1、MEASUREMENT SYSTEMS ANALYSIS測量系統(tǒng)分析TS16949系列培訓(xùn)MSA MSA 講座的目的講座的目的使參加培訓(xùn)的人員： 理解MSA 在控制和改進(jìn)過程中的重要性 具備開展測量體系分析所需要的統(tǒng)計方法的實用知識MSA的目的： 獲得一個獲得一個高質(zhì)量高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。的數(shù)據(jù)。 運用統(tǒng)計分析方法，確定測量系統(tǒng)測量結(jié)果的變差（運用統(tǒng)計分析方法，確定測量系統(tǒng)測量結(jié)果的變差（測量誤差），測量誤差）， 尋找變差的來源尋找變差的來源。從而確定測量系統(tǒng)的。從而確定測量系統(tǒng)的質(zhì)量，質(zhì)量，為測量系統(tǒng)的改進(jìn)提供信息為測量系統(tǒng)的改進(jìn)提供信息。 保證所用統(tǒng)計分析方法及判定準(zhǔn)則的一致性。保證所用統(tǒng)計分析

2、方法及判定準(zhǔn)則的一致性。什么是什么是測量系統(tǒng)分析測量系統(tǒng)分析？測量系統(tǒng)分析（MSA）是對每個零件能夠重復(fù)讀數(shù)的測量系統(tǒng)進(jìn)行分析，評定測量系統(tǒng)的質(zhì)量，判斷測量系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可接受性。失之毫厘失之毫厘 謬之千里謬之千里 測量系統(tǒng)是我們給某一產(chǎn)品或服務(wù)特性給定數(shù)值的過程 評估這一體系的首要步驟是理解這一過程并確定其是否符合我們的要求什么是測量什么是測量系統(tǒng)系統(tǒng)測量測量系統(tǒng)系統(tǒng)的范例的范例 如果要測量一個柱孔的內(nèi)徑，那么測量系統(tǒng)應(yīng)包括： 被測量的零件 人員 測量儀器 儀器使用方法 進(jìn)行測量的環(huán)境條件 作為測量活動的結(jié)果，我們產(chǎn)生一個數(shù)值，以此表示內(nèi)徑什么是測量什么是測量系統(tǒng)系統(tǒng)分析分析 測量系統(tǒng)分析(

3、MSA) MSA用于分析測量系統(tǒng)對量測值的影響 強調(diào)儀器和人的影響 我們對測量系統(tǒng)作測試，以確定量測數(shù)值的統(tǒng)計特性，并與可接受的標(biāo)準(zhǔn)相比較為什么要進(jìn)行測量系統(tǒng)分析即使量具經(jīng)過檢定或校準(zhǔn)，由于人、機、料、法、環(huán)、測等五方面的原因，仍會帶來測量誤差。檢測設(shè)備的檢定或校準(zhǔn)不能滿足實際測量的需要。 因此，還需要對測量系統(tǒng)進(jìn)行評價，分析測量結(jié)果的變差，從而確定測量系統(tǒng)的質(zhì)量，以滿足測量的需要。為了滿足ISO/TS16949標(biāo)準(zhǔn)的要求 ISO/TS16949:2009標(biāo)準(zhǔn)7.6.1規(guī)定：為分析每種測量和試驗設(shè)備系統(tǒng)得出的結(jié)果中出現(xiàn)的變差，應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)計研究。此要求應(yīng)適用于控制計劃中提及的測量系統(tǒng)。所用的分析方

4、法及接收準(zhǔn)則應(yīng)符合顧客關(guān)于測量系統(tǒng)分析的參考手冊的要求。如果得到顧客的批準(zhǔn)，也可使用其他分析方法和接收準(zhǔn)則。影響測量系統(tǒng)的主要因素環(huán)境因素環(huán)境因素 溫度 濕度 振動 照明 腐蝕 磨耗 污染(油脂)人性因素人性因素 訓(xùn)練 技能 疲勞 無聊 眼力 舒適 零件的復(fù)雜性 檢驗的速度 指導(dǎo)書的誤解測量系統(tǒng)的特性測量系統(tǒng)的特性 辨別力(分辨力/分辨率) 偏差(準(zhǔn)確性) 重復(fù)性 再現(xiàn)性 線性 穩(wěn)定性測量系統(tǒng)變異性的影響測量系統(tǒng)變異性的影響由于測量系統(tǒng)可以接受多種變差源的影響，因此相同零件的重復(fù)讀數(shù)也產(chǎn)生不相同或同樣的結(jié)果。讀數(shù)不同是由于普通和特殊原因造成的。不同的變差源對測量系統(tǒng)的影響應(yīng)經(jīng)過短期和長期評估。

5、測量系統(tǒng)的能力是短時間的測量系統(tǒng)(隨機)誤差。它是由線性、一致性、重復(fù)性和再現(xiàn)性誤差合成定量的。測量系統(tǒng)的性能，如同過程性能是所有變差源隨時間的影響。這是通過確定我們的過程是否統(tǒng)計受控(如穩(wěn)定并且一致，變差僅由普通原造成)，對準(zhǔn)目標(biāo)(無偏倚)，且在預(yù)期結(jié)果范圍有可接受的變差(量具重復(fù)性和再現(xiàn)性(GRR)來完成的。這為測量系統(tǒng)能力增加穩(wěn)定性和一致性。由于測量系統(tǒng)的輸出值用于做出關(guān)于產(chǎn)品和過程的決定，所有變差源的累積影響，通常稱為測量系統(tǒng)誤差，有時稱為誤差。對對判定判定的影響的影響 測量了一個零件后可采取的活動的一是確定零件的形態(tài)。也就是確定該零件是否可接受(在公差內(nèi))或不可接受(在公差外)。另一

6、種通常作法是把零件進(jìn)行規(guī)定的分類(如活塞尺寸)。 進(jìn)一步的分類可能是可返工的、可挽救的或報廢的。在產(chǎn)品控制原理下，這樣的分類活動是測量零件的主要原因。但是，在過程控制原理下，焦點是零件變差是由過程中的普通原因還是特殊原因造成的。對產(chǎn)品決策的影響對產(chǎn)品決策的影響 對于產(chǎn)品狀況，目標(biāo)是最大限度地做出正確決定，有二種選擇： 改進(jìn)生產(chǎn)區(qū)域：減少過程變差，沒有零件產(chǎn)生在II區(qū)。 改進(jìn)測量系統(tǒng)：減少測量系統(tǒng)誤差從而減小II區(qū)域的面積，因而生產(chǎn)的所有零件將在III區(qū)域，這樣就可以最小限度地降低做出錯誤決定的風(fēng)險。 上述討論假定測量過程是統(tǒng)計受控并且是對準(zhǔn)目標(biāo)。如果有一種假定被違反，那幺通過任何觀測值做出正確

7、決策的把握就不大。對產(chǎn)品決策的影響對產(chǎn)品決策的影響 對于過程控制，需要確定以下要求 統(tǒng)計控制 對準(zhǔn)目標(biāo) 可接受的變異性。 測量系統(tǒng)變異性可能影響過程的穩(wěn)定性、目標(biāo)以及變差的決定。實際和觀測的過程變差的基本關(guān)系是：測量的重要性測量的重要性 如果測量的方式不對，那么好的結(jié)果可能被測為壞的結(jié)果，壞的結(jié)果也可能被測為好的結(jié)果，此時便不能得到真正的產(chǎn)品或過程特性。PROCESS（過程）原料人機 法環(huán)測量測量結(jié)果好不好測量系統(tǒng)的組成 測量測量系統(tǒng)系統(tǒng)人人機機料料法法環(huán)環(huán)操作人員操作人員量具量具/ /測量設(shè)備測量設(shè)備/ /工裝工裝被測的材料被測的材料/ /樣品樣品/ /特性特性操作方法、操作程序操作方法、操

