａａXo+{tgm-2,1-ɑɑ/2[gm+∑(xi-x)2]1/2·s}式中中：：ｓ＝＝∑y2i-b∑yi-a∑xiyigm-2WZ上海海偉偉眾眾汽汽車車科科技技有有限限公公司司四、如如何分分析測測量系系統(tǒng)3010)畫出““偏倚倚＝0”的的線，，并對對圖進(jìn)進(jìn)行評評審，，以觀觀察是是否存存在特特殊原原因，，以及及線性性是否否可接接受。。如果““偏倚倚＝0”的的整個個直線線都位位于置置信度度區(qū)間間以內(nèi)內(nèi)，則則稱該該測量量系統(tǒng)統(tǒng)的線線性是是可接接受的的。結(jié)果分分析———數(shù)數(shù)值法法11)如果圖圖示法法分析析表示示該測測量系系統(tǒng)的的線性性是可可接受受的，，則以以下假假設(shè)應(yīng)應(yīng)該為為真：：Ho:ａａ＝0,斜斜率率=0如果下下式成成立，，則不不能被被否定定a｜t｜｜＝s≤tgm－2，，1－－ɑ/2∑(xj-x)2WZ上海偉偉眾汽汽車科科技有有限公公司四、如如何分分析測測量系系統(tǒng)31如果以以上假假設(shè)為為真，，則測測量系系統(tǒng)對對所有有的參參考值值具有有相同同的偏偏倚，，這個個偏倚倚必須須為0，該該線性性才可可被接接受，，Ho:ｂｂ＝0，，中心心（偏偏倚））＝0t=b≤tgm-2，1-ɑ/21x2gm+∑(xi-x)2·sWZ上海偉偉眾汽汽車科科技有有限公公司四、如如何分分析測測量系系統(tǒng)32線性———范范例某企業(yè)業(yè)對引引進(jìn)的的一套套新測測量系系統(tǒng)進(jìn)進(jìn)行線線性評評價。。在測測量系系統(tǒng)的的全部部工作作量程程內(nèi)選選取了了五個個零件件，并并通過過測量量，確確定了了五個個零件件的參參考值值，然然后又又主評評價人人對每每個零零件測測量12次次，在在分析析中,零件件是隨隨機抽抽取的的，從從而減減少評評價人人(測測量員員)對對測量量中偏偏倚的的記憶憶。WZ上海偉偉眾汽汽車科科技有有限公公司四、如如何分分析測測量系系統(tǒng)33零件參考值測量次數(shù)12.0024.0036.0048.00510.0012.705.105.807.609.1022.503.905.707.709.3032.404.205.907.809.5042.505.005.907.709.3052.703.806.007.809.4062.303.906.107.809.5072.503.906.007.809.5082.503.906.107.709.5092.403.906.407.809.60102.404.006.307.509.20112.604.106.007.609.30122.403.806.107.709.40WZ上海偉偉眾汽汽車科科技有有限公公司四、如如何分分析測測量系系統(tǒng)34零件參考值偏倚12.0024.0036.0048.00510.0010.71.1-0.2-0.4-0.920.5-0.1-0.3-0.3-0.730.40.2-0.1-0.2-0.540.51.0-0.1-0.3-0.750.7-0.20.0-0.2-0.660.3-0.10.1-0.2-0.570.5-0.10.0-0.2-0.580.5-0.10.1-0.3-0.590.4-0.10.4-0.2-0.5100.4-0.10.3-0.5-0.8110.60.10.0-0.4-0.7120.4-0.20.1-0.3-0.6偏倚平均值0.4916670.4916670.125-0.29167-0.61667WZ上海偉偉眾汽汽車科科技有有限公公司四、如如何分分析測測量系系統(tǒng)35Y=0.7367-0.1317x1-0-偏偏倚=0偏——回回歸…95%倚置置信度區(qū)區(qū)間*偏倚平平均值-1-246810WZ上海偉眾眾汽車科科技有限限公司四、如何何分析測測量系統(tǒng)統(tǒng)36線性的接接受準(zhǔn)則則：1.