質(zhì)量管理體系五種核心工具M(jìn)SA

MSA測量系統(tǒng)分析MeasurementSystemsAnalysis10/18/2022上海賽強(qiáng)企業(yè)管理咨詢有限公司前言言測量系統(tǒng)統(tǒng)分析((MSA)是汽汽車行業(yè)業(yè)在采用用質(zhì)量管管理體系系標(biāo)準(zhǔn)ISO//TS16949:2002時所涉涉及的五五種核心心工具之之一。本教材簡簡單闡述述了五個個問題::何謂測量量系統(tǒng)??為何要對對測量系系統(tǒng)進(jìn)行行分析??對測量系系統(tǒng)進(jìn)行行分析要要分析什什么?如何分析析測量系系統(tǒng)的“五性”?對測量系系統(tǒng)進(jìn)行行研究分分析了怎怎么辦??2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司一.何何謂謂測量系系統(tǒng)定義:是是對測量量單元進(jìn)進(jìn)行量化化或?qū)Ρ槐粶y的特特性進(jìn)行行評估，，其所使使用的儀儀器或量量具，標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，操操作，方方法，夾夾具，軟軟件，人人員，環(huán)環(huán)境及假假設(shè)的集集合。也也就是說說，用來來獲得測測量結(jié)果果的整個個過程。。由這一定定義可以以將測量量過程看看作一個個制造過過程，其其產(chǎn)生的的輸出就就是數(shù)值值(數(shù)據(jù)據(jù))。這這樣看待待一個測測量系統(tǒng)統(tǒng)是很有有用的，，因為這這樣讓我我們明白白己經(jīng)說說明的所所有概念念，原理理，工具具，這在在統(tǒng)計過過程控制制中早已已被證實實它們的的作用。。檢驗本身身就是一一個過程程。2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司

