1、有限公司作業(yè)文件文件編號(hào)：JT/C7.6J003版號(hào)：A/0（MSA）測(cè)量系統(tǒng)分析穩(wěn)定性、偏移和線(xiàn)性研究作業(yè)指導(dǎo)書(shū)批準(zhǔn)：審核：編制：受控狀態(tài)：分發(fā)號(hào)：2010年11月15日發(fā)布2010年11月15日實(shí)施1 / 16量具的穩(wěn)定性、偏移、線(xiàn)性研究作業(yè)指導(dǎo)書(shū) JT/C7.6J0031目的為了配備并使用與要求的測(cè)量能力相一致的測(cè)量?jī)x器，通過(guò)適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)技術(shù)，對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的五個(gè)特性進(jìn)行分析，使測(cè)量結(jié)果的不確定度已知，為準(zhǔn)確評(píng)定產(chǎn)品提高質(zhì)量保證。2適用范圍適用于公司使用的所有測(cè)量?jī)x器的穩(wěn)定性、偏移和線(xiàn)性的測(cè)量分析。3職責(zé)3.1檢驗(yàn)科負(fù)責(zé)確定過(guò)程所需要的測(cè)量?jī)x器，并定期校準(zhǔn)和檢定，對(duì)使用的測(cè)量系統(tǒng)分析，對(duì)存在的

2、異常情況及時(shí)采取糾正預(yù)防措施。3.2HR負(fù)責(zé)根據(jù)需要組織和安排測(cè)量系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用的培訓(xùn)。3.3生產(chǎn)科配合對(duì)測(cè)量?jī)x器進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析。4術(shù)語(yǔ)4.1偏倚偏倚是測(cè)量結(jié)果的觀測(cè)平均值與基準(zhǔn)值（標(biāo)準(zhǔn)值）的差值。4.2穩(wěn)定性（飄移）穩(wěn)定性是測(cè)量系統(tǒng)在某持續(xù)時(shí)間內(nèi)測(cè)量同一基準(zhǔn)或零件的單一特性時(shí)獲得的測(cè)量值總變差。4.3線(xiàn)性線(xiàn)性是在量具預(yù)期的工作量程內(nèi)，偏倚值的變差。4.4重復(fù)性重復(fù)性是由一個(gè)評(píng)價(jià)人，采用一種測(cè)量?jī)x器，多次測(cè)量同一零件的同一特性獲得的測(cè)量值的變差。4.5再現(xiàn)性再現(xiàn)性是由不同的評(píng)價(jià)人，采用相同的測(cè)量?jī)x器，測(cè)量同一零件的同一特性的測(cè)量平均值的變差。5測(cè)量系統(tǒng)分析作業(yè)準(zhǔn)備5.1確定測(cè)量過(guò)程需要使用的測(cè)

3、量?jī)x器以及測(cè)量系統(tǒng)分析的范圍。a)控制計(jì)劃有要求的工序所使用的測(cè)量?jī)x器；b)有SPC控制要求的過(guò)程，特別是有關(guān)鍵/特殊特性的產(chǎn)品及過(guò)程；c)新產(chǎn)品、新過(guò)程；d)新增的測(cè)量?jī)x器；e)已經(jīng)作過(guò)測(cè)量系統(tǒng)分析，重新修理后。5.2公司按GB/T10012標(biāo)準(zhǔn)要求，建立公司計(jì)量管理體系，確保建立的測(cè)JT/C7.6J003量系統(tǒng)的可靠性。6分析研究過(guò)程6.1穩(wěn)定性分析研究1）取一樣件，并建立其可追溯到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的參考值。如果無(wú)法取得這樣的樣件，則選擇一個(gè)落在產(chǎn)品測(cè)量范圍中間的生產(chǎn)零件，指定它為基準(zhǔn)樣件進(jìn)行穩(wěn)定性分析。對(duì)于追蹤測(cè)量系統(tǒng)穩(wěn)定性，不要求已知的參考值。 建議對(duì)每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣件分別進(jìn)行測(cè)量和畫(huà)控制圖。2）以

