MSA training package測量系統(tǒng)分析

1、STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 0Training Course NameTraining Course NameTraining Course NameMeasurement System AnalysisPrepared by XW HuApproved by Jerry WuEffective Date _Nov 0804STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 1課程內(nèi)容課程內(nèi)容（基礎篇）（基礎篇） MSA

2、的重要性的重要性測量系統(tǒng)分析的對象測量系統(tǒng)分析的對象測量系統(tǒng)誤差來源測量系統(tǒng)誤差來源測量基礎術語測量基礎術語 測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性理想的測量系統(tǒng)理想的測量系統(tǒng)測量系統(tǒng)應有的特性測量系統(tǒng)應有的特性測量系統(tǒng)的策劃測量系統(tǒng)的策劃STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 2課程內(nèi)容課程內(nèi)容（方法篇）（方法篇）測量系統(tǒng)研究準備測量系統(tǒng)研究準備計量型分析計量型分析穩(wěn)定性分析偏倚分析線性分析重復性和再現(xiàn)性分析計數(shù)型分析計數(shù)型分析風險分析法STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared

3、by: XW Hu ConfidentialPage 3MSA MSA 的重要性的重要性原料人機 法環(huán)測量測量結(jié)果好不好測量PROCESS 如果測量的方式不對，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。STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 4MSA分分析對象析對象nQS-9000 4.11.4n為分析每種類型的測量和試驗設備系統(tǒng)的測量結(jié)果存在的差異,必須進行適當?shù)慕y(tǒng)計研究.此要求必須適用于在控制計劃中提出的測量系統(tǒng), 并由QA部門定義其適用性. n至

4、少所有影響產(chǎn)品特性的測量系統(tǒng)必須作MSA. STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 5測量誤差測量誤差y=x+ 測量值=真值(True Value) + 測量誤差STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 6測量誤差來源測量誤差來源STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 7測量誤差的來源測量誤差的來源n儀器方面 (Equipment)：n

5、Discrimination(分辯力)nPrecision 精密度 (Repeatability 重復性)nAccuracy準確度 (Bias偏差)nDamage損壞nDifferences among instruments and fixtures (不同儀器和夾具間的差異)STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 8測量誤差的來源測量誤差的來源 不同檢驗者的差異(Reproducibility再現(xiàn)性) (Difference in use by inspector) 訓練 技能 疲勞 無聊 眼力 舒適

6、檢驗的速度 指導書的誤解STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 9測量誤差的來源測量誤差的來源 不同環(huán)境所造成的差異（Differences due to environment）溫度濕度振動照明腐蝕污染(油脂)STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 10測量誤差的來源測量誤差的來源 方法方面： (Differences among methods of use) 測試方法 測試標準 材料方面(Material): 準備

7、的樣本本身有差異 收集的樣本本身有差異STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 11測量系統(tǒng)與過程同步改進測量系統(tǒng)與過程同步改進STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 12測量基礎術語測量基礎術語 測量測量( Measurement)：賦值給具體事物以表示它們之間關于特定特性的關系。賦值過程即為測量過程，而賦予的值定義為測量值。 量具量具(Gage)：任何用來獲得測量結(jié)果的裝置，經(jīng)常用來特指用在車間的裝置，包括用來測量合格

8、不合格的裝置。 測量系統(tǒng)測量系統(tǒng)(Measurement System)：用來對被測特性賦值的操作、程序、量具、設備、軟件以及操作人員的集合；用來獲得測量結(jié)果的整個過程。 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)(Data): 一組條件下觀察結(jié)果的集合，既可以是連續(xù)的(一個量值和測量單位),又可以是離散的(屬性數(shù)據(jù)或計數(shù)數(shù)據(jù)如成功失敗、好壞、過不通過等統(tǒng)計數(shù)據(jù))。STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 13測量基礎術語測量基礎術語標準標準 (Standard) 用于比較的可接受的基準； 用于接受的準則； 已知數(shù)值，在表明的不確定度界限內(nèi)，

9、作為真值被接受； 基準值。STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 14測量基礎術語測量基礎術語 準確度準確度( (Accuracy):Accuracy):觀測值和可接受基準值之間一致的接近程度。 方差分析方差分析( (Analysis of Variance ):Analysis of Variance ):一種經(jīng)常用于試驗設計(DOE)中統(tǒng)計方法(ANOVA)，用于分析多組的計量型數(shù)據(jù)以便比較方法和分析變異源 校準校準 ( (Calibration):Calibration):在規(guī)定的條件下，建立測量裝置

