MSA测量系统的过程

测量系统分析MeasurementSystemsAnalysis第九版：1999年2月0版权所有第6版版权所有，未经书面许可，不得以任何方式复制。第九版：1999年2月1测量系统分析（MSA）概述MSA和QS-9000/TS16949的关系MSA3rd新的变化测量系统的统计特性灵敏度&APQP偏倚、线形、稳定性进行量具的重复性和再现性分析(GR&R)计数型测量系统研究MSA技术总结附件内容提要第九版：1999年2月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第三版和第二版的主要区别为测量不确定度建立量化的、可测量的和限制的指标和/或作出专业、有水平的评估所需的信息具备开展测量系统分析所需要的统计方法的实用知识第九版：1999年2月3第一章

测量系统分析概述第九版：1999年2月4MSA定义测量系统灵敏度计量、校准和追溯偏倚、线性和稳定性GR&R测量系统比较和分析工具决策—基于数据数据质量（偏倚和方差）第九版：1999年2月5测量：赋值给具体事物以表示它们之间关于特定特性的关系。测量系统：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；是用来获得测量结果的整个过程。评估这一系统的首要步骤是理解这一过程并确定其是否符合我们的要求什么是测量系统第九版：1999年2月6测量系统的范例如果要测量一个轴承孔的内径，那么这个测量系统应包括：被测量的零件人员测量仪器仪器使用方法进行测量的环境条件作为测量活动的结果，我们产生一个数值，以此表示这个轴承孔的内径第九版：1999年2月7什么是测量系统分析测量系统分析(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分析，以确定测量系统的统计特性的量化值，并与认可的标准相比较第九版：1999年2月8MSA总目标测量的不确定度

一个与测量结果有关的参数，其值分散的特性可以合理地归结于被测对象。这些数据可表达为系列测量的统计分布、标准离差、概率、百分率、实测值减去实际值；在控制图或曲线图上的点等。第九版：1999年2月9测量系系统分分析典型的的准备备包括括:分析的的作业业指导导书评价人人和样样件的的数量量重复读读数和和测试试次数数尺寸的的关键键性零件构构造在日常常工作作使用用测量量仪器器的作作业员员能代代表表整整个个工工作作范范围围的的标标准准件件测量量仪仪器器的的分分辨辨率率必必须须至至少少能能够够读读出出特特性性的的过过程程变变差差的的1/10第九九版版：：1999年年2月月10持续续改改进进的的理理念念与过过程程变变差差相相关关联联，，使使测测量量系系统统分分析析对对上上述述基基本本问问题题的的确确定定变变得得更更有有意意义义。。针对对日日益益强强调调持持续续改改进进的的全全球球化化市市场场，，仅仅仅仅用用相相对对于于公公差差的的百百分分比比来来表表达达测测量量误误差差是是不不够够的的，，而而应应该该使使用用过过程程变变差差。。第九版版：1999年年2月月11测量系系统分分析的的数据据利用用用测量量系统统所收收集的的数据据用于于：控制过过程评估影影响过过程结结果的的变量量及其其相互互关系系利用数数据分分析，，增进进对测测量系系统中中因果果关系系和对对过程程的影影响的的了解解把注意意力放放在测测量系系统上上，以以获得得重复复性和和再现现性第九版版：1999年年2月月12测量系系统变变差的的影响响决策是是基于于测量量数据据，因因此测测量值值的““质量量”决决定了了后续续动作作的质质量。。测量系系统变变差的的影响响可分分为：：控制原理目的产品控制零件是否在规范之内？过程控制过程是否稳定和可接受？第九版版：1999年年2月月13测量系系统变变差的的影响响对产品品决策策的影影响（（P16））ⅡⅡⅢⅠⅠ下限上限目标第九版版：1999年年2月月14测量系系统变变差的的影响响对过程程决策策的影影响第九版版：1999年年2月月15基本问问题评估测测量系系统，，以确确定：：是否具具备足足够的的灵敏度度?a.仪仪器是是否具具有足足够的的分辨辨力？？b.系系统统具有有有效效的分分辨率率？是否具具备不不随时时间变变化的的统计计稳定定性？？统计特特性是是否在在期望望范围围内具具备一一致性性，并并为过过程分分析或或过程程控制制的接接受？？