全部讲义内容

全部讲义内容2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com1第一页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com2课程目标培训师：尽量以简单的语言让大家明白晦涩的定义和描述；学员：

初步掌握课堂讲解的知识计量检测工程师，质量工程师,产品和过程设计工程师要进一步通过自学和应有全部掌握MSA技术。共同的目标：

一人走百步，不如百人走一步。第二页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com3课程目次1、变差2、测量系统３、测量系统变差及相关定义4、测量系统对产品和过程的影响5、测量系统策略和计划6、测量系统研究的准备7、计量型测量系统分析8、计数型测量系统分析第三页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com4培训师介绍：教育背景：第一专业：河南工大机械设计第二专业：清华大学经济学职业资格：

IATF注册ISO/TS16949:2002审核员;IRCA注册ISO9001,OHSMS18000,EMS14000审核员;2002年国家注册质量工程师；山东省质量管理奖，山东名牌特约评审专家。第四页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com5主要工作背景：15年的汽车行业工厂管理经验，在一上市公司工作，历任：工艺员，设备管理员，制造分厂技术质量主管；企划/人力资源/质保经理。2年外企工作经验，从事质量管理工作，质量经理。德国IQM公司特聘培训讲师。在工厂曾经主管的项目：

公司二级成本核算项目；人力资源项目；山东省质量管理奖ISO9000,ISO14000,QS9000，VDA6.1,ISO/TS16949认证；5S和TPM；6σ工程；CIS工程；ERP项目。第五页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

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1、变差1.1.定义

变：变化差：（和目标值的）差值，差距“万变”之源

定理：

任何事物和过程都存在变差。

定理推导：没有永恒静止的东西，即世上的事物都有寿命中止。包括：人，设备，仪器，环境，材料，方法等等。第六页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

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1.２.变差分类普通原因变差特殊原因变差由偶然原因引起该类原因无法消除或消除成本非常高只有普通原因引起变差的过程是稳定的有特殊原因造成，能导致过程出现该类原因可以消除是重点监控和控制的对象可查明第七页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

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1234注：红点代表目标值1.3.变差的表现形式变－散，不精密差－位置偏，不准确“变”“差”及其大小复合成四种状态：该四类状态同样存在测量系统中！第八页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

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2.测量系统(Measurementsystem)：是测量使用的仪器或量具、标准、操作、程序、夹具、软件、人员、环境及假设的集合。用来获得测量结果的整个过程。SWIPE由于仪器、量具、标准、操作、程序、夹具、软件、人员、环境存在变差－－测量系统也存在变差2.1.测量（Measurement)：2.2.量具(Gage)：相关其他定义赋予数值给具体事物,以表示它们对于特定特性之间的关系。而赋予的值定义为测量值。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，包括用来测量合格／不合格的装置。测量系统机人料法环操作人员被测的材料/样品/特性操作方法、操作程序量具/测量设备/工装工作的环境第九页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

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2.3.测量系统的变差来源什么？WHAT?理解HOWWHYWHEN

第十页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

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2.4.对测量系统的期望零误差－测量过程的目标是零件的真值由于SWIPE变差集合为测量系统变差，故测量结果不可能存在零误差。2.5.真值相关其他定义某一物品的真实数值;不可知,无法确切知道使用可以追溯到最高标准的参考值替代测量系统的变差同样表现为：位置差离，散（不集中，宽度大）第十一页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

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2.6.标准(standard)

用于比较的可接受的偏倚接受的准则在可信的程度范围内,被认为是真值(truevalue)参考值(referencevalue)校正：通过使用正确的程序，看看其他的测量程序是否符合NIST所定的标准。NIST(NationalInstituteoftandardsandTechnology)USA标准等级制国家标准第一级标准第二级标准工厂标准/生产标准什么？WHAT?理解HOWWHYWHEN

七个SI单位第十二页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com133测量系统的变差及相关定义位置上的变差：宽度变差：系统变差基本设备什么？WHAT?理解HOWWHYWHEN

