MSA相关的教材第三解读.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,测量系统分析,MSA(,第三版,),培 训 教 材,1,MSA,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,和接受准则，从而作出专业的、客观的评价。,2,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,3,第一章,MSA,与,ISO/TS16949,的 关 系,4,ISO/TS16949:2002,与,MSA,要求条文,要素,7.6.1,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计划中提及的测量系统。,所有的分析方法及接受准则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则。,5,实施要点说明,对控制计划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则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则。,SQA,手册强调要有证据证明上述要求已达到。,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,MSA,6,ISO/TS16949:2002,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,7,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，而不是规范或公差,8,第二章,测 量 系 统 简 介,9,什么是测量系统,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。,10,测量系统范例,例如要测量一个柱的内径，那其测量系统应包括：,测量项目,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,11,什么是数据的质量,数据的类型,计量型数据,Variable data,计数型数据,Attribute data,12,如何评定数据质量,测量结果与,“,真,”,值的差越小越好。,数据质量是用多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,13,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,14,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,15,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,16,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,17,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？,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？,18,评价测量系统的基本问题,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,?,19,MSA,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。,20,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,本问题的确定变得最有意义。,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。,21,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,22,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,23,环境如何影响测量结果,温度变化引起热胀冷缩，使同一零件的同一特性产生不同,的读数,光线不足防碍正确的读数,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,24,测量仪器如何影响测量结果,测量仪器精度必须小于规范值,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,25,材料、人员如何影响测量结果,材料 人员,26,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,27,MSA,的应用,建立新量具的适用性和可接受性标准,把一个量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,28,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,的基本原理,29,第三章,测 量 系 统 统 计 特 征,30,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,31,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,32,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,的基本原理,33,变差数据表达,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+MSV,34,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,69,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,70,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 1,Time 1,Time 2,Stability,71,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,72,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。