10、和已知基準值和不確定度的可溯源標準之間的關系的一組操作。校準可能也包括通過調(diào)整被比較的測量裝置的準確度差異而進行的探測、相關性、報告或消除的步驟。確定示值誤差的過程. 校準周期校準周期 ( (Calibration Interval):Calibration Interval):兩次校準間的規(guī)定時間總量或一組條件，在此期間，測量裝置的校準參數(shù)(示值誤差)被認定為有效的。STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 15分辨力分辨力(Discrimination)、可讀性可讀性(Readability)、分辨率分辨

11、率(Resolution) 最小的讀數(shù)單位、刻度限度； 由設計決定的固有特性； 測量或儀器輸出的最小刻度； 1:10經(jīng)驗法則（過程變差(6)與公差較小者）。過程變差公差測量基礎術語測量基礎術語STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 16測量基礎術語測量基礎術語有效分辨力有效分辨力 (Effective Resolution)n定義：考慮整個測量系統(tǒng)變差時的數(shù)據(jù)分級大小(ndc)。nNdc = 1.41x(PV/GRR)n左圖：只能表明過程是否正在生產(chǎn)合格零件。一個數(shù)據(jù)分級STATSChipPAC Train

12、ingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 17測量基礎術語測量基礎術語24個數(shù)據(jù)分級5個或更多個個數(shù)據(jù)分級有效分辨力有效分辨力(Effective Resolution)A圖：只能粗略估計制程。不能用于計量控制。B圖：可用于計量控制圖建議使用達到5個以上分級數(shù)STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 18測量基礎術語測量基礎術語有效分辨力區(qū)分（有效分辨力區(qū)分（exampleexample）Spec Limit:100+/-Spec Limit:100+/-10

13、106 -10+104個分級數(shù)10個分級數(shù)STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 19測量基礎術語測量基礎術語 量具量具R&R(Gage R&R):一個測量系統(tǒng)的重復性和再現(xiàn)性的合成變差的估計。GRR變差等于系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)間變差之和。 重復性(EV):設備的偏倚 再現(xiàn)性(AV): 評價者的偏倚 交互作用交互作用(Interaction):源于兩個或多個重要變量的合成影響或結(jié)果，評價人和零件之間具有不可附加性。評價人差別依賴于被測零件。 測量系統(tǒng)誤差測量系統(tǒng)誤差(Measurement Syst

14、em Error):用于量具偏倚、重復性、再現(xiàn)性、穩(wěn)定性和線性產(chǎn)生的合成變差。STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 20測量基礎術語測量基礎術語 零件變差零件變差(Part Variation):與測量系統(tǒng)分析有關，對一個穩(wěn)定過程零件變差(PV)代表預期的不同零件和不同時間的變差。 過程控制過程控制(Process Control):一種運行狀態(tài)，將測量目的和決定準則應用于實時生產(chǎn)以評估過程穩(wěn)定性和測量體或評估自然過程變差的性質(zhì)。測量結(jié)果顯示過程或者是穩(wěn)定和”受控”，或者是”不受控”。 產(chǎn)品控制產(chǎn)品控制(

15、Product Control):一種運行狀態(tài)，將測量目的和決定準則應用于評價特性符合某規(guī)范。測量結(jié)果顯示過程或者是”在公差內(nèi)”或者是”在公差外”。STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 21測量基礎術語測量基礎術語 回歸分析回歸分析( (Regression Analysis):Regression Analysis):兩個或多個變量之間關系的統(tǒng)計研究。確定兩個或多個變量間數(shù)學關系的一種計算。 靈靈敏敏度度( (Sensitivity):Sensitivity):導致一個測量裝置產(chǎn)生可探測(可辨別)輸出信

16、號的最小輸入信號。一個儀器應至少和其分辨力單位同樣敏感。敏感性是通過固有量具的設計與質(zhì)量、服務期內(nèi)維護和操作條件確定的。(靈敏度應與最小分辨率一致.) 顯著水平顯著水平( (Significance Level):Significance Level):被選擇用來測試隨機輸出概率的一個統(tǒng)計水平，也同風險有關，表示為風險，代表一個決定出錯的概率。通常取值為0.05 (5%)的出錯概率. 把好的誤判為不好的風險為風險 把不好的誤判為好的風險為風險STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 22測量基礎術語測量基礎術

