測量系統(tǒng)分析MeasurementSystemAnalysis1MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第1頁第一章測量系統(tǒng)基礎(chǔ)2MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第2頁7.6.1測量系統(tǒng)分析■為分析在各種測量和試驗設(shè)備系統(tǒng)測量結(jié)果存在變差，必須進(jìn)行適當(dāng)統(tǒng)計研究。■此要求必須適合用于在控制計劃提出測量系統(tǒng)?！鏊梅治龇椒敖邮諟?zhǔn)則，必須與用戶關(guān)于測量系統(tǒng)分析參考手冊相一致?！黾偃绲玫接脩敉?，也可采取其它分析方法和接收準(zhǔn)則。0.MSA分析對象3MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第3頁1.測量系統(tǒng)分析目標(biāo)

■確定所使用數(shù)據(jù)是否可靠:測量系統(tǒng)分析還能夠：■評定新測量儀器■將兩種不一樣測量方法進(jìn)行比較■對可能存在問題測量方法進(jìn)行評定■確定并處理測量系統(tǒng)誤差問題4MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第4頁

■測量定義為賦值（或數(shù)）給詳細(xì)事物以表示它們之間

關(guān)于特定性關(guān)系。這個定義由Ｃ．Eisenhart1963）首次提出。賦值過程定義為測量過程，而賦予值定義為測量值。

■量具：任何用來取得測量結(jié)果裝置，經(jīng)慣用來特指用在車間裝置；包含經(jīng)過/不經(jīng)過裝置。

■測量系統(tǒng)：是用來對被測特征定量測量或定性評價儀器或量具、標(biāo)準(zhǔn)、操作、方法、夾具、軟件、人員、環(huán)境和假設(shè)集合；用來獲

得測量結(jié)果整個過程。2.術(shù)語5MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第5頁3.量測過程：標(biāo)準(zhǔn)：零件：儀器：人/程序：環(huán)境SWIPE量測數(shù)值分析輸入輸出可接收可能可接收需改進(jìn)量測系統(tǒng)假如測量方式不對，那么好結(jié)果可能被測為壞結(jié)果，壞結(jié)果也可能被測為好結(jié)果，此時便不能得到真正產(chǎn)品或過程特征。6MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第6頁4.數(shù)據(jù)質(zhì)量■數(shù)據(jù)質(zhì)量:取決于從處于穩(wěn)定條件下進(jìn)行操作測量系統(tǒng)中，屢次測量統(tǒng)計特征.如：假設(shè)使用某一在穩(wěn)定條件下操作測量系統(tǒng)對某一特定特征值進(jìn)行了幾次測量，假如這些測量值均與該特征參考值（mastervalue）“接近”），那么，數(shù)據(jù)質(zhì)量被稱為“高”；一樣，假如部份或全部測量值與參考值相差“很遠(yuǎn)”，則數(shù)據(jù)質(zhì)量很“低”?！鰯?shù)據(jù)質(zhì)量最通用統(tǒng)計特征:▲偏倚:是指數(shù)據(jù)相對基準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)）值位置?！讲?變差):是指數(shù)據(jù)分布。7MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第7頁4.1低質(zhì)量數(shù)據(jù)原因和影響■低質(zhì)量數(shù)據(jù)普遍原因之一是變差太大■一組數(shù)據(jù)中變差多是因為測量系統(tǒng)及其環(huán)境相互作用造成。■假如相互作用產(chǎn)生變差過大，那么數(shù)據(jù)質(zhì)量會太低，從而造成測量數(shù)據(jù)無法利用。如：含有較大變差測量系統(tǒng)可能不適適用于分析制造過程，因為測量系統(tǒng)變差可能掩蓋制造過程變差。8MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第8頁5.測量過程■為了有效地控制任何過程變差，需要了解：

▲過程應(yīng)該做什么?

▲什么能造成錯誤?

▲過程在做什么?

▲規(guī)范和工程要求要求過程應(yīng)該做什么。?■過程失效模式及后果分析（PFMEA）是用來確定與

潛在過程失效相關(guān)風(fēng)險，并在這些失效出現(xiàn)前提出糾正辦法。PFMEA結(jié)果轉(zhuǎn)移至控制計劃?！鼋?jīng)過評價過程結(jié)果或參數(shù)，能夠取得過程正在做什么知識。這種活動，通常稱為檢驗，■確定或否定過程是以穩(wěn)定方式操作并符合用戶要求目標(biāo)。這種檢驗行為本身就是過程。9MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第9頁1)足夠分辨率和靈敏度。2)是統(tǒng)計受控制。3)產(chǎn)品控制，變異性小于公差。4)過程控制:▲顯示有效分辨率.▲變異性小于制造過程變差.6.測量系統(tǒng)統(tǒng)計特征10MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第10頁部件A部件B部件A部件BA=2.0B=2.0A=2.25B=2.006.1測量儀器-分辨率■分辨率(分辨力、可讀性、分辨率):