（满满足测测量的的目的的？））第九版版：1999年年2月月16测量系系统变变差源源测量过过程的的构成成因子子（S、W、I、P、E）及及其相相互作作用，，产生生了测测量结结果或或数值值的变变差。。测量值变差环境（E）方法（P）（程序）仪器（I）(机器)工件（W）人员（P）标准（S）第九版版：1999年年2月月17环境如如何影影响测测量数数据温度变变化引引起热热涨冷冷缩，，使同同一零零件的的同一一特性性产生生不同同的读读数光线线不不足足妨妨碍碍正正确确读读值值刺眼眼的的光光导导致致读读值值不不正正确确受时时间间影影响响的的材材料料-如如铝铝、、塑塑料料、、玻玻璃璃湿度度污染染-如如电电磁磁、、灰灰尘尘第九九版版：：1999年年2月月18测量量仪仪器器如如何何影影响响测测量量结结果果测量量仪仪器器的的精精度度必必须须小小于于规规范范值值测量量仪仪器器的的种种类类，，如如尺尺，，卡卡尺尺测量量仪仪器器的的准准确确度度和和精精密密度度偏倚倚和和线线性性重复复性性和和再再现现性性稳定定性性第九九版版：：1999年年2月月19材料料、、方方法法、、人人员员如如何何影影响响测测量量结结果果材料料：：人员员：：方法法（（程程序序））：：第九九版版：：1999年年2月月20测量量值值并并不不总总是是精精确确的的测量量系系统统的的变变差差影影响响每每个个测测量量值值和和根根据据这这些些测测量量数数据据所所作作的的判判定定测量量系系统统的的误误差差可可分分为为五五类类：：偏偏倚倚、、线线性性、、稳稳定定性性、、重重复复性性和和再再现现性性在使使用用一一个个测测量量系系统统前前必必须须知知道道其其测测量量变变差差第九版：1999年2月月21MSA应用用建立新量具的的适用性和可可接受性标准准把一个量具和和另一个量具具作比较评估可疑的量量具量具维修前后后的性能比较较计算测量系统统变差确定制造过程程可接受性绘制量具性能能曲线（GPC）的必要要信息第九版：1999年2月月22从哪里开始？？评估量测系统统的组成并尽尽可能控制量量测系统的变变差，以确保保量测系统在在符合使用它它的要求状态态下把我们的关注注从测量过程程变差扩展到到测量系统统统计特性和测测量不确定性性上使用SPC的的基本原理第九版：1999年2月月23第二章MSA和和QS-9000/TS16949的关系系第九版：1999年2月月24检验、测量和和测试仪器的的控制-4.11总则-4.11.1所有检验、测测量和测试设设备，包括硬硬件和软件，，都必须确定定其测量不确确定度，并使使其在可接受受的范围内第九版：1999年2月月25检验、测量和和测试仪器的的控制-4.11控制程序-4.11.2确定准确度和精密度（所要求的））对使用校准失失效量具检验验并接受的产产品必须重复复检验校准和测试时时的“环境条件”必须加以评评估，以评定定其对测量系系统的影响确保搬运、保保护和储存对测试用的硬硬件和软件作作保护，以防防止调整不当当第九版：1999年2月月26检验、测量和和测试仪器的的控制-4.11检验、测量和和测试仪器-4.11.3记录必须包括括员工自备量量具在检查量具时时，必须记录录其条件和实实际读数如果有可疑的的材料已被装装运，应通知知顾客确认测量系统统分析的方法法被顾客所批准准。注意：绝大多多数人把MSA理解为单单纯的GR&R。本课程程将证明这种种错误观念与与要求相差很很远第九版：1999年2月月27检验、测量和和测试仪器的的控制-4.11测量系统分析析-4.11.4对客户批准的的控制计划中中所确定的每一种检验、、测量和测试试系统作统计计分析供应商应当把把统计分析的的范围从量具种类延伸到产品族分析方法和接接受标准应符合客户批批准的标准或或MSA手册册的要求第九版：1999年2月月28实施QS-9000的的要求-4.11标识所有检验验、测量和测测试设备（IMT），及及其校准状态态确定量具（IMT）准确确度和精密度度进行量具（IMT）的变变差分析(MSA)当量具（IMT）被发现现处于非校准准状态时，对对其以前测量量的结果作确确认确保所有量具具（IMT））的搬运、保保护、清洁、、维护和存放放校准记录应包包括个人量具具采用所有MSA手册中的的标准第九版：1999年2月月29TS16949:2002要求测量系统分析析—7.6.1--为分析各种测测量和试验设设备系统测量量结果存在的的变差，必须须进行适当的的统计研究。