测量系统分析（MSA）第三版教员培训教材

1、1测量系统分析M S A(第三版)培 训 教 材 讲师：朱启军 2MSA课程目的 使参加培训的人员 理解MSA在控制和改进过程中的重要性； 具备开展测量系统分析所需要的实用知识； 建立测量系统不确定度的量化方法、可测 量指标和接受准那么，从而作出专业的、客 观的评价。 3课程结构图测量系统分析定义测量系统分辨率计量较准和追溯偏倚、线性和稳定性进行GR & R测量系统比较和分析工具4第一章MSA 与 ISO/TS16949 的 关 系5ISO/TS16949:2002与MSA要求条文要素为分析当前的各种测量和试验设备系统测量结果的变差，应进行适当的统计研究。此要求应适用于控制方案中提及的测量系统

2、。所有的分析方法及接受准那么应与测量系统分析参考手册一致。如：偏倚、线性、稳定性、重复性、再现性研究。如经顾客批准，也可采用其它分析方法及接受准那么。6实施要点说明 对控制方案中列入的测量系统要进行测量系统分析。 测量分析方法及接受准那么应与测量系统分析参考手册一致。 经顾客批准，可以采用其它方法及接受准那么。 SQA手册强调要有证据证明上述要求已到达。 PPAP手册中规定：对新的或改进的量具、测量和试验设备应参考MSA手册进行变差研究。 APQP手册，MSA为“产品/过程确认阶段的输出之一。 SPC手册指出MSA是控制图必需的准备工作。ISO/TS16949:2002与MSA7ISO/TS1

3、6949:2002与MSA实施要点说明 标识、监视与测量设备及其校准状态 确定量具准确度和精确度 当量具被发现处于非校准状态时，应对其以前的测量结果 作确认 确保所有的量具的搬运、保护、清洁、维护和存放 校准记录应包括个人量具 应用MSA手册中规定的方法8概念形成和批准设计确认样件量产筹划产品开发和设计过程开发和设计产品和过程确认 筹划生产Production评估反响和改善测量系统分析筹划试产工程批准测量系统分析如何进行测量系统分析筹划量产过程中，定期筹划和实施测量系统分析测量系统分析的目的测量系统分析的目的是确定所使用的数据是否可靠测量系统分析还可以：评估新的测量仪器将两种不同的测量方法进行

4、比较对可能存在问题的测量方法进行评估确定并解决测量系统误差问题9过程变差剖析长期过程变差短期抽样产生的变差实际过程变差稳定性线性重复性 准确度 量具变差操作员造成的变差测量误差过程变差观测值“重复性 和 “再现性 是测量误差的主要来源再现性过程变差1011优胜者方法 最大限度的减少量具种类 最大限度的减少量具的数量 根据产品族添置量具 只采用符合MSA要求的量具 不允许个人量具 用6过程分布计算结果，而不是标准或公差12第二章测 量 系 统 简 介13什么是测量系统人设备材料方法环境输入 输出测量过程 数据 测量系统 用来对被测特性赋值的操作、程序、量具、设 备、软件及操作人员的集合。14测量

5、系统范例 例如要测量一个柱的内径，那其测量系统应包括： 测量工程 人员 测量仪器 进行测量的环境条件 作为测量活动的结果，产生一个数值以表示内径15什么是数据的质量 数据的类型 计量型数据 Variable data 计数型数据 Attribute data16 如何评定数据质量 测量结果与“真值的差越小越好。 数据质量是用屡次测量的统计结果进行评定。 计量型数据的质量 均值与真值基准值之差。 方差大小。 计数型数据的质量 对产品特性产生错误分级的概率。什么是数据的质量17数据分析和使用 用测量系统所收集的数据用于： 控制过程 评估影响过程结果的变量及其相互关系 利用数据分析，增进对测量系统中