准确度偏倚（相对测量点）稳定性（相对时间）线性（相对量程）精确度重复性（系统内变差）再现性（对应评价人）GRR或R&R（重复性和再现性合成）一致性（对应时间）均匀性（对应量程）敏感度测量系统的能力和性能不确定度/能力/性能分辨力/有效解析度/参考值/真值第十三页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

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3.1偏倚（bias)

观测到测量值的平均值与参考值之间的差值.是测量系统的系统误差构成.3.2稳定性（Stability)：随时间变化的偏倚值一个稳定的测量过程在位置上处于统计受控状态别名：漂移（drift)观测平均值

偏倚基准值时间造成的原因：仪器需要校准仪器设备夹紧装置磨损标准件（基准）磨损校准、调整不当仪器质量差线性误差测量方法不同环境条件影响使用错误违背假定，在应用上错误不稳定的原因：仪器需要减少校准时间间隔仪器质量差缺乏维护环境变化仪器设备夹紧装置磨损老化基准件出现误差量具零件变形使用不当第十四页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

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3.3线性：

在量具正常工作量程内的偏倚值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造成偏倚偏倚尺寸1尺寸N量程基准值观测的平均值

无偏倚有偏倚产生的原因:仪器设计不好或质量差磨损缺乏维护使用不当量具或零件随零件尺寸变化而变形第十五页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

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3.4重复性（repeatability)：一个评价人使用一件测量仪器，对同一零件的某一特性进行多次测量下的变差。是在固定的和已知的条件下，连续（短期内）多次测量的变差

设备变差(equipmentvariation)系统内变差重复性可能的原因：零件和样品问题仪器设计仪器磨损和维护基准评价人方法环境使用第十六页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

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3.5再现性（reproducibility)：

.不同的评价人，采用同一仪器，测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差。

在对产品/过程人人资格鉴定时，误差可能來自于评价人，设备，时间或方法

.通常指评价人变差AV

.系统间(条件)变差ACB再现性潜在的原因:评价人之间的训练技能经验的差异测量期内环境的差异使用方法违背研究规定第十七页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

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3.6GR&R量具变性(GageR&R)：测量系统重复性及再现性联合估计ACBGR&R2GRR=2重复性+2再现性第十八页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

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3.7一致性（consistency)随时间重复性变化的程度一致的测量过程在宽度上处于统计受控状态3.8均一性（uniformity)在正常工作范围内重复性的变化与重复性同义平均极差UCLLCL尺寸1尺寸2工作范围时间第十九页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

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3.10测量系统能力（MScapability)

测量系统变差的短期估计值，如：GR&G,图表法等

3.11测量系统性能（MSperformance)

测量系统变差的长期估计值，如：长期控制图法3.9敏感度（sensitivity)

能导致可探测到的输出信号的最小输入MS对被测特性变化的感应度取决于量具设计（分辨力）、固有质量、维护、操作情况测量单元是测量系统在短期间的（随机）误差，由线性、均一性、重复性、再现性结合的误差量。所有变差来源长期的影响。由线性、均一性、重复性、再现性、稳定性、一致性结合的误差量。第二十页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

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3.12不确定度:一个与测量结果有关的参数，其值分散的特性可以合理地归结于被测对象。其他定义：有关被测值的数值估计范围,相信真值被包括在该范围内。由于测量误差的存在而对被测量值不能肯定的程度测量的目标是获取真值但由于技术和测量经济性所限获取真值非常困难为了说明测量数据的质量，就确定了一个按概率大小包括真值的范围真（测量）值=测量结果±UU=K×UcU—扩展不确定度K—分布系数（正态分布的置信度范围）置信度95%时，K=2Uc—是测量过程中合成标准误差包括了在测量过程中变差的所有重要组成部分（校准、基准、方法、环境等等变差源）和测量范围Uc2=2性能+2其他

在许多情况下，这个估计将用MSA和GRR法来定量确定这些重要的标准误差第二十一页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

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测量的不确定度和MSA区别MSA的重点是：了解测量过程确定在测量过程中误差总量评估用于生产和过程控制中的测量系统的充分性促进了解和改进，减少变差不确定度是：测量值的一个范围，由置信区间来定义测量结果包括测量的真值测量溯源性可溯源性是一个测量特性或标准值，通过已知不确定度的各种比较链（不间断）和国家或国际标准相联系如果同时将测量过程和溯源链引起测量变差短期和长期源都有包括进来，并确保考虑了溯源性的所有效果，就能评价出测量系统的测量不确定度。第二十二页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

