汽車行業(yè)質(zhì)量體系系列培訓(xùn)教材

1、1,測量系統(tǒng)分析Measurement Systems Analysis,TS16949質(zhì)量體系系列培訓(xùn)教材之四,北京世紀(jì)拓普管理顧問有限公司,2,課程大綱：,測量系統(tǒng)術(shù)語介紹測量系統(tǒng)分析的目的和意義測量系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)知識計量型測量系統(tǒng)評價偏倚 穩(wěn)定性計數(shù)型測量系統(tǒng)評價一致性 有效性,線性重復(fù)性和再現(xiàn)性（R&R）,3,測量系統(tǒng)術(shù)語介紹,測量：賦值給具體物以表示它們之間關(guān)于特定特性的

2、關(guān)系。賦值過程定義為測量過程，而賦予的值定義為測量值。量具：任何用來獲得測量結(jié)果的裝置，經(jīng)常用來特指用在車間的裝置；包括通過/不通過裝置等。測量系統(tǒng)：是用來對被測特性定量測量或定性評價的儀器或量具、標(biāo)準(zhǔn)、操作、方法、夾具、軟件、人員、環(huán)境和假設(shè)的集合；用來獲得測量結(jié)果的整個過程。測量和試驗設(shè)備：完成一次測量所必需的所有測量儀器、測量標(biāo)準(zhǔn)、基準(zhǔn)材料以及輔助設(shè)備。測量系統(tǒng)分析(MSA) 用于分析測量系統(tǒng)對測量值的影響

3、 測量設(shè)備或量具、標(biāo)準(zhǔn)、操作、方法、夾具、軟件、人員、環(huán)境和假設(shè)對測量值的影響 強調(diào)測量儀器和人的影響,4,測量系統(tǒng)的組成,,,5,測量的重要性,如果測量出現(xiàn)問題，那么合格的產(chǎn)品可能被判為不合格，不合格的產(chǎn)品可能被判為合格，此時便不能得到真正的產(chǎn)品或過程特性。 如果過程特性值測量出現(xiàn)問題，會使過程測量失真，影響過程控制的可靠性，導(dǎo)致出現(xiàn)不合格品。因此，要保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可信度。,6,為什么要進(jìn)行測量系統(tǒng)分析,即使

4、量具經(jīng)過檢定或校準(zhǔn)，由于人、機、料、法、環(huán)、測等六方面的原因，仍會帶來測量誤差。檢測設(shè)備的檢定或校準(zhǔn)不能滿足實際測量的需要。 因此，還需要對測量系統(tǒng)進(jìn)行評價，分析測量結(jié)果的變差，從而確定測量系統(tǒng)的質(zhì)量，以滿足測量的需要。為了滿足ISO/TS16949標(biāo)準(zhǔn)的要求 ISO/TS16949標(biāo)準(zhǔn)7.6.1規(guī)定：為分析每種測量和試驗設(shè)備系統(tǒng)得出的結(jié)果中出現(xiàn)的變差，應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)計研究。此要求應(yīng)適

5、用于控制計劃中提及的測量系統(tǒng)。所用的分析方法及接收準(zhǔn)則應(yīng)符合顧客關(guān)于測量系統(tǒng)分析的參考手冊的要求。如果得到顧客的批準(zhǔn)，也可使用其他分析方法和接收準(zhǔn)則。,,,7,測量系統(tǒng)分析的目的,獲得一個高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。 (1) 通過測量數(shù)據(jù)來決定是否對產(chǎn)品的品質(zhì)能接受.(2) 通過測量數(shù)據(jù)來決定是否調(diào)整制造過程.運用統(tǒng)計分析方法，確定測量系統(tǒng)測量結(jié)果的變差（測量誤差）， 尋找變差的來源。從而確定測量系統(tǒng)的質(zhì)量，為測量系統(tǒng)的改進(jìn)提供信息。

