MSA测量系统分析课件(-).ppt

1、12培训课程目录培训课程目录 差异分析差异分析(了解学员或公司现状提出改进建议了解学员或公司现状提出改进建议)MSA的目的及应用时机的目的及应用时机 MSA术语简介术语简介 测量误差类型及影响测量误差类型及影响 测量问题分析方法及程序测量问题分析方法及程序 计量型测量系统分析及案例计量型测量系统分析及案例 -稳定性稳定性(控制图法控制图法)-偏倚偏倚(独立样件法和控制图法独立样件法和控制图法)-线性线性(t检定检定)-重复性和再现性重复性和再现性(极差法极差法 均值极差法均值极差法 方差分析法方差分析法)计数型测量系统研究及案例计数型测量系统研究及案例 -风险分析方法风险分析方法(假设性试验分

2、析假设性试验分析 信号探测理论信号探测理论)-分析法分析法 计数型测量系统研究及案例计数型测量系统研究及案例 其它测量系统简介并提供其它测量系统简介并提供EXCEL 程序程序3差异分析差异分析了解学员或公司现状提出改进建议了解学员或公司现状提出改进建议4MSA第三版的改进第三版的改进 为符合为符合QS9000:1998QS9000:1998要求使用了新的格式要求使用了新的格式 更多的范例和说明更多的范例和说明 讨论了测量不确定度的概念讨论了测量不确定度的概念 包括测量系统寿命周期的概念促使包括测量系统寿命周期的概念促使MSAMSA成成为常规的过程分析为常规的过程分析 5MSA的目的及应用时机的

3、目的及应用时机1.1 测量数据的作用测量数据的作用:决定产品和过程的符合性 回归分析61.21.2表征数据质量的统计指标表征数据质量的统计指标-测量的定义测量的定义:对某具体事物赋予数字对某具体事物赋予数字(或数值或数值),),以以表示它们对于特定特性之间的关系表示它们对于特定特性之间的关系.-量具量具(Gage)(Gage)是指任何用来获得测量的装置。经常是指任何用来获得测量的装置。经常是特别用在工厂现场的装置，包括通是特别用在工厂现场的装置，包括通/止规止规(go/no (go/no go device)go device)。-测量系统测量系统(Measurement system)(Me

4、asurement system)是对测量单元进是对测量单元进行量化或对被测的特性进行评估，其所使用的仪器行量化或对被测的特性进行评估，其所使用的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境及假设的集合；也就是说，用来获得测量结果环境及假设的集合；也就是说，用来获得测量结果的整个过程。的整个过程。MSA的目的及应用时机的目的及应用时机71.21.2表征数据质量的统计指标表征数据质量的统计指标 在你公司中，需要测量什么过程和在你公司中，需要测量什么过程和/或产品特性？或产品特性？一个好的或高质量的测量具备哪些特点？一个好的或高质量的测量具备哪些

5、特点？一个差的或低质量的测量具备哪些特点？一个差的或低质量的测量具备哪些特点？如果某一特性的测量值接近它的参考值，则称该数如果某一特性的测量值接近它的参考值，则称该数据的质量高据的质量高.如果某一特性的测量值远离它的参考值，则称该数如果某一特性的测量值远离它的参考值，则称该数据的质量低据的质量低.偏倚偏倚(bias)(bias)和变差和变差(variance)(variance)MSA的目的及应用时机的目的及应用时机81.3 MSA1.3 MSA应用时机应用时机:ISO/TS 16949:2002ISO/TS 16949:20027.6.17.6.1 测量系统分析测量系统分析为分析出现在各种测

6、量和试验设备系统的测量结果为分析出现在各种测量和试验设备系统的测量结果中的变差中的变差,必须开展统计研究必须开展统计研究.本要求必须适用于本要求必须适用于在控制计划提及的测量系统在控制计划提及的测量系统.所有的分析方法和接所有的分析方法和接受标准必须符合客户有关测量系统分析的参考手册受标准必须符合客户有关测量系统分析的参考手册.如果得到客户批准如果得到客户批准,也可使用其他分析方法和接受也可使用其他分析方法和接受标准标准.MSA的目的及应用时机的目的及应用时机91.3 MSA1.3 MSA应用时机应用时机:APQP:APQP:第三章第三章 过程设计和开发过程设计和开发3.9 3.9 测量系统分