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准确度定义包含偏倚和重复性，也有一些组织中准确度和偏倚互换使用。所以尽可能避免使用准确度一词。精密度描述测量范围内（量程和时间）内分辨力、灵敏度和重复性的结果。，也有一些组织中精密度和重复性互换使用。3.13准确度3.14精密度第二十三页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

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3.15分辨力(discrimination)

可读性(readability)解析度(resolution)又名：最小可读单位/测量解析度/最小刻度单位/探测的最小极限例：千分表的分辨力为0.001mm使用中案例：产品的平面度要求为0.01mm,测量者使用的量具为百分表（最小刻度0.01mm).类似的问题有谁负责纠正？T第二十四页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

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分辨力对过程控制和分析的影响第二十五页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com26

0.1400.1360.144平均X0.1456（UCL）0.1357（LCL）0.0181（UCL)0.0100.0200极差R最小测量单位为0.001数据控制图0.1400.1360.144平均X0.1431（UCL）0.1375（LCL）最小测量单位为0.01数据控制图0.0100.0200极差R如果极差图的控制限内只有三个以下的极差值，或四分之一以上的极差值为零，表明测量系统分辨力不足分辨力选择示例:第二十六页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

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测量分辨力的选择至少是被测范围的十分之一（公差）最新要求为过程变差的十分之一，即6的十分之一。当有效的分辨力不足并且进一步改进测量系统变得不可行时，测量计划需要其他过程监测技术来替代第二十七页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

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4.1测量过程目标:得到零误差数据只有贵重的量具尚不能满足测量的要求由于存在测量影响因素,测量结果不可能存在零误差,故使用统计特性是必要的.Manufacturingprocess料人机法设备未知工件W合格不合格顾客需求Measurementprocess调整的决定数值已知工件人P法Ｐ环E标准S仪器I顾客要求分析124、测量系统对产品和过程的影响第二十八页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

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4.2测量系统的统计特性一个好的测量系统的统计特性：具有足够的分辨力和敏感度测量系统处于统计受控状态当应用于产品控制时,测量系统的变差必须小于规范界限.当应用于过程控制时,测量系统的变差应该证明具有有效的解析度,并且小于制造过程变差。选择量具最先遵守的规则10:1：分辨力将公差(或过程变差)划分成10等份或更多.只有普通原因以特性的公差评估测量系统以6σ过程变差和/或MSA研究中的总变差评估测量系统第二十九页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

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4.3对决策的影响

4.3.1对产品决策的影响关注：产品是否在指定范围内可接受可返工的可挽救的报废的好的零件被判为坏的（第I类错误生产者风险，误发警报）

坏的零件被判为好的（第II类错误，消费者风险，漏发警报）USLLSLLSLUSL或或第三十页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com31什么？WHAT?理解HOWWHYWHEN

IIIII零件做出错误判断的潜在因素只在测量系统误差与公差交叉时存在I区是坏零件，判为坏的II区可能做出错误判断III区是好零件，判为好零件目标:最大限度做出正确判断减少过程的变差，没有零件产生在II区减少测量系统误差，缩小II区对产品决策的影响(续)IIIILSLUSLNOPASSEDREWORKPASSEDGONOGONOPASSED第三十一页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com32什么？WHAT?理解HOWWHYWHEN

4.3.2对过程决策的影响过程控制的目的

测量误差对过程决策的影响

统计的控制对准目标具有可接受的变差把普通原因报告为特殊原因把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、目标以及变差的判断第三十二页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com33什么？WHAT?理解HOWWHYWHEN

对过程决策的影响(续)实际的和观察到的过程变差之间的基本关系是:

o2=a2+m2o2为观察过程方差a2

为零件实际过程方差m2为测量系统方差Cp=公差范围/6Cpo-2=Cpa-2+Cpm-2如:如果测量系统的Cp值为2,实际过程的Cp值必须大于或等于1.79,才能得到1.33的观测值,如测量系统Cp值只有1.33,则要求过程的Cp值为0,显然不可能存在.第三十三页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com34什么？WHAT?理解HOWWHYWHEN