,73,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,74,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）,75,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,76,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）,77,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）,78,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规范容限做一个图,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,79,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，表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,差来改善稳定性,80,测量系统的稳定性,81,第六章,量 具 重 复 性 与 再 现 性,82,量具,R&R,目的,理解用,AIAG,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,83,重复性,同一评鉴人用同一测量仪器,多次测量同一零件的同一特,性所获得的测量变差,重复性,84,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,85,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 B,Operator C,Operator A,Reproducibility,86,再现性范例,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,为,A,和,B,的再现性,为,A,和,C,的再现性,为,B,和,C,的再现性,87,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，则对量具作校准,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,88,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&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,89,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,90,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,1,217 220 217 214 216,216 216 216 216 220,2,216 216 216 212 219,219 216 215 212 220,3,216 218 216 212 220,220 220 216 212 220,均值,X,极差,R,216.3 218.0 216.3 212.7 218.3,1.0 4.0 1.0 2.0 4.0,218.3 217.3 215.7 213.3 220.0,4.0 4.0 4.0 4.0 0.0,X,216.3,216.9,R,2.5,91,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,UCL,R,=R,D,4,=2.5,2.575=6.4mm,UCL,R,=R,D,3,=0.00mm,分析控制图,计算重复性（量具变差）,R 2.5,EV=5.15,e,=5.15 =5.15,=7.5mm,d,2,*1.72,92,样本容量,A2,D3,D4,2,1.880,0,3.267,3,1.023,0,2.575,4,0.729,0,2.282,5,0.577,0,2.115,6,0.483,0,2.004,7,0.419,0.076,1.924,8,0.373,0.136,1.864,9,0.337,0.184,1.816,10,0.308,0.223,1.777,11,0.285,0.256,1.744,12,0.266,0.284,1.716,13,0.249,0.308,1.692,14,0.235,0.329,1.672,15,0.223,0.348,1.652,控 制 常 数 图,测量系统的重复性与再现性,93,测量系统的重复性与再现性,(,平均极差分布的,d,2,值）,（,d,2,*,值,g,15,的）,m,2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15,1.41 1.91 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 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 3.48,8 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 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 3.48,1.15 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 3.472,g,15,94,测量系统的重复性与再现性,95,测量系统的重复性与再现性,96,（,3,）再现性分析,评价人均值极差,R,0,=X,2,-X,1,=216.9-216.3=0.6,计算再现性,R,0,e,2,AV=5.15 (),2 _,d,2,*nr,0.6 1.45,2,=,5.15 (),2,-,1.41 53,=1.0mm,测量系统的重复性与再现性,97,(4),零件间变差分析,计算均值控制限,UCL,X,=X+A,2,R=216.6+1.023,2.5=219.2mm,UCL,X,=X-A,2,R=216.6-1.023,2.5=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,R,P,6.2,PV=5.15 =5.15,=12.8mm,d,2,*2.48,测量系统的重复性与再现性,98,(5),计算双性,R&R,R&R=(EV),2,+(AV),2,=7.5,2,+1.0,2,=7.6 