五大工具简介-PPT课件.ppt

1、2012/5/151欢欢 迎迎 参参 加加五大工具培训五大工具培训2012/5/152课程介绍 APQP 先期产品质量策划 FMEA 潜在失效模式及后果分析 PPAP 生产件批准程序 MSA 测量系统分析 SPC 统计过程控制3 计划和计划和 产品设计产品设计 过程设计过程设计 产品和产品和 反馈、评定反馈、评定 确定项目确定项目 和开发验证和开发验证 和开发验证和开发验证 过程确认过程确认 和纠正措施和纠正措施策划策划概念提出概念提出/ /批准批准项目批准项目批准样件样件试生产试生产投产投产策划策划产品与过程确认产品与过程确认生产生产产品设计和开发产品设计和开发过程设计与开发过程设计与开发反

2、反 馈馈 、 评评 定定 和和 纠纠 正正 措措 施施产品质量策划进度表4 第一阶段 第二阶段 第三阶段 第四阶段 第五阶段 计划和 产品设计 过程设计 产品和 反馈、评定 确定项目 和开发 和开发 过程确认 和纠正措施 样件制作 试生产 批量生产 MSA PPAP DFMEA PFMEA SPC SPC （Ppk1.67) （Cpk1.33） 样件CP 试生产CP 生产CP APQP与CP、FMEA、PPAP、MSA和SPC的关系2012/5/155产品质量先期策划APQPA Advanceddvanced P Product roduct Q Quality uality P Planni

3、nglanning 先期产品 质量 策划系统把握系统把握 团队精神团队精神 高瞻远瞩高瞻远瞩 面面具到面面具到2012/5/156APQP换版说明 从2008年11月1日起，除顾客特殊指明外，第二版APQP将代替第一版。 新版中融入了顾客关注的过程方法。 按ISO/TS16949和美国三大汽车的核心工具更新了术语定义。 适当参考了顾客的特殊要求。2012/5/157什么是APQP是一种结构化的方法，用来确定和制定确保某产品使顾客满意所需的步骤。是在新产品投入之前所进行的策划，通过策划，制定具体的要求和掌握必要信息，识别早期更改 早期识别质量问题和预防缺陷的结构化方法。 结构化方法：固定步骤、固

4、定内容、固定格式。2012/5/158的益处引导资源，使顾客满意；促进对所需更改的早期识别；避免晚期更改；以最低的成本及时提供优质产品。2012/5/159策划产品设计和开发过程设计和开发产品和过程确认反馈与评定和纠正措施。2012/5/1510基本要求基本要求1 1、组织小组、组织小组 APQPAPQP第一步是确定横向职能小组职责第一步是确定横向职能小组职责, ,通常是跨部门组成通常是跨部门组成. . 2 2、确定范围、确定范围 项目最早阶段，策划小组重点识别顾客需要策划小组重点识别顾客需要。 包括： 确定每一代表方的角色和职责； 确定顾客内部和外部； 确定顾客的要求（如适用，使用附录B中所

5、述的QFD）； 确定小组职能及小组成员，哪些个人或分包方应被加入到小组，哪些可以不需要；2012/5/1511基本要求基本要求4 4、培训、培训5 5、顾客和供方的参与顾客和供方的参与6 6、同步技术、同步技术 同步工程是横向职能小组为一共同目的而进行的努力的并行活动，将替代逐级转换的工程技术实施过程的各个阶段，尽早促进优质产品的引入。7 7、控制计划、控制计划 是控制零件和过程系统的书面描述。单独的控制计划包括三个独立阶段： 样件 试生产 生产2012/5/1512基本要求基本要求8 8、问题的解决、问题的解决 在策划过程中，小组将遇到些产品设计和/或加工过程的问题，这些问题可用表示规定职责

6、和时间进度的矩阵表形成文件。建议使用多方论证的解决方法。 通常使用的方法： 标杆方法 因果图 特性矩阵图 关键路径法（确定最长时间） 试验设计DOE 质量功能展开QFD2012/5/1513基本要求基本要求9 9、产品质量的进度计划、产品质量的进度计划 小组应首先制定进度计划小组应首先制定进度计划。考虑产品的类型、复杂性类型、复杂性和顾客的期望和顾客的期望。并取得一致意见。应列出任务、安排和/或其它事项。每一事项应具备“起始”和“完成”日期，并记录进展的实际点。1010、与进度图表有关的计划（系统分析、整体安排）、与进度图表有关的计划（系统分析、整体安排） 策划小组尽其全力预防缺陷。以同步工程

