07-MSA测量系统分析2

1、测量系统分析准确度观测值和和可接受受的基准准值之间间同意的的接近程程度。可视分辨辨率测量仪器器最小增增量的大大小叫可可视分辨辨率。该该数值通通常以文文字形式式(如广广告中)来划分分测量仪仪器的分分级。数数据的分分级可通通过把该该增量的的大小划划分为预预其的过过程分布布范围(6)来确定。注：显示示或报告告的位数数不一定定表示仪仪器的分分办率。例：零件件的测量量值为29.075,29.080,29.095等等，记录录为5位位数。然然而，该该仪器的的分辨率率为0.005而不是是0.001。评价人变变差在一个稳稳定环境境中应用用相同的的测量仪仪器和方方法，不不同评价价人(操操作者)对相同同零件(被测体

2、体)的测测量平均均值之间间的变差差。评价人变变差(AV)是一种由由于操作作者使用用相同测测量系统统的技巧巧和技能能产生的的差别造造成的普普通原因因测量系系统变差差(误差差源)。评价人变变差通常常被假定定为与测测量系统统有关的的”再现现性误差差”，但但这并不不总是正正确的(见再现现性)。偏倚测量的观观测平均均值(在在可重复复性条件件下的一一组试验验)和基基准值之之间的差差值。传传统上称称为准确确度。偏倚是在在测量系系统操作作范围内内对一个个点的评评值和表表达。置信区间间期望包括括一个参参数的真真值的值值的范围围(在希希望的概概率情况况下叫置置信水平平)。分辨力(别名)又又称最小小可读单单位，分分

3、辨力是是测量分分辨率、刻度限限值或测测量装置置和标准准的最小小可探测测单位。它是量具具设计的的一个固固有特性性，并作作为测量量或分级级的单位位被报告告。数据分级级数通常常称为”分辨力力比率”，因为为它描述述了给定定的观察察过程变变差能可可靠地划划分为多多少级。明显的数数据分级级能通过测测量系统统有效分分辨率和和特定应应用下被被观察过过程的零零件变差差可靠地地区分开开的数据据分级或或分类，见ndc。有效分辨辨率考虑整个个测量系系统变差差时的数数据分级级大小叫叫有效辨辨率。基基于测量量系统变变差的置置信区间间长度来来确定该该等级的的大小。通过把该该数据大大小划分分为预期期的过程程分布范范围能确确定

4、数据据分级数数ndc。对于有效效分辨率率，该ndc的标准(在97%置信信水平)估计为为1.41(PV/GRR)。量具R&R一个测量量系统的的重复性性和再现现性的合合成变差差的估计计。GRR变差等于于系统内内和系统统间变差差之和。线性测量系统统预期操操作范围围内偏倚倚误差值值的差别别。换句句话说，线性表表示操作作范围内内多个和和独立的的偏倚误误差值的的相关性性。被测体在规定条条件下被被测量的的特殊数数量或对对象，对对于测量量应用一一个定义义的系列列规范。测量系统统用于量化化一个测测量单位位或确定定被测特特性性质质的仪器器或量具具、标准准、操作作、方法法、夹具具、软件件、人员员、环境境、和条条件的

5、集集合；用用来获获得测量量的整个个过程。测量系统统误差用于量具具偏倚、重复性性、再现现性、稳稳定性和和线性产产生的合合成变差差。零件变差差与测量系系统分析析有关，对一个个稳定过过程零件件变差(PV)代表预期期的不同同零件和和不同时时间的变变差。零件间变变差由于测量量不同零零件产生生的变差差。基准值被承认的的一个被被则体的的数值，作为一一致同意意的用于于进行比比较的基基准或标标准样本本。一个基于于科学原原理的理理论值或或确定值值。一个基于于某国家家或国际际组织的的指定值值。一个基于于科学或或工程组组织主持持的合作作试验工工作产生生的一致致同意值值。对于具体体用途，采用接接受的参参考方法法获得一一

6、个同意意值。该值包含含特定数数量的定定义，并并为其它它已知目目的自然然被接受受，有时时是按惯惯例被接接受。基准值注：与基基准值同同义使用用的其它它术语已接受的的基准值值已接受值值惯用值惯用真供供指定值最佳估计计值标准值标准测量量重复性在确定的的测量条条件下，来源于于连续试试验的普普通原因因随机变变差。通通差指设设备变差差(EV)，尽管这量量一个误误导。当当测量条条件固定定和已定定义时，即确定定零件、仪器标标准、方方法、操操作者、环境和和假设条条件时，适合重重复性的的最佳术术语为系系统内变变差。除除了设备备内变差差，重复复性也包包括在特特定测量量误差模模型下条条件下的的所有内内部变差差。可重复的

7、的对相同样样件或部部件进行行重复测测量的能能力，被被测体或或测量环环境没有有明显的的物理变变化。重复重复性(相同的的)条件件下的多多次实验验。再现性测量过程程中由于于正常条条件改变变所产生生的测量量均值的的变差。一般来来说，它它被定义义为在一一个稳定定环境下下，应用用相同的的测量仪仪器和方方法，相相同零件件(被测测体)不不同评价价人(操操作者)之间测测量值均均值的变变差。这这种情况况对受操操作者技技能影响响的手动动仪器常常常是正正确的，然而，对于操操作者不不是主要要变差源源的测量量过程(如自动动系统)则是不不正确的的。由于于这个原原因，再再现性指指的是测测量系统统之间和和测量条条件之间间的均值

