msa實務推進課程培訓課件

1、MSA實務推進課程,課程內容為什么要實施MSA?什么是MSA?如何實施MSA?如何分析MSA?培訓目標:了解MSA的5特性分析,及應用5特性分析確保量測系統(tǒng)能滿足測試過程中的要求.,2,3,第一章 測量系統(tǒng)基礎第二章 測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性第三章 測量系統(tǒng)變異性影響第四章 測量系統(tǒng)分析,課程大綱,第一章 測量系統(tǒng)基礎,1、測量系統(tǒng)分析（MSA）的概念： 指Measurement Systems

2、 Analysis （測量系統(tǒng)分析）的英文簡稱。 M (Measurement) 測量 S (Systems) 系統(tǒng) A (Analysis) 分析2、測量系統(tǒng)的定義： 指用來對被測特性定量測量或定性評價的儀器或量具、 標準、操作、方法、夾具、軟件、人員、環(huán)境和假設的 集合；用來獲得測量結果的整個過程。,4,3、ISO/TS

3、16949：2009 質量管理體系對測量系統(tǒng)分析（MSA）的要求： 7.6.1 測量系統(tǒng)分析 為分析在每種測量和試驗設備系統(tǒng)得出的結果中出現的變差，應進行統(tǒng)計研究。此要求應適用于在控制計劃中提及的測量系統(tǒng)。所用的分析方法及接受準則應符合顧客關于測量系統(tǒng)分析的參考手冊的要求。如果得到顧客的批準，也可使用其他分析方法和接受準則。,5,4、測量系統(tǒng)分析（MSA）理解要點說明：在控制計劃中提出的測量系統(tǒng)都要進行

4、測量系統(tǒng)（MSA）分析，主要是針對產品特性所使用到的測量系統(tǒng)。所用的測量分析方法及接受準則必須與顧客關于測量系統(tǒng)分析的參考手冊相一致。如經顧客批準，也可以采用其他方法及接受準則。ISO/TS 16949:2009 標準中的體系內部審核檢查表強調要有證據證明上述要求已達到。生產件批準程序（PPAP）手冊中明確規(guī)定：對新的或改進的量具、測量和試驗設備必須參考測量系統(tǒng)分析（MSA）手冊進行變差統(tǒng)計研究。產品質量先期策劃（APQP）手

5、冊中明確規(guī)定：測量系統(tǒng)分析（MSA）作為第四階段“產品和過程確認”的輸出之一。測量系統(tǒng)分析（SPC）手冊中明確指出測量系統(tǒng)分析（MSA）是控制圖必需的準備工作內容之一。,6,7,5、測量系統(tǒng)分析（MSA）在ISO/TS 16949:2009 體系標準中實施要點說明：標識監(jiān)測和測量設備及其檢定/校準的狀態(tài)。確定量具的準確度和精確度。當量具被發(fā)現處于非檢定/校準狀態(tài)或失準狀態(tài)時，應對其以前的測量結果進行確認。確保所有的量具的搬運、

6、防護（保護/維護）、清潔和貯存。檢定/校準記錄應包括個人量具。應用符合顧客要求的測量系統(tǒng)分析（MSA）手冊（第四版）中規(guī)定的測量分析方法和接受準則；除非顧客規(guī)定其它的測量分析方法和接受準則。,8,9,五大技術手冊,,產品質量先期策劃和控制計劃（APQP&CP）,潛在失效模式和后果分析參考手冊（FMEA）,測量系統(tǒng)分析參考手冊（MSA）,--第四版 2008年6月,--第四版 2010年6月,統(tǒng)計過程控制參考手冊（SPC

7、）,--第二版 2005年7月,生產件批準程序（PPAP）,--第四版 2006年6月,--第二版 2008年7月,重要的顧客手冊-AIAG,,,,,,0,1,2,3,4,確定范圍,0,1,2,3,4,5,計劃和定義,產品設計和開發(fā),過程設計和開發(fā),產品和過程 確認,反饋、評定和糾正措施,5,DFMEA,PFMEA,MSASPCPPAP,,APQP,10,與五大工具的關系,MSA 在 過程中的位置/階段關系,11,

8、12,6、測量系統(tǒng)分析（MSA）在ISO/TS 16949:2009 體系標準中實施的優(yōu)勝者方法：最大限度的減少量具的種類。最大限度的減少量具的數量。根據產品族添置所需要的量具。只采用符合測量系統(tǒng)分析（MSA）要求的量具。盡量不允許作業(yè)員使用個人量具，如作業(yè)員一定要使用個人量具，則對作業(yè)員使用的個人量具必須經檢定/校準合格后方可使用。用6?過程分布計算結果，而不是規(guī)格公差。,13,7、測量系統(tǒng)分析（MSA）的目的

9、1）、對參加課程培訓的人員： ---理解測量系統(tǒng)分析(MSA)在產品控制和過程改進中的 重要性； ---具備開展測量系統(tǒng)分析(MSA) 所需要的使用知識； ---建立測量系統(tǒng)不確定度的量化方法、可測量指標和接 受準則，從而作出專業(yè)、客觀的評價。 2）、對企業(yè)使用測量系統(tǒng)分析（MSA）方法：

