MSA测量系统分析培训 课件

测量系统分析MeasurementSystemAnalysis1测量系统分析1第一章测量系统基础2第一章27.6.1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。■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。■如果得到顾客批准，也可采用其它分析方法和接收准则。0.MSA分析的对象37.6.1测量系统分析0.MSA分析的对象31.测量系统分析的目的

■确定所使用的数据是否可靠:测量系统分析还可以：■评估新的测量仪器■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■确定并解决测量系统误差问题41.测量系统分析的目的■确定所使用的数据是否可靠:4

■测量定义为赋值（或数）给具体事物以表示它们之间

关于特定性的关系。这个定义由Ｃ．Eisenhart1963）首次提出。赋值过程定义为测量过程，而赋予的值定义为测量值。

■量具：任何用来获得测量结果的装置，经常用来特指用在车间的装置；包括通过/不通过装置。

■测量系统：是用来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、软件、人员、环境和假设的集合；用来获

得测量结果的整个过程。2.术语5■测量定义为赋值（或数）给具体事物以表示它们之间2.术3.量测过程：标准：零件：仪器：人/程序：环境SWIPE量测数值分析输入输出可接受可能可接受需改善量测系统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程特性。63.量测过程：标准S量测数分析输入输出可接受量测系统4.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（mastervalue）“接近”），那么，数据的质量被称为“高”；同样，如果部份或所有的测量值与参考值相差“很远”，则数据的质量很“低”。■数据质量最通用的统计特性:▲偏倚:是指数据相对基准（标准）值的位置。▲方差(变差):是指数据的分布。74.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4.1低质量数据的原因和影响■低质量数据的普遍原因之一是变差太大■一组数据中的变差多是由于测量系统及其环境的相互作用造成的。■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，因为测量系统的变差可能掩盖制造过程的变差。84.1低质量数据的原因和影响■低质量数据的普遍原因之一是变差5.测量过程■为了有效地控制任何过程变差，需要了解：

▲过程应该做什么?

▲什么能导致错误?

▲过程在做什么?

▲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（PFMEA）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出纠正措施。PFMEA的结果转移至控制计划。■通过评价过程结果或参数，可以获得过程正在做什么的知识。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规定的目标。这种检查行为本身就是过程。95.测量过程■为了有效地控制任何过程变差，需要了解：91)足够的分辨率和灵敏度。2)是统计受控制的。3)产品控制，变异性小于公差。4)过程控制:▲显示有效的分辨率.▲变异性小于制造过程变差.6.测量系统的统计特性101)足够的分辨率和灵敏度。6.测量系统的统计特性10部件A部件B部件A部件BA=2.0B=2.0A=2.25B=2.006.1测量仪器-分辨率■分辨率(分辨力、可读性、分辨率):

▲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。测量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11部件A部件B部件A部件BA=2.0A=2.256.1测量仪器6.1测量系统的有效分辨率1.要求不低于过程变差或允许偏差（tolerance）的十分之一.2.零件之间的差异必须大于最小测量刻度;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不同数据分级(ndc)的计算为:

ndc=零件的标准偏差/总的量具偏差*1.41.一般要求它大于5才可接受126.1测量系统的有效分辨率1.要求不低于过程变差或允许偏差（6.2敏感度（Sensitivity）■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。■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（OEM）、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。136.2敏感度（Sensitivity）■敏感度是指能产生一个第二章测量系统统计特性14第二章14测量系统的统计特性Bias偏倚(Bias)Repeatability重复性(precision)Reproducibility再现性Linearity线性Stability稳定性15测量系统的统计特性Bias偏倚(Bias)15基准值观测平均值偏倚偏倚：是测量结果的观测平均值与基准值的差值。真值的取得可以通过采用更高等级的测量设备进行多次测量，取其平均值。1.偏倚(Bias)16基准值观测平均值偏倚偏倚：是测量结果的观测平均值与基准值的差仪器需要校准仪器、设备或夹紧装置的磨损磨损或损坏的基准，基准出现误差校准不当或调整基准的使用不当仪器质量差─设计或一致性不好线性误差应用错误的量具不同的测量方法─设置、安装、夹紧、技术测量错误的特性量具或零件的变形环境─温度、湿度、振动、清洁的影响违背假定、在应用常量上出错应用─零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察错误1.1造成过份偏倚的可能原因17仪器需要校准不同的测量方法─设置、安装、夹紧、技术1.1造成重复性指由同一个操作人员用同一种量具经多次测量同一个零件的同一特性时获得的测量值变差（四同）2.重复性(Repeatability)