4、一定的周期基礎(chǔ)（每天、每周）測(cè)量基準(zhǔn)件三到五次，抽樣的數(shù)量和頻率應(yīng)取決于對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)?？赡芸紤]的因素可以包括要求重新校準(zhǔn)和維修的頻率如何、使用測(cè)量系統(tǒng)的頻率，以及操作條件的重要性等。應(yīng)該在不同的時(shí)間下取得多次讀值，以代表測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)際使用情況，以便說(shuō)明在一天中預(yù)熱、周?chē)h(huán)境和其他因素發(fā)生的變化。3）將數(shù)據(jù)按時(shí)間順序畫(huà)在&R控制圖上4）建立控制限并用標(biāo)準(zhǔn)化控制圖分析評(píng)價(jià)失控或不穩(wěn)定狀態(tài)。 范例穩(wěn)定性為了確定某一新的測(cè)量?jī)x器的穩(wěn)定性是否可接受，過(guò)程小組選取了生產(chǎn)過(guò)程輸出范圍中接近中間值的一個(gè)零件。該零件被送到了測(cè)量實(shí)驗(yàn)室，經(jīng)測(cè)量其參考值確定為6.01.。小組每班測(cè)量該零件5次，共測(cè)量了

5、4周（20個(gè)子組）；收集所有數(shù)據(jù)以后，畫(huà)出了X&R圖（見(jiàn)圖1） 0 10 20樣本均值UCL=6.2976.021LCL=5.7466.36.26.16.05.95.85.7用于分析穩(wěn)定性的均值-極差圖樣本極差1.00.50.0UCL=1.0100.4779LCL=0JT/C7.6J003 5）從以上控制圖分析顯示，測(cè)量過(guò)程是穩(wěn)定的，因?yàn)闆](méi)有出現(xiàn)明顯可見(jiàn)的特殊原因影響。6.2偏移的分析研究 6.2.1進(jìn)行研究控制圖法 1）如果均值-極差圖用于測(cè)量穩(wěn)定性，其偏倚 據(jù)可以用來(lái)進(jìn)行偏倚評(píng)價(jià)。在偏倚被評(píng)價(jià)之前，控制圖分析應(yīng)該表明測(cè)量系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。2）取得一個(gè)樣件，并且建立其與可追溯到相關(guān)標(biāo)

6、準(zhǔn)的參考值。如果不能得到這個(gè)參考值，選擇一個(gè)落在生產(chǎn)測(cè)量范圍中間的的生產(chǎn)件，測(cè)量系統(tǒng)的平均值 基準(zhǔn)值 并將它指定為偏倚分析的基準(zhǔn)件。在工具室測(cè)量這個(gè)零件n10次，并計(jì)算這n個(gè)數(shù)據(jù)的平均值。把將平均值視為“參考值”。3）從控制圖上獲取平均值 4）用平均值減去參考值，計(jì)算得到偏倚偏倚 = 基準(zhǔn)值5）用極差的平均值來(lái)計(jì)算重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)差Rd2*重復(fù)性 = 公式中d*2取決于子組容量(m)多少和控制圖中子組數(shù)量(g)。(見(jiàn)附錄一) 6）確定對(duì)偏倚的統(tǒng)計(jì)t值： b = r /偏倚b t = 7）如果0落在偏倚值附近的1-a置信區(qū)間內(nèi)，則偏倚在這a水準(zhǔn)上可被接受。JT/C7.6J003偏倚 b（t v，1-a

7、/2）0偏倚 + b（t v，1-a/2）公式中，V可以在附錄1中查到T v，1-a/2在標(biāo)準(zhǔn)t分布表中查到。8）所使用的a水準(zhǔn)取決于敏感度的水準(zhǔn)，而敏感度水平是用來(lái)評(píng)價(jià)/控制一過(guò)程是必要的，并且與產(chǎn)品/過(guò)程的損失函數(shù)（敏感度曲線(xiàn)）有關(guān)。如果a置信度水準(zhǔn)不是用預(yù)設(shè)值0.05（95%置信度），則必須得到顧客的同意。 范例偏倚參見(jiàn)圖1、圖2，對(duì)一個(gè)參考值6.01的零件進(jìn)行穩(wěn)定性研究，所有樣本(20個(gè)組)的整體平均值為6.021；因此偏倚值的計(jì)算值為0.011。使用了散布圖和統(tǒng)計(jì)軟件，質(zhì)檢員得到了數(shù)據(jù)分析結(jié)果，見(jiàn)表1。9）因?yàn)?落在偏倚的置信度區(qū)間內(nèi)（-0.0299,0.0519）,該過(guò)程小組可以假