8、作程序工作的環(huán)境工作的環(huán)境典型的典型的責(zé)任分工責(zé)任分工決定那些是要測量決定那些是要測量 顧客的聲音 你必須轉(zhuǎn)換成技術(shù)特征或規(guī)格。 技術(shù)特征 失效模式分析 控制計劃 因為在條文要求中，只要是列在控制計劃中的就必須進(jìn)行測量測量過程測量過程 賦值過程定義為測量過程。 而賦予的值定義為測量值。 量具：任何用來獲得測量結(jié)果的裝置，經(jīng)常用來特指用在車間的裝置，包括用來測量合格不合格的裝置。 測量系統(tǒng)：內(nèi)來對被測特性賦值的操作、程序、量具、設(shè)備、軟件以及操作人員的集合；用來獲得測量結(jié)果的整個過程。測量系統(tǒng)所應(yīng)具有的特性測量系統(tǒng)所應(yīng)具有的特性 測量系統(tǒng)必須處于統(tǒng)計控制中，這意味著測量系統(tǒng)中的變差只能是由于普通

9、原因而不是由于特殊原因造成的。這可稱為統(tǒng)計穩(wěn)定性。 測量系統(tǒng)的變異必須比制造過程的變異小。 變異應(yīng)小于公差帶。 測量精密應(yīng)高于過程變異和公差帶兩者中精度較高者，一般來說，測量精度是過程變異和公差帶兩者中精度較高者的十分之一。 測量系統(tǒng)統(tǒng)計特可能隨被被測項目的改變而變化。若真的如此，則測量系統(tǒng)的最大的變差應(yīng)小于過程變差和公差帶兩者中的較小者。何謂標(biāo)準(zhǔn)何謂標(biāo)準(zhǔn) 國家標(biāo)準(zhǔn) 在美國是由NIST（美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院）保持或追蹤。 一級標(biāo)準(zhǔn) 直接從國家標(biāo)準(zhǔn)直接復(fù)制或傳遞而來的標(biāo)準(zhǔn)。 二級標(biāo)準(zhǔn) 從一級標(biāo)準(zhǔn)傳遞而來的標(biāo)準(zhǔn) 工作標(biāo)準(zhǔn) 從二級標(biāo)準(zhǔn)傳遞而來的標(biāo)準(zhǔn)測量系統(tǒng)的評定測量系統(tǒng)的評定 第一階段：明白該測

10、量過程并確定該測量系統(tǒng)是否滿足我們的需要。 主要有二個目的 確定該測量系統(tǒng)是否具有所需要的統(tǒng)計特性，此項必須在使用前進(jìn)行。 發(fā)現(xiàn)那種環(huán)境因素對測量系統(tǒng)顯著的影響，例如溫度、濕度等，以決定其使用的空間及環(huán)境。 第二階段的評定 目的是在驗證一個測量系統(tǒng)一旦被認(rèn)為是可行的，應(yīng)持續(xù)具有恰當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計特性。 常見的就是R&R是其中的一種型式。評價測量系統(tǒng)的三個基本問題評價測量系統(tǒng)的三個基本問題 測量系統(tǒng)是否有足夠的分辨力？(解析能力) 這種測量系統(tǒng)在一定時間內(nèi)是否在統(tǒng)計上保持一致？(重復(fù)和再現(xiàn)) 這些統(tǒng)計性能在預(yù)期范圍內(nèi)是否一致？(線性) 這些問題要和過程變差聯(lián)系起來。(是否足夠小)測量過程設(shè)計選擇

11、的準(zhǔn)則測量過程設(shè)計選擇的準(zhǔn)則 在采購測量系統(tǒng)之前，應(yīng)制定測量過程的詳細(xì)工程概念。利用上述研究的目的，多方論證小組中將通過設(shè)計制定測量系統(tǒng)的計劃和概念。 下面是一些指南： 小組需要評價子系統(tǒng)或零件的設(shè)計并識別重要特性。這些是以顧客要求和子系統(tǒng)或零件對整個系統(tǒng)的功能性為基礎(chǔ)的。如果重要的尺寸已經(jīng)識別，評估測量這些特性的能力。例如，如果塑料注射模具成型零件的重要特在模具分型線，尺寸的檢查會很難并且測量變差會比較高。測量過程設(shè)計選擇的準(zhǔn)則測量過程設(shè)計選擇的準(zhǔn)則 與這些相近的獲得信息方法是利用潛在失效模式分析過程對量具設(shè)計風(fēng)險區(qū)域進(jìn)行分析，從對零件的測量能力到功能量具。這有助于維護(hù)和校準(zhǔn)計劃的制定。 制

12、定流程圖來顯示零件總成或子系統(tǒng)的制造關(guān)鍵過程步驟。在過程的每一步確定關(guān)鍵的輸入和輸出。這將對在過程位置受影響的測量儀器的標(biāo)準(zhǔn)和要求的制定有幫助。測量計劃、測量分類清單都來自這一研究。 對于復(fù)雜的測量系統(tǒng)，流程圖由測量過程組成。包括被測量的零件或子系統(tǒng)的交付、測量本身和返回到過程的零件或子系統(tǒng)。 下一個方法是多方論證小組進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，為每個測量制定要求的通用準(zhǔn)則。一個簡單的方法是使用因果圖。與測量策劃相關(guān)要考慮的幾個附加問題與測量策劃相關(guān)要考慮的幾個附加問題誰應(yīng)該包括在“需要”分析中？流程圖和最初的討論將有助確定關(guān)鍵人員。為什么進(jìn)行測量并且如何使用？數(shù)據(jù)用于控制、分類、資格判定嗎？將使用的測量方

13、式可以改變測量系統(tǒng)的靈敏度水平。要求的靈敏度水平是什么？產(chǎn)品規(guī)范是什么？期望的過程變異是什么？需要量具檢測的零件間變異是什怎樣的？量具所提供的信息類型是什么(例如，手冊操作維護(hù)等)，要求的操作員的基本技能是什么？誰進(jìn)行培訓(xùn)？測量怎樣進(jìn)行？手動，在傳送帶上，生產(chǎn)線下的，自動的，等等？零件定位和固定可能是變差源？接觸或不接觸？測量怎樣校準(zhǔn)？與其它測量過程比較嗎？誰將對校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)？何時、何地進(jìn)行測量？零件是干凈的，有油、熱的。記住用數(shù)據(jù)來證實測量過程的一般假設(shè)，比起以錯誤信息和對外界問題不健全的系統(tǒng)為基礎(chǔ)做決策更好，安全且能在外界收集數(shù)據(jù)。量具來源選擇過程量具來源選擇過程預(yù)防性維護(hù)的考慮預(yù)防性維護(hù)

14、應(yīng)該安排什么活動(例如，潤滑，振動分析，傳感器的完整性，零件更換等)？這些活動大部依賴于測量系統(tǒng)、設(shè)備或工具的復(fù)雜性。簡單的量具可能只要求定期檢查，然而復(fù)雜的系統(tǒng)需要持續(xù)進(jìn)行詳細(xì)的統(tǒng)計分析和工程師小組進(jìn)行預(yù)見性的維護(hù)。策劃預(yù)防性維護(hù)活動應(yīng)與測量過程策劃的活動相一致。許多活動，例如每天排干空氣濾清器，在設(shè)計規(guī)定的操作時間后潤滑軸承等，可在測量系統(tǒng)完全建立、研究和實施的前策劃。事實上這是更可取的并改進(jìn)先進(jìn)的測量策劃和降低成本。與這些活動相關(guān)的數(shù)據(jù)收集方法和維護(hù)建議可從原始制造商，或工廠工程、制造和質(zhì)量人員獲得。在實施測量過程的后和在使用中，適合測量過程功能的數(shù)據(jù)需要隨時間收集并畫圖。可以實施簡單的