4.3.3新过程的接受的影响验收地点测量系统GR&R实际过程Cp实观测结果Cp观供方10%

2

1.96生产场地30%1.71使用不合格量具时60%1.28可能导致失败如:对新购买的生产设备进行验收高精度测具实际值观察值低精度测具实际值观察值Thenewmachinehasmanyproblem.第三十四页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com35什么？WHAT?理解HOWWHYWHEN

4.3.4对过程作业准备／控制的影响

测量误差会加重“擅改”“擅改”----过度调整设备调整的例子为对准目标，我要不断调整。漏斗试验四个规则:

规则一：除非确认过程不稳定,非则不调整规则二:从过程上一次被测量偏向的相反方向对过程调整一个相等的量.规则三:将过程重新设置到目标值,然后从目标值往相反方向调整一个相等的量.规则四:将过程调整等上一次测量的位置第三十五页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com36什么？WHAT?理解HOWWHYWHEN

5、测量战略和策划5.1设计和采购测量仪器或系统之前，关键是策划任何情况下，常识就是指导方针确定过程和测量过程，以减少可能出现的问题和测量误差在控制计划中识别的零件或子系统的特性，或判断重要的产品和过程可否接受的特性复杂的、关键的测量系统需要计划、分析和管理，由APQP小组作出适当的决策应研究当前的测量方法，如有可能，使用已有追溯记录的测量设备第三十六页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com37什么？WHAT?理解HOWWHYWHEN

5.2确定测量的目的和如何利用测量跨部门小组测量生命周期采取跨部门多功能小组策略测量频度是表达人们在研究和改进生产过程时，对其稳定性和能力的信心随时间而改变。对受控的产品特性和过程有了很好的了解，抽样数可以减少或改用计数性量具或只需监控及少数零件，只要维护过程和工装第三十七页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com38什么？WHAT?理解HOWWHYWHEN

5.3测量过程设计选择在采购前，应制订测量过程的工程概念、测量系统的计划评价子系统或零件的设计并识别重要特性，评估测量这些特性的能力利用FMEA对量具设计风险区域进行分析，这有助于维护和校准计划的制定制定零件和子系统的制造过程流程图，有助于制订测量仪器的标准和要求团队进行头脑风暴法，为每个测量制定要求的通用准则。简单的方法是使用因果图见图第三十八页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com39什么？WHAT?理解HOWWHYWHEN

5.4与测量策划相关的问题谁参与分析？测量的目的？数据用于控制？分类？资格判定？灵敏度要求？产品规范要求？期望的过程变异？零件的差异？对量具操作维护的信息？操作员的基本操作技能？认培训？怎样进行测量？零件定位和夹紧可能是变差源？接触或不接触测量？测量怎样校准？与其他测量方法是否比较？认对校准标准负责？何时何地测量？零件是干净的？有油？热的？第三十九页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com40什么？WHAT?理解HOWWHYWHEN

5.5测量资源的开发制订测量过程报价文件包过程获得文件包的反应、项目的判定、完成最终高度、开发测过程建立生产过程相结合的测量过程在APQP总体框架下管理第四十页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com41什么？WHAT?理解HOWWHYWHEN

5.6量具采购与供方进行测量项目的正式交流项目意向的正式说明——报价要求；供方满足要求的正式说明双方完全理解项目要求，可交付的方法双方关系确立后，进入详细设计、测量系统的制造及开发活动保持经常的、详细的交流、文件记录，安排正式的职责。测量过程概念化第四十一页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com42什么？WHAT?理解HOWWHYWHEN

5.7基准协调

测量几何尺寸和公差时，制造基准和测量系统的基准需要协调，这在APQP早期确定，以避免控制无效。5.8先决条件和假设：在讨论量具开发之前，应假定产品设计和过程设计是正确的。如果量具开发商参与APQP过程，他会对生产过程有所了解，有利于量具开发一些活动顺序有时会重叠，需要小组来推动第四十二页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com43什么？WHAT?理解HOWWHYWHEN