7、析计划测量系统分析计划产品质量策划小组应保证依据要求制定一个测量系产品质量策划小组应保证依据要求制定一个测量系统分析的计划。这个计划至少应包括保证量具线性、统分析的计划。这个计划至少应包括保证量具线性、准确度、重复性、再现性和与备用量具的相关性的准确度、重复性、再现性和与备用量具的相关性的职责。参见职责。参见MSAMSA手册。手册。第四章第四章 产品和过程确认产品和过程确认4.2 4.2 测量系统评价测量系统评价在试生产当中或之前，应使用规定的测量装置和方在试生产当中或之前，应使用规定的测量装置和方法按工程规范，检查控制计划标识的特性并进行测法按工程规范，检查控制计划标识的特性并进行测量系统的

8、评价。参见量系统的评价。参见MSAMSA手册。手册。MSA的目的及应用时机的目的及应用时机101.3 MSA1.3 MSA应用时机应用时机:PPAP:PPAP:I.2.2.9 I.2.2.9 初始过程研究初始过程研究I.2.2.9.1 I.2.2.9.1 总则总则为了了解测量误差是如何影响被研究的测量值，为了了解测量误差是如何影响被研究的测量值，供供方必须进行测量系统分析。（见方必须进行测量系统分析。（见I.2.2.10 I.2.2.10 和和MSAMSA手手册）册）I.2.2.10 I.2.2.10 测量系统分析研究测量系统分析研究供方必须对所有新的或改进后的量具、测量和试验供方必须对所有新

9、的或改进后的量具、测量和试验设备进行适当的测量系统分析研究，如：量具的重设备进行适当的测量系统分析研究，如：量具的重复性和在现性、偏差、线性和稳定性研究。（见复性和在现性、偏差、线性和稳定性研究。（见I.2.2.9.1 I.2.2.9.1 和和MSAMSA手册）手册）MSA的目的及应用时机的目的及应用时机112.1 2.1 可操作的定义可操作的定义 术语术语122.2 2.2 标准标准术语术语传递标准传递标准校准标准参考标准工作标准基准基准检验标准测量和试验设备132.3 2.3 参考值参考值术语术语142.4 2.4 分辨力分辨力术语术语152.4 2.4 分辨力分辨力术语术语分辨力分辨力1

10、62.4 2.4 分辨力分辨力术语术语控制只有在下列条件下才可用于控制：与规范相比，过程变差较小在预期的过程变差上，损失函数很平缓过程变差的主要来源导致了平均值偏移分析用于过程参数及指数的估计是不可接受的只能指出过程是否正在产生合格或不合格的零件依据过程分布，可被用为准计量型控制技术可产生不敏感的计量型控制图用于过程参数及指数的估计一般是不可接受的，因为它仅提供粗劣的估计可用于计量型控制图建议使用图5：过程分布的区别分类数(Numberof DiStinct Categories(Numberof DiStinct Categories，ndc)ndc)对控制与分析活动的影响172.4 2.4

11、 分辨力分辨力术语术语过程控制图过程控制图182.5 2.5 测量过程变差测量过程变差术语术语图7：测量过程变差的特性192.6 2.6 偏倚偏倚术语术语-位置变差位置变差20偏倚过大的原因偏倚过大的原因 术语术语-位置变差位置变差212.7 2.7 稳定性稳定性术语术语-位置变差位置变差22造成不稳定的可能原因造成不稳定的可能原因 术语术语-位置变差位置变差23测量系统稳定的外部条件是什么？测量系统稳定的外部条件是什么？如有些测量系统在使用前需要预热5分钟才能使用受控的测量系统是否受控的测量系统是否较大？较大？受控的测量系统不一定可以接受，越大，PV越大，即过程变差大，此时要分析原因。有些测

12、量系统对周围环境的交互作用太敏感，则要改善测量系统对环境的敏感性。测量系统的稳定性能够保持多长时间？测量系统的稳定性能够保持多长时间？用更高一级测量系统定期对其进行校准。保持稳定性主要问题保持稳定性主要问题242.8 2.8 线性线性术语术语-位置变差位置变差25造成线性误差的可能原因造成线性误差的可能原因术语术语-位置变差位置变差262.9 2.9 重复性重复性术语术语-宽度变差宽度变差27造成重复性误差的可能原因造成重复性误差的可能原因术语术语术语术语-宽度变差宽度变差282.10 2.10 再现性再现性术语术语术语术语-宽度变差宽度变差29造成再现性误差的可能原因造成再现性误差的可能原因

13、术语术语术语术语-宽度变差宽度变差302.11 2.11 量具量具R&RR&R或或GRRGRR术语术语术语术语-宽度变差宽度变差312.12 2.12 测量系统能力测量系统能力术语术语322.12 2.12 测量系统性能测量系统性能术语术语332.13 2.13 不确定度不确定度术语术语342.14 2.14 可追溯性可追溯性术语术语图1：长度测量的可追溯性链举例352.14 2.14 评论评论 术语术语363.1 3.1 测量过程测量过程 测量误差类型及影响测量误差类型及影响373.2“3.2“好好”的测量系统的基本特性：的测量系统的基本特性：1.1.具有足够的分辨力和敏感度具有足够的分辨力