mm,计算过程总变差,TV=(PV),2,+(R&R),2,=12.8,2,+7.6,2,=14.9mm,测量系统的重复性与再现性,99,(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,100,量具,R&R,重复性,同一评鉴人员用同一,测量仪器多次测量同一零,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,101,极差图范例,2,个评价人，,3,次实验，,5,个零件,102,极差图解析,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,103,均值图范例,2,名评价人，,4,次试验，,5,个零件,104,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，结论是测量系统不足以检查出,零件间变差,105,测量系统分析实施流程图,测量,是否可,重复,测量,是否随机,赋值,供试验,零件是否,超过,300,是否,计量型,适用的,分析时间,是否,计量型,见其它参考手册,计数型量具研究,(Short Method),P81,极差法,P43,计数型量具研究,(Long Method),P82,图示分析,P46,均值极差法或,方差分析法,P55 P69,Y,Y,Y,Y,N,N,N,N,Y,N,短,长,106,计量型,-,极差法,零 件,评 价 人,A,评 价 人,B,极 差,(A-B),1,0.85,0.80,0.05,2,0.75,0.70,0.05,3,1.00,0.95,0.05,4,0.45,0.55,0.10,5,0.50,0.60,0.10,平均极差,(R)=R,i,/5=0.35/5=0.07,GR&R=5.15(R)/d,2,*=5.15(R)/1.19=5.15(0.07)/1.19=0.303,过程变差,=0.40,%GR&R=100(GR&R/,过程变差,)=100(0.303/0.40)=75.5%,%R&R 10%,可接受,%R&R 1030%,临界,%R&R 30%,不可接受,107,计量型,-,均值极差法示例,108,图示分析,-,极差图,极差,UCL,R,R,1 2 3 4 5,1 2 3 4 5,1 2 3 4 5,A B C,零件,评价人,分析,:,是否显示与评价人或零件要关的图形,?,是否有超出控制限的点,?,极 差 图,109,误差,=,观测值,-,零件平均值,(,或基准值,),分析,:,评价人,B 10,号零件,图示分析,-,误差图,110,分析,:,评价人之间的一致性,测量系统的适用性,图示分析,-,均值,/,链图,111,图示分析,-,归一化单值图,112,最一化单值,=,单个数据,-,总平均值,分析,:,再现性,异常读数,零件与评价人的交互作用,图示分析,-,归一化单值图,113,分析,:,评价人一致性,异常读数,零件与评价人的交互作用,图示分析,-,振荡图,114,图示分析,-XY,均值,-,基准图,分析,:,线性,评价人线性一致性,115,图示分析,-XY,比较图,误差,=,观测值,-,零件平均值（或基准值）,分析：评价人,B 10,号零件,116,读数,A B C,A B C,A B C,A B C A B C,1 2 3 4 5,X X X,X X X,X X X,X X X,X X X,X X X,X X X,X X X,X X X,X X X,X X X,XXX,X X X,X X X,X X X,评价人,零件,分析,:,评价人一致性,异常读数,零件与评价人的交互作用,图示分析,-,散点图,117,计量型,-,均值极差法,量 具 重 复 性 和 再 现 性 报 告,118,评定原则,%R&R 10%,可接受,%R&R 1030%,临界,%R&R 30%,需改进,计量型,-,均值极差法,119,分析,:,-,重复性比再现性大,1),仪器需要维护。,2),量具刚度不足。,3),夹紧和检测点需改进。,4),零件内变差,(,失圆锥度等,),过大。,-,再现性比重复性大,1),评价人培训不足。,2),刻度不清晰。,3),需要某种辅助器具。,计量型,-,均值极差法,120,重 复 性 极 差 控 制 图,-,示 例,计量型,-,均值极差法,121,零 件 评 价 人 均 值 图,-,示 例,计量型,-,均值极差法,122,第七章,属 性 类 测 量 系 统,123,计数型,-,短期研究,橡 胶 软 管 内 径 通 过,/,不 通 过 塞 规,A,评 价 人,B,评 价 人,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,1,G,G,NG,NG,G,G,NG,NG,G,G,G,G,G,G,G,G,G,G,G,G,2,G,G,G,NG,G,G,NG,NG,G,G,G,G,NG,G,G,G,G,G,G,G,1,G,G,G,NG,G,G,NG,G,G,G,G,G,G,G,G,G,G,G,G,G,2,G,G,G,NG,G,G,NG,G,G,G,G,G,G,G,G,G,G,G,G,G,方法：,2,个评价人，,20,个零件，每人试验,2,次,。,评定：,每个零件,4,次结果一致则接受。,124,属性测量,一个属性量具,将每个零件与一个给定的限制相比较，如果沿路这,个限制则接受这个零件,用于接受,/,拒收一组标准件,不能指出一个零件有多好或多坏，只能指出这个零,件是接受或拒收（通过,/,不通过）,125,属性量具分析,1,、选择,20,个零件,2,、包括一些在规范容限上限和下限边缘的零件,3,、选择两个在日常工作中使用这些属性量具的评价人,4,、每个评价人对每个零件随机的进行两次测量,126,评价原则,如果所有测量一致,量具是可接受的,如果测量不一致,系统需要改进（单个不一致）,如果量具不能改进，系统不能接受,寻找替换的测量系统,127,A,评 价 人,B,评 价 人,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,1,G,G,NG,NG,G,G,NG,NG,G,G,G,G,G,G,G,G,G,G,G,G,2,G,G,G,NG,G,G,NG,NG,G,G,G,G,NG,G,G,G,G,G,G,G,1,G,G,G,NG,G,G,NG,G,G,G,G,G,G,G,G,G,G,G,G,G,2,G,G,G,NG,G,G,NG,G,G,G,G,G,G,G,G,G,G,G,G,G,分析示例,两个评价人用一个通,/,止（,G/NG,）量具测试了,20,个零件，结果如下表：,零件,1,，,9,，,13,和,20,测量不一致,系统需要改进。,128,第八章,方 差 分 析,129,计量型,-,方差分析法（,ANOVA,）,ANOVA,（,Analysis Or Variance,）,优点,更精确估计方差。