计量型测量系统分析与计数型测量系统分析.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,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,*,*,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,汽车行业质量管理,关键工具培训教材,1,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第1页,一、概述,二、计量型测量系统分析,重复性和再现性分析方法和接收准则,偏倚分析方法和接收准则,线性分析方法和接收准则,稳定性分析方法和接收准则,三、计数型测量系统分析,小样法分析方法和接收准则,解析法分析方法和接收准则,课程纲领,2,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第2页,测量系统,分析(,MSA),一、概述,测量系统定义,为何要进行测量系统分析,测量误差起源和表示,测量系统分析要求,测量系统类型,测量系统统计特征,怎样进行测量系统分析策划,3,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第3页,测量系统定义,4,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第4页,MSA定义,使用,数理统计,和,图表方法,对测量系统分辨率和误差进行分析，以评定测量系统分辨率和误差对于被测量参数来说是否适当，并确定测量系统误差主要成份。,测量系统误差由,稳定条件下,运行测量系统屡次测量数据统计特征：,偏倚,和,变差,来表征。,偏倚,指测量数据相对于标准值位置，包含测量系统偏倚（Bias）、线性（Linearity）和稳定性（Stability）；而,变差,指测量数据分散程度，也称为测量系统R&R，包含测量系统重复性（Repeatability）和再现性（Reproducibility）。,测量系统分辨率应为取得测量参数过程变差十分之一,5,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第5页,为何要进行MSA？,在日常生产中，我们经常依据取得过程加工部件测量数据去,分析过程状态,、,过程能力,和,监控过程,改变；那么，怎么确保分析结果是正确呢？我们必须从两方面来确保，一是确保测量数据准确性/质量，使用,测量系统分析,（,MSA,）,方法对取得测量数据测量系统进行评定；二是确保使用了适当数据分析方法，如使用,SPC,工具、试验设计、,方差分析,、,回归分析,等,SPC（统计过程控制）和MSA（,测量系统分析,）应用情况作为衡量供给商提供稳定符合要求,产品能力,主要参考指标。,6,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第6页,制造过程,原,辅,料,人,机,法,环,测量,测量,结果,合格,不,合格,为何进行,测量系统分析？,测量,测量存在误差，误差造成误判。,要确保测量结果准确性和可信度。,7,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第7页,测量系统范例,比如要测量一个柱外径，那其测量系统应包含：,测量项目,人员,测量仪器,进行测量环境条件,作为测量活动结果，产生一个数值以表示外径,8,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第8页,测量系统分析目标,测量系统分析目标是确定所使用,数据是否可靠,测量系统分析还能够：,评定新测量仪器,将两种不一样测量方法进行比较,对可能存在问题测量方法进行评定,确定并处理测量系统误差问题,9,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第9页,测量系统分析目标,测量成本；,测量轻易程度;,最主要是测量系统统计特征。,10,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第10页,Discrimination 分辨能力,Precision 精密度(Repeatability 重复性),Accuracy 准确度(Bias偏差),Damage 损坏,Differences among instruments and fixtures,(不一样仪器和夹具间差异),Difference in use by inspector,不一样使用人员差异(Reproducibility再现性),Differences among methods of use,(使用不一样方法所造成差异),Differences due to environment(不一样环境所造成差异),测量误差起源,11,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第11页,Y=x +,测量,值 =真值(,True Value,)+测量误差,戴明,说没有,真,值存在,一致,测量误差怎样表示,12,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第12页,不精密,精密,准确,不准确,测量误差怎样表示,13,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第13页,数据质量,怎样评定数据质量,测量结果与“真”值差越小越好。,数据质量是用屡次测量统计结果进行评定。,计量型数据质量,均值与真值（基准值）之差。,方差大小。,计数型数据质量,对产品特征产生错误分级概率。