MSA 系列教材

1、page1page2第一章第一章测量系统基础测量系统基础page37.6.17.6.1测量系统分析测量系统分析为分析在各种测量和试验设备系统测量结果存在的为分析在各种测量和试验设备系统测量结果存在的 变差，必须进行适当统计研究。变差，必须进行适当统计研究。此要求必须适用于在控制计划提出的测量系统。此要求必须适用于在控制计划提出的测量系统。所用的分析方法及接收准则，必须与顾客关于测量所用的分析方法及接收准则，必须与顾客关于测量 系统分析的参考手册相一致。系统分析的参考手册相一致。如果得到顾客批准，也可采用其它分析方法和接收如果得到顾客批准，也可采用其它分析方法和接收 准则。准则。 0.0.MSA

2、MSA分析的对象分析的对象page41.测量系统分析的目的测量系统分析的目的 确定所使用的数据是否可靠确定所使用的数据是否可靠: : 测量系统分析还可以：测量系统分析还可以：评估新的测量仪器评估新的测量仪器将两种不同的测量方法进行比较将两种不同的测量方法进行比较对可能存在问题的测量方法进行评估对可能存在问题的测量方法进行评估确定并解决测量系统误差问题确定并解决测量系统误差问题page5 测量测量定义为定义为赋值（或数）给具体事物以表示它们之间赋值（或数）给具体事物以表示它们之间 关于特定性的关系关于特定性的关系。这个定义由。这个定义由EisenhartEisenhart 19631963）首次

3、提出。）首次提出。赋值过程定义为赋值过程定义为测量过程测量过程，而，而赋予赋予 的值定义为的值定义为测量值测量值。 量具：任何用来量具：任何用来获得测量结果的装置获得测量结果的装置，经常用来特指，经常用来特指 用在车间的装置；包括通过用在车间的装置；包括通过/ /不通过装置。不通过装置。 测量系统：是用来测量系统：是用来对被测特性定量测量或定性评价的对被测特性定量测量或定性评价的 仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、 软件、人员、环境和假设的集合软件、人员、环境和假设的集合；用来获；用来获 得测量结果的整个过程。得测量结果的整个过程。2.2.术语术语page

4、63 3. .测量过程测量过程为了有效地控制任何过程变差，需要了解：为了有效地控制任何过程变差，需要了解： 过程应该做什么过程应该做什么? ? 什么能导致错误什么能导致错误? ? 过程在做什么过程在做什么? ? 规范和工程要求规定过程应该做什么。规范和工程要求规定过程应该做什么。? ?过程失效模式及后果分析（过程失效模式及后果分析（PFMEAPFMEA）是用来确定与）是用来确定与 潜在过程失效相关的风险，并在这些失效出现前提潜在过程失效相关的风险，并在这些失效出现前提 出纠正措施。出纠正措施。PFMEAPFMEA的结果转移至控制计划。的结果转移至控制计划。通过评价过程结果或参数，可以获得过程正

5、在做什通过评价过程结果或参数，可以获得过程正在做什 么的知识。这种活动，通常称为检验，么的知识。这种活动，通常称为检验，确定或否认过程是以稳定的方式操作并符合顾客确定或否认过程是以稳定的方式操作并符合顾客 规定的目标。这种规定的目标。这种检查行为本身就是过程检查行为本身就是过程。page73.测量测量过程过程：标准：标准：零件：零件：仪器：仪器：人：人/ /程序程序：环境：环境S W IPE量测量测数数值值分析分析输入输入输出输出可接受可接受可能可接受可能可接受需改善需改善量量 测测 系系 统统如果测量的方式不对，那么如果测量的方式不对，那么好的结果可能被测为坏的结果，坏好的结果可能被测为坏的

6、结果，坏的结果也可能被测为好的结果的结果也可能被测为好的结果，此时便不能得到真正的产品或过，此时便不能得到真正的产品或过程特性。程特性。page84.4.数据的质量数据的质量数据的质量数据的质量: :取决于从处于稳定条件下进行操作的测取决于从处于稳定条件下进行操作的测 量系统中，多次测量的统计特性量系统中，多次测量的统计特性. . 如：假设使用某一在稳定条件下操作的测量系统对如：假设使用某一在稳定条件下操作的测量系统对 某一特定特性值进行了几次测量，如果这些测某一特定特性值进行了几次测量，如果这些测 量值均与该特性的参考值（量值均与该特性的参考值（master valuemaster valu