6、保證所用統(tǒng)計分析方法及判定準(zhǔn)則的一致性。 表征數(shù)據(jù)質(zhì)量最通用的統(tǒng)計特性:測量系統(tǒng)的偏倚和方差. 所謂偏倚的特性: 是指數(shù)據(jù)相對基準(zhǔn)(標(biāo)準(zhǔn))值的位置. 所謂方差的特性: 是指數(shù)據(jù)的分布.,8,測量誤差,Y = x + ε 測量值 = 真值(True Value)+測量誤差,戴明說沒有真值的存在,一致,,,9,位置和寬度,測量系統(tǒng)特性可用下列方式來描述 ：位置：準(zhǔn)確度、穩(wěn)定性、偏倚、線性。 寬

7、度或范圍：精密度、重復(fù)性、再現(xiàn)性。,10,準(zhǔn)確度與精密度,11,理想的測量系統(tǒng),理想的測量系統(tǒng)在每次使用時：應(yīng)只產(chǎn)生“正確”的測量結(jié)果。每次測量結(jié)果總應(yīng)該與一個標(biāo)準(zhǔn)值相符。一個能產(chǎn)生理想測量結(jié)果的測量系統(tǒng)，應(yīng)具有零方差、零偏倚和所測的任何產(chǎn)品錯誤分類為零概率的統(tǒng)計特性。,12,測量系統(tǒng)所應(yīng)具有的特性,測量系統(tǒng)必須處于統(tǒng)計控制中，這意味著測量系統(tǒng)中的變差只能是由于普通原因而不是由于特殊原因造成的。這可稱為統(tǒng)計穩(wěn)定性；測量系統(tǒng)的變異必須比

8、制造過程的變異??； 變異應(yīng)小于公差帶；測量精密應(yīng)高于過程變差和公差帶兩者中精度較高者，一般來說，測量精度是過程變異和公差帶兩者中精度較高者的十分之一；測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性可能隨被測項目的改變而變化。若真的如此，則測量系統(tǒng)的最大的變差應(yīng)小于過程變差和公差帶兩者中的較小者。,13,測量系統(tǒng)的基本知識和概念,測量數(shù)據(jù)的特性分類 計量型數(shù)據(jù) 計數(shù)型數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)的分類計量型測量系統(tǒng) 可采取多種方法量化評定計

9、數(shù)型測量系統(tǒng)： 計數(shù)型量具研究無法對量具有多“好”作出量化判斷，它只能用于確定量具合格與否。,14,計量型測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性,通常使用測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計特性來衡量測量系統(tǒng)的質(zhì)量：Discrimination 分辨力;Bias 偏倚;Repeatability 重復(fù)性;Reproducibility再現(xiàn)性 ;Linearity 線性 ;Stability 穩(wěn)定性 。,15,分辨力（率）,定義：指測量系統(tǒng)檢出并如實指示被測

10、特性中極小變化 的能力。通用準(zhǔn)則是一個量具的分辨率是所測特性公差/過程變差的十分之一。建議的要求是總過程6σ(標(biāo)準(zhǔn)偏差)的十分之一。,16,分辨力,可讀性,分辨率,有效分辨率,17,測量系統(tǒng)能力,測量系統(tǒng)變差的短期評估.(例如“GRR”包括圖形)對測量誤差(隨機的和系統(tǒng)的)合成誤差的估計.包括: 1)不正確的偏倚或線性. 2)重復(fù)性和再現(xiàn)性(GRR),包括短期 一致性.,18,

11、測量系統(tǒng)性能,測量系統(tǒng)變差的長期評估.(長期控制圖法)是所有有效的和可確定的變差源隨時間的最終影響.對測量誤差(隨機的和系統(tǒng)的)合成誤差的長期評估包括: 1) 能力(短期誤差) 2) 穩(wěn)定性和一致性,19,測量系統(tǒng)的評定階段,第一階段：明白該測量過程并確定該測量系統(tǒng)是否滿足我們的需要。主要有二個目的： 1）確定該測量系統(tǒng)是否具有所需要的統(tǒng)計特性，此項必須在使用前進(jìn)行。 　 2）發(fā)現(xiàn)那種

12、環(huán)境因素對測量系統(tǒng)顯著的影響，例如 溫度、濕度等，以決定其使用的環(huán)境要求。第二階段：目的是在驗證一個測量系統(tǒng)一旦被認(rèn)為是可行的，應(yīng)持續(xù)具有恰當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計特性。 　 常見的量具R&R分析是其中的一種試驗型式。,20,分析時機,新研究之產(chǎn)品PV有不同時 新儀器(包括修理后)，EV有不同時再現(xiàn)性新操作人員，AV有不同時易損耗之儀器必須注意其分析頻率 測量系統(tǒng)分析至少每年一次新產(chǎn)品開發(fā)時，按項目計劃的時間要求進(jìn)行測量系統(tǒng)分