8、設(shè)這測(cè)量系統(tǒng)的偏倚是可以接受的,即在實(shí)際使用中不會(huì)帶來(lái)額外的變差來(lái)源。n（m）平均值,標(biāo)準(zhǔn)差,r平均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差b測(cè)量值1006.0210.20480.0458參考值= 6.01, a=0 .05 ，m=5 ，g = 20, d2* = 2.334，d2 = 2.326統(tǒng)計(jì)的t值df顯著的t值(2-含尾數(shù)的)偏倚偏倚的95%置信度區(qū)間上限下限測(cè)量值0.537172.71.9930.011-0.02990.0519表1：偏倚研究-偏倚的穩(wěn)定性研究分析6.2.2偏倚研究的分析：1）如果偏倚從統(tǒng)計(jì)上不等于零，檢查是否存在以下原因： 基準(zhǔn)件或參考值有誤差，檢查確定標(biāo)準(zhǔn)件的程序。 儀器磨損。這問(wèn)題會(huì)在穩(wěn)

9、定性分析中呈現(xiàn)出來(lái)，建議進(jìn)行維修或重新整修計(jì)劃。 儀器產(chǎn)生尺寸的誤差。 儀器測(cè)量的特性有誤。 儀器沒(méi)有經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)男?zhǔn)。對(duì)校準(zhǔn)程序進(jìn)行評(píng)審。JT/C7.6J003 評(píng)價(jià)人使用儀器方法不正確。對(duì)測(cè)量指導(dǎo)書(shū)進(jìn)行評(píng)審。 儀器糾正的指令錯(cuò)誤。2）如果測(cè)量系統(tǒng)偏倚不等于0，若有可能，應(yīng)該采用硬件修正法、軟件修正法或同時(shí)使用兩種方法來(lái)對(duì)量具進(jìn)行重新校準(zhǔn)已達(dá)到零偏移。如果偏倚不能調(diào)整到零，通過(guò)改更程序（如對(duì)每個(gè)讀值根據(jù)偏倚進(jìn)行修正），還可以繼續(xù)使用該測(cè)量系統(tǒng)。由于存在評(píng)價(jià)人誤差這一高度風(fēng)險(xiǎn)，因此這種方法只能在取得顧客同意后方能使用。6.3線(xiàn)性的分析研究6.3.1進(jìn)行研究 可以用以下指南進(jìn)行線(xiàn)性評(píng)價(jià)：偏移 偏移

10、 1）由于存在過(guò)程變差，選擇g 5個(gè)零件，使這些測(cè)量涵蓋這量具的整個(gè)工作量程。數(shù)值1 數(shù)值n 2）對(duì)每一個(gè)零件進(jìn)行全尺寸測(cè)量，從而線(xiàn)性 確定其參考值，并且涵蓋了這量具的工作量程。3）讓經(jīng)常使用該量具的操作者中測(cè)量每個(gè)零件m 10次。 要隨機(jī)地選擇零件，從而減少評(píng)價(jià)人對(duì)測(cè)量中偏倚的“記憶”。6.3.2結(jié)果分析- 圖示法1）計(jì)算零件每次測(cè)量的偏倚，以及每隔零件的偏倚的平均值。偏倚I，j = x I，j（基準(zhǔn)值）Im偏倚I，jj=1 偏倚I = m2）在線(xiàn)性圖上畫(huà)出相對(duì)于參考值的每一個(gè)偏倚及偏倚的平均值（見(jiàn)圖2）。3）應(yīng)用以下公式，計(jì)算并畫(huà)出最最適合的線(xiàn)和該線(xiàn)的自信度區(qū)間置信間。對(duì)最適合的線(xiàn)，用公式

11、：i = ax i + b 式中JT/C7.6J003x i = 參考值i = 偏倚平均值并且xy xy 1gmx2 （x）21gm 公式： a = = 斜率（siope）b= a = 中心（intercept）對(duì)于一個(gè)已知的x0，a置信度區(qū)間為：yi2 byi axi yigm 2式中s =1gm（x0x）2（xix）21/2上限：b + ax0 t gm 2，1a/2 + s1gm（x0x）2（xix）21/2下限：b + ax0 t gm 2，1a/2 + s4）畫(huà)出“偏倚=0”的線(xiàn)，并對(duì)該圖進(jìn)行評(píng)審，以觀察是否存在特殊原因和線(xiàn)性是否可接受（見(jiàn)圖3）5）如果 “偏倚=0”的整個(gè)直線(xiàn)完全都

