五大工具之——MSA培訓(xùn)教材ppt課件

1、丈量系統(tǒng)分析 Measurement System Analysis 第四版 2021年6月發(fā)布1品保部:JesenQin2021年3月2022/7/15.丈量系統(tǒng)分析 Measurement System Analysis 第四版 2021年6月發(fā)布22022/7/15.MSA第四版發(fā)生了那些變化？ 與MSA第三版相比，手冊(cè)的第四版沒有發(fā)生顯著的變化，只是補(bǔ)充提示了某些分析方法，使讀者更容易了解，同時(shí)也對(duì)一些運(yùn)用者的常犯錯(cuò)誤做了重要的觀念廓清。 譬如：廓清MSA與校準(zhǔn)的關(guān)系、更明晰地定義丈量決策、改良了偏倚和線性內(nèi)容、重寫了高級(jí)的MSA技術(shù)包括破壞性實(shí)驗(yàn)、計(jì)數(shù)型分析的更新、丈量的不確定度和M

2、SA、 APQP和MSA的關(guān)系等等。32022/7/15.4 本手冊(cè)中運(yùn)用了以下術(shù)語 丈量Measurement)被定義為“對(duì)某詳細(xì)事物賦予數(shù)字或數(shù)值，以表示它們對(duì)于特定特性之間的關(guān)系。這定義由C.Eisenhart(1963)初次提出。賦予數(shù)字的過程被定義為丈量過程，而指定的數(shù)值被定義為丈量值。 量具Gage)是指任何用來獲得丈量結(jié)果的安裝。經(jīng)常是用在工廠現(xiàn)場(chǎng)的安裝，包括通/止規(guī)go/no go device)。 2022/7/15.本手冊(cè)中運(yùn)用了以下術(shù)語 丈量系統(tǒng)Measurement System) 是對(duì)丈量單元進(jìn)展量化或?qū)Ρ粶y(cè)的特性進(jìn)展評(píng)價(jià)，其所運(yùn)用的儀器或量具、規(guī)范、操作、方法、夾具

3、、軟件、人員、環(huán)境和假設(shè)的集合；也就是說，用來獲得丈量結(jié)果的整個(gè)過程。 我們可以將丈量過程看成一個(gè)制造過程，其產(chǎn)生的輸出就是數(shù)值數(shù)據(jù)。這樣對(duì)待一個(gè)丈量系統(tǒng)是很有用的，會(huì)使我們明白曾經(jīng)闡明的一切的概念、原理和工具。52022/7/15.本手冊(cè)中運(yùn)用了以下術(shù)語分辨力Discrimination、可讀性Readability、分辨率Resolution 別名：最小可讀單位、丈量解析度、最小刻度極限或探測(cè)的最小極限。 由設(shè)計(jì)所確定的固有特征。 一個(gè)儀器丈量或輸出的最小刻度單位。 通常被顯示為丈量單位。 10比1的比例法那么。62022/7/15.本手冊(cè)中運(yùn)用了以下術(shù)語有效解析度Effective re

4、solution特定運(yùn)用條件下，一個(gè)丈量系統(tǒng)對(duì)過程變差的敏感度?？梢詫?dǎo)致丈量有用的輸出信號(hào)的最小輸入。通常被描畫為一種丈量單元。基準(zhǔn)值Reference value)某一物品的可接受數(shù)值。需求一個(gè)可操作的定義。常被用來替代真值運(yùn)用。真值(True value)某一物品的真實(shí)數(shù)值。不可知且無法知道的。72022/7/15.8本手冊(cè)中運(yùn)用了以下術(shù)語位置變差Location variation)準(zhǔn)確度Accuracy) 與真值或可接受的基準(zhǔn)值“接近“的程度。 在ASTM包括了位置及寬度誤差的影響。偏倚Bias) 觀測(cè)到的丈量值的平均值與基準(zhǔn)值之間的差值。2022/7/15.9 準(zhǔn)確度和準(zhǔn)確度量具 A

5、量具 B量具 CA 具有最正確準(zhǔn)確度B 具有最正確準(zhǔn)確度C 的準(zhǔn)確度好于B比較A和C的表現(xiàn)量具 A的均值量具 B的均值量具 C的均值2022/7/15.本手冊(cè)中運(yùn)用了以下術(shù)語穩(wěn)定性(Stability) 隨時(shí)間變化的偏倚值。 一個(gè)穩(wěn)定的丈量過程在位置方面是處于統(tǒng)計(jì)上受控形狀。 別名：漂移drift)線性(linearity) 在量具正常任務(wù)量程內(nèi)的偏倚變化量。 多個(gè)獨(dú)立的偏倚誤差在量具任務(wù)量程內(nèi)的關(guān)系。 是丈量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差所構(gòu)成。102022/7/15.11本手冊(cè)中運(yùn)用了以下術(shù)語寬度變差Width variation)準(zhǔn)確度Precision) 每個(gè)反復(fù)讀數(shù)之間的“接近程度。 是丈量系統(tǒng)的隨

6、機(jī)誤差所構(gòu)成。 2022/7/15.本手冊(cè)中運(yùn)用了以下術(shù)語反復(fù)性(Repeatability) 一個(gè)評(píng)價(jià)者運(yùn)用一種丈量?jī)x器，對(duì)同一零件的某一特性進(jìn)行多次丈量下的變差。 是在固定的和已定義的丈量條件下，延續(xù)短期內(nèi)多次測(cè)量中的變差。 通常被稱為E.V設(shè)備變差 。 (Eguipment Variation) 設(shè)備量具才干或潛能。 系統(tǒng)內(nèi)部變差。122022/7/15.本手冊(cè)中運(yùn)用了以下術(shù)語再現(xiàn)性(Reproducibility) 不同評(píng)價(jià)者運(yùn)用一樣的量具，丈量同一個(gè)零件的同一個(gè)特性的測(cè)量平均值的變差。 通常被稱為A.V.評(píng)價(jià)者變差(Appraiser Variation)。 系統(tǒng)之間條件的 誤差。

