1、MSA 測 量 系 統(tǒng) 分 析,課程目錄,課程目錄,1.MSA 的定義 2.MSA用于分析的數(shù)據(jù)類型 3.MSA開展的目的和意義 4.MSA中的基本術(shù)語 4.1基準(zhǔn)值 4.2分辨力 4.3有效分辨率 4.4測量系統(tǒng) 4.5極差 4.6統(tǒng)計性屬性 4.7準(zhǔn)確度（偏倚Bias） 4.8精密度（方差） 4.9線性 4.10重復(fù)性 4.11再現(xiàn)性 4.12穩(wěn)定性,5.MSA活動前的準(zhǔn)備 5.1MSA策劃 5.2MSA評價中需要考慮的3個問題 5.2.1分辨力的說明 5.3測量系統(tǒng)的變差來源 5.4測量系統(tǒng)的變差類型 6.MSA分析方法的分類 6.1計量型量具的分析方法 6.2計數(shù)型量具的分析方法 6.

2、3破壞型量具的分析方法 7.計量型量具5種偏差分析方法 7.1位置分析-偏倚分析法 7.2位置分析-線性分析法 7.3寬度分析-重復(fù)性再現(xiàn)性分析 7.3.1極差法 7.4穩(wěn)定性分析法 8.計數(shù)型量具的分析方法 8.1風(fēng)險分析法-假設(shè)檢驗(yàn) 9.破壞型量具分析法簡介,MSA的定義,MSA的定義,MSA 縮寫： Measurement system anlysis 中文名稱：測量系統(tǒng)分析,影響的要素：4M1E 人 man 機(jī) machine 料 materrial 法 method 環(huán) enviroment,2.MSA用于分析的數(shù)據(jù)類型,MSA分析,計量型數(shù)據(jù)MSA分析,計數(shù)型數(shù)據(jù)MSA分析,破壞型

3、數(shù)據(jù)MSA分析,3.MSA開展的目的和意義,MSA 開展的目的 了解測量過程，確定在測量過程中的誤差總量。 評估用于生產(chǎn)和過程控制中的測量系統(tǒng)。改進(jìn)、減少測量變差。 為SPC的順利進(jìn)行提供基礎(chǔ),3.MSA開展的目的和意義,如果測量系統(tǒng)出錯，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,原料,人,機(jī),法,環(huán),測量,產(chǎn)品,MSA開展的意義,不良的測量系統(tǒng)會對產(chǎn)品造成誤判,4.MSA中的基本術(shù)語,MSA活動中經(jīng)常遇到的基本術(shù)語,4.1.基準(zhǔn)值：真值,被普遍承認(rèn)的被測體數(shù)值。并且作為和其他測量值比較的標(biāo)準(zhǔn)樣本。 基準(zhǔn)值具有以下特征：

4、 一個基于科學(xué)原理的理論值或確定值。 一個基于某國家或國際組織的指定值。 一個基于科學(xué)或工程組織主持的合作試驗(yàn)工作產(chǎn)生的一致同意值。 對于具體用途，采用接受的參考方法獲得一個同意值,4.MSA中的基本術(shù)語,MSA活動中經(jīng)常遇到的基本術(shù)語,4.2.分辨力：,(別名)又稱最小可讀單位，分辨力是測量分辨率、刻度限值或測量裝置和標(biāo)準(zhǔn)的最小可探測單位。 它是量具設(shè)計的一個固有特性，并作為測量或分級的單位被報告。 數(shù)據(jù)分級數(shù)通常稱為”分辨力比率”，因?yàn)樗枋隽私o定的觀察過程變差能可靠地劃分為多少級。,課程目錄,是指測量儀器的最小刻度可以測量到被測對象的小數(shù)點(diǎn)的位置。 測量儀器的刻度通常應(yīng)為為產(chǎn)品規(guī)格或工程

5、散布寬度的十分之一,好的分辨率,差的分辨率,分辨力,4.MSA中的基本術(shù)語,MSA活動中經(jīng)常遇到的基本術(shù)語,4.3.有效分辨率：,要求不低于過程變差或允許偏差（ tolerance）的十分之一 零件之間的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 不同數(shù)據(jù)分級(ndc)的計算為 零件的標(biāo)準(zhǔn)偏差/ 總的量具偏差* 1.41. 一般要求它大于5才可接受,4.MSA中的基本術(shù)語,MSA活動中經(jīng)常遇到的基本術(shù)語,4.4.測量系統(tǒng),測量系統(tǒng)：不僅指量具。 測量系統(tǒng)包括：人（及其培訓(xùn)）、過程（測量程序）、設(shè)備（量具或測量工具）、系統(tǒng)的控制點(diǎn)、及所有這些因素的相互作

