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1、五大手册MSA培训 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望APQPAPQP的五个过程的五个过程11/10/20222APQPAPQP策划包括策划包括5 5个阶段过程：个阶段过程：所有阶段的输入和输出都是建议性的；输入和输出应根据产品、过程和顾客满意及期望的适用性确定；输入用于早期活动；输出是活动的结果；超出要求的输出，由顾客和/或供方确定。APQPAPQP的五个过程的五个过程11/10/20223APQPAPQP策划包括的策划包括的5 5个阶段过程个阶段过
2、程*具有产品设计开发职责的公司五个阶段均应执行；*不具有产品设计开发职责的公司可第一、第二階段，但仍应从第二阶段的可性评估开 始执行。11/10/202241.0 项目定义项目定义2.0 产品设计和开发产品设计和开发3.0 流程设计与开发流程设计与开发4.0 产品和流程验证产品和流程验证 5.0 5.0 反馈评估和执纠正行动反馈评估和执纠正行动 生 产前期策划前期策划执行措施执行措施每一个过程是上一个阶段的输出结果，又是下一阶段的输入每一个过程是上一个阶段的输出结果，又是下一阶段的输入；每一次每一次APQP策划均为独立的，计划与实施依客要求和实际情况而定；策划均为独立的，计划与实施依客要求和实
3、际情况而定；执行措施的功能为：执行措施的功能为：1）决定客户是否满意；）决定客户是否满意；2）追求持续改善计划。）追求持续改善计划。APQPAPQP策划包括的策划包括的5 5个阶段过程个阶段过程11/10/20225五项核心工具与五项核心工具与APQPAPQP的关联的关联11/10/20226五项核心工具当前适用版本五项核心工具当前适用版本 第第2版，版，2008.7月月 第第4版，版，2008.6月月11/10/20227五项核心工具当前适用版本五项核心工具当前适用版本 第第3版，版，2002.3月月 第第2版，版，2005.7月月11/10/20228五项核心工具当前适用版本五项核心工具当
4、前适用版本 第第4版，版，2006.6月月11/10/20229APQP(APQP(先期先期产品质产品质量策量策划划)流程流程量量产产PPAPPPAP量量产产管制管制计计划划SPCSPCMSAMSASC/CC SC/CC 检检讨讨持持续续改改善善 客戶抱怨客戶抱怨 市場反市場反馈馈 制程不良制程不良SC/CCSC/CC产产品特性品特性(客戶客戶图图樣樣)制程特性制程特性(制程考量制程考量)DFMEADFMEAPFMEAPFMEA SC/CC SC/CC 检检讨讨 SC/CC 检检讨讨原型原型样样品管制品管制计计划划量量试试管制管制计计划划APQPAPQP量量试试考量所有管制特性考量所有管制特性
5、管制管制计计划中使用量具划中使用量具之之 Each TypeEach Type跨功能小組跨功能小組职职責責各項管制特性的开发各項管制特性的开发 /定案定案各項失效模式各項失效模式与与效效果果分析的分析的开开发和发和检讨检讨制定行制定行动动方案以降低高风险优先指數的方案以降低高风险优先指數的潜潜在失效模式在失效模式各項管制各項管制计计划的划的开开发和发和检检讨讨 应针应针对管制特性对管制特性选选择择适适当当统统计手法计手法 QFD(QFD(品品功功能展开能展开)11/10/202210MSA-MSA-测量系统分析测量系统分析M Measurement easurement S Systems y
6、stems A Analysisnalysis计数型计数型MSA计量型计量型MSA11/10/202211课程纲要：课程纲要：测量的基本知识测量的基本知识测量系统的定义测量系统的定义测量系统基本术语测量系统基本术语测量系统分析测量系统分析计量型计量型-测量系统分析测量系统分析计数型计数型-测量系统分析测量系统分析11/10/202212一、测量的基本知识一、测量的基本知识11/10/202213测量的基本知识（一）测量的基本知识（一）在工业生产中，要实现机器零部件之间的互换性，必须使组成机器的零件按规定的在工业生产中，要实现机器零部件之间的互换性，必须使组成机器的零件按规定的几何参数的公差来制