圖示示法為使測量量系統(tǒng)線線性可被被接受，，如果““偏倚=0”的的整個直直線都位位于置信信度的區(qū)區(qū)間以內(nèi)內(nèi)，則稱稱該測量量系統(tǒng)的的線性是是可以接接受的。。2.數(shù)值值法（計計算法））A、對對測量重重要特性性的系統(tǒng)統(tǒng)，線性性%≤5%可接接受。B、對測測量一般般特性的的系統(tǒng)，，線性%≤10%可接接受。C、線線性%>10%時，該該測量儀儀器不可可接受。。WZ上海偉眾眾汽車科科技有限限公司四、如何何分析測測量系統(tǒng)統(tǒng)37造成線性性誤差的的可能原原因有：：儀器需要要校準(zhǔn)，，縮短校校準(zhǔn)周期期應(yīng)用了錯錯誤的量量具儀器、設(shè)設(shè)備或夾夾具的磨磨損維護(hù)保養(yǎng)養(yǎng)不好——空氣、、動力、、液體、、過濾器器、腐腐蝕、塵塵土、清清潔錯誤的假假設(shè)，應(yīng)應(yīng)用的常常數(shù)不對對基準(zhǔn)的磨磨損或損損壞，基基準(zhǔn)的誤誤差———最小/最大不適當(dāng)?shù)牡男?zhǔn)（（沒有涵涵蓋操作作范圍））儀器質(zhì)量量不好———設(shè)計計或符合合性儀器缺少少穩(wěn)健的的儀器設(shè)設(shè)計或方方法不同的測測量方法法——作作業(yè)準(zhǔn)備備、夾緊緊、技巧巧隨著測量量尺寸不不同，（（量具或或零件））變形量量不同環(huán)境———溫度、、濕度、、振動、、清潔應(yīng)用—零零件數(shù)量量、位置置、操作作者技能能、疲勞勞、觀測測誤差（（易讀性性、視差差）WZ上海偉眾眾汽車科科技有限限公司四、如何何分析測測量系統(tǒng)統(tǒng)384.確定重復(fù)復(fù)性和再再現(xiàn)性的的指南平均值和和極差法法（X－－R）是是一種可可同時對對測量系系統(tǒng)提供供重復(fù)性性和再現(xiàn)現(xiàn)性的估估計值的的研究方方法。與與極差法法不同，，這方法法允許將將測量系系統(tǒng)的變變差分解解成兩個個獨立的的部分：：重復(fù)性性和再現(xiàn)現(xiàn)性，但但不能確確定它們們兩者的的相互作作用。分析方法法忽略了了零件內(nèi)內(nèi)變差。。分析技術(shù)術(shù)是以統(tǒng)統(tǒng)計穩(wěn)定定為前提提的。再現(xiàn)性一一般認(rèn)為為是評價價人的變變差，但但如果使使用多臺臺夾具，，再現(xiàn)性性也包括括了夾具具間的變變差。為了獲得得結(jié)果中中最低限限度的置置信度水水準(zhǔn)，產(chǎn)產(chǎn)生極差差的總數(shù)數(shù)要＞15個。。盡管數(shù)數(shù)據(jù)表格格只能容容納10個零件件，但不不局限于于10個個。對于于任何統(tǒng)統(tǒng)計技術(shù)術(shù)來說，，樣本數(shù)數(shù)量越多多，抽樣樣變差越越小，產(chǎn)產(chǎn)生風(fēng)險險也越小小。WZ上海偉眾眾汽車科科技有限限公司四、如何何分析測測量系統(tǒng)統(tǒng)39重復(fù)性和和再現(xiàn)性性研究：：取得一個個能代表表過程變變差實際際或預(yù)期期范圍的的樣本，，取樣本本零件數(shù)數(shù)n>5個零件件的樣本本。測量前，，將零件件從1~n個零零件進(jìn)行行編號，，但零件件編號不不要讓評評價人看看到（盲盲測）。。讓評價人人以隨機機順序測測量n個個零件。。不要讓評評價人之之間相互互知道他他們的測測量讀數(shù)數(shù)。按表格進(jìn)進(jìn)行填寫寫、計算算。WZ上海偉眾眾汽車科科技有限限公司四、如何何分析測測量系統(tǒng)統(tǒng)40量具重復(fù)性和再現(xiàn)性——范例評價人/測量次數(shù)