13、析。對于測量特殊特性的量檢具，必須進(jìn)行測量系統(tǒng)分析。對于生產(chǎn)中發(fā)生問題,經(jīng)分析懷疑是測量系統(tǒng)問題時,應(yīng)進(jìn)行測量系統(tǒng)分析 對新建的和新維修過或修正過的測量系統(tǒng)必須進(jìn)行測量系統(tǒng)分析,21,計量型測量系統(tǒng)評價,穩(wěn)定性偏倚線性重復(fù)性和再現(xiàn)性（R&R）,22,穩(wěn)定性(Stability)(漂移),,穩(wěn)定性：是測量系統(tǒng)在某持續(xù)時間內(nèi)測量同一基準(zhǔn)或零件的相同特性時獲得的測量值的總變差。穩(wěn)定性是偏倚隨時間的變化。,23,確定穩(wěn)定性的

14、指南,1）取一個樣本并建立相對于可溯源標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)值。如果該樣品不可獲得，選擇一個落在產(chǎn)品測量中程數(shù)據(jù)生產(chǎn)零件 ，指定其為穩(wěn)定性分析的標(biāo)準(zhǔn)樣本。對于追蹤測量系統(tǒng)穩(wěn)定性，不需要一個已知基準(zhǔn)值。具備預(yù)期測量的最低值，最高值和中程數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)樣本是較理想的。建議對每個標(biāo)準(zhǔn)樣本分別做測量與控制圖。2）定期(天,周)測量標(biāo)準(zhǔn)樣本3~5次，樣本容量和頻率應(yīng)該基于對測量系統(tǒng)的了解。因素可以包括重新校準(zhǔn)的頻次、要求的維護(hù)，測量系統(tǒng)的使用頻率，作業(yè)條件的好

15、壞。應(yīng)在不同的時間讀數(shù)以代表測量系統(tǒng)的實際使用情況，以便說明在分析測量時的周圍環(huán)境和其他因素發(fā)生的變化的 測試條件一致。3）將數(shù)據(jù)按時間順序畫在Xbar&R或Xbar&S控制圖上。,24,結(jié)果分析—作圖法4）建立控制限并用標(biāo)準(zhǔn)控制圖分析評價失控或不穩(wěn)定狀態(tài)。結(jié)果分析—數(shù)據(jù)法除了正態(tài)控制圖分析法，對穩(wěn)定性沒有特別的數(shù)據(jù)分析或指數(shù)。如果測量過程是穩(wěn)定的，數(shù)據(jù)可以用于確定測量系統(tǒng)的偏倚。同樣，測量的標(biāo)準(zhǔn)偏差可以用作

16、測量系統(tǒng)重復(fù)性的近似值。這可以與（生產(chǎn)）過程的標(biāo)準(zhǔn)偏差進(jìn)行比較以決定測量系統(tǒng)的重復(fù)性是否適于應(yīng)用?？赡苄枰獙嶒炘O(shè)計或其他分析解決問題的技術(shù)以確定測量系統(tǒng)穩(wěn)定性不足的主要原因。,,25,穩(wěn)定性—舉例,為了確定一個新的測量裝置穩(wěn)定性是否可以接受，工藝小組在生產(chǎn)工藝中程數(shù)附近選擇了一個零件.這個零件被送到測量實驗室，確定基準(zhǔn)值為6.01。小組每班測量這個零件5次，共測量5周（25個子組）。收集所有數(shù)據(jù)以后，Xbar&R圖就可以做出來