7、e） “接近接近”），那么，数据的质量被称为），那么，数据的质量被称为“高高”； 同样，如果部份或所有的测量值与参考值相差同样，如果部份或所有的测量值与参考值相差 “很远很远”，则数据的质量很，则数据的质量很“低低” 。数据质量最通用的统计特性（数据质量最通用的统计特性（测量系统测量系统）: : 偏倚偏倚: :是指数据相对基准（标准）值的位置。是指数据相对基准（标准）值的位置。 方差方差( (变差变差):):是指数据的分布。是指数据的分布。page94.1低质量数据的原因和影响低质量数据的原因和影响低质量数据的普遍原因之一是低质量数据的普遍原因之一是变差太大变差太大一组数据中的变差多是一组数据

8、中的变差多是由于测量系统及其环境的相由于测量系统及其环境的相 互作用造成的互作用造成的。如果相互作用产生的变差过大，那么数据的质量会如果相互作用产生的变差过大，那么数据的质量会 太低，从而造成测量数据无法利用。如：具有较大太低，从而造成测量数据无法利用。如：具有较大 变差的测量系统可能不适合用于分析制造过程，因变差的测量系统可能不适合用于分析制造过程，因 为测量系统的变差可能掩盖制造过程的变差。为测量系统的变差可能掩盖制造过程的变差。page10page111)1)足够的分辨率和灵敏度足够的分辨率和灵敏度。2)2)测量系统是统计受控制的测量系统是统计受控制的（普通原因）（普通原因）。3)3)为

9、了产品控制，测量系统为了产品控制，测量系统变异性小于公差。变异性小于公差。4)4)为了过程控制，测量系统为了过程控制，测量系统应应: :显示有效的分辨率显示有效的分辨率. .变异性小于制造过程变差变异性小于制造过程变差. .5 5. .测量系统的统计特性测量系统的统计特性page12部件A部件B部件A部件BA=2.0B=2.0A=2.52B=2.005 5.1.1测量仪器测量仪器- -分辨率分辨率分辨率分辨率( (分辨力、可读性、分辨力、可读性、解析度解析度):): 别名：最小的读数的单位、测量分辨率、刻度限度 或探测度 为测量仪器能够读取的最小测量单位。为测量仪器能够读取的最小测量单位。测量

10、分辨率描述了测量仪器分辨两个部件的测量值之间的差异的能力由设计决定的固有特性测量或仪器输出的最小 刻度单位总是以测量单位报告1：10经验法则page135 5.1.1测量系统的有效分辨率测量系统的有效分辨率1.1.要求不低于过程变差或允许偏差（要求不低于过程变差或允许偏差（tolerancetolerance）的十分）的十分 之一之一. .2.2.零件之间的差异必须大于最小测量刻度零件之间的差异必须大于最小测量刻度; ;极差控制图可极差控制图可 显示分辨率是否足够看控制限内有多少个数据分级显示分辨率是否足够看控制限内有多少个数据分级 不同数据分级不同数据分级(ndc)(ndc)的计算为的计算为

11、: : ndc=(ndc=(零件的标准偏差零件的标准偏差/ / 总的量具偏差总的量具偏差) )* * 1.41. 1.41. 一般要求它大于一般要求它大于5 5才可接受才可接受NDC = Number of Distinct Categories page145 5.2.2敏感度（敏感度（SensitivitySensitivity）敏感度是指能产生一个可检测到（有用的）输出信敏感度是指能产生一个可检测到（有用的）输出信 号的最小输入。号的最小输入。它是测量系统对被测特性变化的回应。它是测量系统对被测特性变化的回应。敏感度由量具设计（分辨力）、固有质量（敏感度由量具设计（分辨力）、固有质量（O

12、EMOEM）、）、 使用中保养，以及仪器操作条件和标准来确定。使用中保养，以及仪器操作条件和标准来确定。它通常被表示为一测量单位。它通常被表示为一测量单位。page15page16测量系统的统计特性测量系统的统计特性nBiasBias偏倚偏倚( (BiasBias) )nRepeatabilityRepeatability重复性重复性(precision)(precision)nReproducibilityReproducibility再现性再现性nLinearityLinearity线性线性nStabilityStability稳定性稳定性page17基准值基准值观测平均值观测平均值偏倚偏

13、倚偏倚：是测量结果的观测平均偏倚：是测量结果的观测平均值与基准值的差值。值与基准值的差值。真值的取得可以通过采用真值的取得可以通过采用更高等级的测量设备进行多次更高等级的测量设备进行多次测量，取其平均值。测量，取其平均值。1.1.偏倚偏倚(Bias)(Bias)page18 仪器需要校准仪器需要校准 仪器、设备或夹紧装置的仪器、设备或夹紧装置的磨损磨损 磨损或损坏的基准，基准磨损或损坏的基准，基准出现误差出现误差 校准不当或调整基准的使校准不当或调整基准的使用不当用不当 仪器质量差仪器质量差设计或一致设计或一致性不好性不好 线性误差线性误差 应用错误的量具应用错误的量具 不同的测量方法不同的测