8、值变差。稳定性既指测量量过程的的统计稳稳性又指指随时间间变化的的测量稳稳定性。两者对测测量系统统预期用用途都是是重要的的。统计稳定定性包含含一个可可预测的的、潜在在的测量量过程，该过程程在普通通原因变变差(受受授)条条件下运运行。测量稳定定性(别别名漂移移)代表表测量系系统在运运行周期期(时间间)内对对测量标标准或基基准的必必要的符符合程度度。容差(公差)为了维持持配合、形式和和功能，与标准准值或公公称值相相比允许许的偏差差。溯源性在商品和和服务贸贸易中溯溯源性是是一个重重要概念念，溯源源到相同同或相近近的标准准的测量量比那些些没有溯溯源性的的测量更更容易被被认同。这为减减少重新新试验、拒收好

9、好的产品品、接收收坏的产产品提供供了帮助助。溯源性在在ISO计量学基基本和通通用国际际术语(VIM)中的定义义是”测测量的特特性或标标准值，此标准准是规定定的基准准，通常常是国家家或国际际标准，通过全全部规定定了不确确度的不不间断的的比较链链相联系系。溯源示例例國家標准引用標准工作標准生產量具夹量具千分尺CMM量块激光干涉涉仪引用量具具量块比测波长标准准干涉比测测器真值测量过程程的目标标是零件件的”真真”值，希望任任何单独独读数都都尽可能能地接近近这一读读值(经经济地)。遗憾憾的是真真值永远远也不可可能知道道是肯定定的。然然而，通通过使用用一个基基于被很很好地规规定了特特性僺作作定义的的”基准

10、准”值，使用较较高级别别分辨率率的测量量系统的的结果，且可溯溯源到NIST，可以使不不确定度度减小。因为使使用基准准作为真真值的替替代，这这些术语语通常互互换使用用。理想的测测量系统统理想的测测量系统统在每次次使用时时，应只只产生“正确”的测量量结果。每次测测量结果果总应该该与一个个标准值值相符。一个能产产生理想想测量结结果的测测量系统统，应具具有零方方差、零零偏倚和和所测的的任何产产品错误误分类为为零概率率的统计计特性。IDEALMEASUREMENTSYSTEM真值真值好的测量量系统一个好的的测量系系统包括括足够的分分辨率和和灵敏度度。为了了测量的的目的，相对于于过程变变差或规规范控制制限

11、，测测量的增增量应该该很小。通常所所有的十十进制或或10/1法则则，表明明仪器的的分辨率率应把公公差(过过程变差差)分为为十份或或更多。这个规规则是选选择量具具期望的的实际最最低起点点。测量系统统应该是是统计受受控制的的。这意意味着在在可重复复条件下下，测量量系统的的变差只只能是由由于普通通原因而而不是特特殊原因因造成。这可称称为统计计稳定性性且最好好由图形形法评价价。好的测量量系统对产品控控制，测测量系统统的变异异性与公公差相比比必须小小于依据据特性的的公差评评价测量量系统。对于过程程控制，测量系系统的变变异性应应该显示示有效的的分辨率率并与过过程变差差相比要要小。根根据6变差和或来自自MS

12、A研究的总总变差评评价测量量系统。变差源与所有过过程相似似，测量量系统受受随机和和系统变变差源影影响。这这些变差差源由普普通原因因和特殊殊原因造造成，为为了控制制测量系系统变差差识别潜在在的变差差源排除(可可能时)或监控控这些变变差源。尽管特定定的原因因将依据据条件，但一些些典型的的变差源源是可以以识别的的。有多多种不同同的方法法可以对对这些变变差源表表述和分分类，如如因果图图、故障障树图等等，但本本MSA将关注在在测量系系统的主主要要素素。测量误差差y=x+测量值=真值(True Value)+测量误差差戴明说没没有真值的存在在一致(线线性)测量误差差的来源源Sensitivity敏感度(T

13、hreshold起始值)化学指示示器Discrimination(办别能力力)Precision精密度(Repeatability重复性)Accuracy准确度(Bias偏差)Damage损坏Differencesamonginstrumentsandfixtures(不同仪器器和夹具具间的差差异)测量误差差的来源源Difference in usebyinspector不同检验验者的差差异(Reproducibility再现性)Differencesamongmethods of use(使用不同同的方法法所造成成差异)Differencesduetoenvironment(不同环境境所造成

14、成的差异异)测量的变变异说明明环境因素素温度湿度振动照明腐蚀磨耗污染(油油脂)人性因素素训练技能疲劳无聊眼力舒适零件的复复杂性检验的速速度指导书的的误解测量系统统的特性性Discrimination分辨力(ability to tellthings apart)Bias偏差(Accuracy准确性)Repeatability重复性(precision)Reproducibility再现性Linearity线性Stability稳定性对产品决决策的影影响TYPE I误差，将将好的判判成坏的的。其平均值值是落在在合格区区的，但但由于GRR的影响可可能会将将其判成成不合格格的。LSLUSL对产品决决