6、用。 測量總偏差： 總的觀察偏差=過程偏差+測量系統(tǒng)偏差 測量是一個能影響所觀察值的中心值和偏差的過程。,4.5.極差,一組數(shù)據(jù)中的最大值和最小值的差,4.MSA中的基本術(shù)語,MSA活動中經(jīng)常遇到的基本術(shù)語,4.6統(tǒng)計性屬性,統(tǒng)計性屬性 -測量散布要比產(chǎn)品規(guī)格小 -測量散布要比工程散布小. -分辨率應(yīng)該是產(chǎn)品規(guī)格或工程散布的 十分之 一,統(tǒng)計性屬性,4.MSA中的基本術(shù)語,MSA活動中經(jīng)常遇到的基本術(shù)語,4.7準(zhǔn)確度（偏倚Bias）,測量數(shù)據(jù)平均值與真值之間的差距,4.MSA中的基本術(shù)語,MSA活動中經(jīng)常遇到的基本術(shù)語,4.8精密度（方差）,數(shù)據(jù)的分布，或可理解為散布的程度,準(zhǔn)確度高，精確度高

7、 偏倚小，方差小,準(zhǔn)確度低，精確度高 偏倚大，方差小,準(zhǔn)確度高，精確度低 偏倚小，方差大,準(zhǔn)確度低，精確度低 偏倚大，方差大,舉例說明1,假設(shè)我們有一個真實(shí)“硬度” 為5.0的參考材料 用方法 1 得出以下讀數(shù)：3.8, 4.4, 4.2, 4.0 用方法2 得出以下讀數(shù)：6.5, 4.0, 3.2, 6.3 哪個方法更精確？ 哪個方法更精密? 你更傾向于哪個方法？為什么？,方法 2 - 平均值等于“真實(shí)” 硬度值,方法 1 - 散布很低,方法 1 - 與散布相比我們更容易糾正平均值偏移,舉例說明2,偏倚可以通過對測量設(shè)備的校驗(yàn)完成,4.MSA中的基本術(shù)語,MSA活動中經(jīng)常遇到的基本術(shù)語,4.

8、9線性,精確度,測量儀器 1: 線性有問題,測量樣品,0,精確度,測量儀器 2: 線性沒有問題,0,測量樣品,線性是在量具預(yù)期的工作范圍內(nèi)，偏倚值的差值，也可理解為在 量程范圍內(nèi)測量系統(tǒng)的一致性。,4.MSA中的基本術(shù)語,MSA活動中經(jīng)常遇到的基本術(shù)語,量程增加,基準(zhǔn)值,觀測平均值,基準(zhǔn)值,觀測平均值,4.9線性,線性是在量具預(yù)期的工作范圍內(nèi)，偏倚值的差值，也可理解為在 量程范圍內(nèi)測量系統(tǒng)的一致性。,精確度,測量儀器 1: 線性有問題,測量樣品,0,不同量程段偏倚的差,4.MSA中的基本術(shù)語,MSA活動中經(jīng)常遇到的基本術(shù)語,4.10 重復(fù)性,由一位評價人多次使用同一種測量儀器，測量同一零件的同

9、一特性時獲得的測量變差 (也被稱之為測試-再測試誤差) 通常指設(shè)備變差（E.V）是測量系統(tǒng)的一種固有散布,真值,真值,再現(xiàn)性好,再現(xiàn)性差,4.11再現(xiàn)性,MSA活動中經(jīng)常遇到的基本術(shù)語,4.MSA中的基本術(shù)語,由不同評價人使用同一個量具 ，測量一個零件的一個特性時產(chǎn)生的測量平均值的變差。 通常值評價人變差（A.V）,為了更好的展示重復(fù)性再現(xiàn)性，請參考下圖,4.MSA中的基本術(shù)語,4.12穩(wěn)定性,MSA活動中經(jīng)常遇到的基本術(shù)語,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。,時間 1,時間 1,時間 2,真值,真值,時間 3,時間3,時間2,穩(wěn)定性好

10、,穩(wěn)定性差,4.MSA中的基本術(shù)語,測量的策劃,5.MSA活動前的準(zhǔn)備,5.1MSA策劃,5.MSA活動前的準(zhǔn)備,MSA測量計劃表,5.1MSA策劃,在評價測量系統(tǒng)時必須考慮三個問題： 測量系統(tǒng)必須顯示足夠的靈敏度 儀器具有足夠分辨力 測量系統(tǒng)具有有效分辨率 測量系統(tǒng)必須是穩(wěn)定的 測量系統(tǒng)變差只歸因于普通原因 統(tǒng)計特性（誤差）在預(yù)期的范圍內(nèi)一致,5.MSA活動前的準(zhǔn)備,5.2MSA評價中需要考慮的3個問題,分辨力的要求,測量儀器分辨力至少是被測范圍的十分之一 測量系統(tǒng)的分辨力 建議的要求是總過程6(標(biāo)準(zhǔn)偏差)的十分之一,5個或更多個數(shù)據(jù)分級,推薦使用,5.MSA活動前的準(zhǔn)備,5.2.1分辨力,