10、 ---確定新購或經維修、校準合格后的測量設備在生產過 程中使用時能提供客觀、正確的分析/評價數據，對 各種測量和試驗設備系統(tǒng)測量結果的變差進行適當的 可靠性統(tǒng)計研究，以了解測量系統(tǒng)是否滿足產品特性 的測量需求和評價測量系統(tǒng)的適用性，確保產品質量 滿足和符合的

11、要求和需求。,14,8、測量系統(tǒng)分析（MSA）實施的時機和范圍 凡組織在控制計劃中所提及的和/或顧客要求的所有監(jiān)視和測量裝 置均要進行測量系統(tǒng)分析（MSA）。新產品；因設計記錄、規(guī)范和工程更改所引起的產品更改；常規(guī)產品（老產品/舊產品）；特別是以上產品中被確定為產品特殊特性所使用到的監(jiān)視和測量裝置必須進行測量系統(tǒng)分析（MSA）；指針對產品特性所使用到的監(jiān)視和測量裝置進行測量系統(tǒng)分析（MSA），而對過程特

12、性所使用到的監(jiān)視和測量裝置則不需進行測量系統(tǒng)分析（MSA）。,15,9、編制監(jiān)視和測量裝置的測量系統(tǒng)分析（MSA）計劃 質量部根據控制計劃和/或顧客要求制定監(jiān)視和測量裝置的“測量系統(tǒng)分析計劃”，并確定在控制計劃和/或顧客要求中所用到的監(jiān)視和測量裝置需進行測量系統(tǒng)分析的方法、內容、預計完成時間、負責部門/人員、分析頻率、進度要求等，經管理者代表核準后由質量部、生產部和相關部門執(zhí)行。進行測量系統(tǒng)分析（MSA）的工作/和管理人員必

13、須接受公司內部或外部的相關測量系統(tǒng)分析課程培訓/訓練，并經考試合格或獲得相關證書，方可進行測量系統(tǒng)分析（MSA）工作。,16,17,10、與測量系統(tǒng)有關的術語和定義1、測量：定義為賦值（或數）給具體事物以表示它們之間關于特定性的關系。這個定義由美國標準局(NBS)Ｃ．Eisenhart1963）首次提出。賦值過程定義為測量過程，而賦予的值定義為測量值。2、量具：任何用來獲得測量結果的裝置，經常用來特指用在工廠現場的裝置，包括通過/不

14、通過裝置（如：塞規(guī)、通/止規(guī)等）。 3、測量系統(tǒng)：是對測量單元進行量化或對被測的特性進行評估，其所使用的儀器或量具、 標準、操作、方法、夾具、軟件、人員、環(huán)境和假設的集合；也就是說，用來獲得測量結果的整個過程。 ◆ 根據定義，一個測量過程可以看成是一個制造過程，它產生數值 （數據） 作為輸出。這樣看待測量系統(tǒng)是有用的，因為這可以使組織運用那些早已 在統(tǒng)計過程控制領域證明了有效性的所有概 念、原

15、理和工具。,18,4、數據：一組條件下觀察結果的集合，既可以是連續(xù)的(一個量值和測量單位)又可以是離散的(屬性數據或計數數據如成功／失敗、好／壞、過／不通過等統(tǒng)計數據)。5、標準：用于比較的可接受的基準；用于接受的準則；已知數值，在表明的不確定度界限內，作為真值被接受；基準值。,19,6、分辨力、可讀性、分辨率:▲最小的讀數單位、刻度限度；▲由設計決定的固有特性；▲測量或儀器輸出的最小刻度；▲1:10經驗法則（過程變差

16、與公差較小者）7、參考值: √ 某一個物品的可接受數的值 √ 需要一個可操作的定義 √ 常被用來替代真值使用 8、真值: √ 某一物品的真實數值 √ 不可知且無法知道的,基本的設備,20,9、準確度：√ 與真值或可接受的參考值“接近”的程度 √ 在ASTM包括了位置及寬度誤差的影響 10、偏倚： √ 觀測到測量的平均值與參考值之間的差值 √ 是測量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差所構成 11、穩(wěn)定性： √ 隨時間變化的偏倚值

17、√ 一個穩(wěn)定的測量過程在位置方面是處于統(tǒng)計上受控狀態(tài) √ 別名：漂移（drift）12、線性：√ 在量具正常工作量程內的偏倚變化量 √ 多個獨立的偏倚誤差在量具工作量程內的關系√ 是測量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差所構成,位置變差,21,13、精密度√ 每個重復讀數之間的“接近”程度 √ 是測量系統(tǒng)的隨機誤差所構成 14、重復性 √ 一個評價人多次使用一個測量儀器，對同 一零件的某一特性進行多次測量的變差 √ 是在固定和已定義的測