7、在ASTM E456-96包括：重復(fù)性、實(shí)驗(yàn)室、環(huán)境及評(píng)價(jià)者影響。132022/7/15.本手冊(cè)中運(yùn)用了以下術(shù)語GRR或量具的反復(fù)性和再現(xiàn)性(Gage &R) 量具的反復(fù)性和再現(xiàn)性：丈量系統(tǒng)反復(fù)性和再現(xiàn)性的結(jié)合估計(jì)值。 丈量系統(tǒng)才干：取決于所用的方法，能夠包括或不包括時(shí)間的影響。丈量系統(tǒng)才干(Measurement System Capability) 丈量系統(tǒng)變差的短期估計(jì)值。例：“GRR包括圖表法142022/7/15.本手冊(cè)中運(yùn)用了以下術(shù)語15丈量系統(tǒng)性能(Measurement System Performance) 丈量系統(tǒng)變差的長(zhǎng)期估計(jì)值例：長(zhǎng)期控制圖法敏感度(Sensitivit

8、y) 能導(dǎo)致可探測(cè)到的輸出信號(hào)的最小輸入。 丈量系統(tǒng)對(duì)被測(cè)特性變化的感應(yīng)度。 取決于量具設(shè)計(jì)分辨力、固有質(zhì)量OEM、運(yùn)用期間的維修，以及丈量?jī)x器與規(guī)范的操作情況。 通常被描畫為一種丈量單元。2022/7/15.本手冊(cè)中運(yùn)用了以下術(shù)語一致性(Consistency) 隨時(shí)間反復(fù)性變化的程度。 一致的丈量過程是在寬度變差方面處于統(tǒng)計(jì)上受控狀態(tài)。均一性(Uniformity) 在正常任務(wù)范圍內(nèi)反復(fù)性的變化。 反復(fù)性的同義詞。162022/7/15.本手冊(cè)中運(yùn)用了以下術(shù)語系統(tǒng)變差 System Variation) 丈量系統(tǒng)的變差可分類為：才干(Capability) 短期內(nèi)讀數(shù)的變化量 。性能(pe

9、rformance) 長(zhǎng)期讀數(shù)的變化量。以總變差(total variation)為根底。不確定度(Uncertainty) 有關(guān)被測(cè)值的數(shù)值估計(jì)范圍，置信真值都被包括在該范圍內(nèi)。 丈量系統(tǒng)必需穩(wěn)定并且一致,丈量系統(tǒng)的總變差的所有特征是假設(shè)該系統(tǒng)穩(wěn)定并且一致。172022/7/15.18 丈量系統(tǒng)的誤差 丈量系統(tǒng)誤差可以分成五種類型： 偏倚、線性、穩(wěn)定性、反復(fù)性、再現(xiàn)性 丈量過程變差: 對(duì)大多數(shù)丈量過程而言，總丈量變差通常被描畫為正態(tài)分布。正態(tài)概率被想象成丈量系統(tǒng)分析的規(guī)范方法。 現(xiàn)實(shí)上，有一些丈量系統(tǒng)并不是正態(tài)分布，假設(shè)仍假設(shè)該丈量系統(tǒng)為正態(tài)分布，MSA的分析方法能夠會(huì)過高評(píng)價(jià)丈量系統(tǒng)誤差;

10、因此應(yīng)充分識(shí)別和評(píng)價(jià)。2022/7/15.19不好的零件永遠(yuǎn)視為不好的零件能夠做出潛在的錯(cuò)誤決議好零件永遠(yuǎn)被視為好零件“取偽、“棄真的過程發(fā)生在區(qū)域。丈量系統(tǒng)誤差的影響2022/7/15.20丈量系統(tǒng)誤差的影響 從位置的角度去思索，偏倚、線性、穩(wěn)定性為位置的誤差，如圖： 針對(duì)基準(zhǔn)值的位移。 從寬度的角度去思索，反復(fù)性、再現(xiàn)性為寬度的誤差。隨著 寬度加寬，區(qū)域增 大。2022/7/15.21丈量系統(tǒng)共有的統(tǒng)計(jì)特性 根據(jù)用途，每個(gè)丈量系統(tǒng)能夠要求具備不同的統(tǒng)計(jì)特性，但以下幾個(gè)特性應(yīng)是一切的丈量系統(tǒng)共有的： 1.丈量系統(tǒng)必需處于統(tǒng)計(jì)控制中，這意味著丈量系統(tǒng)中的變差只能由普通緣由而不是由特殊緣由呵斥；

11、 2.丈量系統(tǒng)的變差必需小于制造過程的變差； 3.丈量系統(tǒng)的隨機(jī)變差必需小于過程變差和公差帶兩者中最小者，普通為其1/10。 2022/7/15.22 丈量系統(tǒng)的接受準(zhǔn)那么 對(duì)丈量系統(tǒng)予以接受的通用準(zhǔn)那么是：低于10%的誤差 通常被以為是一個(gè)可接受的丈量系統(tǒng)。10%到30%的誤差根據(jù)運(yùn)用的重要性、丈量安裝的本錢、維修費(fèi)用等，能夠是可接受的。大于30%誤差思索為不可接受，應(yīng)盡各種力量以改良該丈量系統(tǒng)。另外，由丈量系統(tǒng)對(duì)過程進(jìn)展劃分的區(qū)別分類數(shù)ndc應(yīng)能大于或等于5。2022/7/15.23丈量系統(tǒng)分析方案過程名稱 分析項(xiàng)目測(cè)量系統(tǒng)偏倚線性穩(wěn)定性重復(fù)性再現(xiàn)性負(fù)責(zé)人/日期卡尺硬度儀金相顯微鏡萬能材料