15、策的影影响TYPE II误差，将将坏的判判成好的的。其平均值值是落在在不合格格区的，但由于于GRR的影响可可能会将将其判成成合格的的。LSLUSL对产品决决策的影影响相对于公公差，对对零件做做出错误误决定的的潜在因因素只只在测量量系统误误差与公公差交叉叉时存在在，下面面给出三三个区分分的区域域。LSLUSLIIIIIIIIIBadisbadBadisbadGood is goodConfusedareaConfusedarea测量的重重要性如果测量量的方式式不对，那么好好的结果果可能被被测为坏坏的结果果，坏的的结果也也可能被被测为好好的结果果，此时时便不能能得到真真正的产产品或过过程特性性。P

16、ROCESS原料人機法環測量測量結果好不好测量系统统的组成成将被测试试的材料料间断连续将被测量量的特性性收集和准准备样品品测量的种种类和尺尺度仪器或测测试设备备检验者或或技术员员使用的状状况典型的进进展过程责任者决定关键特性产品工程师决定所需要的分辨率产品工程师考虑整个测量系统的特性跨功能小组决定那些是可以使用的设备度量衡小组决定那些些是要测测量顾客的声声音你必须转转换成技技术特征征或规格格。技术特征征失效模式式分析控制计划划因为在条条文要求求中，只只要是列列在控制制计划中中的就必必须进行行测量持续改进进的说明明测量过程程赋值过程程定义为为测量过过程。而赋予的的值定义义为测量量值。量具：任任何

17、用来来获得测测量结果果的装置置，经常常用来特特指用在在车间的的装置，包括用用来测量量合格不合格格的装置置。测量系统统：内来来对被测测特性赋赋值的操操作、程程序、量量具、设设备、软软件以及及操作人人员的集集合；用用来获得得测量结结果的整整个过程程。测量系统统所应具具有之特特性测量系统统必须处处于统计计控制中中，这意意味着测测量系统统中的变变差只能能是由于于普通原原因而不不是由于于特殊原原因造成成的。这这可称为为统计稳稳定性。测量系统统的变异异必须比比制造过过程的变变异小。变异应小小于公差差带。测量精密密应高于于过程变变异和公公差带两两者中精精度较高高者，一一般来说说，测量量精度是是过程变变异和公

18、公差带两两者中精精度较高高者的十十分之一一。测量系统统统计特特可能随随被被测测项目的的改变而而变化。若真的的如此，则测量量系统的的最大的的变差应应小于过过程变差差和公差差带两者者中的较较小者。何谓标准准国家标准准在美国是是由NIST保持或追追踪。一级标准准直接从国国家标准准直接复复制或传传递而来来的标准准。二级标准准从一级标标准传递递而来的的标准工作标准准从二级标标准传递递而来的的标准测量系统统的评定定第一阶段段：明白白该测量量过程并并确定该该测量系系统是否否满足我我们的需需要。主主要有二二个目的的确定该测测量系统统是否具具有所需需要的测量特性，此此项必须须在使用用前进行行。发现那种种环境因因

19、素对测测量系统统显著的的影响，例如温温度、湿湿度等，以决定定其使用用之空间间及环境境。第二阶段段的评定定目的是在在验证一一个测量量系统一一旦被认认为是可可行的，应持续续具有恰恰当的统统计特性性。常见的就就是R&R是其中的的一种型型式。评价测量量系统的的三个基基本问题题测量系统统是否有有足够的的分辨力力？(解解析能力力)这种测量量系统在在一定时时间内是是否在统统计上保保持一致致？(再再生和再再现)这些统计计性能在在预期范范围内是是否一致致？(线线性)这些问题题要和过过程变差差联系起起来。(是否足足够小)各项定义义量具:指指生产产中所使使用的测测量仪器器.测量系统统:指指由人员员、量具具,操操作程

20、序序及其它它设备或或软件所所构成的的系统.量具再现现性:指指由不不同操作作人员使使用相同同的量具具测量相相同产品品之特性性时其作作业者间间测量平平均值之之变异.量具重复复性:指指由同同一个操操作人员员用同一一种量具具经多次次测量同同一个零零件,其其测量量特性值值再现能能力,亦亦称测测量值间间的变异异.稳定性: 同一一量具于于不同时时间测量量同一零零件之相相同特性性所得之之变异.偏性:指指由同同一操作作人员使使用相同同量具, 测量量同一零零件之相相同特性性多次数数所得平平均值与与工具室室或精密密仪器测测量同一一零件之之相同特特性所得得之真值值或参考考值之间间的偏差差值.偏移(Bias)真值观测平

21、均均值偏倚偏倚：是是测量结结果的观观测平均值与与基准值值的差值值。真值的取取得可以以通过采采用更高级别别的测量量设备进进行多次测量量，取其其平均值值而定之。造成过份份偏倚的的可能原原因仪器需要要校准仪器、设设备或夹夹紧装置置的磨损损磨损或损损坏的基基准，基基准出现现误差校准不当当或调整整基准的的使用不不当仪器质量量差设设计或一一致性不不好线性误差差应用错误误的量具具不同的测测量方法法设置置、安装装、夹紧紧、技术术测量错误误的特性性量具或零零件的变变形环境温温度、湿湿度、振振动、清清洁的影影响违背假定定、在应应用常量量上出错错应用零零件尺寸寸、位置置、操作作者技能能、疲劳劳、观察察错误重复性(R