18、量條件下，連續(xù)（短期）多次測量中的變差 √ 通常指E．Ｖ．-設備變差（equipment variation） √ 設備（量具）能力或潛能 √ 系統(tǒng)內部變差15、再現性 √ 由不同的評價人使用相同的量具，測量同一個零件的同一個特性的測量平均值的變差。 √ 在對產品和過程進行鑒定時，誤差可能是評價人、環(huán)境（時間）或方法√ 通常指A．Ｖ- 評價人變差（appraiser variation） √ 系統(tǒng)間（條件）誤差 √ 在

19、ASTM E456-96 包括：重復性、實驗室、環(huán)境及評價人影響,寬度變差,22,16、 GRR或量具的重復性和再現性（ Gage R＆Ｒ） √ 量具的重復性和再現性；測量系統(tǒng)重復性和再現性聯(lián)合估計值 √ 測量系統(tǒng)能力；取決于所用的方法，可能包括或不包括時間影響17、靈敏度： √ 能導致可探測到的輸出信號的最小輸入 √ 測量系統(tǒng)對被測特性變化的感應度 √ 取決于量具設計（分辨力）、固有質量（OEM）使用期間的維修，以及測量儀

20、器與標準的操作情況 √ 通常被描述為測量單元 18、一致性： √ 隨時間重復性變化的程度 √ 一致的測量過程是在寬度（變差）方面處于統(tǒng)計上受控狀態(tài) 19、均一性： √ 整個正常操作范圍內重復性的變化 √ 重復性的同義詞,23,測量系統(tǒng)變差可以分類為： ● 能力 √ 短期獲取讀數的變異性 σ ² 能力 = σ ²偏倚（線性） + σ ² GRR● 性能√ 長期讀數

21、的變化量 σ ²性能 = σ ²能力 + σ ²穩(wěn)定性 + σ ²一致性√ 以總變差為基礎 ● 不確定度√ 有關被測值的數值估計范圍，相信真值包括在此范圍內,系統(tǒng)變差,24,在商品和服務的貿易中溯源性是一個非常重要的概念，測量可以追溯到相同或類似的標準，比不能追溯的測量更將容易達成互相承認，可追溯的測量還可幫助減少重新試驗的要求，以及好產品的拒收與壞產

22、品的接受?？勺匪菪栽贗SO國際基本和通用的度量衡術語詞匯（ISO International Vocabulary of Basic and General Terms in Metrology,VIM）中的定義為： “通過一個完整的比較鏈追溯到規(guī)定的參考標準（通常為國家或國際標準）的測量特性或標準值，都具有一定的不確定度?！彼裕铌P鍵的是測量能追溯到滿足顧客需求的程度。,11、可追溯性,25,12、校準系統(tǒng),校準系統(tǒng)指在特定環(huán)境

23、下以建立測量設備與已知的參考價值和不確定值得可追溯標準之間關系的一套操作系統(tǒng)。校準系統(tǒng)同時也包括通過對測量設備精度的誤差調整來檢測校準系統(tǒng)的過程，通過利用校準方法及標準來確定測量系統(tǒng)的測量的可追溯性。外部、商業(yè)性質的獨立校準服務供應商在進行校準項目時，其校準系統(tǒng)必須通過ISO/IEC 17025 認證的驗證，在無合格的實驗室情況下，對于有些設備校準服務，由設備制造者承擔。測量過程的目標是零件的“真”值，希望任何個別的讀值能盡可能

24、的（經濟的）與真值接近。,26,13、量測過程,為了有效地管理任何過程的變差，需要以下知識： ● 過程應該做什么 ● 會出什么錯 ● 過程正在做什么,設備只是測量過程的一部分，須了解如何正確使用這些設備及如何分析和解釋結果。,27,制造過程,,原輔料,人,機,法,,環(huán),,測量,測量,結果,,合 格,,不合格,測量,,,,,測量存在誤差，誤差導致誤判。 要保證測量結果的準

25、確性和可信度。,為什么要進行測量系統(tǒng)分析？,測量誤差,Y = x + ε 測量值 = 真值 + 測量誤差,28,戴明說沒有真值的存在,一致,,,29,,數據的類型：,14、什么是數據的質量,30,如何評定數據質量--- 測量結果與“真”值的差越小越好。--- 數據質量是用多次測量的統(tǒng)計結果進行評定。計量型數據的質量--- 均值與真值（基準值）之差。--- 方差大小。計數型數據的質

26、量--- 對產品特性產生錯誤分級的概率。,31,用測量系統(tǒng)所收集的數據用于：控制過程；評估影響過程結果的變量及其相互關系；利用數據分析，增進對測量系統(tǒng)中因果關系和對過程的影響的了解；把注意力放在測量系統(tǒng)上，以獲得重復性和再現性；,32,測量系統(tǒng)分析(MSA)MSA用于分析測量系統(tǒng)對測量值的影響；強調儀器和人的影響；我們對測量系統(tǒng)作分析，以確定測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性的量化值，并與認可的標準相比較。,什么是測量系統(tǒng)分析,,,3