11、5.3MSA的變差來源,5.MSA活動前的準(zhǔn)備,5.MSA活動前的準(zhǔn)備,5.3MSA的變差來源,位置變差（準(zhǔn)確度） 偏倚 穩(wěn)定性 線性 寬度變差（精密度） 重復(fù)性 再現(xiàn)性,位置,寬度,位置,寬度,基準(zhǔn)值,基準(zhǔn)值,偏倚,偏倚,5.MSA活動前的準(zhǔn)備,5.4測量系統(tǒng)的變差類型,MSA,計量型,計數(shù)型,破壞型,6.MSA分析方法分類,計量型,位置分析,寬度分析,穩(wěn)定性分析,偏倚分析,線性分析,重復(fù)性分析,再現(xiàn)性分析,穩(wěn)定性分析,6.1計量型量具的分析方法,6.MSA分析方法分類,計數(shù)型,風(fēng)險分析法,數(shù)據(jù)解析法,假設(shè)檢驗(yàn)法,信號分析法,6.2計數(shù)型量具的分析方法,6.MSA分析方法分類,破壞型（計量）

12、,偏倚分析,R&R分析,穩(wěn)定性分析,6.3破壞型量具的分析方法,6.MSA分析方法分類,7.計量型量具5種偏差分析法,偏倚分析法,7.計量型量具5種偏差分析法,7.1位置分析-偏倚分析法,取一個樣本并建立相對于可溯源的標(biāo)準(zhǔn)值 可選擇落在測量中程數(shù)的生產(chǎn)零件 測量零件大于等于10次，取均值作為“基準(zhǔn)值” 注：建議取預(yù)期測量的最低值、最高值和中程數(shù)三個樣本，分別作研究更好，若有偏倚，可再做線性研究。,步驟1,由現(xiàn)場實(shí)際操作該儀器的人員測量樣本，由他們測量可以真正了解公司的測量偏差（測量系統(tǒng)中的人） 測量樣本數(shù)10次以上（建議15次） 評價人測量時，要想出辦法，使其不知道測量的是同一個樣品，使其對偏

13、倚的記憶最小化。,7.1偏倚分析法,7.計量型量具5種偏差分析法,步驟2,將數(shù)據(jù)畫成直方圖，并標(biāo)注基準(zhǔn)值 對直方圖進(jìn)行評審，確定是否存在異常（即直方圖近似服從正態(tài)分布） 若無異常，可繼續(xù)分析,7.1偏倚分析法,7.計量型量具5種偏差分析法,步驟3,計算測量讀數(shù)的均值 計算可標(biāo)準(zhǔn)差（重復(fù)性） 這里 可以查表得到，g1，mn,7.1偏倚分析法,7.計量型量具5種偏差分析法,步驟4,確定偏倚的t統(tǒng)計量 偏倚觀測平均值基準(zhǔn)值 即 給定置信水平，確定置信區(qū)間（偏倚的不確定度），判斷0是否落在該區(qū)間,7.1偏倚分析法,7.計量型量具5種偏差分析法,步驟5,均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差,t統(tǒng)計量,偏倚分析的記錄要保存下來

14、，可以和PPAP檔案存放在一起，以有效證明公司的測量儀器其測量能力是足夠的。,7.計量型量具5種偏差分析法,7.1偏倚分析法,步驟6,例題,7.計量型量具5種偏差分析法,EXCEL與MINITAB軟件操作1,先對測量數(shù)據(jù)繪制直方圖,MINITAB繪制,EXCEL繪制,7.計量型量具5種偏差分析法,EXCEL與MINITAB軟件操作2,數(shù)據(jù)分析，計算t統(tǒng)計量，作判斷,MINITAB軟件從STATBasic Statistics1 sample t 進(jìn)入,Variable N Mean StDev SE Mean 95% CI T P 偏倚 15 0.006667 0.212020 0.05474

15、3 (-0.110746, 0.124079) 0.12 0.905,EXCEL軟件的計算如下,7.計量型量具5種偏差分析法,偏倚研究的分析,如果偏倚從統(tǒng)計上非0，則可能的原因如下： 標(biāo)準(zhǔn)或校準(zhǔn)誤差 儀器磨損（在穩(wěn)定性分析中也可以表現(xiàn)出） 儀器制造尺寸問題 儀器測量錯誤特性 儀器為精確校準(zhǔn) 評價人設(shè)備操作不當(dāng) 儀器修正運(yùn)算不正確,7.計量型量具5種偏差分析法,線性分析法,取至少5個樣本，樣本測量值要覆蓋測量儀器一定的量程范圍。 確定每個樣本的基準(zhǔn)值 測量樣本大于等于10次，取均值作為“基準(zhǔn)值”,7.計量型量具5種偏差分析法,7.2位置分析-線性分析法,步驟1,隨機(jī)化選擇樣本讓評價人測量 由現(xiàn)場

16、實(shí)際操作該儀器的人員測量樣本 對每個樣本測量10次以上,7.計量型量具5種偏差分析法,步驟2,7.2位置分析-線性分析法,計算每次測量的樣本的偏倚 計算每種樣本測量的偏倚均值,7.計量型量具5種偏差分析法,步驟3,7.2位置分析-線性分析法,m為子組容量，這里為10,對計算出的偏倚均值和基準(zhǔn)值建立線性關(guān)系： ， 是基準(zhǔn)值， 是偏倚平均值 利用最小二乘法計算出斜率a和截距b ，以及在置信水平為下的置信帶 由于計算很復(fù)雜（見MSA第三版79頁），推薦使用軟件進(jìn)行擬合，EXCEL或MINITAB,7.計量型量具5種偏差分析法,7.2位置分析-線性分析法,步驟4,畫出“bias0”的直線 若“bias