6、因果关系和对过程的影 响的了解 把注意力放在测量系统上，其产生的读数可在每个零件上 获得重复，在每个测量人员间获得再现18标准的传递国际标准国际实验室国家标准国家实验室地方标准国家认可的校准机构公司标准企业的校准实验室测量结果生产现场检测设备制造厂19追溯性：通过应用连接标准等级体系的适当标准程序，使单个测量结果与国家标准或国家接受的测量系统相联系。标准的传递20 测量系统分析MSA MSA用于分析测量系统对测量值的影响 强调仪器和人的影响 我们对测量系统作试验，以确定系统的统计特性值 与可接受的标准作比较什么是测量系统分析21测量系统评定的两个阶段 第一阶段使用前 确定统计特性是否满足需要？

7、 确认环境因素是否有影响？ 第二阶段使用过程 确定是否持续地具备恰当的统计特性？22评价测量系统的根本问题 是否有足够的分辨力？ 是否具备时间意义的统计稳定？ 统计特性是否在期望的范围内具备一致性，用于过程控制 和分析是否可接受？ 所有的变差总和是否在一个可接受的量测不确定度的水平?测量系统的规划一由APQP小组根据被测量特性的重要程度确定测量系统。同时考量：产品标准是什么？预期的过程变差是多少？需要什么样的分辨率？量具需要怎样的操作方式？需要操作者具备哪些技能？怎样培训？如何测量？是否人工测量？在哪里测量？零件的位置和固定是否是可能的变差来源？接触测量还是非接触测量？测量如何被校准？校准频率

8、？谁来校准？23测量系统规划二测量生命周期的考量：随着时间的不同，对过程了解及过程的改进，测量方法可能改变。如：为了建立稳定的和有能力的过程，可能开始对一个产品特性测量，透过测量了解直接影响产品特性的关键过程特性，这种了解意味着对产品特性的信息依赖少了，可以减少抽样方案并简化测量方法。最后，可能只监测极少数的零件，只要过程被维护着或测量和监控这维护及工装，也就是必要的工作了。测量的程度是依赖着对过程理解的程度。24测量系统开发检查清单的建议要素本清单应该根据测量系统的情况和类型进行修改。最终检查清单的建立应该是顾客和供方合作的结果。25第1类要素：与测量系统设计和开发有关的问题被测特性是什么？

9、特性的类别是什么？是机械上的特性吗？是动态的还是静态的？是一项电的特性吗？其零件内部变差大吗？测量过程的结果输出将被应用的目的是什么？生产改进、生产监控、实验室研究、过程审核、出货检验、进货检验、对的回应？谁将使用该过程？操作者、工程师、技术员、检验员、审核员？培训要求：操作者、维修人员、工程师；教室、应用实习、在职训练、学徒期间。26第1类要素：与测量系统设计和开发有关的问题变差的原因是否已被识别？透过小组、头脑风暴法、渊博的过程知识、因果图或矩阵图等方法建立一个误差模型或P.I.S.M.O.E.A).是否展开了测量系统的FMEA？弹性的或专用的测量系统：测量系统可以是固定的、专用的还是弹性

10、的flexible)，是否有测量不同类型零件的能力：例如爪型量具、夹紧量具、三坐标座标测量仪等。弹性的量具价格较贵，但从长远来看能节约本钱。27第1类要素：与测量系统设计和开发有关的问题接触式或非接触式：可靠性、特性的类型、抽样方案、本钱、维护保养、校准、人员技能要求、兼容性、环境、速度、探头的类型、零件的变形、影像处理，以上内容可能由控制方案和测量的频率来确定全接触式量具在连续抽样时可能会过度磨损。整个外表接触的探头、探头的类型、空气回流喷嘴、影像处理CMM与光学比较仪等。28第1类要素：与测量系统设计和开发有关的问题环境：灰尘、水分、湿度、温度、振动、噪音、电磁干扰electro-magn