此要求必须须适用于在控控制计划提及及的测量系统统。所用的分分析方法及接接受准则，必须与顾客关关于测量系统统分析的参考考手册相一致致。第九版：1999年2月月30卓越品质管理理的方法最大限度地减减少量具种类类最大限度地减减少量具数量量根据产品族添添置量具根据MSA手手册的要求，，按产品族进进行统计分析析只采用符合MSA要求的的量具不允许个人量量具用6过程分布计计算MSA结结果，而不是是规范或公差差值第九版：1999年2月月31三大汽车公司司的要求三大汽车公司司对供应商实实施MSA3rd的要求：Big3aboutMSA3rd第九版：1999年2月月32第三章MSA3rd的主要变化第九版：1999年2月月33MSA3rd的主要变化系统地理解测测量过程测量开发和资资源选择（第第一章3、4节）改变和扩展了了偏倚和线性性新的计数型测测量系统分析析方法复杂的测量系系统分析实践践MSA与测量量不确定度的的比较关于GRR标标准差：5.156第九版：1999年2月月34第四章测量系统的统统计特性第九版：1999年2月月35理想的的测量量系统统每次都都能获获得正正确的的测量量值，，每个个测量量值都都与标标准值值一致致有如下下统计计特性性：“零””变差差“零””偏倚倚对被测测量产产品错错误分分类为为“零零”概概率第九版版：1999年年2月月36量测系系统数数据确定所所需数数据，，如何何在APQP中中使用用测量量系统统值得花花费时时间和和成本本以确确定测测量系系统的的统计计特性性是否否满足足要求求测量系系统的的质量量由其其测量量值的的统计计特性性所决决定：：偏倚：：95%置置信度度下，，0落落在置置信区区间内内（注意:不再再是<10%））线性：：“偏偏倚=0””线必必须完完全在在拟合合线置置信带带以内内GR&R<10%;介于于10-30%和ndc≥5第九版版：1999年年2月月37数学表表达过程控控制中中所收收集的的数据据包含含二种种不同同的，，相对对独立立的变变差来来源：：制造过过程变变差(MPV)测量系系统变变差(MSV)总变差差(TV)=MPV+MSV第九版版：1999年年2月月38测量系系统的的变差差必须须小于于制造造过程程变差差MSV<MPV注：测测量系系统的的变差差必须须尽可可能小小变差+MSVMPV总变差(TV)规范公差第九版版：1999年年2月月39共同特特性测量系系统：：必须处处于统统计控控制状状态与制造造过程程变差差和规规范容容限相相比，，测量量系统统变差差必须须很小小测量精精度不不大于于过程程变差差或规规范容容限中中的较较小者者的十十分之之一最大变变差必必须比比过程程变差差或规规范容容限中中较小小者小小第九版版：1999年年2月月40测量系系统必必须处处于统统计稳稳定状状态，，也就就是说说，测测量系系统的的变差差不受受特殊殊原因因支配配1.一般说说来，，当没没有数数值(点)落在在特殊殊原因因区域域内时时，测测量系系统便便处于于统计计控制制状态态2.如果没没有如如SPC手手册中中描述述的数数据趋势或或漂移移时，，我们们也可可认为为是统统计控制制状态态统计控控制普通原因区域特殊原因区域特殊原因区域第九版版：1999年年2月月41测量系系统变变差必必须小小于规规范公公差或或过程程容限限测量系系统的的标记记精度度必须须小于于规范范公差差规范:2.530+/-0.02测量系系统精精度:0.001规范第九版版：1999年年2月月42仪器范范例具有行行业特特点的的检验验、测测量和和测试试仪器器的种种类粘度测测量仪仪拉伸测测试机机轮廓仪仪-高高倍显显微镜镜X光测测厚仪仪你们有有哪些些种类类的IMT设备备？______________________________________________________________________________________________________________第九版版：1999年年2月月43第九版版：1999年年2月月44第五章章灵敏度度第九版版：1999年年2月月45灵敏度度灵敏度度：最小的的输入入产生生可探探测出出的输输出信信号，，是在在测量量特性性变化化时测测量系系统的的响应应。--由由量具具设计计（分分辨率率）、、固有有质量量（OEM）、、使用用中的的维修修及仪仪器和和标准准的操操作条条件确确定。。--总总是以以一个个测量量单位位报告告。