MasterValue18重复性指由同一个操作人员用同一种量具经多次测量同一个零件的同零件(样品)内部：形状、位置、表面加工、锥度、样品一致性。仪器内部：修理、磨损、设备或夹紧装置故障，质量差或维护不当。基准内部：质量、级别、磨损方法内部：在设置、技术、零位调整、夹持、夹紧、点密度的变差评价人内部：技术、职位、缺乏经验、操作技能或培训、感觉、疲劳。环境内部：温度、湿度、振动、亮度、清洁度的短期起伏变化。违背假定：稳定、正确操作仪器设计或方法缺乏稳健性，一致性不好应用错误的量具量具或零件变形，硬度不足应用：零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察误差(易读性、视差)2.重复性不好的可能原因19零件(样品)内部：形状、位置、表面加工、锥度、样品一致性。环由不同操作人员，采用相同的测量仪器，测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差（三同一异）再现性3.再现性(Reproducibility)InspectorAMasterValueInspectorBInspectorCInspectorAInspectorBInspectorC20由不同操作人员，采用相同的测量仪器，测量同一零件的同一特性时零件(样品)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A,B,C时的均值差。仪器之间：同样的零件、操作者、和环境，使用仪器A,B,C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3.1再现性不好的可能潜在原因21零件(样品)之间：使用同样的仪器、同样的操作者和方法时，当测评价人(操作者)之间：评价人A,B,C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及一台手动测量仪器，推蕮进行此研究。环境之间：在第1,2,3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中最常见的研究。违背研究中的假定仪器设计或方法缺乏稳健性操作者训练效果应用─零件尺寸、位置、观察误差(易读性、视差)3.1再现性不好的可能潜在原因22评价人(操作者)之间：评价人A,B,C等的训练、技术、技能和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4.线性(Linearity)23基准值較小的偏倚基準值較大的偏倚量測平均值量測平均值基準值量仪器需要校准，需减少校准时间间隔；仪器、设备或夹紧装置磨损；缺乏维护—通风、动力、液压、腐蚀、清洁；基准磨损或已损坏；校准不当或调整基准使用不当；仪器质量差；—设计或一致性不好；仪器设计或方法缺乏稳定 性；应用了错误的量具；不同的测量方法—设置、安装、夹紧、技术；量具或零件随零件尺寸变化、变形；环境影响—温度、湿度、震动、清洁度；其它—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24仪器需要校准，需减少校准时间间隔；4.1线性误差的可能原因2稳定性时间1时间2是测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件的单一特性时获得的测量值总变差。5.稳定性(Stability)25稳定性时间1时间2是测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件仪器需要校准，需要减少校准时间间隔仪器、设备或夹紧装置的磨损正常老化或退化缺乏维护─通风、动力、液压、过滤器、腐蚀、锈蚀、清洁磨损或损坏的基准，基准出现误差校准不当或调整基准的使用不当仪器质量差─设计或一致性不好仪器设计或方法缺乏稳健性不同的测量方法─装置、安装、夹紧、技术量具或零件变形环境变化─温度、湿度、振动、清洁度违背假定、在应用常量上出错应用─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26仪器需要校准，需要减少校准时间间隔5.1不稳定的可能原因26理想的测量系统在每次使用时，应只产生“正确”的测量结果。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，应具有零变差、零偏倚和所测的任何产品错误分类为零概率的统计特性。6.理想的测量系统27理想的测量系统在每次使用时，应只产生“正确”的测量结果。6.足够的分辨率和灵敏度。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。通常所有的十进制或10/1法则，表明仪器的分辨率应把公差(过程变差)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。测量系统应该是统计受控制的。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。7.测量系统应有的特性28足够的分辨率和灵敏度。为了测量的目的，相对于过程变差或规范控对产品控制，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辨率并与过程变差相比要小。根据6σ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7.测量系统应有的特性29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第三章测量系统变异性影响30第三章30长期过程变差短期抽样产生的变差实际过程变差稳定性线性重复性准确度量具变差操作员造成的变差测量误差过程变差观测值再现性过程变差1.测量系统变异性的影响“重复性”和“再现性”是测量误差的主要来源31长期过程变差短期抽样产生的变差实际过程变差稳定性线性重复性1.1测量系统变异性的影响■测量零件后:1)确定零件是否可接受（在公差内）或不可接受（在公差外）。2)零件进行规定的分类■产品控制原理:测量零件进行分类活动。■过程控制原理:零件变差是由过程中的普通原因还是特殊原因造成的。

控制原理驱动兴趣点产品控制零件是否在明确的目录之内？过程控制过程是否稳定和可接受？321.1测量系统变异性的影响■测量零件后:控制原理驱动兴趣点产LSLUSL2.对产品决策的影响■

I型错误:生产者风险误发警报好零件有时会被判为“坏”的

■

II型错误:消费者风险或漏发警报坏零件有时会被判为“好”的LSLUSLI型错误:II型错误33LSLUSL2.对产品决策的影响■I型错误:■II型错误BadisbadLSLUSLIIIIIIIIIBadisbadGoodisgoodConfusedareaConfusedarea2.对产品决策的影响■错误决定的潜在因素:测量系统误差与公差交叉时■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：▲改进生产区域：减少过程变差，没有零件产生在II区。▲改进测量系统：减少测量系统误差从而减小II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。34BadisbadLSLUSLIIIIIIIIIBadi3.对过程决策的影响■对过程决策的影响如下:

1)普通原因报告为特殊原因2)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、目标以及变差的决定。353.对过程决策的影响■对过程决策的影响如下:354.新过程的接受■新过程：如机加工、制造、冲压、材料处理、热新