7、来推进。 策划小组有责任确保其进度符合或提前于顾客进度计划（确保前置期）。 2012/5/1514产品质量策划进度图概念提出概念提出/ /批准批准项目批准项目批准样样件件试生产试生产生产生产计划和确定计划和确定项目项目产品设计和开发产品设计和开发验证验证过程设计过程设计和开发验证和开发验证产品与过程产品与过程确认确认反馈、评定反馈、评定与纠正措施与纠正措施策划策划产品设计和开发产品设计和开发过程设计和开发过程设计和开发产品和过程确认产品和过程确认生产生产反馈、评定与纠正措施反馈、评定与纠正措施策划策划2012/5/1515第一阶段:计划和确定项目输入输出 顾客的呼声 市场调查 维修和质量信息

8、项目组经验业务计划/营销战略 产品/ 过程基准资料 产品/ 过程设想 产品可靠性 顾客输入设计目标可靠性及质量目标初始材料清单初始过程流程图初始产品与过程特性产品保证计划管理层支持2012/5/1516第二阶段:设计和开发输入输入输出输出 v产品质量先期策划工作 小组设计目标可靠性及质量目标初始材料清单初始过程流程图草拟产品 与过程特性产品保证计划管理层支持v设计工作小组2012/5/1517输出输出设计FMEA设计的制造/装配可行性设计验证设计评审工程图纸工程规范材料规范图纸与规范的变更v 产品质量先期策划工作小组v设计工作小组新设备,工装及厂房要求产品及过程特性样件控制计划量具, 试验设备

9、要求项目可行性书面承诺及 管理层支持第二阶段:设计和开发2012/5/1518第三阶段:过程设计和开发输入输入输出输出设计FMEA设计的制造/装配可行性设计验证设计评审工程图纸材料要求规范图纸与规范的变更新设备，工装及厂房要求产品及过程特性手工样件控制计划量具、试验设备要求项目可行性书面承诺及 管理层支持包装标准产品、过程质量体系评审过程流程图工厂平面图特性矩阵过程FMEA试生产控制计划过程指导书测量系统分析计划初始过程能力研究计划包装规范管理层支持2012/5/1519第四阶段:产品和过程的确认输入输入输出输出 包装标准 产品/过程质量体系评审 过程流程图 平面布局 特性矩阵图 过程FMEA

10、 试生产控制计划 过程指导书 测量系统分析计划 初始工序能力分析计划 包装规范 管理层支持 生产试运行 测量系统评估 初始工序能力分析 正式生产件批准 生产件认证试验 包装评估 生产过程的控制计划 质量策划完成的签署和管理层 支持2012/5/1520第五阶段:反馈与评定输入输入输出输出 生产试运行生产试运行 计量系统评估计量系统评估 初始工序能力分析初始工序能力分析 正式生产件批准正式生产件批准 生产件认证试验生产件认证试验 包装评估包装评估 生产过程的控制计划生产过程的控制计划 质量策划完成的签署和管质量策划完成的签署和管理层理层 支支 持持 减少变差减少变差 客户满意客户满意 交付和服务

11、交付和服务2012/5/1521控制计划方法论控制计划方法论1 控制计划是对控制零件和过程的系统的书面描述；2 控制计划不能包含详细的作业指导书的信息；3 控制计划是一份动态文件，分样件、试生产和批量生产三个逐步替代的阶段，随着测量系统和控制方法的评价和改进而被修订；4 控制计划是过程设计的重要组成部分；5 系列产品如果生产工艺几乎全部相同可以形成同一个控制计划。6 控制计划的重要输入是当前阶段的过程流程图和过程FMEA。2012/5/1522控制计划应考虑的信息控制计划应考虑的信息 过程流程图 系统/设计/过程失效模式及后果分析 特殊特性 从相似零件设计得到的经验 小组对过程的了解 设计评审

12、 优化方法2012/5/1523制定并实施控制计划的益处质量：质量：控制计划方法论减少了浪费并提高了在设计、制造和装配中产品质量。这一结构性方法为产品和过程提供了一完整的评价。顾客满意度顾客满意度：控制计划聚集于将资源用于与对顾客来说重要的特性有关的过程和产品。将资源正确分配在这些重要项目上有助于在不影响质量的情况下降低成本。交流交流：作为一个动态文件，控制计划明确并传达了产品/过程特性、控制方法和特性测量中的变化。2012/5/1524 控制计划表样控制计划表样 样件投产前生产1）控制计划编号：2)关键联络人/电话：7)日期（编制）10)日期（修订）11)零件号/最新更改等级3)核心小组8)