,适用于任何试验调试。,从数据中分离出更多的信息。,缺点,计算量大，需要计算机。,130,数学模型,观测值,=,（零件均值,+,量具偏倚）,+,零件效应,+,评价人效应,+,评价人与零件间效应,+,重复检验误差,计量型,-,方差分析法（,ANOVA,）,131,产品不能再次使用，比如说,破坏性实验,拉力实验,抗拉强度实验,化学成分分析,产品因评估设备发生变化,如何使用,需要变差来源的知识,设备,评价人,测量的零件,他们的相互作用,评估系统稳定性,132,用公式表达,：,y,ijm,=,（,+b,）,+,i,+,j,+,ij,+e,ijm,y,ijm,-,第,i,个零件，第,j,个评价人，第,m,次观测值。,-,零件均值,b-,量具偏倚,i,-,第,i,个零件效应，均值为,0,，方差为,2,j,-,第,j,个评价人效应，均值为,0,，方差为,2,ij,-,第,i,个零件与第,j,个评价人效应，均值为,0,，方差为,2,e,ijm,-,第,i,个零件、第,j,个评价人、第,m,次测量的误差，均,值为,0,，方差为,2,i,=1,，,2,，,，,n j=1,，,2,，,，,k m=1,，,2,，,，,r,计量型,-,方差分析法（,ANOVA,）,133,方差分析计算公式,n X,i,2,.X,2,n k r x,2,SSp=,TSS=X,ijm,2,i=1 kr nkr i=1j=1m=1 nkr,n X,i,2,.X,2,SSo=-SSe=TSS,SSo+SSp+SSop,i=1 kr nkr,n k X,ij,2,n X,i,2,.K X,j,2.,X,2,SSop=,+i=1,n j=i,k m=1,r,i=1j=1 r i=1 kr j=1 nr nkr,ANOVA,变差源,DF SS MS EMS F,评价人,k-1 SSo SSo/(k-1)=MSo,2,+r,2,+nr,2,零件,n-1 SSp SSp/(n-1)=MSp ,2,+r,2,+kr,2,评价人,零件,(n-1)(k-1)SSop SSop/(n-1)(k-1)=MSop ,2,+r,2,量具（误差）,nk(r-1)SSe SSe/nk(r-1)=MSe ,2,总变差,nkr-1 TSS,评价人,N,（,o,2,),零件,N,（,o,2,),评价人,零件,N,（,o,2,),量具（误差）,N,（,o,2,),MSop,MSe,DF,自由度,SS,平方和,MS,平方和自由度,EMS,期望均方差,F,计算零件与评价人相互作用统计量,134,方差分析法实例,变差源,DF SS MS F EMS,评价人,2 0.04800 0.02400,2,+2,2,+20,2,零件,9 2.05871 0.22875 ,2,+2,2,+6,2,评价人,零件,18 0.10367 0.00575 4.45*,2,+2,2,量具（误差）,30 0.03875 0.00129 ,2,总变差,59 2.2491,显著水平,=0.25,方差 标准 标准偏差的,5.15(,),研究 贡献率,估计 偏差,()90%,置信限 变差,%,2,=0.00129,(,重复性,)0.0359 (0.030,0.046)EV=0.19 17.6 3.1,2,=0.00091,(,操作人,)0.0302 (0.007,0.152)AV=0.16 14.8 2.2,2,=0.00223,(,交互作用,)0.0472 (0.029,0.074)INT=0.24 23.2 5.4,R&R=0.00443,(X,2,+,2,+,2,)0.0666 (0.060,0.0163)R&R=0.34 32.7 10.7,2,=0.0371641,零件,0.1928 (0.121,0.334)PV=-0.99 94.5 89.3,研究,(,或总,),变差,TV=(PV),2,+(R&R),2,=0.99,2,+0.34,2,=1.05,5.15(,分量,),(,研究,),变差,%=100%,5.15,(,研究变差,),5.15(,分量,),(,研究,),变差,%=,2,100%,5.15(,研究变差,),135,测量系统分析,总 结,136,测量系统分析,典型的准备包括：,分析的作业指导书,能代表整个工作范围的标准件,评价人和样件的数量,测量仪器的分辨率必须至少能,重复读数和测试次数 够读出特性的过程变差的,1/10,尺寸的关键性,零件构造,在日常工作使用测量仪器,的作业员,137,测量系统分析,分 辨 率,分 辨 率,分 辨 率,分 辨 率,选择一个测量系统的基本要求（通过检查,极差图做目视分析）,由测量的偏倚来衡量,通过进行,GRR,的重复性评估来衡量,通过观测均值减去基准值来量化,138,测量系统分析,稳 定 性,线 性,GR&R,控制图、方差分析,当测量系统间歇使用或较长时间不用后做分析,在量程范围内至少要做两次或三次偏倚,分析,对相同样件做重复测量的工业测量系统,用于分析异常或过大的变差,139,分析量具接收或拒收一个零件的能力。,成本高，时间长。,研究步骤,-,选取零件,8,件，已知其基准值，过程范围等间隔，每件测量,m=20,次。,-,测量研究,最小零件,a=0,中间零件,1a19,最大零件,a=20,重复选取，直到满足上述条件。,-,计算接收概率,a+0.5,a,m m,0.5,a0,p,a,=,a-0.,5,a,m m,0.5,a0,a,0.5 m=0.5,计数型,-,长期研究,140,零件尺寸,a,P,a,-0.016,0,0.025,-0.015,1,0.075,-0.014,3,0.175,-0.013,5,0.275,-0.012,8,0.425,-0.011,16,0.775,-0.0105,18,0.875,-0.010,20,0.975,0.008,20,1.000,计数型,-,长期研究（实例）,141,绘 制 在 正 态 概 率 纸 上 的,量 具 特 性 曲 线,计数型,-,长期研究,142,画 制 量 具 特 性 曲 线,计数型,-,长期研究,143,计算偏倚,偏倚,=X(Pa=0.5),下限值,=-0.0123,(-0.010)=-0.0023,计算重复性,X(Pa=0.995)-X(Pa=0.005),重复性,=,1.08,-0.0084,(-0.0163),=,1.08,=0.0073,计数型,-,长期研究,144,确定,偏倚是否明显偏离零,，采用以下统计量：,31.3,偏倚,t=,重 复 性,如果大于,(n-1),自由度时的,t,0.025,，则认为偏倚明显偏离零。,31.3,0.0023,t=9.86,0.0073,t,0.025,19,=2.093,明显偏离零。,计数型,-,长期研究,145,