12、試驗(yàn)機(jī)2022/7/15.24丈量系統(tǒng)研討偏倚2022/7/15.25什么是偏倚 偏倚是指對(duì)一樣零件上同一特性的觀測(cè)的平均值與基準(zhǔn)值的差別。 它是由一切知或未知的變差來源共同影響的總偏向所呵斥。2022/7/15.26偏倚產(chǎn)生的緣由呵斥過份偏倚的能夠緣由有：計(jì)量器具需求校準(zhǔn) 計(jì)量器具或相關(guān)夾具磨損磨損或損壞的基準(zhǔn)，基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差不適當(dāng)?shù)男?zhǔn)或運(yùn)用基準(zhǔn)設(shè)定線性誤差譬如丈量?jī)蓚€(gè)不同的點(diǎn)，零件的內(nèi)在變差所 呵斥的線性誤差。運(yùn)用了錯(cuò)誤的量具不同的丈量方法 設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù) 2022/7/15.27丈量錯(cuò)誤的特性量具或零件變形環(huán)境變化溫度、濕度、振動(dòng)、清潔的影響錯(cuò)誤的假設(shè)，在運(yùn)用常量上出錯(cuò)運(yùn)用零件數(shù)

13、量、位置、操作者技藝、疲勞、察看錯(cuò)誤易讀性、視差偏倚產(chǎn)生的緣由2022/7/15.28偏倚的分析程序偏倚的分析程序1.1按消費(fèi)過程所要求的檢驗(yàn)工程、內(nèi)容和檢驗(yàn)規(guī)定，從消費(fèi)過程中選取一個(gè)零件作為樣品。1.2 首先確定所檢查零件特性的基準(zhǔn)值?；鶞?zhǔn)值應(yīng)盡能夠經(jīng)過更高一級(jí)的計(jì)量安裝或在工具室、全尺寸檢驗(yàn)設(shè)備上確定。確定的讀數(shù)應(yīng)與量具RR研討中的評(píng)價(jià)人的察看平均值Xa 、Xb、 Xc進(jìn)展比較。2022/7/15.29偏倚的分析程序1.3假設(shè)不能夠按上述方法對(duì)樣件進(jìn)展丈量，可采用下面的替代方法。 在工具室或全尺寸檢驗(yàn)設(shè)備上對(duì)零件進(jìn)展精細(xì)丈量，確定基準(zhǔn)值。1.4讓一位評(píng)價(jià)人用正被評(píng)價(jià)的量具丈量同一零件至少十

14、次，并記錄結(jié)果。1.5計(jì)算讀數(shù)的平均值。平均值與基準(zhǔn)值之間的差值為該丈量系統(tǒng)的偏倚。2022/7/15.30偏倚的分析程序1.6 計(jì)算出偏倚占過程變差的百分率：偏倚%=100|偏倚|/過程變差1.7 對(duì)偏倚的分析結(jié)果應(yīng)寫出書面報(bào)告。1.8 假設(shè)偏倚大于10%，應(yīng)進(jìn)展緣由分析。2022/7/15.31偏倚的分析程序1.9 偏倚過大的緣由能夠是： 基準(zhǔn)的誤差， 零件的磨損； 量具尺寸不對(duì)； 丈量了錯(cuò)誤的特性； 量具沒有正確校準(zhǔn)； 評(píng)價(jià)人量具運(yùn)用不當(dāng)?shù)取?.10 針對(duì)詳細(xì)的緣由，采取相應(yīng)的措施，對(duì)丈量系統(tǒng)進(jìn)展改良。2022/7/15.32 確定偏倚的指南 - 獨(dú)立樣件法研討程序 1.選取一個(gè)樣件，得

15、出一個(gè)可追溯到相關(guān)規(guī)范的基準(zhǔn)值。假設(shè)不能夠，選擇一件落在消費(fèi)丈量范圍中間的生產(chǎn)件 ，指定其為偏倚分析的規(guī)范樣本。在工具室丈量這個(gè)零件 n10次，并計(jì)算出n次讀數(shù)的平均值；把這個(gè)平均值作為基準(zhǔn)值。 2.讓一個(gè)評(píng)價(jià)人，以任務(wù)形狀通常的方法丈量這個(gè)樣件10次以上。 3.相對(duì)于基準(zhǔn)值，將數(shù)據(jù)畫出直方圖。評(píng)審直方圖，確定能否存在特殊緣由或出現(xiàn)異常；假設(shè)沒有，繼續(xù)分析。2022/7/15.33確定偏倚的指南 - 獨(dú)立樣件法4.計(jì)算該評(píng)價(jià)人n個(gè)讀數(shù)的均值。公式如右 ： 5.計(jì)算可反復(fù)性規(guī)范偏向。其中 d2* 可以從附錄c中查到，g1，m n2022/7/15.34確定偏倚的指南 - 獨(dú)立樣件法6.確定偏倚的

16、 t 統(tǒng)計(jì)量：偏倚觀測(cè)丈量平均值基準(zhǔn)值 其中r=反復(fù)性7.假設(shè) 0 落在圍繞偏倚值1- 置信區(qū)間以內(nèi)，偏倚在 程度是可接受的。 d2，d2*和v可以在附錄c 中查到， g =1，m=n偏 倚 bt = 2022/7/15.35獨(dú)立樣件法 范例 計(jì)算結(jié)果基準(zhǔn)值=6.00， =0.05 g=1 d2*=3.55 n（m）平均值 x 標(biāo)準(zhǔn)差r/重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)誤差的平均值b測(cè)量值 15 6.0067 0.225140.05813t 統(tǒng)計(jì)量 df自由度顯著t值（2尾）查t分布分位表偏倚95%偏倚置信區(qū)間低值高值測(cè)量值0.115310.82.2060.0067-0.121570.134972022/7/15.