17、語溯源性溯源性(Traceability)n在商品和服務貿(mào)易中溯源性是一個重要概念，溯源到相同或相近的標準的測量比那些沒有溯源性的測量更容易被認同。這為減少重新試驗、拒收壞的產(chǎn)品、接收好的產(chǎn)品提供了幫助。n溯源性在ISO計量學基本和通用國際術語(VIM)中的定義是”測量的特性或標準值，此標準是規(guī)定的基準，通常是國家或國際標準，通過全部規(guī)定了不確度的不間斷的比較鏈相聯(lián)系。STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 23測量基礎術語測量基礎術語國家標準引用標準工作標準生產(chǎn)量具夾量具千分尺CMM量塊激光干涉儀引用量具

18、量塊比測波長標準干涉比測器STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 24測量基礎術語測量基礎術語 真值真值(True Value):測量過程的目標是零件的”真”值，希望任何單獨讀數(shù)都盡可能地接近這一讀值(經(jīng)濟地)。遺憾的是真值永遠也不可能知道是肯定的。然而，通過使用一個基于被很好地規(guī)定了特性操作定義的”基準”值，使用較高級別分辨率的測量系統(tǒng)的結(jié)果，且可溯源到NIST，可以使不確定度減小。因為使用基準作為真值的替代，這些術語通?；Q使用。 置信區(qū)間置信區(qū)間(Confidence Interval):期望包括一個

19、參數(shù)的真值的值的范圍(在希望的概率情況下叫置信水平)。STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 25測量基礎術語測量基礎術語一致性一致性(Consistency):一致性是隨時間得到測量變差的區(qū)別。它也可以看成重復性隨時間的變化。n影響一致性的因素是變差的特殊原因，如：n零件的溫度n電子設備的預熱要求n設備的磨損STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 26測量基礎術語測量基礎術語 均勻性均勻性 ( (Uniformity)

20、:Uniformity):n均勻性是量具在整個工作量程內(nèi)變差的區(qū)別。它也可被認為是重復性在量程上的均一性(同一性)。不同量程的重復性不同.n影響均勻性的因素包括：n夾緊裝置對不同定位只接受較小較大尺寸。n刻度的可讀性不好n讀數(shù)視差STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 27測量基礎術語測量基礎術語n測量不確定度測量不確定度 (Measurement Uncertainty):n不確定度是賦值給測量結(jié)果的范圍，在規(guī)定的置信水平內(nèi)描述為預期包含有真測量結(jié)果的范圍。測量不確定度通常被描述為一個雙向量。簡單的表達式

21、：n真測量值=觀測到的測量(結(jié)果) UnU=擴展不確定度。擴展不確定度是測量過程中合成標準誤差Uc，乘以一個代表所希望的置信范圍中的正態(tài)分布的分布系數(shù)(K)。ISO/IEC確定了足以代表正態(tài)分布的95%的不確定度的分布系數(shù)。通常認為K=2， U=KUc。STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 28測量基礎術語測量基礎術語n測量不確定度測量不確定度 (Measurement Uncertainty):n擴展不確定度 U=kuc公式nK覆蓋因子（2-3）nuc 標準合成不確定度測量值分布曲線均值95.45%99

22、.73%+3+3+2+2 真值1STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 29測量基礎術語測量基礎術語n測量不確定度測量不確定度 (Measurement Uncertainty):n合成標準誤差Uc包括了在測量過程中變差的所有重要組成部份。在大多數(shù)情況下，按著本課程完成的測量系統(tǒng)分析的方法可以用來定量確定測量不確定度的眾多來源。簡單的表達式被定量表示為：nUc2=2偏倚+ 2GRR+ 2穩(wěn)定性+ 2一致性+ 2其它n定期重復評價與測量過程有關的不確定度以確保持續(xù)保持所預計的準確度是適宜的。STATSChip

23、PAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 30測量基礎術語測量基礎術語n測量不確定度測量不確定度 (Measurement Uncertainty)和和 MSA (Measurement System Analysis)主要主要區(qū)別區(qū)別:nMSA的重點是了解測量過程，確定在測量過程中的誤差總量（），及評估用于生產(chǎn)和過程控制中的測量系統(tǒng)的充分性。MSA促進了解和改進(減少變差)。n不確定度是測量值的一個范圍，由置信區(qū)間來定義，與測量結(jié)果有關并希望包括測量真值。STATSChipPAC TrainingRev.: APrepare