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。■供应商处对设备的研究以及随后在顾客处对设备的研究。■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。364.新过程的接受■新过程：如机加工、制造、冲压、材料处理、热第四章测量系统策划37第四章37测量系统的设计开发测量系统的制造测量系统实施（定期校准、统计分析）1.MSA策划典型的进展38测量系统的设计开发测量系统的制造测量系统实施（定期校准、统计2.测量系统的规划（一）■由APQP小组根据被测量特性的重要程度确定测量系统。同时考量：1)谁应该包括在“需要”分析中？流程图和最初的讨论将有助于确定关键人员。2)为什么进行测量并且如何使用？数据用于控制、分类、资格判定吗？将使用的测量方式可以改变测量系统的灵敏度水平。3)要求的灵敏度水平是什么？产品规范是什么？期望的过程变异是什么？需要量具检测的零件间的差异是怎样的？4)量具所提供的信息类型是什么（例如，手册-操作维护等），要求的操作员的基本技能是什么？谁进行培训？5)测量怎样进行？手动，在传送带上，线下的，自动的，等等？零件定位和固定可能是变差源？接触或不接触？6)测量怎样校准？与其它测量过程比较吗？谁将对校准标准负责？7)何时、何地进行测量？零件是干净的，有油，热的？392.测量系统的规划（一）■由APQP小组根据被测量特性的重要2.测量系统规划（二）■测量生命周期的考量：随着时间的不同，对过程了解及过程的改进，测量方法可能改变。■测量的程度是依赖着对过程理解的程度。如：为了建立稳定的和有能力的过程，可能开始对一个产品特性测量，透过测量了解直接影响产品特性的关键过程特性，这种了解意味着对产品特性的信息依赖少了，可以减少抽样计划并简化测量方法。最后，可能只监测极少数的零件，只要过程被维护着或测量和监控这维护及工装，也就是必要的工作了。402.测量系统规划（二）■测量生命周期的考量：随着时间的不同，3.测量系统开发检查清单的建议要素■本清单应该根据测量系统的情况和类型进行修改。■最终检查清单的建立应该是顾客和供方合作的结果。413.测量系统开发检查清单的建议要素■本清单应该根据测量系统的3.1测量系统设计和开发要测量什么？特性的类型是什么？是机械特性吗？是动态的还是静态的？是电性能吗？有重要的零件内变差吗？测量过程的结果（输出）用作什么目的？生产改进、生产