7、造。在加工过程中，由于各种因素的影响，加工出来的零件总几何参数的公差来制造。在加工过程中，由于各种因素的影响，加工出来的零件总存在各种形式的加工误差，这就需要通过测定存在各种形式的加工误差，这就需要通过测定“量量”值来确定这些误差的性质和大值来确定这些误差的性质和大小。小。所谓的测量就是所谓的测量就是“以确定量值为目的的一组操作以确定量值为目的的一组操作”11/10/202214测量的基本知识（二）测量的基本知识（二）测量测量:是一个操作过程，它可能是一项复杂的物理实验，也可能是一个简单的操是一个操作过程，它可能是一项复杂的物理实验，也可能是一个简单的操作。作。操作操作:是指全过程的操作，就是
8、从明确定义开始，包括选定测量原理，选择测量是指全过程的操作，就是从明确定义开始，包括选定测量原理，选择测量仪器、进行试验和计算，直到获得测量结果。仪器、进行试验和计算，直到获得测量结果。11/10/202215二、测量系统的定义二、测量系统的定义11/10/202216什么是测量系统什么是测量系统测量系统测量系统:是对测量单元进行量化或对被测的特性进行评估，其所有使用的仪器或是对测量单元进行量化或对被测的特性进行评估，其所有使用的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人 员、环境等等；员、环境等等；也就是说用来获得测也就是说用来获得测量结果的整个过程。
9、量结果的整个过程。任何一个测量任何一个测量过程过程都包括都包括五个要素五个要素（1 1）测量对象）测量对象（2 2）测量单位）测量单位（3 3）测量方法）测量方法（4 4）测量手段（即测量仪器以及辅助设备）测量手段（即测量仪器以及辅助设备）（5 5）测量的准确度）测量的准确度11/10/202217-与进行测量有关的任何东西：人、测量工具、材料、方法和环境。与进行测量有关的任何东西：人、测量工具、材料、方法和环境。观察观察测量测量数据数据输入输入 输出输出 输入输入 输出输出-“测量系统测量系统”部件部件u“测量系统测量系统”概念概念将将“测量系统测量系统”看作是会给测量数据带来额外误差的子过
10、程，其目的就是使用误差看作是会给测量数据带来额外误差的子过程，其目的就是使用误差尽可能小的测量过程。尽可能小的测量过程。S S 标准标准W W 工件工件(如如,零件零件)I I 仪器仪器P P 人人/程序程序E E 环境环境11/10/202218测测量量方方法法 测量过程测量过程 测测量量环环境境被测量对象被测量对象输入输入测量结果测量结果输出输出测测量量仪仪器器测测量量人人员员过程变量过程变量过程变量过程变量过程变量过程变量过程变量过程变量u 可用函数关系表示测量过程输入与输出间的关系：可用函数关系表示测量过程输入与输出间的关系：y=f(X1,X2y=f(X1,X2.Xn).Xn)Y:Y:
11、测量结果测量结果 X X：输入测量对象：输入测量对象,测量设备测量设备,人员人员,环境等环境等u“测量系统测量系统”概念概念11/10/202219u 任何观测数据的误差，都是部件的实际误差和测量系统误差的总和。任何观测数据的误差，都是部件的实际误差和测量系统误差的总和。测量系统引测量系统引起的误差起的误差观察值观察值总误差总误差部件差异引起的部件差异引起的误差误差 2总值总值=2产品产品+2测量测量u测量系统误差的来源测量系统误差的来源总误差总误差被测量对象误差被测量对象误差测量系统误差测量系统误差测量仪器误差测量仪器误差测量人员误差测量人员误差准确性准确性线性线性稳定性稳定性重复性重复性测
12、量人员误差测量人员误差测量人员和被测量人员和被测量对象交互测量对象交互误差误差11/10/202220量具重复性重复性 和再现性再现性 研究确定确定观测的过程变异中有多少是由于测量系统变异测量系统变异 所致所致。Minitab 为量具 R&R（交叉）提供了两种方法：X 和 R 法或方差分析法。X 和和 R 法法将整体变异分为三种类别：部件间变异、重复性和再现性部件间变异、重复性和再现性。方差分析法进一步将再现性划分为其操作员以及操作员与部件交互作用操作员以及操作员与部件交互作用这两个要素。u测量系统误差的来源测量系统误差的来源11/10/202221举例说明定义一个测量系统举例说明定义一个测量