17、0”的直線完全在擬合線置信帶以內(nèi)，則線性可接受；否則，線性不可接受,7.2位置分析-線性分析法,步驟5,7.計量型量具5種偏差分析法,線性分析的記錄要保存下來，可以和PPAP檔案存放在一起，以有效證明公司的測量儀器其測量能力是足夠的。,7.2位置分析-線性分析法,步驟6,7.計量型量具5種偏差分析法,例題,一名工廠主管希望對過程采用新測量系統(tǒng)。作為PPAP的一部份，需要評價測量系統(tǒng)的線性。基于已證明的過程變差，在測量系統(tǒng)操作量程內(nèi)選擇了五個零件。每個零件經(jīng)過全尺寸檢測測量以確定其基準(zhǔn)值。然后由領(lǐng)班分別測量每個零件12次。研究中零件是被隨機(jī)選擇的。,7.計量型量具5種偏差分析法,7.2位置分析-

18、線性分析法,例題,7.計量型量具5種偏差分析法,7.2位置分析-線性分析法,例題解答,先計算偏倚和每種樣本的偏倚平均值,7.計量型量具5種偏差分析法,7.2位置分析-線性分析法,MINITAB軟件操作,從StatRegression-Fitted Line Plot進(jìn)入,Regression Analysis: C2 versus C1 The regression equation is C2 = 0.7367 - 0.1317 C1 S = 0.239540 R-Sq = 71.4% R-Sq(adj) = 70.9% Analysis of Variance Source DF SS M

19、S F P Regression 1 8.3213 8.32133 145.02 0.000 Error 58 3.3280 0.05738 Total 59 11.6493,7.計量型量具5種偏差分析法,7.2位置分析-線性分析法,結(jié)論,從圖形可以明顯看出：測量系統(tǒng)存在線性問題。 “偏倚0”的線與置信帶交叉，但不包含在內(nèi)。 主管需要對線性問題查找原因,7.計量型量具5種偏差分析法,7.2位置分析-線性分析法,線性誤差可能的原因,儀器校準(zhǔn)周期太長 儀器、設(shè)備等的磨損 基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差 校準(zhǔn)不當(dāng) 儀器質(zhì)量差 測量方法不同,（量具或零件）變形 環(huán)境變化 操作者觀察錯誤 零件測量位置錯誤 缺乏維護(hù),7.

20、計量型量具5種偏差分析法,7.2位置分析-線性分析法,重復(fù)性和再現(xiàn)性分析方法,7.計量型量具5種偏差分析法,計量型,寬度分析,重復(fù)性分析,再現(xiàn)性分析,重復(fù)性和再現(xiàn)性的分類,在研究R&R時，有三種方法可以選擇 極差法（R） 均值極差法（X-R） ANOVA法（方差分析法） 注：重復(fù)性和再現(xiàn)性的研究是統(tǒng)計穩(wěn)定,7.計量型量具5種偏差分析法,7.3寬度分析-重復(fù)性再現(xiàn)性分析,均值極差法和方差分析法非常相似，只是方差分析法考慮了零件與評價人之間的交互作用,取5個樣本，且5個樣本需要代表整個過程的變差。,選取2個評價人， 5個樣本,2個評價人各將每個零件 測量一次，并記錄數(shù)據(jù),計算每個子組的極差 和2個

21、組的平均極差,計算量具的重復(fù)性再現(xiàn)性 GR&R,計算重復(fù)性/再現(xiàn)性占總 過程變差的百分比,7.計量型量具5種偏差分析法,樣本代表過程,樣本不代表過程,7.3.1重復(fù)性再現(xiàn)性分析-極差法,典型的極差分析法,選取2個評價人， 5個樣本,2個評價人各將每個零件 測量一次，并記錄數(shù)據(jù),計算每個子組的極差 和2個組的平均極差,計算量具的重復(fù)性再現(xiàn)性 GR&R,計算重復(fù)性/再現(xiàn)性占總 過程變差的百分比,7.計量型量具5種偏差分析法,7.3.1重復(fù)性再現(xiàn)性分析-極差法,選取2個評價人， 5個樣本,2個評價人各將每個零件 測量一次，并記錄數(shù)據(jù),計算每個子組的極差 和2個組的平均極差,計算量具的重復(fù)性再現(xiàn)性 G

22、R&R,計算重復(fù)性/再現(xiàn)性占總 過程變差的百分比,7.計量型量具5種偏差分析法,7.3.1重復(fù)性再現(xiàn)性分析-極差法,選取2個評價人， 5個樣本,2個評價人各將每個零件 測量一次，并記錄數(shù)據(jù),計算每個子組的極差 和2個組的平均極差,計算量具的重復(fù)性再現(xiàn)性 GR&R,計算重復(fù)性/再現(xiàn)性占總 過程變差的百分比,7.計量型量具5種偏差分析法,7.3.1重復(fù)性再現(xiàn)性分析-極差法,由m：子組的大小，g：子組的容量查表得到,選取2個評價人， 5個樣本,2個評價人各將每個零件 測量一次，并記錄數(shù)據(jù),計算每個子組的極差 和2個組的平均極差,計算量具的重復(fù)性再現(xiàn)性 GR&R,計算重復(fù)性/再現(xiàn)性占總 過程變差的百分