一般過程操作輸出輸入測量數(shù)值分析標(biāo)準(zhǔn)人員（評價人）儀器（量具）工作件（零件）程序環(huán)境決定測量過程2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司二.為為什么要要對測量量系統(tǒng)進(jìn)進(jìn)行分析析測量數(shù)據(jù)據(jù)的質(zhì)量量:數(shù)據(jù)的質(zhì)質(zhì)量取決決于多次次測量的的統(tǒng)計特特征：偏偏倚及變變差。高質(zhì)量數(shù)數(shù)據(jù)---對某一一特定特特性值進(jìn)進(jìn)行多次次測量的的數(shù)值均于該特特性的參參考值“接近”。低質(zhì)量數(shù)數(shù)據(jù)---測量數(shù)數(shù)據(jù)均與與該特性性的參考考值相差差“很遠(yuǎn)遠(yuǎn)”。理想的測測量系統(tǒng)統(tǒng)--零偏倚，，零變差差。理想的測測量系統(tǒng)統(tǒng)不存在在，為什什么?由于測量量系統(tǒng)變變差源：：標(biāo)準(zhǔn)，，人員((評價人人)。儀儀器(量量具)，，工作件件(零件件)，程程序(方方法)，，環(huán)境的的作用結(jié)結(jié)果，使使得觀測測到的過過程變差差值與實實際的過過程變差差值不相相等。2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司Б2觀=Б2實+Б2測由于變差差源的作作用結(jié)果果,因此此:Б2觀>Б2實生產(chǎn)用量量具的變變差式中:Б2觀：觀測到到的過程程標(biāo)準(zhǔn)差差Б2實：實際的的過程((零件))標(biāo)準(zhǔn)差差Б2測:測量量系統(tǒng)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)差實際過程程的變差差觀測到的的過程變差差2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司從另一角角度能力力指數(shù)CP看:∵CP=，，將將此式轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換后得得:(CP)-2觀=(CP)-2實+(CP)-2測事實上,,由于測測量系統(tǒng)統(tǒng)變差源源的作用用結(jié)果，，∴CP觀<CP實例如:CP測為2,CP實必須大于于或等于于1.79時，，才得到到CP觀為1.33只有在測測量過程程沒有任任何變差差源作用用時,CP觀=CP測,這是不不可能的的。R/d2*USL--LSL6б2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司再比如::當(dāng)R&&R為10%時時，CP實為2,CP觀為1.96R&R為為30%%時，CP實為2,CP觀為1.71R&R為為60%%時，CP實為2,CP觀為1.28可以看出出，CP觀由1.96到1.28之間的的區(qū)別就就是由于于測量系系統(tǒng)的不不同所造造成。為此，我我們要對對測量系系統(tǒng)進(jìn)行行分析，，要識別別測量系系統(tǒng)的普普通原因因和特殊殊原因，，以便采采取決策策措施，，使測量量系統(tǒng)的的變差減減小到最最小程度度，使得得測量系系統(tǒng)觀測測到的過過程變差差值盡可可能接近近和真實實地反映映過程的的變差值值。這就就要求，，測量系系統(tǒng)的最最大(最最壞)的的變差必必須小于于過程變變差或規(guī)規(guī)范公差差。2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司三.對測測量系統(tǒng)統(tǒng)分析要要分析什什么前面我們們談到，，數(shù)據(jù)的的質(zhì)量取取決于處處于穩(wěn)定定條件下下進(jìn)行操操作的測測量系統(tǒng)統(tǒng)中，多多次測量量的統(tǒng)計計特征:偏倚和變變差。為此，我我們引伸伸出如下下一些術(shù)術(shù)語。1.位置變差差偏倚:觀測到的的測量值值的平均均值與參參考值之之間的差差值。準(zhǔn)確度:與真值(或參考值值)“接近”的的程度。。穩(wěn)定性:別名:漂移隨時間變變化的偏偏倚值線性:在量具正正常工作作量程內(nèi)內(nèi)的偏倚倚變化量量2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司2.寬度度變差精確度::每個重重復(fù)讀數(shù)數(shù)之間的的“接近”程度。。重復(fù)性(設(shè)備變差差):E,V一個評價價人，同同一種儀儀器，同同一零件件的某一一特性，，在固定定的和已已定義的的測量條條件下，，連續(xù)(短期內(nèi))多次測量量中的變變差。再現(xiàn)性(評價人變變差):A,V不同評價價人，同同一種儀儀器，同同一零件件的某一一特性的的測量平平均值的的變差。。GRR或量具的的重復(fù)性性和再現(xiàn)現(xiàn)性:是重復(fù)性性和再現(xiàn)現(xiàn)性的聯(lián)聯(lián)合估計計值。測量系統(tǒng)統(tǒng)能力:短期評估估,是對測量量誤差合合成變差差的估計計Б2能力=Б2偏倚(線性)+Б2R&R*短期的一一致性和和均勻性性(重復(fù)性誤誤差)被包含在在能力評評價中測量系統(tǒng)統(tǒng)性能:性能量化化了合成成測量誤誤差的長長期評估估。Б2性能=Б2能力+Б2穩(wěn)定性+Б2一致性*測量量程程內(nèi)長期期的一致致性和均均勻性包包含在性性能評價價之中。。2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司3.對測測量系統(tǒng)統(tǒng)的五性性分析位置變差差寬寬度變差差·偏倚·重復(fù)性·穩(wěn)定性·再現(xiàn)性·線性對測量系系統(tǒng)研究究分析可可供:--接受受新測量量設(shè)備的的標(biāo)準(zhǔn)--兩個個測量裝裝置的比比較--測量量設(shè)備維維修前后后的比較較,計算算過程變變差及生生產(chǎn)過程程可接受受性的的水平--繪制制量具性性能曲線線2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司四.如何何分析測測量系統(tǒng)統(tǒng)的“五性”評價一個個測量系系統(tǒng)需考考慮:具有足夠夠的分辨辨力和靈靈敏度。。10比1規(guī)則:測量設(shè)備備要能分分辨出公公差或過過程變差差的至少少十分之之一以上上。測量系統(tǒng)統(tǒng)必須是是穩(wěn)定的的,應(yīng)處于受受控狀態(tài)態(tài),即測量系系統(tǒng)中的的變差只只能由普普通原因因造成。。統(tǒng)計特性性在預(yù)期期的范圍圍內(nèi)一致致,并滿足測測量目的的:*為了產(chǎn)品品控制,測量系統(tǒng)統(tǒng)中的變變差必須須小于規(guī)規(guī)范限值值*為了過程程控制,測量系統(tǒng)統(tǒng)中的變變差應(yīng)該該能小于于制造過過程變差差,并能證明明具有有有效的解解析度。。2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司計量型測測量系統(tǒng)統(tǒng)研究———指南南1．確定定偏倚的的指南———獨立立樣件法法1).取取得一一個樣件件，并且且建立其其與可追追溯到相相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的參考考值。如如果不能得得到這個個參考值值，選擇擇一件落落在生產(chǎn)產(chǎn)測量范范圍中間間的生產(chǎn)產(chǎn)件，并將將它指定定為偏倚倚分析的的基準(zhǔn)件件。在計計量實驗驗室里測測量該零件n≥≥10次次，并計計算這n個讀值值的平均均值作為為“參考考值”。。2).讓讓一個評評價者以以正常方方式測量量樣件≥≥10次次。3).結(jié)結(jié)果分分析———圖示法法畫出這些些數(shù)據(jù)相相對于參參考值的的直方圖圖并評審審，用專專業(yè)知識識確定是否出現(xiàn)現(xiàn)異常，，分析特特殊原因因，找出出異常點點。如正正常，可可繼續(xù)分析。當(dāng)當(dāng)n<30時，，對任何何的解釋釋或分析析，要特特別注意意。2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司結(jié)果分析析——數(shù)數(shù)值法4）計算算n個讀讀值的平平均值X5）計算算重復(fù)性性標(biāo)準(zhǔn)差差（б重復(fù)性或稱бr）

式中：可可從表表中查查到，此此時，g=1,,m=n6）計算算偏倚偏倚=觀觀測到的的平均測測量值（（x）––參考考值7）計算算平均值值的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)誤差ббb=ni=1XXi/nmax((xi)–min((xi)б重復(fù)性=d2*d2*d2*nбb