监控、实验室研究、过程审核、装运检查、进货检查、对D.O.E的反馈吗？谁将使用过程?操作者、工程师、技师、检查者、审核员？要求的培训：操作者、维护人员、工程师、教室、实际应用、在职培训、学徒期间。开发测量系统的潜在失效模式及后果分析了吗?确定变差来源了吗？使用小组、头脑风暴、渊博的过程知识，因果图或矩阵建立误差模型423.1测量系统设计和开发要测量什么？特性的类型是什么？是机械柔性测量系统或专用的测量系统：测量系统可以是永久的和专用的，或者也可以是柔性的且有可以测量不同类型零件的能力；如：仪器车量具、夹具量具、三坐标测量机等。柔性的量具会更昂贵，但长期运行可以省钱。接触或不接触：可靠性、特性类型、样件计划、成本、维护、校准、人员技能、兼容性、环境、速度、传感器类型、零件偏差和图像处理。这可以由控制计划要求和测量（在连续抽样期间全面接触量具可能有额外磨损）频次确定。全表面接触传感、传感器类型、空气反馈喷射、图像处理，CMM或光学比较仪等。测量和定位点：合作GD＆T清楚地确定固定和夹紧点以及在零件的何处进行测量。3.1测量系统设计和开发43柔性测量系统或专用的测量系统：测量系统可以是永久3.1测量系环境：污垢、潮湿、湿度、温度、振动、噪声、电磁干扰（EMI）、周围空气移动、空气污染物等。实验室、车间、办公室等？以微米水平计算的紧密公差使环境成为关键的问题。同时，还有CMM、显示系统及超声波等。这可能是过程内自动反馈类型测量的一个因素。切削油、切削碎片和超高温也可能成为问题。需要干净房间吗？零件方向：主要部分位置与其它部分。零件准备：测量前零件应该干净、无油、温度稳定吗？传感器定位：角度方向，到最初定位器或网络的距离。相互关系问题#1—在车间内或在车间之间需要加倍（或更多）的量具支持要求吗？制造的考虑、测量误差的考虑、维修考虑。哪个被认定是标准？3.1测量系统设计和开发44环境：污垢、潮湿、湿度、温度、振动、噪声、电磁干3.1测量系相互关系问题#2—方法分歧：从不同测量系统设计但应用于可接受的实践和操作限制下相同零件和过程的测量变差结果。（例如，CMM对应手动或开放调整测量结果）自动或手动：线上、线下操作者信任。破坏性的与非破坏性（NDT）的测量：示例：拉伸试验、盐雾试验、电镀/油漆涂层厚度、硬度、尺寸测量、图像处理、化学分析、压力、耐久性、冲击、转矩、焊接强度、电性能等。潜在测量范围：可能测量尺寸和预期范围。有效方分辨率：使用时特殊应用的测量对物理变化（探测过程或产品变差的能力）敏感情况可接受吗？3.1测量系统设计和开发45相互关系问题#2—方法分歧：从不同测量系统设计但应用3.1灵敏度：最小的输入信号形成测量设备可探测的（可辨别的）输出信号对应用这种测量装置可接受吗？灵敏度由固有的量具设计和质量（OEM）及使用中的维护和操作条件确定。3.1测量系统设计和开发46灵敏度：最小的输入信号形成测量设备可探测的（可辨别3.1测量3.2测量系统制造（设备、标准、仪器）在系统设计中提出的变差源识别了吗？设计评审、验证和确认。校准和控制系统：建议的校准计划及设备和文件的审核。频率、内部的或外部的、参数、过程中验证检查。输入要求：机械的、电的、液压的、气动的、浪涌抑制器、干燥器、过滤器、滤清器，准备和操作问题、绝缘、分辨率和灵敏度。输出要求：模拟或数字、文件和记录、档案、存放、检索、文件备份。成本：开发、采购、安装、操作和培训的预算因素。预防性维护：类型、进度表、成本、人员培训、文件。服务性：内部的和外部的、位置、支持水平、反应时间、备件的可提供性、标准零件清单。473.2测量系统制造（设备、标准、仪器）在系统设计中提出的变差人机工程学：经过长时间装载和操作机器不带来伤害的能力。测量设备讨论需要聚焦于测量系统与操作者是怎样相互依赖的问题上。安全考虑：人员操作、环境、锁止。存储和定位：建立关于测量设备存储和定位要求。罩、环境、安全、可提供性（接近）问题。测量周期时间：测量一个零件或特性要花多少时间？测量周期与过程和产品控制相结合。过程流程、批量完整性、记录、测量和返回零件有中断吗？材料处理：需要特殊架子、支撑夹具、运输设备或其它材料处理设备处理被测量的零件或测量系统本身吗？3.2测量系统制造（设备、标准、仪器）48人机工程学：经过长时间装载和操作机器不带来伤害的能3.2测量环境问题：不管是影响该测量过程或相邻过程，有任何特殊环境要求、条件、限制吗？有特殊的排放要求吗？有温度和湿度控制的必要吗？湿度、振动、噪声、EMI、清洁度。有特殊的可靠性要求或考虑吗？过了一段时间设备能支持吗？在生产使用前有必要验证吗？备件：一般清单、适当的供应和定货系统。可提供理解提前期并准备。有充分的和安全存储吗？（轴承、软管、皮带、开头、螺线管、阀门等。）用户说明：夹紧顺序、清洁程序、数据解释、图表、目视帮助、全面、可得到、适当显示。文件：工程图样、诊断树、用户手册、语言等。3.2测量系统制造（设备、标准、仪器）49环境问题：不管是影响该测量过程或相邻过程，有任何特3.2测量校准：与可接受标准的比较。可接受标准的可提供性和成本。建议频率、培训要求。要求下次的时间吗？存储：有关测量设备的存储有特殊的要求或考虑吗？罩、环境、防止损坏/偷盗的安全性等。防错：使用者能很容易地（太容易？）改正已知测量程序的错误吗？数据登录、设备的误用、防错、错误预防。3.2测量系统制造（设备、标准、仪器）50校准：与可接受标准的比较。可接受标准的可提供性和3.2测量系3.3测量系统实施有关的问题（过程）支持：谁支持测量过程？实验室技师、工程师、生产、维修、外包服务？培训：需要对使用和维修测量过程的操作者/检验者/技师/工程师培训什么？时间进度、资源和成本问题。谁将培训？在哪进行培训？提前期的要求？与测量过程的实际使用互相配合。数据管理：怎样管理测量过程输出的数据？人工、用计算机处理、汇总方法、汇总频率、评审方法、评审频率、顾客要求、内部要求。可提供性、存储、检索、备份、安全、数据解释。人员：需要雇用人员支持这一测量过程吗？成本、时间进度、可提供性。当前的或新的。513.3测量系统实施有关的问题（过程）支持：谁支持测量过程？实3.3测量系统实施有关的问题（过程）改进方法：经过一段时间谁将改进测量过程？工程师、生产、维护、质量人员？使用什么样的评估方法？是否有一个系统来确定改进？长期稳定性：评定方法、形式、频率及长期研究的需要。漂移、磨损、污染、操作完整性。这种长期误差能测量、控制、理解和预见吗？特殊考虑：检查者的素质、身体限制或健康问题：色盲、视力、力量、疲劳、持久力、人机工程学。523.3测量系统实施有关的问题（过程）改进方法：经过一段时间谁第五章测量系统研究准备53第五章531.测量系统的评定■第一阶段：了解该测量过程并确定该测量系统是否满足我们的需要。主要有二个目的:▲确定该测量系统是否具有所需要的统计特性，此项必须在使用前进行▲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。■第二阶段的评定:

目的:验证一个测量系统一旦被认为是可行时，应持续具有恰当的统计特性。

方法:稳定性分析、偏倚分析、R&R分析等541.测量系统的评定■第一阶段：了解该测量过程并确定该测量系统A)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)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55A)先计划将要使用的方法。2.测量系统的准备55▲由于其目的是评价整个测量系统，评价人的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56▲由于其目的是评价整个测量系统，评价人的选择不具代表性具代C)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)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57C)仪器的分辨力应允许至少直接读取特性的预期过2.测量系统的3.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。583.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4.结果分析a)位置误差▲位置误差通常是通过分析偏倚和线性来确定。▲一般地，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。594.结果分析a)位置误差59b)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60b)宽度误差:4.结果分析60▲误差<10%，通常认为测量系统是可接受的。▲10%~30%，基于应用的重要性、测量装置的成本、维修成本等方面的考虑，可能是可以接受的。▲超过30%，认为是不可接受的，应该做出各种努力来改进测量系统。▲此外，过程能被测量系统区分开的分级数(ndc)应该大于或等于5。4.结果分析61▲误差<10%，通常认为测量系统是可接受的。4.结果分析61第一阶段第二阶段5.分析时机1.新生产之产品PV有不同时2.新仪器，EV有不同时3.新操作人员，AV有不同时(appraiser)4.易损耗之仪器必须注意其分析频率。62第一阶段第二阶段5.分析时机1.新生产之产品PV有不同时62第六章测量系统分析63第六章631.稳定性分析之执行:1)获取一样本并确定其相对于可追溯标准的基准值。2）定期（天、周）测量标准样本3~5次，样本容量和频率应该基于对测量系统的了解。3）将数据按时间顺序画在X&R或X&S控制图上结果分析-作图法4）建立控制限并用标准化控制图分析评价失控或不稳定状态。结果分析-数据法641.稳定性分析之执行:1)获取一样本并确定其相对于可追溯标1.稳定性分析之执行:決定要分析的測量系統選取一標准樣本，取值參考值請現場測量人員連續測量25組數據每次測量2~5次輸入數據到EXCEL，Xbar-R表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩定後續持續點圖，判圖保留記錄产品特性/控制计划中所提及的过程特性针对样本使用更高精密度等级的仪器进行精密测量十次，加以平均，做为参考值。计算每一组的平均值/R值。计算出平均值的平均值/R的平均值。1.计算控制界限:A)平均值图：Xbarbar+-A2Rbar,XbarbarB)R值图：D4Rbar,Rbar,D3Rbar2.划出控制界限,将点子绘上3.先检查R图，以判定重复性是否稳定。4.再看Xbar图，以判定偏移是否稳定。5.若控制图稳定，可以利用Xbarbar-标准值，进行偏差检

定，看是否有偏差。6.若控制图稳定，利用Rbar/d2来了解仪器的重复性。651.稳定性分析之执行:決定要分析的測量系統選取一標准樣本，取1.稳定性分析之执行:決定要分析的測量系統選取一標准樣本，取值參考值請現場測量人員連續測量25組數據每次測量2~5次輸入數據到EXCEL，Xbar-R表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩定後續持續點圖，判圖保留記錄1.后续持续点图、判图2.异常的判定a)R图失控，表明不稳定的重复性，可能什么东西松动、阻塞、变化等。b)X-BAR失控，表明测量系统不再正确测量，可能磨损，可能需重新校准。661.稳定性分析之执行:決定要分析的測量系統選取一標准樣本，取决定要分析的测量系统抽取样本，取值参考值请现场测量人员测量15次输入数据到EXCEL表格中计算t值，并判定是否合格，是否要加补正值保留记录2.偏倚BIAS分析之执行:67决定要分析的测量系统抽取样本，取值参考值请现场测量人员测量1

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同一操作者对同一工件测量10次如果参考标准是0.80mm.过程变差为0.70mm=0.75Bias=0.75-0.8=-0.05%Bias=100[0.05/0.70]=7.1%表明7.1%的过程变差是偏倚BIAS2.偏倚BIAS实例1:68

X1=0.75mm X6=0.8mm同一操作者对同一工件测2.偏倚也可以与过程的容差相比较

▲判断准确度的简单标准为.小于过程变差或容差的1%,可认为是精确的.小于过程变差或容差的1%则需要研究和调整测量系统,或者临时用补偿值来修正以后的测量值3.偏倚的研究还可以通过作图的方式来进行,即作出直方图,然后根据经验判断是否可以接受.4.偏倚的研究还可以通过计算置信区间来判断是否可以接受测量平均值–参考值x(100)容差宽度2.偏倚BIAS实例:692.偏倚也可以与过程的容差相比较测量平均值–参考值x(2.偏倚BIAS实例:作图分析702.偏倚BIAS实例:作图分析701.计算零件每次量测的偏倚，以及平均数。偏倚i,j=Xi,j－（参考值）

＝2.在线性图上划出相对参考值的每个偏倚及偏倚平均数。3.计算并划出最适当的线及该线的自信度区间。3.线性分析：(图标法)偏倚i,jm偏倚i711.计算零件每次量测的偏倚，以及平均数。3.线性分析：(图标Yi=aXi+b式中Xi=参考值，yi＝偏倚平均数，而对一个已知X0，α自信度区间为：3.线性分析：(图标法)斜率(Slope)中心72Yi=aXi+b3.线性分析：(图标法)斜率(Slope)上限：b+aX0下限：b+aX04.划出〝偏倚=0〞的线，并对图进行审查，以观察是否存在特殊原因，以及线性是否可接受。3.线性分析：(图标法)73上限：b+aX03.线性分析：(图标法)735.如果〝偏倚＝0〞的整个直线都位于自信度区间以内，

则该量测系统的线性是可接受。6.若图标法表示线性是可接受的，则以下假设应该为真：H0：a=0斜率=0如果下式成立，则不能被否定3.线性分析：(图标法)745.如果〝偏倚＝0〞的整个直线都位于自信度区间以内，