23、比,7.計量型量具5種偏差分析法,7.3.1重復(fù)性再現(xiàn)性分析-極差法,其中過程標(biāo)準(zhǔn)偏差需要從以往的統(tǒng)計數(shù)據(jù)中獲得。,舉例,從以前的研究知過程標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.0777，查表的m2，g5的 1.19,7.計量型量具5種偏差分析法,7.3.1重復(fù)性再現(xiàn)性分析-極差法,平均極差 重復(fù)性和再現(xiàn)性 GR&R GR&R,7.計量型量具5種偏差分析法,7.3寬度分析-重復(fù)性再現(xiàn)性分析,均值極差法,7.計量型量具5種偏差分析法,7.計量型量具5種偏差分析法,7.3.2重復(fù)性再現(xiàn)性分析-均值極差法,10個零件，3個評價人,每個人測量10個零件3次,計算出各極差的均值， 和每個人測量平均值,計算極差控制線 UCLr

24、和LCLr,計算均值總變差,計算均值的極差Rp,均值極差法將變差分為三個部分：零件，測量人和儀器。但是并不考慮人和零件的交互,第一步驟：數(shù)據(jù)收集和處理,10個零件事先需要編號,1,7.計量型量具5種偏差分析法,7.3.2重復(fù)性再現(xiàn)性分析-均值極差法,10個零件，3個評價人,每個人測量10個零件3次,計算出各極差的均值， 和每個人測量平均值,計算極差控制線 UCLr 和LCLr,計算均值總變差,計算均值的極差Rp,第一步驟：數(shù)據(jù)收集和處理,測量的時候，每個的人測量盡可能隨機(jī)。避免產(chǎn)生測量記憶。 同時將測量后的結(jié)果填入數(shù)據(jù)收集表中,1,7.計量型量具5種偏差分析法,7.3.2重復(fù)性再現(xiàn)性分析-均值

25、極差法,10個零件，3個評價人,每個人測量10個零件3次,計算出各極差的均值， 和每個人測量平均值,計算極差控制線 UCLr 和LCLr,計算均值總變差,計算均值的極差Rp,第一步驟：數(shù)據(jù)收集和處理,計算出極差的均值 每個人測量的均值,1,7.計量型量具5種偏差分析法,7.3.2重復(fù)性再現(xiàn)性分析-均值極差法,10個零件，3個評價人,每個人測量10個零件3次,計算出各極差的均值， 和每個人測量平均值,計算極差控制線 UCLr 和LCLr,計算均值總變差,計算均值的極差Rp,第一步驟：數(shù)據(jù)收集和處理,計算極差的控制線： 1.先計算總的極差均值,D4 D3均從表中查得。,1,7.計量型量具5種偏差分

26、析法,7.3.2重復(fù)性再現(xiàn)性分析-均值極差法,10個零件，3個評價人,每個人測量10個零件3次,計算出各極差的均值， 和每個人測量平均值,計算極差控制線 UCLr 和LCLr,計算均值總變差,計算均值的極差Rp,第一步驟：數(shù)據(jù)收集和處理,1,7.計量型量具5種偏差分析法,7.3.2重復(fù)性再現(xiàn)性分析-均值極差法,10個零件，3個評價人,每個人測量10個零件3次,計算出各極差的均值， 和每個人測量平均值,計算極差控制線 UCLr 和LCLr,計算均值總變差,計算均值的極差Rp,第一步驟：數(shù)據(jù)收集和處理,零件均值的最大減去零件均值的最小,1,7.計量型量具5種偏差分析法,7.3.2重復(fù)性再現(xiàn)性分析-

27、均值極差法,計算重復(fù)性/設(shè)備變差EV,計算再現(xiàn)性/評價人變差A(yù)V,計算R&R,計算PV,計算總變差TV,計算各個變差的百分比,第二步驟：計算各個變差的值,2,計算分級數(shù)ndc,取決于試驗(yàn)次數(shù)（m）和零件的數(shù)量乘以評價人數(shù)（g）,7.計量型量具5種偏差分析法,7.3.2重復(fù)性再現(xiàn)性分析-均值極差法,計算重復(fù)性/設(shè)備變差EV,計算再現(xiàn)性/評價人變差A(yù)V,計算R&R,計算PV,計算總變差TV,計算各個變差的百分比,第二步驟：計算各個變差的值,2,計算分級數(shù)ndc,取決于評價人的數(shù)量（m）和g=1，因?yàn)橹挥嬎阋粋€極差。n=零件數(shù)，r試驗(yàn)次數(shù)。由于評價人的變差包含設(shè)備變差，所以需要減去設(shè)備變差因素。若平