,14,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第14页,数据质量,数据质量取决于从处于稳定条件下进行操作测量系统中，屡次测量统计特征，如：假设使用某一在稳定条件下操作测量系统对某一特定特征值进行了几次测量，假如这些测量值均与该特征参考值“靠近”），那么，数据质量被称为“高”；一样，假如部份或全部测量值与参考值相差“很远”，则数据质量很“低”,15,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第15页,低质量数据原因和影响,低质量数据普遍原因之一是变差太大,一组数据中变差多是因为测量系统及其环境相互作用造成。,假如相互作用产生变差过大，那么数据质量会太低，从而造成测量数据无法利用。如：,含有较大变差测量系统可能不适适用于分析制造过程，,因为测量系统变差可能掩盖制造过程变,差。,16,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第16页,相关测量数据常见问题,什么是测量？,将一个未知量与一个已知或已经接收参考值进行比较,为何我们需要测量数据？,我们使用测量数据来判断产品是否合格，制订相关过程管理决议。,我接收这件产品吗？,过程是很好，还是需要进行调整？,我们对测量数据有什么期望？,准确性：数据必须告诉我们真相！,重复性：重复测量必须产生一样结果！,再现性：结果不应该受检验员影响。,17,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第17页,什么是测量仪器？,用来进行测量任何仪器。,什么是检验员（或者判定人）？,使用测量仪器进行测量个人或装置,测量系统：不但指量具。,测量系统包含：人（及其培训）、过程（测量程序）、设备（量具或测量工具）、系统控制点、及全部这些原因相互作用。,测量总偏差：,总观察偏差=过程偏差+,测量系统偏差,相关测量数据常见问题,18,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第18页,测量是一个能影响所观察值中心值和偏差过程。,GR&R分析是用来分析测量系统方法，目标是确定测量某种东西时出现波动（误差）大小和类型。,将“测量系统”看作是会给测量数据带来额外误差子过程，其目标就是使用误差尽可能小测量过程。,任何观察数据误差，都是部件实际误差和测量系统误差总和。,相关测量数据常见问题,19,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第19页,数据分析和使用,用测量系统所搜集数据用于：,控制过程,评定影响过程结果变量及其相互关系,利用数据分析，促进对测量系统中因果关系和对过程影响了解,把注意力放在测量系统上，其产生读数可在每个零件上取得重复，在每个测量人员间取得再现,20,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第20页,标准传递,国际标准,国际试验室,国家标准,国家试验室,地方标准,国家认可,校准机构,企业标准,企业校准,试验室,测量结果,生产现场,检测设备,制造厂,21,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第21页,追溯性：,经过应用连接标准等级体系适当标准程序，使单个测量结果与国家标准或国家接收测量系统相联络。,标准传递,22,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第22页,使用一个可追溯标准以提供：,比较共同点,测量系统有效性,测量系统准确性评价,处理零件间冲突,最直接验证指导,测量标准,23,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第23页,为了比较一个一致认可值，有时也称为：,可接收值,常规值,指定值,最正确估算值,标准测量,测量标准,基准值,基准件,含有非常准确制订一个或更多特征一个材料或物质，用于仪器校准、测量方法评定或给材料赋值。,24,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第24页,分辨力（率）：,定义：指测量系统检出并如实指示被测特征中极小改变能力-也称为分辨率.,分辨率（,力,）要求,:,提议要求是可视分辨率最多是总过程6,(,标准偏差)十分之一,而不是传统规则,即可视分辨率最多为公差范围十分之一,.,25,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第25页,测量仪器分辨率,（测量仪器分辨率必须小于或等于规范或过程误差10%）,测量仪器分辨率可定义为测量仪器能够读取最小测量单位。,看看下面部件A和部件B，它们长度非常相同。测量分辨率描述了测量仪器分辨两个部件测量值之间差异能力。,部件,A,部件,B,部件,A,部件,B,A=2.0,B=2.0,A=2.25,B=2.00,因为上面刻度分辨率比两个部件之间,差异要大，两个部件将出现相同测,量结果。,第二个刻度分辨率比两个部件之间,差异要小，部件将产生不一样测量结果。,26,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第26页,敏感度（Sensitivity）,敏感度是指能产生一个可检测到（有用）输出信号最小输入。它是测量系统对被测特征改变回应。敏感度由量具设计（分辨力）、固有质量（OEM）、,使用中保养，以及仪器操作条件和标准来确定。它通常被表示为一测量单位。,影响敏感度原因包含：,一个仪器衰减能力,操作者技能,测量装置重复性,对于电子或气动量具，提供无漂移操作能力,仪器使用所处条件，比如：大气条件、尘土、湿度,27,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第27页,准确度(Accuracy),准确度(Accuracy)测量平均值是否与真值吻合?,真值(True Value):,理论上正确值,国际度量衡标准,偏倚（Bias),测量值均值与真值距离,测量系统连续地偏离目标,系统错误,28,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第28页,描述测量数据质量统计特征,通惯用来描述测量数据质量统计特征是某测量系统,偏倚（Bias）和变差（variance,）。