13、系统如果要测量一个零件的内径，测量系统应包括：如果要测量一个零件的内径，测量系统应包括：1 1、测量的项目、测量的项目2 2、测量的人员、测量的人员3 3、测量的仪器、测量的仪器4 4、仪器的使用方法、仪器的使用方法5 5、进行测量的环境条件、进行测量的环境条件这个测量系统输出的结果就是一个数值这个测量系统输出的结果就是一个数值内径内径11/10/202222三、测量系统基本术语三、测量系统基本术语11/10/202223测量系统中的基本术语介绍（一）测量系统中的基本术语介绍（一）分辨力：分辨力：最小可读单位；一个仪器测量或输出的最小可读单位。最小可读单位；一个仪器测量或输出的最小可读单位。参
14、考值：参考值：某一个物品的可接受的值；常用来代替真值使用。某一个物品的可接受的值；常用来代替真值使用。真值：真值：某一个物品的真是数值；不可知且无法知道的。某一个物品的真是数值；不可知且无法知道的。真值又有以下三种分类真值又有以下三种分类11/10/202224理论真值：理论真值：例如三角形的内角和是例如三角形的内角和是180度，这个结论就是计量科学上的理论真值。度，这个结论就是计量科学上的理论真值。约定真值：约定真值：可以代替真值的量值，例如国际千克基准砝码、还有保存在巴黎的可以代替真值的量值，例如国际千克基准砝码、还有保存在巴黎的 国际计量局的铂铱合金米原尺基准等。国际计量局的铂铱合金米原
15、尺基准等。实际测量中的约定真值：实际测量中的约定真值：充分接近真值，可以用已修正过的算术平均值、相对充分接近真值，可以用已修正过的算术平均值、相对 高精度的测量结果等。高精度的测量结果等。测量系统中的基本术语介绍（二）测量系统中的基本术语介绍（二）11/10/202225准确度：准确度：与真值或可接受的参考值与真值或可接受的参考值“接近接近”的程度。的程度。偏倚：偏倚：观测到的测量值与参考值之间的差异；是测量系统的系统误差所构成的。观测到的测量值与参考值之间的差异；是测量系统的系统误差所构成的。稳定性稳定性：一个稳定的测量过程在位置方面是处于统计上的受控状态：一个稳定的测量过程在位置方面是处于
16、统计上的受控状态线性：线性：在量具正常工作量程内的偏倚变化量在量具正常工作量程内的偏倚变化量,偏倚应是基准值的线性函数。是测偏倚应是基准值的线性函数。是测量系统的系统误差所构成的。量系统的系统误差所构成的。测量系统中的基本术语介绍（三）测量系统中的基本术语介绍（三）11/10/202226精确度：精确度：每个重复读数之间的每个重复读数之间的“接近接近”程度。程度。重复性：同一重复性：同一评价人使用评价人使用同一同一测量仪器，对同一零件的同一个特性进行多次测测量仪器，对同一零件的同一个特性进行多次测 量下的变差。通常被称为设备变差。量下的变差。通常被称为设备变差。再现性：不同再现性：不同评价人使
17、用评价人使用相同相同的器具，测量一个零件的同一个特性的测量平均值的器具，测量一个零件的同一个特性的测量平均值 的变差。通常被称为评价人变差。的变差。通常被称为评价人变差。测量系统中的基本术语介绍（四）测量系统中的基本术语介绍（四）11/10/202227不确定度：不确定度：理解测量的不确定度，意味着对测量结果的可信性理解测量的不确定度，意味着对测量结果的可信性 有效性的怀疑程度或不肯定程度。有效性的怀疑程度或不肯定程度。测量不确定度的来源测量不确定度的来源：1 1、对被测量量的定义认识的不完整或不完善。、对被测量量的定义认识的不完整或不完善。2 2、实现被测量定义的方法不理想、实现被测量定义的
18、方法不理想3 3、取样的代表性不够、取样的代表性不够4 4、对测量过程受环境影响的认识不够周全、对测量过程受环境影响的认识不够周全5 5、对仪器的读数不准确，存在人为的偏倚、对仪器的读数不准确，存在人为的偏倚6 6、测量仪器的分辨力（精度）不够、测量仪器的分辨力（精度）不够7 7、测量方面和测量程序不够完善、测量方面和测量程序不够完善测量系统中的基本术语介绍（五）测量系统中的基本术语介绍（五）11/10/202228四、测量系统分析四、测量系统分析11/10/202229MSA目的目的建立新量具的实用性和可接受性标准建立新量具的实用性和可接受性标准把一个量具和另一个量具作比较把一个量具和另一个
19、量具作比较评估可疑的量具评估可疑的量具量具维修前后的性能比较量具维修前后的性能比较计算测量系统的变差计算测量系统的变差确定制造过程可接受性确定制造过程可接受性管理和改进测量过程管理和改进测量过程11/10/202230APQPAPQP、FEMAFEMA、PPAPPPAP、SPCSPC、MSAMSA的关系的关系一阶段一阶段二阶段二阶段三阶段三阶段四阶段四阶段五阶段五阶段项目计划项目计划产品设计和开发产品设计和开发过程设计和开发过程设计和开发产品过程确认产品过程确认反馈、评定、纠正反馈、评定、纠正措施措施D-FEMAD-FEMAP-FEMAP-FEMAPPAPPPAPMSAMSASPCSPCPPK