第九版版：1999年年2月月46灵敏度度了解测测量系系统的的能力力，以以提供供过程程变差差的信信息当测量量系统统不能能探测测过程程变差差时，，不宜宜作测测量系系统分分析当测量量系统统不能能探测测特殊殊原因因变差差时，，不宜宜用作作过程程控制制第九版版：1999年年2月月47灵敏度度影响灵灵敏度度的因因素：：--使使仪仪器减减振的的能力力--操操作作者的的技能能--测测量量装置置的重重复性性--电电子子或气气动量量具提提供无无漂移移运行行的能能力--仪仪器器正在在使用用的环环境，，如大大气、、灰尘尘、湿湿度第九版版：1999年年2月月48理解分分辨率率测量一一个硬硬币的的厚度度-哪个测测量系系统对对这三三个硬硬币提提供更好好的变变差信信息?分辨力力:“系统统检测测并如如实显显示的的参考考值的的变化化量。。也可可称为为可读读性或或分辨辨率.”第九版版：1999年年2月月49分辨率率和控控制图图范例用二个个系统统测量量同一一组样样本建立如如下页页所示示的均均值和和极差差图(X¯&R图图)观察分分辨率率分别别为0.001和0.01的的二个个测量量系统统之间间的差差别第九版版：1999年年2月月50过程控控制图图第九版版：1999年年2月月51分辨率率不足足当极差差图出出现以以下情情况时时，表表示测测量系系统的的分辨辨率不不足：：只有一一、二二或三三个极极差值值可读读四分之之一以以上极极差为为零选择分分辨力力按比比例小小于规规范或或过程程变差差，以以获得得足够够的分分辨率率第九版版：1999年年2月月52分辨率率的决决定原原则推荐分分辨力力最大大为过过程分分布6σ的的十分分之一一，而而不是是公差差（规规范））的十十分之之一在APQP和测测试期期间进进行量量具分分辨力力的研研究研究制制造过过程或或相似似过程程的极极差图图，根根据前前页和和范例例从不断断改进进的角角度看看，公公差值值的十十分之之一可可能不不够。。第九版版：1999年年2月月53第六章章基准件件和测测量不不确定定度第九版版：1999年年2月月54基准值值为了比比较的的一个个一致致认可可的值值—有时时也称称为：：●可接受受的值值●常规值值●指定值值●最佳估估算值值●标准测测量●测量的的标准准第九版版：1999年年2月月55基准件件具有非非常精精确制制定的的一个个或更更多特特性的的一种种材料料或物物质，，用于于仪器器的校校准、、测量量方法法的评评估或或给材材料赋赋值。。第九版：：1999年2月56国家/国国际测量量标准一个材料料测量，，测量仪仪器，基基准件或或系统准准备去定定义、实实现、保保存或复复制一个个零件、、一个或或更多的的数量值值，为了了将它们们去和其其他测量量仪器比比较这些标准准被一些些国家专专业机构构或国际际一致认认可的国国际性服服务机构构所承认认，作为为确定其其他所有有与数量量有关的的标准件件的值的的依据一些例子子：--1Kg质量量标准--氦氦-氖激激光长度度标准--标准准量块--铯原子子频率标标准--100Ω标标准电阻阻--JosephsonArray电压压标准--第九版：：1999年2月57国家/国国际测量量标准使用一个个可追溯溯的标准准以提供供：—比较的的共同点点—测量系系统有效效性—测量系系统准确确性评价价—解决零零件间的的冲突—最直接接的验证证指导第九版：：1999年2月58可追溯标标准的局局限在破坏性性测试中中很难使使用有些产品品特性和和过程结结果无确确定行业业或国家家标准有些测试试没有行行业或国国家标准准在设计和和开发、、合同评评审和APQP期间讨讨论这些些局限性性.第九版：：1999年2月59选择为了校准准可能需需要使用用非常精密密的基准准件,其他他在实验验室内验验证的零零件和/或相互互认同的的标准件件.这这些都是是通过最最高级别别的测量量设备评评定的最最好的产产品.比较分析析产生精精确的数数据，将将决定为为校准而而需要的的调整数数量.内部实验验室比较较:组组织,性性能和和2个或或更多的的实验室室按照预预定的条条件对设设备的相相同或相相似的部部件的评评估.第九版：：1999年2月60测量不确确定度用于描述述测量值值的质量量的术语语测量不确确定度是是给组成成测量系系统的变变量赋值值的所有有可能性性的总和和.（P58））总的可能能性应衡衡量并且且要与在在进行的的测量的的重要性性和关键键性相一一致.