27、3,測量系統(tǒng)評定的兩個階段,第一階段（使用前） — 確定統(tǒng)計特性是否滿足需要？ — 確認環(huán)境因素是否有影響？ 第二階段（使用過程） — 確定是否持續(xù)地具備恰當的統(tǒng)計特性？,這個“需要”指的什么？,,34,盲測法 在實際測量環(huán)境下，在操作者事先不知正在對該測量系統(tǒng)進行評定的條件下，獲得測量結果。 向傳統(tǒng)觀念挑戰(zhàn) 長期存在的把測量誤差只作為公差范圍百分率來報告的

28、傳統(tǒng)，是不能面臨未來持續(xù)改進的市場挑戰(zhàn)。,評價測量系統(tǒng)的關鍵注意點,,35,MSA 應用,,36,請問：我公司的計量器具都經過檢定，為什么 要進行MSA？兩個人測量結果不一致；公司和顧客測量結果不一致；不同的測量設備測量結果不一致；,37,MSA分析時機,新生產之產品PV(零件)有不同時； 新儀器，EV(設備)有不同時； 新操作人員，AV(人員)有不同時； 校準周期(文件規(guī)定)。,,38,本公司的

29、顧客對MSA是如何要求的？,第二章 測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性,39,一個理想的測量系統(tǒng)在每次使用時均能獲得“正確”的測量值，每個測量值都會遵循某個標準，能產生這樣的測量結果的測量系統(tǒng)被稱為具有如下的統(tǒng)計特性：“零”變差；“零”偏倚； 對被測量產品錯誤分類為“零”概率。,有這樣理想的測量系統(tǒng)嗎？,40,1、統(tǒng)計特性的定義,,每一個測量系統(tǒng)可能被要求有不同的統(tǒng)計特性，但有一些基本特性用于定義“好的”測量系統(tǒng)，包括：足夠的分辨率和靈

30、敏度；測量系統(tǒng)應該是統(tǒng)計受控制狀態(tài)；為了產品控制，測量系統(tǒng)的變異性與公差相比必須小；為了過程控制，測量系統(tǒng)的變差應該能證明具有有效的解析度， 并且小于制造過程的變差；,41,靈敏度是指能產生一個可檢測到（有用的）輸出信號的最小輸入，一個儀器應至少有和其分辨力單位同樣敏感的能力，它是測量系統(tǒng)對被測特性變化的回應。靈敏度由量具設計（分辨力）、固有質量（OEM）、使用中保養(yǎng)，以及儀器操作條件和標準來確定。它通常被描述為測量的一個測

31、量單位。影響敏感度的因素包括：一個儀器的衰減能力操作者的技能測量裝置的重復性對于電子或氣動量具，提供無漂移操作的能力儀器使用所處的條件，例如：大氣條件、塵土、濕度,,靈敏度,42,,分辨率,分辨力（別名：可讀性、分辨率）：又稱最小的可讀數單位， 分辨率是測量分辨率、刻度限值或測量裝置和標準的最小可探測單位。它是量具設計的一個固有特性，并作為測量或分級的單位被報告。數據分級數通常稱為“分辨力比率”，因為它描述了給定的觀察過程變

32、差能可靠地劃分為多少級。 √ 由設計決定的固有特性； √ 測量或儀器輸出的最小刻度單位； √ 總是以測量單位報告； √ 1：10 經驗法則。,43,例：測量一個硬幣的厚度 - 哪個測量系統(tǒng)對這三個硬幣提供更好的變差信息?分辨力: “系統(tǒng)檢測并如實顯示的參考值的變化量。也可稱為可讀性或分辨率.”,,理解分辨率,44,范例：用二個系統(tǒng)測量同一組樣本；建立如下所示的均值和極差圖(X¯&R 圖)；觀察分辨

33、率分別為0.001和0.01的二個測量系統(tǒng)之間的差別；,,分辨率和控制圖,45,當極差圖出現以下情況時，表示測量系統(tǒng)的分辨率不足：只有一、二或三個極差值可讀(極差是最大值和最小值的差）四分之一以上極差為零,,分辨率不足,分辨力應為公差或分布的十分之一。在PPAP之前，APQP和測試期間進行量具分辨力的研究，研究制造過程或 相似過程的極差圖，根據前頁和范例從不斷改進的角度看，公差值的十分 之一可能不夠，MSA建議用6&#

34、243;（總的）制造標準偏差的十分之一。,46,建議的可視分辨率 6? ≤ 10 ?---- 過程的標準差 (不是公差寬度的1/10),,47,測量系統(tǒng)必須處于穩(wěn)定統(tǒng)計狀態(tài)，也就是說，測量系統(tǒng)的變差不受特殊原因的支配；,一般說來，當沒有數值(點)落在特殊原因區(qū)域內時，測量系統(tǒng)便處于統(tǒng)計控制狀態(tài)如果沒有如SPC手冊中描述的數據趨勢或漂移時，我們也可認為是