14、和敏感度.2.2.测量系统应处于统计受控状态测量系统应处于统计受控状态.3.3.为了产品控制，测量系统的变差必须小于规范为了产品控制，测量系统的变差必须小于规范 限值限值.4.4.为了过程控制，测量系统的变差应该能证明具为了过程控制，测量系统的变差应该能证明具 有有效的精密度，并且小于制造过程的变差有有效的精密度，并且小于制造过程的变差.测量误差类型及影响测量误差类型及影响383.3 3.3 测量系统误差的来源测量系统误差的来源 测量误差类型及影响测量误差类型及影响393.4 3.4 测量系统误差的影响测量系统误差的影响 测量误差类型及影响测量误差类型及影响原理 关注点 产品控制零件是否在指定

15、的范围内？过程控制过程变差是否稳定并可接受？表1：控制理论和驱使的关注点40对产品决策的影响对产品决策的影响 测量误差类型及影响测量误差类型及影响图中，图中，第第类区类区 坏零件永远被称为坏零件坏零件永远被称为坏零件第第类区类区 可能做出潜在的错误决定可能做出潜在的错误决定第第类区类区 好零件永远被称为好零件好零件永远被称为好零件两个选择：两个选择：改进生产过程：减少过程变差，不会生产出落在区域改进生产过程：减少过程变差，不会生产出落在区域的产品。的产品。改进测量系统：减少测量系统误差以减低区域改进测量系统：减少测量系统误差以减低区域的大小，这样，生产出的的大小，这样，生产出的 所有的产品将全

16、部落在区域所有的产品将全部落在区域内，且就能减少做出错误决内，且就能减少做出错误决1)1)定的风险。定的风险。41对过程决策的影响对过程决策的影响 测量误差类型及影响测量误差类型及影响.将普通原因识别为特殊原因将普通原因识别为特殊原因 .将特殊原因识别为普通原因将特殊原因识别为普通原因实际的与观测到的过程变差之间的基本相互关系为：实际的与观测到的过程变差之间的基本相互关系为：22观观 =2=2实实 +2+2测测22观观 观测到的过程变差值观测到的过程变差值22实实 实际的过程变差实际的过程变差22测测 测量系统的变差测量系统的变差能力指数能力指数9 Cp9 Cp由下式计算：由下式计算：(Cp)

17、-2(Cp)-2观观 =(Cp)-2=(Cp)-2实实 +(Cp)-2+(Cp)-2测测举例说明，如果测量系统的举例说明，如果测量系统的CpCp值为值为2 2，实际过程，实际过程CpCp必须大或等于必须大或等于1.791.79，才能得，才能得到到1.331.33的计算值的计算值(观测值观测值)。如果测量系统。如果测量系统CpCp值本身只有值本身只有1.331.33，则该过程需要，则该过程需要没有任何变差才能使观测到的过程能力达到没有任何变差才能使观测到的过程能力达到1.331.33显而易见，这是个不可能显而易见，这是个不可能存在的情况。存在的情况。42漏斗试验漏斗试验测量误差类型及影响测量误差

18、类型及影响漏斗试验有以下四个规则：漏斗试验有以下四个规则：规则规则1 1：除非过程不稳定，否则不要进行调整或采取措施。：除非过程不稳定，否则不要进行调整或采取措施。规则规则2 2：从过程上一次被测量偏向的相反方向，对过程调整一个相：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。等的量。规则规则3 3：将过程重新设置到目标值，然后从目标值往相反方向调整：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。一个相等的量。规则规则4 4：将过程调整到上一次测量的位置。：将过程调整到上一次测量的位置。433.5 3.5 测量系统误差分为五类测量系统误差分为五类:偏偏 倚倚重

19、复性重复性再现性再现性稳定性稳定性线线 性性测量误差类型及影响测量误差类型及影响44测量误差类型及影响测量误差类型及影响453.1 3.1 测量问题分析测量问题分析 1 1 识别问题识别问题 2 2 识别小组识别小组 3 3 测量系统和过程的流程图测量系统和过程的流程图 4 4 因果图因果图 5 5 计划计划实施实施研究行动研究行动(PDSA)(PDSA)6 6 可能的解决方法及纠正的证明可能的解决方法及纠正的证明 7 7 将变更制度化将变更制度化测量问题分析方法及程序测量问题分析方法及程序463.2 3.2 第第1 12 2阶段阶段第第1 1阶段阶段理解测量过程，确定它是否满足要求？理解测量