28、方根下為負(fù)，則AV默認(rèn)為零。,7.計量型量具5種偏差分析法,7.3.2重復(fù)性再現(xiàn)性分析-均值極差法,計算重復(fù)性/設(shè)備變差EV,計算再現(xiàn)性/評價人變差A(yù)V,計算R&R,計算PV,計算總變差TV,計算各個變差的百分比,第二步驟：計算各個變差的值,2,計算分級數(shù)ndc,取決于評價人的數(shù)量（m）和g=1，因?yàn)橹挥嬎阋粋€極差。n=零件數(shù)，r試驗(yàn)次數(shù)。由于評價人的變差包含設(shè)備變差，所以需要減去設(shè)備變差因素。若平方根下為負(fù)，則AV默認(rèn)為零。,7.計量型量具5種偏差分析法,7.3.2重復(fù)性再現(xiàn)性分析-均值極差法,計算重復(fù)性/設(shè)備變差EV,計算再現(xiàn)性/評價人變差A(yù)V,計算R&R,計算PV,計算總變差TV,計算各

29、個變差的百分比,第二步驟：計算各個變差的值,2,計算分級數(shù)ndc,取決于評價人的數(shù)量（m）和g=1，因?yàn)橹挥嬎阋粋€極差。,7.計量型量具5種偏差分析法,7.3.2重復(fù)性再現(xiàn)性分析-均值極差法,計算重復(fù)性/設(shè)備變差EV,計算再現(xiàn)性/評價人變差A(yù)V,計算R&R,計算PV,計算總變差TV,計算各個變差的百分比,第二步驟：計算各個變差的值,2,計算分級數(shù)ndc,7.計量型量具5種偏差分析法,7.3.2重復(fù)性再現(xiàn)性分析-均值極差法,計算各變差占總變差的比例,計算重復(fù)性/設(shè)備變差EV,計算再現(xiàn)性/評價人變差A(yù)V,計算R&R,計算PV,計算總變差TV,計算各個變差的百分比,第二步驟：計算各個變差的值,2,計

30、算分級數(shù)ndc,7.計量型量具5種偏差分析法,7.3.2重復(fù)性再現(xiàn)性分析-均值極差法,計算分級數(shù) 這個分級數(shù)就是覆蓋產(chǎn)品變差所需要的97置信區(qū)間的測量系統(tǒng)變差的數(shù)量。,計算重復(fù)性/設(shè)備變差EV,計算再現(xiàn)性/評價人變差A(yù)V,計算R&R,計算PV,計算總變差TV,計算各個變差的百分比,第二步驟：計算各個變差的值,2,計算分級數(shù)ndc,7.計量型量具5種偏差分析法,7.3.2重復(fù)性再現(xiàn)性分析-均值極差法,對R&R進(jìn)行判定,對ndc進(jìn)行判定,重復(fù)性大（EV）的原因,第三步驟：對計算的結(jié)果進(jìn)行判斷,3,再現(xiàn)性大（AV）的原因,R&R30%測量系統(tǒng)不可以接受，必須進(jìn)行改進(jìn),7.計量型量具5種偏差分析法,7

31、.3.2重復(fù)性再現(xiàn)性分析-均值極差法,分級數(shù)（ndc）要大于等于5，即測量系統(tǒng)可接受,對R&R進(jìn)行判定,對ndc進(jìn)行判定,重復(fù)性大（EV）的原因,第三步驟：對計算的結(jié)果進(jìn)行判斷,3,再現(xiàn)性大（AV）的原因,7.計量型量具5種偏差分析法,7.3.2重復(fù)性再現(xiàn)性分析-均值極差法,對R&R進(jìn)行判定,對ndc進(jìn)行判定,重復(fù)性大（EV）的原因,第三步驟：對計算的結(jié)果進(jìn)行判斷,3,再現(xiàn)性大（AV）的原因,重復(fù)性大（EV）,設(shè)備需要維護(hù)與保養(yǎng) 測量的夾具或定位需要改進(jìn) 零件在重復(fù)測量下尺寸/特性遭到破壞,潛在的原因分析,7.計量型量具5種偏差分析法,7.3.2重復(fù)性再現(xiàn)性分析-均值極差法,對R&R進(jìn)行判定,

32、對ndc進(jìn)行判定,重復(fù)性大（EV）的原因,第三步驟：對計算的結(jié)果進(jìn)行判斷,3,再現(xiàn)性大（AV）的原因,再現(xiàn)性大（AV）,評價人沒有培訓(xùn) 量具的刻度不清晰，導(dǎo)致評價人的校準(zhǔn)不一,潛在的原因分析,舉例,A,評價人,B,評價人,C,評價人,7.計量型量具5種偏差分析法,7.3.2重復(fù)性再現(xiàn)性分析-均值極差法,7.計量型量具5種偏差分析法,7.3.2重復(fù)性再現(xiàn)性分析-均值極差法,方差分析法，一時難以講清，如有需要請參考專門的方差分析法ANOVA 教程。,7.計量型量具5種偏差分析法,穩(wěn)定性分析,計量型,穩(wěn)定性分析,穩(wěn)定性分析,取一個樣本并建立相對于可溯源的標(biāo)準(zhǔn)值 可選擇落在測量中程數(shù)的生產(chǎn)零件 對于穩(wěn)