5.9详细的工程概念在向供方正式提出建议之前，需要研究测量过程详细的工程概念。组成小组负责测量过程维护和持续改进，并直接负责研究详细的概念5.10预防性维护的考虑维护活动依赖于测量系统的复杂性简单的量具可能只要求定期检查复杂的系统需要持续进行详细的统计分析和预防性维护，在策划时同时启动在实施中，过程功能测量数据需要按时间收集并画图在稳定的系统上进行预防性维护比传统技术上进行的预防性维护浪费少。第四十三页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com44什么？WHAT?理解HOWWHYWHEN

5.11测具的设计和制造规范成本将影响设计形式用户可以要求设计和制造使用特殊的标准和批准制造标准包括制造公差标准化零件和总成可加强互换性、柔性，降低成本，减少长期测量误差小组对报价进行评估：包括符合基本要求吗有达不到标准情况吗有与价格和交付要求不一致的问题吗？有新发现的问题吗？简易性和可维护性如何5.12评估报价第四十四页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com45什么？WHAT?理解HOWWHYWHEN

5.13文件要求一套总成和零件图一套电路图、原理和软件易损零件清单维修、诊断手册使用、操作、校准手册认证报告其他技术支持人员、系统操作人员、维护人员使用的手册第四十五页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com465.14在供方处验证（量具完成后，要在供方处验证）在供方处验证（量具完成后，要在供方处验证）什么？WHAT?理解HOWWHYWHEN

尺寸检验和功能测试，由供方安排完成；如由外部实验室进行，则对结果评审供方安排人员完成MSA分析，事先确定：初始MSA研究目标零件数、试验数、人员数供方人员与组织人员能力对比人员的培训第四十六页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com47什么？WHAT?理解HOWWHYWHEN

5.15装运测量设备何时装运？怎样装运？有无设备装卸？装运前后量具存放地点？搬运指导书？安装指导书？装、运、卸、安装人员是否了解？文件是否与硬件一起交付？需要保险？5.16在用户处验证全尺寸检验和功能试验，其程度取决于对供方的信任度和装运过程的可能的损坏与供方验证结果进行对比分析第四十七页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com48什么？WHAT?理解HOWWHYWHEN

5.17测量系统开发检查表（建议）测量系统设计和开发问题要测量什么？测量过程的结果作什么用谁使用测量过程培训人员和要求变差源是否确定测量系统的FMEA柔性测量系统或专用测量系统接触式或不接触式测量环境因素分析与要求定位点固定点、夹紧力第四十八页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com49什么？WHAT?理解HOWWHYWHEN

测量点零件准备传感器定位量具数量、制造、误差、维修、标准件等方面考虑不同的测量系统之间的测量变差自动或手动破坏性或非破坏性试验潜在的测量范围分辨率和灵敏度测量系统设计和开发问题（续）第四十九页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com50什么？WHAT?理解HOWWHYWHEN

测量系统开发检查表（建议）

测量系统制造问题变差源已识别校准和控制系统输入要求输出要求成本预防性维护服务性人机工程学安全考虑存储和安装地点第五十页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com51什么？WHAT?理解HOWWHYWHEN

测量周期过程流程、批量完整性、记录、测量和返回零件有中断吗量具和被测零件装、运器具环境特殊要求，可靠性备件文件和说明校准防错测量系统制造问题（续）第五十一页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com52什么？WHAT?理解HOWWHYWHEN

测量系统实施问题测量过程的支持培训内容和人员数据管理人员改进方法长期稳定性特殊考虑第五十二页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com53什么？WHAT?理解HOWWHYWHEN

5.18评估一个测量系统必须考虑三个基本问题：具有足够的分辨力和敏感度测量系统必须稳定统计特性在预期的范围内一致，并满足测量的目的（产品控制或过程控制）第五十三页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com54什么？WHAT?理解HOWWHYWHEN