平均值123456789101A10.29-0.561.340.47-0.800.020.59-0.312.26-1.360.1220.41-0.681.170.50-0.92-0.110.75-0.201.99-1.250.1330.64-0.581.270.64-0.84-0.210.66-0.172.01-1.310.204平均值0.447-0.6071.2600.537-0.853-0.1000.667-0.2272.087-1.307Xa=0.195極差0.350.120.170.170.120.230.160.140.270.11Ra=0.16B10.08-0.471.190.01-0.56-0.200.47-0.631.80-1.680.0720.25-1.220.941.03-1.200.220.55-0.082.12-1.620.1830.07-0.681.340.20-1.280.060.83-0.342.19-1.500.09平均值0.133-0.7901.1570.413-1.0130.0270.617-0.3502.037-1.600Xb=0.06

0.070-1.2200.9400.010-1.280-0.2000.470-0.6301.800-1.680

10極差0.180.750.401.020.720.420.360.550.390.18Rb=0.511C10.04-1.380.880.14-1.46-0.290.02-0.461.77-1.49-0.2122-0.11-1.131.090.20-1.07-0.670.01-0.561.45-1.77-0.2133-0.15-0.960.670.11-1.45-0.490.21-0.491.87-2.16-0.214平均值-0.073-1.1570.8800.150-1.327-0.4830.080-0.5031.697-1.807Xc=-0.2515極差0.190.420.420.090.390.380.200.100.420.67Rc=0.316零件平均值0.169-0.8511.0990.367-1.064-0.1860.454-0.3601.940-1.571X=0.0Rp=3.517R=(Ra+Rb+Rc)/[評價人數(shù)]=0.184+0.513+0.328)/3=0.3417R=3.418XDIFF=Xmax-Xmin=0.193-(-0.2543)=0.4446

19UCLR=R×D4=0.3417×2.58=0.8816

41零件編號和名稱：量具名稱：測量參數(shù)：量具編號：尺寸規(guī)格：量具類型：來自數(shù)據(jù)：R=0.3417XDIFF=0.4446Rp=3.511日期：執(zhí)行人：測量系統(tǒng)分析%總變差重復(fù)性—設(shè)備變差（E.V)試驗次數(shù)K120.8862EV=R×K1=0.3417×0.5908=0.2018830.5908%AV=100[EV/TV]=100[0.20188/1.14610]=17.62%再現(xiàn)性—評價人變差（A.V)AV=(XDIFF×K2)2-(EV2÷nr)評價人數(shù)23=0.22963K20.70710.5231%AV=100[AV/TV]=20.04%重復(fù)性和再現(xiàn)性(GRR)GRR=EV2+AV2=0.30575%GRR=100[GRR/TV]=26.68%零件變差(PV)零件數(shù)23456PV=Rp×k3=1.10456K30.70710.52310.44670.40300.3742零件數(shù)78910K30.35340.33750.32490.3146%PV=100[PV/TV]=96.38%總變差(TV)TV=GRR2+PV2=R0.305752+1.104562