11、etic interference, EMI、大气流动、空气杂质等。实验室、工场、办公室等。在小且严格的公差下以微米为单位的测量系统中，以及在CMM、光学系统、超音波仪器等环境中，环境成为一个关键的问题。对线上自动反响类型的测量也是一个影响因素。切削油、切削碎屑及极端温度也会成为问题。是否清洁环境的要求？29第1类要素：与测量系统设计和开发有关的问题测量及固定点：使用几何尺寸与公差GD&T清晰地定义固定位置和夹紧点，以及在零件的什么部位进行测量。固定方法：不固定或夹紧零件。零件方位：主体的位置或其它的位置。零件准备：在测量之前，零件是否应该清洁、储油、温度稳定等。感测器的位置：从主定位器或定位

12、系统的取向角度与距离？30第1类要素：与测量系统设计和开发有关的问题相关问题1备份的量具：在工场内或不同工场之间是否需要备份的或多个量具支持？制造的考虑、测量误差的考虑、维修的考虑、标准是哪个的考虑？如何才能使每个考虑问题均符合要求？相关问题2方法差异：在可接受的实施和操作极限内，由不同的测量系统设计对同一产品/过程进行测量的测量误差结果例如：CMM对手工量具或开放式设定量具的测量结果。31第1类要素：与测量系统设计和开发有关的问题自动或手动：线上、线外、操作者依赖性。破坏性和非破坏性Nondestructive, NDT测量：例如，拉力试验、盐雾试验、电镀/涂装的厚度、硬度、尺寸测量、影像处

13、理、化学分析、应力、耐久性、冲击、扭力、扭矩、焊接强度、电特性等。潜在的测量量程：可能的测量尺寸大小和期望的量程。32第1类要素：与测量系统设计和开发有关的问题有效的分辨率：对应用在一特殊的应用场的可接受性，如测量对物理变化是否敏感探测过程或产品误差的能力？敏感度：最小输入量的信号能产生一个可探测的输出可区分的信号，测量装置对应用这种情况的可接受性？敏感度是由量具的固有设计和质量OEM、使用期间的维护和操作条件所决定。33第2类要素：与测量系统制造有关的问题 设备、标准、仪器是否已在系统设计中针对变差来源的识别？设计评审；验证和确认。校准和控制系统：推荐的校准方案和设备审核及其文件。频率、内部

14、或外部、参数、生产过程中的验证检查。输入要求：机械的、电子的、液压的、真空的、波动抑制器、枯燥器、滤清器、作业准备和操作问题、隔离、解析度和灵敏度。输出要求：类比或数位、文件和记录、档案、保存、存取、备份。本钱：开发、采购、安装、操作和培训的预算要素。34第2类要素：与测量系统制造有关的问题 设备、标准、仪器预防性维护：形式、方案、本钱、人员、培训、文件。可维修性：内部和外部、场所、支持程度、回应时间、效劳配件的可取得性、标准零件清单。人机工程学Ergonomics：在长时间的装载和操作设备过程中，人员不被伤害的能力。测量装置的读者讨论需要着重在测量系统与操作者之间的相互关系。平安的考虑：人员

15、、操作、环境、切断。贮存及场所：建立对测量设备的贮存及场所的要求。隔离、环境、平安、取得性接近有关的问题。测量周期时间：测量一个零件或特性需要多长时间？测量周期要与过程和产品控制合并。35第2类要素：与测量系统制造有关的问题 设备、标准、仪器是否有任何对过程流程、批次完整性、记录、测量和零件回复的干扰？材料搬运：是否需要特殊的支架、支撑夹具、搬运设备或其它物料搬运设备来放置被测零件或对测量系统本身？环境问题：是否有特殊的环境要求、条件、限制等影响本测量过程或临近的过程？是否要求特殊的排气？是否有必要控制温度或湿度？湿度、振动、噪音、电磁干扰、清洁？是否有任何特别的可靠性要求或考虑？设备是否能够