▲別名：最小讀數(shù)單位、測量分辨率、刻度程度或探測度

▲為測量儀器能夠讀取最小測量單位。測量分辨率描述了測量儀器分辨兩個部件測量值之間差異能力▲由設(shè)計決定固有特征▲測量或儀器輸出最小刻度單位▲總是以測量單位匯報▲1：10經(jīng)驗法則11MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第11頁6.1測量系統(tǒng)有效分辨率1.要求不低于過程變差或允許偏差（tolerance）十分之一.2.零件之間差異必須大于最小測量刻度;極差控制圖可顯示分辨率是否足夠看控制限內(nèi)有多少個數(shù)據(jù)分級不一樣數(shù)據(jù)分級(ndc)計算為:

ndc=零件標(biāo)準(zhǔn)偏差/總量具偏差*1.41.普通要求它大于5才可接收12MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第12頁6.2敏感度（Sensitivity）■敏感度是指能產(chǎn)生一個可檢測到（有用）輸出信號最小輸入。■它是測量系統(tǒng)對被測特征改變回應(yīng)。■敏感度由量具設(shè)計（分辨力）、固有質(zhì)量（OEM）、使用中保養(yǎng)，以及儀器操作條件和標(biāo)準(zhǔn)來確定?！鏊ǔ１槐硎緸橐粶y量單位。13MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第13頁第二章測量系統(tǒng)統(tǒng)計特征14MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第14頁測量系統(tǒng)統(tǒng)計特征Bias偏倚(Bias)Repeatability重復(fù)性(precision)Reproducibility再現(xiàn)性Linearity線性Stability穩(wěn)定性15MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第15頁基準(zhǔn)值觀察平均值偏倚偏倚：是測量結(jié)果觀察平均值與基準(zhǔn)值差值。真值取得能夠經(jīng)過采取更高等級測量設(shè)備進(jìn)行屢次測量，取其平均值。1.偏倚(Bias)16MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第16頁儀器需要校準(zhǔn)儀器、設(shè)備或夾緊裝置磨損磨損或損壞基準(zhǔn)，基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差校準(zhǔn)不妥或調(diào)整基準(zhǔn)使用不妥儀器質(zhì)量差─設(shè)計或一致性不好線性誤差應(yīng)用錯誤量具不一樣測量方法─設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù)測量錯誤特征量具或零件變形環(huán)境─溫度、濕度、振動、清潔影響違反假定、在應(yīng)用常量上犯錯應(yīng)用─零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯誤1.1造成過份偏倚可能原因17MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第17頁重復(fù)性指由同一個操作人員用同一個量具經(jīng)屢次測量同一個零件同一特征時獲得測量值變差（四同）2.重復(fù)性(Repeatability)