13、顾客工程批准/日期（如需要）12)零件名称/描述 4)组织/工厂批准/日期9)顾客质量批准/日期（如需要）13)组织/指定的现场5)组织代号6)其它批准/日期（如需要）14)其它批准/日期（如需要）14)零件/过程编号15)过程名称/操作描述16)生产设备17)特性特殊特性21)方法反应计划26）纠正措施28）编号18)产品19)过程20)产品/过程规范/公差22)评价/测量技术23)样件24）控制方法25）防错27）容量频率2012/5/1525潜在失效模式FMEAPOTENTIAL FAILURE MODE AND EFFECTS ANALYSIS 潜在 失效 模式 及 后果 分析 追求完

14、美追求完美强调预防强调预防 深思熟虑深思熟虑 万无一失万无一失2012/5/1526版本说明 第一版 1993 年2 月出版，第二月1995 年2 月出版，第三版本2001 年7 月出， 第四版2008 年7 月出版。 1993,1995,2001,2008 版权由戴姆勒克莱斯特、福特和通用汽车公司所有。2012/5/1527实施目的与作用实施目的与作用1、目的：能够容易、低成本地对产品或过程进行修改，从而减轻事后修改的危机。找到能够避免或减少这些潜在失效发生的措施；2、作用：检验系统设计的正确性 确定故障模式的原因；对系统可靠性及安全性评价为保障性/维修性分析/测试性分析提供信息；为确定纠正

15、措施优选顺序提供依据。2012/5/1528启动FMEA 时机何时使用FMEA 情况一：新设计、新技术、或新过程 FMEA的范围包括完整的设计，技术和过程 情况二：现有设计和过程的更改 关注设计和过程的更改以及更改造成的相互影响，以及返修记录 情况三：在新的环境、地点和应用中使用现有的设计和过程 FMEA应包括新的环境和地点对现有的设计和过程造成的影响2012/5/1529FMEA基本格式2012/5/1530FMEA内部逻辑关系可能会出现什么问题？-无功能；-部分功能；-功能过强；-功能降级；-功能间歇；-非预期功能后果是什么？有多糟糕？起因是什么？发生的频度如何？所使用预防和/或探测方法？

16、该方法在探测时有多好？能做些什么？-设计更改；-过程变更；-特殊控制；-标准、程序或指南的变更所研究的系统/子系统/部件的功能/特性/要求是什么？S SO OD D2012/5/1531DFMEA步骤 建立D-FMEA工作小组； 收集必要的资料 设计意图 车辆要求 质量功能展开图 系统框图 接触面矩阵图 P参数图 已知的产品要求、制造要求、装配要求 类似的DFMEA资料 准备DFMEA表格 失效分析2012/5/1532DFMEA步骤DFMEA策划表头填写团队建设以往失效调研结构分析风险评估量化风险优化措施功能分析2012/5/1533项目/功能要求和失效模式2012/5/1534失效模式和机

17、理/起因2012/5/1535原因及现行控制2012/5/1536后 果判定准则：产品后果严重度（顾客后果）级 别未能符合安全和/或法规要求潜在失效后果影响车辆安全行驶和/或涉及不符合政府法规，失效发生时无预警。 10潜在失效后果影响车辆安全行驶和/或涉及不符合政府法规，失效发生时有预警。 9基本功能的损失或降级基本功能损失（车辆不能运转，但不影响安全操作） 8基本功能降级（车辆可运转，但功能功能等级降低）7次要功能的损失或降低次要功能损失（车辆可行驶，但舒适性/便利性功能丧失） 6次要功能减弱（车辆可行驶，但舒适性/便利性性能等级降低） 5其他功能不良外观或噪音不符合要求，汽车可行使，大多数

18、顾客（75%）抱怨不舒适4外观或噪音不符合要求，汽车可行使，很多顾客（50%）抱怨不舒适3外观或噪音不符合要求，汽车可行使，被有识别能力的顾客（25%）抱怨不舒适。2没有影响 没有可辩识的影响1DFMEA DFMEA 严重度(S)建议判定准则2012/5/1537失效可能性评价准则：针对DFMEA 要因发生率（设计寿命/项目可靠性/车辆）评价准则：针对DFMEA 要因的发生率(事件/项目/车辆)等级非常高没有历史的新技术/新设计100 次每1000 个中，1 次每10 辆10高新设计、新应用或使用寿命/操作条件的改变情况下不可避免的失效50 次每1000 个，1 次每20 辆中9新设计、新应用