20、过程，确定它是否满足要求？第第2 2阶段阶段随着时间推移，测量系统是否能持续满足要求？随着时间推移，测量系统是否能持续满足要求？测量问题分析方法及程序测量问题分析方法及程序473.3 3.3 选择开发试验程序选择开发试验程序：1.1.试验中是否应该使用诸如那些可追溯至试验中是否应该使用诸如那些可追溯至NISTNIST的标准的标准?对对 于在第二阶段持续的试验，应考虑使用盲测于在第二阶段持续的试验，应考虑使用盲测2.2.试验的成本。试验的成本。3.3.试验所需要的时间。试验所需要的时间。4.4.任何没有被普遍接受的术语应该被可操作的定义。任何没有被普遍接受的术语应该被可操作的定义。5.5.由这个

21、测量系统取得的测量结果是否要与另外一个测量系由这个测量系统取得的测量结果是否要与另外一个测量系 统得到的测量结果比对统得到的测量结果比对?6.6.第第2 2阶段试验应该每隔多久进行一次阶段试验应该每隔多久进行一次?测量问题分析方法及程序测量问题分析方法及程序483.4 3.4 测量系统研究的准备测量系统研究的准备1.1.应该计划所使用的方法。应该计划所使用的方法。2.2.应该事先确定评价人的人数、抽样零件的数量，及重复读数的数量等。应该事先确定评价人的人数、抽样零件的数量，及重复读数的数量等。3.3.由于目的是评价全部的测量系统，评价人应该从那些正常操作该仪器的由于目的是评价全部的测量系统，评

22、价人应该从那些正常操作该仪器的 人员中选择。人员中选择。4.4.样件的选择对适当的分析是很关键的：样件的选择对适当的分析是很关键的：5.5.仪器应该有足够的分辨力，特性直接被读出的值至少是预期过程变差的仪器应该有足够的分辨力，特性直接被读出的值至少是预期过程变差的 十分之一。十分之一。6.6.确保测量方法确保测量方法(如评价人和仪器如评价人和仪器)是测量特性的尺寸，并遵循已定义的测是测量特性的尺寸，并遵循已定义的测 量程序。量程序。7.7.测量应该以一随机次序进行，从而确保可能发生的漂移或变化将随机地测量应该以一随机次序进行，从而确保可能发生的漂移或变化将随机地 分布在整个研究中。分布在整个研

23、究中。8.8.对设备的读值，应该按测量仪器解析度的实际极限纪录这测量值。对设备的读值，应该按测量仪器解析度的实际极限纪录这测量值。9.9.这研究工作应该由了解实施一个可靠研究的重要性的人员负责管理和监这研究工作应该由了解实施一个可靠研究的重要性的人员负责管理和监 督督测量问题分析方法及程序测量问题分析方法及程序493.5 3.5 结果分析结果分析 接受性准则接受性准则位置误差位置误差位置误差通常被定义为偏倚和线性的分析。位置误差通常被定义为偏倚和线性的分析。通常，如果通常，如果测量系统的偏倚或线性误差明显的异于零、或测量系统的偏倚或线性误差明显的异于零、或超过该量具校准程序中所建立的最大容许误

24、差，则该测量系超过该量具校准程序中所建立的最大容许误差，则该测量系统为不可接受。在这种情况下，应该对这测量系统进行重新统为不可接受。在这种情况下，应该对这测量系统进行重新校准或进行一个补偿修下来减少这误差。校准或进行一个补偿修下来减少这误差。测量问题分析方法及程序测量问题分析方法及程序503.5 3.5 结果分析结果分析 接受性准则接受性准则宽度误差宽度误差一测量系统的变差是否为满意的准则，取决于测量系统变差对制造一测量系统的变差是否为满意的准则，取决于测量系统变差对制造过程误差或零件公差所占的百分比。对特定的测量系统的最终接受过程误差或零件公差所占的百分比。对特定的测量系统的最终接受准则取决

25、于测量系统的环境和目的，并且应该经顾客同意。准则取决于测量系统的环境和目的，并且应该经顾客同意。对于目的是用来分析对于目的是用来分析过程的测量系统，对测量系统可接受性的通过程的测量系统，对测量系统可接受性的通用比例原则如下：用比例原则如下：低于低于1010的误差的误差通常被认为是一个可接受的测量系统。通常被认为是一个可接受的测量系统。1010到到3030的误差的误差根据应用的重要性、测量装置的成本、维修根据应用的重要性、测量装置的成本、维修费用等，可能是可接受的。费用等，可能是可接受的。大于大于3030误差误差考虑为不可接受一应该尽各种力量以改进这测量考虑为不可接受一应该尽各种力量以改进这测量