17、了(見圖示)?？刂茍D分析顯示，測量過程是穩(wěn)定的，因為沒有出現(xiàn)明顯可見的特殊原因影響。,,26,穩(wěn)定性的均值-極差圖,27,偏倚(Bias),偏倚：是測量結(jié)果的觀測平均值與基準(zhǔn)值的差值。基準(zhǔn)值的取得可以通過采用更高級別的測量設(shè)備進(jìn)行多次測量，取其平均值來確定。,28,確定偏倚指南—獨立樣本法,1）獲取一個樣本并建立相對于可溯源標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)值。 如果得不到，選擇一個落在生產(chǎn)測量的中程數(shù)的生產(chǎn)零件，指定其為偏倚分析的標(biāo)準(zhǔn)樣本。在工具室測量這

18、個零件n≥10次，并計算這n個讀數(shù)的均值。把均值作為“基準(zhǔn)值”?？赡苄枰邆漕A(yù)期測量值的最低值、最高值及中程數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)樣本是理想的。完成此步后，用線性研究分析數(shù)據(jù)。2）讓一個評價人，以通常方法測量樣本10次以上。,29,結(jié)果分析1）—直方圖法 3）相對于基準(zhǔn)值將數(shù)據(jù)畫出直方圖。評審直方圖，用專業(yè)知識確定是否存在特殊原因或出現(xiàn)異常。如果沒有，繼續(xù)分析，對于n＜30時的解釋或分析，應(yīng)當(dāng)特別謹(jǐn)慎。結(jié)果分析2）—數(shù)據(jù)法4）計算n個讀數(shù)的

19、均值。 X=∑xi/n5）計算可重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差（參考量具研究，極差法，如下）： σr= [max(xi)-min(xi)]/d2* , 這里d2*可以從附錄C中查到，g=1,m=n 如果GRR研究可用（且有效），重復(fù)性 標(biāo)準(zhǔn)偏差計算應(yīng)該以研究結(jié)果為基礎(chǔ)。,30,6）確定偏倚的t統(tǒng)計量：　 偏倚=觀測測量平均值-基準(zhǔn)值　　　σb= σr /（n）1/2

20、　　 t=偏倚/ σb7）計算偏倚的置信區(qū)間,置信水平取95% [偏倚± t1-α/2 (v) σb d2 /d2*] 其中參數(shù)d2 、d2* 、v 可查書上附錄C或 t1-α/2 (v)可從標(biāo)準(zhǔn)t分布表中查到 8）判斷置信區(qū)間是否包括0，如果0落在置信區(qū)間內(nèi)，偏倚在α水平是可接受的，如果0沒有落在置信區(qū)間內(nèi)，偏倚在α水平是不可接受的。

21、 注：如果a水平不是取0.05，必須取得顧客的同意。,31,偏倚—舉例,一個制造工程師在評價一個用來監(jiān)控生產(chǎn)過程的新的測量系統(tǒng)。測量裝置分析表明沒有線性問題，所以工程師只評價了測量系統(tǒng)偏倚。在已記錄過程變差基礎(chǔ)上從測量系統(tǒng)操作范圍內(nèi)選擇一個零件。這個零件經(jīng)全尺寸檢驗測量確定其基準(zhǔn)值為6.0mm。而后這個零件由領(lǐng)班測量15次。,32,偏倚研究數(shù)據(jù),33,偏倚計算,均值 (X-bar)=6.0067偏倚=觀測均值

22、 - 基準(zhǔn)值 =6.0067- 6.0 = 0.0067標(biāo)準(zhǔn)偏差=(6.4-5.6)/3.553 =0.22514均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差= =0.22514/(sqrt15)=0.05813t=0.0067/0.05813=0.115395%置信區(qū)間：-0.1185＜0＜ 0.1319結(jié)論：偏倚是可以接受的，同時假定實際使用不會導(dǎo)致附加變差源,觀測次數(shù) 外徑觀測值 Bias 1 5.8

23、 -0.2 2 5.7 -0.3 3 5.9 -0.1 4 5.9 -0.1 5 6.0 0.0 6 6.1 0.1 7 6.0 0.0 8 6.1 0.1

24、 9 6.4 0.4 10 6.3 0.3 11 6.0 0.0 12 6.1 0.1 13 6.2 0.2 14 5.6 -0.4 15 6.0 0.0,34,偏倚研究—偏倚