15、分析方法(控制圖、趨勢分析)用以確定系統(tǒng)的穩(wěn)定性。最終，根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定性顯示判斷，可以安排預(yù)防性維護(hù)程序。以時間連續(xù)信息為基礎(chǔ)，在穩(wěn)定的系統(tǒng)上進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)將比在傳統(tǒng)技術(shù)上進(jìn)行的預(yù)防性維護(hù)浪費少量具來源選擇過程量具來源選擇過程可交付的文件，一個完整的文件包可能包括 一套可復(fù)制的總成和詳細(xì)的機械圖(CAD或硬挎具) 一套可復(fù)復(fù)的電器配線、原理和軟件。 經(jīng)常使用或易損項目細(xì)節(jié)的建議備件清單。清單應(yīng)該包括需一定提前期才能獲得的項目。 帶有機器圖的維修手冊規(guī)定了正確裝配和拆解機器零件的方法和步驟 手冊規(guī)定的作業(yè)準(zhǔn)備、操作和機器運輸要求的有用要求(例如，安放軸承數(shù))。 校準(zhǔn)說明 診斷樹和發(fā)現(xiàn)修理故障指南

16、認(rèn)證報告(適當(dāng)時可追溯到NIST) 校準(zhǔn)指導(dǎo)書 技術(shù)支持人員、系統(tǒng)操作員和維護(hù)人員可以使用的用戶手冊。測量系統(tǒng)的分析測量系統(tǒng)的分析 對測量系統(tǒng)進(jìn)行分析的目的是為了更好地了解變差來源。 測量系統(tǒng)特性可用下列方式來描述 位置：穩(wěn)定性、偏倚、線性。 寬度或范圍：重復(fù)性、再現(xiàn)性。MSA MSA 和和 質(zhì)量管理體系的關(guān)系質(zhì)量管理體系的關(guān)系MSA MSA 和和 質(zhì)量管理體系的關(guān)系質(zhì)量管理體系的關(guān)系目的使學(xué)員理解測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性的重要性和其對符合質(zhì)量管理要求的意義檢驗和測試檢驗和測試供應(yīng)商實驗室要求 1對測量系統(tǒng)和實驗室的要求 要有書面規(guī)定的范圍、政策、程序和工作指導(dǎo)書 文件控制、批準(zhǔn)的供應(yīng)商、APQP、產(chǎn)

17、品標(biāo)識和過程控制 測試的可追溯性、測試狀態(tài)的目視標(biāo)識 不合格品程序、糾正和預(yù)防措施、嚴(yán)格問題解決方法檢驗和測試檢驗和測試供應(yīng)商實驗室要求 2 檢驗、測量和測試儀器的清單 所有IMT 儀器必須有獨一無二的標(biāo)識(編號)，并用適當(dāng)?shù)臉?biāo)記、標(biāo)簽、標(biāo)識物或其它經(jīng)批準(zhǔn)的識別記錄，以標(biāo)明其校準(zhǔn)狀態(tài) 給定檢驗、測量和測試儀器的維護(hù)和校準(zhǔn)周期檢驗和測試檢驗和測試供應(yīng)商實驗室要求 3 對測試和校準(zhǔn)活動作專業(yè)判定的人員必須具備相關(guān)經(jīng)驗并經(jīng)過培訓(xùn) 記錄對環(huán)境的控制和監(jiān)控以證明相關(guān)技術(shù)活動在恰當(dāng)?shù)臈l件下進(jìn)行 限定權(quán)限對測量系統(tǒng)中所用的硬件和軟件的維護(hù)和使用檢驗、測量和測試儀器的控制檢驗、測量和測試儀器的控制 通用要求所

18、有檢驗、測量和測試設(shè)備，包括硬件和軟件，都應(yīng)確定其測量不確定性，并使其在可接受的范圍內(nèi)檢驗、測量和測試儀器的控制檢驗、測量和測試儀器的控制 控制程序 確定準(zhǔn)確度和精確度 對使用校準(zhǔn)失效量具檢驗并接受的產(chǎn)品必須重復(fù)檢驗 校準(zhǔn)和測試時的“環(huán)境條件”必須加以評估，以評定其對測量系統(tǒng)的影響 搬運、保護(hù)和儲存 對測試用的硬件和軟件作保護(hù)，以防止過度調(diào)整檢驗、測量和測試儀器的控制檢驗、測量和測試儀器的控制 檢驗、測量和測試儀器 記錄必須包括員工自備量具 量具在檢查時，必須記錄其條件和實際讀數(shù) 當(dāng)有懷疑的產(chǎn)品裝運后必須通知客戶 確認(rèn)測量系統(tǒng)分析的方法被客戶所批準(zhǔn)。注意：絕大多數(shù)人把MSA理解為單純的GR&a

19、mp;R。本講座將證明這種錯誤觀念與事實差之千里檢驗、測量和測試儀器的控制檢驗、測量和測試儀器的控制 測量系統(tǒng)分析 對客戶批準(zhǔn)的控制計劃中所確定的每一種檢驗、測量和測試系統(tǒng)作統(tǒng)計分析 供應(yīng)商應(yīng)當(dāng)把統(tǒng)計分析的范圍從量具種類延伸到產(chǎn)品族 分析方法和接受標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合客戶批準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)或MSA手冊的要求檢驗、測量和測試儀器的控制檢驗、測量和測試儀器的控制 優(yōu)勝者的檢驗、測量和測試設(shè)備控制方法優(yōu)勝者的檢驗、測量和測試設(shè)備控制方法 最大限度地減少量具種類 最大限度地減少量具數(shù)量 根據(jù)產(chǎn)品族添置量具 根據(jù)MSA手冊的要求，按產(chǎn)品族進(jìn)行統(tǒng)計分析 只采用符合MSA要求的量具 不允許個人量具 用6過程分布計算MSA結(jié)果

20、，而不是規(guī)范或公差值實施汽車質(zhì)量體系的要求實施汽車質(zhì)量體系的要求 標(biāo)識所有檢驗、測量和測試設(shè)備，及其校準(zhǔn)狀態(tài) 確定其準(zhǔn)確度和精確度 進(jìn)行測量設(shè)備的變差分析 (MSA) 當(dāng)量具被發(fā)現(xiàn)處于非校準(zhǔn)狀態(tài)時，對其以前測量的結(jié)果作確認(rèn) 量具的搬運、保護(hù)和存放 對量具作安全保護(hù)，防止 校準(zhǔn)記錄應(yīng)包括個人量具 采用所有MSA手冊中的標(biāo)準(zhǔn)總總 結(jié)結(jié) 汽車行業(yè)質(zhì)量管理體系對MSA的要求詳見ISOTS-16949(2002版)之7.6.1條款。 MSAMSA需考慮線性、偏倚、穩(wěn)定性、重復(fù)性、再需考慮線性、偏倚、穩(wěn)定性、重復(fù)性、再現(xiàn)性五個方面。現(xiàn)性五個方面。 MSAMSA的應(yīng)用必須考慮范圍、頻率、時機、方法的應(yīng)用必須

21、考慮范圍、頻率、時機、方法和接受準(zhǔn)則的規(guī)定。和接受準(zhǔn)則的規(guī)定。 至少應(yīng)對每種量具作屬性類和變量類的研究至少應(yīng)對每種量具作屬性類和變量類的研究。定義定義了解了解 量具: 指生產(chǎn)中所使用的測量儀器. 測量系統(tǒng): 指由人員、量具, 操作程序及其它設(shè)備或軟件所構(gòu)成的系統(tǒng). 量具再現(xiàn)性: 指由不同操作人員使用相同的量具測量相同產(chǎn)品的特性時其作業(yè)者間測量平均值的變異. 量具重復(fù)性: 指由同一個操作人員用同一種量具經(jīng)多次測量同一個零件, 其測量特性值再現(xiàn)能力, 亦稱測量值間的變異. 穩(wěn)定性: 同一量具于不同時間測量同一零件的相同特性所得的變異. 偏性: 指由同一操作人員使用相同量具, 測量同一零件的相同特性