12、在置信度區(qū)間以?xún)?nèi)，則該測(cè)量系統(tǒng)的線(xiàn)性是可接受的。6.3.3結(jié)果分析（數(shù)值法）1）如果圖示法分析表示該測(cè)量系統(tǒng)的線(xiàn)性是可接受的，則以下假設(shè)就應(yīng)改為真：JT/C7.6J003H0：a=0 斜率=0 （xi x）2as如果下式成立，則不能被否定t = t gm2，1a/22）如果以上的假設(shè)為真，則測(cè)量系統(tǒng)對(duì)所有的參考值有相同的偏倚。這個(gè)偏倚必須為0，該線(xiàn)性才可被接受。H0：b=0 截距（偏倚）=0 s1 x2gm （xix）2+如果下式成立，則不能被否定bt = t gm2，1a/2范例線(xiàn)性某工廠質(zhì)檢員對(duì)某過(guò)程引進(jìn)了一套新測(cè)量系統(tǒng)。作為PPAP的一部分，需要對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的線(xiàn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。根據(jù)已文件化的過(guò)

13、程變差描述，在測(cè)量系統(tǒng)的全部工作量程范圍內(nèi)選擇了5個(gè)零件。通過(guò)對(duì)每個(gè)零件進(jìn)行全尺寸檢驗(yàn)，從而確定它們的參考值。然后由主要操作者對(duì)每個(gè)零件測(cè)量12次。在分析零件是隨機(jī)抽取的。 見(jiàn)表2線(xiàn)性研究數(shù)據(jù)表JT/C7.6J003零件參考值123452.004.006.008.0010.00測(cè)量次數(shù)12.705.105.807.609.1022.503.905.707.709.3032.404.205.907.809.5042.505.005.907.709.3052.703.806.007.809.4062.303.906.107.809.5072.503.906.007.809.5082.503.906

14、.107.709.5092.403.906.407.809.60102.404.006.307.509.20112.604.106.007.609.30122.403.806.107.709.40見(jiàn)表3線(xiàn)性研究中途的結(jié)果零件參考值123452.004.006.008.0010.00偏倚10.701.1-0.2-0.4-0.920.50-0.1-0.3-0.3-0.730.400.2-0.1-0.2-0.540.501-0.1-0.3-0.750.70-0.20.0-0.2-0.660.30-0.10.1-0.2-0.570.50-0.10.0-0.2-0.580.50-0.10.1-0.3-0

15、.590.40-0.10.4-0.2-0.4100.400.00.3-0.5-0.8110.600.10.0-0.4-0.7120.40-0.20.1-0.3-0.6偏倚平均值0.4916670.1250.025-0.29167-0.61667 線(xiàn)性例子Y=0.736667 0.131667XR-Sq = 71.4%JT/C7.6J003使用散布圖和統(tǒng)計(jì)軟件，質(zhì)檢員畫(huà)出了線(xiàn)性圖，進(jìn)行作圖分析（見(jiàn)圖2） * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *1偏移0 偏移01 2 3 4 5 6 7 8 9 10 回歸 95置信區(qū)間 偏移平均值以上圖示

16、法分析指出特殊原因可能會(huì)影響這測(cè)量系統(tǒng)。參考值4的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)兩種統(tǒng)計(jì)模式（可能是雙峰）。即使不考慮參考值為4的數(shù)據(jù)，圖示分析也明顯地表示該測(cè)量系統(tǒng)存有一些線(xiàn)性問(wèn)題。R2值指出有一些線(xiàn)性模型不是這些數(shù)據(jù)的適當(dāng)模型。即使該線(xiàn)性模式是可接受的，這“偏倚=0”的直線(xiàn)置信度區(qū)間相交，而不是包含在置信度區(qū)間內(nèi)。此時(shí)，這位質(zhì)檢員要開(kāi)始分析并解決測(cè)量系統(tǒng)存在的問(wèn)題，因?yàn)閿?shù)據(jù)分析不能提供任何進(jìn)一步有價(jià)值的線(xiàn)索和方向。然而，為確保不能半途而廢，質(zhì)檢員對(duì)斜率和中心(截距)計(jì)算統(tǒng)計(jì)的t值（t-statistic）： 公式：t a =-12.043t b =-10.158JT/C7.6J003取預(yù)設(shè)a =0 .05，t-分布表，取（gm 2）=58個(gè)自由度，并取概率為0.975，該督導(dǎo)者得出關(guān)鍵值：t58,.975 =2.00172因?yàn)?t a > t58,.975 ，從圖示法分析獲得到的結(jié)論經(jīng)過(guò)數(shù)值法分析得到證實(shí)本測(cè)量系統(tǒng)存在一線(xiàn)性問(wèn)題。如果測(cè)量系統(tǒng)存在一線(xiàn)性問(wèn)題，需