14、量方法设置、设置、安装、夹紧、技术安装、夹紧、技术 测量错误的特性测量错误的特性 量具或零件的变形量具或零件的变形 环境环境温度、湿度、振动温度、湿度、振动、清洁的影响、清洁的影响 违背假定、在应用常量上违背假定、在应用常量上出错出错 应用应用零件尺寸、位置、零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察操作者技能、疲劳、观察错误错误1.1造成过份偏倚的可能原因造成过份偏倚的可能原因page19重复性重复性指由指由同一个同一个操作人员用操作人员用同一同一种量种量具经多次测量具经多次测量同一同一个零件的个零件的同一同一特性时获得的测量值变差特性时获得的测量值变差（四同）（四同）2.2.重复性重复性(Re

15、peatability)(Repeatability) Master Valuepage20 零件零件( (样品样品) )内部：形状、位内部：形状、位置、表面加工、锥度、样品置、表面加工、锥度、样品一致性。一致性。 仪器内部：修理、磨损、设仪器内部：修理、磨损、设备或夹紧装置故障，质量差备或夹紧装置故障，质量差或维护不当。或维护不当。 基准内部：质量、级别、磨基准内部：质量、级别、磨损损 方法内部：在设置、技术、方法内部：在设置、技术、零位调整、夹持、夹紧、点零位调整、夹持、夹紧、点密度的变差密度的变差 评价人内部：技术、职位、评价人内部：技术、职位、缺乏经验、操作技能或培训缺乏经验、操作技能

16、或培训、感觉、疲劳。、感觉、疲劳。 环境内部：温度、湿度、振环境内部：温度、湿度、振动、亮度、清洁度的短期起动、亮度、清洁度的短期起伏变化。伏变化。 违背假定：稳定、正确操作违背假定：稳定、正确操作 仪器设计或方法缺乏稳健性仪器设计或方法缺乏稳健性，一致性不好，一致性不好 应用错误的量具应用错误的量具 量具或零件变形，硬度不足量具或零件变形，硬度不足 应用：零件尺寸、位置、操应用：零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察误差作者技能、疲劳、观察误差( (易读性、视差易读性、视差) )2.重复性不好的可能原因重复性不好的可能原因page21由由不同不同操作人员，采用操作人员，采用相同相同的的测量仪

17、器，测量测量仪器，测量同一同一零件的零件的同同一一特性时测量平均值的变差特性时测量平均值的变差（三同一异）（三同一异）再现性再现性3.3.再现性再现性(Reproducibility)(Reproducibility)Inspector AMaster ValueInspector BInspector CInspector AInspector BInspector Cpage22 零件零件( (样品样品) )之间：使用同样的仪器、同样的操作者之间：使用同样的仪器、同样的操作者和方法时，当测量零件的类型为和方法时，当测量零件的类型为A,B,CA,B,C时的均值差。时的均值差。 仪器之间：同样

18、的零件、操作者、和环境，使用仪仪器之间：同样的零件、操作者、和环境，使用仪器器A,B,CA,B,C等的均值差等的均值差 标准之间：测量过程中不同的设定标准的平均影响标准之间：测量过程中不同的设定标准的平均影响 方法之间：改变点密度，手动与自动系统相比，零方法之间：改变点密度，手动与自动系统相比，零点调整、夹持或夹紧方法等导致的均值差点调整、夹持或夹紧方法等导致的均值差3.1再现性不好的可能潜在原因再现性不好的可能潜在原因page23 评价人评价人( (操作者操作者) )之间：评价人之间：评价人A,B,CA,B,C等的训练、技术、等的训练、技术、技能和经验不同导致的均值差。对于产品及过程资格以技

19、能和经验不同导致的均值差。对于产品及过程资格以及一台手动测量仪器，推及一台手动测量仪器，推蕮蕮进行此研究。进行此研究。 环境之间：在第环境之间：在第1,2,31,2,3等时间段内测量，由环境循环引等时间段内测量，由环境循环引起的均值差。这是对较高自动化系统在产品和过程资格起的均值差。这是对较高自动化系统在产品和过程资格中最常见的研究。中最常见的研究。 违背研究中的假定违背研究中的假定 仪器设计或方法缺乏稳健性仪器设计或方法缺乏稳健性 操作者训练效果操作者训练效果 应用应用零件尺寸、位置、观察误差零件尺寸、位置、观察误差( (易读性、视差易读性、视差) )3.1再现性不好的可能潜在原因再现性不好