17、36獨(dú)立樣件法 范例 一名制造工程師評(píng)價(jià)了一個(gè)用于過程監(jiān)控的新丈量系統(tǒng)。丈量設(shè)備的一項(xiàng)分析證明該丈量系統(tǒng)沒有線性誤差的問題，該工程師只需對(duì)丈量系統(tǒng)的偏倚進(jìn)展研討和評(píng)價(jià)。根據(jù)過程變差的實(shí)踐情況，他從丈量系統(tǒng)操作范圍內(nèi)選取了一個(gè)零件；經(jīng)過對(duì)該零件進(jìn)展了全尺寸丈量確定了它的參考值，然后由主要操作者丈量該零件15次。2022/7/15.37獨(dú)立樣件法 范例 請(qǐng)計(jì)算基準(zhǔn)值=6.00， =0.05 g=1 d2*=3.55 n (m）平均值 x 標(biāo)準(zhǔn)差r/重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)誤差的平均值b測(cè)量值 15 t 統(tǒng)計(jì)量df顯著t值（2尾）偏倚95%偏倚置信區(qū)間 低值 高值測(cè)量值2022/7/15.38獨(dú)立樣件法 范例20

18、22/7/15.39獨(dú)立樣件法 范例 由于 0 落在偏倚置信度區(qū)間內(nèi)- 0.12157， 0.13497，那么結(jié)論是：假設(shè)這丈量的偏倚是可接受的，即在實(shí)踐運(yùn)用時(shí)，也將不會(huì)帶來額外的變差來源。 附表： 與平均極差的分布有關(guān)的數(shù)值 t 分布分位數(shù)t 1- n表 自在度=df=v=n2022/7/15.40確定偏倚的指南 -控制圖法 假設(shè)用 X&R圖或用 X&s圖來衡量穩(wěn)定性，其數(shù)據(jù)也可以用來進(jìn)展偏倚的評(píng)價(jià)。在偏倚被評(píng)價(jià)之前，控制圖分析應(yīng)該闡明這丈量系統(tǒng)處于穩(wěn)定形狀。 詳細(xì)程序： 1.獲得一個(gè)樣本并建立相對(duì)于可溯源規(guī)范的基準(zhǔn)值。假設(shè)這個(gè)樣品不可獲得，選擇一個(gè)落在產(chǎn)品丈量中程數(shù)的消費(fèi)零件作為偏倚分析的

19、樣本。在工具間丈量這個(gè)零件n10次并計(jì)算這n個(gè)數(shù)據(jù)的均值。把這個(gè)均值作為“基準(zhǔn)值。2022/7/15.41確定偏倚的指南 -控制圖法 2.將丈量的數(shù)據(jù)相對(duì)于基準(zhǔn)值畫出直方圖。評(píng)審直方圖，以專業(yè)知識(shí)確定能否存在特殊緣由或出現(xiàn)異常。假設(shè)沒有，繼續(xù)進(jìn)展分析。 3.利用丈量穩(wěn)定性的那些數(shù)據(jù)進(jìn)展計(jì)算。從控制圖得到 x ， 4.從 x 減去基準(zhǔn)值計(jì)算出偏倚， 偏倚 = x 基準(zhǔn)值 5.用平均極差計(jì)算反復(fù)性規(guī)范偏向 反復(fù)性 = R/ d2* d2* 根據(jù)m和g ，見附錄c2022/7/15.42確定偏倚的指南 -控制圖法 6.確定偏倚的 t 統(tǒng)計(jì)量 偏倚的不確定度由b給出 其中 是 g 和 m的乘積， g代

20、表子組容量，m代表子組數(shù)量。 7.假設(shè) 0 落在圍繞偏倚值的 1- 置信區(qū)間內(nèi)，偏倚在 程度內(nèi)可被接受。 2022/7/15.43 確定偏倚的指南 -控制圖法 確定的 程度依賴于敏感度程度，而敏感度程度是用來評(píng)價(jià)/控制該消費(fèi)過程并且與產(chǎn)品/消費(fèi)過程的損失函數(shù)敏感度曲線相關(guān)聯(lián)。假設(shè) 程度不是用默許值0.0595%置信度那么必需得到顧客的贊同。2022/7/15.44控制圖法舉例 對(duì)一個(gè)基準(zhǔn)值 6.01的零件進(jìn)展穩(wěn)定性研討見MSA手冊(cè)p72頁(yè)圖 9，一切樣本20個(gè)子組的 總平均值是 6.021。因此計(jì)算偏倚值為 0.011。 運(yùn)用電子表格和統(tǒng)計(jì)軟件，研討者產(chǎn)生了數(shù)值分析結(jié)果。見表 4 由于 0 落

21、在偏倚置信區(qū)間- 0.0800 ，0.1020 內(nèi)，過程小組可以假設(shè)丈量偏倚是可以接受的，同時(shí)假定實(shí)踐運(yùn)用不會(huì)導(dǎo)致附加變差源。2022/7/15.45控制圖法舉例2022/7/15.46偏倚研討的分析假設(shè)偏倚在統(tǒng)計(jì)上非 0，尋覓以下能夠的緣由：規(guī)范或基準(zhǔn)值誤差，檢查規(guī)范程序儀器磨損。儀器制造尺寸有誤儀器丈量了錯(cuò)誤的特性儀器未得到完善的校準(zhǔn)，評(píng)審校準(zhǔn)程序評(píng)價(jià)人設(shè)備操作不當(dāng)儀器修正驗(yàn)算不正確 2022/7/15.47偏倚研討的分析 假設(shè)丈量系統(tǒng)偏倚非 0，應(yīng)該可以經(jīng)過硬件、軟件或兩項(xiàng)同時(shí)調(diào)整再校準(zhǔn)到達(dá)0，假設(shè)偏倚不能調(diào)整到0，也依然可以經(jīng)過改動(dòng)程序如用偏倚調(diào)整每個(gè)讀數(shù)運(yùn)用。由于存在評(píng)價(jià)人較高誤差的