=1.14610ndc=1.41[PV/GRR]=5.094≥5WZ上海偉眾眾汽車科科技有限限公司42量具的重復(fù)性性和再現(xiàn)性報報告表說明：：-------在量具具重復(fù)性和再再現(xiàn)性報告表表左側(cè)的測量量系統(tǒng)分析的的下面，是對對每個變差組組成部分的計計算：重復(fù)性或設(shè)備備變差（EV或σE）是由極差平平均值（R））乘以一個常常數(shù)K1來決定的。K1取決于量具研研究中的測量量次數(shù)，K1為d2*的倒數(shù)。d2*查表得到，，查表時，m（測量次數(shù)數(shù)2或3次）），g（零件件數(shù)量×評價價人的人數(shù)））。K1=1/d2*σE=R×1/d2*WZ上海偉眾汽車車科技有限公公司=四、如何分析析測量系統(tǒng)43再現(xiàn)性或評價價人變差（AV或σA））是由評價人人平均值的最最大差值（XDIFF=Xmax-Xmin））乘以一個常常數(shù)K2來決決定的。K2取決于評評價人的人數(shù)數(shù)，其值為d2*的倒數(shù)。d2*查表得到，，查表時，m為評價人數(shù)數(shù)，2或3，，g=1（因為為只有一個極極差計算）AV=（（XDIFF×K2）2-EV2/nr注：由于評價價人變差被包包含在設(shè)備變變差中，因此此必須通過減減去設(shè)備變差差的一個分?jǐn)?shù)數(shù)來對其進(jìn)行行調(diào)整。式中：n為零零件數(shù)量，r為測量次數(shù)數(shù)。當(dāng)計算AV時時，如根號下下所得的數(shù)值值為負(fù)數(shù)時，，則AV=0。WZ上海偉眾汽車車科技有限公公司四、如何分析析測量系統(tǒng)44重復(fù)性和再現(xiàn)現(xiàn)性（GRR或σm）的的計算為設(shè)備備變差的平方方加上評價人人變差的平方方，然后再開開根號而得。。即：GRR=EV2+AV2σM2=σE2+σA2零件的變差（（PV或σP）是由零件平平均值的極差差（RP）乘以一個常常數(shù)K3來決定的。K3取決于測量零零件的數(shù)量，，其值為d2*的倒數(shù)。PV=Rp×K3d2*查表得到，查查表時，m(零件數(shù)量)σP=Rp.1/d2*g=1，（因因為只有一個個極差計算））。WZ上海偉眾汽車車科技有限公公司四、如何分析析測量系統(tǒng)45總變差（TV或σT）是加總了重重復(fù)性和再現(xiàn)現(xiàn)性變差的平平方與零件變變差的平方，，在開根號而而得到，即：：TV=GRR2+PV2σT2=σM2+σP2如果已知該過過程變差，且且它的值是以以6σ為基礎(chǔ)礎(chǔ)，則可用它它來代替從量量具研究數(shù)據(jù)據(jù)中計算得到到的總研究變變差（TV）），也就是說說，可通過以以下兩個公式式進(jìn)行來完成成：a)TV=過程變變差/6.00b)PV=TV2-GRR2以上兩個值都都可以用來代代替前面計算算的值?！诹烤咧刂貜?fù)性和再現(xiàn)現(xiàn)性報告表右右側(cè)的“總變變差%（TV）”的下面面，是對研究究中各個因素素的變差與總總變差（TV）進(jìn)行比較較。WZ上海偉眾汽車車科技有限公公司四、如何分析析測量系統(tǒng)46%EV=100[EV/TV]%AV=100[AV/TV]%GRR=100[GRR/TV]%PV=100[PV/TV]ndc=1.41[PV/GRR]注：1）各因因素變差占總總變差的百分分率之和不等等于100%2）如果分析析是以公差為為基礎(chǔ)來代替替以過程變差差為基礎(chǔ)的話話，則可對量量具重復(fù)性和和再現(xiàn)性報告告表進(jìn)行修改改，使表格右右邊的總變差差的百分比由由公差的百分分比來代替。。在這種情況況下，%EV、%AV、、%GRR、、%PV的計計算公式中的的總變差是由由公差除以6來代替。3）ndc———區(qū)別分類類的數(shù)量，這這能由該測量量系統(tǒng)可靠的的分辨，這是是可以覆蓋預(yù)預(yù)期的產(chǎn)品的的產(chǎn)品變差的的非重疊97%置信度區(qū)區(qū)間。ndc應(yīng)四舍五入入到整數(shù)，而而且要≥5。。WZ上海偉眾汽車車科技有限公公司四、如何分析析測量系統(tǒng)47重復(fù)性、再現(xiàn)現(xiàn)性的接受準(zhǔn)準(zhǔn)則：（R&R）當(dāng)當(dāng)ndc＜5時，，不可接收。。