第九版：：1999年2月61测量不确确定度和和校准测量系统统的不确确定度第第一次是是通过校校准过程程而产生生校准允许许对测量量仪器、、测量系系统、或或标在尺尺上的刻刻度值等等的指示示的误差差的评价价第九版：：1999年2月62测量不确确定度和和校准基准件本本身,校校准和和环境以以及个人人的活动动的表现现都对测测量不确确定度有有影响.这就是要要经鉴定定合格的的和/或或有资格格的实验验室以及及你应接接受对你你的测量量、检验验和实验验设备要要做或已已做校准准的数据据的益处处的原因因.第九版：：1999年2月63测量不确确定度根据测量量系统分分析而作作出的决决定包括括:使用现有有的系统统,同同时考虑虑它的测测量不确确定度.改进系统统以控制制产生变变差的因因子.考虑其他具具有更高级级别的分辨辨率和能力力的测量系系统(这通常会花花更多的资资金但你的的MSA数据将将帮助你确确定并证实实适当的资资源.)第九版：1999年年2月64第七章偏倚、线性性和稳定性性第九版：1999年年2月65准确度和精精密度量化：准确度以偏倚评估估ISO和ASTM使使用的准确度包括偏倚和重复性精密度以重复性和和再现性评评估第九版：1999年年2月66准确度和精精密度范例例量具A量具B量具CA具有最最佳准确度度B具有最最佳精密度度C的准确确度好于B比较A和C的表现量具A的的均值量具B的的均值量具C的的均值第九版：1999年年2月67偏倚测量的观测均值与基准值之差。基准值，也也称为可接接受的基准准值或标准准值，用作作测量值的的认可基准准。基准值可以以通过更高高级别的测测量设备进进行测量而而获得的测测量均值来来确定。第九版：1999年年2月68偏倚范例至为A的偏倚至为B的偏倚至为C的偏倚量具A量具B量具C量具A的均值量具B的均值量具C的均值第九版：1999年年2月69量具偏倚的的工作指南南1.用标准值或或高等级量量具，如完完全尺寸检检验设备，，获得可接接受基准值2.用测量室或或完全尺寸寸检验设备备3.由同一评价价人对同一一零件作至至少10次次测量4.相对基准值值作直方图图，以判断断是否存在在特殊原因因5.计算：读数的均值值偏倚=观观测值均值值-基准值值公式P74第九版：1999年年2月70为何做量具具偏倚分析析从比例上讲讲，不会象象GR&R那么大，，但有助于于量化准确确度用于同一量量具的稳定定性和线性性进一步分分析可接受基准准值应与其其它统计特特性评估相相同和以后其他他评价人作作GR&R分析时，，作读数比比较第九版：1999年年2月71量具偏倚大大的原因仪器需要校校准仪器、设备备或夹紧装装置的磨损损磨损或损坏坏的基准，，基准值有有误校准不当或或调整基准准的使用不不当仪器质量差差—设计或或一致性不不好线性误差使用错误的的量具不同的测量量方法—设设置、安装装、夹紧、、技术测量错误的的特性变形环境在常量上出出错其他第九版：1999年年2月72偏倚范例观测次数外径观测值值Bias15.8-0.225.7-0.335.9-0.145.9-0.156.00.066.10.176.00.086.10.196.40.4106.30.3116.00.0126.10.1136.20.2145.6-0.4156.00.0均值(X-bar)=6.0067偏倚=观测测均值-基准值值=6.0067-6.0=0.0067标准偏差=(6.4-5.6)/3.553=0.22514均值的标准准偏差==0.22514/(sqrt15)=0.05813t=0.0067/0.05813=0.115395%置信信区间：-1.1185<0<0.1319结论：偏倚倚是可以接接受的，同同时假定实实际使用不不会导致附加变差源源同一作业员员对一个轴轴的外径作作了15次次测量，数数据如下：：,基准值值为6.0，是一个个基准值，，即假定产产品与原样样一致。估估计偏倚：：第九版：1999年年2月73线性在量具预期期的工作范范围内偏倚倚值的差值值第九版：1999年年2月74量具的线性性量具的线性性可以通过过对量具预预期的工作作范围内的的偏倚分析析而确定至少要作二二次分析，，在量具量量程范围的的下限和上上限各一次次量具量程范范围的中部部也应考虑虑第九版：1999年年2月75量具线性分分析量具线性工工作指南1.选择可在测测量系统不不同工作范范围作测量量的5-8个零件2.用完全尺寸寸检验设备备确定每个个零件的基基准值3.由一个评价价人和同一一量具测量量所有零件件4.每个零件重重复m≥10次测量量5.结果分析——作图法（（参见偏倚倚分析）第九版：1999年年2月76量具线性分分析量具线性工工作指南(续)6.