,被称为偏倚统计特征指是数据值相对于参考（基准）值位置。,被称为变差特征指是数据分布宽度。,29,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第29页,计量型测量系统,计数型测量系统,测量系统类型,测量系统分为,30,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第30页,测量系统统计特征,Repeatability,重复性；,(,precision,精密度),Reproducibility,再现性,Bias,偏倚,(,Accuracy,准确性,),统计特征分为,Linearity,线性；,Stability,稳定性。,通常使用测量数据统计特征来衡量测量系统质量！,Discrimination,分辨力,31,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第31页,理想,测量系统,理想测量系统在每次使用时：,-应只产生“正确”测量结果。,-每次测量结果总应该与一个标准值相符。,-一个能产生理想测量结果测量系统，应含有零方,差、零偏倚和所测任何产品错误分类为零概率统计,特征。,32,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第32页,测量系统分析（,MSA,）,MSA,用于分析测量系统对测量值影响,强调,仪器和人,影响,我们对测量系统作试验，以确定系统统计特征值与可接收标准作比较,测量系统分析,33,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第33页,测量系统评定两个阶段,第一阶段（使用前）,确定统计特征是否满足需要？,确认环境原因是否有影响？,第二阶段（使用过程）,确定是否连续地具备恰当统计特征？,34,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第34页,评价测量系统基本问题,是否有足够分辨力,和灵敏度,？,10,比,1,规则,:,测量设备要能分辨出公差或过程变差最少十分之一以上。,是否具备时间意义统计稳定？,统计特征是否在期望范围内具备一致性，用于过程控制和分析是否可接收？,全部变差总和是否在一个可接收,测量不确定度,水平,?,35,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第35页,MSA,目标,测量不确定度,一个特征预计真值所处范围，这类数据可表示为一系列测量值统计分布、标准差、概率、百分比及实测值与真值差，在控制图或曲线图表上点等。,36,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第36页,测量不确定度,测量不确定度是给组成测量系统变量赋值全部可能性总和（百分率）。,总可能性应衡量而且要与在进行测量主要性和关键 性相一致。,依据测量系统分析而作出决定包含：,使用现有系统，同时考虑它测量不确定度,改进系统以控制产生变差因子。,考虑其它含有更高级别分辨率和能力测量系,统(这通常会花更多资金，但您MSA数据将帮助你确定并证实适当资源。),37,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第37页,测量系统不确定度第一次是经过校准过程而产生。,校准允许对测量仪器、测量系统或标在尺上刻度值等 指示误差评价。,基准件本身，校准过程和环境以及校验人员也都对测量不确定度有影响。,这就是要经判定合格和/或有资格试验室以及你应接收对你测量、检验和试验设备要做或已做校准数据益处原因。,测量不确定度与校准,38,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第38页,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条件下，取得测量结果。,向传统观念挑战,长久存在把测量误差只作为公差范围百分率来汇报传统，是不能面临未来连续改进市场挑战。,评价测量系统关键注意点,39,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第39页,测量系统变差,测量过程组成因子及其相互作用，产生测量结果变差,人员,量具,材料,环境,方法,测量值变差,40,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第40页,环境怎样影响测量结果,温度改变引发热胀冷缩，使同一零件同一特征产生不一样读数,光线不足防碍正确读数,刺眼光造成读数不正确,受时间影响材料,-,如铝、塑料及玻璃,湿度影响,污染,-,如电磁、灰尘等,41,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第41页,测量仪器怎样影响测量结果,测量仪器分类，如尺、游标卡尺,测量仪器准确度和准确度,偏倚和线性,重复性和再现性,稳定性,42,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第42页,测量值并不总是准确,测量系统变差影响每个测量值和依据这些测量数据所作判定,测量系统误差或分为五类：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,43,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第43页,MSA,应用,建立新量具适用性和可接收性标准,把一个量具和另一个量具作比较,评定可疑量具,量具维修前后性能比较,计算测量系统变差,确定制造过程可接收性,管理和改进测量过程,44,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第44页,测量系统分析要求,关键词有那些？