20、的可能潜在原因page24基准值較小的偏倚基準值較大的偏倚量測平均值(低量程)量測平均值(高量程)基準值量測值無偏倚偏倚線性(變化的線性偏倚)在量具正常工作量程内的偏倚变化量在量具正常工作量程内的偏倚变化量多个独立的偏倚误差在量具工作量程内的关系多个独立的偏倚误差在量具工作量程内的关系是测量系统的系统误差构成是测量系统的系统误差构成4.4.线性线性(Linearity)(Linearity)page25 仪器需要校准，需减少校准时间间隔；仪器需要校准，需减少校准时间间隔； 仪器、设备或夹紧装置磨损；仪器、设备或夹紧装置磨损； 缺乏维护缺乏维护通风、动力、液压、腐蚀、清洁；通风、动力、液压、腐蚀

21、、清洁； 基准磨损或已损坏；基准磨损或已损坏； 校准不当或调整基准使用不当；校准不当或调整基准使用不当； 仪器质量差；仪器质量差；设计或一致性不好；设计或一致性不好； 仪器设计或方法缺乏稳定性仪器设计或方法缺乏稳定性； 应用了错误的量具；应用了错误的量具； 不同的测量方法不同的测量方法设置、安装、夹紧、技术；设置、安装、夹紧、技术； 量具或零件随零件尺寸变化、变形；量具或零件随零件尺寸变化、变形； 环境影响环境影响温度、湿度、震动、清洁度；温度、湿度、震动、清洁度； 其它其它零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、读错。零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、读错。4.1线性误差的可能原因线性误差的可能原

22、因page26稳定性稳定性时间时间1 1时间时间2 2是测量系统在是测量系统在某持续时间某持续时间内测内测量量同一基准同一基准或零件的单一特性或零件的单一特性时获得的测量值总变差。时获得的测量值总变差。5.5.稳定性稳定性(Stability)(Stability)page27仪器需要校准，需要减少校准时间间隔仪器需要校准，需要减少校准时间间隔仪器、设备或夹紧装置的磨损仪器、设备或夹紧装置的磨损正常老化或退化正常老化或退化缺乏维护缺乏维护通风、动力、液压、过滤器、腐蚀、锈蚀、清洁通风、动力、液压、过滤器、腐蚀、锈蚀、清洁磨损或损坏的基准，基准出现误差磨损或损坏的基准，基准出现误差校准不当或调整

23、基准的使用不当校准不当或调整基准的使用不当仪器质量差仪器质量差设计或一致性不好设计或一致性不好仪器设计或方法缺乏稳健性仪器设计或方法缺乏稳健性不同的测量方法不同的测量方法装置、安装、夹紧、技术装置、安装、夹紧、技术量具或零件变形量具或零件变形环境变化环境变化温度、湿度、振动、清洁度温度、湿度、振动、清洁度违背假定、在应用常量上出错违背假定、在应用常量上出错应用应用零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察错误零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察错误5.1不稳定的可能原因不稳定的可能原因page28理想的测量系统在每次使用时，应只产生理想的测量系统在每次使用时，应只产生“正确正确”的测量结果。的测

24、量结果。每次测量结果总应该与一个标准值相符。每次测量结果总应该与一个标准值相符。一个能产生理想测量结果的测量系统，应具有一个能产生理想测量结果的测量系统，应具有零变零变差、零偏倚差、零偏倚和所测的任何和所测的任何产品错误分类为零产品错误分类为零概率的概率的统计特性。统计特性。6.理想的测量系统理想的测量系统page29足够的分辨率和灵敏度足够的分辨率和灵敏度。为了测量的目的，相对。为了测量的目的，相对于过程变差或规范控制限，测量的增量应该很小于过程变差或规范控制限，测量的增量应该很小。通常所有的十进制或。通常所有的十进制或10/110/1法则，表明仪器的分法则，表明仪器的分辨率应把公差辨率应把

25、公差( (过程变差过程变差) )分为十份或更多。这个分为十份或更多。这个规则是选择量具期望的实际最低起点。规则是选择量具期望的实际最低起点。测量系统应该是统计受控制的测量系统应该是统计受控制的。这意味着在可重。这意味着在可重复条件下，测量系统的变差只能是由于普通原因复条件下，测量系统的变差只能是由于普通原因而不是特殊原因造成。这可称为统计稳定性且最而不是特殊原因造成。这可称为统计稳定性且最好由图形法评价。好由图形法评价。7.测量系统应有的特性测量系统应有的特性page30 对产品控制，测量系统的变异性与公差相比必须小于依据特性的公差评价测量系统。 对于过程控制，测量系统的变异性应该显示有效的分