7.若以上假设为真，则量测系统对所有参考值具有相同的

偏倚。这个偏倚必为0，该线性才可被接受。H0：b=0中心（偏倚）＝03.线性分析：(图标法)757.若以上假设为真，则量测系统对所有参考值具有相同的

3.线性示范：763.线性示范：763.线性示范：(续)773.线性示范：(续)77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%GageR&R=量具误差GageError/允差Tolerance=6.1/20*100%=30.5%4.快速GR&R（极差法/短期模式）d常数表允差Tolerance=20=最大值-最小值RRRRR78平均范围==(2+1+1+2+1)/5=75.计量型数据的均值-极差法1.选择三个测量人（A,B,C）和10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.校准量具3.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.计算:795.计量型数据的均值-极差法1.选择三个测量人（A,B,

示范：MSA搜集数据的规划项次搜集点搜集要项评估人员搜集数量1喷嘴封口内径大小33.00.5mm张三

李四王五10个2喷嘴封口外观检验外观检验(毛边、刮伤、变形)志明小宝15个80示范：MSA搜集数据的规划项次搜集点搜集要项评估人员搜集零件人員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的数据示范：量测系统分析﹣计量81零件12345678910A133.6533.0032.85作业者/量测次数零件平均數123456789101.张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33.5533.0032.7832.7833.4033.0332.9332.7332.9833.53=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0.050.050.000.000.100.050.000.000.000.05Rc=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：[Max33.13–Min33.07]=diffdiff=0.0617.公式：[D4]=UCLR=0.043.27=UCLR=0.1318.公式：[D3]=LCLRLUCR=0示范：量具再现性及再生性数据表

xRRRx82作业者/量测次数零件平均數123456789101.张公式：%AV=100[AV/TV]%AV=10.79%n=零件数r=量测次数再现性──作业者．变异（AV）公式：AV=n=10 r=2AV=0.0304 公式：%EV=100[EV/TV]%EV=12.59%

重复性──设备变异（EV）公式：EV=R*K1EV=0.0355％制程变异量测单元分析量测次数K1230.88620.5908作业者人数23K20.70710.5231示范：量具重复性及再现性报告83公式：%AV=100[AV/TV]再现性──作业者．全变异（TV）公式：TV=TV=0.2839

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

重复性&再现性（GRR）公式：GRR=GRR=0.04668

％制程变异量测单元分析0.70710.52310.44670.40300.37420.35340.33750.32490.31462345678910K3零件数示范：量具重复性及再现性报告84全变异（TV）公式：%PV=100[PV/TV]零件变3.对每个样品由三个人所测得的9个测试值求平均值，4.总平均值的均值Xp与极差的Ra2.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，853.对每个样品由三个人所测得4.总平均值的均值Xp2.计算*AV计算中，如根号下出现负值，AV取值0

9.2819.2809.2729.2839.2799.2739.2809.2729.3809.28690.1110

极差均值

0.002

3

最大均值差0.0007

2.57

均值上限

9.2889极差上限0.0051

0

均值下限

9.2848极差下限0

1.02注:

零件均值

9.2819.2809.2729.2839.2799.2739.2809.2729.3809.28690.1110

极差均值

0.002

3

最大均值差0.0007

2.57

均值上限

9.2889极差上限0.0051

0

均值下限

9.2848极差下限0

1.02注:

零件均值

86*AV计算中，如根号下出现负值，AV取值09.2819.2

5.GageR&R判断原则1.数值＜10%表示该量具系统可接受。2.10%≦数值≦30%表示该量具系统可接受或不接受，决定于该量具系统之重要性、修理所需之费用等因素。3.数值>30%表示该量具系统不能接受，须予以改进。判断原则87

5.GageR&R判断原则判断原则87短期与长期方法的比较短期模式用生产设备用生产操作员快速-只需几个样品(~5)无反复（replicates）估计总的变差(TotalGageR&R)不能区分AV和EV不能指导改进的方向可用于破坏性测试长期模式用生产设备用生产操作员较多样品(>5)要求反复Replicates(~3)估计总的变差(TotalGageR&R)可以区分AV和EV为测量系统的改进提供指导88短期与长期方法的比较短期模式长期模式88NO-GOGOOperator2Operator16.量测系统分析﹣计数值：89NO-GOGOOperator2Operator16.量Go-NoGo数据模式人为因素主导，情况复杂对于以“是”和“不是”为计数基础的定性数据，其GR&R考察的概念是与定量数据一样的。但方法上完全不同.定性数据测量系统的能力取决于操作员判断的有效性，即将“合格”判断成合格，将“不合格”判断成不合格的程度.量测系统分析﹣计数值：90Go-NoGo数据模式量测系统分析﹣计数值：90有效性Effectiveness(E)-即判断“合格”与“不合格”的准确性E=实际判断正确的次数/可能判断正确的机会次数.2.漏判的几率Probabilityofmiss(P-miss)–将“不合格”判为合格的机会;

P(miss)=实际漏判的次数/漏判的总机会数.3.误判的几率Probabilityoffalsealarm(P-FA)-将“合格”判为不合格的机会.