26、系统。系统。另外，由测量系统对过程进行划分的区别分类数另外，由测量系统对过程进行划分的区别分类数(ndc)(ndc)要能大于或等要能大于或等于于5 5。一测量系统的最终可接受性应该不仅仅取决于一些简单的指数，应一测量系统的最终可接受性应该不仅仅取决于一些简单的指数，应该同时使用随时间变化的图表来分析测量系统的长期性能。该同时使用随时间变化的图表来分析测量系统的长期性能。测量问题分析方法及程序测量问题分析方法及程序514.1 4.1 稳定性稳定性简单测量系统简单测量系统-计量型计量型1)1)取得一样件并建立其可追溯到相关标准的参考值。取得一样件并建立其可追溯到相关标准的参考值。2)2)以一定的周

27、期基础以一定的周期基础(每天、每周每天、每周)测量基准件三到测量基准件三到五次。五次。3)3)将数据按时间顺序画在将数据按时间顺序画在&R R或或&s&s控制图上。控制图上。结果分析结果分析图示法图示法建立控制限，使用控制图分析法来评价是否有不受建立控制限，使用控制图分析法来评价是否有不受控或不稳定的情况。控或不稳定的情况。结果分析结果分析数值法数值法除了通常的控制图分析法外，没有用于稳定性分析除了通常的控制图分析法外，没有用于稳定性分析的特定数值分析或指数。的特定数值分析或指数。如果该测量系统为稳定，这些数值可用来确定测量如果该测量系统为稳定，这些数值可用来确定测量系统的偏倚。系统的偏倚。5

28、24.1 4.1 范例范例稳定性稳定性简单测量系统简单测量系统-计量型计量型选取了生产过程输出范围中接近中间值的一个零件。该零件被送到了测量实验室，经测选取了生产过程输出范围中接近中间值的一个零件。该零件被送到了测量实验室，经测量其参考值确定为量其参考值确定为6.016.01。小组每班测量该零件。小组每班测量该零件5 5次，共测了四周次，共测了四周(20(20个子组个子组)；收集到所有数据后，画出了收集到所有数据后，画出了X&RX&R图图(用于稳定性分析的控制图用于稳定性分析的控制图)控制图分析表明该测量过程处于稳定状态，因为没有明显可见的特殊原因结果控制图分析表明该测量过程处于稳定状态，因为

29、没有明显可见的特殊原因结果发生。发生。534.2 4.2 偏倚偏倚-独立样件法独立样件法简单测量系统简单测量系统-计量型计量型取得一个样件，并且建立其与可追溯到相关标准的参考值。如取得一个样件，并且建立其与可追溯到相关标准的参考值。如果不能得到这参考值，选择一件落在生产测量范围果不能得到这参考值，选择一件落在生产测量范围中间的生产件，并将它指定为偏倚分析的基准件。中间的生产件，并将它指定为偏倚分析的基准件。在工具室里测量该零件在工具室里测量该零件n n1010次，并计算这次，并计算这n n个读值个读值的平均值。将该平均值视为的平均值。将该平均值视为“参考值参考值”。也许会希望拥有位于期望测量结

30、果的下限、中间及也许会希望拥有位于期望测量结果的下限、中间及上限位置的基准样件，如果可做到这样，可以使用上限位置的基准样件，如果可做到这样，可以使用线性研究来分析这些数据。线性研究来分析这些数据。让一个评价者以正常方式测量样件让一个评价者以正常方式测量样件n n1010次。次。结果分析结果分析图示法图示法画出这些数据相对于参考值的直方图。使用专业知画出这些数据相对于参考值的直方图。使用专业知识评审这直方图，从而确定是否存在任何特殊原因识评审这直方图，从而确定是否存在任何特殊原因或异常点。如果不存在，继续分析。当或异常点。如果不存在，继续分析。当n30n 1010次。次。要随机的选择零件，从而减

31、少评价人对测量中偏倚要随机的选择零件，从而减少评价人对测量中偏倚的的“记忆记忆”。结果分析结果分析图示法图示法4.4.计算零件每次测量的偏倚，以及每个零件的偏倚计算零件每次测量的偏倚，以及每个零件的偏倚平均值。平均值。偏倚偏倚i,j i,j=Xi,jXi,j-(-(参考值参考值)i i5.5.在线性图上画出相对于参考值的每个偏倚及偏倚在线性图上画出相对于参考值的每个偏倚及偏倚平均值。平均值。(参见图参见图11)11)mmjjii1,偏倚偏倚634.3 4.3 线性线性简单测量系统简单测量系统-计量型计量型 6.6.应用以下公式，计算并画出最适合的线及该线的应用以下公式，计算并画出最适合的线及该