26、辨率并与过程变差相比要小。根据6变差和或来自MSA研究的总变差评价测量系统。偏倚、重复性、再现性、线性可接受偏倚、重复性、再现性、线性可接受7.测量系统应有的特性测量系统应有的特性page31page321.测量系统变异性的影响测量系统变异性的影响实际制程变异实际制程变异偏倚偏倚稳定性稳定性线性线性已观测的制程变异已观测的制程变异测量系统的变异测量系统的变异组内变异组内变异组间变异组间变异正确度正确度精密度精密度sP2sT2sR&R2sT2 = sP2 +sR&R2 sR&R2= sA V2+ sEV2重复性重复性再现性再现性我们所观测制程的变异里包含了实际制程变异实际

27、制程变异和测量系统的变异测量系统的变异.假如测量系统的变异比较大时会发生什么样的问题?page3333VSAccurate and precise precise but not accurateAccurate but no precise Not accurate or precise page341.1测量系统变异性的影响测量系统变异性的影响测量零件后测量零件后: : 1)1)确定零件是否可接受（在公差内）或不可接受确定零件是否可接受（在公差内）或不可接受 （在公差外）。（在公差外）。 2) 2)零件进行规定的分类零件进行规定的分类产品控制原理产品控制原理: :测量零件进行分类活动。测量

28、零件进行分类活动。过程控制原理过程控制原理: :零件变差是由过程中的普通原因还零件变差是由过程中的普通原因还 是特殊原因造成的。是特殊原因造成的。 控制原理控制原理驱动兴趣点驱动兴趣点产品控制产品控制零件是否在明确的目录之内？零件是否在明确的目录之内？过程控制过程控制过程是否稳定和可接受？过程是否稳定和可接受？page35LSLUSL2.对产品决策的影响对产品决策的影响 I I型错误型错误: : 生产者风险误发警报生产者风险误发警报 好零件有时会被判为好零件有时会被判为“坏坏”的的 IIII型错误型错误: : 消费者风险或漏发警报消费者风险或漏发警报 坏零件有时会被判为坏零件有时会被判为“好好

29、”的的LSLUSLI I型错误型错误: :II型错误型错误page36Bad is badLSLUSLIIIIIIIIIBad is badGood is goodConfused areaConfused area2.对产品决策的影响对产品决策的影响错误决定的潜在因素错误决定的潜在因素: :测量系统误差与公差交叉时测量系统误差与公差交叉时产品状况判定产品状况判定: :目标是最大限度地做出正确决定有二种选择：目标是最大限度地做出正确决定有二种选择： 改进生产区域改进生产区域：减少过程变差，没有零件产生在：减少过程变差，没有零件产生在IIII区。区。 改进测量系统改进测量系统：减少测量系统误差从

30、而减小：减少测量系统误差从而减小IIII区域的面积区域的面积这样就可以最小限度地降低做出错误决定的风险。这样就可以最小限度地降低做出错误决定的风险。page373.对过程决策的影响对过程决策的影响对过程决策的影响如下对过程决策的影响如下: : 1) 1)普通原因报告为特殊原因普通原因报告为特殊原因 2) 2)特殊原因报告为普通原因特殊原因报告为普通原因测量系统变异性可能影响过程的稳定性、目标以测量系统变异性可能影响过程的稳定性、目标以 及变差的决定。及变差的决定。page384.新过程的接受新过程的接受新过程：如机加工、制造、冲压、材料处理、热新新过程：如机加工、制造、冲压、材料处理、热新 过

31、程的接受处理，或采购总成时，作为采购过程的接受处理，或采购总成时，作为采购活动的一部分，经常要完成一系列步骤。活动的一部分，经常要完成一系列步骤。供应商处对设备的研究以及随后在顾客处对设备的供应商处对设备的研究以及随后在顾客处对设备的 研究。研究。如果生产用量具不具备资格却被使用。如果不知道是如果生产用量具不具备资格却被使用。如果不知道是 仪器问题，而在寻找制程问题，就会白费努力了。仪器问题，而在寻找制程问题，就会白费努力了。page39page401.测量系统的评定测量系统的评定第一阶段第一阶段：了解该测量过程并确定该测量系统是否：了解该测量过程并确定该测量系统是否 满足我们的需要。主要有二

32、个目的满足我们的需要。主要有二个目的: : 确定该测量系统是否具有所需要的统计特性，此确定该测量系统是否具有所需要的统计特性，此 项必须项必须在使用前在使用前进行进行 发现哪种环境因素对测量系统有显著的影响，例发现哪种环境因素对测量系统有显著的影响，例 如温度、湿度等，以决定其使用之空间及环境。如温度、湿度等，以决定其使用之空间及环境。第二阶段的评定第二阶段的评定: : 目的目的: :验证一个测量系统一旦被认为是可行时，应验证一个测量系统一旦被认为是可行时，应持持 续续具有恰当的统计特性。具有恰当的统计特性。 方法方法: :稳定性分析、偏倚分析、稳定性分析、偏倚分析、R&RR&