16、在任何时间下维持其状况？在生产使用之前是否需要进行验证？备用配件：共享清单、适当的供给和订购系统、可取得性、导入期的理解与说明。是否有足够的平安库存轴承、软管、皮带、开关、插座、阀等？36第2类要素：与测量系统制造有关的问题 设备、标准、仪器使用者说明书：夹紧顺序、清洁程度、数据解释、图表、目视辅具、易于理解的。可取得性、适当的陈列。文件：工程图面、诊断分析、使用者手册、语言等。校准：与可接受的标准进行比较；可接受的标准的可取得性和费用。建议的频率、培训要求、停机时间的要求。贮存：是否有与测量装置贮存有关的特别要求或考虑？隔离、环境、防止损坏/窃盗等。防错：的测量程度错误是否容易由操作者更正非

17、常容易？数据输入、设备误用、防错。37第3类要素：与测量系统实施有关的问题过程支持：由谁来支持测量过程？实验室技术人员、工程师、生产、维护保养、与外部签订保养合同？培训：为了使用和维护本测量过程，需要为操作者/检验人员/技术人员/工程师提供哪些培训？时间、资源和费用。谁来培训？在哪时行培训？导入期要求？与测量过程的实际使用相协调。数据管理：如何管理从本测量过程输出的数据？人工、电脑化、汇总法、汇总频率、评审方法、评审频率、顾客的要求、内部的要求。可取得性、储存、存取、备份、平安。数据的解释。38第3类要素：与测量系统实施有关的问题过程人员：是否需要聘请人员以支持这测量系统？本钱、时间、可取得性

18、有关的问题。目前的或新的。改进方法：由谁来对测量过程进行经常性的改进？工程师、生产人员、维护保养人员？使用什么评价方法？是否有一系统以识别需要的改进？长期稳定性：长期性研究的评估方法、形式、频率、需求。漂移、磨损、污染、操作的完整性。长期误差是否能够被测量、控制、理解、预测？特别的考虑：检验人员的特质、体能限制或健康问题：色盲、视力、身体强度、疲劳、耐力、人机工程。39连续变量测量系统分析分辨率偏移？“准确性居中性均值线 性？稳定性？校准？“精确性R&R离散性偏差OKOKOKOK4041MSA总目标 测量不确定度 一个特性的估计真值所处的范围，这类数据可表达为一系列测量值的统计分布、标准差、概

19、率、百分比及实测值与真值的差，在控制图或曲线图表上的点等。42优胜者方法 只有与过程变差相关联，才能使用测量系统分析对上述基 本问题确实定变得最有意义。 针对日益强调持续改进的全球化市场，仅仅用相对于公差 的百分来表达测量误差是不够的。43 盲测法 在实际测量环境下，在操作者事先不知正在对该测量系统进行评定的条件下，获得测量结果。 向传统观念挑战 长期存在的把测量误差只作为公差范围百分率来报告的传统，是不能面临未来持续改进的市场挑战。评价测量系统的关键注意点44测量系统的变差测量过程的构成因子及其相互作用，产生测量结果的变差人员量具材料环境方法测量值变差45环境如何影响测量结果 温度变化引起热

20、胀冷缩，使同一零件的同一特性产生不同 的读数 光线缺乏防碍正确的读数 刺眼的光导致读数不正确 受时间影响的材料-如铝、塑料及玻璃 湿度影响 污染-如电磁、灰尘等46测量仪器如何影响测量结果 测量仪器精度必须小于标准值 测量仪器的咱类，如尺、游标卡尺 测量仪器的准确度和精确度 偏倚和线性 重复性和再现性 稳定性47材料、人员如何影响测量结果 材料 人员48测量值并不总是精确的 测量系统的变差影响每个测量值和根据这些测量数据所作 的判定 测量系统的误差或分为五类：偏倚、重复性、再现性、稳 定性和线性 必须在使用一个测量系统前知道其测量变差49MSA的应用 建立新量具的适用性和可接受性标准 把一个量