,45,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第45页,实施关键点说明,对控制计划中列入测量系统要进行测量系统分析。,测量分析方法及接收准则应与测量系统分析参考手册一致。,经用户同意，能够采取其它方法及接收准则。,PPAP手册中要求：对新或改进量具、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”阶段输出之一。,SPC手册指出MSA是控制图必需准备工作。,ISO/TS16949:与MSA,46,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第46页,实施关键点说明,标识、监视与测量设备及其校准状态,确定量具准确度和准确度,当量具被发觉处于非校准状态时，应对其以前测量结果重新进行确认,确保全部量具搬运、保护、清洁、维护和存放,校准统计应包含个人量具,应用MSA手册中要求方法,ISO/TS16949:与MSA,47,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第47页,概念形成和同意,设计确认,样件,量产,策划,产品开发和设计,过程开发和设计,产品和过程确认,策划,生产,Production,评定反馈和改进,测量系统,分析策划,试产,项目同意,测量系统分析,怎样进行测量系统分析策划,量产过程中，定时策划和实施测量系统分析,48,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第48页,怎样进行测量系统分析策划,1、,在新产品策划过程中，,APQP,小组依据试生产,控制计划制订测量系统分析计划。,2、批量生产过程中，责任部门依据批量生产,控制计划制订测量系统分析计划。,49,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第49页,MSA分析时机,新生产之产品PV(零件)有不一样时,新仪器，EV(设备)有不一样时,新操作人员，AV(人员)有不一样时,校准周期(文件要求)。,50,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第50页,怎样进行测量问题分析？,对测量变差及其对造成总变差了解是处理基础问题基本步骤。当测量系统变差超出全部其它变量时，必须在使用系统其余部分进行工作之前分析和处理这些问题。在一些情况下，测量系统变差被忽略或忽略了。当所统计变差实际上是由测量装置造成时，把过程本身作为注意重点就可能造成时间和资源浪费。,51,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第51页,怎样进行测量问题分析？,识别问题,当测量系统工作时，不论任何过程，清楚地定义问题是主要。对于测量问题，它能够用,准确度,、,变差,、,稳定性,等形式来表达。要做主要事情是努力将测量变差与过程变差相分离（能够立足于过程，而不是测量装置做出这个判断）。,52,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第52页,怎样进行测量问题分析？,测量系统和过程流程图,评审全部已经有测量系统和过程流程图。这将,造成可能要对测量和它们与测量过程相互关系已知和未知信息进行讨论。,因果图,复审全部已经有相关测量系统因果图。这在一些情况下就可能处理问题或部分处理问题。一样，这也会引发对已知和未知信息进行讨论。应该用专业知识来初步识别那些对问题影响最大变量。,53,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第53页,怎样进行测量问题分析？,计划实施研究办法（PDSA）,计划各种试验、搜集数据、建立稳定性、作各种假设并加以证实，一直到取得适当处理。,处理方法和对纠正验证,将各步骤和处理方法文件化以对,决定过程作出统计。进行初步研,究以确认处理方法。这能够用试,验设计形式来验证。,54,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第54页,过程变差剖析,长久,过程变差,短期,抽样产生变差,实际过程变差,稳定性,线性,重复性,准确度,量具变差,操作员造成变差,测量误差,过程变差观察值,“重复性”和“再现性”是测量误差主要起源,再现性,过程变差,55,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第55页,测量系统规划（一）,由APQP,小组依据被测量特征主要程度确定测量系统。同时考量：,产品规范是什么？预期过程变差是多少？需要什么样分辨率？,量具需要怎样操作方式？需要操作者具备哪些技能？怎样培训？,怎样测量？是否人工测量？在哪里测量？零件位置和固定是否是可能变差起源？接触测量还是非接触测量？,测量怎样被校准？校准频率？谁来校准？,56,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第56页,测量系统规划（二）,测量生命周期考量：伴随时间不一样，对过程了解及过程改进，测量方法可能改变。,如：为了建立稳定和有能力过程，可能开始对一个产品特征测量，透过测量了解直接影响产品特征关键过程特征，这种了解意味着对产品特征信息依赖少了，能够降低抽样计划并简化测量方法。最终，可能只监测极少数零件，只要过程被维护着或测量和监控。,测量程度是依赖着对过程了解程度。,57,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第57页,测量系统开发检验清单提议要素,本清单应该依据测量系统情况和类型进行修改。,最终检验清单,建立应该是,用户和供方,合作结果。,58,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第58页,第1类要素：与测量系统设计和开发相关问题,被测特征是什么？