33、R分析等分析等page41A)A)先计划将要使用的方法。先计划将要使用的方法。 例如，通过利用工程决策，直观观察或量具研究决 定，是否评价人在校准或使用仪器中产生影响。 有些测量系统的再现性(不同人之间)影响可以忽略， 例如按按钮，打印出一个数字。B)B)评价人的数量，样品数量及重复读数次数应预先确定。评价人的数量，样品数量及重复读数次数应预先确定。 在此选择中应考虑的因素如下： 尺寸的关键性：关键尺寸需要更多的零件和或 试验，原因是量具研究评价所需的置信度。 零件结构：大或重的零件可规定较少样品和较多 试验。2.测量系统的准备测量系统的准备page42 由于其目的是评价整个测量系统，评价人的

34、选择 应从日常操作该仪器的人中挑选。 样品必须从过程中选取并代表其整个工作范围。 有时每一天取一个样本，持续若干天。这样做是有 必要的，因为分析中这些零件被认为生产过程中产 品变差的全部范围。由于每一零件将被测量若干 次，必须对每一零件编号以便识别。不具代表性具代表性2.测量系统的准备测量系统的准备page43C)C)仪器的分辨力仪器的分辨力应允许至少直接读取特性的预期过 程变差的十分之一。 例如:特性的变差为0.001，仪器应能读取0.0001 的变化。D)D)确保测量方法确保测量方法(即评价人和仪器)在按照规定的测 量步骤测量特征尺寸。2.测量系统的准备测量系统的准备page443.3.测

35、量系统分析执行注意点测量系统分析执行注意点a)测量应按照随机顺序，以确保整个研究过程中产生 的任何漂移或变化将随机分布.b)评价人不应知道正在检查零件的编号，以避免可能 的偏倚。但是进行研究的人应知道正在检查那一零 件，并记下数据。c)在设备读数中，读数应估计到可得到的最接近的数 字。如果可能，读数应取至最小刻度的一半。 例如:如果最小刻度为0.0001，则每个读数的估计应 圆整为0.00005。d)研究工作应由知其重要性且仔细认真的人员进行。 每一位评价人应采用相同方法，包括所有步骤来获 得读数。page454.结果分析结果分析a) 位置误差位置误差位置误差通常是通过分析偏倚和线性来确定。一

36、般地，一个测量系统的偏倚或线性的误差若 是与零误差差别较明显或是超出量具校准程序 确立的最大允许误差，那么它是不可接受的。在这种情况下，应对测量系统重新进行校准或 偏差校正以尽可能地减少该误差。page46b)b)宽度误差宽度误差: :测量系统变异性是否令人满意的准则取决于被测 量系统变差所掩盖掉的生产制造过程变异性的百 分比或零件公差的百分比。对特定的测量系统最终的接受准则取决于测量系 统的环境和目的，而且应该取得顾客的同意。对于以分析过程为目的的测量系统，通常单凭经 验来确定测量系统的可接受性的规则如下：4.结果分析结果分析page47NDC（Number of Distinct Cate

37、gories） 误差误差Gage Linearity Study page65部品12345基准值246810反复12.705.105.807.609.1022.503.905.707.709.3032.404.205.907.809.5042.505.005.907.709.3052.703.806.007.809.4062.303.906.107.809.5072.503.906.007.809.5082.503.906.107.709.5092.403.906.407.809.60102.404.006.307.509.20112.604.106.007.609.30122.403.80

38、6.107.709.40测量系统的操作范围内抽样5个部品进行精密的测试之后计算,要反复12次page663.3.线性示范：线性示范：( (续续) )1086421.00.50.0-0.5-1.0参参考考值值偏偏倚倚0回归95% 置信区间数据平均偏倚偏倚线性1050百百分分比比常量0.736670.072520.000斜率-0.131670.010930.000自变量系数系数标准误P量具线性S0.23954R-Sq71.4%线性1.96552线性百分率13.2平均 -0.0533330.40.04020.4916673.30.00040.1250000.80.29360.0250000.20.6

39、888-0.2916672.00.00010-0.6166674.10.000参考偏倚%偏倚P量具偏倚量具名称: 研究日期: 报表人: 公差: 其他: 占占过过程程变变异异的的百百分分比比C C2 2 的的量量具具线线性性和和偏偏倚倚研研究究page67 线性线性(Linearity)(Linearity)比较良好的情况比较良好的情况在测量范围全领域基准值和测量平均值一致在测量范围全领域基准值和测量平均值一致/ /没有偏倚正确地测量没有偏倚正确地测量. .在测量范围全领域具有常数倍数的偏倚在测量范围全领域具有常数倍数的偏倚. / . / 虽有偏倚但是因为大小一定所以可以容易调整虽有偏倚但是因为