21、具和另一个量具作比较 评估可疑的量具 量具维修前后的性能比较 计算测量系统变差 确定制造过程可接受性 管理和改进测量过程50从哪里开始 评估量测系统的组成并尽可能控制量测系统的变差，以确 保量测系统在符合使用它的要求状态下 把我们的关注从测量过程变差扩展到测量系统统计特性和 测量不确定性上 使用SPC的根本原理51第三章测 量 系 统 统 计 特 征52理想的测量系统 每次都能获得正确的测量值，每个测量值都与真值一致 有以下统计特性： 零变差 零偏倚 零概率错误分类53测量系统特性及变差类型和定义类型定义图示分辨力Discrimination(Resolution)测量系统检出并如实指出被测定

22、特性微小变化的能力。偏倚Bias观测平均值与基准值的差。稳定性Stability在某种持续时间内测量同一基准或零件单一特性结果的总变差。线性Linearity量具的预期工作范围内偏倚的变化。重复性Repeatability同一评价人，多次测量同一特性的观测值变差。再现性Reproducibity不同评价人，测量同一特性观测平均值的变差。操作者B操作者C操作者A再现性基准值无偏倚有偏倚观测的平均值54测量系统数据 评估量测系统的组成并尽可能控制量测系统的变差，以确 保量测系统在符合使用它的要求状态下 把我们的关注从测量过程变差扩展到测量系统统计特性和 测量不确定性上 使用SPC的根本原理55变差

23、数据表达 过程控制中所收集的数据包含二种不同的、相对独立的变 差来源： 制造过程变差MPV 测量系统变差MSV 总变差TV= MPV + MSV56测量系统的变差与制造过程变差 测量系统的变差必须小于制造过程变差 MSV 或45 如果不呈线性关系，应当采用其它工具分析测量系 统的可接受性91非线性的原因 量具的工作范围的上限和下限未经正确的校准 用于最小和最大量程的标准件有误 量具磨损 量具固有的设计特性92稳定性 稳定性(或漂移)是指一个测 量系统在某一持续时间指 几天而不是几小时获得的 对同一基准或零件的一个单 一特性的测量值总变差Time 1Time 1Time 2Stability93

24、稳定性范例 量具A的第一次均值 量具A的第二次均值 至 为A的稳定性 94测量系统的稳定性 两种稳定性 一般概念：随着时间变化系统偏倚的总变差。 统计稳定性概念：测量系统只存在普通原因变差， 而没有特殊原因变差。 利用控制图评价测量系统稳定性稳定性分析实例 保持基准件或标准样件 极差图标准差图出现失控时，说明存在不稳定 的重复性。 均值图出现失控时，说明偏倚不稳定。95稳定性 稳定性是测量系统对给定零件或标准零件在不同时间的偏 倚的总变差 当同时有多个测量系统介入时，偏倚最小的那个系统被认 为是“稳定的系统96量具稳定性 一般没有R&R问题大 有助于确定校准周期 当多个系统精确测量同一标准件并

25、随时间变化有显著变差 时，有助于确定最稳定的测量系统 应对测试跟踪并图表化或至少在量具记录中记录实际读 数和其它相关数据97对量具稳定性的影响 长时间的不用或间歇使用 二次稳定性试验的测量数据很大或很小 环境或系统变化，例如：湿度、气压 与统计稳定性相混淆的其它因子，如预热效应、磨 损度、缺乏维护、作业员或实验人员缺乏培训等98稳定性不好的影响 校准频度不够或太过频繁 缺乏气压调节或过滤 电子或其它量具的预热期 缺少维护 不易观察的磨损和损坏 氧化生锈99量具稳定性分析 量具稳定性工作指南 1、使用在偏倚和线性分析中作为样件的基准/标准件 在保护环境下恰当地保存它们(产品的生命期内) 给它们标

26、上名称和号码以便于追溯和进一步研究， 包括低、中、高极差值的样本 2、对标准件在一天朱同时间作3-5次测量根据测量系统的具体情况而定100量具稳定性分析 量具稳定性工作指南续 3、把数据在均值和极差图或均值和标准差图标出 注:要求对每个标准件按过程或标准容限做一个图 4、根据通常的SPC要求作评估 5、将测量标准差与过程变差相比较，以确定适用性101稳定性图析 如果稳定性有问题时，均值和极差图会出现漂移或非控制 状态 均值图出现非控制状态时，说明测量系统测量不正 确，检查： a、偏倚改变了 确定原因并改正 b、如果原因是磨损 重复校准、维修 不必计算测量系统稳定性数值 通过减少系统变 差来改善