20、PPKSPCSPCCPKCPK样件制作样件制作试生产试生产批量生产批量生产11/10/202231MSA要点说明（一）要点说明（一）对控制计划中列入的测量系统要进行测量系统分析，测量对控制计划中列入的测量系统要进行测量系统分析，测量分析方法和可接受准则应与分析方法和可接受准则应与MSA手册一致。手册一致。经客户批准，可以用其他的方法和接受准则。经客户批准，可以用其他的方法和接受准则。TS16949标准强调要有证据证明上述要求已达到。标准强调要有证据证明上述要求已达到。APQP手册中，手册中，MSA为为“产品产品/过程确认过程确认”阶段的输出之阶段的输出之一。一。SPC手册上说手册上说MSA是控
21、制图必需的准备工作。是控制图必需的准备工作。11/10/202232MSA要点说明（二）要点说明（二）为确保结果，测量设备应该：为确保结果，测量设备应该：1、对照溯源到国际或国家标准的测量基准，按照规、对照溯源到国际或国家标准的测量基准，按照规定的时间间隔或在使用前进行校准或检定。定的时间间隔或在使用前进行校准或检定。2、设备要建立档案，并进行标识，以确定其校准的、设备要建立档案，并进行标识，以确定其校准的状态状态3、在搬运、维护和储存期间防止损坏或失效。、在搬运、维护和储存期间防止损坏或失效。11/10/202233MSA要点说明（三）要点说明（三）标识所有的检验、测量和测试设备及其校准状态
22、档案标识所有的检验、测量和测试设备及其校准状态档案确定量具准确度和精确度确定量具准确度和精确度量具变差分析量具变差分析当量具处于失准状态时，应对其以前的测量结果确认，进行有限性评价当量具处于失准状态时，应对其以前的测量结果确认，进行有限性评价确保所有的量具的清洁、维护、存放校准记录保存完好。确保所有的量具的清洁、维护、存放校准记录保存完好。11/10/202234u测量系统的作用测量系统的作用 测量系统分析（测量系统分析（Gage R&R Gage R&R 分析）是用来分析测量系统的方法，目的是确定测分析）是用来分析测量系统的方法，目的是确定测 量某种东西时出现的波动量某种东西时出现的波动(误
23、差误差)的大小和类型。的大小和类型。测量系统分析（测量系统分析（Gage R&R Gage R&R 分析）将提供以下与您的数据有关的信息：分析）将提供以下与您的数据有关的信息：测量误差是否很小，相对产品规范或过程误差来说是否可以接受。测量误差是否很小，相对产品规范或过程误差来说是否可以接受。如果测量误差不可接受，从何处着手来改进测量系统如果测量误差不可接受，从何处着手来改进测量系统使您能够对数据的使您能够对数据的“质量质量”充满信心充满信心测量仪器是否具有足够的分辨率测量仪器是否具有足够的分辨率11/10/202235u测量系统分析方法测量系统分析方法根据测量对象的性质，测量系统分析有两种根据
24、测量对象的性质，测量系统分析有两种形式：形式：1.Attributes1.Attributes计数值计数值/定性值（离散数据）定性值（离散数据）数据不能以连续的标尺描述数据不能以连续的标尺描述 通过通过/不通过，好不通过，好/坏坏采用计数型测量系统分析采用计数型测量系统分析2.Variables2.Variables计量值计量值/定量值（连续数据）定量值（连续数据）数据可以用连续的标尺来描述数据可以用连续的标尺来描述采用计量型测量系统分析采用计量型测量系统分析注意：注意：1 1、一看到数据，就要、一看到数据，就要确认测量数据类型确认测量数据类型2 2、计数值和计量值必须用不同的方法处、计数值和
25、计量值必须用不同的方法处 理理11/10/2022361.1.极差法：是一种改良的计量型量具的研究，它可迅速提供一个测量变异极差法：是一种改良的计量型量具的研究，它可迅速提供一个测量变异 的近似值。的近似值。只能提供测量系统的整体概况只能提供测量系统的整体概况不能将变异分为重复性和再现性不能将变异分为重复性和再现性2.2.均值和极差分析法：是一种可以提供可对测量系统重复性和再现性两个均值和极差分析法：是一种可以提供可对测量系统重复性和再现性两个 特性作估计评价的方法。特性作估计评价的方法。可以识别部品、人员、测量仪器的误差可以识别部品、人员、测量仪器的误差不可以识别人员和部品交互作用影响不可以