22、多次數(shù)所得平均值與工具室或精密儀器測量同一零件的相同特性所得的真值或參考值的間的偏差值.分辨力（率） 分辨力分辨力定義：指測量系統(tǒng)檢出并如實指示被測特性中極小變化的能力。 分辨力是儀器可以探測到并如實顯示的參考值的變化量。它也可以稱為可讀性或分辨率。 典型地，此能力的度量是看儀器的最小刻度值。如果儀器刻度“粗”，那么就可以使用它的半刻度。分辨力 如果測量系統(tǒng)缺乏分辨力（靈敏度或有效分辨率），對于識別過程變差或量化單個零件特性值而言，這個系統(tǒng)也許不是一個合適的系統(tǒng)。如果是這種情況，應(yīng)使用更好的測量技術(shù)。 如果該分辨力不能探測過程變差，其用于分析過程是不可接受的；并且如果它不能探測特殊原因的變差，

23、則其不能用于控制（見圖5）。分辨力通常：儀器的最小刻度值。如果儀器的刻度“粗”，可以使用其半刻度。1：10有效：分辨率探測過程變差的能力。1個數(shù)據(jù)分組：只表明過程是否在生產(chǎn)合格或不合格的零件。24個數(shù)據(jù)分組：可用于不敏感的計量控制圖，一般不用于估算過程能力指數(shù)。5個及以上的數(shù)據(jù)分組：推薦使用。分辨率：用極差圖識別分辨率不足的表現(xiàn)：當(dāng)極差圖顯示可能只有一個、兩個或三個極差值在控制限內(nèi)；或極差圖顯示出有四個極差值在控制限內(nèi)，并且超過四分之一的極差值為零。分辨力測量系統(tǒng)量化測量系統(tǒng)量化 目的 幫助理解測量系統(tǒng)的變差來源并量化其對測量結(jié)果的影響 范圍 評估主要的統(tǒng)計特性： 準(zhǔn)確度和精確度 重復(fù)性 再現(xiàn)

24、性 偏倚 穩(wěn)定性 線性準(zhǔn)確度和精確度準(zhǔn)確度和精確度量化：準(zhǔn)確度以偏倚評估準(zhǔn)確度以偏倚評估精確度以重復(fù)性和再現(xiàn)性評估精確度以重復(fù)性和再現(xiàn)性評估準(zhǔn)確度和精確度范例準(zhǔn)確度和精確度范例量具 A量具 B量具 CA 具有最佳準(zhǔn)確度B 具有最佳精確度C 的準(zhǔn)確度好于B量具 A的均值量具 B的均值量具 C的均值偏移偏移( (Bias)Bias)真值觀測平均值偏倚偏倚偏倚：是測量結(jié)果的觀測平均值與基準(zhǔn)值的差值。真值的取得可以通過采用更高級別的測量設(shè)備進(jìn)行多次測量，取其平均值而定的。偏倚范例偏倚范例 至 為 A 的偏倚 至 為 B 的偏倚 至 為 C 的偏倚 量具 A量具 B量具 C量具 A 的均值量具B 的均值

25、量具C 的均值練習(xí)練習(xí) 偏倚偏倚1.1. 分組估計量具的偏倚。選出一個記錄員和四個評鑒人2.2. 用你們的零件和量具，否則用一組硬幣3.3. 將結(jié)果記錄在練習(xí)紙上4.4. 計算觀測值和偏倚值；轉(zhuǎn)換為百分?jǐn)?shù)你們必須知道完全尺寸檢驗值和如何使用量具測量這一特性，參見下一頁的基準(zhǔn)值5.5. 這一練習(xí)與上一個練習(xí)(練習(xí)一)有何不同？6.6. 描述這一測量系統(tǒng)和你們從這些測量值中注意到了什么重復(fù)性重復(fù)性( (Repeatability)Repeatability)重復(fù)性重復(fù)性是由一個評價人，采用一種測量儀器，多次測量同一零件的同一特性時獲得的測量值變差。重復(fù)性范例重復(fù)性范例量具 A量具 B量具 C量具

26、A的均值量具 B的均值量具 C的均值再現(xiàn)性再現(xiàn)性( (Reproducibility)Reproducibility)再現(xiàn)性是由不同的評價人，采用相同的測量儀器，測量同一零件的同一特性時測量平均值的變差。再現(xiàn)性再再 現(xiàn)現(xiàn) 性性 由不同的評價人，采由不同的評價人，采用相同的測量儀器，用相同的測量儀器，測量同一零件的同一測量同一零件的同一特性時測量平均值的特性時測量平均值的變差。變差。操作者操作者B操作者操作者C操作者操作者A再現(xiàn)性再現(xiàn)性再現(xiàn)性范例再現(xiàn)性范例 至 為A和 B 的再現(xiàn)性 至 為A和 C 的再現(xiàn)性 至 為B和 C 的再現(xiàn)性評鑒人 A評鑒人 B評鑒人 C評鑒人A 的均值評鑒人B 的均值評

27、鑒人C 的均值穩(wěn)定性穩(wěn)定性( (Stability)Stability)穩(wěn)定性時間1時間2穩(wěn)定性(或飄移)，是測量系統(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。穩(wěn)定性(或漂移)是指一個測量系統(tǒng)在一段時間(指幾天而不是幾小時)獲得的對同一標(biāo)準(zhǔn)件或零件的一個單一特性的測量總變差。穩(wěn)定性范例穩(wěn)定性范例量具A的第一次均值量具A的第二次均值至 為A的穩(wěn)定性穩(wěn)定性穩(wěn)定性 穩(wěn)定性是測量系統(tǒng)對特定零件或標(biāo)準(zhǔn)件在不同時間的偏倚的總變差 當(dāng)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(rèn)為是穩(wěn)定的系統(tǒng) 量具的穩(wěn)定性量具的穩(wěn)定性 一般沒有R&R問題大 有助于確定校準(zhǔn)周期 當(dāng)多個系統(tǒng)測量

28、同一標(biāo)準(zhǔn)件并在不同時間內(nèi)有顯著的變差時，有助于確定最穩(wěn)定的測量系統(tǒng) 應(yīng)追溯二次測試并圖表化(至少應(yīng)記錄實際讀數(shù)和其它相關(guān)數(shù)據(jù))對量具穩(wěn)定性的影響對量具穩(wěn)定性的影響 時間- 長時間的不用或間歇使用 二次穩(wěn)定性試驗的測量數(shù)很大或很小 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(yù)熱效應(yīng)、磨損度、缺乏維護(hù)、作業(yè)員或?qū)嶒炄藛T缺乏培訓(xùn)等量具穩(wěn)定性錯誤的原因量具穩(wěn)定性錯誤的原因 校準(zhǔn)頻度不夠或太過頻繁 缺乏氣壓調(diào)節(jié)或過濾 電子或其它量具的預(yù)熱期 缺少維護(hù) 不易觀察的磨損和損壞 氧化(生銹)量具穩(wěn)定性分析量具穩(wěn)定性分析量具穩(wěn)定性工作指南1.1. 取樣并建立基準(zhǔn)值，使之具備追溯性；確定穩(wěn)

29、定性分析的標(biāo)準(zhǔn)樣件 如果不可能，選擇處于中極差值(過程或公差)的生產(chǎn)零件 最好的做法是選擇低、中、高極差值的樣本 - 同時圖析/追蹤三個類別量具穩(wěn)定性分析量具穩(wěn)定性分析量具穩(wěn)定性工作指南(續(xù))2.2. 對標(biāo)準(zhǔn)件在一天的不同時間作3至5次測量(根據(jù)測量系統(tǒng)的具體情況而定)3.3. 把數(shù)據(jù)作成均值和極差圖或均值和標(biāo)準(zhǔn)差圖4.4. 根據(jù)通常的SPC要求作評估5.5. 將測量標(biāo)準(zhǔn)差與過程變差相比較，以確定適用性穩(wěn)定性圖析穩(wěn)定性圖析均值和極差或均值和標(biāo)準(zhǔn)差控制圖是測量系統(tǒng)穩(wěn)定性分析的好方法對穩(wěn)定性圖的分析對穩(wěn)定性圖的分析如果穩(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) 均值圖出現(xiàn)非控制狀態(tài)時，表明