25、研究分析,,,因為0落在偏倚置信區(qū)間（-0.1185，0.1319)內(nèi),工程師可以假設(shè)測量偏倚是可以接受的,同時假定實際使用不會導(dǎo)致附加變差源。,35,偏倚研究的分析,如果偏倚從統(tǒng)計上非0，且不可接受，尋找以下可能的原因：標(biāo)準(zhǔn)或基準(zhǔn)值誤差；儀器磨損。這在穩(wěn)定性分析可以表現(xiàn)出，建議按計劃維護(hù)或修整；儀器制造尺寸有誤；儀器測量了錯誤的特性；儀器未得到完善的校準(zhǔn)，評審校準(zhǔn)程序；評價人設(shè)備操作不當(dāng)，評審測量說明書等；,36,線性(L

26、inearity),線性是在量具預(yù)期的工作范圍內(nèi)，偏倚值的差值。,37,線性(Linearity),,,,,,E,F,O,B,A,C,D,A’,B’,38,確定線性指南,線性按以下指南評價：1）選擇g≥5 個零件，由于過程變差，這些零件測量值覆蓋量具的操作范圍。2）用全尺寸檢驗測量每個零件，以確定其基準(zhǔn)值并確認(rèn)了包括量具的操作范圍。3）通常用這個儀器的操作者中的一人測量每個零件m≥10次。隨機的選擇零件以使評價人對測量偏倚的“記憶

27、”最小化。,39,4）確定每一零件的觀察平均值，基準(zhǔn)值與觀察平均值之間的差值為偏倚，要確定各個被選零件的偏倚。5）線性圖就是在整個工作范圍內(nèi)的這些偏倚與基準(zhǔn)值之間描繪的。如果線性圖顯示可用一根直線表示這些標(biāo)繪點，則偏倚與基準(zhǔn)值之間的最佳線性回歸直線表示兩個參數(shù)之間的線性。線性回歸直線的擬合優(yōu)度（R2）確定偏倚與基準(zhǔn)值是否有良好的線性關(guān)系。6）按接受準(zhǔn)則評定測量系統(tǒng)對所有的基準(zhǔn)值有相同的偏倚。,40,計算偏倚: 偏倚=

28、 觀測平均值 – 基準(zhǔn)值過程變差= 6δ線性方程式：　　　　　　y=b+ax　　　　　　x=基準(zhǔn)　　　　　　y=偏倚,41,截距、斜率、擬合度、線性、線性%公式,42,系統(tǒng)的線性及線性百分率由回歸線斜率及零件過程變差(或公差)計算得出。如果回歸線有很好的線性擬合，那么可以評價線性幅度及線性百分率來確定線性是否可接受。如果回歸線沒有很好的線性擬合，那么可能偏倚平均值與基準(zhǔn)有非線性關(guān)系，這需要進(jìn)一步分析以判定測量系統(tǒng)的性能是否可接

29、受。,43,對測量特殊特性的測量系統(tǒng)，線性%≤5% 接受，線性%＞5%時，不予接受。對測量非特殊特性的測量系統(tǒng)，線性%≤10%接受，線性% ＞10%時，不予接受。 如果測量系統(tǒng)為非線性，查找這些可能原因： 在工作范圍上限和下限內(nèi)儀器沒有正確校準(zhǔn)；最小或最大值校準(zhǔn)量具的誤差； 磨損的儀器； 儀器固有的設(shè)計特性。,線性接受準(zhǔn)則：,44,線性－舉例,1.選擇g=5個試樣,這些樣件測量值覆蓋量具的操作范圍2.確定每個零件的基準(zhǔn)值

30、(用尺寸檢驗法)3.一個操作者測量每個零件m=12次.4. 結(jié)果分析-作圖法畫出最佳擬合線和置信帶Yi=aXi+b,為了使測量系統(tǒng)線性可被接受, “偏倚=0”的線必須完全在擬合線置信帶以內(nèi).由圖表確定在偏倚和基準(zhǔn)值之間是否存在線性關(guān)系。 如果存在“良好的”線性關(guān)系，則可計算出％線性。如果不存在線性關(guān)系，則我們必須考慮其它的變差來源。5. 結(jié)果分析-數(shù)據(jù)法(t檢定)6.接受準(zhǔn)則: (1)H0: a