5.19测量问题分析的步骤识别问题识别小组测量系统和过程流程图因果图计划P-实施D-研究S-行动A可能的解决方法和对纠正的验证将变更制度化引言了解测量变差及其对总变差所占的比例是解决基础问题的基本步骤如测量结果的记录的变差是测量系统造成的，则监视过程可能是不现实的对测量问题可以用偏倚、变差、稳定性等形式体现努力将测量变差和其比例与过程变差相分离小组组织评审测量系统和过程流程图，并对测量系统、测量过程、过程的相互关系的已知和未知的信息进行讨论复审已有的测量系统因果图，解决或部分解决问题用专业知识来初步识别对问题作用最大的变差因素计划各种试验、收集数据、建立稳定性、作各种假设并加以证实，一直到获得适当的解决将各步骤和解决方法文件化对决定过程作出记录最后的解决方法在报告中文件化这可能需要在程序、标准及培训材料上作出更改。第五十四页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com55什么？WHAT?理解HOWWHYWHEN

６、测量系统研究的准备6.1进行测量系统准备包括该计划所使用的方法。如：完全脱离人为影响的系统不需要分析再现性。事先确定评价人数、抽样零件数量－－关键尺寸需要更多的零件或测量按随机次序进行。评价人从正常操作仪器的人员中选，采取盲测样件的选取用于产品控制时：样品必须被选择，其评估以特性公差为基础用于过程研究时，样件的用代表整个作业范围。可在许多天中每天抽取一个样品。仪器具有足够分辨力遵循已规定的测量要求第五十五页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com56什么？WHAT?理解HOWWHYWHEN

6.2结果分析－－接受准则位置误差－－偏移和线性分析明显异于零或超过校准容差，不可接受或进行修正。位置误差接受准则宽度误差接受准则取决于测量系统的变差对制造过程误差和零件公差所占的百分比。通用比例原则：低于10%时，可接受10%到30%时，根据重要性，装置成本，维修费用等，可能是可接受的大于30%不可接受，改进另，由测量系统对过程进行划分的区分分类数（ndc)要能大于或等于5.第五十六页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com57７计量型测量系统分析第五十七页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com587.1确定稳定性指南1）取一样本并建立可溯源的基准值，具备高、中、低数的标准比较理想，对每个标准样本分别测量与做控制图2）定期（天、周）测量样本3~5次，频率选定因素包括校准频次、维护、使用频率、作业环境；应在不同的时间读数，以反映环境因素变化3）将数据按时间顺序画在X-R控制图上;4）结果分析 建立控制限并用标准控制图分析评价是否稳定注：如果测量过程是稳定的，数据可以确定测量系统的偏倚和测量系统重复性的近似值5）如不稳定,需实验设计或其他分析技术查找原因第五十八页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com59UCL=6.297X==6.021LCL=5.746UCL=1.010LCL=0R-=0.4779工艺小组在工艺中程附近选择了一个零件，送测量室测量，确定基准值为6.01。小组每班测量这个零件5次，共测量4周（20个子组）。数据收集后作X——R控制图。

分析显示，测量结果是稳定的稳定性分析示例第五十九页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com607.2确定偏倚的指南取一个样件，并且建立其与可追溯到相关标准的参考值。或选择一件落在测量范围中间的生产件，在工具室测量该零件n>=10次，计算均值，作为参考值。比较理想是具备高、中、低数的标准样本让一个评价者以正常的方式测量样件n>=10次。画出相对参考值的直方图，判断是否有异常。如不存在n<30时应特别谨慎。５.计算n个读数的平均值nnxii=1=X6.计算重复性标准重复性=[max(xi)-mix(xi)]/d*27.确定偏倚的t统计量偏倚=X基准值b=重复性/

nt=偏倚/b第六十页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com618.如果0落在偏移值附近的１-α置信度界线内，则偏移在α水准上是可以接受的.[]偏移d2b

d*2偏移d2b

(tv,1-α/2)[]d*2(tv,1-α/2)=<０=<+d2、d*2、v可从已知的数据表中查到，取g=1,m=n,tv,1-α/2可从标准t分布表查到

示例一个零件经测量已确定基准值为6.0,后由评价人测量15次,数据如下，评价测量系统的偏移。5.85.75.95.96.06.16.06.16.46.36.06.16.25.66.0直方图分析第六十一页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com62n(m)平均值，X=标准差r