22、epeatability)重复性重复性是是由一个个评价人人，采用用一种测量量仪器，多次测测量同一一零件的同同一特性性时获得得的测量量值变差。重复不好好的可能能原因零件(样样品)内内部：形形状、位位置、表表面加工工、锥度度、样品品一致性性。仪器内部部：修理理、磨损损、设备备或夹紧紧装置故故障，质质量差或或维护不不当。基准内部部：质量量、级别别、磨损损方法内部部：在设设置、技技术、零零位调整整、夹持持、夹紧紧、点密密度的变变差评价人内内部：技技术、职职位、缺缺乏经验验、操作作技能或或培训、感觉、疲劳。环境内部部：温度度、湿度度、振动动、亮度度、清洁洁度的短短期起伏伏变化。违背假定定：稳定定、正确确

23、操作仪器设计计或方法法缺乏稳稳健性，一致性性不好应用错误误的量具具量具或零零件变形形，硬度度不足应用：零零件尺寸寸、位置置、操作作者技能能、疲劳劳、观察察误差(易读性性、视差差)再现性(Reproducibility)再现性是是由不同同的评价价人，采采用相同的的测量仪仪器，测测量同一一零件的同同一特性性时测量量平均值值的变差。再现性再现性不不好的可可能潜在在原因零件(样样品)之之间：使使用同样样的仪器器、同样样的操作作者和方方法时，当测量量零件的的类型为为A,B,C时的均值值差。仪器之间间：同样样的零件件、操作作者、和和环境，使用仪仪器A,B,C等的均值值差标准之间间：测量量过程中中不同的的设

24、定标标准的平平均影响响方法之间间：改变变点密度度，手动动与自动动系统相相比，零零点调整整、夹持持或夹紧紧方法等等导致的的均值差差评价人(操作者者)之间间：评价价人A,B,C等的训练练、技术术、技能能和经验验不同导导致的均均值差。对于产产品及过过程资格格以及一一台手动动测量仪仪器，推推蕮进行行此研究究。环境之间间：在第第1,2,3等等时间段段内测量量，由环环境循环环引起的的均值差差。这是是对较高高自动化化系统在在产品和和过程资资格中最最常见的的研究。违背研究究中的假假定仪器设计计或方法法缺乏稳稳健性操作者训训练效果果应用零零件尺寸寸、位置置、观察察误差(易读性性、视差差)稳定性(Stabilit

25、y)稳定性时间1时间2稳定性(或飘移移)，是是测量系系统在某持续续时间内内测量同同一基准准或零件的的单一特特性时获获得的测测量值总变变差。不稳定的的可能原原因仪器需要要校准，需要减减少校准准时间间间隔仪器、设设备或夹夹紧装置置的磨损损正常老化化或退化化缺乏维护护通风风、动力力、液压压、过滤滤器、腐腐蚀、锈锈蚀、清清洁磨损或损损坏的基基准，基基准出现现误差校准不当当或调整整基准的的使用不不当仪器质量量差设设计或一一致性不不好仪器设计计或方法法缺乏稳稳健性不同的测测量方法法装置置、安装装、夹紧紧、技术术量具或零零件变形形环境变化化温度度、湿度度、振动动、清洁洁度违背假定定、在应应用常量量上出错错应

26、用零零件尺寸寸、位置置、操作作者技能能、疲劳劳、观察察错误线性(Linearity)量程基准值观测平均均值基准值线性是在在量具预预期的工工作范围围内，偏偏倚值的的差值线性(Linearity)观测平均均值基准值无偏倚有偏倚不稳定的的可能原原因仪器需要要校准，需要减减少校准准时间间间隔仪器、设设备或夹夹紧装置置的磨损损正常老化化或退化化缺乏维护护通风风、动力力、液压压、过滤滤器、腐腐蚀、锈锈蚀、清清洁磨损或损损坏的基基准，基基准出现现误差校准不当当或调整整基准的的使用不不当仪器质量量差设设计或一一致性不不好仪器设计计或方法法缺乏稳稳健性不同的测测量方法法装置置、安装装、夹紧紧、技术术量具或零零件

27、变形形环境变化化温度度、湿度度、振动动、清洁洁度违背假定定、在应应用常量量上出错错应用零零件尺寸寸、位置置、操作作者技能能、疲劳劳、观察察错误测量系统统的分析析对测量系系统进行行分析的的目的是是为了更更好地了了解变差差来源。测量系统统特性可可用下列列方式来来描述位置：稳稳定性、偏倚、线性。宽度或范范围：重重复性、再现性性。位置和宽宽度位置宽度位置宽度分辨率一个数据据分级控制：只只有下列列条件才才可用于于控制与规范相相比过程程变差较较小预期过程程变差上上的损失失函数很很平缓过程变差差的主要要原因导导致均值值偏移分析：对过程参参数及指指数的估估计不可可接受。只能表明明过程是是否正在在生产合合格零件

28、件。分辨率24个个数据分分级控制：只只有下列列条件才才可用于于控制依据过程程分布可可用半计计量控制制技术可产生不不敏感的的计量控控制图分析：一般来说说对过程程参数及及指数的的估计不不可接受受。只提供粗粗劣的估估计。5个或更更多个个个数据分分级控制：只只有下列列条件才才可用于于控制可用于计计量控制制图分析：建议使用用分辨率分辨率的的要求建议的要要求是总总过程6(标准偏差差)的十十分之一一。传统是公公差范围围的十分分之一。测量系统统研究的的淮备先计划将将要使用用的方法法。例如如，通过过利用工工程决策策，直观观观察或或量具研研究决定定，是否否评价人人在校准准或使用用仪器中中产生影影响。有有些测量量系