24、d by: XW Hu ConfidentialPage 31測量基礎術語測量基礎術語不確定度不確定度(范圍范圍)和測量和測量(值值)誤差區(qū)別誤差區(qū)別:測量值概率分布曲線均值+3+3真值測量誤差測量誤差不確定度范圍不確定度范圍*2STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 32測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性 Bias偏差偏差(Accuracy準確性準確性) Repeatability重復性重復性(precision) Reproducibility再現(xiàn)性再現(xiàn)性 Linearity線性線性 Stability穩(wěn)

25、定性穩(wěn)定性STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 33測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性偏倚偏倚( (Bias)Bias)：是測量結(jié)果的觀測平均值與基準值的差值。真值的取得可以通過采用更高等級的測量設備進行多次測量，取其平均值?；鶞手涤^測平均值偏倚偏倚STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 34測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性造成過份偏倚的可能原因造成過份偏倚的可能原因 儀器需要校準 儀器、設備或夾緊裝置的磨損 磨損或損壞

26、的基準，基準出現(xiàn)誤差 校準不當或調(diào)整基準的使用不當 儀器質(zhì)量差設計或一致性不好 線性誤差 應用錯誤的量具 不同的測量方法設置、安裝、夾緊、技術 測量錯誤的特性 量具或零件的變形 環(huán)境溫度、濕度、振動、清潔的影響 違背假定、在應用常量上出錯 應用零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯誤STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 35測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性重復性重復性( (Repeatability):Repeatability):指由同一個操作人員用同一種量具經(jīng)多次測量同一個零件的同一特性時獲得的測量

27、值變差（四同）重復性STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 36重復重復性性不好的可能原因不好的可能原因測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性 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、設備或夾緊裝置故障，質(zhì)量差或維護不當。 基準內(nèi)部：質(zhì)量、級別、磨損 方法內(nèi)部：在設置、技術、零位調(diào)整、夾持、夾緊、點密度的變差 評價人內(nèi)部：技術、職位、缺乏經(jīng)驗、操作技能或培訓、感覺、疲勞。 環(huán)境內(nèi)部：溫度、濕度、振動、亮度、清潔度的短期起伏變化。 違背假定：穩(wěn)定、正確操作 儀器設計或方法缺

28、乏穩(wěn)健性，一致性不好 應用錯誤的量具 量具或零件變形，硬度不足 應用：零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察誤差(易讀性、視差)STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 37測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性再現(xiàn)性再現(xiàn)性再現(xiàn)性( (Reproducibility):Reproducibility):由不同操作人員，采用相同的測量儀器，測量同一零件的同一特性時測量平均值的變差（三同一異）STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage

29、38測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性再現(xiàn)性不好的可能潛在原因再現(xiàn)性不好的可能潛在原因 零件(樣品)之間：使用同樣的儀器、同樣的操作者和方法時，當測量零件的類型為A,B,C時的均值差。 儀器之間：同樣的零件、操作者、和環(huán)境，使用儀器A,B,C等的均值差 標準之間：測量過程中不同的設定標準的平均影響 方法之間：改變點密度，手動與自動系統(tǒng)相比，零點調(diào)整、夾持或夾緊方法等導致的均值差 違背研究中的假定 評價人(操作者)之間：評價人A,B,C等的訓練、技術、技能和經(jīng)驗不同導致的均值差。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)引起的均值差

30、。這是對較高自動化系統(tǒng)在產(chǎn)品和過程資格中最常見的研究。 儀器設計或方法缺乏穩(wěn)健性 操作者訓練效果 應用零件尺寸、位置、觀察誤差(易讀性、視差)STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 39測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性穩(wěn)定性時間1時間2穩(wěn)定性穩(wěn)定性( (Stability):Stability):是測量系統(tǒng)在某持續(xù)時間內(nèi)測量同一基準或零件的單一特性時獲得的測量值總變差。不同時間內(nèi)偏倚值的變化.STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu Confidentia

31、lPage 40測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性不穩(wěn)定的可能原因不穩(wěn)定的可能原因 儀器需要校準，需要減少校準時間間隔 儀器、設備或夾緊裝置的磨損 正常老化或退化 缺乏維護通風、動力、液壓、過濾器、腐蝕、銹蝕、清潔 磨損或損壞的基準，基準出現(xiàn)誤差 校準不當或調(diào)整基準的使用不當 儀器質(zhì)量差設計或一致性不好 儀器設計或方法缺乏穩(wěn)健性 不同的測量方法裝置、安裝、夾緊、技術 量具或零件變形 環(huán)境變化溫度、濕度、振動、清潔度 違背假定、在應用常量上出錯 應用零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯誤STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu Confide