P(falsealarm)=实际误判次数/误判的总机会数.4.偏倚Bias(B)-指漏判或误判的偏向.B=P(falsealarm)/P(miss)B=1,无偏倚;

B>1,偏向误判;B<1,偏向漏判以下为判断所用的指标91有效性Effectiveness(E)-即判断“合格”样品的选择由专家或可作标准的人员选定样品

1/3合格

1/3不合格

1/3模糊(50%接近合格，50%接近不合格)

随机地给操作员检验.样品大小的规定92样品的选择样品大小的规定92量测系统分析﹣(计数值)示范：外观检验量测分析，两个人，15个样本，重复两次，数据如下93量测系统分析﹣(计数值)示范：外观检验量测分析，两个人，15

表示此量测系统是可靠的示范：量测系统分析﹣计数Appraiser#Inspected#MatchedPercent(%)95.0%CI 小宝1515100.0(81.9,100.0) 志明151493.3(68.1,99.8)#Matched:Appraiseragreeswithhim/herselfacrosstrials.94表示此量测系统是可靠的示范：量测系统分析﹣计数Appra子组内样本数A2D3D421.88003.26731.02302.57540.72902.28250.57702.11560.48302.00470.4190.0761.92480.3730.1361.86490.3370.1841.816100.3080.2231.777110.2850.2561.744120.2660.2841.716130.2490.3081.692140.2350.3291.671150.2230.3481.652附录:控制图系数表95子组内样本数A2D3D421.88003.26731.023测量系统分析MeasurementSystemAnalysis96测量系统分析1第一章测量系统基础97第一章27.6.1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。■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。■如果得到顾客批准，也可采用其它分析方法和接收准则。0.MSA分析的对象987.6.1测量系统分析0.MSA分析的对象31.测量系统分析的目的

■确定所使用的数据是否可靠:测量系统分析还可以：■评估新的测量仪器■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■确定并解决测量系统误差问题991.测量系统分析的目的■确定所使用的数据是否可靠:4

■测量定义为赋值（或数）给具体事物以表示它们之间

关于特定性的关系。这个定义由Ｃ．Eisenhart1963）首次提出。赋值过程定义为测量过程，而赋予的值定义为测量值。

■量具：任何用来获得测量结果的装置，经常用来特指用在车间的装置；包括通过/不通过装置。

■测量系统：是用来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、软件、人员、环境和假设的集合；用来获

得测量结果的整个过程。2.术语100■测量定义为赋值（或数）给具体事物以表示它们之间2.术3.量测过程：标准：零件：仪器：人/程序：环境SWIPE量测数值分析输入输出可接受可能可接受需改善量测系统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程特性。1013.量测过程：标准S量测数分析输入输出可接受量测系统4.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（mastervalue）“接近”），那么，数据的质量被称为“高”；同样，如果部份或所有的测量值与参考值相差“很远”，则数据的质量很“低”。■数据质量最通用的统计特性:▲偏倚:是指数据相对基准（标准）值的位置。▲方差(变差):是指数据的分布。1024.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4.1低质量数据的原因和影响■低质量数据的普遍原因之一是变差太大■一组数据中的变差多是由于测量系统及其环境的相互作用造成的。■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，因为测量系统的变差可能掩盖制造过程的变差。1034.1低质量数据的原因和影响■低质量数据的普遍原因之一是变差5.测量过程■为了有效地控制任何过程变差，需要了解：

▲过程应该做什么?

▲什么能导致错误?

▲过程在做什么?

▲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（PFMEA）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出纠正措施。PFMEA的结果转移至控制计划。■通过评价过程结果或参数，可以获得过程正在做什么的知识。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规定的目标。这种检查行为本身就是过程。1045.测量过程■为了有效地控制任何过程变差，需要了解：91)足够的分辨率和灵敏度。2)是统计受控制的。3)产品控制，变异性小于公差。4)过程控制:▲显示有效的分辨率.▲变异性小于制造过程变差.6.测量系统的统计特性1051)足够的分辨率和灵敏度。6.测量系统的统计特性10部件A部件B部件A部件BA=2.0B=2.0A=2.25B=2.006.1测量仪器-分辨率■分辨率(分辨力、可读性、分辨率):

▲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。测量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106部件A部件B部件A部件BA=2.0A=2.256.1测量仪器6.1测量系统的有效分辨率1.要求不低于过程变差或允许偏差（tolerance）的十分之一.2.零件之间的差异必须大于最小测量刻度;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不同数据分级(ndc)的计算为:

ndc=零件的标准偏差/总的量具偏差*1.41.一般要求它大于5才可接受1076.1测量系统的有效分辨率1.要求不低于过程变差或允许偏差（6.2敏感度（Sensitivity）■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。■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（OEM）、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。1086.2敏感度（Sensitivity）■敏感度是指能产生一个第二章测量系统统计特性109第二章14测量系统的统计特性Bias偏倚(Bias)Repeatability重复性(precision)Reproducibility再现性Linearity线性Stability稳定性110测量系统的统计特性Bias偏倚(Bias)15基准值观测平均值偏倚偏倚：是测量结果的观测平均值与基准值的差值。真值的取得可以通过采用更高等级的测量设备进行多次测量，取其平均值。1.偏倚(Bias)111基准值观测平均值偏倚偏倚：是测量结果的观测平均值与基准值的差仪器需要校准仪器、设备或夹紧装置的磨损磨损或损坏的基准，基准出现误差校准不当或调整基准的使用不当仪器质量差─设计或一致性不好线性误差应用错误的量具不同的测量方法─设置、安装、夹紧、技术测量错误的特性量具或零件的变形环境─温度、湿度、振动、清洁的影响违背假定、在应用常量上出错应用─零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察错误1.1造成过份偏倚的可能原因112仪器需要校准不同的测量方法─设置、安装、夹紧、技术1.1造成重复性指由同一个操作人员用同一种量具经多次测量同一个零件的同一特性时获得的测量值变差（四同）2.重复性(Repeatability)