29、统的的再现性性(不同同人之间间)影响响可以忽忽略，例例如按按按钮，打打印出一一个数字字。测量系统统研究的的淮备评价人的的数量，样品数数量及重重复读数数次数应应预先确确定。在在此选择择中应考考虑的因因素如下下：尺寸的关关键性：关键尺尺寸需要要更多的的零件和和或试试验，原原因是量量具研究究评价所所需的置置信度。零件结构构：大或或重的零零件可规规定较少少样品和和较多试试验。测量系统统研究的的淮备由于其目目的是评评价整个个测量系系统，评评价人的的选择应应从日常常操作该该仪器的的人中挑挑选。样品必须须从过程程中选取取并代表表其整个个工作范范。有时时每一天天取一个个样本，持续若若干天。这样做做是有必必要的

30、，因为分分析中这这些零件件被认为为生产过过程中产产品变差差的全部部范围。由于每每一零件件将被测测量若干干次，必必须对每每一零件件编号以以便识别别。取样的代代表性不具代表表性的取取法取样的代代表性具代表性性的取法法测量系统统研究的的淮备仪器的分分辨力应应允许至至少直接接读取特特性的预预期过程程变差的的十分之之一，例例如特性性的变差差为0.001，仪器器应能读读取0.0001的变变化。确保测量量方法(即评价价人和仪仪器)在在按照规规定的测测量步骤骤测量特特征尺寸寸。测量系统统分析进进行的方方式测量应按按照随机机顺序，以确保保整个研研究过程程中产生生的任何何漂移或或变化将将随机分分布。评评价人不不应

31、知道道正在检检查零件件的编号号，以避避免可能能的偏倚倚。但是是进行研研究的人人应知道道正在检检查那一一零件，并记下下数据。在设备读读数中，读数应应估计到到可得到到的最接接近的数数字。如如果可能能，读数数应取至至最小刻刻度的一一半。例例如，如如果最小小刻度为为0.0001，则每每个读数数的估计计应圆整整为0.00005。研究工作作应由知知其重要要性且仔仔细认真真的人员员进行。每一位评评价人应应采用相相同方法法，包括括所有步步骤来获获得读数数。结果分析析位置误差差位置误差差通常是是通过分分析偏倚倚和线性性来确定定。一般地，一个测测量系统统的偏倚倚或线性性的误差差若是与与零误差差差别较较明显或或是超

32、出出量具校校准程序序确立的的最大允允许误差差，那么么它是不不可接受受的。在在这种情情况下，应对测测量系统统重新进进行校准准或偏差差校正以以尽可能能地减少少该误差差。结果分析析宽度误差差测量系统统变异性性是否令令人满意意的准则则取决于于被测量量系统变变差所掩掩盖掉的的生产制制造过程程变异性性的百分分比或零零件公差差的百分分比。对对特定的的测量系系统最终终的接受受准则取取决于测测量系统统的环境境和目的的，而且且应该取取得顾客客的同意意。对于以分分析过程程为目的的的测量量系统，通常单单凭经验验来确定定测量系系统的可可接受性性的规则则如下：结果分析析误差10%，通常认认为测量量系统是是可接受受的。10

33、%30%，基于应用用的重要要性、测测量装置置的成本本、维修修成本等等方面的的考虑，可能是是可以接接受的。超过30%，认认为是不不可接受受的，应应该做出出各种努努力来改改进测量量系统。此外，过过程能被被测量系系统区分分开的分分级数(ndc)应该大于于或等于于5。分析时机机新生产之之产品PV有不同时时新仪器，EV有不同时时新操作人人员，AV有不同时时(appraiser)易损耗之之仪器必必须注意意其分析析频率。稳定性分分析之执执行:获取一样样本并确确定其相相对于可可追溯标标准的基基准值。如果不不能得到到，则选选择一个个落在产产品测量量中程数数的产品品零件，并指定定它作为为标准样样本进行行稳定性性分

34、析。并追踪踪测量系系统的稳稳定性不不需要一一个已知知基准值值。可能能需要具具备测量量的最低低值、最最高值及及中程数数的标准准样本。建议对对各样本本单独测测量并做做控制图图。定期(天天、周)测量基基准样品品35次。样样本容量量和频率率应基于于对测量量系统的的了解。因素包包括要求求多长时时间重新新校准或或维修，测量系系统使用用的频率率，以及及操作条条件如何何重要。读数应应在不同同时间读读取以代代表测量量系统实实际使用用的情况况。这些些还包括括预热，环境或或其它在在一天内内可能变变化的因因素。将测量值值标记在在X-RCHART或XCHART上.计算管制制界限, 并对对失控或或不稳定定作评估估.稳定性

35、分分析之执执行:计算测量量结果标标准差, 并与与制程标标准差相相比较, 以评评估测量量系统的的稳定性性.不可可以发生生此项之之标准差差大于制制程标准准差之现现象，如如果有发发生此现现象，代代表测量量之变异异大于制制程变异异，此项项仪器是是不可接接受的。稳定性分分析之执执行:控制图的的判读超出控制制界限的的点：出出现一个个或多个个点超出出任何一一个控制制界限是是该点处处于失控控状态的的主要证证据UCLCLLCL异常异常控制图的的判读链：有下下列现象象之一即即表明过过程已改改变连续7点点位于平平均值的的一侧连续7点点上升(后点等等于或大大于前点点)或下下降。UCLCLLCL控制图的的判读明显的非非