32、ntialPage 41測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性線性線性( (Linearity):Linearity):是在量具預期的工作范圍內(nèi)，偏倚值的差值。量程觀測平均值基準值觀測平均值基準值STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 42觀測平均值基準值無偏倚、無線性有偏倚、有線性測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性基準值=X均值STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 43測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性線性誤差的可能原因線性誤

33、差的可能原因 儀器需要校準，需減少校準時間間隔； 儀器、設備或夾緊裝置磨損； 缺乏維護通風、動力、液壓、腐蝕、清潔； 基準磨損或已損壞； 校準不當或調(diào)整基準使用不當； 儀器質(zhì)量差；設計或一致性不好； 儀器設計或方法缺乏穩(wěn)定性； 應用了錯誤的量具； 不同的測量方法設置、安裝、夾緊、技術； 量具或零件隨零件尺寸變化、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。STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 44測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性Case study(Case s

34、tudy(應選用應選用什么類型儀器什么類型儀器) )基準值觀測平均值基準值觀測平均值基準值觀測平均值偏倚小,重復性小STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 45 理想的測量系統(tǒng)理想的測量系統(tǒng)(Ideal Measurement System): 每次使用時，應只產(chǎn)生“正確”的測量結(jié)果。每次測量結(jié)果總應該與一個標準值相符。一個能產(chǎn)生理想測量結(jié)果的測量系統(tǒng)，應具有零方差、零偏倚零方差、零偏倚和所測的任何產(chǎn)產(chǎn)品錯誤分類為零品錯誤分類為零概率的統(tǒng)計特性。理想的測量系統(tǒng)理想的測量系統(tǒng)STATSChipPAC Trai

35、ningRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 46測量系統(tǒng)測量系統(tǒng)應有的特性應有的特性 足夠的分辨率和靈敏度足夠的分辨率和靈敏度。為了測量的目的，相對于過程變差或規(guī)范控制限，測量的增量應該很小。通常所有的十進制或10/1法則，表明儀器的分辨率應把公差(過程變差)分為十份或更多。這個規(guī)則是選擇量具期望的實際最低起點。 測量系統(tǒng)應該是統(tǒng)計受控制的測量系統(tǒng)應該是統(tǒng)計受控制的。這意味著在可重復條件下，測量系統(tǒng)的變差只能是由于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。即穩(wěn)定性受控.STATSChipPAC TrainingRev.:

36、 APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 47測量系統(tǒng)測量系統(tǒng)應有的特性應有的特性 對產(chǎn)品控制，測量系統(tǒng)的變異性與公差相比必須小于依據(jù)特性的公差評價測量系統(tǒng)。 對于過程控制，測量系統(tǒng)的變異性應該顯示有效的分辨率并與過程變差相比要小。根據(jù)6變差和或來自MSA研究的總變差評價測量系統(tǒng)。偏倚、重復性、再現(xiàn)性、線性可接受偏倚、重復性、再現(xiàn)性、線性可接受只有一人操作可不考慮測量范圍小可不考慮STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 48測量系統(tǒng)策劃測量系統(tǒng)策劃典型的進展典型的進展測量系

37、統(tǒng)的設計開發(fā)測量系統(tǒng)的設計開發(fā)測量系統(tǒng)的制造測量系統(tǒng)的制造測量系統(tǒng)實施（定期校準、統(tǒng)計分析）STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 49測量系統(tǒng)研究準備測量系統(tǒng)研究準備測量系統(tǒng)的評定測量系統(tǒng)的評定 - 第一階段：了解該測量過程并確定該測量系統(tǒng)是否滿足我們的需要。主要有二個目的* 確定該測量系統(tǒng)是否具有所需要的統(tǒng)計特性，此項必須在使用前進行。* 發(fā)現(xiàn)哪種環(huán)境因素對測量系統(tǒng)有顯著的影響，例如溫度、濕度等，以決定其使用之空間及環(huán)境。 - 第二階段: * 目的是在驗證一個測量系統(tǒng)一旦被認為是可行時，應持續(xù)具有恰當?shù)?/p>