=бr

/2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司8）確定定偏倚的的t統(tǒng)計計值t=偏偏倚//бb9）確定定置信度度，一般般要求為為95%%（即αα=0..05））偏倚–d2[бb(tv,1–α//2)]/≤≤0≤偏倚倚+d2[бb(tv,1–αα/2)]/如果0落落在偏倚倚值附近近的1——α置信信度界限限內(nèi)，則則偏倚在在α水準(zhǔn)準(zhǔn)上是可可接受的。。式中：v,d2,可可以在表表中中查到。。tv,1--α/2可以利用用標(biāo)準(zhǔn)t分布表表中查到到。d2*d2*d2*d2*2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司偏倚———范例一個新測測量系統(tǒng)統(tǒng)，在測測量系統(tǒng)統(tǒng)的操作作范圍內(nèi)內(nèi)選取一一個零件件，通過過對該零零件在計量量室里測測量該零零件n≥≥10次次，計算算這n個個讀數(shù)的的平均值值6.00作為為參考值。然然后由評評價人測測量該零零件15次，測測得數(shù)值值如下：：測量次數(shù)參考值6.00偏倚測量次數(shù)參考值6.00偏倚15.8-0.2126.3+0.325.7-0.3136.2+0.235.9-0.1145.6-0.445.9-0.1156.0056.0066.1+0.176.0086.1+0.196.4+0.4106.00116.1+0.12/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司432105.65.75.85.96.06.16.26.36.4測量的數(shù)值偏倚研究值的直方圖頻率2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司n(m)平均值標(biāo)準(zhǔn)差бr平均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差бb測量值156.00670.225140.05813參考值=6.00,α=0.05，g=1，n(m)=15，d*2=3.55，d2=3.4719

統(tǒng)計的t值

df顯著的t值（2-有尾數(shù)的）

偏倚偏倚95%置信度區(qū)間下限上限測量值0.115310.82.2060.0067-0.12150.1319X2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司2．確定定穩(wěn)定性性的指南南1)取取得一樣樣件并建建立其可可追溯到到相關(guān)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的參參考值。。如果無無法取得得這樣樣件，則則選擇一一件落在在生產(chǎn)測測量范圍圍中間的的生產(chǎn)零零件，作作為基準(zhǔn)準(zhǔn)樣件以以進(jìn)行穩(wěn)穩(wěn)定性分分析。希希望擁有有位于預(yù)預(yù)期測量量結(jié)果的的下限，，上限和和中限位位置的三三個基準(zhǔn)準(zhǔn)件。要要求對每每種基準(zhǔn)準(zhǔn)件單獨獨的進(jìn)行行測量和和畫控制制圖。2)以以一定的的周期基基礎(chǔ)（每每天/每每周）測測量基準(zhǔn)準(zhǔn)件3~~5次，，抽樣的的數(shù)量和和頻率考考慮因素素包括重重新校準(zhǔn)準(zhǔn)或維修修的頻次次，使用用頻率，，操作條條件等。。3)將將數(shù)據(jù)按按時間順順序畫在在R控控制圖上上。4)在在畫R控控制圖前前，要進(jìn)進(jìn)行如下下計算：：a.計計算每個個子組的的均值和和極差RXXX2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司R=Xmax-Xminb.計算算平均極極差及及過程均均值c.計算算控制限限注：對于于子組容容量n<7時，LCLR可能技術(shù)術(shù)上為一一個負(fù)值值，所以以沒有極極差R的下控制制限。X1+X2+…+Xnn=X式中：X1+X2+…為子組內(nèi)內(nèi)每個測測量值；；n為子組容容量；Xmax與Xmin為子組內(nèi)內(nèi)的最大大值與最最小值RR1+R2+…+RKK=RX

1+2+…+KK=XXX式中：K為子組數(shù)數(shù)量R1和1為第一個個子組的的極差和和均值，，以此類類推XRRUCLR=D4?，，LCLR=D3?RXXRXXUCL==++A2?，，LCL==--A2?X式中：D4,D3,A2隨子組容容量不同同而變化化，可查查表得到到。2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司5）分析析控制圖圖，如沒沒有明顯顯可見的的特殊原原因結(jié)果果發(fā)生，，則表明明該測量量過程處處于穩(wěn)定定狀態(tài)，，可接受受。結(jié)果分析析—數(shù)值值法通過分析析R控制制圖，如如果測量量系統(tǒng)是是穩(wěn)定的的，則以以上數(shù)值值可以用用來進(jìn)行行偏倚的的評價。。評價步驟驟：a.從控控制圖上上獲取平平均值。。b.用平平均值減減去參參考值得得到偏倚倚。c.用極極差的平平均值來來計算重重復(fù)性標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)差бб重復(fù)性（即бr）б重復(fù)性=//，，式中：：根根據(jù)m，，g大小小查表表得到d.確定定對偏倚倚的統(tǒng)計計t值m:子子組客客量平均值的的標(biāo)準(zhǔn)誤誤差бb=бr/g::子子組數(shù)量量gXRXd2*d2*d2*X2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司t=偏倚倚/бbe.確定定置信度度，一般般要求為為95%%（即αα=0..05））。偏倚–d2〔бb(tv,1–α//2)〕/≤≤0≤≤偏倚++d2〔бb(tv,1–α//2)〕/式中：d2,,,v可在在表表中中查到。。tv,1–αα/2可可在標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)t分布布表中查查到。若0落在在偏倚附附近的1–α置置信區(qū)間間內(nèi)，則則偏倚在在這α水水準(zhǔn)上是是可接受受的。d2*d2*d2*d2*2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司穩(wěn)定行－－范例為了確定定某一新新測量儀儀器的穩(wěn)定性是是否可接接收,過程小組組選取了生生產(chǎn)過程程輸出范范圍中接近中間間值的一一個零件件.該零件在計量量測試室室經(jīng)n≥10測量,并計算這這n個讀值的的平均值為6.01為其參考考值。小組每班班測量該該零件5次,共測了四周周(20個子組)。數(shù)據(jù)收集集,計算后,作－－R控制圖。如如:右圖X