26、识别人员和部品交互作用影响 3.3.方差分析法（方差分析法（ANOVA)ANOVA)：是一种可用于分析测量误差或其他测量系统：是一种可用于分析测量误差或其他测量系统 研究中数据变异的来源。研究中数据变异的来源。可以识别部品、人员、测量仪器的误差可以识别部品、人员、测量仪器的误差可以识别人员和部品交互作用影响可以识别人员和部品交互作用影响u测量系统分析方法测量系统分析方法-计量型计量型11/10/202237在有些计数状况下，不容易得到足够的具有计量基准值的零件。在这种情在有些计数状况下，不容易得到足够的具有计量基准值的零件。在这种情况下，做出错误或不一致判断的风险，可以用以下方法评价：况下，做
27、出错误或不一致判断的风险，可以用以下方法评价：假设检验分析假设检验分析信号探测理论信号探测理论u测量系统分析方法测量系统分析方法-计数型计数型11/10/202238分析测量系统的分析测量系统的基本基本问题问题评估一个测量系统，评估一个测量系统，以确定几以下个问题：以确定几以下个问题：1、是否具备足够的分辨力？最小可读单位能否满足要求？、是否具备足够的分辨力？最小可读单位能否满足要求？2、是否具备稳定性？能否达到统计上的受控状态？、是否具备稳定性？能否达到统计上的受控状态？3、所有的变量的总和是否在一个可接受的测量不确定度的水平上、所有的变量的总和是否在一个可接受的测量不确定度的水平上11/1
28、0/202239测量系统分析的数据利用测量系统分析的数据利用用测量系统所收集的数据用于：用测量系统所收集的数据用于：1、控制过程、控制过程2、评估影响过程结果的变差以及相互关系、评估影响过程结果的变差以及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。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，在每个测量人员之间获得再现。人员之间获得再现。11/10/202240测量系统的变差测量系统的变差我们可以把测量系统看成是一个过程，大家都
29、知道造成一个过程的变我们可以把测量系统看成是一个过程，大家都知道造成一个过程的变差因素是差因素是4M1E（人、机、料、法、环）那么造成一个测量系统（过（人、机、料、法、环）那么造成一个测量系统（过程）的变差因素同样也是上述几个因素程）的变差因素同样也是上述几个因素材料材料人员人员环境环境方法方法仪器仪器测量值变差测量值变差11/10/202241环境如何影响测量数据环境如何影响测量数据1、温度变化引起热胀冷缩，使同一个零件的同一个、温度变化引起热胀冷缩，使同一个零件的同一个特性产生不同的读数。特性产生不同的读数。2、光线不足妨碍正确读数、光线不足妨碍正确读数3、刺眼的光线导致读数值不正确、刺眼
30、的光线导致读数值不正确4、受时间的影响的材料铝、塑料、玻璃、受时间的影响的材料铝、塑料、玻璃5、湿度的影响、湿度的影响6、污染电磁、灰尘、污染电磁、灰尘11/10/202242测量仪器如何测量仪器如何影响影响测量结果测量结果测量仪器的精度必须小于规范值即有足够分辨力测量仪器的精度必须小于规范值即有足够分辨力测量仪器的种类选择尺子、卡尺测量仪器的种类选择尺子、卡尺测量仪器的测量仪器的准确度准确度和和精确度精确度偏倚和线性观测到的测量值与参考值之间的差异；偏倚和线性观测到的测量值与参考值之间的差异；在量具正常工作量程内的偏倚变化量在量具正常工作量程内的偏倚变化量重复性和再现性重复性和再现性稳定性稳
31、定性11/10/202243五、计量型五、计量型-测量系统分析测量系统分析11/10/202244计量值数据的测量系统分析流程计量值数据的测量系统分析流程确定测量系统的特性确定测量系统的特性设定测试计划设定测试计划执行测试计划执行测试计划计算准确度计算准确度计算计算 GRGRGRGRR R R R完成完成GRGRGRGRR R R R研究研究研究研究进行校正改善计划进行校正改善计划或训练计划或训练计划修改测量程序修改测量程序OKOKNGNGNGNGNGNG合格否合格否合格否合格否测量系统改测量系统改善否善否OKOKOKOK11/10/202245测量系统的统计特性测量系统的统计特性理想的测量系