當(dāng)ndc≥5時：%GRR（R&R）≤≤10%通常常認(rèn)為測量系系統(tǒng)是可接受受的；10%＜%GRR（R&R）≤≤30%，根據(jù)應(yīng)用的重要性性、測量裝置置的成本、維維修費用等方面的考慮慮，可能是可可接受的；%GRR超過過（R&R）＞＞30%認(rèn)認(rèn)為是不可接接受的，應(yīng)該該做出各種努努力來改進(jìn)測測量系統(tǒng)。四、如何分析析測量系統(tǒng)48重復(fù)性不好的的可能原因包包括：零件（樣品））內(nèi)部：形狀狀、位置、表表面加工、錐錐度、樣品一一致性；儀器內(nèi)部：修修理、磨損、、設(shè)備或夾緊緊裝置故障，，質(zhì)量差或維維護(hù)不當(dāng)；基準(zhǔn)內(nèi)部：質(zhì)質(zhì)量、級別、、磨損；方法內(nèi)部：在在設(shè)置、技術(shù)術(shù)、零位調(diào)整整、夾持、夾夾緊、點密度度的變差；評價人內(nèi)部：：技術(shù)、職位位、缺乏經(jīng)驗驗、操作技能能或培訓(xùn)、感感覺、疲勞；；環(huán)境內(nèi)部：：溫度、濕度度、振動、亮亮度、清潔度度的短期起伏伏變化；儀器設(shè)計或方方法缺乏穩(wěn)定定性，一致性性不好；應(yīng)用錯誤的量量具；（量具或零件件）隨零件尺尺寸變化的變變形，硬度不不足；違背假定條件件--穩(wěn)定、正確操操作；應(yīng)用--零件尺寸、位位置、操作者者技能、疲勞勞、觀察錯誤誤（易讀性、、視差）四、如何分析析測量系統(tǒng)49造成再現(xiàn)性的的可能原因有有：零件之間（抽抽樣樣本）：：使用相同的的儀器、操作作者和方法測量A、B、、C零件類型型時的平均差差異儀器之間：在在相同零件、、操作者和環(huán)環(huán)境下使用A、B、C儀儀器測量的平平均值差異標(biāo)準(zhǔn)之間：在在測量過程中中，不同的設(shè)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)的平平均影響方法法之之間間：：由由于于改改變變測測量量點點密密度度、、手手動動/自自動動系系統(tǒng)統(tǒng)、、歸歸零零、、固固定定或或夾夾緊緊方方法法等等所所造造成成的的平平均均值值差差異異評價價人人（（操操作作者者））之之間間：：評評價價人人A、、B、、C之之間間有有與與培培訓(xùn)訓(xùn)、、技技巧巧、、技技能能和和經(jīng)經(jīng)驗驗所所造造成成的的平平均均值值差差異異WZ上海海偉偉眾眾汽汽車車科科技技有有限限公公司司四、、如如何何分分析析測測量量系系統(tǒng)統(tǒng)50環(huán)境境之之間間：：在在經(jīng)經(jīng)過過1、、2、、3等等時時段段所所進(jìn)進(jìn)行行的的測測量量，，由由于于環(huán)環(huán)境境周周期期所所造造成成的的平平均均差差異異。。這這種種研研究究常常用用于于使使用用高高度度自自動動化化測測量量系系統(tǒng)統(tǒng)對對產(chǎn)產(chǎn)品品和和過過程程的的鑒鑒定定。。研究究中中的的假假設(shè)設(shè)有有誤誤缺乏乏穩(wěn)穩(wěn)健健的的儀儀器器設(shè)設(shè)計計或或方方法法操作作者者培培訓(xùn)訓(xùn)的的有有效效性性應(yīng)用用————零零件件數(shù)數(shù)量量、、位位置置、、觀觀測測誤誤差差（（易易讀讀性性、、誤誤差差））注：：傳傳統(tǒng)統(tǒng)上上將將再再現(xiàn)現(xiàn)性性稱稱為為““評評價價人人之之間間””的的變變差差。。手手動動儀儀器器通通常常的的確確受受操操作作者者技技能能影影響響。。但但是是對對于于操操作作者者不不是是變變差差主主要要原原因因的的測測量量過過程程（（例例如如：：自自動動的的測測量量系系統(tǒng)統(tǒng)）），，影影響響再再現(xiàn)現(xiàn)性性的的原原因因是是指指測測量量系系統(tǒng)統(tǒng)之之間間或或條條件件之之間間的的平平均均值值變變差差。。WZ上海海偉偉眾眾汽汽車車科科技技有