穩(wěn)定性－－R控制圖XUCL6.6276.021LCL5.746010206.36.05.7UCL=1.0100.47791.00.50控制圖分分析表明明,測量量過程處處于穩(wěn)定定狀態(tài)2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司n平均值標(biāo)準(zhǔn)差бr平均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差бb測量值1006.0210.20480.0458參考值=6.01,α=0.05,m=5,g=20,=2.334,d2=2.326

統(tǒng)計的t值df顯著的t值（2-有尾數(shù)的）偏倚偏倚95%置信度區(qū)間下限上限測量值0.240272.71.9930.011-0.02990.0519分析結(jié)論論：∵––0.0299<0<<0.0519∴該新測測量儀器器是可接接受的。。d2*X2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司3.確定線性性的指南南1)由于存在在過程變變差,選擇g≥5個零件,使這測量量涵蓋這這量具的的整個工工作量程程。2)對每個零零件進(jìn)行行n≥10次測量,從而確定定其參考考值,并確定涵涵蓋了這這量具的的工作量量程。3)讓經(jīng)常使使用該量量具的操操作者測測量每個個零件m≥10次(盲測法)。結(jié)果分析析—圖示法4)計算每個個零件每每次測量量的偏倚倚,以及每個個零件的的偏倚平平均值。偏倚ij=Xij–Xi式中:Xi—第i個零件的的參考值值Xij—第i個零件的的第j次測量值值偏倚ijm

mΣj=1偏倚i=2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司5)在線性圖圖上畫出出相對于于參考值值的每個個偏倚值值及偏倚倚平均值值6)應(yīng)用以下下公式,計算并畫畫出最適適合的線線及該線線的置信信度區(qū)間間。對最適合合的線,用公式:Yi=aXi+b式中:Xi—第i個零件的的參考值值Yi—第i個零件的的偏倚平平均值7)計算斜率率a