27、稳定性102测量系统的稳定性 案例103第六章量 具 重 复 性 与 再 现 性104量具R&R 目的 理解用EXCEL计算方法所作的GR&R 注意 重复性和再现性用于衡量测量系统变差的宽度或 分布 偏倚、稳定性和线性用于测量系统变差作定位105重复性 同一评鉴人用同一测量仪器 屡次测量同一零件的同一特 性所获得的测量变差重复性106重复性范例量具A量具B量具C量具A的均值量具B的均值量具C的均值 107再现性不同评价人员用同一测量仪器测量同一零件的同一特性所获得的测量平均值的变差Operator BOperator COperator AReproducibility108再现性范例量具A量

28、具B量具C量具A的均值量具B的均值量具C的均值 为A和B的再现性 为A和C的再现性 为B和C的再现性 109量具R&R分析 量具R&R工作指南 1、在测量系统使用者中选出2-3个评价人 2、抽取10个零件，以此代表实际或期望的过程变差 3、把零件从1至10编号，但号码不为被评价人所见 4、如果测量程序文件中有规定，那么对量具作校准 5、由评价员A随机地对10个零件作测量，由一个观察 员记录测量结果110量具R&R分析 量具R&R工作指南续 6、由其他评价员重复第5步，隐藏其他评鉴员所获得 的读数 7、重复第5和第6步，用不同的随机组合测量 8、对每个评鉴员的读数计算均值和极差 9、用所附GR&

29、R报告表，记录零件均值和极差均值 10、计算表示设备变差的重复性111量具R&R分析 量具R&R工作指南续 11、计算表示评鉴人员变差的再现性 12、计算GR&R并转换为百分比 13、计算零件变差并转换为百分比 14、计算总变差112测量系统的重复性与再现性(1) 测量数据项 目评 价 人 1评 价 人 2零 件 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5测量次序1 217 220 217 214 216 216 216 216 216 2202 216 216 216 212 219 219 216 215 212 220 3 216 218 216 212 220 220 220 216 21

30、2 220均值X极差R216.3 218.0 216.3 212.7 218.3 1.0 4.0 1.0 2.0 4.0218.3 217.3 215.7 213.3 220.0 4.0 4.0 4.0 4.0 0.0X216.3216.9R2.5113测量系统的重复性与再现性(2) 重复性分析 绘极差图 计算控制限 UCLR = RD4 = 2.52.575 = 6.4mm UCLR = RD3 = 0.00mm 分析控制图 计算重复性量具变差 R 2.5 EV = 5.15e = 5.15 = 5.15 = 7.5mm d2* 1.72114样本容量A2D3D421.88003.26731

31、.02302.57540.72902.28250.57702.11560.48302.00470.4190.0761.92480.3730.1361.86490.3370.1841.816100.3080.2231.777110.2850.2561.744120.2660.2841.716130.2490.3081.692140.2350.3291.672150.2230.3481.652控 制 常 数 图测量系统的重复性与再现性115测量系统的重复性与再现性 (平均极差分布的d2值d2*值 g15的 m 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1.41 1.91

32、2.24 2.48 2.67 2.83 2.96 3.08 3.18 3.27 3.35 3.42 3.49 3.55 1.28 1.81 2.15 2.40 2.60 2.77 2.91 3.02 3.13 3.22 3.30 3.38 3.45 3.51 1.23 1.77 2.12 2.38 2.58 2.75 2.89 3.01 3.11 3.21 3.29 3.37 3.43 3.50 1.21 1.75 2.11 2.37 2.57 2.74 2.88 3.00 3.10 3.20 3.28 3.36 3.43 3.49 1.19 1.74 2.10 2.36 2.56 2.73