35、統(tǒng)計控制狀態(tài),,統(tǒng)計穩(wěn)定性,48,測量系統(tǒng)的變差必須小于制造過程變差 MSV < MPV 注：測量系統(tǒng)的變差必須盡可能小,,變差關系,49,,,,50,：標準：零件：儀器：人/程序：環(huán)境,S W IPE,量測,數值,分析,,,輸入,輸出,可接受可能可接受需改善,,,,,,量 測 系 統(tǒng),如果測量的方式不對，那么好的結果可能被測為壞的

36、結果，壞的結果也可能被測為好的結果，此時便不能得到真正的產品或過程特性。,,第三章 測量系統(tǒng)變異性影響,52,溫度變化引起熱漲冷縮，使同一零件的同一特性產生不同的讀數光線不足妨礙正確讀值刺眼的光導致讀值不正確受時間影響的材料-如鋁、塑料、玻璃濕度污染-如電磁、灰塵,環(huán)境如何影響測量數據,,53,測量儀器如何影響測量結果,測量儀器的精度必須小于規(guī)范值測量儀器的種類，如千分尺，卡尺測量儀器的準確度和精密度偏倚和線性重復

37、性和再現性穩(wěn)定性,,54,材料、方法、人員如何影響測量結果？,55,,,,,,,,,,,,,,,,,,過程變差剖析,,,,,,,,,,,,,,,長期,過程變差,,,,,,,,短期,,,,,,,抽樣產生的變差,,,,,,實際過程變差,,,,,,,,,,,,穩(wěn)定性,,,,,,,,,,,,,,,,線性,,,,,,,,,,,,,,重復性,,,,,,,偏倚,,,,,,,,,量具變差,,,,,,,操作員造成的變差,,,,,,,測量誤差,,,,,,

38、過程變差觀測值,,,,,,,,“重復性” 和 “再現性” 是測量誤差的主要來源,再現性,,過程變差,,,56,測量過程變差,,偏倚偏倚通常被稱作“準確度”。因為“準確度”有多種意思， 所以建議不要用準確度來替代“偏倚”。偏倚是對相同零件上同一特性的觀測平均值與真值（參考值） 的差異。偏倚是測量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差。,造成過大偏倚的可能原因有： ● 儀器需要校準 ● 儀器、設備或夾具磨損 ● 基準的磨損或損壞，基準偏差 ●

39、不適當的校準或使用基準設定 ● 儀器質量不良——設計或符合性 ● 線性誤差 ● 應用錯誤的量具 ● 不同的測量方法——作業(yè)準備、載入、夾緊、技巧 ● 測量的特性不對 ● 變形（量具或零件） ● 環(huán)境——溫度、濕度、振動、清潔 ● 錯誤的假設，應用的常數不對 ● 應用——零件數量、位置、操作者技能、疲勞、觀察誤差（易讀性、視差）,57,測量過程變差,,58,測量過程變差,,穩(wěn)定性穩(wěn)定性（或漂移）是指經過一段長期時間下，

40、用相同的測量系統(tǒng)對同一基準或零件的同一特性進行測量所獲得的總變差。也就是說，穩(wěn)定性是整個時間的偏倚變化。,造成不穩(wěn)定性的可能原因有： ● 儀器需要校準，縮短校準周期 ● 儀器、設備或夾具的磨損 ● 正常老化或損壞 ● 維護保養(yǎng)不好——空氣、動力、液體、過濾器、腐蝕、塵土、清潔 ● 基準的磨損或損壞，基準的誤差 ● 不適當的校準或使用基準設定 ● 儀器質量不好——設計或符合性 ● 儀器缺少穩(wěn)健的設計或方法 ● 不同的測量

41、方法——作業(yè)標準、載入、夾緊、技巧 ●（量具或零件）變形 ● 環(huán)境變化——溫度、濕度、振動、清潔 ● 錯誤的假設，應用的常數不對 ● 應用——零件數量、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯誤（易讀性、視差）,59,測量過程變差,,60,測量過程變差,,線性線性是在設備預期的工作 (測量)量程內，偏倚值的差異。線性可被視為對于量程大小不同所發(fā)生的變化。,造成線性誤差的可能原因如下： ● 儀器需要校準，縮短校準周期 ● 儀器、設備或夾

42、具的磨損● 維修保養(yǎng)不好——空氣、動力、液體、過濾器、腐蝕、塵土、清潔 ● 基準的磨損或損壞，基準的誤差——最小/最大 ● 不適當的校準（沒有涵蓋操作范圍）或使用基準設定 ● 儀器質量不好——設計或符合性 ● 缺乏穩(wěn)健的儀器設計或方法 ● 應用了錯誤的量具 ● 不同的測量方法——作業(yè)準備、載入、夾緊、技巧 ● 隨著測量尺寸不同，（量具或零件）變形量不同 ● 環(huán)境變化——溫度、濕度、振動、清潔 ● 錯誤的假定，應用的常

43、數不對 ● 應用——零件數量、位置、操作者技能、疲勞、觀察誤差（易讀性、視差）,61,測量過程變差,,62,測量過程變差,,重復性傳統(tǒng)上把重復性稱為“評價人內變異”。重復性是用一個評價人使用相同的測量儀器對同一零件上的同一特性，進行多次測量所得到的測量變差；它是設備本身的固有變差或能力。重復性通常被稱為設備變差，但這是一種誤解。事實上，重復性是指在指定的測量條件下連續(xù)測量的普通原因（隨機誤差）的變差。重復性的最佳措辭為：當測量條件已