33、定性，基準(zhǔn)值的具體數(shù)值不需要知道 注：建議取預(yù)期測量的最低值、最高值和中程數(shù)三個樣本，分別作研究更好。,7.計量型量具5種偏差分析法,7.4穩(wěn)定性分析,1,穩(wěn)定性的研究指南2,建議測量25組數(shù)據(jù)，每組對樣本測量35次 測量周期，每組樣本重復(fù)測量次數(shù)組織根據(jù)情況確定，要能反應(yīng)測量系統(tǒng)隨時間的變化。 測量系統(tǒng)初期研究時，測量周期建議要短，以便了解其穩(wěn)定性。當(dāng)初期研究穩(wěn)定后，測量周期可以逐漸變長。,7.計量型量具5種偏差分析法,7.4穩(wěn)定性分析,2,穩(wěn)定性的研究指南3,計算每一組的平均數(shù) 計算每一組的R值 計算總平均 計算R值的平均,7.計量型量具5種偏差分析法,7.4穩(wěn)定性分析,3,穩(wěn)定性的研究指

34、南4,計算控制限 平均值圖： R值圖： 畫出控制限，判圖： 先檢查R圖，是否連續(xù)25點(diǎn)都在控制界限內(nèi)，以判定重復(fù)性是否穩(wěn)定。 再看Xbar圖，是否連續(xù)25點(diǎn)都在控制界限內(nèi)，以判定偏移是否穩(wěn)定。 利用 來了解儀器的重復(fù)性,7.計量型量具5種偏差分析法,7.4穩(wěn)定性分析,4,穩(wěn)定性的研究指南5,如果前面的控制圖是穩(wěn)定的，則其控制限可做為后續(xù)的控制用控制限 我們后續(xù)就固定時間，使用同樣的樣本、同樣的測量儀器，同樣的測量人員。 由于樣本、儀器、人都是固定的，若繪出來的圖形有異常，一般就代表儀器有問題，要進(jìn)行相應(yīng)的處理。 異常的判定 點(diǎn)：一點(diǎn)超出控制界限 線：連續(xù)七點(diǎn)上升，連續(xù)七點(diǎn)下降，連續(xù)七點(diǎn)在同一側(cè)

35、。 面：非隨機(jī)性分析，在的范圍 內(nèi)應(yīng)覆蓋68%的概率。,7.計量型量具5種偏差分析法,5,穩(wěn)定性的研究指南6,穩(wěn)定性分析的記錄要保存下來，可以和PPAP檔案存放在一起，以有效證明公司的測量儀器其測量能力是足夠的。,7.計量型量具5種偏差分析法,7.4穩(wěn)定性分析,6,舉例,7.計量型量具5種偏差分析法,7.4穩(wěn)定性分析,7.計量型量具5種偏差分析法,7.4穩(wěn)定性分析,Minitab 示意,在后期的控制圖中，得到的控制界線與前面的控制圖用來做控制用的控制界線做比較。比它小，說明能力提高，反之，需要找原因，改進(jìn)。,計數(shù)型測量系統(tǒng)研究,8.計數(shù)型量具的分析方法,引言,計數(shù)型測量系統(tǒng)最常見的是判斷通過/

36、不通過量具 使用這種測量系統(tǒng)的最大風(fēng)險在于II區(qū)域,8.計數(shù)型量具的分析方法,計數(shù)型MSA的分類,計數(shù)型,風(fēng)險分析法,數(shù)據(jù)解析法,假設(shè)檢驗(yàn)法,信號分析法,8.計數(shù)型量具的分析方法,風(fēng)險分析法,對于有些計數(shù)型測量系統(tǒng)，零件的測量無法達(dá)到基準(zhǔn)值的分辨力，因此，判斷（好與壞）會帶來風(fēng)險，對這種風(fēng)險的評價采用以下兩個方法： 假設(shè)檢驗(yàn)分析 用來評價計數(shù)型測量系統(tǒng)的有效性，以及評價人之間和評價人與基準(zhǔn)值之間的一致性 信號分析法 確定區(qū)域II寬度，并因此確定測量系統(tǒng)GRR,8.計數(shù)型量具的分析方法,假設(shè)檢驗(yàn)法1,選取2050個樣本，樣本數(shù)可根據(jù)實(shí)際情況而定 此樣本要包括合格、不合格的產(chǎn)品，臨界附近的產(chǎn)品 研

37、究人員對每一樣本取得基準(zhǔn)值，并正確判斷是否合格 23名現(xiàn)場的測量人員,8.計數(shù)型量具的分析方法,假設(shè)檢驗(yàn)法2,每個人重復(fù)測量23次，根據(jù)規(guī)格作出是否合格的判定,8.計數(shù)型量具的分析方法,假設(shè)檢驗(yàn)法3,將測量人員的判定結(jié)果記錄在表格中 記“1”為合格；記“0”為不合格,8.計數(shù)型量具的分析方法,假設(shè)檢驗(yàn)法4,利用交叉表方法來確定評價人之間和評價人與基準(zhǔn)值之間的一致性 計算每個評價人作出判定的有效性,8.計數(shù)型量具的分析方法,假設(shè)檢驗(yàn)法5,一致性 kappa值大于0.75，一致性好 Kappa值小于0.4，則一致性差 有效性 個人的重復(fù)性正確百分比90%。 個人和標(biāo)準(zhǔn)值相比較的正確百分比90%。