MasterValue18MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第18頁零件(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)不妥?；鶞?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、清潔度短期起伏改變。違反假定：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)2.重復(fù)性不好可能原因19MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第19頁由不一樣操作人員，采取相同測量儀器，測量同一零件同一特征時測量平均值變差（三同一異）再現(xiàn)性3.再現(xiàn)性(Reproducibility)InspectorAMasterValueInspectorBInspectorCInspectorAInspectorBInspectorC20MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第20頁零件(樣品)之間：使用一樣儀器、一樣操作者和方法時，當(dāng)測量零件類型為A,B,C時均值差。儀器之間：一樣零件、操作者、和環(huán)境，使用儀器A,B,C等均值差標(biāo)準(zhǔn)之間：測量過程中不一樣設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)平均影響方法之間：改變點密度，手動與自動系統(tǒng)相比，零點調(diào)整、夾持或夾緊方法等造成均值差3.1再現(xiàn)性不好可能潛在原因21MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第21頁評價人(操作者)之間：評價人A,B,C等訓(xùn)練、技術(shù)、技能和經(jīng)驗不一樣造成均值差。對于產(chǎn)品及過程資格以及一臺手動測量儀器，推蕮進(jìn)行此研究。環(huán)境之間：在第1,2,3等時間段內(nèi)測量，由環(huán)境循環(huán)引發(fā)均值差。這是對較高自動化系統(tǒng)在產(chǎn)品和過程資格中最常見研究。違反研究中假定儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)健性操作者訓(xùn)練效果應(yīng)用─零件尺寸、位置、觀察誤差(易讀性、視差)3.1再現(xiàn)性不好可能潛在原因22MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第22頁基準(zhǔn)值較小偏倚基準(zhǔn)值較大偏倚量測平均值(低量程)量測平均值(高量程)基準(zhǔn)值量測值無偏倚偏倚線性(變化線性偏倚)在量具正常工作量程內(nèi)偏倚改變量多個獨立偏倚誤差在量具工作量程內(nèi)關(guān)系是測量系統(tǒng)系統(tǒng)誤差組成4.線性(Linearity)23MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第23頁儀器需要校準(zhǔn)，需降低校按時間間隔；儀器、設(shè)備或夾緊裝置磨損；缺乏維護(hù)—通風(fēng)、動力、液壓、腐蝕、清潔；基準(zhǔn)磨損或已損壞；校準(zhǔn)不妥或調(diào)整基準(zhǔn)使用不妥；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)定 性；應(yīng)用了錯誤量具；不一樣測量方法—設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù)；量具或零件隨零件尺寸改變、變形；環(huán)境影響—溫度、濕度、震動、清潔度；其它—零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、讀錯。4.1線性誤差可能原因24MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第24頁穩(wěn)定性時間1時間2是測量系統(tǒng)在某連續(xù)時間內(nèi)測量同一基準(zhǔn)或零件單一特征時取得測量值總變差。5.穩(wěn)定性(Stability)25MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第25頁儀器需要校準(zhǔn)，需要降低校按時間間隔儀器、設(shè)備或夾緊裝置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、清潔磨損或損壞基準(zhǔn)，基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差校準(zhǔn)不妥或調(diào)整基準(zhǔn)使用不妥儀器質(zhì)量差─設(shè)計或一致性不好儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)健性不一樣測量方法─裝置、安裝、夾緊、技術(shù)量具或零件變形環(huán)境改變─溫度、濕度、振動、清潔度違反假定、在應(yīng)用常量上犯錯應(yīng)用─零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯誤5.1不穩(wěn)定可能原因26MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第26頁理想測量系統(tǒng)在每次使用時，應(yīng)只產(chǎn)生“正確”測量結(jié)果。每次測量結(jié)果總應(yīng)該與一個標(biāo)準(zhǔn)值相符。一個能產(chǎn)生理想測量結(jié)果測量系統(tǒng)，應(yīng)含有零變差、零偏倚和所測任何產(chǎn)品錯誤分類為零概率統(tǒng)計特征。6.理想測量系統(tǒng)27MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第27頁足夠分辨率和靈敏度。為了測量目標(biāo)，相對于過程變差或規(guī)范控制限，測量增量應(yīng)該很小。通常全部十進(jìn)制或10/1法則，表明儀器分辨率應(yīng)把公差(過程變差)分為十份或更多。這個規(guī)則是選擇量具期望實際最低起點。測量系統(tǒng)應(yīng)該是統(tǒng)計受控制。這意味著在可重復(fù)條件下，測量系統(tǒng)變差只能是因為普通原因而不是特殊原因造成。這可稱為統(tǒng)計穩(wěn)定性且最好由圖形法評價。7.測量系統(tǒng)應(yīng)有特征28MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第28頁對產(chǎn)品控制，測量系統(tǒng)變異性與公差相比必須小于依據(jù)特征公差評價測量系統(tǒng)。對于過程控制，測量系統(tǒng)變異性應(yīng)該顯示有效分辨率并與過程變差相比要小。依據(jù)6σ變差和／或來自MSA研究總變差評價測量系統(tǒng)。偏倚、重復(fù)性、再現(xiàn)性、線性可接收7.測量系統(tǒng)應(yīng)有特征29MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第29頁第三章測量系統(tǒng)變異性影響30MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第30頁長久過程變差短期抽樣產(chǎn)生變差實際過程變差穩(wěn)定性線性重復(fù)性準(zhǔn)確度量具變差操作員造成變差測量誤差過程變差觀察值再現(xiàn)性過程變差1.測量系統(tǒng)變異性影響“重復(fù)性”和“再現(xiàn)性”是測量誤差主要起源31MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第31頁1.1測量系統(tǒng)變異性影響■測量零件后:1)確定零件是否可接收（在公差內(nèi)）或不可接收（在公差外）。2)零件進(jìn)行要求分類■產(chǎn)品控制原理:測量零件進(jìn)行分類活動?！鲞^程控制原理:零件變差是由過程中普通原因還是特殊原因造成。

控制原理驅(qū)動興趣點產(chǎn)品控制零件是否在明確目錄之內(nèi)？過程控制過程是否穩(wěn)定和可接收？32MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第32頁LSLUSL2.對產(chǎn)品決議影響■

I型錯誤:生產(chǎn)者風(fēng)險誤發(fā)警報好零件有時會被判為“壞”

■

II型錯誤:消費者風(fēng)險或漏發(fā)警報壞零件有時會被判為“好”LSLUSLI型錯誤:II型錯誤33MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第33頁BadisbadLSLUSLIIIIIIIIIBadisbadGoodisgoodConfusedareaConfusedarea2.對產(chǎn)品決議影響■錯誤決定潛在原因:測量系統(tǒng)誤差與公差交叉時■產(chǎn)品情況判定:目標(biāo)是最大程度地做出正確決定有二種選擇：▲改進(jìn)生產(chǎn)區(qū)域：降低過程變差，沒有零件產(chǎn)生在II區(qū)?！倪M(jìn)測量系統(tǒng)：降低測量系統(tǒng)誤差從而減小II區(qū)域面積，■這么就能夠最小程度地降低做犯錯誤決定風(fēng)險。34MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第34頁3.對過程決議影響■對過程決議影響以下:

1)普通原因匯報為特殊原因2)特殊原因匯報為普通原因■測量系統(tǒng)變異性可能影響過程穩(wěn)定性、目標(biāo)以及變差決定。35MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第35頁4.新過程接收■新過程：如機(jī)加工、制造、沖壓、材料處理、熱新過程接收處理，或采購總成時，作為采購活動一部分，經(jīng)常要完成一系列步驟?！龉┙o商處對設(shè)備研究以及隨即在用戶處對設(shè)備研究?！黾偃缟a(chǎn)用量具不具備資格卻被使用。假如不知道是儀器問題，而在尋找制程問題，就會白費努力了。36MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第36頁第四章測量系統(tǒng)策劃37MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第37頁測量系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)測量系統(tǒng)制造測量系統(tǒng)實施（定時校準(zhǔn)、統(tǒng)計分析）1.MSA策劃經(jīng)典進(jìn)展38MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第38頁2.測量系統(tǒng)規(guī)劃（一）■由APQP小組依據(jù)被測量特征主要程度確定測量系統(tǒng)。同時考量：1)誰應(yīng)該包含在“需要”分析中？流程圖和最初討論將有利于確定關(guān)鍵人員。2)為何進(jìn)行測量而且怎樣使用？數(shù)據(jù)用于控制、分類、資格判定嗎？將使用測量方式能夠改變測量系統(tǒng)靈敏度水平。3)要求靈敏度水平是什么？產(chǎn)品規(guī)范是什么？期望過程變異是什么？需要量具檢測零件間差異是怎樣？4)量具所提供信息類型是什么（比如，手冊-操作維護(hù)等），要求操作員基本技能是什么？誰進(jìn)行培訓(xùn)？5)測量怎樣進(jìn)行？手動，在傳送帶上，線下，自動，等等？零件定位和固定可能是變差源？接觸或不接觸？6)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)？7)何時、何地進(jìn)行測量？零件是潔凈，有油，熱？39MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第39頁2.測量系統(tǒng)規(guī)劃（二）■測量生命周期考量：伴隨時間不一樣，對過程了解及過程改進(jìn)，測量方法可能改變?！鰷y量程度是依賴著對過程了解程度。如：為了建立穩(wěn)定和有能力過程，可能開始對一個產(chǎn)品特征測量，透過測量了解直接影響產(chǎn)品特征關(guān)鍵過程特征，這種了解意味著對產(chǎn)品特征信息依賴少了，能夠降低抽樣計劃并簡化測量方法。最終，可能只監(jiān)測極少數(shù)零件，只要過程被維護(hù)著或測量和監(jiān)控這維護(hù)及工裝，也就是必要工作了。40MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第40頁3.測量系統(tǒng)開發(fā)檢驗清單提議要素■本清單應(yīng)該依據(jù)測量系統(tǒng)情況和類型進(jìn)行修改?！鲎罱K檢驗清單建立應(yīng)該是用戶和供方合作結(jié)果。41MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第41頁3.1測量系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)要測量什么？特征類型是什么？是機(jī)械特征嗎？是動態(tài)還是靜態(tài)？是電性能嗎？有主要零件內(nèi)變差嗎？測量過程結(jié)果（輸出）用作什么目標(biāo)？生產(chǎn)改進(jìn)、生產(chǎn)