特征类别是什么？是机械上特征吗？是动态还是静态？是一项电特征吗？其零件内部变差大吗？,测量过程结果（输出）将被应用目标是什么？生产改进、生产监控、试验室研究、过程审核、出货检验、进货检验、对D.O.E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。,59,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第59页,第1类要素：与测量系统设计和开发相关问题,变差原因是否已被识别？透过小组、头脑风暴法、渊博过程知识、因果图或矩阵图等方法建立一个误差模型.,是否展开了测量系统FMEA？,弹性或专用测量系统：测量系统能够是固定、专用还是弹性，是否有测量不一样类型零件能力：比如爪型量具、夹紧量具、三坐标座标测量仪等。弹性量具价格较贵，但从久远来看能节约成本。,60,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第60页,第1类要素：与测量系统设计和开发相关问题,接触式或非接触式：可靠性、特征类型、抽样计划、成本、维护保养、校准、人员技能要求、兼容性、环境、速度、探头类型、零件变形、影像处理，以上内容可能由控制计划和测量频率来确定（全接触式量具在连续抽样时可能会过分磨损）。整个表面接触探头、探头类型、空气回流喷嘴、影像处理与光学比较仪等。,61,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第61页,第1类要素：与测量系统设计和开发相关问题,环境：灰尘、水分、湿度、温度、振动、噪音、电磁干扰、大气流动、空气杂质等。试验室、工场、办公室等。在小且严格公差下以微米为单位测量系统中，以及在影像处理、光学系统、超音波仪器等环境中，环境成为一个关键问题。对线上自动反馈类型测量也是一个影响原因。切削油、切削碎屑及极端温度也会成为问题。是否清洁环境要求？,62,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第62页,第1类要素：与测量系统设计和开发相关问题,测量及固定点：使用几何尺寸与公差清楚地定义固定位置和夹紧点，以及在零件什么部位进行测量。,固定方法：不固定或夹紧零件。,零件方位：主体位置或其它位置。,零件准备：在测量之前，零件是否应该清洁、储油、温度稳定等。,感测器位置：从主定位器或定位系统取向角度与距离？,63,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第63页,第1类要素：与测量系统设计和开发相关问题,相关问题1备份量具：在工场内或不一样工场之间是否需要备份（或多个）量具支持？制造考虑、测量误差考虑、维修考虑、标准是哪个考虑？怎样才能使每个考虑问题均符合要求？,相关问题2方法差异：在可接收实施和操作极限内，由不一样测量系统设计对同一产品/过程进行测量测量误差结果（比如：CMM对手工量具或开放式设定量具测量结果）。,64,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第64页,第1类要素：与测量系统设计和开发相关问题,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：比如，拉力试验、盐雾试验、电镀/涂装厚度、硬度、尺寸测量、影像处理、化学分析、应力、耐久性、冲击、扭力、扭矩、焊接强度、电特征等。,潜在测量量程：可能测量尺寸大小和期望量程。,65,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第65页,第1类要素：与测量系统设计和开发相关问题,有效分辨率：对应用在一特殊应用场可接收性，如测量对物理改变是否敏感（探测过程或产品误差能力）？,敏感度：最小输入量信号能产生一个可探测输出（可区分）信号，测量装置对应用这种情况可接收性？敏感度是由量具固有设计和质量（OEM）、使用期间维护和操作条件所决定。,66,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第66页,第2类要素：与测量系统制造相关问题 （设备、标准、仪器）,是否已在系统设计中针对变差起源识别？设计评审；验证和确认。,校准和控制系统：推荐校准计划和设备审核及其文件。频率、内部或外部、参数、生产过程中验证检验。,输入要求：机械、电子、液压、真空、波动抑制器、干燥器、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、文件和统计、档案、保留、存取、备份。,成本：开发、采购、安装、操作和培训预算要素。,67,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第67页,第2类要素：与测量系统制造相关问题 （设备、标准、仪器）,预防性维护：形式、计划、成本、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、服务配件可取得性、标准零件清单。,人机工程学（Ergonomics）：在长时间装载和操作设备过程中，人员不被伤害能力。测量装置设计应讨论需要着重在测量系统与操作者之间相互关系。,安全考虑：人员、操作、环境、切断。,贮存及场所：建立对测量设备贮存及场所要求。隔离、环境、安全、取得性（靠近）相关问题。,测量周期时间：测量一个零件或特征需要多长时间？测量周期要与过程和产品控制合并。,68,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第68页,第2类要素：与测量系统制造相关问题 （设备、标准、仪器）,是否有任何对过程流程、批次完整性、统计、测量和零件回复干扰？,材料搬运：是否需要特殊支架、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：是否有特殊环境要求、条件、限制等影响本测量过程或临近过程？