32、统理想的测量系统1、每次都能得到正确的测量值，每个测量值都与标、每次都能得到正确的测量值，每个测量值都与标准件一致（准件一致（不可能达到的不可能达到的）。）。2、理想的测量系统有以下的统计特性：、理想的测量系统有以下的统计特性：1）零变差）零变差2）零偏倚）零偏倚3）零概率错误）零概率错误11/10/202246测量系统的特性数字表达测量系统的特性数字表达零部件间变差零部件间变差MPV测量系统变差测量系统变差MSV总变差（总变差（T）MPV+MSV+MPVMPVMSVMSV总变差总变差T T规范公差规范公差11/10/202247测量系统的共同特性测量系统的共同特性测量系统应具备的特性测量系统
33、应具备的特性必须处于统计受控状态，即只存在变差的普通原因。必须处于统计受控状态，即只存在变差的普通原因。测量系统的变异性小于过程变异性。测量系统的变异性小于过程变异性。（MSVMPV)测量系统的变异性小于技术性规范界限。测量系统的变异性小于技术性规范界限。测量精度小于过程变差和技术规范宽度中较小者的测量精度小于过程变差和技术规范宽度中较小者的1/10。测量系统统计特性的变差小于过程变差和测量系统统计特性的变差小于过程变差和规范宽度规范宽度较小者。较小者。11/10/202248规范规范测量系统的变差必须小于规范界限或过程变差。测量系统的变差必须小于规范界限或过程变差。测量系统的标记精度必须小于
34、规范公差。测量系统的标记精度必须小于规范公差。例如：规范：例如：规范：2.5300.005测量系统精度：测量系统精度：0.000111/10/202249系统可测量的小数部分的位数，测量的增量至少要达到产品或过程规格宽度的十分系统可测量的小数部分的位数，测量的增量至少要达到产品或过程规格宽度的十分之一之一.u分辨率（分辨率（ResolutionResolution）应该使用哪一把尺测量具应该使用哪一把尺测量具有上述分布的过程？有上述分布的过程？在分辨范围内，该测量系统能够识在分辨范围内，该测量系统能够识别零件之间的差别。在分辨范围之别零件之间的差别。在分辨范围之外，该测量系统将无能为力。外，该
35、测量系统将无能为力。11/10/202250分辨率分辨率分辨率不足分辨率不足1、只有一、二或三个极差值可读。、只有一、二或三个极差值可读。2、四分之一以上的极差为零。、四分之一以上的极差为零。选择分辨率按比例小于规范或过程变差，以获得足选择分辨率按比例小于规范或过程变差，以获得足够的分辨率够的分辨率。分辨率应当为公差或过程变差的分辨率应当为公差或过程变差的十分之一十分之一11/10/202251u准确度和精密度准确度和精密度 假定材料的硬度的假定材料的硬度的“真值真值”是是5.05.0caabda、精密度高、准确性低b、精密度高、准确性高c、精密度低、准确性高d、精密度低、准确性差 方法方法1
36、 1得到的读数为：得到的读数为：3.83.8，4.44.4，4.24.2，4.04.0 方法方法2 2得到的读数为：得到的读数为：6.56.5，4.04.0，3.23.2，6.36.3 哪种方法更准确？哪种方法更准确？哪种方法更精密？哪种方法更精密？你倾向哪种方法？为什么？你倾向哪种方法？为什么？11/10/202252准确度和精确度（二）准确度和精确度（二）量化准确度和精确度：量化准确度和精确度：1、准确度以偏倚评估、准确度以偏倚评估2、精确度以重复性和再现性评估、精确度以重复性和再现性评估11/10/202253偏倚偏倚偏倚定义：偏倚定义：观测均值与基准值之差。观测均值与基准值之差。基准值
37、：基准值：也称为了接受的基准值或便准值，用作测量值的也称为了接受的基准值或便准值，用作测量值的认可基准。认可基准。也称为常规值、指定值、最佳估算值、标准测也称为常规值、指定值、最佳估算值、标准测量、测量标准量、测量标准基准值可以通过更高级别的测量设备进行测量而获得的测基准值可以通过更高级别的测量设备进行测量而获得的测量均值来确定。量均值来确定。观测均值观测均值基准值基准值偏倚偏倚11/10/202254 可可接接受受偏偏倚倚不不可可接接受受 基准值基准值观测均值观测均值观测均值观测均值基准值基准值11/10/202255基准件基准件基准件又称标准件，它具有非常精确制定的一个或更多特性的一种材基