44、被確定和定義—以確定的零件、儀器、標準、方法、操作者、環(huán)境和假設之下，系統(tǒng)內部的變差。除了設備內部變差以外，重復性還包括在誤差模型中的任何條件下的內部變差。,重復性不好的可能原因包括： ● 零件內部（抽樣樣本）：形狀、位置、表面光度、錐度、樣本一致性 ● 儀器內部：修理、磨損、設備或夾具的失效、質量或保養(yǎng)不好 ● 標準內部：質量、等級、磨損 ● 方法內部：作業(yè)準備、技術、歸零、固定、夾持、點密度 的變差 ● 評價人內部：技巧、

45、位置、缺乏經驗、操作技能或培訓、意識、疲勞 ● 環(huán)境內部：對溫度、濕度、振動、清潔的小幅度波動 ● 錯誤的假設，穩(wěn)定，適當的操作 ● 儀器設計或方法缺乏穩(wěn)健性，一致性不好 ● 量具誤的用 ● （量具或零件）失真，缺乏堅固性 ● 應用——零件數量、觀測誤差（易讀性、視差）,63,測量過程變差,,64,測量過程變差,,再現性傳統(tǒng)上把再現性看作“評價人之間”的變差。通常將再現性定義為由不同的評價人，采用相同的測量儀器，對同一零件

46、的同一特性進行測量所得的平均值的變差。手動儀器通常的確受操作者技能的影響，但是，對于操作者不是變差主要原因的測量過程（即自動的系統(tǒng)），上述說法是不正確的.因為這原因，再現性是指測量的系統(tǒng)之間或條件之間的平均值變差。,造成再現性誤差的潛在原因包括： ● 零件（抽樣樣本）之間：使用相同的儀器、操作者和方法測量A、B、C零件類型時的平均差異。 ● 儀器之間：同樣零件、操作者和環(huán)境下使用A、B、C儀器測量的平均值差異。注意：在這種情況下，再

47、現性誤差通常還混有方法和/或操作者的誤差。 ● 標準之間：測量過程中，不同的設定標準的平均影響。 ● 方法之間：由于改變測量點密度，手動或自動系統(tǒng)、歸零、固定或夾緊方法等所造成的平均值差異。 ● 評價人（操作者）之間：評價人A、B、C之間由于培訓、技巧、技能和經驗所造成的平均值差異。推薦在為產品和過程鑒定和使用手動測量儀器時使用這種研究方法。 ● 環(huán)境之間：在第1、2、3等時段所進行的測量，由環(huán)境周期所造成的平均值差異。這種研究

48、常用在使用高度自動化測量系統(tǒng)對產品和過程的鑒定。 ● 研究中的假設有誤 ● 缺乏穩(wěn)健的儀器設計或方法 ● 操作者訓練的有效性 ● 應用——零件數量、位置、觀察誤差（易讀性、視差）,65,測量過程變差,,66,測量過程變差,,量具R&R或GRR量具的R&R是結合了重復性和再現性變差的估計值。換句話說，GRR等于系統(tǒng)內部變差和系統(tǒng)之間變差的和。 σ&

49、#178;GRR=σ²再現性+σ²重復性,67,測量過程變差,,靈敏度敏感度是指能產生一個可檢測到的（有用的）輸出信號的最小的輸入。它是測量系統(tǒng)對被測特性變化的回應。敏感度由量具設計（分辨力）、固有質量（OEM）、使用中保養(yǎng)以及儀器操作條件和標準來確定。它通常被表示為一測量單位。影響靈敏度的因素包括： ● 一個儀器的衰減能力 ● 操作者的技能 ● 測量裝置的重復性 ● 對于電子或氣動量具，提供無漂移操作

50、的能力 ● 儀器使用所處的環(huán)境，如大氣條件、塵土、濕度,68,測量過程變差,,一致性一致性是系統(tǒng)隨時間變化，測量變差的差值。它可以看成是重復性隨時間變化的差值。影響一致性的因素都是特殊原因變差，包括： ● 零件的溫度● 電子設備必要的預熱 ● 設備磨損,69,測量過程變差,,均一性均一性是量具整個工作量程內變差的差值。它可以看成是在不同尺寸值下重復性的同質性（相同性）。 影響均一性的因素包括： ● 由于位置不同，夾

51、具能允許更小/更大的尺寸 ● 刻度的可讀性不夠 ● 讀數的視差,,70,測量系統(tǒng)變差,,能力測量系統(tǒng)的能力是基于在短期評估中測量系統(tǒng)誤差（隨機的和系統(tǒng)的）的組合變差的估計值。簡單的能力包括下列組成要素： ● 不準確的偏倚或線性 ● 重復性或再現性（GRR），包括短期的一致性 σ ² 能力 = σ ²偏倚（線性） + σ ² GRR,71,測量系統(tǒng)變差,,性能像過程性能