8)計算中心心bb=Y--a==中心式式中:Y=ΣYi/g=ΣXi/gg為零件件數(shù)量Σxy-[ΣxΣy]1gmΣx2-((Σx)2gm1a=XX=2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司9)對于于已知的的x0,α置信度區(qū)區(qū)間為::下限:上限:式中:S=√∑Yi2-b∑Yi-a∑XiYigm-210)畫出“偏倚=0”的線,并對圖進(jìn)進(jìn)行評審審,以觀察是是否存在在特殊原原因,以及線性性是否可可接受。。如果“偏倚=0”的整個直直線都位位于置信信度區(qū)間間以內(nèi),則稱該測測量系統(tǒng)統(tǒng)的線行行是可接接受的。。2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司結(jié)果分析析—數(shù)值法11)如果圖示示法分析析表示該該測量系系統(tǒng)的線線性是可可接受的的,則以下假假設(shè)應(yīng)該該為真:HO:a=0,斜率=0如果下式式成立,則不能被被否定如果以上上假設(shè)為為真,則測量系系統(tǒng)對所所有的參參考值具具有相同同的偏倚倚,這個偏倚倚必須為為0,該線性才才可被接接受。HO:b=0,中心(偏倚)=0()21,22taa--￡-=?gmitxXs()21,2221bta--￡′úú?ùêê?é-+=?gmitsxxxgm(22/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司線性—范例某企業(yè)對對引進(jìn)的的一套新新測量系系統(tǒng)進(jìn)行行評價。。在測量量系統(tǒng)的的全部工工作量程程內(nèi)選取取了五個個零件,,并通過過測量，，確定了了五個零零件的參參考值，，然后由由主評價價人對每每個零件件測量12次。。分析中中,零件件是隨機(jī)機(jī)抽取的的，從而而減少評評價人((測量人人)對評評價中偏偏倚的記記憶。零件參考值12.0024.0036.0048.00510.0012.705.105.807.609.1022.503.905.707.709.3032.404.205.907.809.5042.505.005.907.709.3052.703.806.007.809.4062.303.906.107.809.5072.503.906.007.809.5082.503.906.107.709.5092.403.906.407.809.60102.404.006.307.509.20112.604.106.007.609.30122.403.806.107.709.402/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司零件參考值12.0024.0036.0048.00510.00偏倚10.71.1-0.2-0.4-0.920.5-0.1-0.3-0.3-0.730.40.2-0.1-0.2-0.540.51.0-0.1-0.3-0.750.7-0.20.0-0.2-0.660.3-0.10.1-0.2-0.570.5-0.10.0-0.2-0.580.5-0.10.1-0.3-0.590.4-0.10.4-0.2-0.4100.40.00.3-0.5-0.8110.60.10.0-0.4-0.7120.4-0.20.1-0.3-0.6偏倚平均值0.4916670.1250.025-0.29167-0.616672/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司4.確定定重復(fù)性性和再現(xiàn)現(xiàn)性的指指南平均值和和極差法法(—R)是一種可可同時對對測量系系統(tǒng)提供供重復(fù)性性和再現(xiàn)現(xiàn)性的估估計值的的研究方方法。與與極差法法不同,這方法允允許將測測量系統(tǒng)統(tǒng)的變差差分解成成兩個獨獨立的部部分:重復(fù)性和和再現(xiàn)性性,但不能確確定它們們兩者的的相互作作用。分析方法法忽略了了零件內(nèi)內(nèi)變差。。分析技術(shù)術(shù)是以統(tǒng)統(tǒng)計穩(wěn)定定為前提提的。再現(xiàn)性一一般認(rèn)為為是評價價人的變變差,但如果使使用多臺臺夾具,再現(xiàn)性也也包括了了夾具間間的變差差。為了獲得得結(jié)果中中最低限限度的置置信度水水平,產(chǎn)生“極極差”的的總數(shù)要要>15個。盡管管數(shù)據(jù)表表格只能能容納10個零件,但不局限限于10個。對于于任何統(tǒng)統(tǒng)計技術(shù)術(shù)來說,樣本數(shù)量量越多,抽樣變差差越小,產(chǎn)生風(fēng)險險也越小小。X2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司重復(fù)性和和再現(xiàn)性性研究::取得一個個能代表表過程變變差實際際或預(yù)期期范圍的的樣本，，取樣本本零件數(shù)數(shù)n>5個零件的的樣本。。測量前,將零件從從1-n個零件進(jìn)進(jìn)行編號號，但零件編編號不要要讓評價價人看到到(盲測)。讓評價人人以隨機(jī)機(jī)順序測測量n個零件。。不要讓評評價人之之間相互互知道他他們的測測量讀數(shù)數(shù)。按表格進(jìn)進(jìn)行填寫寫、計算。2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司量具的重重復(fù)性和和再現(xiàn)性性報告表表說明：：——在量量具重復(fù)復(fù)性和再再現(xiàn)性報報告表左左側(cè)的測測量系統(tǒng)統(tǒng)分析的的下面，，是對每每個變差差組成部部分的計計算：.重復(fù)性性或設(shè)備備變差（（EV或或бE）是由極極差平均均值（））乘以一一個常數(shù)數(shù)K1來決定的的。K1取決于量量具研究究中的測測量次數(shù)數(shù)，K1為的的倒數(shù)數(shù)。查查表表得到，，查表時時，m（（測量次次數(shù)，2或3次次），g（零件件數(shù)量評價人的的人數(shù)））。.再現(xiàn)性性或評價價人變差差（AV或бA）是由評評價人平平均值的的最大差差值(DIFF=MAX–MIN)乘以一一個常數(shù)數(shù)K2來決定的的。K2取決于評評價人的的人數(shù)，，其值為為的的倒倒數(shù)。查表得到到，查表表時，m為評價價人數(shù)，，2或3，g==1(因因為只有有一個極極差計算算)AV=（DIFF×K2）2

–EV2/n·rXd2*d2*RK1=1/，бE=×1/

Rd2*d2*XXXd2*d2*2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司注：由于于評價人人變差被被包含在在設(shè)備變變差中，，因此必必須通過過減去設(shè)設(shè)備變差差的一個個分?jǐn)?shù)來來對其進(jìn)進(jìn)行調(diào)整整。式中：n為零件件數(shù)量，，r為為測量次次數(shù)。當(dāng)計算AV時，，如根號號下所得得的數(shù)值值為負(fù)數(shù)數(shù)時，則則AV==0。重復(fù)性和和再現(xiàn)性性（R&R或或бM）的計算算為設(shè)備備變差的的平方加加上評價價人變差差的平方方，然后后再開根根號而得得，

即：R&R==бM2=бE2+бA2零件的變變差（PV或或бP）是由零零件平均均值的極極差（RP）乘以一一個常數(shù)數(shù)K3來決定的的。K3取決于測測量零件件的數(shù)量量，其值值為的的倒倒數(shù)。查表得到到，查表表時，m(零件件數(shù)量))g=1,,(因為為只有一一個極差差計算))。d2*EV2+AV2d2*PV=Rp×K3бP=Rp?1/d2*2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司總變差（（TV或或бT）是加總總了重復(fù)復(fù)性和再再現(xiàn)性變變差的平平方與零零件變差差的平方方，再開開根號而而得到，，即：如果已知知該過程程變差，，且它的的值是以以6б為為基礎(chǔ)，，則可用用它來代代替從量量具研究究數(shù)據(jù)中中計算得得到的總總研究變變差（TV）,,也就是是說，可可通過以以下兩個個公式進(jìn)進(jìn)行計算算來完成成：以上兩個個值都可可用來代代替前面面計算的的值。TV=，бT2=бM2+бp2