19、或使用寿命/操作条件的改变情况下很可能发生的失效。20 次每1000 个，1 次每50 辆8新设计、新应用或使用寿命/操作条件的改变情况下不确定是否会发生的失效。10 次每1000 个，1 次每100 辆7一般与类似设计相关或在设计模拟和测试中频繁失效。2次每1000 个，1 次每500 辆6与类似设计相关或在设计模拟和测试中偶然发生的失效。.5 次每1000 个，1 次每2000 辆5与类似设计相关或在设计模拟和测试中较少发生的失效。1 次每1000 个，1 次每10，000辆4低仅仅在与几乎相同的设计关联或在设计模拟和测试发生的失效。01 次每1000 个，1 次每100，000 辆3在与

20、几乎相同的设计关联或在设计模拟和试验时不能观察的失效。.001 每1000 个，1 次每1，000，0002非常低失效通过预防控制来消除失效通过预防控制消除。 1 DFMEA DFMEA 发生率(O)建议评价准则 2012/5/1538探测机会评价准则：被设计控制发现的可能性等级探测可能性没有探测机会没有现有设计控制；不能探测或不能分析10几乎不可能在任何阶段不可能探测设计分析/探测有微弱的探测能力；实际的分析（如CAE，FEA，etc.）与期望的实际操作条件不相关。9非常细微快速冻结设计，预先投放在设计冻结以及在试验（具有如乘坐、操作、出货评价等接受准则下的子系统或系统试验）通过/失败的情况

21、预先投放后的产品验证/确认。8细微在设计冻结和在失效测试试验（直到失效发生、系统相互作用试验为止的子系统或系统试验）的情况下的预先投放后的产品验证/确认。7非常低在设计冻结以及在降级试验情况下预先投放后的产品验证/确认（在耐力试验后的子系统或系统试验，如功能检查）。6低预先冻结设计使用通过/失效试验进行产品验证（可靠性试验，开发或确认试验），预先冻结设计。（如：性能、功能检查接受准则等）5 一般使用失效试验（如：直到泄漏、屈服、破裂等）预先冻结设计的产品确认（可靠性试验、开发或确认试验）。4 有点高使用降级试验（如数据趋势、之前/之后值等）预先冻结设计的产品确认（可靠性试验、开发或确认试验）3

22、 高实质性分析-有相关设计分析/探测控制有强探测能力。在实际或期望运作条件下预先停止设计与实质性分析（如CAF、FEA 等）高相关.。2 非常高探测不需用到；失效预防通过设计解决方案（如已证实的设计标准、最好惯例或普通材料）充分执行预防，失效要因或失效模式将不会发生。1几乎一定DFMEADFMEA建议探测(D)评价准则2012/5/1539PFMEA步骤建立P-FMEA工作小组；收集必要的资料 过程流程图 特性矩阵图 类似PFMEA的资料 类似失效模式分析资料 特殊过程特性明细表 类似工序的工序能力指数Cpk准备PFMEA表格 2012/5/1540PFMEA步骤PFMEA策划表头填写团队建设

23、以往失效调研 过程流程图分析风险评估量化风险优化措施功能分析2012/5/1541步骤/功能要求和失效模式2012/5/1542要求、失效模式及后果2012/5/1543原因及现行控制2012/5/1544后果标准：对产品的后果严重度级别后果标准：对过程的严重度（制造/装配后果）未能符合安全和/或法规要求没有预警情况下，潜在失效模式影响车辆安全操作和/或设计不符合政府法规。10失效符合安全和/或法规要求可能在没有预警下危害操作者（机械或装配）有预警情况下，潜在失效模式影响车辆安全操作和/或设计不符合政府法规。9可能在有预警下危害操作（机械或装配）基本功能的损失或降级基本功能损失（车辆不能操作，

24、但不影响车辆安全操作）8大规模中断100%的产品是废品。流水线停止或停止出货基本功能损失（车辆可操作，但降低了功能的等级）7显著中断生产运转一定会产生部分废品。 背离最初过程包括流水线速度降低或增加舒适功能的损失或降级舒适功能损失（车辆可操作，但舒适/便利功能损失）6一般100%需脱线返工，是被承认的舒适功能降级（车辆可操作，但舒适/便利功能降低）5部分需脱线返工，是被承认的令人不舒服的项目外观或听见噪音，车辆可操作，不符合项被大部分顾客注意到（75%）4一般中断在加工前100%须在位置上返工外观或听见噪音，车辆可操作，不符合项被很多顾客注意到（50%）3在加工前部分须在位置上加工外观或听见噪