監(jiān)控、試驗室研究、過程審核、裝運檢驗、進(jìn)貨檢驗、對D.O.E反饋嗎？誰將使用過程?操作者、工程師、技師、檢驗者、審核員？要求培訓(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。開發(fā)測量系統(tǒng)潛在失效模式及后果分析了嗎?確定變差起源了嗎？使用小組、頭腦風(fēng)暴、淵博過程知識，因果圖或矩陣建立誤差模型42MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第42頁柔性測量系統(tǒng)或?qū)Ｓ脺y量系統(tǒng)：測量系統(tǒng)能夠是永久和專用，或者也能夠是柔性且有能夠測量不一樣類型零件能力；如：儀器車量具、夾具量具、三坐標(biāo)測量機(jī)等。柔性量具會更昂貴，但長久運行能夠省錢。接觸或不接觸：可靠性、特征類型、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。這能夠由控制計劃要求和測量（在連續(xù)抽樣期間全方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。測量和定位點：合作GD＆T清楚地確定固定和夾緊點以及在零件何處進(jìn)行測量。3.1測量系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)43MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第43頁環(huán)境：污垢、潮濕、濕度、溫度、振動、噪聲、電磁干擾（EMI）、周圍空氣移動、空氣污染物等。試驗室、車間、辦公室等？以微米水平計算緊密公差使環(huán)境成為關(guān)鍵問題。同時，還有CMM、顯示系統(tǒng)及超聲波等。這可能是過程內(nèi)自動反饋類型測量一個原因。切削油、切削碎片和超高溫也可能成為問題。需要潔凈房間嗎？零件方向：主要部分位置與其它部分。零件準(zhǔn)備：測量前零件應(yīng)該潔凈、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)距離。相互關(guān)系問題#1—在車間內(nèi)或在車間之間需要加倍（或更多）量具支持要求嗎？制造考慮、測量誤差考慮、維修考慮。哪個被認(rèn)定是標(biāo)準(zhǔn)？3.1測量系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)44MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第44頁相互關(guān)系問題#2—方法分歧：從不一樣測量系統(tǒng)設(shè)計但應(yīng)用于可接收實踐和操作限制下相同零件和過程測量變差結(jié)果。（比如，CMM對應(yīng)手動或開放調(diào)整測量結(jié)果）自動或手動：線上、線下操作者信任。破壞性與非破壞性（NDT）測量：示例：拉伸試驗、鹽霧試驗、電鍍/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、焊接強(qiáng)度、電性能等。潛在測量范圍：可能測量尺寸和預(yù)期范圍。有效方分辨率：使用時特殊應(yīng)用測量對物理改變（探測過程或產(chǎn)品變差能力）敏感情況可接收嗎？3.1測量系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)45MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第45頁靈敏度：最小輸入信號形成測量設(shè)備可探測（可區(qū)分）輸出信號對應(yīng)用這種測量裝置可接收嗎？靈敏度由固有量具設(shè)計和質(zhì)量（OEM）及使用中維護(hù)和操作條件確定。3.1測量系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)46MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第46頁3.2測量系統(tǒng)制造（設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)、儀器）在系統(tǒng)設(shè)計中提出變差源識別了嗎？設(shè)計評審、驗證和確認(rèn)。校準(zhǔn)和控制系統(tǒng)：提議校準(zhǔn)計劃及設(shè)備和文件審核。頻率、內(nèi)部或外部、參數(shù)、過程中驗證檢驗。輸入要求：機(jī)械、電、液壓、氣動、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：模擬或數(shù)字、文件和統(tǒng)計、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)預(yù)算原因。預(yù)防性維護(hù)：類型、進(jìn)度表、成本、人員培訓(xùn)、文件。服務(wù)性：內(nèi)部和外部、位置、支持水平、反應(yīng)時間、備件可提供性、標(biāo)準(zhǔn)零件清單。47MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第47頁人機(jī)工程學(xué)：經(jīng)過長時間裝載和操作機(jī)器不帶來傷害能力。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問題上。安全考慮：人員操作、環(huán)境、鎖止。存放和定位：建立關(guān)于測量設(shè)備存放和定位要求。罩、環(huán)境、安全、可提供性（靠近）問題。測量周期時間：測量一個零件或特征要花多少時間？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、統(tǒng)計、測量和返回零件有中止嗎？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)備處理被測量零件或測量系統(tǒng)本身嗎？3.2測量系統(tǒng)制造（設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)、儀器）48MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第48頁環(huán)境問題：不論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？有特殊排放要求嗎？有溫度和濕度控制必要嗎？濕度、振動、噪聲、EMI、清潔度。有特殊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)使用前有必要驗證嗎？備件：普通清單、適當(dāng)供給和定貨系統(tǒng)?？商峁┝私馓崆捌诓?zhǔn)備。有充分和安全存放嗎？（軸承、軟管、皮帶、開頭、螺線管、閥門等。）用戶說明：夾緊次序、清潔程序、數(shù)據(jù)解釋、圖表、目視幫助、全方面、可得到、適當(dāng)顯示。文件：工程圖樣、診療樹、用戶手冊、語言等。3.2測量系統(tǒng)制造（設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)、儀器）49MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第49頁校準(zhǔn)：與可接收標(biāo)準(zhǔn)比較?？山邮諛?biāo)準(zhǔn)可提供性和成本。提議頻率、培訓(xùn)要求。要求下次時間嗎？存放：相關(guān)測量設(shè)備存放有特殊要求或考慮嗎？罩、環(huán)境、預(yù)防損壞/偷盜安全性等。防錯：使用者能很輕易地（太輕易？）更正已知測量程序錯誤嗎？數(shù)據(jù)登錄、設(shè)備誤用、防錯、錯誤預(yù)防。3.2測量系統(tǒng)制造（設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)、儀器）50MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第50頁3.3測量系統(tǒng)實施相關(guān)問題（過程）支持：誰支持測量過程？試驗室技師、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操作者/檢驗者/技師/工程師培訓(xùn)什么？時間進(jìn)度、資源和成本問題。誰將培訓(xùn)？在哪進(jìn)行培訓(xùn)？提前期要求？與測量過程實際使用相互配合。數(shù)據(jù)管理：怎樣管理測量過程輸出數(shù)據(jù)？人工、用計算機(jī)處理、匯總方法、匯總頻率、評審方法、評審頻率、用戶要求、內(nèi)部要求。可提供性、存放、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)前或新。51MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第51頁3.3測量系統(tǒng)實施相關(guān)問題（過程）改進(jìn)方法：經(jīng)過一段時間誰將改進(jìn)測量過程？工程師、生產(chǎn)、維護(hù)、質(zhì)量人員？使用什么樣評定方法？是否有一個系統(tǒng)來確定改進(jìn)？長久穩(wěn)定性：評定方法、形式、頻率及長久研究需要。漂移、磨損、污染、操作完整性。這種長久誤差能測量、控制、了解和預(yù)見嗎？特殊考慮：檢驗者素質(zhì)、身體限制或健康問題：色盲、視力、力量、疲勞、持久力、人機(jī)工程學(xué)。52MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第52頁第五章測量系統(tǒng)研究準(zhǔn)備53MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第53頁1.測量系統(tǒng)評定■第一階段：了解該測量過程并確定該測量系統(tǒng)是否滿足我們需要。主要有二個目標(biāo):▲確定該測量系統(tǒng)是否含有所需要統(tǒng)計特征，此項必須在使用前進(jìn)行▲發(fā)覺哪種環(huán)境原因?qū)y量系統(tǒng)有顯著影響，例如溫度、濕度等，以決定其使用之空間及環(huán)境?！龅诙A段評定:

目標(biāo):驗證一個測量系統(tǒng)一旦被認(rèn)為是可行時，應(yīng)持續(xù)含有恰當(dāng)統(tǒng)計特征。

方法:穩(wěn)定性分析、偏倚分析、R&R分析等54MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第54頁A)先計劃將要使用方法。比如，經(jīng)過利用工程決議，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)再現(xiàn)性(不一樣人之間)影響能夠忽略，比如按按鈕，打印出一個數(shù)字。B)評價人數(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)考慮原因以下：▲尺寸關(guān)鍵性：關(guān)鍵尺寸需要更多零件和／或試驗，原因是量具研究評價所需置信度?！慵Y(jié)構(gòu)：大或重零件可要求較少樣品和較多試驗。2.測量系統(tǒng)準(zhǔn)備55MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第55頁▲因為其目標(biāo)是評價整個測量系統(tǒng)，評價人選擇應(yīng)從日常操作該儀器人中挑選?！鴺悠繁仨殢倪^程中選取并代表其整個工作范圍。有時每一天取一個樣本，連續(xù)若干天。這么做是有必要，因為分析中這些零件被認(rèn)為生產(chǎn)過程中產(chǎn)

品變差全部范圍。因為每一零件將被測量若干次，必須對每一零件編號方便識別。不具代表性具代表性2.測量系統(tǒng)準(zhǔn)備56MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第56頁C)儀器分辨力應(yīng)允許最少直接讀取特征預(yù)期過程變差十分之一。比如:特征變差為0.001，儀器應(yīng)能讀取0.0001改變。D)確保測量方法(即評價人和儀器)在按照要求測量步驟測量特征尺寸。2.測量系統(tǒng)準(zhǔn)備57MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第57頁3.測量系統(tǒng)分析執(zhí)行注意點a)測量應(yīng)按照隨機(jī)次序，以確保整個研究過程中產(chǎn)生任何漂移或改變將隨機(jī)分布.b)評價人不應(yīng)知道正在檢驗零件編號，以防止可能偏倚。不過進(jìn)行研究人應(yīng)知道正在檢驗?zāi)且涣慵?，并記下?shù)據(jù)。c)在設(shè)備讀數(shù)中，讀數(shù)應(yīng)預(yù)計到可得到最靠近數(shù)字。假如可能，讀數(shù)應(yīng)取至最小刻度二分之一。比如:假如最小刻度為0.0001，則每個讀數(shù)預(yù)計應(yīng)圓整為0.00005。d)研究工作應(yīng)由知其主要性且仔細(xì)認(rèn)真人員進(jìn)行。每一位評價人應(yīng)采取相同方法，包含全部步驟來獲得讀數(shù)。58MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第58頁4.結(jié)果分析a)位置誤差▲位置誤差通常是經(jīng)過分析偏倚和線性來確定。▲普通地，一個測量系統(tǒng)偏倚或線性誤差若

是與零誤差差異較顯著或是超出量具校準(zhǔn)程序確立最大允許誤差，那么它是不可接收。▲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降低該誤差。59MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第59頁b)寬度誤差:▲測量系統(tǒng)變異性是否令人滿意準(zhǔn)則取決于被測量系統(tǒng)變差所掩蓋掉生產(chǎn)制造過程變異性百分比或零件公差百分比。▲對特定測量系統(tǒng)最終接收準(zhǔn)則取決于測量系統(tǒng)環(huán)境和目標(biāo)，而且應(yīng)該取得用戶同意?！鴮τ谝苑治鲞^程為目標(biāo)測量系統(tǒng)，通常單憑經(jīng)驗來確定測量系統(tǒng)可接收性規(guī)則以下：4.結(jié)果分析60MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第60頁▲誤差<10%，通常認(rèn)為測量系統(tǒng)是可接收?！?0%~30%，基于應(yīng)用主要性、測量裝置成本、維修成本等方面考慮，可能是能夠接收?！?0%，認(rèn)為是不可接收，應(yīng)該做出各種努力來改進(jìn)測量系統(tǒng)?！硗?，過程能被測量系統(tǒng)區(qū)分開分級數(shù)(ndc)應(yīng)該大于或等于5。4.結(jié)果分析61MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第61頁第一階段第二階段5.分析時機(jī)1.新生產(chǎn)之產(chǎn)品PV有不一樣時2.新儀器，EV有不一樣時3.新操作人員，AV有不一樣時(appraiser)4.易損耗之儀器必須注意其分析頻率。62MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第62頁第六章測量系統(tǒng)分析63MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第63頁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(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)值。2）定時（天、周）測量標(biāo)準(zhǔn)樣本3~5次，樣本容量和頻率應(yīng)該基于對測量系統(tǒng)了解。3）將數(shù)據(jù)按時間次序畫在X&R或X&S控制圖上結(jié)果分析-作圖法4）建立控制限并用標(biāo)準(zhǔn)化控制圖分析評價失控或不穩(wěn)定狀態(tài)。結(jié)果分析-數(shù)據(jù)法64MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第64頁1.穩(wěn)定性分析之執(zhí)行:決定要分析測量系統(tǒng)選取一標(biāo)準(zhǔn)樣本，取值參考值請現(xiàn)場測量人員連續(xù)測量25組數(shù)據(jù)每次測量2~5次輸入數(shù)據(jù)到EXCEL，Xbar-R表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩(wěn)定後續(xù)持續(xù)點圖，判圖保留記錄產(chǎn)品特征/控制計劃中所提及過程特征針對樣本使用更高精密度等級儀器進(jìn)行精密測量十次，加以平均，做為參考值。計算每一組平均值/R值。計算出平均值平均值/R平均值。1.計算控制界限:A)平均值圖：Xbarbar+-A2Rbar,XbarbarB)R值圖：D4Rbar,Rbar,D3Rbar2.劃出控制界限,將點子繪上3.先檢驗R圖，以判定重復(fù)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，能夠利用Xbarbar-標(biāo)準(zhǔn)值，進(jìn)行偏差檢