平均值的标准差，b

测量值156.00670.225140.05813参考值＝6.00α=0.05g=1d*2=3.55统计的t值df显著的t值偏移偏移的95%置信区间下限上限测量值0.115310.82.2060.0067-0.11850.1319结论：由于零落在偏移置信度区间（－0.1185,0.1319)内，偏移可以接受

在用X-R(或S)图研究稳定性时，其结果可以用来分析偏移，可从控制图上获取X,计算偏移．可以用极差的平均值计算重复性标准差，此时，g＝子组个数，ｍ＝子组容量.＝如零没有落在置信区间内，需要查找原因，进行重新校准达到零偏移或实施修正。第六十二页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com637.3确定线性的指南1）选择g5个零件，这些零件测量值覆盖量具的操作范围2）确定每个零件的基准值3）评价人之一测量每个零件m10次（盲测法）4）计算： Yij=Xij-XiYij第i个零件第j次偏倚Xij第i个零件第j次测量值Xi第i个零件基准值Yi=(Yi1+Yi2++Yim)/m5)在线性图上画出单值偏倚和相关基准值的偏倚均值6）计算最佳拟合公式Yi=aXi+b a=(XY-XY/gm)/[X2-(X)2/gm] b=Y/m-aX/m第六十三页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com64给定X0，水平置信是：s=(Y2-bY-aXY)/(gm-2)低值：b+aX0-s1/gm+(X0-X/m)2/(X-X/m)2tgm-2,1-/2高值：b+aX0+s1/gm+(X0-X/m)2/(X-X/m)2tgm-2,1-/27)画出偏倚为0的线，评审该图，指出特殊特性和线性的可接受性（偏倚为０的线必须完全在拟合置信带内）如果：a(X-X/m)2/stgm-2,1-/2

则可假设斜率a=0,测量系统对所有的基准值有相同的偏倚。对于可接受的线性，偏倚必须为0，也就是：b/s1/gm+(X/m)2/(X-X/m)2tgm-2,1-/2

则可假设b=0第六十四页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com65举例:在量程内选5个零件，每个测量12次，结果如下：第六十五页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com66计算偏倚和均值第六十六页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com67使用统计软件计算最佳拟合线：Y=0.7367-0.1317XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX偏移＝０偏移＝０的线与置信度区间相交，没有包括在置信区间内，存在线性问题。需要查找原因，进行重新校准达到零偏移或实施修正。第六十七页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com687.4确定重复性和再现性三种可接受的方法：极差法：经修正的计量型测量系统研究方法，提供快速的估计值。均值－极差法方差分析法7.4.1

极差法：经修正的计量型测量系统研究方法，提供快速的估计值。两个评价人，五个零件，各测量零件一次。零件评价人A评价人B极差（A,B)１0.850.800.05２0.750.700.05３1.000.950.05４0.450.550.10５0.500.600.10极差均值R=0.35/5=0.07GRR=R/d*2=0.07/1.19=0.0588(d*2从已知数据表C中查取)%GRR=100*(GRR/过程标准差）＝75.7%(过程标准差=0.0777从之前研究得到)第六十八页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com697.4.2均值-极差法均值极差法是一种可对测量系统进行重复性和再现性作估计评价的方法。分析方法忽略了零件内变差。分析技术是以统计稳定为前提的。再现性一般理解为评价人的变差；如果使用多台夹具，再现性就是夹具间的变差。研究1）取样本零件数n5，应代表实际的或期望的过程变差。2）选评价人A、B、C，零件号码从1到n。3）对n个零件进行盲测。4)按表格进行填写、计算。第六十九页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com70第七十页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com71第七十一页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com72均值图：每个评价人对每个零件读数的平均值作图画出控制限控制区内表示测量灵敏度（噪声）。大约一半或更多的均值应落在控制区外，那么测量系统能够充分探测零件之间的变差并能提供对过程分析和过程控制有用的信息。同时，可以分析出分析评价人之间的差异。如有基准值则可分析出各评价人的整体偏倚倾向评价人A评价人B评价人C21-1-2UCLLCL结果分析第七十二页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com73极差图每个评价人对每个零件读数的极差值作图画出控制限，用于确定过程是否受控如果评价人不受控，说明他的方法与其他人不同极差是无序数据，不作趋势分析极差图柯以帮助确定：与重复性相关的统计控制；测量过程中评价人之间差异性1.00.5R=UCLR评价人A评价人B评价人C7.4.3方差分析法－计算更加复杂,要具备一定的统计学知识以解释其结果第七十三页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com74８计数型测量系统分析第七十四页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com75计数型测量系统的测量结果是有限的分级数，最常见的是合格/不合格二个结果。对目视标准，可能产生五到七个分类。量具的最大风险来自于分区边界，比较好的方法是对边界进行量化分析IIIIIIIII下限上限第七十五页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com76在有些计数状况下，不容易得到足够的具有计量基准值的零件。在这种情況下，做出错误或不一致的风险可以用以下方法去评价。