25、音，车辆可操作，不符合项被有辨别能力的顾客注意到（25%2微小中断过程，操作或操作者的轻微不便利没有影响没有可辨别的后果1没有后果没有可辨别的后果PFMEA 建议严重度评价标准2012/5/1545失效可能性准则：PFMEA 要因发生率（事件每项目/车辆）等级非常高100 次 每1000 个1 次每10 辆中10高50 次每1000 个1 次每20 辆中920 次每1000 个1 次每50 辆中810 次每1000 个1 次100 辆中7一般2 次每1000 个1 次每500 辆中6.5 次每1000 个1 次每2000 辆中5.1 次每1000 个1 次每10，000 辆中4低.01 每10

26、00 个1 每100，000 辆中3.001 每1000 个中1 每1，000，0002非常低失效通过预防控制消除了1PFMEA PFMEA 发生率建议评价准则2012/5/1546探测机会评价准则：过程控制探测的可能性级别探测可能性没有探测机会没有现有控制不能探测或不能解析 10几乎不可能在任何阶段不太可能探测失效模式和/或错误（要因）不容易探测（如：随机检查）9非常微小加工后问题探测操作者通过目测/排列/耳听法的/事后后失效模式探测8微小开始时问题探测操作者通过直观/目测/排列/耳听法在位置上做失效模式探测或操作者通过使用特性测量（/行/不行、手动转矩检查等）做加工后探测。7非常低加工后问

27、题探测操作者通过使用变量测量或操作者在位置上通过使用特性测量事后失效模式探测,（行/不行、手动转矩检查等）6低开始时问题探测操作者在位置上使用变量测量或通过位置上的自动控制探测差异零件和通知操作者（光、杂音等）。在设置上或首件检验时执行测量（仅对于设置要因）。5一般加工后问题探测由自动控制探测变异零件并锁住零件预防进一步加工的事后失效模式探测。4一般高开始时问题探测由自动控制在位置上探测变异零件并在位置上自动锁住零件预防进一步加工的失效模式探测。3高错误探测和/或问题预防由自动控制在位置上探测错误并预防制造中的变异零件的错误（要因）探测。2非常高探测不能用：防错以夹具设计、机械设计或零件设计所

28、做的错误（要因）预防。因为过程/产品设计的防错项目，不会产生变异零件。1几乎确定PFMEA PFMEA 探测率建议评价准则2012/5/1547风险评估的变化风险评估的变化不使用RPN 阀值本手册不推荐使用RPN 阀值来决定是否采取措施。示例:如果顾客在下面不合理地使用了 100 这个阀值，则应当对 R P N 为 112 的特性 B 采取措施。在这个例子中，特征 B 的 R P N 更高，但还是应当先处理 A ，因为它的严重等级为 9 ，尽管 A 的 RPN 为 90 ，低于阀值。使用阀值的另一个问题是，没有一个要求强制采取措施的 R P N 值另外，建立阀值可能会促使小组成员产生错误行为：

29、即小组成员花时间去试图求证一个低发生频度或探测度等级的数值，以降低 R P N 项目SODRPNA92590B7441122012/5/1548风险评估的变化风险评估的变化 替代替代RPNRPN的可选方法的可选方法 SO(SO) 有些组织会选择主要侧重于严重度和发生频度。 SO指数是严重度和发生频度等级的产物。通过使用这个指数，小组可以采取预防措施来降低“ O 的数值，从而降低 SO 。此外，该指数还能改进那些有最高 SO 数值的后续探测度。SOD,SD 有些组织选择使用 SOD或 SD。 SOD 是严重度，发生频度和探测度等级的非算术结合。 SD 是严重度和发探测度等级的非算术结合。 例:S

30、OD 和 SD 也应当和 RPN 一样，经过小组讨论使用。仅仅根据 SOD来定义优先等级也和RPN一样有不足之处, 如SOD 599 应优先于SOD711 SODRPNSODSD7731477737373714773777377147377372012/5/1549测量系统分析MSA Measurement Systems Analysis 测量 系统 分析失之毫厘谬之千里2012/5/1550什么是什么是测量系统分析（MSA）是对每个零件能够重复读数的测量系统进行分析，评定测量系统的质量，判断测量系统产生的数据可接受性。2012/5/1551的目的的目的了解测量过程，确定在测量过程中的误差总