计算零件的的偏倚和偏偏倚均值。。7.将计算出的的偏倚由小小到大排序序8.以偏倚均值值(Y-轴轴)对基准准值(X轴轴)建立散散点图第九版：1999年年2月77量具线性分分析量具线性工工作指南(续)9.线性由这些些点的最佳佳拟合直线线的斜率确确定。一般般说来，斜斜率越小表表示线性越越好10.计算量具的的线性指数数第九版：1999年年2月78线性图析第九版：1999年年2月79分析线性--如果测测量系统存存在线性问问题，需要要通过调整整软件、硬硬件或者同同时调整两两者，再校校准以达到到0偏倚。。--如果在在测量范围围内偏倚不不能被调整整到0，只只要测量系系统保持稳稳定，仍可可以用于产产品/过程程控制，但但不能进行行分析。第九版：1999年年2月80线性误差的的原因仪器需要校校准，需要要减少校准准时间间隔隔仪器、设备备或夹紧装装置磨损缺乏维护磨损或损坏坏的基准，，基准出现现误差量具的工作作范围的上上限和下限限未经正确确的校准仪器质量差差—设计或或一致性不不好仪器设计或或方法缺乏乏稳健性应用错误的的量具不同的测量量方法—设设置、安装装、夹紧、、技术测量错误的的特性变形环境在常量上出出错其他第九版：1999年年2月81稳定性稳定性(或或漂移)是是指一个测测量系统在在某一持续时时间(指几天而而不是几小小时)获得得的对同一基准或零件件的一个单一特性的测量量值总变差差。或者：偏倚倚随时间的的变化第九版：1999年年2月82稳定性范例例量具A的第第一次均值值量具A的第第二次均值值至为为A的稳定性性第九版：1999年年2月83稳定性稳定性是测测量系统对对给定零件件或标准零零件在不同同时间的偏倚的总变差当同时有多多个测量系系统介入时时，偏倚最最小的那个个系统被认认为是“稳稳定”的系系统第九版：1999年年2月84量具的稳定定性一般没有R&R问题题大有助于确定定校准周期期当多个系统统精确测量量同一标准准件并随时时间变化有有显著的变变差时，有有助于确定定最稳定的的测量系统统应对测试跟跟踪并图表表化(或至至少在量具具记录中记记录实际读读数和其它它相关数据据)第九版：1999年年2月85对量具稳定定性的影响响长时间的不不用或间歇歇使用二次稳定性性试验的测测量数很大大或很小环境或系统统变化，例例如：湿度度，气压与统计稳定定性相混淆淆的其它因因子，如预预热效应、、磨损度、、缺乏维护护、作业员员或实验人人员缺乏培培训等第九版：1999年年2月86量具稳定性性错误的原原因仪器需要校校准，需要要减少校准准时间间隔隔仪器、设备备或夹紧装装置磨损正常老化或或退化缺乏维护磨损或损坏坏的基准，，基准出现现误差量具校准不不当或调整整基准的使使用不当仪器质量差差—设计或或一致性不不好仪器设计或或方法缺乏乏稳健性不同的测量量方法—设设置、安装装、夹紧、、技术变形环境变化——温度、湿湿度、振动动、清洁度度在常量上出出错其他第九版：1999年年2月87量具稳定性性分析量具稳定性性工作指南南1.使用在偏倚倚和线性分分析中作为为样件的基基准/标准准件在保护环境境下恰当地地保存它们们(产品的的生命期内内)给它们标上上名称和号号码以便于于追溯和进进一步研究究，包括低低、中、高高极差值的的样本2.定期（天、、周）对标标准件作3至5次测测量(根据据测量系统统的具体情情况而定)第九版：1999年年2月88量具稳定性性分析量具稳定性性工作指南南(续)3.把数据在均均值和极差差图或均值值和标准差差图标出注：要求对对每个标准准件按过程程或规范容容限做一个个图4.根据通常的的SPC要要求作评估估（稳定？？）5.将测量标准准差与过程程变差相比比较，以确确定适用性性第九版：1999年年2月89对稳定性图图的分析如果稳定性性有问题时时，均值和和极差图会会出现漂移移或非控制制状态均值图出现现非控制状状态时，表表明测量系系统测量不不正确，检查：偏倚改变了了--确确定原因并并改正如果原因是是磨损--重复复校准、维维修-不必计算算测量系统统稳定性数数值--通过减减少系统变变差来改善善稳定性第九版：1999年年2月90第八章量具R&R分析第九版：1999年年2月91GR&R目的理解用AIAG计算算方法所作作的GR&R注意:重复性和再再现性用于于衡量测量量系统变差差的宽度或或分布偏倚、稳定定性和线性性用于对测测量系统变变差作定位位第九版：1999年年2月92重复性同一评鉴人员用同一测量仪器器测量多次测量量同一零件的同一特性所所获得的测量量变差第九版：1999年2月月93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的均值第九版：1999年2月月94再现性不同评价人员用同一测量仪器器测量同一零件的同一特性所所获得的测量量平均值的变变差第九版：1999年2月月95再现性范例至为A和B的再现性至为A和C的再现性至为B和C的再现性量具A量具B量具C量具A的均值量具B的均值量具C的均值第九版：1999年2月月96量具R&R分分析量具R&R工工作指南1.