假设实验分析(HypothesisTestAnalysis)；信号探测理论(SignalDetectionTheory)。由于风险分析法（以上两种）不能量化测量系统变异性，只有当客戶同意的情況下才能使用；选择和应用这些技朮应有良好的统计实践和对潜在的可影响产品和测量过程变差源有好的了解；以及明白一个不正确的判断对客户和过程的影响；技术型測量系統变差源应该通过人的因素和人极工程学研究使其结果最小化。第七十六页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com77示例：背景：一个受控的生产过程其Ppk=0.5，对于不合格产品，需要采取一遏制措施将其挑选出來。项目小组选择了一个计数型量具(G/NG)，该量具的%GRR=25%(与公差相比)。由于其未被小组证明，需要研究测量系統。(产品公差为0.445-0.545)研究方法：零件(50个)随即从过程中抽取，但需覆盖过程范围；确定评价人(3人)，各测试3次；分析方法：假设试验法第七十七页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com78

计数型测量系統分析-假设试验分析(交叉表法)第七十八页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com79小组不知道零件的基准判断值，可用交叉表比较每个评价人之间的差异。为了确定评价人一致的水平，可用科恩的Kappa来测量两个评价人对同一目标评价值的一致程度。Kappa为1值表示完全一致，为0表示一致程度不比偶然的要好。Kappa一种对评价人内部一致性的衡量，它测试在诊断区内（获得相同评定的零件）中的数量与那些基于可能性期望的数量是否有差别。第七十九页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com80B

总计01

A0数量期望的数量4415.7634.35050.01数量期望的数量331.39768.7100100.0总计数量期望的数量4747.0103103.0150150.0C

总计01

B0数量期望的数量4216.0531.04747.001数量期望的数量935.09468.0103103.00总计数量期望的数量5151.009999.00150150.0C

总计01

A0数量期望的数量4317.0733.05050.001数量期望的数量834.09266.0100100.00总计数量期望的数量5151.009999.00150150.00A*C交叉表B*C交叉表A*B交叉表评价人相互间的比较：15.7=47(B判0的数)*50(A判0的数)/150(总数)

50-15.7=34.368.7=103*100/150第八十页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com81

Kappa是用来衡量两个评价人对同一物体进行评价时，其评定结论的一致性。

Kappa为1值表示完全一致，为0表示一致性不必可能性来的好。

让：P0=在对角栏筐中，观测比例的总和Pe=在对角栏筐中，期望比例的总和则：Kappa=(P0-Pe)/(1-Pe)Kappa是一种程度而不是一种试验。经验法表明大于0.75表示好的一致性(最大为1)，小于0.4表示一致性不好。Kappa不考虑评价人间的意见不一致性的程度，只考虑他们一致与否。第八十一页，共九十二页，编辑于2023年，星期二2023/6/8卓智弘业管理咨询公司

Greathink&GreathingmanagementconsultationLd.,Com82计算：Kappa(A*B)P0=(44+97)/150=0.94Pe=(15.7+68.7)/150=0.563Kappa(A*B)=0.86同理KappaABCA-0.860.78B0.86-0.79C0.780.79-结论:均大于.75,评价人和其他评