R&R2+PV2a.TV=過程變差/6b.PV=TV2

R&R22/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司——在量量具重復(fù)復(fù)性和再再現(xiàn)性報報告表右右側(cè)的““總變差差%（TV）””的下面面，是對研究中中各個因因素的變變差與總總變差（（TV））進(jìn)行比比較。%EV=100EV/TV%AV==100AV/TV%R&R=100R&R//TV%PV==100PV/TVndc=1.41PV/R&R注：1）各因素素變差占占總變差差的百分分率之和和不等于于100%%。2）如果分分析是以以公差為為基礎(chǔ)來來代替以以過程變變差為基基礎(chǔ)的話話，則可可對量具具重復(fù)性性和再現(xiàn)現(xiàn)性報告告表進(jìn)行行修改，，使表格格右邊的的總變差差的百分分比由公公差的百百分比來來代替。。在這種種情況下下，%EV,%%AV,,%R&&R,%%PV的計算公公式中的的總變差差（TV）是由公差差除以6來代替。。3）ndc—區(qū)別分類類的數(shù)量量，這能能由該測測量系統(tǒng)統(tǒng)可靠的的分辨，，這是可可以覆蓋蓋預(yù)期的的產(chǎn)品的的產(chǎn)品變變差的非非重疊97%置信度區(qū)區(qū)間。ndc應(yīng)四舍五五入到整整數(shù)，而而且要5。2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司重復(fù)性和和再現(xiàn)性性的圖示示分析法法1)均值值圖:橫橫軸是零零件編號號，縱軸軸是每個個評價人人對每個個零件測測量平均均值每個個評價人人都有一一條均值值點連線線。均值圖控控制限計計算:UCL==++A2×,,LCL=--A2×圖形解釋釋:控制制區(qū)內(nèi)表表示測量量靈敏度度。大約約一半或或更多的的均值點點應(yīng)落在在控制區(qū)區(qū)外，那那么測量量系統(tǒng)能能夠充分分探測零零件之間間的變差差，否則則，說明明測量系系統(tǒng)的有有效分辨辨力不足足。如果三個個評價人人的三條條線是平平行的，，則沒有有交互關(guān)關(guān)系。如果三條條線不平平行,相相交的角角度愈大大，相互互作用愈愈大，應(yīng)應(yīng)采取措措施消除除相互作作用的原原因。2)極差差圖:橫橫軸是零零件編號號，縱軸軸是每個個評價人人對每個個零件讀讀數(shù)值的的極差每每個評價價人都有有一條極極差值點點的連線線?？刂葡抻嬘嬎?UCLR=×D4（無下控制制限，∵n<7))。圖形解釋釋:如果某一一評價人人的極差差值不受受控,說明他的的方法與與他人不不同。極差圖可可以幫助助確定:評價人之之間對每每個零件件的測量量過程的的一致性性。極差是無無序數(shù)據(jù)據(jù),不做趨勢勢分析。。XRXRR2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司用典型極極差法評評價量具具的GRR極差法是是一種經(jīng)經(jīng)修正的的計量型型量具研研究方法法，它能能對測量量變差提提供一個個快速的的近似值值這種方法法只能對對測量系系統(tǒng)提供供變差的的整體情情況，不不能將變變差分解解成重復(fù)復(fù)性和再再現(xiàn)性。。它通常用來來快速地地檢查以以驗證GRR是是否有變變化。這種方法法，使用用二名評評價人，，抽取五五個零件件，每個個評價人人對每個個零件測測量一次次。典型極差差法———范例量具名稱稱：厚度度儀，被被測特性性：厚度度，規(guī)格格要求：：0.61.0零件評價人：A評價人：B極差Ri=AB10.850.800.0520.750.700.0531.000.950.0540.450.550.1050.500.600.102/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司計算如下下：平均極差差如過程變變差已知知為0..40%R&&R=100R&R//過程變變差=1000.303/0.40=75..5%分析結(jié)論論：該量量具%R&R20%，不不可接受受。注：1..d２取決于評評價人數(shù)數(shù)（m））和零件件數(shù)（g），查查表得得到2．如過過程變差差未知，，則可用用公差替替換。3．使用用這種方方法能夠夠潛在的的檢出測測量系統(tǒng)統(tǒng)為不可可接受的的概率是是:對于于抽樣數(shù)數(shù)是5的的情況下下,機(jī)率率為80%;對對于抽樣樣數(shù)為10的情況下下，機(jī)率率為90%.2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司計數(shù)型測測量系統(tǒng)統(tǒng)研究—指南計數(shù)型測測量系統(tǒng)統(tǒng)是一種種測量數(shù)數(shù)值為一一有限的的分類數(shù)數(shù)量的測測量系統(tǒng)統(tǒng),最常常見的是是通/止止規(guī)量具具，它只只有兩種種可能的的結(jié)果::合格或或不合格格。其它它的計數(shù)數(shù)型測量量系統(tǒng)，，例如::目視標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，可可能產(chǎn)生生五到七七個分類類，如::非常好好，好，，一般，，差，非非常差等等。計數(shù)型量量具的最最大風(fēng)險險區(qū)位于于分類的的邊界區(qū)區(qū)。第Ⅰ類區(qū):壞壞零件永永遠(yuǎn)是壞壞零件。。第Ⅱ類區(qū):可可能作出出錯誤決決定，好好的判壞壞，壞的的判好第Ⅲ類區(qū):好好零件永永遠(yuǎn)是好好零件。。ⅠⅡⅡⅠⅢ下限上限2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司范例某生產(chǎn)過過程處于于統(tǒng)計受受控狀態(tài)態(tài),其能能力指數(shù)數(shù)CP=CPK=0.5,這是不不可接受受的。產(chǎn)產(chǎn)品的公公差為0.45-0..545。因過過程正生生產(chǎn)不合合格產(chǎn)品品,于是是要求用用一量具具進(jìn)行分分揀。研究該量量具:從過程中中隨機(jī)選選取50個零件件,其中中有一些些稍高于于或低于于規(guī)范限限值(可可選取各各2-3件),,以獲得得涵蓋了了整個過過程的零零件。表中的參參考值在在一開始始還沒有有被確定定。使用三名名評價人人。每位評價價人對每每個零件件測量3次。測量結(jié)果果填入表表格內(nèi)。。2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司假設(shè)試驗分析:A與B的交叉表假設(shè)試驗分析:B與C的交叉表