32、线的自信度区间。自信度区间。对最适合的线，用公式：式中对最适合的线，用公式：式中xixi=参考值参考值，=偏倚平均值偏倚平均值以及以及对于一个已知的对于一个已知的xOxO，自信度区间为：自信度区间为：baxyiislopexgmxyxgmxya斜率2211erceptxaybint中心22gmyxaybysiiii式中sxxxxgmtaxbiogmo212221,21上限：sxxxxgmtaxbiogmo212221,21下限：644.3 4.3 线性线性简单测量系统简单测量系统-计量型计量型 7.7.画出画出“偏倚偏倚 =0”=0”的线，并对图进行评审，以观的线，并对图进行评审，以观察是否存

33、在特殊原因，以及线性是否可接受。察是否存在特殊原因，以及线性是否可接受。(见图见图11)11)如果如果“偏倚偏倚 =0”=0”的整个直线都位于自信度区间以的整个直线都位于自信度区间以内，则称该测量系统的线性是可接受的。内，则称该测量系统的线性是可接受的。结果分析结果分析数值法数值法如果图示法分析表示该测量系统的线性是可接受的，如果图示法分析表示该测量系统的线性是可接受的，则以下假设应该为真：则以下假设应该为真：HoHo：a a=0 =0 ，斜率斜率 =0=0如果下式成立，则不能被否定如果下式成立，则不能被否定如果以上假设为真，则测量系统对所有的参考值具如果以上假设为真，则测量系统对所有的参考值

34、具有相同的偏倚。这个偏倚必须为有相同的偏倚。这个偏倚必须为0 0，该线性才可被接，该线性才可被接受。受。HoHo：b b=0 =0 ，中心中心(偏倚偏倚)=0)=0如果下式成立，则不能被否定：如果下式成立，则不能被否定：21,22gmjtxxsat21,2221gmitsxxxgmbt654.3 4.3 范例范例-线性线性简单测量系统简单测量系统-计量型计量型 某工厂检验员对某过程引进了一套新测量系统。作某工厂检验员对某过程引进了一套新测量系统。作为为PPAP41的一部分，需要对测量系统的线性进行评的一部分，需要对测量系统的线性进行评价。根据已文件化的过程变差描述，在测量系统的价。根据已文件化

35、的过程变差描述，在测量系统的全部工作量程范围内选取了五个零件。通过对每个全部工作量程范围内选取了五个零件。通过对每个零件进行全尺寸检验从而确定它们的参考值，然后零件进行全尺寸检验从而确定它们的参考值，然后由主要操作者对每个零件测量由主要操作者对每个零件测量12次。在分析中，这次。在分析中，这些零件是随机抽取的。些零件是随机抽取的。664.3 4.3 范例范例-线性线性简单测量系统简单测量系统-计量型计量型零件参考值123452.004.006.008.0010.0012.705.105.807.609.1022.503.905.707.709.3032.404.205.907.809.5042

36、.505.005.907.709.30测52.703.806.007.809.40量62.303.906.107.809.50次72.503.906.007.809.50数82.503.906.107.709.5092.403.906.407.809.60102.404.006.307.509.20112.604.106.007.609.30122.403.806.107.709.40表5：线性研究数据674.3 4.3 范例范例-线性线性简单测量系统简单测量系统-计量型计量型12345零件参考值2.004.006.008.0010.0010.71.1-0.2-0.4-0.920.5-0.1-

37、0.3-0.3-0.730.40.2-0.1-0.2-0.540.51-0.1-0.3-0.750.7-0.20.0-0.2-0.6偏60.3-0.10.1-0.2-0.5倚70.5-0.10.0-0.2-0.580.5-0.10.1-0.3-0.590.4-0.10.4-0.2-0.4100.40.00.3-0.5-0.8110.60.10.0-0.4-0.7120.4-0.20.1-0.3-0.6偏倚平均值0.4916670.1250.025-0.29167-0.61667表6：线性研究中途的结果684.3 4.3 范例范例-线性线性简单测量系统简单测量系统-计量型计量型线性范例Y Y=0