是否要求特殊排气？是否有必要控制温度或湿度？湿度、振动、噪音、电磁干扰、清洁？,是否有任何尤其可靠性要求或考虑？设备是否能够在任何时间下维持其情况？在生产使用之前是否需要进行验证？,备用配件：共享清单、适当供给和订购系统、可取得性、导入期了解与说明。是否有足够安全库存（轴承、软管、皮带、开关、插座、阀等）？,69,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第69页,第2类要素：与测量系统制造相关问题 （设备、标准、仪器）,使用者说明书：夹紧次序、清洁程度、数据解释、图表、目视辅具、易于了解。可取得性、适当陈列。,文件：工程图面、诊疗分析、使用者手册、语言等。,校准：与可接收标准进行比较；可接收标准可取得性和费用。提议频率、培训要求、停机时间要求。,贮存：是否有与测量装置贮存相关尤其要求或考虑？隔离、环境、预防损坏/窃盗等。,防错：已知测量程度错误是否轻易由操作者更正（非常轻易？）数据输入、设备误用、防错。,70,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第70页,第3类要素：与测量系统实施相关问题（过程）,支持：由谁来支持测量过程？试验室技术人员、工程师、生产、维护保养、与外部签署保养协议？,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？在什么时间进行培训？导入期要求？与测量过程实际使用相协调。,数据管理：怎样管理从本测量过程输出数据？人工、电脑化、汇总法、汇总频率、评审方法、评审频率、用户要求、内部要求。可取得性、储存、存取、备份、安全。数据解释。,71,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第71页,第3类要素：与测量系统实施相关问题（过程）,人员：是否需要聘请人员以支持这测量系统？成本、时间、可取得性相关问题。当前或新。,改进方法：由谁来对测量过程进行经常性改进？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改进？,长久稳定性：长久性研究评定方法、形式、频率、需求。漂移、磨损、污染、操作完整性。长久误差是否能够被测量、控制、了解、预测？,尤其考虑：检验人员特质、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。,72,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第72页,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？,“准确性”（,R&R,）,（离散性,偏差）,OK,OK,OK,OK,73,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第73页,测量系统,分析(,MSA),二、计量型,测量系统分析,重复性和,再现性,分析方法和接收准则,偏倚,分析方法和接收准则,线性,分析方法和接收准则,稳定性,分析方法和接收准则,74,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第74页,重复性和再现性分析,重,复,性(,Repeatability),定义：,重复性是由,一个,评价人，采取,一个,测量仪器，屡次测量,同一,零件,同一,特征时取得测量值变差。也叫,(,precision,精密度),测量过程重复性意味着测量系统本身变异是一致。,重复性,75,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第75页,重复性和再现性分析,代表什么？,76,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第76页,重复性和再现性分析,a,b,77,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第77页,操作者,B,操作者,C,操作者,A,重复性和再现性分析,再现性,(,Reproducibility),定义：,再现性是由不一样评价人，采取相同测量仪器，测量同一零件同一特征时测量平均值变差。,再现性,78,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第78页,重复性和再现性分析,代表什么？,代表什么？,79,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第79页,重复性和再现性分析,X,DIFF,_,Xa,_,Xb,_,Xc,_,EV,2,X,DIFF,*,K,2,n=,零件数,r=,试验次数,80,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第80页,R&R之分析要求：,决定研究主要变差形态对象.,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位操作员在不知情情况下使用校验合格量具分别对10个零件进行测量,测试,人员将操作员所读数据进行统计,研究其重复性及再现性(,作业员应熟悉并了解普通操作程序,防止因操作不一致而影响系统可靠度,)同时评定量具对不一样操作员熟练度.,重复性和再现性分析,81,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第81页,重复性和再现性分析,82,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第82页,取样,代表性,不具代表性取法,具代表性取法,重复性和再现性分析,怎样选择样本？