30、測量系統(tǒng)測量不正確 偏倚改變了- 確定原因并改正 如果原因是磨損 - 重復(fù)校準(zhǔn)、維修 測量系統(tǒng)控制圖適用于標(biāo)準(zhǔn)件或期望測量的低/中/高極差的標(biāo)準(zhǔn)對穩(wěn)定性圖的分析對穩(wěn)定性圖的分析 將穩(wěn)定性控制圖在低/中/高極差間和在不同時間的不同測量系統(tǒng)間作比較 不必計算測量系統(tǒng)穩(wěn)定性數(shù)值 - 通過減少系統(tǒng)變差改善穩(wěn)定性線性線性( (Linearity)Linearity)量程基準(zhǔn)值觀測平均值基準(zhǔn)值線性是在量具預(yù)期的工作范圍內(nèi)，偏倚值的差值 線性是在量具預(yù)期的工作范圍內(nèi)，偏倚值的差值線性是在量具預(yù)期的工作范圍內(nèi)，偏倚值的差值。線 性小偏倚觀測的平均值基準(zhǔn)值觀測的平均值基準(zhǔn)值大偏倚范圍較低的部分范圍較低的部分范圍

31、較高的部分范圍較高的部分線線性性( (Linearity)Linearity)觀測的平均值 基準(zhǔn)值無偏倚有偏倚EFOBACDAB量具的線性量具的線性 量具的線性通過對量具期望作業(yè)范圍內(nèi)的偏倚分析而確定 至少要作二次分析，在量具作業(yè)范圍的開端和末端各一次 量具作業(yè)范圍的中部也應(yīng)考慮量具線性分析量具線性分析量具線性工作指南1.1.選擇可供測量系統(tǒng)不同作業(yè)范圍作測量的5-8個零件2.2.用完全尺寸檢驗設(shè)備確定每個零件的基準(zhǔn)值3.3. 由一個評鑒人和同一量具測量所有零件4.4. 每個零件重復(fù)10-12次測量量具線性分析量具線性分析量具線性工作指南(續(xù))5.5. 計算零件的偏倚偏倚 = 觀察平均值 -

32、基準(zhǔn)值6.6. 將計算出的偏倚由小到大排序7.7. 以偏倚均值(Y-軸)對基準(zhǔn)值(X軸)建立散布圖量具線性分析量具線性分析量具線性工作指南(續(xù))9.9. 線性由這些點的最佳擬合直線的斜率確定。一般說來，斜率越小表示線性越好10.10. 計算量具的線性指數(shù)量具的線性指數(shù) = 斜率 過程變差(或公差)線性% = 100線性/過程變差 (或公差)線性圖析線性圖析分析線性分析線性直線回歸系數(shù)的符合性值(R2)反映了偏倚和基準(zhǔn)值之間的相關(guān)程度 如果符合性好且呈線性關(guān)系，評估回歸線的可接受性 ( 或 45) 如果不呈線性關(guān)系，應(yīng)當(dāng)采用其它工具分析測量系統(tǒng)的可接受性非線性的原因非線性的原因 量具的作業(yè)范圍的

33、開端和末端未經(jīng)恰當(dāng)?shù)男?zhǔn) 用于最小和最大量程的標(biāo)準(zhǔn)件有誤 量具磨損 量具的設(shè)計特性測量系統(tǒng)測量系統(tǒng)分析的實施分析的實施測量系統(tǒng)研究的淮備測量系統(tǒng)研究的淮備 1）先制定計劃確定將要使用的方法。例如，通過利用工程決策，直觀觀察或量具研究決定，是否評價人在校準(zhǔn)或使用儀器中產(chǎn)生影響。有些測量系統(tǒng)的再現(xiàn)性(不同人的間)影響可以忽略，例如按按鈕，打印出一個數(shù)字。測量系統(tǒng)研究的淮備測量系統(tǒng)研究的淮備 2）確定評價人的數(shù)量，樣品數(shù)量及重復(fù)讀數(shù)次數(shù)應(yīng)預(yù)先確定。在此選擇中應(yīng)考慮的因素如下： 3）確定尺寸的關(guān)鍵性：關(guān)鍵尺寸需要更多的零件和或試驗，原因是量具研究評價所需的置信度。 零件結(jié)構(gòu)：大或重的零件可規(guī)定較少樣品

34、和較多試驗。測量系統(tǒng)研究的淮備測量系統(tǒng)研究的淮備 由于其目的是評價整個測量系統(tǒng)，評價人的選擇應(yīng)從日常操作該儀器的人中挑選。 樣品必須從過程中選取并代表其整個工作范。有時每一天取一個樣本，持續(xù)若干天。這樣做是有必要的，因為分析中這些零件被認(rèn)為生產(chǎn)過程中產(chǎn)品變差的全部范圍。由于每一零件將被測量若干次，必須對每一零件編號以便識別。取樣取樣要有要有代表性代表性不具代表性的取法取樣的代表性取樣的代表性具代表性的取法測量系統(tǒng)研究的淮備測量系統(tǒng)研究的淮備 儀器的分辨力應(yīng)允許至少直接讀取特性的預(yù)期過程變差的十分的一，例如特性的變差為0.001，儀器應(yīng)能讀取0.0001的變化。 確保測量方法(即評價人和儀器)在

35、按照規(guī)定的測量步驟測量特征尺寸。測量系統(tǒng)分析進(jìn)行的方式測量系統(tǒng)分析進(jìn)行的方式 測量應(yīng)按照隨機順序，以確保整個研究過程中產(chǎn)生的任何漂移或變化將隨機分布。評價人不應(yīng)知道正在檢查零件的編號，以避免可能的偏倚。但是進(jìn)行研究的人應(yīng)知道正在檢查那一零件，并記下數(shù)據(jù)。 在設(shè)備讀數(shù)中，讀數(shù)應(yīng)估計到可得到的最接近的數(shù)字。如果可能，讀數(shù)應(yīng)取至最小刻度的一半。例如，如果最小刻度為0.0001，則每個讀數(shù)的估計應(yīng)圓整為0.00005。 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。 每一位評價人應(yīng)采用相同方法，包括所有步驟來獲得讀數(shù)。結(jié)果分析結(jié)果分析 位置誤差 位置誤差通常是通過分析偏倚和線性來確定。 一般地，一個測量

36、系統(tǒng)的偏倚或線性的誤差若是與零誤差差別較明顯或是超出量具校準(zhǔn)程序確立的最大允許誤差，那幺它是不可接受的。在這種情況下，應(yīng)對測量系統(tǒng)重新進(jìn)行校準(zhǔn)或偏差校正以盡可能地減少該誤差。結(jié)果分析結(jié)果分析 寬度誤差 測量系統(tǒng)變異異性是否令人滿意的準(zhǔn)則取決于被測量系統(tǒng)變差所掩蓋掉的生產(chǎn)制造過程變異性的百分比或零件公差的百分比。對特定的測量系統(tǒng)最終的接受準(zhǔn)則取決于測量系統(tǒng)的環(huán)境和目的，而且應(yīng)該取得顧客的同意。 對于以分析過程為目的的測量系統(tǒng)，通常單憑經(jīng)驗來確定測量系統(tǒng)的可接受性的規(guī)則如下：結(jié)果分析結(jié)果分析 誤差10%，通常認(rèn)為測量系統(tǒng)是可接受的。 10%30%，基于應(yīng)用的重要性、測量裝置的成本、維修成本等方面的