38、准件又称标准件，它具有非常精确制定的一个或更多特性的一种材料或物质，用于仪器的校准、测量方法的评估或给材料赋值的作用。料或物质，用于仪器的校准、测量方法的评估或给材料赋值的作用。11/10/202256量具偏倚的计算量具偏倚的计算1、用标准值或高等级量具，如全尺寸检验设备，获、用标准值或高等级量具，如全尺寸检验设备，获得可接受基准值。得可接受基准值。2、由、由同评价人同评价人对对同一零件同一零件作至少作至少10次测量。次测量。3、计算：、计算：1）读数的均值）读数的均值2）偏倚观测均值基准值）偏倚观测均值基准值3）偏倚偏倚）偏倚偏倚/过程变差（或公差）过程变差（或公差）10011/10/202
39、257偏倚大的原因分析偏倚大的原因分析1、从比例上讲，没有、从比例上讲，没有GRR评价大，但有助量化准确度。评价大，但有助量化准确度。2、可接受基准应与其它统计特性评估相同。、可接受基准应与其它统计特性评估相同。3、和以后其它评价人作、和以后其它评价人作GRR评价时，作为读数比较。评价时，作为读数比较。当量具偏倚大时可能因为：当量具偏倚大时可能因为：1、基准值有误、基准值有误2、测量设备的问题测量设备磨损、制造的仪器尺寸错误、测量设备的问题测量设备磨损、制造的仪器尺寸错误、校准不当、评价人使用设备不当。校准不当、评价人使用设备不当。11/10/202258举例举例同一作业员对一个长轴外径做了同
40、一作业员对一个长轴外径做了10次测量，次测量，数据如下：过程偏差（通过测量标准件得数据如下：过程偏差（通过测量标准件得出的）估计为出的）估计为0.00310,基准值为基准值为0.72650,计计算估计偏倚算估计偏倚测量次数测量次数测量值测量值10.7266020.7244030.7253540.7263050.7271060.7274570.7263080.7251590.72525100.725701 1、读数的均值、读数的均值0.725960.725962 2、偏倚观测均值基准值、偏倚观测均值基准值 0.72596-0.726500.72596-0.72650 =-0.00054 =-0.
41、000543 3、偏倚、偏倚 偏倚偏倚/过程变差（或公差）过程变差（或公差）100100 =（0.00054/0.00310)*100=17.4%0.00054/0.00310)*100=17.4%11/10/202259u线性度（线性度（LinearityLinearity）2 2、测量系统的线性？、测量系统的线性？描述测量仪器准确度或精密度在仪器量程内的变异。描述测量仪器准确度或精密度在仪器量程内的变异。在量程范围内，偏差应该是基准值的线性函数。在量程范围内，偏差应该是基准值的线性函数。u相关性（相关性（CorrelationCorrelation）对两变量之间的线性关系的测量。1 1、为
42、何考虑线性度？、为何考虑线性度？每个测量系统都有其量程，不同的系统量程差别可能很大。对测量系统量程内每个测量系统都有其量程，不同的系统量程差别可能很大。对测量系统量程内的每个测量值都要求相同的偏差是不合理的。的每个测量值都要求相同的偏差是不合理的。在量程较低的地方，偏差要小；量程高的地方，偏差可以大。在量程较低的地方，偏差要小；量程高的地方，偏差可以大。基准值偏差测量系统线性度图测量系统线性度图11/10/202260稳定性稳定性稳定性是测量系统在某一阶段时间内，测量同一基准或零件的单一特稳定性是测量系统在某一阶段时间内，测量同一基准或零件的单一特性时获得的测量总变差。换句话说，稳定性是偏倚随
43、时间的变化。性时获得的测量总变差。换句话说，稳定性是偏倚随时间的变化。11/10/202261时间时间参考值参考值11/10/202262u稳定性（稳定性（StabilityStability）考察测量系统的稳定性的时候，需要明确三个问题：1 1、测量系统的外部条件是什么？、测量系统的外部条件是什么？如：有的系统需要预热才能进入稳定的工作状态，这时就要明确提出该测量 系统的预热时间。2 2、若测量系统已经达到稳定状态，但该系统的标准差或者过程变差都没有、若测量系统已经达到稳定状态，但该系统的标准差或者过程变差都没有 符合要求，则应该设法减小系统的标准差符合要求，则应该设法减小系统的标准差。如：
44、测量液体体积3 3、一个测量系统的稳定性可以保持多久？、一个测量系统的稳定性可以保持多久？使用寿命有多长。到一定时间用更高一级的测量系统对其进行一次校正。11/10/202263稳定性分析应用稳定性分析应用对于一些破坏性试验的测量，例如：测量产品的表面硬度，产品表面的一点打过硬对于一些破坏性试验的测量，例如：测量产品的表面硬度，产品表面的一点打过硬度后，此点即不能再进行硬度的测量，所以此种测量系统无法进行重复性和再现性度后，此点即不能再进行硬度的测量，所以此种测量系统无法进行重复性和再现性的分析，所以我们就分析此测量系统的稳定性。的分析，所以我们就分析此测量系统的稳定性。11/10/20226