,83,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第83页,84,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第84页,重复性和再现性分析,85,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第85页,重复性和再现性分析,86,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第86页,重复性和再现性分析注意事项,：,针对主要特征(尤指是有特殊符号指定者)所使用量具准确度应是被测量物品公差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准确度是0.01m/m,则测量应选择准确度为0.001m/m),以防止量具判别力不足，普通之特征者所使用量具准确度应是被测量物品公差1/5。,重复性和再现性分析,87,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第87页,重复性和再现性分析,88,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第88页,重复性和再现性分析,结果,分析,当重复性大于再现性时，原因可能是：,-仪器需要保养；,-量具需要重新设计增加刚度；,-测量夹紧或定位方式需要改进；,-零件内变差过大。,当再现性大于重复性时，原因可能是：,-评价人需要培训怎样使用量具及数据,读取方式。,-量具刻度盘上刻度不清楚。,-需要一些夹具帮助评价人来提升使用,量具一致性。,89,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第89页,重复性和再现性分析,怎样计算重复性,EV、,再现性,AV、,重复性和再现性,GRR、,零件变差,PV、,总变差,TV,%、,%,GRR,、,NDC？,90,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第90页,重复性和再现性分析,重复性,EV=*K1,再现性,AV,重复性和再现性,GRR=,零件变差,PV=,Rp*K3,总变差,TV=,%,GRR=（GRR/TV）*100%,数据分级数,NDC=1.41(PV/GRR),EV,AV,GRR,PV,EV,2,X,DIFF,*,K,2,91,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第91页,重复性和再现性分析案例,92,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第92页,偏倚定义：,测量结果观察平均值与基准值之间差异。,又称为“准确度”。,注：基准值可经过更高级别测量设备进行屡次测量取平均值。,偏倚分析,基准值,偏,倚,基准值,观察平均值,93,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第93页,偏倚分析,偏,倚,分析步骤：,1、,分析人员负责选择一个落在生产测量中中程数生产零件作为偏倚分析标准样本。,2、在工具室测量这个零件n10次，并计算这n个读数均值。把均值作为“基准值”。,3、让一个评价人，以通常方法测量样本10次以上。,4、相对于基准值将数据画出直方图。评审直方图，用专业知识确定是否存在特殊原因或出现异常。,5、,计算n个读数均值。,94,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第94页,偏倚分析,偏,倚,分析步骤：,6、,计算重复性标准偏差(d2,*,能够从附录C中查到，g=1,m=n)：,7、,确定,确定偏倚t统计量,：,偏倚=观察测量平均值-基准值,8、,依据偏倚分析接收准则判定测量系统是否能够接收，,假如,不接收，分析原因并采取办法,。,偏倚,95,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第95页,子组数（,g）,子组容量（,m),d2,*,附录,C：,96,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第96页,偏倚分析,偏,倚,分析接收准则：,假如0落在围绕偏倚值1-,置信区间以内，偏倚在,水平是可接收。,d2，d2,*,和v能够在附录C中查到，g=1，m=n,在标准t表中可查到。,水平是不是用默认值0.05（95,置信度,）时必须得到用户同意,。,97,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第97页,举例-偏倚分析,一个制造工程师在评价一个用来监控生产过程新测量系统。测量装置分析表明没有线性问题，所以工程师只评价了测量系统偏倚。在已统计过程变差基础上从测量系统操作范围内选择一个零件作为,偏倚分析标准样本,。这个零件经全尺寸检验测量确定了其基准值。而后这个零件由现场领班测量15次，数据以下。,偏倚分析,98,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第98页,偏倚研究数据,非曲直,基准值,=6.0,偏倚,1 5.8 -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 0.1,9 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,偏倚分析,99,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第99页,用电子表格或统计软件，可取得直方图和数据分析：,测量值,偏倚分析,100,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第100页,偏倚分析,分析结论：,因为0落在,偏倚置信区间（-0.1185，0.1319)内，工程师,判定测量系统偏倚能够接收。,101,计量型测量系统分析与计数型测量系统分析,第101页,偏倚分析案例,102,计量型测量系统分析与计数型测量