在测量系统使使用者中选出出2-3个评评价人2.抽取10个零零件，以此代代表实际或期期望的过程变变差3.把零零件件从从1至至10编编号号，，但但号号码码不不为为被被评评价价人人所所见见4.如果果测测量量程程序序文文件件中中有有规规定定，，则则对对量量具具作作校校准准第九九版版：：1999年年2月月97量具具R&R分分析析量具具R&R工工作作指指南南(续续)5.由评评价价员员A随随机机地地对对10个个零零件件作作测测量量，，由由一一个个观观察察员员记记录录测测量量结结果果6.由其其他他评评价价员员重重复复第第5步步，，隐隐藏藏其其他他评评鉴鉴员员所所获获得得的的读读数数7.重复复第第5和和第第6步步，，用用不不同同的的随随机机组组合合测测量量8.对每每个个评评鉴鉴员员的的读读数数计计算算均均值值和和极极差差第九九版版：：1999年年2月月98量具具R&R分分析析量具具R&R工工作作指指南南(续续)9.用所所附附GR&R报报告告表表，，记记录录零零件件均均值值和和极极差差均均值值10.计算算表表示示设设备备变变差差的的重重复复性性11.计算算表表示示评评鉴鉴人人员员变变差差的的再再现现性性12.计算算GR&R并并转转换换成成百百分分比比13.计算算零零件件变变差差并并转转换换为为百百分分比比14.计算算总总变变差差第九九版版：：1999年年2月月99GR&R分分析析第二二版版和和第第三三版版都都介介绍绍了了三三种种方方法法：：---极极差法---均均值极差差法---ANOVE法（（方差分分析法））MSA3rd有比较明明显地推推荐ANOVE法的意意图。采用何种种方法取取决与测测量系统统的目的的和顾客客要求！！第九版：：1999年2月100GR&R方差差分析法法分析号#:1分分析日期期:___________量具#:________________量量具描述述:________________量具类别别:3Comment:SpecialStudy分析描述述:3个评评价人;10个零零件;3试试验变差来源源评估变差差总变差%贡献%重复性(EV)7.8289.140.8再现性(AV)8.575710.011.0量具R&R(R&R)11.61113.561.8零件间变变差(PV)84.84399.0898.2总变差(TV)85.634注:%重重复性性的总变变差=(EV/TV)x100%重复复的贡献献份额=(EV/TV)2x100%R&R贡献献份额是是1.8%,仪仪器贡献献份额0.8%ANOVA范范例第九版：：1999年2月101R&R重复性--同一评鉴人员员用同一测量量仪器测量多次次测量同一零件件的同一特特性所获获得的测测量变差差。做极差图图再现性--不同评价人员员用同一测量量仪器测量做均值图第九版：：1999年2月102极差图范范例2个评价价人,3次实验验，5个个零件UCL=0.055R=0.024LCL=01234512345评价人A评价人B第九版：：1999年2月103极差图结结论对于两个个评价人人,所有有的点都都在控制制限制内内,因此此，评价价人没有有区别如果其中中一个评评价人的的测量值值超出控控制限制制，那么么结论是是他的方方法与另另外一个个不同如果两个个评价人人都有一一些点超超出控制制限制，，那么结结论是测测量系统统对评价价人的技技术敏感感，需要要改进以以获得有有用的数数据第九版：：1999年2月104均值图范范例2名评价价人;4次试试验;5个个零件parts3.101234512345评价人A评价人B3.11LCL=3.15.43.15X=3.1715UCL=3.1893.20第九版：：1999年2月105极差图结论在这次分析中中，10个点点中的4个超超出控制限制制因为这少于总总点数的一半半，结论是测测量系统不足足以检查出零零件间变差第九版：1999年2月月106