36、随机图图形：应应依正态态分布来来判定图图形，正正常应是是有2/3的点点落于中中间1/3的区区域。UCLCLLCL代表仪器器已不稳稳定，须须做维修修或调整整，维修修及调整整完后须须再做校校正以及及稳定性性之分析析。稳定性附附加说明明如果使用用s控制图，则可计计算=C4s(bar)R(或S)图中的失失控状态态表明不不稳定的的重复性性(也许许什么东东西松动动、气路路部分阻阻塞、电电压变化化等)。X(bar)图中失控控表明测测量系统统不再正正确地测测量(偏偏倚已经经改变)，努力力确定改改变的原原因，然然后纠正正，如果果原因是是么损坏坏，则可可能要重重新校准准。可以希望望备有对对应于预预期测量量结果的的

37、下端、上端和和中间值值的基准准件或基基准的测测量系统统控制图图。范例10/1610/2210/2811/1211/1811/191/156/1910/1211/2012/948.648.448.948.948.948.548.448.747.847.948.148.748.848.647.950.149.048.248.048.648.348.648.348.048.948.049.249.048.347.748.748.448.71/122/133/204/115/206/196/287/607/218/98/2248.248.148.348.048.148.148.348.148.048.

38、247.948.548.748.948.748.448.448.648.648.648.448.348.948.548.648.648.748.748.548.748.748.948.79/79/1110/948.048.147.948.448.648.348.848.948.4偏倚分析析之执行行:一、独立立取样法法:选取一个个样品, 并建建立可追追溯标准准之真值值或参考考值,若若无样样本则可可从生产产线中取取一个落落在中心心值域的的零件, 当成成标准值值,且且应针对对预期测测试的高高中低端端各取得得样本或或标准件件,并并对每个个样本或或标准件件测量10次, 计算算其平均均值,将将其当当成“参

39、考值值”.二、由一一位作业业者以常常规方式式对每个个样本或或标准件件测量10次. 并计计算出平平均值, 此值值为“观测平平均值”.三、(结结果分析析作图法法)相对对于基准准值将数数据划出出直方图图。评审审直方图图，用专专业知识识确定是是否存在在特殊原原因或出出现异常常。如果果没有，继续分分析，对对于nbasic statistics1samplet以偏差来来进行t检定。检定结果果One-Sample T: C1Test ofmu= 0vsmunot=0VariableNMeanStDevSEMeanC1150.00670.21200.0547Variable95.0%CITPC1(-0.110

40、7,0.1241)0.120.905直方图结结果确定偏倚倚的指南南控制制图方法法进行研究究如果均值值极差差图或均均值标标准差图图用于测测量稳定定性，数数据也可可以用来来评价偏偏倚。在在评价偏偏倚之前前，控制制图分析析应该指指示测量量系统是是稳定的的。各项分析析的步骤骤如下：一、获取取一个样样本并建建立相对对于可追追溯标准准的基准准值。如如果这个个样品不不可获得得，选择择一个落落在产品品中程数数的生产产零件，并指定定为偏倚倚分析的的标准样样本。在在工具间间测量这这个零件件n=10次，并计计算这n个数据的的均值。把均件件作为”基准值值”。确定偏倚倚的指南南控制制图方法法二、相对对于基准准值将数数据

41、划出出直方图图。评审审直方图图，以专专业知识识确定是是否存在在特殊原原因或出出现异常常。如果果没有，继续进进行分析析。三、从控控制图得得到x doublebar四、从x doublebar减去基准准值计算算出偏倚倚。五、用平平均极差差计算重重复性标标准偏差差。六、确定定偏倚的的t统计量七、如果果0落在在围绕偏偏倚值的的1-置信区间间内，偏偏倚在水平内可可被接受受。数学公式式示例参考图9，对一一个基准准值6.01的的零件进进行稳定定性研究究，所有有样本(20个个子组)的总平平均值是是6.021。因而计计算偏倚倚值为0.011。数据分析析如后列列。结论：因因为0落落在偏倚倚置信区区间(-0.080

42、0,0.1020)内内，过程程小组可可以假设设测量偏偏倚是可可以接的的，同时时假定实实际使用用不会导导致附加加变差源源。数据计算算结果n均值标准偏差r均值的标准偏差b测量值1006.0210.20480.0458数据计算算结果基准值=6.001 =0.05,m=5, g=20, d2*=2.334, d2=2.326t统计量df显着的t 值(双尾)偏倚95%的偏倚置信区间低值高值测量值0.240272.71.9930.011-0.08000.1020偏倚研究究分析如果偏倚倚从统计计上非0，寻找找以下可可能的原原因标准或基基准值误误差，检检查标准准程序仪器磨损损。这在在稳定性性分析可可以表现现出