52、一樣，測量系統(tǒng)性能是所有重大的決定性的變差來源的長期總影響。性能是組合了測量誤差（隨機的和系統(tǒng)的）的長期評估計算。因此，性能包含了以下長期誤差為要素： ● 能力（短期誤差）● 穩(wěn)定性和一致性 σ ²性能 = σ ²能力+ σ ² 穩(wěn)定性+ σ ² 一致性,72,測量系統(tǒng)變差的影響,由于測量系統(tǒng)會被不同的變差來源影響，相同零件的重復讀值不會有相同的產出與結果，每個讀

53、值之間不同是因為普通和特殊原因變差造成的。對測量系統(tǒng)變差的不同變差來源影響應經過短期和長期評價：測量系統(tǒng)能力（短期變差）：是由線性、重復性與再現性結合的誤差；測量系統(tǒng)性能（長期變差）：是由能力、穩(wěn)定性、一致性結合的誤差。,,73,■測量一個零件后: 1)確定零件是否可接受（在公差內）或不可接受（在公差外）； 2)零件進行規(guī)定的分類；■產品控制原理:測量零件進行分類活動?！鲞^程控制原理:零件變差是由過程中的普通原因還是

54、特殊原因造成的。,,對產品決策的影響,74,74,對產品決策的影響,■ “I”型錯誤: 生產者風險誤發(fā)警報 好零件有時會被判為“壞”的,■“II”型錯誤:消費者風險或漏發(fā)警報壞零件有時會被判為“好”的,I型錯誤,II型錯誤,,USL代表公差上限，LSL/公差下限。其中CL分UCL和LCL分別代表上控制線和下控制線,75,壞的永遠是壞的,■錯誤決定的潛在因素:測量系統(tǒng)誤差與公差交叉時,■產品狀況判定:目標是最大限度地做出正確決

55、定有二種選擇： ▲改進生產區(qū)域：減少過程變差，沒有零件產生在II區(qū)。 ▲改進測量系統(tǒng)：減少測量系統(tǒng)誤差從而減小II區(qū)域的面積，這樣就 可以最小限度地降低做出錯誤決定的風險。,對產品決策的影響,,壞的永遠是壞的,潛在的錯誤決定,76,對于過程控制，以下需求要被建立：● 統(tǒng)計的控制 ● 對準目標 ● 具有可接受的變差 ■對過程決策的影響如下: 1)普

56、通原因報告為特殊原因； 2)特殊原因報告為普通原因；■測量系統(tǒng)變異性可能影響過程的穩(wěn)定性、目標以及變差的決定，實際和觀測的過程變差之間的基本相互關系是：σ²觀= σ²實 + σ²測觀測的過程變差=實際過程變差+測量系統(tǒng)變差,對過程決策的影響,,過程控制是指？,77,當一個新過程中購買了如機械、制造、沖壓、材料處理、熱處理或裝配， 通常會有作為采購驗收活動的一系列步驟需要完成，一般會在供方的場所

57、進行設備研究，然后在顧客的場所進行研究。若進行研究的測量系統(tǒng)如果不一致，可能會導致供方觀測的能力與顧客觀測的能力有所差異；如果生產用量具不具備資格卻被使用。如果不知道是儀器問題，而在尋找制程問題，就會白費努力了。,,新過程的接受,78,第四章 測量系統(tǒng)分析,重復性分析,再現性分析,,,,,,,,,,,,,,,,,,,線性分析,穩(wěn)定性分析,偏倚分析,位置分析,變異分析,穩(wěn)定性分

58、析,信號分析,風險分析,小樣法,大樣法,偏移分析,穩(wěn)定性分析,變異分析,計量型,計數型,破壞型,MSA,●極差法●均值極差法（包括控制圖法）●ANOVE法（方差分析法）,MSA分析方法的分類,,79,1.穩(wěn)定性分析之執(zhí)行:,1) 獲取一樣本并確定其相對于可追溯標準的基準值。2）定期（天、周）測量標準樣本3~5次，樣本容量和 頻率應該基于對測量系統(tǒng)的了解。3）將數據按時間順序畫在X&

59、amp;R 或 X&S控制圖上 結果分析-作圖法4）建立控制限，使用控制圖分析法評價失控或不 穩(wěn)定狀態(tài)。,,80,產品特性/控制計劃中所提及的過程特性,針對樣本使用更高精密度等級的儀器進行精密測量十次，加以平均，做為參考值。,計算每一組的平均值/R值。計算出平均值的平均值/R的平均值。,1.計算控制界限: A)平均值圖：Xbarbar+A2Rbar, Xbarbar-A2Rbar, B)R值圖：D