31、=0,斜率=0; (2) H0: b=0,截距(偏倚)=0, 假設(shè)成立。則測量系統(tǒng)對所有的基準(zhǔn)值有相同的偏倚,,45,測量系統(tǒng)分析如何確定線性的示例,46,測量系統(tǒng)分析如何確定線性的示例,47,測量系統(tǒng)分析如何確定線性的示例,公式計算線性。,48,線性圖,,,,,,,·,·,·,·,·,·,·,·,·,,,,,,,·,·,

32、·,·,·,·,·,·,·,·,·,·,·,·,·,·,※,※,※,※,※,2,4,6,8,10,,,-1,1,0,偏倚,,基準(zhǔn)值,偏倚=0,,,※,回歸(直線),95%的置信區(qū)間,偏倚均值,擬合優(yōu)度(R2)=0.98%線性=13.17%線性=0.79,49,重復(fù)性(Repeatability)

33、,重復(fù)性是由同一個評價人，采用同一個測量儀器，多次測量同一零件的同一特性時獲得的測量值變差。 一般指設(shè)備/量具的變差(EV) ，也是設(shè)備(量具)的能力.,50,再現(xiàn)性(Reproducibility),再現(xiàn)性是由不同的評價人，采用相同的測量儀器，測量同一零件的同一特性時測量平均值的變差。通常指評價人的變差(AV)。,51,GRR或量具R&R 重復(fù)性和再現(xiàn)性,評價人:,A,B,C,基準(zhǔn)值,,,GRR或量具R&

34、R,量具重復(fù)性和再現(xiàn)性: 測量系統(tǒng)的重復(fù)性和再現(xiàn)性合成的評估.測量系統(tǒng)能力;依據(jù)使用的方法,可能包括或不包括時間影響.,52,確定重復(fù)性和再現(xiàn)性的指南,討論有三種可接受的研究方法: (以統(tǒng)計穩(wěn)定為前提)1. 極差法(提供測量系統(tǒng)的整體概況)2. 均值極差法(包括控制圖法)3. 方差分析法(ANOVE法),53,1.極差法,極差法是一種改良的計量型量具的研究，它可迅速提供一個測量變異的近似值，這種方法只能提供測量系統(tǒng)的整體

35、概況而不能將變異分為重復(fù)性和再現(xiàn)性。它典型的用途是快速檢查驗證GRR是否發(fā)生了變化。典型的極差方法用2個評價人和5個零件進(jìn)行研究： 1）5個零件 2)2個評價人各將每個零件測量一次. 3)計算平均極差 4)結(jié)果分析 5)GRR=R/d2※; %GRR=100X(GRR/過程標(biāo)準(zhǔn)偏差),54,每個零件的極差是評價人A獲得測量值和B獲得測量值之間的絕對差值。計算極差的和與平均極差。,示 例：,55,計算,,平

36、均極差　(R)=∑R/n=0.35/5=0.07 通過將平均極差均值乘以1/ d2*可以得到總測量變差。這里d2*在 附錄C 中可以找到，m=2，g=零件數(shù)。GRR=R/d2*=0.07/1.19=0.0588 已知過程標(biāo)準(zhǔn)差為0.0777%GRR=100＊(GRR/過程標(biāo)準(zhǔn)差)=75.7%＞30%結(jié)論：是測量系統(tǒng)需要改進(jìn).,,,附錄C,56,2.均值-極差法,均值極差法(Xbar&R)是一種可提供測量系統(tǒng)重復(fù)性和再

37、現(xiàn)性兩個特性作估計評價的方法。與極差法不同，這種方法可以將測量系統(tǒng)的變差分成兩個部分—重復(fù)性和再現(xiàn)性，而不是他們的交互作用 。盡管評價人數(shù)量、試驗次數(shù)和零件數(shù)是可變的，但我們下面的討論反映了研究中條件的優(yōu)化。參考GRR數(shù)據(jù)表。詳細(xì)的程序是： 1、獲得一個樣本零件數(shù)n大于5，應(yīng)代表實際的或期望的過程變差范圍； 2、選擇評價人為A，B，C等。零件的號碼從1到n，評價人不能看到零件編號。,57,3、如果是正常測量系統(tǒng)的一部分