22、風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)該在獲得顧客贊同后方可運(yùn)用這種方法。 2022/7/15.48 丈量系統(tǒng)研討線性2022/7/15.49什么是線性？ 線性在設(shè)備的預(yù)期操作丈量范圍內(nèi)偏倚的不同被稱為線性，線性被以為是關(guān)于偏倚大小的變化。 2022/7/15.50線性以各種方式出現(xiàn) 留意不可接受的線性能夠以各種方式出現(xiàn)。不要假定一個(gè)常量偏倚。 2022/7/15.51導(dǎo)致線性的緣由導(dǎo)致線性誤差的緣由能夠包括：儀器需求校準(zhǔn)，需求減少校準(zhǔn)時(shí)間間隔，儀器、設(shè)備或夾緊安裝的磨損；缺乏維護(hù)通風(fēng)、動(dòng)力、液壓、過濾器、銹蝕、清潔磨損或損壞的基準(zhǔn)，基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差；校準(zhǔn)不當(dāng)、儀器質(zhì)量差或運(yùn)用錯(cuò)誤的量具；不同的丈量方法設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù)；

23、量具或零件隨零件尺寸變化的變形；違背假定，在運(yùn)用常量上出錯(cuò)，零件尺寸、位置、操作者技藝、疲勞、察看錯(cuò)誤等。 2022/7/15.52線性研討實(shí)例研討實(shí)例 一名工程師希望對(duì)過程采用新丈量系統(tǒng)。作為PPAP的一部分，需求評(píng)價(jià)丈量系統(tǒng)的線性。 1.基于以證明的過程變差，在丈量系統(tǒng)的全部任務(wù)量程范圍內(nèi)選取了g5個(gè)零件。 2.經(jīng)過對(duì)每個(gè)零件進(jìn)展全尺寸檢驗(yàn)從而確定它們的參考值。 3.然后由主要操作者對(duì)每個(gè)零件丈量m 10次。在分析中，這些零件是隨機(jī)抽取的。2022/7/15.53線性研討實(shí)例線性研討數(shù)據(jù)零件基準(zhǔn)值123452.004.006.008.0010.00測(cè)量次數(shù)12.705.105.807.60

24、9.1022.503.905.707.709.3032.404.205.907.809.5042.505.005.907.709.3052.703.806.007.809.4062.303.906.107.809.5072.503.906.007.809.5082.503.906.107.709.5092.403.906.407.809.60102.404.006.307.509.20112.604.106.007.609.30122.403.806.107.709.402022/7/15.54線性研討實(shí)例 4.計(jì)算每次丈量的零件偏倚及零件偏倚均值。 5.在線性圖上畫出單值偏倚和相關(guān)基準(zhǔn)值的偏

25、倚均值見圖2022/7/15.55線性研討實(shí)例線性研討數(shù)據(jù)的分析零件基準(zhǔn)值123452.004.006.008.0010.00偏倚10.701.1-0.2-0.4-0.920.50-0.1-0.3-0.3-0.730.400.2-0.1-0.2-0.540.501-0.1-0.3-0.750.70-0.20.0-0.2-0.660.30-0.10.1-0.2-0.570.50-0.10.0-0.2-0.580.50-0.10.1-0.3-0.590.40-0.10.4-0.2-0.4100.400.00.3-0.5-0.8110.600.10.0-0.4-0.7120.40-0.20.1-0.

26、3-0.6偏倚平均值0.4916670.1250.025-0.29167-0.616672022/7/15.56線性研討數(shù)據(jù)線性研討作圖分析 2022/7/15.57線性計(jì)算 6.用下面等式計(jì)算和畫出最正確擬合線和置信帶： 2022/7/15.58線性計(jì)算 對(duì)于給定的Xo ， 程度置信帶是：2022/7/15.59線性計(jì)算 擬合優(yōu)度可用來推斷偏倚與基準(zhǔn)值之間的線性關(guān)系。我們可以從它得出它們之間能否有線性關(guān)系的結(jié)論，假設(shè)有，能否可接受。2022/7/15.60 線性計(jì)算 線性是由最正確擬合直線的斜率而不是擬合優(yōu)度R2的值確定的。普通地，斜率越低，量具線性越好；相反斜率越大，量具線性越差。2022

27、/7/15.61丈量系統(tǒng)研討穩(wěn)定性 2022/7/15.62丈量系統(tǒng)研討穩(wěn)定性 穩(wěn)定性或飄移是指在一段長(zhǎng)期時(shí)間下，用一樣的丈量系統(tǒng)對(duì)同一基準(zhǔn)或零件的同一特性進(jìn)展丈量所獲得的總變差。也就是說，穩(wěn)定性是這 整個(gè)時(shí)間的偏倚變化。2022/7/15.63呵斥不穩(wěn)定性的能夠要素儀器需求校準(zhǔn)，縮短校準(zhǔn)周期，儀器、設(shè)備或夾具的磨損；正常的老化或損壞；維護(hù)保養(yǎng)不好空氣、動(dòng)力、過濾器、塵土、清潔；基準(zhǔn)件的磨損或損壞，基準(zhǔn)件的誤差；不適當(dāng)?shù)男?zhǔn)或運(yùn)用基準(zhǔn)設(shè)定；儀器質(zhì)量不好- 設(shè)計(jì)或符合性；不同的丈量方法- 作業(yè)預(yù)備、加緊、加載、技巧；環(huán)境變化-溫度、濕度、振動(dòng)、清潔；運(yùn)用- 零件數(shù)量、操作者技藝、疲勞、觀測(cè)誤差等