60、4Rbar, Rbar, D3Rbar2.劃出控制界限,將點子繪上3.先檢查R圖，以判定重復性是否穩(wěn)定。4.再看Xbar圖，以判定偏移是否穩(wěn)定。5.若控制圖穩(wěn)定，可以利用Xbarbar-標準值，進行偏差檢 定，看是否有偏差。6. 若控制圖穩(wěn)定，利用Rbar/d2來了解儀器的重復性。,,,,,1.穩(wěn)定性分析之執(zhí)行:,,81,1.后續(xù)持續(xù)點圖、判圖2.異常的判定a)R圖失控，表明不穩(wěn)定的重復性，可能什么東西松動、阻

61、塞、變化等。b)X-BAR失控，表明測量系統(tǒng)不再正確測量，可能磨損，可能需重新校準。,,1.穩(wěn)定性分析之執(zhí)行:,,82,,2.穩(wěn)定性分析 作圖法,,1） 計算n個讀值的均值Xbarbar； Xbarbar=（Xbar1···n）/n2）計算Xbar均值圖上下限； UCLx= Xbarbar+A2*Rbar L CLx= Xbarbar-A2*Rbar在平均

62、圖中畫出上下限和均值；1）計算極差均值Rbar； Rbar= （R1···n）/n2）計算R極差圖上下限； UCLr= D4*Rbar L CLr= D3*Rbar=0在R極差圖中畫出上下限和R值；,N指試驗次數,Xbar均值圖,R極差圖,83,,84,練習游標卡尺穩(wěn)定性: 收集數據-畫圖,85,,2.穩(wěn)定性分析 計算練習,,練習游標卡尺穩(wěn)定性計算數值

63、：Xbarbar=（Xbar1···n）/n=UCLx= Xbarbar+A2*Rbar=L CLx= Xbarbar-A2*Rbar=Rbar= （R1···n）/n=UCLr= D4*Rbar=L CLr= D3*Rbar=,Xbar均值圖,R極差圖,超出控制界限的點：出現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,,,,UCL,C

64、L,LCL,,,,,,,,異常,異常,86,,控制圖的判讀,鏈：有下列現象之一即表明過程已改變連續(xù)7點位于平均值的一側連續(xù)7點上升(后點等于或大于前點)或下降。,,,,UCL,CL,LCL,,,,,,,,,,,,,,,87,,控制圖的判讀,明顯的非隨機圖形：應依正態(tài)分布來判定圖形，正常應是有2/3的點落于中間1/3的區(qū)域。,,,,,UCL,CL,LCL,88,,控制圖的判讀,89,2.偏倚分析之執(zhí)行:,,1) 獲取一個樣本，并確定其

65、相對于可追溯標準的基準值。2）讓一個評價人，以通常方法測量樣本10次以上。結果分析-圖示法3）畫出這些數據相對于參考值的直方圖，使用專業(yè)知識評審這直方圖，從而確定是否存在任何特殊原因或異常點。結果分析-數值法4）計算均值、重復性標準差，確定偏倚的t統(tǒng)計量。5）如果0落在偏倚值附近的1-a置信度界線內，則偏倚在a水準上是可接受的。,90,2.偏倚分析之執(zhí)行:,,91,,2.偏倚分析 數值法,,1） 計算n個讀數的均值X ；

66、2） 用平均值 X 減去參考值,計算得到偏倚； 偏倚 = X – 參考值3）計算重復性標準差；4）確定對偏倚的統(tǒng)計t值：7）如果0落在偏倚值附近的1-a置信區(qū)間內，則偏倚在這a水平內可接受。,R=極差最大值-極差最小值d*2=查表,92,,2.偏倚分析 查表,,93,,,,94,練習游標卡尺偏倚: 收集數據,95,,2.偏倚 計算練習,,練習游標卡尺偏倚計算數值： n=15，

67、 ， 參考值=均值Xbar=（X1···n）/n=偏倚 = Xbar – 參考值=R=(maxR）-(minR)= =,=,=,≤ 0 ≤,與查表的t值比較大小，判定,96,,1)由于存在過程變差，選擇g ≥ 5個零件，使這測量值涵蓋量具的整個工作量程. 。2）對每個零件確定其參考

68、值,并確定涵蓋了這量具的工作量程。 。3）讓經常使用該量具的操作者測量每個零件m≥ 10次?！?隨機地選擇零件,從而減少評價人對測量中偏倚的“憶”。 結果分析-作圖法 結果分析-數值法,3.線性分析之執(zhí)行:,97,3.線性分析之執(zhí)行:,,98,,3.線性分析 結果分析-作圖法,,1） 計算零件每次測量的偏倚，以及每個零件的偏倚均值；2） 在線性圖上畫出相對于參考值得每個偏倚和偏倚平均值；3）用下面等

69、式計算和畫出最適合的線和該線的置信區(qū)間；,99,,3.線性分析 結果分析-作圖法,,4） 畫出”偏倚=0”線，并對圖進行評審，以觀察是否存在特殊原因，以及線性是否可接受；如果“偏倚=0”的整個直線都位于置信度區(qū)間以內，則該測量系統(tǒng)的線性是可接受的；,100,,101,,3.線性分析 結果分析-數值法,,5） 如果圖示法分析表示該測量系統(tǒng)線性可接受，則下面的假設就成立；,,,比較判定,,102,? 線性(Linearity)比較良