38、，應(yīng)校準(zhǔn)量具。讓評價人A以隨機的順序測量n個零件，將測量結(jié)果輸入第一行（如使用MINITAB應(yīng)輸入“數(shù)據(jù)”欄）。4、讓評價人B和C測量同樣的n個零件，而且他們之間不能看到彼此的結(jié)果，輸入數(shù)據(jù)到第6行和11行。5、用不同的隨機測量順序重復(fù)該循環(huán)。輸入數(shù)據(jù)到第2，7，12行，在適當(dāng)?shù)牧杏涗洈?shù)據(jù)，如果需要試驗3次，重復(fù)循環(huán)并輸入數(shù)據(jù)到3，8，13行。6、當(dāng)零件數(shù)量很大或同時多個零件不可同時獲得時，測量步驟4，5可能改變?nèi)缦率切枰模?

39、 　　　讓評價人A測量第一個零件并在第1行記錄讀數(shù)。 　　　　讓評價人B測量第一個零件并在第6行記錄讀數(shù)。 　　　　讓評價人C測量第一個零件并在第11行記錄讀數(shù)。,58,讓評價人A重復(fù)測量第一個零件并記錄讀數(shù)于第2行， 　　 讓評價人B重復(fù)測量第一個零件并記錄讀數(shù)于第7行， 　　讓評價人C重復(fù)測量第一個零件并記錄讀數(shù)于第12行。 如果試驗需要進(jìn)行3次，重復(fù)這個

40、循環(huán)將數(shù)據(jù)記錄在第3，8，13行。7、如果評價人屬于不同的班次，可以使用一個替代方法，讓評價人A測量所有的10個零件輸入數(shù)據(jù)于第1行，然后評價人A以不同的順序讀數(shù)，記錄結(jié)果于第2，3行，讓評價人B，C同樣做。依公式計算并作成控制圖或直接用表計算即可。,59,%R&R接受準(zhǔn)則,a.　%R&R30%不能接受，必須改進(jìn)。d. 區(qū)別分類數(shù) ndc≥5.e.極差圖中沒有超出控制線的點則表明所有測量者的表現(xiàn)是一樣的。f.

41、 均值圖中50%以上的子組均值都落在控制限以外，并且對所有評價人落在控制線以外的零件都是相同的情況下，可以認(rèn)為測量系統(tǒng)具有足夠的分辨率是適宜的。,60,結(jié)果分析:,當(dāng)重復(fù)性(EV)大于再現(xiàn)性(AV)時，原因可能是：儀器需要保養(yǎng)；量具應(yīng)重新設(shè)計來提高剛度增強； 量具的夾緊或零件定位的方式需要改進(jìn)； 存在過大的零件內(nèi)變差。 當(dāng)再現(xiàn)性(AV)大于重復(fù)性(EV)時： 評價人員需要更好的培訓(xùn)如何使用量具及數(shù)據(jù)讀取方式；量具刻度盤上的

42、刻度不清楚；需要某些夾具協(xié)助評價人員來提高使用量具的一致性。,61,均值極差法示例(包括控制圖法),取n>5樣本零件數(shù) (一般取10個零件)選擇3位評價人(A,B,C)A,B,C都分別以隨機順序測量這n個零件A,B,C重復(fù)以上,共測量三次.5)數(shù)據(jù)收集(數(shù)據(jù)收集表)6)結(jié)果分析-作圖法均值圖/極差圖/散點圖/震蕩圖/誤差圖/歸一化直方圖/均值-基準(zhǔn)圖/比較圖7)結(jié)果分析-數(shù)據(jù)計算數(shù)值計算 (重復(fù)性和再現(xiàn)性報告

43、）; %EV, %AV, %GRR, %PV, ndc=1.41(PV/GRR),62,,例: 游標(biāo)卡尺測量一金屬零部件的長度,,1. 分析變差的來源。主要變差來源： a. 人員讀數(shù)，手勢，方法 b. 卡尺本身游隙,2. 選擇恰當(dāng)?shù)姆椒▍⒖挤椒ǎ褐貜?fù)性和再現(xiàn)性分析。（前提偏倚已在控制范圍內(nèi)。）,63,計量型數(shù)據(jù)的 均值-極差法步驟如下：,均值-極差（X-R）法是確定測量系統(tǒng)