33、2.87 2.99 3.10 3.19 3.28 3.35 3.42 3.49 1.18 1.73 2.09 2.35 2.56 2.73 2.87 2.99 3.10 3.19 3.27 3.35 3.42 3.49 1.17 1.73 2.09 2.35 2.55 2.72 2.87 2.99 3.10 3.19 3.27 3.35 3.42 3.488 1.17 1.72 2.08 2.35 2.55 2.72 2.87 2.98 3.09 3.19 3.27 3.35 3.42 3.48 1.16 1.72 2.08 2.34 2.55 2.72 2.86 2.98 3.09 3.18

34、 3.27 3.35 3.42 3.48 1.16 1.72 2.08 2.34 2.55 2.72 2.86 2.98 3.09 3.18 3.27 3.34 3.42 3.48 1.16 1.71 2.08 2.34 2.55 2.72 2.86 2.98 3.09 3.18 3.27 3.34 3.41 3.48 1.15 1.71 2.07 2.34 2.55 2.72 2.85 2.98 3.09 3.18 3.27 3.34 3.41 3.48 1.15 1.71 2.07 2.34 2.55 2.71 2.85 2.98 3.09 3.18 3.27 3.34 3.41 3.48

35、 1.15 1.71 2.07 2.34 2.54 2.71 2.85 2.98 3.08 3.18 3.27 3.34 3.41 3.48 1.15 1.71 2.07 2.34 2.54 2.71 2.85 2.98 3.08 3.18 3.26 3.34 3.41 3.48 1.128 2.059 2.534 2.847 3.078 3.258 3.407 1.639 2.326 2.704 2.907 3.173 3.336 3.472g15116测量系统的重复性与再现性117测量系统的重复性与再现性1183再现性分析 评价人均值极差 R0=X2 - X1=216.9-216.3=0.

36、6 计算再现性 R0 e 2 AV=5.15 ( ) 2 _ d2* nr 0.6 1.452 = 5.15 ( )2 - 1.41 53 =1.0mm测量系统的重复性与再现性119(4) 零件间变差分析 计算均值控制限 UCLX = X+A2R =216.6+1.0232.5=219.2mm UCLX = X-A2R = 216.6-1.0232.5=214.1mm 分析控制图(一半以上点应在控制限外) 计算零件间变差 RP 6.2 PV = 5.15 = 5.15 =12.8mm d2* 2.48测量系统的重复性与再现性120(5) 计算双性R&R R&R= (EV)2+(AV)2 = 7

37、.52+1.02 = 7.6 mm计算过程总变差 TV= (PV)2 +(R&R)2 = 12.82+7.62 = 14.9mm测量系统的重复性与再现性121(7) 计算双性对总变差的比例 R&R 7.6 %R&R = 100% = 100% = 50.7% TV 14.9(8) 计算数据分级 PV 12.8 分级数 = 1.41 = 1.41 = 2 R&R 7.6测量系统的重复性与再现性122量具R&R 重复性 同一评鉴人员用同一测量仪器屡次测量同一零件的同一特性所获得的测量变差。做极差图 再现性 不同评价人员用同一测量仪器测量同一零件的同一特性所获得的测量变差。做均值图123极差图解析

38、对于两个评价人，所有的点都在控制限制内，因此，评价 人没有区别 如果其中一个评价人的测量值超出控制限制，那么结论是 他的方法与另外一个不同 如果两个评价人都有一些点超出控制限制，那么结论是测 量系统对评价人的技术敏感，需要改进以获得有用的数据124均值图范例 2名评价人，4次试验，5个零件125均值图解析 在这次分析中，10个点中的4个超出控制限制 因为这少于总点数的一半，结论是测量系统缺乏以检查出 零件间变差126R&R之分析要求：决定研究主要变差形态的对象 .使用极差法或均值极差法和方差法方法对量具进行分析。 于制程中随机抽取被测定材料需属统一制程 . 选2-3位操作员在不知情的状况下使用