练习6GR&R图析析第九版：1999年2月月107GR&R可接接受指南可接受的标准准根据系统的的R&R(R&R%)的的评价值:_如果R&R%<10%,系统可接接受;_如果10%<R&R%<30%,根据应用用的重要程度度、量具成本本、修理成本本，系统可能能被接受--R&R%>30%,系统需要要做改进第九版：1999年2月月108R&R的应用用当重复性比再再现性大时:--量具需要要维修--量具应重重新设计来提提高刚度--改进量具具的加紧和定定位点--存在过大大的零件内变变差第九版：1999年2月月109R&R的应用用当再现性比重重复性大时:--评价人需需要更好的使使用量具的培培训--需要更好好的操作定义义--量具上的的刻度不清楚楚--需要夹具具来提高使用用量具的一致致性第九版：1999年2月月110第九章计数型测量系系统研究第九版：1999年2月月111计数型测量系系统一个计数型量量具:-将每个零件件与一个给定定的限制相比比较,如果满满足这个限制则接接受这个零件件-用于接受/拒收一组标标准件-不能指出一一个零件有多多好或多坏,只能指出这这个零件是接受或或拒受(通过过/不通过)第九版：1999年2月月112属性量具工作作指南解析法（大样样法）：--对于计数型量量具，用量具具特性曲线(GPC)的概念来进行行测量系统分分析，用于评评价量具的重重复性和偏倚倚。--这种量具具研究可用于于单限值和双双限值量具。--对于双限值量量具，假定误误差是线性一一致的，只需需检查一个界界限线性。第九版：1999年2月月113属性量具工作作指南一般地，计数数型量具研究究包括获得多多个被选零件件的基准值。。这些零件经经过多次(m)评价，连同接接受总次数(a)，逐个零件地地记录，从这这些结果就能能估计重复性性和偏倚。第九版：1999年2月月114属性量具工作作指南第一步骤选取零件。最最根本的是已已知研究中所所用零件的基基准值。应尽尽可能按实际际情况等间隔隔选取八个零零件，其最大大和最小值应应代表该过程程范围八个零件必须须用量具测量量m=20,并记录接受受的次数(a)。第二步骤对于整个研究究，最小的零零件必须a=0，最大的零件件a=20，记录接受的的次数(a)。其余1≤a≤19。如果不满足足这些准则，，必须用量具具测量更多的的已知其基准准值的零件(X)。直到满足上上述条件。如果最小值零零件的a≠0，那么选取越越来越小的零零件所评价直直至a=0如果，最大值值零件的a≠20,那么选取越来来越大的零件件并评价直至至a=20。如果六个零件件不满足1≤a≤19，在全范围内内的选取点选选取额外零件件，这些点可可选在量具研研究已测量的的零件测量中中间点。第九版：1999年2月月115属性量具工作作指南第九版：1999年2月月116自动测试系统统在APQP期期间提出—最最重要的-测量系统指指明的软件-控制限、范范围、目标和和界限的确定定-调整时间，，设备、机器器和环境因子子的启动和停停止时间的补偿确定所需的分分辨力级别和和过程控制计计划为IC过程选选择一套适当当的名义值第九版：1999年2月月117自动测试系统统为了过程控制制，指明产品品参数变化范范围，如2.9-3.9或3.8-4.0，对测量/测试试系统做偏倚倚、线性和GR&R分析析使用设备的能能力去读出变变化的数据或或至少存储起起来以在需要要时再恢复对每个变量和和/或指定范范围做分析并并改进第九版：1999年2月月118自动测试系统统试验设定--优化测量量窗口延时和和测量窗口长长度.--认真计划划试验顺序.--不能对试试验夹具或基基座单独做做做MSA，必必须把它们作作为系统的一一部分来做做.--做分析析时要考虑虑所有的正常变量量，在做实实验的地方方，由指派的人人员去启动动和运行它它们.第九版：1999年年2月119第十章总结结第九版：1999年年2月120MSA定义义MSA–测量系统统分析—用用于分析测测量系统对对量化测量值的影影响变差–由人、材材料、方法法、仪器和和/或环境境引起分辨力–测量系统统探测被测测值最小变变化的能力力准确度–测量值对对照已知标标准值的绝绝对正确程程度第九版：1999年年2月121MSA定定义精密度–测量系系统产生或或复制读数数的能力偏倚倚–观观测测均均值值和和基基准准之之间间的的差差别别稳定定性性-没没有有特特殊殊原原因因变变差差(也也称称为为漂漂移移)的的统统计计控控制制状状态态，，是是测测量量系系统统在在