38、統(tǒng)計特性。 * 通常用穩(wěn)定性分析、偏倚分析、R&R分析等方法。STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 50測量系統(tǒng)研究準備測量系統(tǒng)研究準備先計劃將要使用的方法。例如，通過利用工程決策，直觀觀察或量具研究決定，是否評價人在校準或使用儀器中產(chǎn)生影響。有些測量系統(tǒng)的再現(xiàn)性(不同人之間)影響可以忽略，例如按按鈕，打印出一個數(shù)字。STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 51測量系統(tǒng)研究準備測量系統(tǒng)研究準備 評價人的數(shù)量，樣

39、品數(shù)量及重復讀數(shù)次數(shù)應預先確定評價人的數(shù)量，樣品數(shù)量及重復讀數(shù)次數(shù)應預先確定。 在此選擇中應考慮的因素如下： 尺寸的關鍵性：關鍵尺寸需要更多的零件和或試驗，原因是量具研究評價所需的置信度。 零件結(jié)構(gòu)：大或重的零件可規(guī)定較少樣品和較多試驗。 由于其目的是評價整個測量系統(tǒng)，評價人的選擇應從日常操作該儀器的人中挑選。 樣品必須從過程中選取并代表其整個工作范圍。有時每一天取一個樣本，持續(xù)若干天。這樣做是有必要的，因為分析中這些零件被認為生產(chǎn)過程中產(chǎn)品變差的全部范圍。由于每一零件將被測量若干次，必須對每一零件編號以便識別。STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by:

40、XW Hu ConfidentialPage 52測量系統(tǒng)研究準備測量系統(tǒng)研究準備取樣的代表性取樣的代表性不具代表性的取法具代表性的取法STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 53測量系統(tǒng)研究準備測量系統(tǒng)研究準備 儀器的測量范圍,分辨率,靈敏度,校準方面的可執(zhí)行性,價格等因素應在購買時予以考慮.(SAP)儀器的分辨力應允許至少直接讀取特性的預期過程變差的十分之一，例如特性的變差為0.001，儀器應能讀取0.0001的變化。.確保測量方法(即評價人和儀器)在按照規(guī)定的測量步驟測量特征尺寸。STATSChipP

41、AC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 54測量系統(tǒng)研究準備測量系統(tǒng)研究準備測量系統(tǒng)分析執(zhí)行注意點測量系統(tǒng)分析執(zhí)行注意點測量應按照隨機順序，以確保整個研究過程中產(chǎn)生的任何漂移或變化將隨機分布。評價人不應知道正在檢查零件的編號，以避免可能的偏倚。但是進行研究的人應知道正在檢查那一零件，并記下數(shù)據(jù)。在設備讀數(shù)中，讀數(shù)應估計到可得到的最接近的數(shù)字。如果可能，讀數(shù)應取至最小刻度的一半。例如，如果最小刻度為0.0001，則每個讀數(shù)的估計應圓整為0.00005。研究工作應由知其重要性且仔細認真的人員進行。每一位評價人應采用相同方法，包括所

42、有步驟來獲得讀數(shù)。(作業(yè)指導書Work Instruction)STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 55測量系統(tǒng)研究準備測量系統(tǒng)研究準備結(jié)果分析結(jié)果分析 位置誤差位置誤差(Location Error ): 位置誤差通常是通過分析偏倚和線性來確定。 一般地，一個測量系統(tǒng)的偏倚或線性的誤差若是與零誤差差別較明顯或是超出量具校準程序確立的最大允許誤差，那么它是不可接受的。在這種情況下，應對測量系統(tǒng)重新進行校準或偏差校正以盡可能地減少該誤差。 寬度誤差寬度誤差(Width Error ): 測量系統(tǒng)變異性是否

43、令人滿意的準則取決于被測量系統(tǒng)變差所掩蓋掉的生產(chǎn)制造過程變異性的百分比或零件公差的百分比。對特定的測量系統(tǒng)最終的接受準則取決于測量系統(tǒng)的環(huán)境和目的，而且應該取得顧客的同意。STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 56測量系統(tǒng)研究準備測量系統(tǒng)研究準備 對于以分析過程為目的的測量系統(tǒng)，通常單憑經(jīng)驗來確定測量系統(tǒng)的可接受性的規(guī)則如下 誤差誤差 t就代表有明顯的偏移。n如果t t就代表沒有明顯的偏移。STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu Confidentia