43、，建建议按计计划维护护或修整整。仪器制造造尺寸有有误仪器测量量了错误误的特性性仪器未得得到完善善的校准准，评审审校准程程序评价人设设备操作作不当，评审测测量说明明书仪器修正正运算不不正确。偏倚研究究分析如果测量量系统偏偏倚非0，应应该可以以通过硬硬件、软软件或两两项同时时调整再再校准达达到0，如果偏偏倚不能能调整到到0，也也仍然可可以通过过改变程程序(如如用偏倚倚调整每每个读数数)使用用。由于于存在较较高评价价人误差差的风险险，应该该仅与顾顾客合作作使用。线性分析析指南一、选择择g=5a零件，由由于过程程变差，这些零零件测量量值覆盖盖量具的的操作范范围。二、用全全尺寸检检验测量量每个零零件以确

44、确定其基基准值并并确认了了包括量量具的操操作范围围。三、通常常用这个个仪器的的操作者者中的一一个测量量每个零零件m=10次。随机地选选择零件件以使评评价人对对测量偏偏倚的”记忆”最小化化。线性分析析指南四、计算算每次测测量的零零件偏倚倚及零件件偏倚均均值。m基准值x偏倚mjjijjiji=-=1,)(偏倚i偏倚线性分析析指南五、在线线性图上上划单值值偏倚和和相关基基准值的的偏倚均均值。六、用下下面等式式计算和和划出最最佳拟合合线和置置信带。2)(11:222-=-=-鴠-=+=gmyxaybys截距xaybslopexgmxyxgmxya偏倚平均均值y基准值xbaxy公式对于最佳佳拟合直直线i

45、iiiiii()线性分析析指南七、划出出”偏倚倚=0”线，评评审该图图指出特特殊原因因和线性性的可接接受性。为使测量量系统线线性可被被接受，”偏倚倚=0”线必须须完全在在拟合线线置信带带以内。低值高值线性分析析指南八、如果果作图分分析显示示测量系系统线性性可接受受，则下下面的假假设就成成立。H0：a=0,斜率=0不推翻原原假设，如果如果以上上的假设设是成立立的，则则测量系系统所有有的基准准值有相相同的偏偏倚。对对于可接接受的线线性，偏偏倚必须须为0。线性分析析指南H0：b=0,截距(偏倚)=0不推翻原原假设，如果示例一名工厂厂主管希希望对过过程采用用新测量量系统。作为PPAP的一部份份，需要要

46、评价测测量系统统的线性性。基于于已证明明的过程程变差，在测量量系统操操作量程程内选择择了五个个零件。每个零零件经过过全尺寸寸检测测测量以确确定其基基准值。然后由由领班分分别测量量每个零零件12次。研研究中零零件是被被随机选选择的。示例pmrpmrpmrpmrpmr122.7245.1365.8487.65109.1122.5243.9365.7487.75109.3122.4244.2365.9487.85109.5122.5245.0365.9487.75109.3122.7243.8366.0487.85109.4122.3243.9366.1487.85109.5122.5243.936

47、6.0487.85109.5122.5243.9366.1487.75109.5122.4243.9366.4487.85109.6122.4244.0366.3487.55109.2122.6244.1366.0487.65109.3122.4243.8366.1487.75109.4示例零件基准值123452.004.006.008.0010.0010.71.1-0.2-0.4-0.920.5-0.1-0.3-0.3-0.730.40.2-0.1-0.2-0.540.51-0.1-0.3-0.750.7-0.20.0-0.2-0.660.3-0.10.1-0.2-0.570.5-0.10.

48、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偏倚均值0.4916670.1250.025-0.29167-0.61667示例20.741.16-0.28-0.410-0.920.54-0.16-0.38-0.310-0.720.440.26-0.18-0.210-0.520.5416-0.18-0.310-0.720.74-0.2608-0.210-0.620.34-0.160.18-0.210-0.520.54-0.1608-0

49、.210-0.520.54-0.160.18-0.310-0.520.44-0.160.48-0.210-0.420.44060.38-0.510-0.820.640.1608-0.410-0.720.44-0.260.18-0.310-0.6示例示例Regression Analysis:BIAS versusREFERENCETheregressionequationisBIAS =0.736667-0.131667REFERENCES =0.239540R-Sq =71.4%R-Sq(adj) =70.9%AnalysisofVarianceSourceDFSSMSFPRegressio

50、n18.32138.32133145.0230.000Error583.32800.05738Total5911.6493示例图形分析析显示特特殊原因因可能影影响测量量系统。基准值值4数据据显示可可能是双双峰。即使不考考虑基准准值数据据4，作作图分析析也清楚楚的显示示出测量量系统有有线性问问题。R2值指出线线性模型型对于数数据是不不适合的的模型。即使模模型可以以接受，”偏倚倚=0”线与置置信交叉叉而不是是被包含含其中。此时，主主管应该该开始分分析和解解决测量量系统的的问题，因为数数据分析析不会提提供任何何其它的的有价值值的线索索。然而而，为确确保所有有书面文文文件都都已作标标记，主主管还是是计

51、算了了在此斜斜率和截截距情况况下的t统计量。ta=-12.043tb=10.158示例采用默认认值=0.05，t表自由度度(gm-2)=58和0.975的的比率，主管得得出关键键值t58,0.975=2.00172。因为tat58,0.975，从作图分分析获得得的结果果由数据据分析得得到增强强测量量系统存存在线性性问题。在此种情情况下，因为有有线性问问题，tb与t58,0.975的关系如如何无关关紧要。引起线线性问题题可能的的原因也也可以在在前面中中找到。如果测量量存在线线性问题题，需要要通过调调整软件件、硬件件或两项项同时进进行来再再校准以以达到0偏倚。如果偏倚倚在测量量范围内内不能被被调整