定，看是否有偏差。6.若控制圖穩(wěn)定，利用Rbar/d2來了解儀器重復(fù)性。65MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第65頁1.穩(wěn)定性分析之執(zhí)行:決定要分析測量系統(tǒng)選取一標(biāo)準(zhǔn)樣本，取值參考值請現(xiàn)場測量人員連續(xù)測量25組數(shù)據(jù)每次測量2~5次輸入數(shù)據(jù)到EXCEL，Xbar-R表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩(wěn)定後續(xù)持續(xù)點圖，判圖保留記錄1.后續(xù)連續(xù)點圖、判圖2.異常判定a)R圖失控，表明不穩(wěn)定重復(fù)性，可能什么東西松動、阻塞、改變等。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(zhǔn)。66MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第66頁決定要分析測量系統(tǒng)抽取樣本，取值參考值請現(xiàn)場測量人員測量15次輸入數(shù)據(jù)到EXCEL表格中計算t值，并判定是否合格，是否要加補(bǔ)正值保留統(tǒng)計2.偏倚BIAS分析之執(zhí)行:67MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第67頁

X1=0.75mm X6=0.8mmX2=0.75mm X7=0.75mmX3=0.8mm X8=0.75mmX4=0.8mm X9=0.75mmX5=0.65 mm X10=0.7mm同一操作者對同一工件測量10次假如參考標(biāo)準(zhǔn)是0.80mm.過程變差為0.70mm=0.75Bias=0.75-0.8=-0.05%Bias=100[0.05/0.70]=7.1%表明7.1%過程變差是偏倚BIAS2.偏倚BIAS實例1:68MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第68頁2.偏倚也能夠與過程容差相比較

▲判斷準(zhǔn)確度簡單標(biāo)準(zhǔn)為.小于過程變差或容差1%,可認(rèn)為是準(zhǔn)確.小于過程變差或容差1%則需要研究和調(diào)整測量系統(tǒng),或者暫時用賠償值來修正以后測量值3.偏倚研究還能夠經(jīng)過作圖方式來進(jìn)行,即作出直方圖,然后依據(jù)經(jīng)驗判斷是否能夠接收.4.偏倚研究還能夠經(jīng)過計算置信區(qū)間來判斷是否能夠接收測量平均值–參考值x(100)容差寬度2.偏倚BIAS實例:69MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第69頁2.偏倚BIAS實例:作圖分析70MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第70頁1.計算零件每次量測偏倚，以及平均數(shù)。偏倚i,j=Xi,j－（參考值）

＝2.在線性圖上劃出相對參考值每個偏倚及偏倚平均數(shù)。3.計算并劃出最適當(dāng)線及該線自信度區(qū)間。3.線性分析：(圖標(biāo)法)偏倚i,jm偏倚i71MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第71頁Yi=aXi+b式中Xi=參考值，yi＝偏倚平均數(shù)，而對一個已知X0，α自信度區(qū)間為：3.線性分析：(圖標(biāo)法)斜率(Slope)中心72MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第72頁上限：b+aX0下限：b+aX04.劃出〝偏倚=0〞線，并對圖進(jìn)行審查，以觀察是否存在特殊原因，以及線性是否可接收。3.線性分析：(圖標(biāo)法)73MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第73頁5.假如〝偏倚＝0〞整個直線都位于自信度區(qū)間以內(nèi)，

則該量測系統(tǒng)線性是可接收。6.若圖標(biāo)法表示線性是可接收，則以下假設(shè)應(yīng)該為真：H0：a=0斜率=0假如下式成立，則不能被否定3.線性分析：(圖標(biāo)法)74MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第74頁7.若以上假設(shè)為真，則量測系統(tǒng)對全部參考值含有相同

偏倚。這個偏倚必為0，該線性才可被接收。H0：b=0中心（偏倚）＝03.線性分析：(圖標(biāo)法)75MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第75頁3.線性示范：76MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第76頁3.線性示范：(續(xù))77MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第77頁平均范圍==(2+1+1+2+1)/5=7/5=1.4量具誤差=5.15*/d=5.15/1.19*=4.33*=4.33*1.4=6.1%GageR&R=量具誤差GageError/允差Tolerance=6.1/20*100%=30.5%4.快速GR&R（極差法/短期模式）d常數(shù)表允差Tolerance=20=最大值-最小值RRRRR78MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第78頁5.計量型數(shù)據(jù)均值-極差法1.選擇三個測量人（A,B,C）和10個測量樣品。測量人應(yīng)有代表性，代表常從事此項測量工作QC人員或生產(chǎn)線人員10個樣品應(yīng)在過程中隨機(jī)抽取，可代表整個過程變差，不然會嚴(yán)重