28、。2022/7/15.64 進(jìn)展研討的方法 獲得一樣件并建立其可追溯到相關(guān)規(guī)范的參考值。假設(shè)無法獲得這樣的樣件，那么選擇一件落在消費(fèi)丈量范圍中間的消費(fèi)零件，指定它為基準(zhǔn)樣件以進(jìn)展穩(wěn)定性分析。跟蹤丈量系統(tǒng)穩(wěn)定性時(shí)，不要求該知的參考值。以一定的周期根底每天或每周丈量基準(zhǔn)件35次。抽樣的數(shù)量和頻率應(yīng)該取決于對(duì)丈量體系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)：包括要求重新校準(zhǔn)或維修的頻率如何、運(yùn)用丈量系統(tǒng)的頻率，以及操作條件的重要性等。應(yīng)該在不同條件下獲得多次讀值，以代表丈量系統(tǒng)的實(shí)踐運(yùn)用情況。將數(shù)據(jù)按時(shí)間順序畫在均值極差或均值規(guī)范差圖上。2022/7/15.65進(jìn)展研討的方法結(jié)果分析-圖示法建立控制限，運(yùn)用控制圖分析法來評(píng)價(jià)能否有

29、不受控或不穩(wěn)定的情況。結(jié)果分析-數(shù)值法除了通常的控制圖分析法外，沒有用于穩(wěn)定性分析的特定數(shù)值分析或指數(shù)。2022/7/15.66 進(jìn)展研討的范例 為了確定某一新丈量?jī)x器的穩(wěn)定性能否可為接受，研討小組選取了消費(fèi)過程輸出范圍中接近中間值的一個(gè)零件。該零件被送到了丈量實(shí)驗(yàn)室，經(jīng)丈量參考值確定為6.01。小組每班次丈量該零件5次，共丈量了周圍20個(gè)子組；搜集到一切數(shù)據(jù)后，畫出了均值極差圖。2022/7/15.67進(jìn)展研討的范例2022/7/15.68進(jìn)展研討的范例 控制圖分析闡明該丈量過程處于穩(wěn)定形狀，由于沒有明顯可見的特殊緣由結(jié)果發(fā)生。 這控制圖的規(guī)范偏向的估計(jì)值是 R/d2。2022/7/15.6

30、9丈量系統(tǒng)反復(fù)性和再現(xiàn)性分析R & R2022/7/15.70什么是反復(fù)性？ 傳統(tǒng)上把反復(fù)性看作“評(píng)價(jià)人內(nèi)變異性。反復(fù)性是由一個(gè)評(píng)價(jià)人，采用同一種丈量?jī)x器，多次丈量同一零件的同一特性時(shí)獲得的丈量變差 。它是設(shè)備本身固有的變差或性能。 反復(fù)性普通指儀器的變差EV。 現(xiàn)實(shí)上，反復(fù)性是從規(guī)定的丈量條件下延續(xù)實(shí)驗(yàn)得到的普通緣由隨機(jī)誤差變差。當(dāng)丈量環(huán)境是固定的 ，并且被規(guī)定了 即固定的零件、儀器、規(guī)范、方法、操作者、環(huán)境和假設(shè)時(shí)，對(duì)于反復(fù)性最好的術(shù)語是系統(tǒng)內(nèi)部變差。 2022/7/15.71什么是反復(fù)性？ 反復(fù)性是由一個(gè)評(píng)價(jià)人，采用同一種丈量?jī)x器，多次丈量同一零件的同一特性時(shí)獲得的丈量變差 。 2022

31、/7/15.72反復(fù)性不好的能夠緣由是什么？ 反復(fù)性不好的能夠緣由包括：零件內(nèi)部：外形、位置、外表加工、錐度、樣品的一致性問題；儀器內(nèi)部：磨損、設(shè)備和夾緊安裝缺點(diǎn)、質(zhì)量差或維護(hù)不當(dāng)；基準(zhǔn)內(nèi)部：質(zhì)量、級(jí)別、磨損；方法 內(nèi)部：在設(shè)置、技術(shù)、零位調(diào)整、夾緊、點(diǎn)密度的變差；評(píng)價(jià)人內(nèi)部：技術(shù)、缺乏閱歷、操作技藝、培訓(xùn)、疲勞、覺得；環(huán)境內(nèi)部：溫度、濕度、振動(dòng)、亮度、清潔度的短期起伏變化；違背假定：在穩(wěn)定、正確操作方面；儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)健性，一致性不好；運(yùn)用錯(cuò)誤的量具；量具或零件變形，硬度缺乏；運(yùn)用-零件尺寸、位置、操作者技藝、疲勞、察看誤差易讀性、視差。 2022/7/15.73什么是再現(xiàn)性？ 傳統(tǒng)上

32、把再現(xiàn)性看作“評(píng)價(jià)人之間的變異。再現(xiàn)性通常定義為 由不同的評(píng)價(jià)人，采用一樣的丈量?jī)x器，丈量同一零件的同一特性時(shí)丈量平均值的變差。 ASTM美國(guó)實(shí)驗(yàn)及資料協(xié)會(huì)的定義超出上述定義范圍，它不僅包括評(píng)價(jià)人不同，而且量具、實(shí)驗(yàn)室和環(huán)境溫度、濕度也不同，同時(shí)再現(xiàn)性計(jì)算中還包括反復(fù)性。 2022/7/15.74再現(xiàn)性錯(cuò)誤的潛在緣由再現(xiàn)性錯(cuò)誤的潛在緣由包括：零件樣品之間 ：運(yùn)用一樣的儀器、操作者和方法，丈量零件為A、B、C時(shí)所呵斥的均值差；儀器之間：同樣的零件、操作者和環(huán)境，運(yùn)用儀器為 A、B、C時(shí)所呵斥的均值差；規(guī)范之間：丈量過程中不同的設(shè)定規(guī)范的平均影響；方法之間：改動(dòng)點(diǎn)密度，手動(dòng)與自動(dòng)系統(tǒng)相比，零點(diǎn)調(diào)整