37、考慮，可能是可以接受的 。 超過30%，認(rèn)為是不可接受的，應(yīng)該做出各種努力來改進(jìn)測量系統(tǒng)。 此外，過程能被測量系統(tǒng)區(qū)分開的分級數(shù)(ndc)應(yīng)該大于或等于5。分析時機分析時機 新生產(chǎn)的產(chǎn)品，PV （零件變差）有不同時 新儀器，EV （設(shè)備變差）有不同時 新操作人員，AV （人員變差）有不同時 易損耗的儀器必須注意其分析頻率。測量系統(tǒng)開發(fā)測量系統(tǒng)開發(fā)時主要時主要檢查檢查的的要素要素 測量系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)問題 要測量什么？特性的類型是什么？是動態(tài)還是靜態(tài)？是電性能嗎？有重要的零件內(nèi)變差？ 測量過程的結(jié)果(輸出)用作什么目的？生產(chǎn)改進(jìn)、生產(chǎn)監(jiān)控、實驗室研究、過程審核、裝運檢查、進(jìn)貨檢驗、對DOE的反饋嗎

38、？ 誰將使用過程？操作者、工程師、技師、檢驗人員、審核員？ 要求的培訓(xùn)：操作者、維護(hù)人員、工程師、教室、實際應(yīng)用、在職培訓(xùn)、學(xué)徒期間。測量系統(tǒng)開發(fā)測量系統(tǒng)開發(fā)時主要時主要檢查檢查的的要素要素 確定變差來源了嗎？使用小組、頭腦風(fēng)暴、淵博的過程知識、因果圖或矩陣模型。 開發(fā)測量系統(tǒng)或?qū)Ｓ玫臏y量系統(tǒng)？測量系統(tǒng)可以是永久的和專用的，或者也可以是柔性的且有可以測量不同類型零件的能力；如：儀器車量具、夾具量具、三坐標(biāo)測量機等。柔性的量具會更昂貴，但長期運行可以省錢。 接觸或不接觸：可靠性、特性類型、樣件計劃、成本、維護(hù)、校準(zhǔn)、人員技能、兼容性、環(huán)境、速度、傳感器類型、零件偏差和圖像處理。這可以由控制計劃要

39、求和測量(在連續(xù)抽樣期間全面接觸量具可能有額外磨損)頻次確定。全表面接觸傳感、傳感器類型、空氣反饋噴射、圖像處理，CMM或光學(xué)比較儀等。測量系統(tǒng)開發(fā)測量系統(tǒng)開發(fā)時主要時主要檢查檢查的的要素要素 環(huán)境：污垢、潮濕、濕度、溫度、振動、噪聲、電磁干擾、周圍空氣移動、空氣污染物等。實驗室、車間、辦公室等？以微米水平計算的緊密公差使環(huán)境成為關(guān)鍵的問題。同時，還有cmm、顯示系統(tǒng)及超聲波等。這可能是過程內(nèi)自動反饋類型測量的一個因素。切削油、切削碎片和超高溫也可能成為問題。需要干凈房間嗎？ 測量和定位點：使用測量和定位點清楚地確定固定和夾緊點以及在零件的何處進(jìn)行測量。 固定方法：自由狀態(tài)或夾緊的零件定位。

40、零件方向：主要部份位置與其它部份。測量系統(tǒng)開發(fā)測量系統(tǒng)開發(fā)時主要時主要檢查檢查的的要素要素 零件準(zhǔn)備：測量前零件應(yīng)該干凈、無油、溫度穩(wěn)定嗎？ 傳感器定位：角度方向，到最初定位器或網(wǎng)絡(luò)的距離。 相互關(guān)系問題1：在車間內(nèi)或在車間的間需要加倍(或更多)的量具支持要求嗎？制造的考慮、測量誤差的考慮、維修的考慮。那個被認(rèn)定是標(biāo)準(zhǔn)？怎樣使每項有資格？ 相互關(guān)系問題2：方法分歧：從不同的測量系統(tǒng)設(shè)計但應(yīng)用于可接受的實踐和操作限制下相同零件和過程的測量變差結(jié)果。測量系統(tǒng)開發(fā)測量系統(tǒng)開發(fā)時主要時主要檢查檢查的的要素要素 自動或手動：線上、線下、操作者信任。 破壞性或非破壞性的測量：示例：拉伸試驗、鹽霧試驗、電鍍

41、油漆涂層厚度、硬度、尺寸測量、圖像處理、化學(xué)分析、壓力、耐久性、沖擊、轉(zhuǎn)矩、扭矩、焊接強度、電性能等。 潛在測量范圍：可能測量的尺寸和預(yù)期范圍。 有效方分辨率：使用時特殊應(yīng)用的測量對物理變化(探測過程或產(chǎn)品變差的能力)敏感情況可接受嗎？ 靈敏度：最小輸入信號形成測量設(shè)備可探測的(可辨別的)輸出信號對應(yīng)用這種測量裝置可接受嗎？靈敏度由固有的量具設(shè)計和質(zhì)量(oem)及使用中的維護(hù)和操作條件確定。測量系統(tǒng)開發(fā)測量系統(tǒng)開發(fā)時主要時主要檢查檢查的的要素要素 測量系統(tǒng)制造問題(設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)、儀器) 在系統(tǒng)設(shè)計中提出的變差源識別了嗎？設(shè)計評審、驗證和確認(rèn)。 校準(zhǔn)和控制系統(tǒng)：建議的校準(zhǔn)計劃及設(shè)備和文件的審核。頻

42、率、內(nèi)部的或外部的、參數(shù)、過程中驗證檢查。 輸入要求：機械的、電的、液壓的、氣動的、浪涌抑制器、干燥器、過濾器、濾清器，準(zhǔn)備和操作問題、絕緣、分辨率和靈敏度。 輸出要求：仿真或數(shù)字、文件和記錄、檔案、存放、檢索、文件備份。 成本：開發(fā)、采購、安裝、操作和培訓(xùn)的預(yù)算因素。 預(yù)防性維護(hù)：類型、進(jìn)度表、成本、人員、培訓(xùn)、文件。測量系統(tǒng)開發(fā)測量系統(tǒng)開發(fā)時主要時主要檢查檢查的的要素要素 服務(wù)性：內(nèi)部的和外部的、位置、支持水平、反應(yīng)時間、備件的可提供性、標(biāo)準(zhǔn)零件清單。 人機工程學(xué)：經(jīng)過長時間裝載和操作機器不帶來傷害的能力。測量設(shè)備討論需要聚焦于測量系統(tǒng)與操作者是怎樣相互依賴的問題上。 安全考慮：人員、操作

43、、環(huán)境、鎖止。 存儲和定位：建立關(guān)于測量設(shè)備存儲和定位的要求。罩、環(huán)境、安全、可提供性(接近)問題。 測量周期時間：測量一個零件或特性要花多少時間？測量周期與過程和產(chǎn)品控制相結(jié)合。 過程流程、批量完整性、記錄、測量和返回零件有中斷嗎？測量系統(tǒng)開發(fā)測量系統(tǒng)開發(fā)時主要時主要檢查檢查的的要素要素 材料處理：需要特殊架子、支撐夾具、運輸設(shè)備或其它材料處理設(shè)備處理被測量的零件或測量系統(tǒng)本身嗎？ 環(huán)境問題：不管是影響該測量過程或相鄰過程，有任何特殊環(huán)境要求、條件、限制嗎？有特殊的排放要求嗎？有溫度和濕度控制的必要嗎？濕度、振動、噪聲、清潔度。 有特殊的可靠性要求或考慮嗎？過了一段時間設(shè)備能支持嗎？在生產(chǎn)使

44、用前有必要驗證嗎？ 備件：一般清單、適當(dāng)?shù)墓?yīng)和定貨系統(tǒng)，可提供性、理解提前期準(zhǔn)備。并有充分的和安全存儲嗎？(軸承、軟管、皮帶、開關(guān)、螺線管、閥門等。) 用戶說明：夾緊順序、清潔程序、數(shù)據(jù)解釋、圖表、目視幫助、全面。可得到、適當(dāng)?shù)娘@示。 文件：工程圖樣、診斷樹、用戶手冊、語言等。測量系統(tǒng)開發(fā)測量系統(tǒng)開發(fā)時主要時主要檢查檢查的的要素要素 校準(zhǔn)：與可接受的標(biāo)準(zhǔn)比較。可接受的標(biāo)準(zhǔn)的可提供性和成本。建議頻率、培訓(xùn)要求。要求下次的時間嗎？ 存儲：有關(guān)測量設(shè)備的存儲有特殊的要求或考慮嗎？罩、環(huán)境、防損壞偷盜的安全性等。 防錯：使用者能很容易地(太容易？)改正已知測量程序的錯誤嗎？數(shù)據(jù)登錄、設(shè)備的誤用、防錯