MasterValue113重复性指由同一个操作人员用同一种量具经多次测量同一个零件的同零件(样品)内部：形状、位置、表面加工、锥度、样品一致性。仪器内部：修理、磨损、设备或夹紧装置故障，质量差或维护不当。基准内部：质量、级别、磨损方法内部：在设置、技术、零位调整、夹持、夹紧、点密度的变差评价人内部：技术、职位、缺乏经验、操作技能或培训、感觉、疲劳。环境内部：温度、湿度、振动、亮度、清洁度的短期起伏变化。违背假定：稳定、正确操作仪器设计或方法缺乏稳健性，一致性不好应用错误的量具量具或零件变形，硬度不足应用：零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察误差(易读性、视差)2.重复性不好的可能原因114零件(样品)内部：形状、位置、表面加工、锥度、样品一致性。环由不同操作人员，采用相同的测量仪器，测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差（三同一异）再现性3.再现性(Reproducibility)InspectorAMasterValueInspectorBInspectorCInspectorAInspectorBInspectorC115由不同操作人员，采用相同的测量仪器，测量同一零件的同一特性时零件(样品)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A,B,C时的均值差。仪器之间：同样的零件、操作者、和环境，使用仪器A,B,C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3.1再现性不好的可能潜在原因116零件(样品)之间：使用同样的仪器、同样的操作者和方法时，当测评价人(操作者)之间：评价人A,B,C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及一台手动测量仪器，推蕮进行此研究。环境之间：在第1,2,3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中最常见的研究。违背研究中的假定仪器设计或方法缺乏稳健性操作者训练效果应用─零件尺寸、位置、观察误差(易读性、视差)3.1再现性不好的可能潜在原因117评价人(操作者)之间：评价人A,B,C等的训练、技术、技能和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4.线性(Linearity)118基准值較小的偏倚基準值較大的偏倚量測平均值量測平均值基準值量仪器需要校准，需减少校准时间间隔；仪器、设备或夹紧装置磨损；缺乏维护—通风、动力、液压、腐蚀、清洁；基准磨损或已损坏；校准不当或调整基准使用不当；仪器质量差；—设计或一致性不好；仪器设计或方法缺乏稳定 性；应用了错误的量具；不同的测量方法—设置、安装、夹紧、技术；量具或零件随零件尺寸变化、变形；环境影响—温度、湿度、震动、清洁度；其它—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119仪器需要校准，需减少校准时间间隔；4.1线性误差的可能原因2稳定性时间1时间2是测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件的单一特性时获得的测量值总变差。5.稳定性(Stability)120稳定性时间1时间2是测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件仪器需要校准，需要减少校准时间间隔仪器、设备或夹紧装置的磨损正常老化或退化缺乏维护─通风、动力、液压、过滤器、腐蚀、锈蚀、清洁磨损或损坏的基准，基准出现误差校准不当或调整基准的使用不当仪器质量差─设计或一致性不好仪器设计或方法缺乏稳健性不同的测量方法─装置、安装、夹紧、技术量具或零件变形环境变化─温度、湿度、振动、清洁度违背假定、在应用常量上出错应用─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121仪器需要校准，需要减少校准时间间隔5.1不稳定的可能原因26理想的测量系统在每次使用时，应只产生“正确”的测量结果。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，应具有零变差、零偏倚和所测的任何产品错误分类为零概率的统计特性。6.理想的测量系统122理想的测量系统在每次使用时，应只产生“正确”的测量结果。6.足够的分辨率和灵敏度。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。通常所有的十进制或10/1法则，表明仪器的分辨率应把公差(过程变差)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。测量系统应该是统计受控制的。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。7.测量系统应有的特性123足够的分辨率和灵敏度。为了测量的目的，相对于过程变差或规范控对产品控制，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辨率并与过程变差相比要小。根据6σ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7.测量系统应有的特性124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第三章测量系统变异性影响125第三章30长期过程变差短期抽样产生的变差实际过程变差稳定性线性重复性准确度量具变差操作员造成的变差测量误差过程变差观测值再现性过程变差1.测量系统变异性的影响“重复性”和“再现性”是测量误差的主要来源126长期过程变差短期抽样产生的变差实际过程变差稳定性线性重复性1.1测量系统变异性的影响■测量零件后:1)确定零件是否可接受（在公差内）或不可接受（在公差外）。2)零件进行规定的分类■产品控制原理:测量零件进行分类活动。■过程控制原理:零件变差是由过程中的普通原因还是特殊原因造成的。

控制原理驱动兴趣点产品控制零件是否在明确的目录之内？过程控制过程是否稳定和可接受？1271.1测量系统变异性的影响■测量零件后:控制原理驱动兴趣点产LSLUSL2.对产品决策的影响■

I型错误:生产者风险误发警报