B總計

C總計.001.0.001.0A.00觀測值44650B.00觀測值42547期望值15.734.350.0期望值16.031.047.01.0觀測值3971001.0觀測值994103期望值31.368.7100.0期望值35.068.0103.0總計觀測值47103150總計觀測值5199150

期望值47.0103.0150.0

期望值51.099.0150.0假設(shè)試驗分析:A與C的交叉表

C總計KappaABC0.001.0A-0.860.78A.00觀測值43750B0.86-0.79期望值17.033.050.0C0.780.79-1.0觀測值892100結(jié)論:所有的評價人之間表現(xiàn)出的一致性好。期望值34.066.0100.0總計觀測值5199150

期望值51.099.0150.02/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司

關(guān)于期望望值的計計算:在A與B的交叉叉表中::1.評評價總總次數(shù)==(好零零件數(shù)++壞零件件數(shù))**32.A與B都為好好的期望望值=((A為好好的總次次數(shù)/評評價總次次數(shù))**(B為好的的總次數(shù)數(shù)/評價價總次數(shù)數(shù))*評評價總次次數(shù)3.A為好好而B為為壞的期期望值==(A為為好的總總次數(shù)//評價總總次數(shù)))*((B為壞壞的總次次數(shù)/評評價總次次數(shù))**評價總總次數(shù)4.A為壞而而B為好好的期望望值=((A為壞壞的總次次數(shù)/評評價總次次數(shù))**(B為好的的總次數(shù)數(shù)/評價價總次數(shù)數(shù))*評評價總次次數(shù)5.A與B都都為壞的的期望值值=(A為壞的的總次數(shù)數(shù)/評價價總次數(shù)數(shù))*((B為為壞的總總次數(shù)//評價總總次數(shù)))*評價價總次數(shù)數(shù)同理計算算在A與與C的交叉叉表中和和在B與C的的交叉表表中的各各個期望望值.2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司關(guān)于KAPPA(一致致性)的的計算::KAPPA=((Po-Pe)/(1-Pe)Po=在對角角欄框中中,觀測測比例的的總和Pe=在對角角欄框中中,期望望部分的的總和A與B的的一致性性在A與B的交叉叉表中P0=A與B都為好好的觀測測次數(shù)//評價總總次數(shù)++A與與B都為為壞的觀觀測次數(shù)數(shù)/評價價總次數(shù)數(shù)Pe=A與與B都為為好的期期望值//評價價總次數(shù)數(shù)+A與B都都為壞的的期望值值/評評價總次次數(shù)A與B的的一致性性=(A與B都都為好的的觀測次次數(shù)/評評價總次次數(shù)+A與B都為壞壞的觀測測次數(shù)//評價總總次數(shù)--A與B都為好好的期望望值//評價總總次數(shù)--A與與B都為為壞的期期望值//評價價總次數(shù)數(shù))/((1-A與B都為好好的期望望值//評價總總次數(shù)--A與B都都為壞的的期望值值/評評價總次次數(shù))同理計算算在A與與C和B與與C的一一致性..2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司計數(shù)型測測量系統(tǒng)統(tǒng)分析結(jié)結(jié)果判別別準(zhǔn)則：：決定測量系統(tǒng)有效性錯誤率錯誤警報率評價人可接受條件≥90%≤2%≤5%評價人可接受條件-可能需要改進(jìn)≥80%≤5%≤10%評價人不可接受條件-需要改進(jìn)＜80%＞5%＞10%本例中，，將已得得到的所所有信息息進(jìn)行匯匯總，得得到以下下結(jié)論：：評價人有效性錯誤率錯誤警報率A84%6.3%4.9%B90%6.3%2.0%C80%12.5%8.8%2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司注：①有有效性：：是指評評價人評評價零件件時，將將好的零零件（參參考1，，在公差差0.45~0.545之內(nèi)內(nèi)）判為為好的，，將壞的的零件（（參考0，超出出0.45~0.545范圍圍的）判判為壞的的，其得得到正確確判別零零件數(shù)除除以評價價人總評評價零件件數(shù)即為為有效性性百分比比；②錯誤率率：是指指評價人人將壞的的零件判判為好零零件的次次數(shù)除以以對壞的的零件的的總評價價次數(shù)的的百分比比；③錯誤警警報率：：是評價價人將好好的零件件判為壞壞的零件件的次數(shù)數(shù)除以對對好零件件的總評評價次數(shù)數(shù)的百分分比。