33、，夾持或加緊方法等導(dǎo)致的的均值差；評(píng)價(jià)人之間 ：不同評(píng)價(jià)人A、B、C在培訓(xùn)、技術(shù)、技藝和閱歷方面的不同所呵斥的均值差。對(duì)于產(chǎn)品及過程中運(yùn)用一臺(tái)手動(dòng)丈量?jī)x器的情況，常進(jìn)展這種研討。2022/7/15.75再現(xiàn)性錯(cuò)誤的潛在緣由環(huán)境之間：在A、B、C不同的時(shí)間段內(nèi)丈量，由于環(huán)境變化引起 的均值差。對(duì)較高自動(dòng)化系統(tǒng)在產(chǎn)品和過程中的丈量系統(tǒng)常進(jìn)展這種研討；違背研討中的假定；儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)健性；操作者的訓(xùn)練效果；運(yùn)用-零件尺寸、位置、察看誤差易讀性、視差。 需求闡明ASTM采用的定義與 MSA手冊(cè) 的定義有不同之處。按照ASTM規(guī)范，設(shè)備堅(jiān)持在原有形狀時(shí)一名操作者，一個(gè)量具，小段時(shí)間內(nèi)，反復(fù)性就會(huì)是

34、好的，而再現(xiàn)性那么表達(dá)更典型的，有多種來源的變差的操作環(huán)境。2022/7/15.76量具 R&R 或 GRR 量具R&R是反復(fù)性和再現(xiàn)性合成變差的一個(gè)估計(jì)。換句話說，GRR等于系統(tǒng)內(nèi)部和系統(tǒng)之間的方差的總和。2022/7/15.77丈量系統(tǒng)分析R&R 對(duì)量具反復(fù)性和再現(xiàn)性的分析方法有多種，此處規(guī)定均值和極差法的分析方法。值得留意的是，均值和極差分析方法忽略了被丈量的對(duì)象零件的內(nèi)變差如零件的圓度、錐度、平面度等。 均值和極差法XR是一種提供丈量系統(tǒng)反復(fù)性和再現(xiàn)性估計(jì)的數(shù)學(xué)方法。不象極差法，它允許把丈量系統(tǒng)分成兩部分，反復(fù)性和再現(xiàn)性，而不是它們的交互作用。2022/7/15.78丈量系統(tǒng)分析R&R

35、 均值和極差法XR 由分析人員從現(xiàn)場(chǎng)抽取10個(gè)零件，作為樣本，代表過程變差的實(shí)踐或預(yù)期范圍。 指定三位在消費(fèi)中實(shí)施丈量的檢驗(yàn)人員作為評(píng)價(jià)人。對(duì)抽取的10 個(gè)零件進(jìn)展編號(hào)，評(píng)價(jià)人應(yīng)不能看到這些編號(hào)。2022/7/15.79丈量系統(tǒng)分析R&R 均值和極差法XR 請(qǐng)?jiān)u價(jià)人A以隨機(jī)的順序丈量抽取的10個(gè)零件，由分析人員根據(jù)零件的編號(hào)將丈量結(jié)果記錄在上。請(qǐng)?jiān)u價(jià)人B和C分別對(duì)這10個(gè)零件按隨機(jī)的順序進(jìn)展丈量，并讓他們互不知道對(duì)方的丈量結(jié)果。由分析人員將評(píng)價(jià)人B和C的丈量結(jié)果分別按的對(duì)應(yīng)關(guān)系填寫記錄數(shù)據(jù)。 2022/7/15.80丈量系統(tǒng)分析R&R 均值和極差法2022/7/15.81搜集數(shù)據(jù)后的計(jì)算 根據(jù)

36、表格進(jìn)展計(jì)算。a用第1、2、3行中的最大值減去它們中的最小值，把結(jié)果記入第5行。用第6、7、8行中的最大值減去它們中的最小值，把結(jié)果記入第10行。用第11、12、13行中的最大值減去它們中的最小值，把結(jié)果記入第15行； b把填入5、10、15行的數(shù)據(jù)變?yōu)檎龜?shù)； c把第5行的數(shù)據(jù)相加并除以零件數(shù)量，得到評(píng)價(jià)人A的丈量平均極差Ra。同樣對(duì)第10行、第15行的數(shù)據(jù)進(jìn)展處置得到Rb和 Rc；2022/7/15.82丈量系統(tǒng)分析R&R 均值和極差法XR d將第5、10、15行的丈量平均極差Ra、Rb、Rc轉(zhuǎn)記到第17行，將它們相加并除以評(píng)價(jià)人數(shù)，將結(jié)果記為R一切極差的平均值；e將R一切極差的平均值記入第

37、19行、20行并與D3和D4控制圖常數(shù)相乘，得到極差圖的控制下限和上限。假設(shè)進(jìn)展2次實(shí)驗(yàn)?zāi)敲碊3值為零，D4值為3.27。將計(jì)算出的單個(gè)極差的上限值UCLR填入第19行。少于7次丈量的控制下限極差值LCLR等于零。2022/7/15.83丈量系統(tǒng)分析R&R 均值和極差法XRf以計(jì)算出的極差上限值UCLR為對(duì)照，對(duì)那些大于計(jì)算極差的數(shù)據(jù)進(jìn)展分析并采用原來的量具、零件和評(píng)價(jià)人重新進(jìn)展實(shí)驗(yàn)，或剔除那些數(shù)據(jù)并重新計(jì)算平均值；根據(jù)修正正的樣本容量重新計(jì)算一切極差的平均值R及極差的上限值UCLR；這樣做的目的是糾正呵斥失控形狀的特殊緣由。g將1、2、3/6、7、8/11、12、13行中數(shù)值相加。把每行數(shù)值

38、之和除以零件數(shù)并將結(jié)果填入中最右邊“平均值欄內(nèi)。2022/7/15.84丈量系統(tǒng)分析R&R 均值和極差法XRh將第1、2、3行的“平均值相加，除以實(shí)驗(yàn)次數(shù)，并將結(jié)果填入第4行的Xa欄內(nèi)。同樣，將第6、7、8行的“平均值相加，將11、12、13行的“平均值相加，然后分別除以實(shí)驗(yàn)次數(shù)，并將結(jié)果填入第9行、14行的Xb、Xc欄內(nèi)。i將第4行、第9行、第14行的平均值中的最大值和最小值相減，將差值填入第18行中標(biāo)有XDiff的欄內(nèi)。j將每個(gè)零件的一切丈量值相加并除以總的丈量次數(shù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)乘以評(píng)價(jià)人數(shù)；將結(jié)果填入第16行零件平均值的欄中。 用此行中最大的零件平均值減去最小的零件平均值，求出零件平均值的極差