38、全部測量人員一致的百分比90%。 全部測量人員和標(biāo)準(zhǔn)一致的百分比90%。 萬一小于此百分比，則代表此測量系統(tǒng)尚不可以被接受，應(yīng)做 調(diào)整。,8.計數(shù)型量具的分析方法,假設(shè)檢驗(yàn)法6,風(fēng)險分析的記錄要保存下來，可以和PPAP檔案存放在一起，以有效證明公司的測量儀器其測量能力是足夠的。,8.計數(shù)型量具的分析方法,案例,某生產(chǎn)過程受控，但性能指數(shù)Pp=Ppk=0.5，該過程會產(chǎn)生較多不合格產(chǎn)品。 因此，需要一個可接受的計數(shù)型測量系統(tǒng)將不合格產(chǎn)品從生產(chǎn)流中挑選出來。與計量型量具不同的是，該量具不能指出產(chǎn)品的好壞，只能指出產(chǎn)品可接受或拒絕。,LSL,USL,0.50,0.60,0.40,8.計數(shù)型量具的分析

39、方法,案例,這個測量系統(tǒng)與公差相比的%GRR25%。但尚未小組證明，需要進(jìn)行測量系統(tǒng)研究。 樣本的選擇：隨機(jī)地從過程中抽取50個零件樣本，要覆蓋過程變差。（注：樣本要包括合格、不合格的產(chǎn)品，臨界附近的產(chǎn)品）,8.計數(shù)型量具的分析方法,案例,選擇三名評價人，每個人對每個產(chǎn)品評價了三次，記錄在計數(shù)型研究數(shù)據(jù)表中,8.計數(shù)型量具的分析方法,一致性分析列聯(lián)表（評價人之間）,A與B的列聯(lián)表,8.計數(shù)型量具的分析方法,列聯(lián)表（評價人之間）,B與C的列聯(lián)表,8.計數(shù)型量具的分析方法,列聯(lián)表（評價人之間）,A與C的列聯(lián)表,8.計數(shù)型量具的分析方法,一致性分析Kappa,Kappa是一個評價人之間一致性的測量值

40、 Kappa的計算： 設(shè)p0列聯(lián)表正對角線單元中觀測值的總和 pe列聯(lián)表正對角線單元中期望值的總和 Kappa（p0pe）/（1pe） Kappa的判定（通常的建議法則） Kappa大于0.75表示好的一致性 Kappa小于0.4則表示一致性差，需要改進(jìn),8.計數(shù)型量具的分析方法,Kappa評價人之間,計算評價人之間的Kappa值,8.計數(shù)型量具的分析方法,列聯(lián)表（評價人與基準(zhǔn)值）,A與基準(zhǔn)判斷列聯(lián)表,8.計數(shù)型量具的分析方法,列聯(lián)表（評價人與基準(zhǔn)值）,B與基準(zhǔn)判斷列聯(lián)表,8.計數(shù)型量具的分析方法,列聯(lián)表（評價人與基準(zhǔn)值）,C與基準(zhǔn)判斷列聯(lián)表,8.計數(shù)型量具的分析方法,Kappa評價人與基準(zhǔn)值

41、,評價人與基準(zhǔn)值之間的一致性,8.計數(shù)型量具的分析方法,有效性,有效性的計算 有效性正確判斷的數(shù)量/判斷機(jī)會的總數(shù) 案例的計算結(jié)果如下,8.計數(shù)型量具的分析方法,有效性,測量系統(tǒng)的有效性計算結(jié)果,8.計數(shù)型量具的分析方法,有效性的評價,以下表格提供了對測量系統(tǒng)評價的指南,8.計數(shù)型量具的分析方法,有效性的評價,根據(jù)案例數(shù)據(jù)得到三個評價人的信息,評價人A處于可接受的邊緣，可能需要改進(jìn) 評價人B可接受 評價人C不可接受，需要改進(jìn)，建議重新進(jìn)行培訓(xùn)，甚至棄用,8.計數(shù)型量具的分析方法,Excel 數(shù)據(jù)表舉例,利用EXCEL表格可以將上面的一系列的計算過程簡化,8.計數(shù)型量具的分析方法,破壞型測量系統(tǒng)研究,9.破壞型量具分析法簡介,破壞型MSA的特點(diǎn),樣本無法重復(fù)測量 取樣上有特殊的要求 具有標(biāo)準(zhǔn)樣本，這些樣本不會隨時間而變化 標(biāo)準(zhǔn)樣本所服從的正態(tài)分布的和已知 從同一批次中選取的標(biāo)準(zhǔn)樣本間差異要非常小 基本方法和思路與非破壞型是相同的,9.破壞型量具分析法簡介,破壞型MSA的分類,計量型,偏倚分析,R&R分析,穩(wěn)定性分析,9.破壞型量具分析法簡介,穩(wěn)定性研究,樣本的選取滿足 從同一批次中抽取標(biāo)準(zhǔn)樣本，標(biāo)準(zhǔn)樣本間的