31、量，及评估用于生产和过程控制中的测量系统的充分性。MSA促进了解和改进（减少变差）。2012/5/1552测量系统分析方法 测量系统的变差分类：测量系统的变差分类：稳定性、偏倚、重复性、再现性、线性稳定性、偏倚、重复性、再现性、线性 测量系统特性可用下列方式来描述测量系统特性可用下列方式来描述 ：v位置：位置：稳定性、偏倚、线性。稳定性、偏倚、线性。 v宽度或范围：宽度或范围：重复性、再现性。重复性、再现性。2012/5/1553术语 测量测量：赋值给具体物以表示它们之间关于特定特性的关系。赋值过程定义为测量过程，而赋予的值定义为测量值。 量具量具：任何用来获得测量结果的装置，经常用来特指用在

32、车间的装置；包括通过/不通过装置等。 测量系统：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。 测量和试验设备：测量和试验设备：完成一次测量所必需的所有测量仪器、测量标准、基准材料以及辅助设备。2012/5/1554术语偏倚（Bias）：指测量结果的观测平均值与基准值的差值。观测的平均值基准值偏倚2012/5/1555术语 稳定性：指测量系统在某持续时间内测量同基准或零件的单一特性时获得的测量值总变差，即偏倚随时间的增量。时间1时间2稳定性2012/5/1556术语重复性：指由一个评价人，采用同一个测

33、量仪器多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值的变差。重复性2012/5/1557术语再现性再现性是由不同的评价人，是由不同的评价人，采用相同的测量仪器，测采用相同的测量仪器，测量同一零件的同一特性时量同一零件的同一特性时测量平均值的变差。测量平均值的变差。 再現性再現性操作者操作者B B操作者操作者C C操作者操作者A再现性再现性是在改变了的测是在改变了的测量条件下，对同一被测量条件下，对同一被测量的测量结果之间的致量的测量结果之间的致性。性。 2012/5/1558术语线性：指在量具预期的工作量程内偏倚值的差值。基准值基准值低量程部分高量程部分观测的平均值观测的平均值偏倚偏倚2012/5/

34、1559术语线性：指在量具预期的工作量程内偏倚值的差值。基准值基准值偏倚观测平均值无偏倚有偏倚Y=b+axY=b2012/5/1560稳定性的评定程序（1）获取样本（可知基准值也可不知）（2）确定频率（包括早、中、晚）（3）绘XR或XS控制图并判稳（4）计算测量结果的标准差并与制造过程的标准差（6）相比较、分析。2012/5/1561稳定性分析举例n超出控制界限的点：出现一个或多个点超出任何一个控制界限是该点处于失控状态的主要证据UCLCLLCL异常异常2012/5/1562偏倚的评审程序（1）获取样本（可选项量程中和数零件测量10次，计算均值为“基准值”）（2）评价人测量，计算平均值（3）计

35、算偏倚，平均偏倚（4）计算偏倚的t统计量，如果|t|或则偏倚能够接受，否则不能接受（5）前提：重复性可以接受21 ,21 ,vbvbtBiaszerotBias21 ,vt2012/5/1563偏倚举例偏倚举例例 一个制造工程师在评价一个用来监视生产过程的新的测量系统。测量装置分析表明没有线性问题，所以工程师只评价了测量系统偏倚。在已记录过程变差基础上从测量系统操作范围内选择一个零件。这个零件经全尺寸检验测量以确定其基准值。而后这个零件由领班测量15次。2012/5/1564数据整理基准值基准值=6.0 =6.0 偏倚偏倚1 5.8 -0.22 5.7 -0.33 5.9 -0.14 5.9

36、-0.15 6.0 0.06 6.1 0.17 6.0 0.08 6.1 0.19 6.4 0.410 6.3 0.311 6.0 0.012 6.1 0.113 6.2 0.214 5.6 -0.415 6.0 0.0 偏倚研究数据偏倚研究数据用电子表格和统计软件,可获得直方图和数据分析(见图10和表3)。2012/5/1565数据计算数据计算结果分析结果分析-数据法数据法 1)计算n个读数的均值。 nxii=1nX = 2012/5/1566数据计算数据计算2）计算可重复性标准偏差（参考量具研究，极差法，如下）：重复性 = 这里d*2可以从附录C中查到,g=1,m=n,如果GRR研究可用(