45、4计量性量具的计量性量具的GRR分析分析重复性和再现性用于衡量测量系统变差的宽度或分重复性和再现性用于衡量测量系统变差的宽度或分布布离散性离散性偏倚、稳定性和线性用于对测量系统变差作定位。偏倚、稳定性和线性用于对测量系统变差作定位。位置度位置度11/10/202265u重复性（重复性（RepeatabilityRepeatability）由同一个人，采用同一量具，由同一个人，采用同一量具，多次重复测量多次重复测量同一零件的同一特性时，所获得的同一零件的同一特性时，所获得的测量值的变异称为量具的重复性，或称为测量系统的重复性，简称为重复性；测量值的变异称为量具的重复性，或称为测量系统的重复性，简
46、称为重复性；一个好的测量系统应具有很好的重复性，也就是它的重复测量值的变异是很小一个好的测量系统应具有很好的重复性，也就是它的重复测量值的变异是很小的。的。重复性重复性第一次测量第一次测量第二次测量第二次测量11/10/202266由不同的测量人员，用同一量具，测量同一零件的同一特性所得重复测量的均值由不同的测量人员，用同一量具，测量同一零件的同一特性所得重复测量的均值的变异，称为量具的再现性，或称为测量系统的再现性，简称再现性。的变异，称为量具的再现性，或称为测量系统的再现性，简称再现性。u再现性（再现性（ReproducibilityReproducibility）再现性再现性测量系统测量
47、系统B B测量系统测量系统B B11/10/202267计量性量具的重复性分析计量性量具的重复性分析(设备的变差设备的变差）评价分析条件：评价分析条件：1、同一评价人、同一评价人2、同一测量仪器、同一测量仪器3、多次测量、多次测量4、同一零件、同一零件5、同一特性、同一特性6、所获得的测量变差、所获得的测量变差11/10/202268计量性量具的再现性分析计量性量具的再现性分析（人的变差人的变差）评价分析条件评价分析条件1、不同评价人、不同评价人2、同一测量仪器、同一测量仪器3、多次测量、多次测量4、同一零件、同一零件5、同一特性、同一特性6、所获得的测量平均值的变差、所获得的测量平均值的变差
48、11/10/202269重复性与再现性的区别重复性与再现性的区别评价人数量不同评价人数量不同重复性：评价人重复性：评价人-一个人一个人再现性：评价人再现性：评价人-多人，不同的评价人多人，不同的评价人衡量的变差不同衡量的变差不同重复性：考虑设备的变差重复性：考虑设备的变差再现性：考虑人的变差再现性：考虑人的变差11/10/202270GRR图分析图分析重复性：重复性：做极差图做极差图对于两个评价人，所有的点都在控制限制内，因此评价人对于两个评价人，所有的点都在控制限制内，因此评价人没有区别。没有区别。如果其中一个评价人的测量值超出控制限制，那么结论是如果其中一个评价人的测量值超出控制限制，那么
49、结论是他的测量方法与另外一个不同他的测量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。量系统对评价人的技术敏感，需要改进以获得有用的数据。再现性：再现性：做均值图做均值图11/10/202271当重复性比再现性大时：当重复性比再现性大时：1、量具需要维修、量具需要维修2、量具应重新设计、量具应重新设计3、改进量具的加紧和定位点、改进量具的加紧和定位点4、存在过大的零件内变差、存在过大的零件内变差重复性主要是考察计量器具设备的变差。重复性主要是考察计量器具设备的变差。GR
50、R图分析图分析11/10/202272当再现性比重复性大时：当再现性比重复性大时：1、评价人需要更好的使用量具的培训、评价人需要更好的使用量具的培训2、需要更好的操作定义、需要更好的操作定义3、量具上刻度不清楚、量具上刻度不清楚4、需要夹具来提高使用量具的一致性、需要夹具来提高使用量具的一致性再现性主要是考察评价人的变差。再现性主要是考察评价人的变差。GRR图分析图分析11/10/202273计划性量具的计划性量具的GRR分析步骤分析步骤1、在测量系统、在测量系统使用者使用者中选出中选出23个个评价人评价人2、抽取、抽取10个零件个零件，以此代表实际的过程变差，以此代表实际的过程变差3、把零件