40、大小一定所以可以容易调整. .基准值基准值测量平均偏倚偏倚测量平均基准值基准值page68 线性不好的情况线性不好的情况 测量范围全领域偏倚测量范围全领域偏倚( (正确度正确度) )不一定的情况不一定的情况 无法矫正无法矫正. .2345678910-1.0-0.50.00.51.01.5扁霖蔼祈狼偏倚基准值偏倚基准值page69 线性线性(Linearity)(Linearity)和偏倚和偏倚(Bias)(Bias)判定基准判定基准 线性线性(Linearity)(Linearity)差时需要考虑的事项：差时需要考虑的事项：调查量具测量范围中上部或下部的刻度是否合适检验基准值是否正确检验测量

41、位置是否正确检验测量者是否正确的使用了仪器检验量具磨损与否检验量具校准与否调查量具本身内部设计问题 电子式的话在测量全范围进行再校准. 机械式的话在测量范围中以经常使用的范围为中心进行校准后不允许在其他范围使用.page70零件操作员1操作员2范围(R)14222341367145725981范围之和7平均范围1.4平均范围 = = (2+1+1+2+1)/5 = 7/5 = 1.4量具误差 = 5.15 * /d =5.15 / 1.19 * = 4.33 * = 4.33 * 1.4 = 6.1% Gage R&R = 量具误差Gage Error / 允差Tolerance =

42、6.1 / 20 * 100 % = 30.5%零件个数2个操作员3个操作员4个操作员11.411.912.2421.281.812.1531.231.772.1241.211.752.1151.191.742.161.181.732.0971.171.732.0981.171.722.0891.161.722.08101.161.722.084.快速快速GR&R（极差法（极差法/短期模式）短期模式）d常数表常数表允差Tolerance = 20= 最大值-最小值RRRRRpage715.5.计量型数据的计量型数据的 均值均值- -极差法极差法1.1.选择三个测量人（选择三个测量人（A

43、, B,CA, B,C）和）和1010个测量样品。个测量样品。 测量人应有代表性，代表常从事此项测量工作的QC人员或生产线人员 10个样品应在过程中随机抽取，可代表整个过程的变差，否则会严重 影响研究结果。2.2.校准量具校准量具3.3.测量，测量，让三个测量人对10个样品的某项特性进行测试，每个样品每人测 量三次，将数据填入表中。试验时遵循以下原则： 盲测原则1：对10个样品编号，每个人测完第一轮后，由其他人对这10个样品进行随机的重新编号后再测，避免主观偏向。 盲测原则2：三个人之间都互相不知道其他人的测量结果。4.4.计算计算: :page72 示范：示范：MSAMSA搜集数据的规划搜集

44、数据的规划 项次项次搜集点搜集点搜集要项搜集要项评估人员评估人员搜集数量搜集数量1喷 嘴 封 口喷 嘴 封 口内径大小内径大小33.0 0.5mm张三张三 李四李四王五王五10个个2喷 嘴 封 口喷 嘴 封 口外观检验外观检验外观检验外观检验(毛边毛边、刮伤、变形、刮伤、变形)志明志明小宝小宝15个个page73零件零件人員人員12345678910A133.6533.0032.8532.8533.5533.0032.9532.8533.0033.60A233.6033.0032.8032.9533.4533.0032.9532.8033.0033.70B133.5533.0532.8032.

45、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搜集搜集GRRGRR的数据的数据示范：量测系统分析示范：量测系统分析 计量计量 page74作业者/量测次数零 件平均數123456789101.张三 133.6533.0032.8532.8533.5533.0032.95

46、32.8533.0033.602. 233.6033.0032.8032.9533.4533.0032.9532.8033.0033.703.平均数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.平均数33

47、.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.平均数33.5333.0332.8032.8033.4533.0332.9532.8033.0533.83 =33.1312.全距0.050.050.000.0

48、00.100.050.000.000.000.05Rc =0.0313.零件平均数33.5733.0132.8032.8333.4533.0232.9432.7833.0133.67Rp=0.8914.公式：0.05+0.04+0.03/作业者人数= = 0.04015.作业者人数= 316. 公式：Max 33.13 Min 33.07= diff diff = 0.0617.公式： D4=UCLR=0.043.27=UCLR= 0.1318.公式： D3=LCLRLUCR= 0示范：示范：量具再现性及再生性数据表量具再现性及再生性数据表 abcxRRRxPXXpage75公式：公式：%AV