44、lPage 78測量系統(tǒng)分析方法測量系統(tǒng)分析方法決定要分析的測量系統(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，是否是否合格，是否要加補正值要加補正值保留記錄偏倚分析的做法偏倚分析的做法n結(jié)果判定n如果t t就代表有明顯的偏移。n此時就要再看其所受的影響。n我們利用偏差公差，或偏差過程變化范圍來了解其受影響的比例，如果比例比較高時,那么就可能儀器要停用或者修理。STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 79測量系統(tǒng)分析方法測量系統(tǒng)分析方法決定要分析的測量系統(tǒng)

45、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，是否要加補正值保留記錄保留記錄偏倚分析的做法偏倚分析的做法n保留記錄n各項的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。STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 80測量系統(tǒng)分析方法測量系統(tǒng)分析方法例例:STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 81測量系統(tǒng)分析方法測量系統(tǒng)分

46、析方法偏倚研究分析偏倚研究分析 如果偏倚從統(tǒng)計上非0，尋找以下可能的原因 標準或基準值誤差，檢查標準程序 儀器磨損。這在穩(wěn)定性分析(xbar-chart失控)可以表現(xiàn)出，建議按計劃維護或修整。 儀器制造尺寸有誤差 儀器測量了錯誤的特性（零件變差過大） 儀器未得到完善的校準，評審校準程序 評價人設備操作不當，評審測量說明書 儀器修正運算不正確。n如果測量系統(tǒng)偏倚非 0，應該可以通過硬件、軟件或兩項同時調(diào)整再校準達到0，如果偏倚不能調(diào)整到0，也仍然可以通過改變程序(如用偏倚調(diào)整每個讀數(shù))使用。STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu Confid

47、entialPage 82測量系統(tǒng)分析方法測量系統(tǒng)分析方法決定要分析的測量系統(tǒng)抽取代表制程的45樣本每個樣品精測，取值參考值請現(xiàn)場測量人員測量12次輸入數(shù)據(jù)到EXCEL表格中計算截距t值，斜率t值是否合格，是否要加補正值或調(diào)整保留記錄線線性性分分析析的的做做法法STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 83測量系統(tǒng)分析方法測量系統(tǒng)分析方法決決定要分析定要分析的的測測量系量系統(tǒng)統(tǒng)抽取代表制程的45樣本每個樣品精測，取值參考值請現(xiàn)場測量人員測量每一樣本12次輸入數(shù)據(jù)到EXCEL表格中計算截距t值，斜率t值是否合格

48、，是否要加補正值或調(diào)整保留記錄線性線性分析的做法分析的做法n決定要分析的測量系統(tǒng)n由控制計劃當中挑選，需要進行分析的儀器。n一般典型包含了產(chǎn)品特性測量儀器以及過程特性測量儀器。n測量風險愈高的儀器要愈優(yōu)先分析。n線性一般是在制程變異范圍比較寬，只做單點的偏差分析，可能擔心不足時使用。STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 84測量系統(tǒng)分析方法測量系統(tǒng)分析方法線性線性分析的做法分析的做法決定要分析的測量系統(tǒng)抽取代表制程的抽取代表制程的4545樣樣本本每每個樣個樣品精品精測測，取值，取值參參考值考值請現(xiàn)場測量人

49、員測量每一樣本12次輸入數(shù)據(jù)到EXCEL表格中計算截距t值，斜率t值是否合格，是否要加補正值或調(diào)整保留記錄n抽取代表制程變異范圍的樣品，45個n此時一般由現(xiàn)場當中取出。n最好能覆蓋最大值和最小值。n針對取出的樣品進行精測n利用更高等級的測量設備進行測量十次，將十次的值進行平均，將此平均值做為參考值。STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 85測量系統(tǒng)分析方法測量系統(tǒng)分析方法線性線性分析的做法分析的做法決定要分析的測量系統(tǒng)抽取代表制程的45樣本每個樣品精測，取值參考值請現(xiàn)場測請現(xiàn)場測量人量人員員測測量每一量每

50、一樣樣本本1212次次輸入數(shù)據(jù)到EXCEL表格中計算截距t值，斜率t值是否合格，是否要加補正值或調(diào)整保留記錄n請現(xiàn)場測量人員測量每一樣本12次n測量人員應當是能夠代表實際測量的人員。n同一樣品請測量人員重復測量12次。n記錄下測量數(shù)據(jù)。STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 86測量系統(tǒng)分析方法測量系統(tǒng)分析方法線性線性分析的做法分析的做法決定要分析的測量系統(tǒng)抽取代表制程的45樣本每個樣品精測，取值參考值請現(xiàn)場測量人員測量每一樣本12次輸輸入入數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)到到EXCELEXCEL表格中表格中計算截距t值，斜率t值