52、到到0，只只要测量量系统保保持稳定定，仍可可用于产产品过过程控制制，但不不能进行行分析，直到测测量系统统达到稳稳定。R&R之分析决定研究究主要变变异形态态的对象象.使用全全距及平平均数或变变异数分分析方方法对量量具进行行分析.于制程中中随机抽抽取被测测定材料料需属统统一制程程.选2-3位操作作员在不不知情的的状况下下使用校校验合格格的量具具分别对对10个个零件进进行测量量,测测试人员员将操作作员所读读数据进进行记录录,研研究其再再生性及及再现性性(作业业员应熟熟悉并了了解一般般操作程程序,避避免因因操作不不一致而而影响系系统的可可靠度)同时评评估量具具对不同同操作员员熟练度度.针对重要要特性(

53、尤指是是有特殊殊符号指指定者)所使用用量具的的精确度度应是被被测量物物品公差差的1/10, (即即其最小小刻度应应能读到到1/10制程程变异或或规格公公差较小小者;如如:制制程中中所需量量具读数数的精确确度是0.01m/m,则测量应应选择精精确度为为0.001m/m),以避免量量具的鉴鉴别力不不足，一一般之特特性者所所使用量量具的精精确度应应是被测测量物品品公差的的1/5。试验完后后,测测试人员员将量具具的再生生性及再再现性数数据进行行计算如如附件一一(R&R数据表),附附件二(R&R分析报告告),依依公式式计算并并作成X(bar)-R管制图或或直接用用表计算算即可结果分析析:当重复性性(EV

54、)变异值大大于再现现性(AV)时.量具的结结构需在在设计增增强.量具的夹夹紧或零零件定位位的方式式需加以以改善.量具应加加以保养养.当再现性性(AV)变异值大大于重复复性(EV)时.作业员对对量具的的操作方方法及数数据读取取方式应应加强教教育,作作业标标准应再再明确订订定或修修订.可能需要要某些夹夹具协助助操作员员,使使其更具具一致性性的使用用量具.量具与夹夹治具校校验频率率于入厂厂及送修修矫正后后须再做做测量系系统分析析,并并作记录录.EV,AV及R&R之接受标标准如下下:数值10%量量具系统统可接受受.10%30%量量具系统统不能接接受,须须予以以改进. 必要要时更换换量具或或对量具具重新

55、进进行调整整,并并对以前前所测量量的库存存品再抽抽查检验验,如如发现库库存品已已超出规规格应立立即追踪踪出货通通知客户户,协协调处理理对策.再现性示示例操作者A操作者B测试123平均极差123平均极差零件A217216216216.31216219220218.34零件B220216218218.04216216220217.34零件C217216216216.31216215216215.71零件D214212212212.72216212212213.34零件E216219220218.34220220220220.00216.3216.9第一步估估计重复复性第二步计计算再现现性计算操作作

56、者平均均的极差差(RO)利用d2系数将RO转换成标标准差乘以5.15减去由于于重复性性所造成成的部份计算式第三步计计算零件件间的变变异每次的值值都是同同一零件件测三次次，所以以只是侦侦测出仪仪器变异异(Re)。二个测量量者之间间的差异异代表了了人员之之间的差差异(Ro)每个产品品间的差差距代表表了产品品的差异异(Rp)。计算式零件a零件b零件c零件d零件e操作者A平均216.3218.0216.3212.7218.3操作者B平均218.3217.3215.7213.3219.2再平均217.3217.7216.0213.0219.2计算表计算式相应的图图形2345678910111213141

57、511.411.912.242.482.672.832.963.083.183.273.353.423.493.5521.281.812.152.402.602.772.913.023.133.223.303.383.453.5131.231.772.122.382.582.752.893.013.113.213.293.373.433.5041.211.752.112.372.572.742.883.003.103.203.283.363.433.5051.191.742.102.362.562.732.872.993.103.193.273.353.423.4961.181.732.092

58、.352.562.732.872.993.103.193.273.353.423.4971.171.732.092.352.552.722.872.993.103.193.273.353.423.4881.171.722.082.352.552.722.872.983.093.193.273.353.423.4891.161.722.082.342.552.722.862.983.093.183.273.353.423.48101.161.722.082.342.552.722.862.983.093.183.273.353.423.48111.161.712.082.342.552.722.

59、862.983.093.183.273.353.413.48121.151.712.072.342.552.722.862.983.093.183.273.353.423.48131.151.712.072.342.552.712.852.983.093.183.273.353.423.48141.151.712.072.342.542.712.852.983.083.183.273.353.423.48151.151.712.072.342.542.712.852.983.083.183.273.353.423.48151.1281.6932.0592.3262.5342.7042.8472

60、.9073.0783.1733.2583.3363.4073.472组数样本d2子组内样本数A2D3D421.88003.26731.02302.57540.72902.28250.57702.11560.48302.00470.4190.0761.92480.3730.1361.86490.3370.1841.816100.3080.2231.777110.2850.2561.744120.2660.2841.716130.2490.3081.692140.2350.3291.671150.2230.3481.652控制图系系数表何谓计数数型量具具计数型测测量系统统属于测测量系统统中的一一类