45、、錯誤預(yù)防。 測量系統(tǒng)實施問題(過程) 支持：誰將支持測量過程？實驗室技師、工程師、生產(chǎn)、維修、外包服務(wù)。 培訓(xùn)：需要對使用和維修測量過程的操作者技師工程師培訓(xùn)什幺？時間進(jìn)度、資源和成本問題。誰將培訓(xùn)？在那進(jìn)行培訓(xùn)？提前期的要求？與測量過程的實際使用互本配合。測量系統(tǒng)開發(fā)測量系統(tǒng)開發(fā)時主要時主要檢查檢查的的要素要素 數(shù)據(jù)管理：怎樣管理測量過程輸出的數(shù)據(jù)？人工、用計算器處理、匯總方法、匯總頻率、評審方法、評審頻率、顧客要求、內(nèi)部要求。可提供性、存儲、檢索、備份、安全、數(shù)據(jù)解釋。 人員：需要雇用人員支持這一測量過程嗎？成本、時間進(jìn)度、可提供性。當(dāng)前的或新的。 改進(jìn)方法：經(jīng)過一段時間誰將改進(jìn)測量過程

46、？工程師、生產(chǎn)、維護(hù)、質(zhì)量人員？使用什幺樣的評估方法？是否有一個系統(tǒng)確定改進(jìn)？ 長期穩(wěn)定性：評定方法、形式、頻率及長期研究的需要。漂移、磨損、污染、操作完整性。這種長期誤差能測量、控制、理解和預(yù)見嗎？特殊考慮：檢查者的素質(zhì)、身體限制或健康問題：色盲、視力、力量、疲勞、持久力、人機工程學(xué)。穩(wěn)定性分析穩(wěn)定性分析的實施的實施1.1.穩(wěn)定性分析穩(wěn)定性分析的實施的實施: : 1）獲取一樣本并確定其相對于可追溯標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)值。(具備預(yù)期測量的最低值、最高值和中程數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)樣本是較理想的。建議對每個樣本分別做測量與控制圖） 如果不能得到，則選擇一個落在產(chǎn)品測量中程數(shù)的產(chǎn)品零件，并指定它作為標(biāo)準(zhǔn)樣本進(jìn)行穩(wěn)定性分析

47、。并追蹤測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性不需要一個已知基準(zhǔn)值。可能需要具備測量的最低值、最高值及中程數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)樣本。建議對各樣本單獨測量并做控制圖。2）定期(天、周)測量基準(zhǔn)樣品3-5次。樣本容量和頻率應(yīng)基于對測量系統(tǒng)的了解。因素包括要求多長時間重新校準(zhǔn)或維修，測量系統(tǒng)使用的頻率，以及操作條件如何重要。讀數(shù)應(yīng)在不同時間讀取以代表測量系統(tǒng)實際使用的情況。這些還包括預(yù)熱，環(huán)境或其它在一天內(nèi)可能變化的因素。3）將測量值標(biāo)記在X-R CHART 或X CHART上。計算管制界限, 并對失控或不穩(wěn)定作評估。穩(wěn)定性分析穩(wěn)定性分析的實施的實施: : 4）計算測量結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)差, 并與制程標(biāo)準(zhǔn)差相比較, 以評估測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性.不

48、可以發(fā)生此項的標(biāo)準(zhǔn)差大于制程標(biāo)準(zhǔn)差的現(xiàn)象，如果有發(fā)生此現(xiàn)象，代表測量的變異大于制程變異，此項儀器是不可接受的。穩(wěn)定性分析穩(wěn)定性分析的實施的實施: :穩(wěn)定性的判定：穩(wěn)定性的判定：穩(wěn)定性的判定一般的方式和控制圖的判定方式是一致的，穩(wěn)定性的判定一般的方式和控制圖的判定方式是一致的，( (一一) )不可以有點子超出控制界限，不可以有點子超出控制界限，( (二二) )不可以有連續(xù)三點中有二點在不可以有連續(xù)三點中有二點在A A區(qū)或區(qū)或A A區(qū)以外的位置，區(qū)以外的位置，( (三三) )不可以有連續(xù)五點中有四點在不可以有連續(xù)五點中有四點在B B區(qū)或區(qū)或B B區(qū)以外的位置，區(qū)以外的位置，( (四四) )不可有連

49、續(xù)八點在控制圖的同一側(cè)，不可有連續(xù)八點在控制圖的同一側(cè)，( (五五) )不可以有連續(xù)七點持續(xù)上升或下降的情形；如果有以不可以有連續(xù)七點持續(xù)上升或下降的情形；如果有以上的情形，代表儀器已不穩(wěn)定，須做維修或調(diào)整，維修及上的情形，代表儀器已不穩(wěn)定，須做維修或調(diào)整，維修及調(diào)整完后須再做校正以及穩(wěn)定性的分析調(diào)整完后須再做校正以及穩(wěn)定性的分析 。穩(wěn)定性的均值穩(wěn)定性的均值- -極差圖極差圖6.36.05.7樣本均值子組0515202510UCL=6.297Mean=6.021LCL=5.7461.00.50.0樣本極差R=0.47792ULC=1.01LCL=0控制圖的判讀控制圖的判讀超出控制界限的點：出現(xiàn)

50、一個或多個點超出任何一個控制界超出控制界限的點：出現(xiàn)一個或多個點超出任何一個控制界限是該點處于失控狀態(tài)的主要證據(jù)限是該點處于失控狀態(tài)的主要證據(jù)UCLCLLCL異常異常控制圖的判讀控制圖的判讀鏈：有下列現(xiàn)象的一即表明過程已改變鏈：有下列現(xiàn)象的一即表明過程已改變連續(xù)連續(xù)7 7點位于平均值的一側(cè)點位于平均值的一側(cè)連續(xù)連續(xù)7 7點上升點上升( (后點等于或大于前點后點等于或大于前點) )或下降。或下降。UCLCLLCL控制圖的判讀控制圖的判讀明顯的非隨機圖形：應(yīng)依正態(tài)分布來判定圖形，正常應(yīng)明顯的非隨機圖形：應(yīng)依正態(tài)分布來判定圖形，正常應(yīng)是有是有2/32/3的點落于中間的點落于中間1/31/3的區(qū)域。的

51、區(qū)域。UCLCLLCL代表儀器已不穩(wěn)定，須做維修或調(diào)整，維修及調(diào)整完后代表儀器已不穩(wěn)定，須做維修或調(diào)整，維修及調(diào)整完后須再做校正以及穩(wěn)定性的分析。須再做校正以及穩(wěn)定性的分析。穩(wěn)定性附加說明穩(wěn)定性附加說明 如果使用s控制圖，則可計算=C4s(bar) R(或S)圖中的失控狀態(tài)表明不穩(wěn)定的重復(fù)性(也許什么東西松動、氣路部分阻塞、電壓變化等)。 X(bar)圖中失控表明測量系統(tǒng)不再正確地測量(偏倚已經(jīng)改變)，努力確定改變的原因，然后糾正，如果原因是損壞，則可能要重新校準(zhǔn)。 可以希望備有對應(yīng)于預(yù)期測量結(jié)果的下端、上端和中間值的基準(zhǔn)件或基準(zhǔn)的測量系統(tǒng)控制圖。不穩(wěn)定的可能原因不穩(wěn)定的可能原因儀器需要校準(zhǔn)，

52、需要減少校準(zhǔn)時間間隔儀器、設(shè)備或夾緊裝置的磨損正常老化或退化缺乏維護(hù)通風(fēng)、動力、液壓、過濾器、腐蝕、銹蝕、清潔磨損或損壞的基準(zhǔn)，基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差校準(zhǔn)不當(dāng)或調(diào)整基準(zhǔn)的使用不當(dāng)儀器質(zhì)量差設(shè)計或一致性不好儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)健性不同的測量方法裝置、安裝、夾緊、技術(shù)量具或零件變形環(huán)境變化溫度、濕度、振動、清潔度違背假定、在應(yīng)用常量上出錯應(yīng)用零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯誤量具的重復(fù)性和再現(xiàn)性(GR&R)分析量具量具R&RR&R分析分析量具R&R工作指南1.1. 在測量系統(tǒng)使用者中選出2-3個評鑒人2.2. 抽取10個零件，以此代表實際或期望的過程變差極差3.3.