49、 = 100 AV/TV %AV = 10.79% n = 零件数零件数 r = 量测次数量测次数 再现性再现性作业者变异（作业者变异（AVAV）公式：公式：AV =AV = n = 10 n = 10 r = 2 r = 2 AV = 0.0304 AV = 0.0304公式：公式：%EV = 100 EV/TV %EV = 12.59% 重复性重复性设备变异（设备变异（EVEV）公式：公式：EV =REV =R* * K1 K1 EV =0.0355 EV =0.0355 制程变异制程变异量测单元分析量测单元分析量测次数量测次数K1K12 23 30.88620.5908作业者人数作业者人

50、数2 23 3K2K20.7071 0 0.5231/ /n nr r) )( () )k k( (X Xd di if ff fEV222示范：示范：量具重复性及再现性报告量具重复性及再现性报告page76 全变异（全变异（TV） 公式：公式：TV = TV= 0.2839 公式：公式：%PV=100PV/TV PV =98.62%公式：公式：ndc=1.41PV/GRR ndc=8.3978 零件变异（零件变异（PV） 公式：公式：PV=Rp*K3 PV= 0.2800 公式：公式：%R&R=100GRR/TV %R&R = 16.58% 重复性重复性&再现性（再现

51、性（GRR） 公式：公式：GRR= GRR= 0.04668 制程变异制程变异量测单元分析量测单元分析 AVAV(EV(EV220.70710.52310.44670.40300.37420.35340.33750.32490.31462345678910K3K3零件数零件数示范：示范：量具重复性及再现性报告量具重复性及再现性报告P PV VG GR RR R22page771.A19.2819.2799.2729.2829.2789.2739.2819.2719.3829.2702.29.2819.2799.2719.2839.2799.2739.2799.2719.3789.2683.39

52、.2799.2819.2719.2829.2809.2729.2789.2729.3819.2694.均值9.2809.2809.2719.2829.2799.2739.2799.2719.3809.2699.28655. 极差0.0020.0020.0010.0010.0020.0010.0030.0010.0040.0020.00196.B19.2819.2799.2729.2829.2789.2749.2819.2739.3829.2707.29.2819.2799.2719.2839.2799.2749.2819.2739.3789.2688.39.2799.2819.2719.282

53、9.2809.2729.2809.2729.3819.2699.均值9.2809.2809.2719.2829.2799.2739.2819.2739.3809.2699.286910. 极差0.0020.0020.0010.0010.0020.0020.0010.0010.0040.0020.001811. C19.2839.2809.2729.2849.2799.2739.2819.2729.3829.27112.29.2819.2799.2729.2839.2799.2739.2799.2729.3789.27013.39.2819.2829.2739.2829.2839.2729.27

54、89.2739.3819.26914.均值9.2829.2809.2729.2839.2809.2739.2799.2729.3809.2709.287215. 极差0.0020.0030.0010.0020.0040.0010.0030.0010.0040.0020.00239.28690.11109.2699.2874零件均值9.2819.2809.2729.2839.2799.2739.28629.28659.28729.2809.28679.28679.28779.28669.2729.3809.2869AXARBXBRCXCRXPRPX 3.对每个样品由三个人所测得 的9个测试值求平

55、均值，4.总平均值的均值Xp与极差的Rp2.计算A测的所有样品的总平均值3.总平均值的均值XA与极差的RA1.计算A对每个样品三次 测试结果的均值/极差，page78*AV计算中，如根号下出现负值，AV取值0page795.Gage R&R 判断原则判断原则1.1.数值数值10%10%表示该量具系统可接受。表示该量具系统可接受。2.10%2.10% 数值数值 30%30%表示该量具系统可接受或表示该量具系统可接受或不接受，决定于该量具系不接受，决定于该量具系统之重要性、修理所需之统之重要性、修理所需之费用等因素。费用等因素。3.3.数值数值 30% 30%表示该量具系统不能接受表示该量

56、具系统不能接受，须予以改进。，须予以改进。判断原则判断原则page80短期与长期方法的比较短期与长期方法的比较短期模式短期模式n用生产设备用生产设备 n用生产操作员用生产操作员n快速快速 - - 只需几个样品只需几个样品(5)(5)n无反复（无反复（replicatesreplicates）n估计总的变差估计总的变差(Total Gage (Total Gage R&R)R&R)n不能区分不能区分 AV AV 和和EVEVn不能指导改进的方向不能指导改进的方向n可用于破坏性测试可用于破坏性测试长期模式长期模式n用生产设备用生产设备 n用生产操作员用生产操作员n较多样品较多样品 (5)(5)n要求反复要求反复 Replicates (3)Replicates (3)n估计总的变差估计总的变差 (Total Gage (Total Gage R&R)R&R)n可以区分可以区分 AV AV 和和EVEVn为测量系统的改进提供指导为测量系统的改进提供指导page81NO-GOGOOperator 2Operator 16.6.量测系统分析量测系统分析计数