51、是否合格，是否要加補正值或調(diào)整保留記錄n輸入數(shù)據(jù)到EXCEL表格中n輸入已經(jīng)得到的測量數(shù)據(jù)。n利用EXCEL的資料分析工具中的回歸工具進行相應的計算。STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 87測量系統(tǒng)分析方法測量系統(tǒng)分析方法線性線性分析的做法分析的做法決定要分析的測量系統(tǒng)抽取代表制程的45樣本每個樣品精測，取值參考值請現(xiàn)場測量人員測量每一樣本12次輸入數(shù)據(jù)到EXCEL表格中計計算截距算截距t t值，斜率值，斜率t t值值是否合格，是否要加補正值或調(diào)整保留記錄n計算截距t值，斜率t值n利用EXCEL的資料分

52、析工具中的回歸工具進行相應的計算。STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 88測量系統(tǒng)分析方法測量系統(tǒng)分析方法線性線性分析的做法分析的做法決定要分析的測量系統(tǒng)抽取代表制程的45樣本每個樣品精測，取值參考值請現(xiàn)場測量人員測量每一樣本12次輸入數(shù)據(jù)到EXCEL表格中計算截距t值，斜率t值是否合格，是否要是否合格，是否要加加補補正值或正值或調(diào)調(diào)整整保留記錄n是否合格，是否要加補正值或調(diào)整* R Square =0.8 * 截距 ： “上限95”和“下限95%”之間包括 0 , 該測量系統(tǒng)線性可被接受.* 斜率：

53、“上限95”和“下限95%”之間包括 1 , 該測量系統(tǒng)線性可被接受。STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 89測量系統(tǒng)分析方法測量系統(tǒng)分析方法決定要分析的測量系統(tǒng)抽取代表制程的45樣本每個樣品精測，取值參考值請現(xiàn)場測量人員測量每一樣本12次輸入數(shù)據(jù)到EXCEL表格中計算截距t值，斜率t值是否合格，是否要加補正值或調(diào)整保留保留記錄記錄線性線性分析的做法分析的做法n保留記錄n各項的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。STATSChipPAC T

54、rainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 90測量系統(tǒng)分析方法測量系統(tǒng)分析方法例例:STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 91測量系統(tǒng)分析方法測量系統(tǒng)分析方法GR&R的的做做法法 極差分析法 均值極差法 方差分析法 我們選用的是均值極差法(包括控制圖法) STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 92測量系統(tǒng)分析方法測量系統(tǒng)分析方法R&RR&

55、;R均值極差均值極差法法使用全距及平均數(shù)或方差分析方法對量具進行分析.取得包含10個零件的樣本，代表過程變差或預期范圍.并對10個零件進行編號。（不能給評價人看到）指定2-3位操作人員在不知情的狀況下使用校驗合格的量具，分別對10個零件進行測量, 研究人員將操作員所讀數(shù)據(jù)進行記錄, 研究其重復性和再現(xiàn)性(作業(yè)員應熟悉并了解一般操作程序, 避免因操作不一致而影響系統(tǒng)的可靠度)同時評估量具對不同操作員熟練度.n試驗完后, 測試人員將量具的重復性及再現(xiàn)性數(shù)據(jù) 依公式計算，并作成X-R管制圖或直接用表計算即可。n使用EXCEL軟件STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared

56、 by: XW Hu ConfidentialPage 93測量系統(tǒng)分析方法測量系統(tǒng)分析方法例例:STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 94測量系統(tǒng)分析方法測量系統(tǒng)分析方法GRR研究分析研究分析當重復性(EV)變異值大于再現(xiàn)性(AV)時.量具的結(jié)構(gòu)需再設計增強.量具的夾緊或零件定位的方式需加以改善.量具應加以保養(yǎng).當再現(xiàn)性(AV)變異值大于重復性(EV)時.作業(yè)員對量具的操作方法及數(shù)據(jù)讀取方式應加強教育, 作業(yè)標準應再明確訂定或修訂.可能需要某些夾具協(xié)助操作員, 使其更具一致性的使用量具.量具與夾治具校驗頻率于入廠及送修矯正后須再做測量系統(tǒng)分析, 并作記錄.STATSChipPAC TrainingRev.: APrepared by: XW Hu ConfidentialPage 95測量系統(tǒng)分析方法測量系統(tǒng)分析方法GR