1、Measurement System Analysis第1页，共111页。第2页，共111页。第3页，共111页。过程原料人机法环测量测量结果好不好测量第4页，共111页。ISO/TS16949之7.6.1 测量系统分析 1.为分析每种测量和试验设备系统得出的结果中出现的变差，应进行统计研究。2.此要求应适用于控制计划中提及的测量系统。3.所用的分析方法及接受准则应符合顾客关于测量系统分析的参考手册的要求。如果得到顾客的批准，也可使用其他分析方法和接受准则。第5页，共111页。戴明说没有真值的存在一致性第6页，共111页。第7页，共111页。第8页，共111页。第9页，共111页。第10页，共
2、111页。第11页，共111页。測量所造成之誤差來自測量所造成之誤差來自v被測量工件之間的差異被測量工件之間的差異 v執行測量之不完整性執行測量之不完整性 (同一工件重複測量，得不到同一數據同一工件重複測量，得不到同一數據)v測量者之間，測量技術的差異測量者之間，測量技術的差異第12页，共111页。測量系統誤差之分類測量系統誤差之分類v準確度之誤差準確度之誤差(Accuracy)測量實際值與工件真值間之差異測量實際值與工件真值間之差異v精密度之誤差精密度之誤差(Precision)利用同一量具，重複測量相同工件同一品質利用同一量具，重複測量相同工件同一品質特性，所得數據之特性，所得數據之變異性
3、變異性。第13页，共111页。儀器測量之準確度與精密度儀器測量之準確度與精密度準確度準確度精密度精密度高高低低高高低低第14页，共111页。第15页，共111页。第16页，共111页。第17页，共111页。第18页，共111页。第19页，共111页。第20页，共111页。第21页，共111页。第22页，共111页。第23页，共111页。第24页，共111页。第25页，共111页。第26页，共111页。第27页，共111页。第28页，共111页。第29页，共111页。第30页，共111页。夹量具千分尺CMM量块激光干涉仪引用量具量块比测波长标准干涉比测器第31页，共111页。第32页，共111页
4、。第33页，共111页。第34页，共111页。第35页，共111页。第36页，共111页。第37页，共111页。测量值概率分布曲线均值+3-3真值1测量误差测量误差不确定度范围不确定度范围第38页，共111页。第39页，共111页。第40页，共111页。偏倚：是测量结果的观测平均值与基准值的差值。基准值的取得可以通过采用更高等级的测量设备进行多次测量，取其平均值。第41页，共111页。第42页，共111页。指由同一个操作人员用同一种量具经多次测量同一个零件的同一特性时获得的测量值变差（四同）第43页，共111页。第44页，共111页。由不同操作人员，采用相同的测量仪器，测量同一零件的同一特性时
5、测量平均值的变差（三同一异）第45页，共111页。第46页，共111页。是测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件的单一特性时获得的测量值总变差。第47页，共111页。第48页，共111页。指测量系统在预期的工作范围内偏倚的变化。第49页，共111页。第50页，共111页。第51页，共111页。第52页，共111页。偏倚、重复性、再现性、线性可接受偏倚、重复性、再现性、线性可接受第53页，共111页。第54页，共111页。测量系统变异性的影响测量系统变异性的影响第55页，共111页。LSLUSL第56页，共111页。LSLUSL第57页，共111页。LSLUSLIIIIIIIIIBad is
6、badBad is badGood is goodConfused areaConfused area第58页，共111页。第59页，共111页。第60页，共111页。第61页，共111页。测量系统的设计开发测量系统的制造测量系统实施（定期校准、统计分析）第62页，共111页。第63页，共111页。第64页，共111页。第65页，共111页。第66页，共111页。第67页，共111页。第68页，共111页。第69页，共111页。第70页，共111页。第71页，共111页。第72页，共111页。第73页，共111页。第74页，共111页。第75页，共111页。第76页，共111页。第77页，共1
7、11页。第78页，共111页。第79页，共111页。取样的代表性不具代表性的取法第80页，共111页。具代表性的取法第81页，共111页。第82页，共111页。第83页，共111页。第84页，共111页。第85页，共111页。第86页，共111页。第一阶段第二阶段第87页，共111页。第88页，共111页。MSA计量型计数型破坏型第89页，共111页。计量型位置分析离散分析稳定性分析偏倚分析线性分析重复性分析再现性分析稳定性分析第90页，共111页。决定要分析的测量系统选取一标准样本，取值参考值请现场测量人员连续测量25组数据每次测量25次输入数据到EXCEL，Xbar-R表格中计算控制界限，
8、并用图判定是否稳定后续持续点图，判图保留记录第91页，共111页。n自控制计划中去寻找需要分析的测量系统，主要的考虑来自：n控制计划中所提及的产品特性n控制计划中所提及的过程特性決定要分析的測量系統選取一標准樣本，取值參考值請現場測量人員連續測量25組數據每次測量25次輸入數據到EXCEL，Xbar-R表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩定後續持續點圖，判圖保留記錄第92页，共111页。n选取一标准样品n控制计划中所提及的产品特性n控制计划中所提及的过程特性n取出对产品特性或过程特性有代表性的样本。n针对样本使用更高精密度等级的仪器进行精密测量十次，加以平均，做为参考值。n如果标准样本为可溯源