39、Rp，也填入表格16行最右邊的“平均值欄內(nèi)。2022/7/15.85丈量系統(tǒng)分析R&R 均值和極差法XRk將一切極差的平均值R，平均值中的最大值和最小值之差Xdiff和零件平均值的極差Rp的計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)填入表格。l填寫表格文頭所要求的內(nèi)容。m在表格左邊標(biāo)有“丈量系統(tǒng)分析的欄內(nèi)，根據(jù)給定的公式，選擇適當(dāng)?shù)膮?shù)，進(jìn)展計(jì)算。n在表格右邊標(biāo)有“總變差%的欄內(nèi)，根據(jù)給定的公式進(jìn)展計(jì)算。o檢查計(jì)算結(jié)果，確認(rèn)沒有計(jì)算和其它錯(cuò)誤。2022/7/15.86三個(gè)重要的數(shù)值 “ R 將第5、10、15行的丈量平均極差Ra、Rb、Rc轉(zhuǎn)記到第17行，將它們相加并除以評(píng)價(jià)人數(shù)，將結(jié)果記為“ R 一切極差的平均值； “XD

40、IFF 將第4行、第9行、第14行的平均值中的最大值和最小值相減，將差值填入第18行中標(biāo)有XDIFF的欄內(nèi)。 “ Rp用16行中最大的零件平均值減去最小的零件平均值，求出零件平均值的極差Rp， 2022/7/15.87丈量系統(tǒng)分析R&R 均值和極差法XR 結(jié)果 - 數(shù)值分析 根據(jù)的計(jì)算結(jié)果，對(duì)設(shè)備變差、評(píng)價(jià)人變差、反復(fù)性和再現(xiàn)性變差、零件變差占整個(gè)丈量系統(tǒng)的過程變差的百分比進(jìn)展評(píng)價(jià)，以確定丈量系統(tǒng)能否被允許用于預(yù)期的丈量用途。2022/7/15.88丈量系統(tǒng)分析R&R 均值和極差法2022/7/15.89丈量系統(tǒng)分析R&R 均值和極差法XR 量具反復(fù)性和再現(xiàn)性RR的可接受性準(zhǔn)那么是：a低于10

41、%的誤差丈量系統(tǒng)可接受；b10%至30%的誤差根據(jù)運(yùn)用的重要性，量具本錢，維修的費(fèi)用等思索，能夠是可接受的；c大于30%的誤差丈量系統(tǒng)需求改良；進(jìn)展各種努力發(fā)現(xiàn)問題并矯正。2022/7/15.90丈量系統(tǒng)分析MSA計(jì)數(shù)型丈量系統(tǒng)研討2022/7/15.91計(jì)數(shù)型丈量系統(tǒng)研討 計(jì)數(shù)型丈量系統(tǒng)屬于丈量系統(tǒng)中的一類，是一種丈量數(shù)值為有限的分類數(shù)量的丈量系統(tǒng)，它與測(cè)量結(jié)果是延續(xù)值的計(jì)量型丈量系統(tǒng)不同。最常見的是經(jīng)過/不經(jīng)過量具，只能夠有兩個(gè)結(jié)果；其它的計(jì)數(shù)型丈量系統(tǒng)，如目視規(guī)范，能夠產(chǎn)生57個(gè)分級(jí)，如非常好、好、普通、差、非常差等。MSA前面所引見的分析方法不能被用來評(píng)價(jià)這樣的系統(tǒng)。2022/7/15

42、.92計(jì)數(shù)型丈量系統(tǒng)研討 計(jì)數(shù)型量具的特點(diǎn)是，把每一個(gè)零件同一個(gè)特定的限定值 進(jìn)展比較。假設(shè)滿足限定值就接受這個(gè)零件，反之回絕零件如經(jīng)過/不經(jīng)過量具。多數(shù)這種類型的量具以一套規(guī)范零件為根底進(jìn)展設(shè)定接受與回絕。 與計(jì)量型量具不同的是，這個(gè)計(jì)數(shù)型量具不能指出一個(gè)零件有多好或多壞，只能指出零件可接受或回絕。 2022/7/15.93計(jì)數(shù)型丈量系統(tǒng)研討-范例 2022/7/15.94計(jì)數(shù)型丈量系統(tǒng)研討-范例 表格中的“1指定為 可接受判別，“0指定為不可接受判別。表格中的基準(zhǔn)判別和計(jì)量基準(zhǔn)值不預(yù)先確定。表格中的“代碼列還用“-、“+、“x顯示了零件能否在第，區(qū)域。2022/7/15.95計(jì)數(shù)型丈量系統(tǒng)研討-范例假設(shè)檢驗(yàn)分析-交叉表方法 由于研討人員不知道零件的基準(zhǔn)判別值，他們開發(fā)了交叉表比較每個(gè)評(píng)價(jià)人之間的差別。 2022/7/15.962022/7/15.97表中期望的計(jì)算值的計(jì)算過程如下：(44+3)(3+97)/150=31.3(6+97)(97+3)/150=68.7(3+44)(44+6)/150=15.7(97+6)(6+44)/150=34.32022/7/15.982022/7/15.99計(jì)數(shù)型丈量系統(tǒng)研討-范例 上述這些表格的目的是確定評(píng)價(jià)人之間意見一致的程度。為了確定評(píng)價(jià)人一致的程度，研討人員用科恩的Kappa來丈量?jī)蓚€(gè)評(píng)價(jià)人對(duì)同一