37、且有效 ),重复性标准偏差计算应该以研究结果为基础。 6) 确定偏倚的t统计量：偏倚 = 观测测量平均值 基准值 b = 重复性重复性/ max（xi）- min（xi） d*2n偏偏倚倚bt =2012/5/1567偏倚分析偏倚分析如果0落在围绕偏倚值1-a置信区间以内，偏倚在a水平是可接受的。偏倚偏倚 b b（tvtv，1-a/21-a/2） 0 0 偏倚偏倚 + b+ b（tvtv，1-a/21-a/2） 所取的a水平依赖于敏感度水平，而敏感度水平被用来评价/控制该（生产）过程的并且与产品/（生产）过程的损失函数（敏感度曲线）有关。如果a水平不是用默认值.05（95%置信度）则必须得到顾

38、客的同意。将数据列入表中,进行分析即可。2012/5/1568n（m）均值X标准偏差r均值的标准偏差b测量值156. .0067. .22514. .05813基准值 = 6. .00, a = . .05 g = 1, d2* = 3. .35t统计量df(v)显著t值(2尾)偏倚95%偏倚置信区间低值高值测量值. .115310. .82. .206. .0067-1. .1185. .1319 因为因为0落在偏倚置信区间（落在偏倚置信区间（-0.1185,0.1319）内，工程师可以假设测）内，工程师可以假设测偏倚是可以接受的，同时假定实际使用还会导致附加变差源。偏倚是可以接受的，同时假

39、定实际使用还会导致附加变差源。数据分析表数据分析表2012/5/1569偏倚分析原因偏倚分析原因 a 基准的误差； b 元器件磨损； c 仪器尺寸错误； d 测量错误的特性； e 仪器未经正确校准； 不正确使用仪器。2012/5/1570线性分析2012/5/1571重复性（EV）和再现性（AV）评审程序（量具的双性GR&R）（1）极差法u使用2名评价人和5个零件进行分析u两人各测量零件u计算R值u计算平均极差u计算量具的双性，即测量过程变差GR&R=6R/d2u计算双性占总过程变差的百分数%GR&R=100（GR&R/过程变差）2012/5/1572重复性（EV）和再现性（AV）评审程序（量

40、具的双性GR&R）（2）均值极差法u获得样本（10个零件3人测量）u编号、盲测，分别测量2-3次u计算2012/5/1573重复性、再现性的接受准则（1）GR&R占总过程变差的百分比：A小于10%测量系统可接受；B10%至30%根据应用的重要性，量具的成本，维修的费用等，可能是可接受的；C大于30%不可接受。但能否用于判断零件合格与否，需与产品公差进行比较。2012/5/1574评价人/试验#零件平均值12345678910A 10.29-0.561.340.47-0.80.020.59-0.312.26-1.360.120.41-0.681.170.5-0.92-0.110.75-0.201

41、.99-1.250.130.64-0.581.270.64-0.84-0.210.66-0.172.01-1.310.2均值0.447-0.607 1.2600.537-0.853 -0.100 0.667-0.2272.087-1.307X a= 0.19极差0.350.120.170.170.120.230.160.140.270.11R a= 0.1B 10.08-0.471.190.01-0.56-0.20.47-0.631.80-1.680.020.25-1.220.941.03-1.200.220.550.082.12-1.620.130.07-0.681.340.2-1.280.

42、060.83-0.342.19-1.500.0均值0.133-0.790 1.1570.413-1.013 0.0270.617-0.2972.037-1.600X b= 0.06极差0.180.750.401.020.720.420.360.710.390.18R b= 0.5C 10.04-1.380.880.14-1.46-0.290.02-0.461.77-1.49-0.22-0.11-1.131.090.20-1.07-0.670.01-0.561.45-1.77-0.23-0.15-0.960.670.11-1.45-1.490.21-0.491.87-2.16-0.2均值0.07

43、3-1.157 0.8800.150-1.327 -0.483 0.080-0.5031.697-1.807X c= -0.25极差0.190.420.420.090.390.380.200.100.420.67R c= 0.3零件均值0.169-0.851 1.0990.367-1.064 -0.186 0.454-0.3421.940-1.571X =R p= .00 3.5(R a= 0.184 + R b=0.513 + R c=0.328 ) / #评价人个数= 3 =R= 0.34 MaxX =0.1903 - MinX= -0.2543 = XDIFF = 0.446 R=0.3