44、的重復(fù)性和再現(xiàn)性的數(shù)學(xué)方法1 選擇三個測量人（A, B,C）和10個測量樣品。 測量人應(yīng)有代表性，代表經(jīng)常從事此項測量工作的QC人員或生產(chǎn)線人員 10個樣品應(yīng)在過程中隨機抽取，可代表整個過程的變差，否則會嚴(yán)重影響研究結(jié)果。2 校準(zhǔn)量具3 測量，讓三個測量人對10個樣品的某項特性進(jìn)行測試，每個樣品每人測量三次，將數(shù)據(jù)填入表中。試驗時遵循以下原則： 盲測原則1：對10個樣品編號，每個人測完第一輪后，由其他人對這10個

45、樣品進(jìn)行隨機的重新編號后再測，避免主觀偏向。 盲測原則2：三個人之間都互相不知道其他人的測量結(jié)果。,,64,,,計算A測的所有樣品的總平均值XA。,同樣方法計算RB, XB, RC, Xc,對每個樣品由三個人所測得的9個測試值求平均值，計算這些均值的極差Rp,,,,,,,,,計算A對每個樣品三次測試結(jié)果的極差，然后計算10 個樣品的極差的均值RA,4 計算,65,計算公式,R=(RA+RB+RC)/3XDIF

46、F=Max{XA,XB,XC}-Min{XA,XB,XC}重復(fù)性--設(shè)備變差 EV=R?K1 再現(xiàn)性--測驗人變差 AV= (XDIFF ?K2)2-(EV2/nr)過程變差 PV=RP ?K3R&R= (EV2+AV2)總變差 TV= (R&R2+PV2)%EV=EV/TV%AV=AV/TV%R&R=R&R/TV%PV=PV/TVP/T=R&

47、;R/Tolerance,n=樣品個數(shù)r=每個人對每個樣品的試驗次數(shù),,,,r,K1,23,4.563.05,,,,K2,23,3.652.70,測試人數(shù),,,,n,K3,78910,1.821.741.671.62,K1=5.15/d*2,,,,,,,,,,,,,,,,*AV計算中，如根號下出現(xiàn)負(fù)值，AV取值0,66,卡尺的R&R研究 Excel 運算,67,平均極差分布的d2*值,計算,68,控制圖

48、系數(shù)表,69,計數(shù)型測量系統(tǒng)研究,計數(shù)型量具就是把各個零件與某些指定限值相比較，如果滿足限件則接受該零件否則拒收。 計數(shù)型量具只能指示該零件被接受或拒收。計數(shù)型測量系統(tǒng)的分析： 風(fēng)險分析法 一致性，有效性；,70,一致性和有效性分析：,選取五十個零件來進(jìn)行，其中應(yīng)有一些零件稍許高或低于規(guī)范限值。 選取二或三位評價人員以一種能防止評價人偏倚的方式兩次測量所有零件。所有的測量結(jié)果必須一致則接受該量具，否則應(yīng)改進(jìn)或重新評價，或

49、找到一個可接受的替代測量系統(tǒng)。,71,一致性和有效性分析：,假設(shè)檢驗分析1)假設(shè)生產(chǎn)過程處在統(tǒng)計受控狀態(tài)2)選擇一個合適的計數(shù)型量具 (與產(chǎn)品公差帶及過程變差中小的比較)3)抽取50個零件樣本(以覆蓋過程范圍的零件)4)使用3名評價人,每位評價人對每個零件評價3次,72,風(fēng)險分析法,5)結(jié)果分析-交叉表分析(A-B,B-C,A-C)6)結(jié)果分析-數(shù)據(jù)表(假設(shè)檢驗-零假設(shè))7)判定準(zhǔn)則:(1)有效性≥90%，則

50、可接受。(2)80%≤有效性≤ 90%,，則可能需改進(jìn)。(3)有效性≤ 80%, 不可接受，需改進(jìn)。,73,風(fēng)險分析法,74,計數(shù)型研究數(shù)據(jù)表,1,75,A 與B交 叉 表,,76,,,一致性： KAPPA=Pa-Pe/（1-Pe） Pa =對角線的實測值比例之和 Pe =對角線的期望值比例之和有效性：