53、把零件從1至10編號，但號碼不為被評鑒人所見4.4. 如果測量程序文件中有規(guī)定，則對量具作校準(zhǔn)量具量具R&RR&R分析分析量具R&R工作指南(續(xù))5.5. 由評鑒員A隨機地對10個零件作測量，由一個觀察員記錄測量結(jié)果6.6. 由其他評鑒員重復(fù)第5步，隱藏其他評鑒員所獲得的讀數(shù)7.7. 重復(fù)第5和第6步，用不同的隨機組合測量8.8. 對每個評鑒員的讀數(shù)計算均值和極差量具量具R&RR&R分析分析量具R&R工作指南(續(xù))9.9. 用所附GR&R報告表，記錄零件均值和極差均值10.10. 計算表示設(shè)備變差的重復(fù)性11.11. 計算表示評鑒人員變差

54、的再現(xiàn)性12.12. 計算GR&R并轉(zhuǎn)換成百分比13.13. 計算零件變差并轉(zhuǎn)換為百分比14.14. 計算總變差 針對重要特性(尤指是有特殊符號指定者)所使用量具的精確度應(yīng)是被測量物品公差的1/10, (即其最小刻度應(yīng)能讀到1/10過程變差或規(guī)格公差較小者; 如: 過程中所需量具讀數(shù)的精確度是0.01m/m, 則測量應(yīng)選擇精確度為0.001m/m), 以避免量具的鑒別力不足，一般的特性者所使用量具的精確度應(yīng)是被測量物品公差的1/5。 試驗完后, 測試人員將量具的重復(fù)性及再現(xiàn)性數(shù)據(jù)進(jìn)行計算如附件一(R&R數(shù)據(jù)表), 附件二(R&R分析報告), 依公式計算并作成-R管制圖或

55、直接用表計算即可 再從上述結(jié)果，計算出如下數(shù)據(jù)： 設(shè)備變差EV=3.05R 人員變差A(yù)V=(2.7*XDIFF)2(EV2/30) 零件變差PV=1.62*Rp 重復(fù)性及再現(xiàn)性R&R=EV2+AV2 總變差TV=R&R2+PV2 最終通過上述數(shù)據(jù)計算出“%R&R”值； %R&R=100R&R/TV “重復(fù)性及再現(xiàn)性”判定：%R&R10%：則該量具可接受（適宜）；10%R&R30%：需根據(jù)該測量作業(yè)的重要程度來判定是否適宜；%R&R30%：該量具不可接受（不適宜）。 A B C分辨率510%用控制圖作目視分析用控制圖作目視分析當(dāng)GR

56、&R太大或碰到不能解釋的問題時，用控制圖發(fā)現(xiàn)問題極差圖的計算極差圖的計算重復(fù)性的極差控制圖 根據(jù)SPC手冊，極差圖的控制限為UCL = DUCL = D4 4 x R x RLCL = DLCL = D3 3 x R x RD3 和 D4 為控制圖常數(shù)估計值 在范例中，平均數(shù)和極差都是根據(jù)4個數(shù)值計算，所以，小組中有4個觀測值R R = 0.024= 0.024UCLUCL= D4 x R = 2.282 x 0.024 = D4 x R = 2.282 x 0.024 = 0.055= 0.055LCL LCL = D3 x R = 0 x 0.024 = D3 x R = 0 x

57、0.024 = 0= 0* 注：這里的控制限常數(shù)是指測量過程，而不是制造過程極差圖范例極差圖范例2個評鑒人，4次測試，5個零件零件UCL = 0.055R = 0.024LCL = 01234512345評鑒人A評鑒人 B極差圖結(jié)論極差圖結(jié)論 二個評鑒人的所有觀測極差值都在控制限內(nèi)，即二個評鑒人之間無差異 如果其中一個評鑒人有觀測極差落在控制限外，結(jié)論為二個人的方法有別 如果所有評鑒人(本例為二人)都有些點落在控制限外，結(jié)論是測量系統(tǒng)對評鑒人的技術(shù)敏感，需要改進(jìn)以獲得有用的數(shù)據(jù)均值圖計算均值圖計算 再現(xiàn)性的均值控制圖 根據(jù)SPC手冊，均值圖(X圖)的控制限為 UCL = X + AUCL =

58、X + A2 2R R LCL = X - A LCL = X - A2 2R R A2 是從控制圖常數(shù)表中得到的估計值* A A2 2 = 0.729 = 0.729 范例的計算： X = 3.1715X = 3.1715 R = 0.024 R = 0.024UCL = 3.1715 + (0.729 x 0.024)UCL = 3.1715 + (0.729 x 0.024)= 3.189= 3.189LCL = 3.1715 - (0.729 x 0.024)LCL = 3.1715 - (0.729 x 0.024) = 3.154= 3.154*適用于控制狀態(tài)和正態(tài)分布；對非正態(tài)分

59、布的數(shù)據(jù)應(yīng)計算標(biāo)準(zhǔn)差 sigma均值圖范例均值圖范例二個評鑒人，4次試測，5個零件零件3.101234512345評鑒人 A評鑒人 B3.11LCL= 3.15.43.15X=3.1715UCL= 3.1893.20均值圖結(jié)論均值圖結(jié)論 在本分析中10個點中的4個點落在控制限外 由于不到半數(shù)，結(jié)論是測量系統(tǒng)不足以探測零件與零件之間的變差結(jié)果結(jié)果分析分析: : 當(dāng)重復(fù)重復(fù)性(EV)(EV)大于于再現(xiàn)性(AV)(AV)時，原因可能是：，原因可能是： 儀器需要儀器需要保養(yǎng)； 量具應(yīng)重新應(yīng)重新設(shè)計來提高剛度來提高剛度增強； 量具的夾緊或零件定位的方式需要改進(jìn)；需要改進(jìn)； 存在過大的零件存在過大的零件內(nèi)

60、變差。變差。 當(dāng)再現(xiàn)性(AV)(AV)大于重復(fù)重復(fù)性(EV)(EV)時： 評價人員需要更好的培訓(xùn)如何使用評價人員需要更好的培訓(xùn)如何使用量具及數(shù)據(jù)讀取方式； 量具刻度盤上的刻度不清楚；刻度盤上的刻度不清楚； 需要某些夾具協(xié)助評價人員來提高使用評價人員來提高使用量具的的一致性。重復(fù)重復(fù)性性不好的可能原因不好的可能原因零件(樣品)內(nèi)部：形狀、位置、表面加工、錐度、樣品一致性。儀器內(nèi)部：修理、磨損、設(shè)備或夾緊裝置故障，質(zhì)量差或維護(hù)不當(dāng)。基準(zhǔn)內(nèi)部：質(zhì)量、級別、磨損方法內(nèi)部：在設(shè)置、技術(shù)、零位調(diào)整、夾持、夾緊、點密度的變差評價人內(nèi)部：技術(shù)、職位、缺乏經(jīng)驗、操作技能或培訓(xùn)、感覺、疲勞。環(huán)境內(nèi)部：溫度、濕度、振動、亮度、清潔度的短期起伏變化。違背假定：穩(wěn)定、正確操作儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)健性，一致性不好應(yīng)用錯誤的量具量具或零件變形，硬度不足應(yīng)用：零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察誤差(易讀性、視差)再現(xiàn)性