44、417*D4 =2.5 8 = UCLR = 0.8816 当试验次数为2次时D4=3.27, 3次时D4=2.58。UCLR 表示R的界限。圈出那些超出界限的值，了解原因并纠正。用原来相同的评价人和仪器对同一个零件重复原来的测量,，或剔除这些值并由其余观测值再次平均并计算R和UCLR 值。2012/5/15752012/5/1576计数型测量系统分析假设检验分析信号探测理论77案例 生产过程处于统计受控并且性能指数Pp=Ppk=0.5是不可接受的。因为该过程生产不合格产品，需要一个遏制措施把不可接受的产品从生产流中挑选出来。LSLUSL0.500.600.4078案例 为了遏制行动，项目小组

45、选择了一个计数型量具，把每个零件同一个特性的限定值进行比较。如果零件满足限定值就接受这个零件，反之拒绝零件 多数这种类型的量具以一套标准零件为基础进行设定接收与拒绝。这个计数型量具不能指出一个零件有多好或多坏，只能指出零件可接受或拒绝(如2个分级)79案例LSLUSL0.500.600.4080案例 小组使用的特定量具具有与公差相比的%GRR为25%。由于其尚未被小组证实，需要研究测量系统。小组决定随机地从过程中抽取50个零件样本，以获得覆盖过程范围的零件，使用三名评价人，每位评价人对每个零件评价三次。 (1)指定为可接受判断，(0)为不可接受判断。下表中的基准判断和计量基准值不预先确定。表的

46、”代码”列还用“-”、“x”、“+”显示是否在第、区域。A与B的交叉表B总计01A0.0 计算期望的计算4415.7634.35050.01.0 计算期望的计算331.39768.7100100.0总计计算期望的计算4747.0103103.0150150.0B与C的交叉表C总计01B0.0 计算期望的计算4216.0531.04747.01.0 计算期望的计算935.09468.0103103.0总计计算期望的计算5151.09999.0150150.0A与C的交叉表C总计01A0.0 计算期望的计算4317.07335050.01.0 计算期望的计算834.09266.0100100.0总

47、计计算期望的计算5151.09999.0150150.084计算人与人之间-kappa 设计这些表的目的是确定评价人之间意见一致的程度。为了确定评价一致的水平，小组用科恩的kappa来测量两个评价人对同一目标评价值的一致程度。1表示完全一致。0表示一致程度不比偶然的要好。Kappa只用于两个变量具有相同的分级值和相同的分级数的情况。 Kappa是一个评价人之间一致性的测量值，检验是否沿对角线格子中的计(接收比率一样的零件)与那些仅是偶然的期望不同。 设po=对角线单元中观测值的总和/测量总次数（观测值比例） pe=对角线单元中期望值的总和/测量总次数（期望值比例） 则kappa=(po-pe)

48、/(1-pe)85计算人与人之间-kappa Kappa是测量而不是检验。其大小用一个渐进的标准误差构成的t统计量决定。一个通用的法则是kappa大于0.75表示好的一致性；小于0.4表示一致性差，计算结果如下：kappaABCA0.860.78B0.860.79C0.780.7986计算人与人之间-kappa说明 分析指出所有这个分析表明所有的评价人之间表现出的一致性好。 在此分析中有必要评价人之间是否存在差异。但是分析并未告诉我们测量系统区分不好的与好的零件的能力。在分析中，小组用计量型测量系统评价了零件，用结果确定基准判断。用这些新的信息，另一组交叉表表格被开发出来，用以评价人与基准判断

49、比较。A与基准判断交叉表基准总计01A0.0 计算期望的计算4515.0534.05050.01.0 计算期望的计算333.09768.0100100.0总计计算期望的计算4848.0102102.0150150.0B与基准判断交叉表基准总计01B0.0 计算期望的计算4515.0232.04747.01.0 计算期望的计算333.010070.0103103.0总计计算期望的计算4848.0102102.0150150.0C与基准判断交叉表基准总计01A0.0 计算期望的计算4216.3934.75151.01.0 计算期望的计算631.79367.39999.0总计计算期望的计算4848.

50、0102102.0150150.090计算人基准之间-kappa说明ABCkappa0.880.920.77 这些值可以被解释为每个评价人与基准有好的一致。然后，过程小组计算了测量系统的有效性有效性=正确判断的数量判断的机会总数有效性分析结果来源%评价人%SCORE VS ATTRIBUTE评价人A评价人B评价人C评价人A评价人B评价人C总受检数505050505050符合的424540424540FALSE NEGATIVE(APPRAISER BIASED TOWARD REJECTION)000FALSE POSITIVE(APPRAISER BIASED TOWARD ACCEPTAN