38、.736667 0.131667xR-Sq=71.4%694.4 4.4 重复性和再现性重复性和再现性简单测量系统简单测量系统-计量型计量型确定重复性和再现性的指南确定重复性和再现性的指南可以使用不同的方法进行计量型量具的研究。本节可以使用不同的方法进行计量型量具的研究。本节将详细讨论三种可接受的方法。它们是：将详细讨论三种可接受的方法。它们是：.极差法极差法(Range method).均值均值极差法极差法(Average and Range method).方差分析法方差分析法(ANOVA method)除极差法之外，其它方法所用的研究数据的设计都除极差法之外，其它方法所用的研究数据的设计

39、都很相似。如所呈现的，所有的方法在它们的分析时很相似。如所呈现的，所有的方法在它们的分析时均忽视了零件内部变差均忽视了零件内部变差(如：在第四章，第如：在第四章，第A节所讨节所讨论的圆度、锥度直径、平面度等。论的圆度、锥度直径、平面度等。)704.4.1 4.4.1 极差法极差法简单测量系统简单测量系统-计量型计量型 极差法是一种经修正的计量型量具研究方法，它能对测量变差提供一个快速极差法是一种经修正的计量型量具研究方法，它能对测量变差提供一个快速地的近似值。这方法只能对测量系统提供变差的整体情况，不能将变差分解地的近似值。这方法只能对测量系统提供变差的整体情况，不能将变差分解成重复性和再现性

40、。它通常用来快速地检查以验证成重复性和再现性。它通常用来快速地检查以验证GRR是否有变化。是否有变化。使用这方法能够潜在的检测出测量系统为不可接受的概率是：对于抽样次数使用这方法能够潜在的检测出测量系统为不可接受的概率是：对于抽样次数是是5的情况下，机率为的情况下，机率为80；对于抽样次数为；对于抽样次数为10的情况下，机率为的情况下，机率为90。用极差法进行研究时通常选用两个评价人与五个零件。在这种研究中，两个用极差法进行研究时通常选用两个评价人与五个零件。在这种研究中，两个评价人测量每个零件一次。由评价人评价人测量每个零件一次。由评价人A测量的每个零件的极差与由评价人测量的每个零件的极差与

41、由评价人B测量的每个零件的极差是决然不同的。计算极差之和以及极差的平均值测量的每个零件的极差是决然不同的。计算极差之和以及极差的平均值()；总测量变差即为极差的平均值乘以总测量变差即为极差的平均值乘以 可在附录可在附录C中查到，取中查到，取m=2，且，且g=零件的数量。零件的数量。R*2*2,1dd714.4.1 4.4.1 极差法极差法简单测量系统简单测量系统-计量型计量型 （过程标准差（过程标准差=0.0777从之前的研究中取得）从之前的研究中取得）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

42、.500.600.1007.0535.05iRR极差平均值0588.019.107.019.1*2RdRGRR%7.75*100%过程标准差GRRGRR724.4.2 4.4.2 平均值和极差法平均值和极差法简单测量系统简单测量系统-计量型计量型 平均值和极差法平均值和极差法(&R)是一种可同时对测量系统提供重复性和再现性是一种可同时对测量系统提供重复性和再现性的估计值的研究方法。与极差法不同，这方法允许将测量系统的变差的估计值的研究方法。与极差法不同，这方法允许将测量系统的变差分解成两个独立的部分：重复性和再现性，但不能确定它们两者的相分解成两个独立的部分：重复性和再现性，但不能确定它们两者

43、的相互作用。互作用。进行研究进行研究尽管评价人的人数、测量次数及零件数量均可会不同，但下面的讨论尽管评价人的人数、测量次数及零件数量均可会不同，但下面的讨论呈现进行研究的最佳情况。参见图呈现进行研究的最佳情况。参见图12中的中的GRR数据表，详细的程序如数据表，详细的程序如下：下：1)取得一个能代表过程变差实际或预期范围的样本，为取得一个能代表过程变差实际或预期范围的样本，为n 5个零件的个零件的样本。样本。2)给评价人编号为给评价人编号为A、B、C等，并将零件从等，并将零件从1到到n进行编号，但零件编进行编号，但零件编号不要让评价人看到。号不要让评价人看到。X734.4.2 4.4.2 平均

44、值和极差法平均值和极差法简单测量系统简单测量系统-计量型计量型 3)对量具进行校准，如果这是正常测量系统程序中的一部分的话。让对量具进行校准，如果这是正常测量系统程序中的一部分的话。让评价人评价人A以以随机顺序随机顺序测量测量n个零件，并将结果记录在第个零件，并将结果记录在第1行。行。4)让评价人让评价人B和和C依次测量这些一样的依次测量这些一样的n个零件，不要让他们知道别人个零件，不要让他们知道别人的读值：然后将结果分别的记录在第的读值：然后将结果分别的记录在第6行和第行和第11行。行。5)用不同的随机测量顺序重复以上循环，并将数据记录在第用不同的随机测量顺序重复以上循环，并将数据记录在第2