影響研究結(jié)果。2.校準(zhǔn)量具3.測量，讓三個測量人對10個樣品某項特征進(jìn)行測試，每個樣品每人測量三次，將數(shù)據(jù)填入表中。試驗時遵照以下標(biāo)準(zhǔn)：盲測標(biāo)準(zhǔn)1：對10個樣品編號，每個人測完第一輪后，由其它人對這10個樣品進(jìn)行隨機(jī)重新編號后再測，防止主觀偏向。盲測標(biāo)準(zhǔn)2：三個人之間都相互不知道其它人測量結(jié)果。4.計算:79MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第79頁

示范：MSA搜集數(shù)據(jù)規(guī)劃項次搜集點搜集要項評定人員搜集數(shù)量1噴嘴封口內(nèi)徑大小33.0

0.5mm張三

李四王五10個2噴嘴封口外觀檢驗外觀檢驗(毛邊、刮傷、變形)志明小寶15個80MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第80頁零件人員12345678910A133.6533.0032.8532.8533.5533.0032.9532.8533.0033.60A233.6033.0032.8032.9533.4533.0032.9532.8033.0033.70B133.5533.0532.8032.8033.4033.0032.9532.7533.0033.55B233.5532.9532.7532.7533.4033.0532.9032.7032.9533.50C133.5033.0532.8032.8033.4033.0032.9532.8033.0533.85C233.5533.0032.8032.8033.5033.0532.9532.8033.0533.80搜集GRR數(shù)據(jù)示范：量測系統(tǒng)分析﹣計量81MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第81頁作業(yè)者/量測次數(shù)零件平均數(shù)123456789101.張三133.6533.0032.8532.8533.5533.0032.9532.8533.0033.602.233.6033.0032.8032.9533.4533.0032.9532.8033.0033.703.平均數(shù)33.6333.0032.8332.9033.5033.0032.9532.8333.0033.65=33.134.全距0.050.000.050.100.100.000.000.050.000.10Ra=0.055.李四133.5533.0532.8032.8033.4033.0032.9532.7533.0033.556.233.5532.9532.7532.7533.4033.0532.9032.7032.9533.507.平均數(shù)33.5533.0032.7832.7833.4033.0332.9332.7332.9833.53=33.078.全距0.000.100.050.05.000.050.050.050.050.05Rb=0.049.王五133.5033.0532.8032.8033.4033.0032.9532.8033.0533.8510.233.5533.0032.8032.8033.5033.0532.9532.8033.0533.8011.平均數(shù)33.5333.0332.8032.8033.4533.0332.9532.8033.0533.83=33.1312.全距0.050.050.000.000.100.050.000.000.000.05Rc=0.0313.零件平均數(shù)33.5733.0132.8032.8333.4533.0232.9432.7833.0133.67Rp=0.8914.公式：[0.05+0.04+0.03]/[作業(yè)者人數(shù)]==0.04015.作業(yè)者人數(shù)=316.公式：[Max33.13–Min33.07]=diffdiff=0.0617.公式：[D4]=UCLR=0.043.27=UCLR=0.1318.公式：[D3]=LCLRLUCR=0示范：量具再現(xiàn)性及再生性數(shù)據(jù)表

xRRRx82MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第82頁公式：%AV=100[AV/TV]%AV=10.79%n=零件數(shù)r=量測次數(shù)再現(xiàn)性──作業(yè)者．變異（AV）公式：AV=n=10 r=2AV=0.0304 公式：%EV=100[EV/TV]%EV=12.59%

重復(fù)性──設(shè)備變異（EV）公式：EV=R*K1EV=0.0355％制程變異量測單元分析量測次數(shù)K1230.88620.5908作業(yè)者人數(shù)23K20.70710.5231示范：量具重復(fù)性及再現(xiàn)性匯報83MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第83頁全變異（TV）公式：TV=TV=0.2839

公式：%PV=100[PV/TV]％PV=98.62%公式：ndc=1.41[PV/GRR]ndc=8.3978零件變異（PV）公式：PV=Rp*K3PV=0.2800公式：%R&R=100[GRR/TV]%R&R=16.58%

重復(fù)性&再現(xiàn)性（GRR）公式：GRR=GRR=0.04668

％制程變異量測單元分析0.70710.52310.44670.40300.37420.35340.33750.32490.31462345678910K3零件數(shù)示范：量具重復(fù)性及再現(xiàn)性匯報84MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第84頁3.對每個樣品由三個人所測得

9個測試值求平均值，4.總平均值均值Xp與極差Ra2.計算A測全部樣品總平均值3.總平均值均值Xa與極差Ra1.計算A對每個樣品三次測試結(jié)果均值/極差，85MSA測量系統(tǒng)分析培訓(xùn)第85頁*AV計算中，如根號下出現(xiàn)負(fù)值，AV取值0

9.2819.2809.2729.2839.2799.2739.2809.2729.3809.28690.1110

極差均值

0.002

3

最大均值差0.0007

2.57

均值上限

9.2889極差上限0.0051

0

均值下限

9.2848極差下限0

1.02注:

零件均值

9.2819.2809.2729.2839.2799.2739.2809.2729.3809.28690.1110

極差均值

0.002

3

最大均值差0.0007

2.57

均值上限

9.2889極差上限0.0051

0