9、的基准值，则直接作为参考值。決定要分析的測量系統選取一標准樣本，取值參考值請現場測量人員連續測量25組數據每次測量25次輸入數據到EXCEL，Xbar-R表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩定後續持續點圖，判圖保留記錄第93页，共111页。n请现场测量人员连续测量25组数据，每次测量25次。n记录下这些数据。n一般而言初期的25组数据最好在短的时间内收集，利用这些数据来了解仪器的稳定状况。可能的频次如：n每小时1组；n每天1组；n每周1组。決定要分析的測量系統選取一標准樣本，取值參考值請現場測量人員連續測量25組數據每次測量25次輸入數據到EXCEL，Xbar-R表格中計算控制界限，並用圖判定
10、是否穩定後續持續點圖，判圖保留記錄第94页，共111页。n将数据输入到excel中。n计算每一组的平均值n计算每一组的R值。n计算出平均值的平均值n计算出R的平均值。決定要分析的測量系統選取一標准樣本，取值參考值請現場測量人員連續測量25組數據每次測量25次輸入數據到EXCEL，Xbar-R表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩定後續持續點圖，判圖保留記錄第95页，共111页。n计算控制界限n平均值图：Xbarbar+-A2Rbar,XbarbarnR值图：D4Rbar,Rbar,D3Rbarn划出控制界限n将点子绘上n先检查R图，以判定重复性是否稳定。n再看Xbar图，以判定偏移是否稳定。n若
11、控制图稳定，可以利用Xbarbar-标准值，进行偏差检定，看是否有偏差。n若控制图稳定，可以利用Rbar/d2来了解仪器的重复性。決定要分析的測量系統選取一標准樣本，取值參考值請現場測量人員連續測量25組數據每次測量25次輸入數據到EXCEL，Xbar-R表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩定後續持續點圖，判圖保留記錄第96页，共111页。n后续持续点图、判图n如果前面的控制图是稳定的，那么就可以将此控制界限做为控制用控制界限。n我们后续就固定时间，使用同样的样本、同样的测量仪器，同样的测量人员。n此时由于样本、仪器、人都是固定的，所以如果绘出来的图形有异常，一般就代表仪器有问题，要进行相应的
12、处理。n异常的判定n采用点、线、面原则识别异常因素n异常的处理nR图失控，表明不稳定的重复性，可能什么东西松动、阻塞、变化等。nX-BAR失控，表明测量系统不再正确测量，可能磨损，可能需重新校准。決定要分析的測量系統選取一標准樣本，取值參考值請現場測量人員連續測量25組數據每次測量25次輸入數據到EXCEL，Xbar-R表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩定後續持續點圖，判圖保留記錄第97页，共111页。控制图的判读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异常异常第98页，共111页。控制图的判读n链：有下列现象之一即表明过程已改变n
13、连续7点位于平均值的一侧n连续7点上升(后点等于或大于前点)或下降。UCLCLLCL第99页，共111页。控制图的判读n明显的非随机图形：应依正态分布来判定图形，正常应是有2/3的点落于中间1/3的区域。UCLCLLCL第100页，共111页。n不可以发生重复性之标准差大于制程标准差之现象，如果有发生此现象，代表测量之变异大于制程变异，此项仪器是不可接受的n保留记录n各项的分析记录要保存下来，可以和PPAP档案存放在一起，以有效证明公司的测量仪器其测量能力是足够的。決定要分析的測量系統選取一標准樣本，取值參考值請現場測量人員連續測量25組數據每次測量25次輸入數據到EXCEL，Xbar-R表格
14、中計算控制界限，並用圖判定是否穩定後續持續點圖，判圖保留記錄第101页，共111页。第102页，共111页。第103页，共111页。决定要分析的测量系统抽取样本，取值参考值请现场测量人员测量15次输入数据到EXCEL表格中计算t值，并判定是否合格，是否要加补正值保留记录第104页，共111页。第105页，共111页。在進行在進行Gauge R&R試驗之前操作員的人數、被測量的零試驗之前操作員的人數、被測量的零件數目、每一個零件被反覆測量的次數、被測量的零件特件數目、每一個零件被反覆測量的次數、被測量的零件特性、與測量的環境都必須先行決定。通常考慮重點如下：性、與測量的環境都必須先行決定。通常考
15、慮重點如下：操作員：操作員：隨機選取幾個日常使用量具的操作員。這可以隨機選取幾個日常使用量具的操作員。這可以 讓我們評估量具對不同操作員的讓我們評估量具對不同操作員的敏感度。敏感度。零件：零件：自同一規格的零件中隨機選取自同一規格的零件中隨機選取 5 到到 10 個個零件進零件進 行測量。行測量。(包含整個工作範圍包含整個工作範圍)反覆測量的次數：反覆測量的次數：每一個零件的測量特性被每一個每一個零件的測量特性被每一個 操作員反覆測量操作員反覆測量至少二次。至少二次。測量系統的讀值精度，應比被測零件之規格位數測量系統的讀值精度，應比被測零件之規格位數低一位低一位 ，如被測件要求，如被測件要求
16、0.01，則測量系統要能讀出，則測量系統要能讀出 0.001。第106页，共111页。v為確保測量數據具有統計之獨立性，在測為確保測量數據具有統計之獨立性，在測量過程中必須注意下列事項：量過程中必須注意下列事項：v測量數據之取得，必須是隨機的，測量者事先不能測量數據之取得，必須是隨機的，測量者事先不能得之前一位測量者對同一工件之測量數據。得之前一位測量者對同一工件之測量數據。v每一位測量者之測量程序必須是一致的。每一位測量者之測量程序必須是一致的。v測量數據之分析，需由對測量分析有經驗的人來測量數據之分析，需由對測量分析有經驗的人來進行。進行。v被測零件之讀值，要以測量系統最小之刻度為主。被測零件之讀值，要以測量系統最小之刻度為主。第107页，共111页。測量系統的變異測量系統的變異量具產生的變異量具產生的變異操作者的變異操作者的變異零件間的變異零件間的變異重複性重複性(EV)EV再現性再現性(AV)AV(PV)PV TV =EV +AV +PV2222 R&R =EV +AV 222第108页，共111页。第109页，共111页。第110页，共111页。第111页，共111页。