在本例中中，根據(jù)據(jù)參考值值（即參參考1））在公差差范圍內(nèi)內(nèi)的好零零件共有有34件件，評價價人對每每個零件件評價3次，共共102次。（參考0）壞零零件（即即超出公公差范圍圍的）共共有16件，評評價人對對每個零零件評價價3次，，共48次。2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司這些結(jié)果果顯示：：各個評評價者對對于該測測量系統(tǒng)統(tǒng)，在有有效性、、錯誤率率與錯誤誤警報率率上都有有不同程程度的結(jié)結(jié)果。在在所有三三個項目目中，沒沒有一位位評價者者可接受受的。是否需要要為這過過程更改改接受標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)？這這些風(fēng)險險可以被被接受嗎嗎？評價價者是否否需要更更好的培培訓(xùn)？測測量系統(tǒng)統(tǒng)的環(huán)境境可不可可以被改改善？重要的是是：顧客客對這測測量系統(tǒng)統(tǒng)與其研研究結(jié)果果會有何何看法？？顧客原原本預(yù)期期的情況況是什么么？顧客是否否接受這這些風(fēng)險險？2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司信號檢查查表2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司五.對測測量系統(tǒng)統(tǒng)進(jìn)行研研究分析析了怎么么辦與其它所所有過程程一樣,測量系統(tǒng)統(tǒng)受隨機(jī)機(jī)的和系系統(tǒng)的變變差來源源的影響響。這些些變差是是由普通通原因和和特殊(無次序的的)原因造成成的。為為了提高高測量數(shù)數(shù)據(jù)的質(zhì)質(zhì)量，必必須使測測量系統(tǒng)統(tǒng)變差盡盡可能減減小，重重要的是是識別變變差來源源,消除和降降低變差差源的影影響。針對測量量系統(tǒng)的的“五性”研究分分析，識識別影響響“五性”的變差差源。1.造成過大大的偏倚倚的原因因有:儀器需要要校準(zhǔn)儀器,設(shè)備或夾夾具磨損損基準(zhǔn)的磨磨損或損損壞不適當(dāng)?shù)牡男?zhǔn)或或調(diào)整儀器質(zhì)量量不良線性誤差差2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司使用了錯錯誤的量量具不同的測測量方法法—作業(yè)準(zhǔn)備備,夾緊,技巧測量的特特性不對對變形(量具或零零件)環(huán)境—溫度，濕度，振動，清潔錯誤的假假設(shè)，應(yīng)用的常常數(shù)不對對應(yīng)用─零件的數(shù)數(shù)量，位置，操作者技技能，疲勞，觀測誤差差(易讀性，視差)在校準(zhǔn)過過程所使使用的測測量程序序(如:使用“基基準(zhǔn)”)，應(yīng)該盡可可能地與與正常操操作的測測量程序序一致。。2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司2.造成成不穩(wěn)定定的可能能因素有有:儀器需要要校準(zhǔn)，，縮短校校準(zhǔn)周期期儀器，設(shè)設(shè)備或夾夾具的磨磨損正常的老老化或損損壞維護(hù)保養(yǎng)養(yǎng)不好--空氣，動力，液體，過濾器，腐蝕，塵土，清潔基準(zhǔn)的磨磨損或損損壞,基準(zhǔn)的誤誤差不適當(dāng)?shù)牡男?zhǔn)或或調(diào)整儀器質(zhì)量量不好─設(shè)計或符符合性儀器缺少少穩(wěn)健的的設(shè)計或或方法不同的測測量方法法—作業(yè)準(zhǔn)備備，夾緊，技巧變形(量具或零零件)環(huán)境變化化─溫度，濕度，振動，清潔錯誤的假假設(shè)，應(yīng)用的常常數(shù)不對對應(yīng)用—零件數(shù)量量，位置，操作者技技能，疲勞，觀測誤差差(易讀性，視差)2/8//2020上海賽強(qiáng)強(qiáng)企業(yè)管管理咨詢詢有限公公司3.造成成線性誤誤差的可可能原因因有:儀器需要要校準(zhǔn)，，縮短校校準(zhǔn)周期期儀器，設(shè)設(shè)備或夾夾具的磨磨損維護(hù)保養(yǎng)養(yǎng)不好—空氣，動力，液體，過濾器，腐蝕，塵土，清潔基準(zhǔn)的磨磨