39、校验合格的量具分别对10个零件进行测量, 测试人员将操作员所读数据进行记录, 研究其重复性及再现性(作业员应熟悉并了解一般操作程序, 防止因操作不一致而影响系统的可靠度)同时评估量具对不同操作员熟练度.重复性和再现性分析127重复性和再现性分析本卷须知：针对重要特性(尤指是有特殊符号指定者)所使用量具的精确度应是被测量物品公差的1/10, (即其最小刻度应能读到1/10过程变差或规格公差较小者; 如: 过程中所需量具读数的精确度是0.01m/m, 那么测量应选择精确度为0.001m/m), 以防止量具的鉴别力缺乏，一般之特性者所使用量具的精确度应是被测量物品公差的1/5。 重复性和再现性分析1

40、28重复性和再现性分析重复性和再现性分析接收准则：1%R&R5时，测量系统可接收。210%R&R30%、NDC5时，根据应用的重要性、测量装置的成本、维修的成本，由项目评审小组决定测量系统是否接收。3%R&R30%或NDC5)要求反复 Replicates (3)估计总的变差 (Total Gage R&R)可以区分 AV 和EV为测量系统的改进提供指导130R&R 对产品决策的影响下限上限上限下限或或第II型错误：漏判，将不合格的判断成合格的 第I型错误：误判，将合格的判断成不合格的 131R&R 对过程变差计算的影响观测到的过程变差实际的过程变差测量系统的变差132R&R 对过程能力计算的

41、影响70%60%50%40%30%10%133P/T 与 %R&R将测量系统的变差与产品容差比较是最常用的方法:P/T 可以表达与产品标准比较时的好坏程度. 产品标准的制订有时会太紧，有时又太松。 一般来说，当测量系统只是用来检验生产线样品是否合格时， P/T 是很有效的。因为这时候，即使过程能力(Cpk)缺乏， P/T 也可以给你足够的信心来判断产品的好坏测量系统变差与过程变差的比较%R&R更适合于研究过程的能力与过程改进。PTTolerance（容差）测量系统/.*=515sTolerance = USL - LSL%&RR测量系统总过程变差=ss100134%R&R = 20%R&R =

42、 50%过程实际的变差%R&R = 100%产品的容差LSLUSL测量系统变差P/T = 20%P/T = 50%P/T = 100%135%R&R = 25%R&R = 50%过程实际变差%R&R = 100%产品容差（Tolerance）LSLUSL测量系统变差P/T = 50%P/T = 100%P/T = 200%136%R&R = 20%R&R = 40%R&R = 100%产品容差（ Tolerance）LSLUSL测量系统变差P/T = 10%P/T = 20%P/T = 50%过程实际变差137重复性和再现性在时间和量程上的稳定性一致性: 重复性随时间的变化均匀性: 重复性和再

43、现性在整个量程上的变化138139第七章属 性 类 测 量 系 统NO-GOGOErrorOperator 2Operator 1定性数据(Attribute Data)的R&R140 Go-No Go 数据模式人为因素主导，情况复杂 统计模型多种多样 统计学上各家争鸣，尚无定论 实践中采用何种形式，取决于实例与统计模型的接近程度141对于以“是和“不是为计数根底的定性数据，其 GR&R考察的概念是与定量数据一样的。但方法上完全不同.定性数据测量系统的能力取决于操作员判断的有效性，即将“合格判断成合格，将“不合格判断成不合格的程度.计数型测量系统能力分析方法例如142以下为判断所用的指标 有效性 Effectiveness(E) - 即判断“合格与“不合格的准确性 E= 实际判断正确的次数/可能判断正确的时机次数. 漏判的几率 Probability of miss(P-miss) - 将“不合格判为合格的时机 P(miss)=实际漏判的次数 / 漏判的总时机数.误判的几率 Probability of false alarm(P-FA) - 将“合格判为不合格的时机. P(false alarm)=实际误判次数