45、、7和和12行；注意将数据记录在适当的栏位中，例如：如果首先被测量的是零行；注意将数据记录在适当的栏位中，例如：如果首先被测量的是零件件7，然后将数据记录在标有零件，然后将数据记录在标有零件7的栏位中。如果需要进行三次测量，的栏位中。如果需要进行三次测量，则重复以上循环，并将数据记录在第则重复以上循环，并将数据记录在第3、8和和13行中。行中。6)当测量大型零件或不可能同时获得数个零件时，第当测量大型零件或不可能同时获得数个零件时，第3步到第步到第5步将变步将变更成以下顺序：更成以下顺序：让评价人让评价人A测量第一个零件并将读值记录在第测量第一个零件并将读值记录在第1行：让评价人行：让评价人B

46、测量测量第一个零件并将读值记录在第第一个零件并将读值记录在第6行；让评价人行；让评价人C测量第一个零件并将读测量第一个零件并将读值记录在第值记录在第11行。行。X744.4.2 4.4.2 平均值和极差法平均值和极差法简单测量系统简单测量系统-计量型计量型 让评价人让评价人A重新测量第一个零件并将读值记录在第重新测量第一个零件并将读值记录在第2行：评价人行：评价人B重重新测量第一个零件并将读值记录在第新测量第一个零件并将读值记录在第7行；评价人行；评价人C重复测量第一个零重复测量第一个零件并将读值记录住第件并将读值记录住第12行。如果需要进行三次测量，则重复以上循环，行。如果需要进行三次测量，

47、则重复以上循环，并将数值记录在第并将数值记录在第3、8和和13行中。行中。7)如果评价人处于不同的班次，可以使用一个替代的方法。让评价人如果评价人处于不同的班次，可以使用一个替代的方法。让评价人A测量所有测量所有10个零件，并将读值记录在第个零件，并将读值记录在第1行；然后让评价人行；然后让评价人A按照不按照不同的顺序重新测量，并把读值记录在第同的顺序重新测量，并把读值记录在第2行和第行和第3行。评价人行。评价人B和评价人和评价人C也同样做。也同样做。X754.4.2 4.4.2 平均值和极差法平均值和极差法简单测量系统简单测量系统-计量型计量型结果分析结果分析图示法图示法 平均值图（平均值图

48、（Average Chart）用来确认评价人之间的一致性用来确认评价人之间的一致性 764.4.2 4.4.2 平均值和极差法平均值和极差法简单测量系统简单测量系统-计量型计量型结果分析结果分析图示法图示法 极差图极差图(Range Chart)评审以上图表显示评价人的变差之间存在差异。评审以上图表显示评价人的变差之间存在差异。774.4.2 4.4.2 平均值和极差法平均值和极差法简单测量系统简单测量系统-计量型计量型结果分析结果分析图示法图示法 链图链图(Run Chart):1)个别零件在变差一致性上的影响个别零件在变差一致性上的影响2)奇异读值的呈现奇异读值的呈现(即不正常的读值即不正

49、常的读值)784.4.2 4.4.2 平均值和极差法平均值和极差法简单测量系统简单测量系统-计量型计量型结果分析结果分析图示法图示法振荡图振荡图(Whiskers Chart):1)评价人之间的一致性评价人之间的一致性2)分离的呈现分离的呈现3)零件零件评价人之间的相互作用评价人之间的相互作用794.4.2 4.4.2 平均值和极差法平均值和极差法简单测量系统简单测量系统-计量型计量型结果分析结果分析图示法图示法振荡图振荡图(Whiskers Chart):1)评价人之间的一致性评价人之间的一致性2)分离的呈现分离的呈现3)零件零件评价人之间的相互作用评价人之间的相互作用804.4.2 4.4

50、.2 平均值和极差法平均值和极差法简单测量系统简单测量系统-计量型计量型结果分析结果分析数值计算数值计算1)用用1、2、3行中的最大值减去它们中的最小值，把行中的最大值减去它们中的最小值，把结果记入第结果记入第5行。在第行。在第6、7、8行和第行和第11、12、13行重行重复以上步骤，并将结果分别记录在第复以上步骤，并将结果分别记录在第10行和第行和第15行。行。2)填入第填入第5、10及及15行的数据是极差，所以它们都总行的数据是极差，所以它们都总是正值。是正值。3)将第将第5行的数据相加，然后除以零件抽样数量即得行的数据相加，然后除以零件抽样数量即得到了第一个评价人测量的极差平均值到了第一