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1、书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难20 五月 2023测量系统分析测量系统分析MSA培训培训课件课件书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难目目 录录n通用测量系统指南通用测量系统指南n测量系统评定的通用概念测量系统评定的通用概念n简单测量系统推荐的实践简单测量系统推荐的实践计量型测量系统研究指南计量型测量系统研究指南计数型测量系统研究指南计数型测量系统研究指南22书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用
2、时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难第一章：通用测量系统指南第一章：通用测量系统指南n在在SPC手手册册中中已已经经涉涉及及到到测测量量系系统统，测测量量数数据据的的质质量量是是过过程程控控制制的的基基础础。正正确确的的选选择择与与运运用用测测量量系系统统，能能保保证证以以较较低低的的成成本本获获得得高高质量的测量数据。质量的测量数据。nMSA参考手册的目的参考手册的目的为评定测量系统的质量提供指南；为评定测量系统的质量提供指南；主要关注的是对每个零件能主要关注的是对每个零件能重复读数重复读数的测量系统；的测量系统；测量系统分析方法需要顾客批准，本手册没覆盖测量系统分析方法需
3、要顾客批准，本手册没覆盖。33书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难1.1 几个重要概念几个重要概念n测测量量：赋赋值值(或或数数)给给具具体体事事物物以以表表示示它它们们之之间间关于特性的关系。关于特性的关系。赋值过程为测量过程，而赋予的值为测量值。赋值过程为测量过程，而赋予的值为测量值。n量量具具：任任何何用用来来获获得得测测量量结结果果的的装装置置，经经常常指指用在车间的装置，包括通过用在车间的装置，包括通过/不通过装置。不通过装置。n测测量量系系统统：用用来来对对被被测测特特性性定定量量测测量量或或定定性
4、性评评价价的的仪仪器器或或量量具具、标标准准、操操方方法法、夹夹具具、软软件件、人人员员、环环境境和和假假设设的的集集合合，用用来来获获得得测测量量结结果果的整个过程。的整个过程。44书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难1.1 几个重要概念几个重要概念n测量数据用途：测量数据用途：过程调整；过程调整；确定在两个或更多变量之间是否存在重要关系。确定在两个或更多变量之间是否存在重要关系。n测量数据的质量测量数据的质量由由(在稳定条件下运行的在稳定条件下运行的)某一测量系统多次测量结果得到的统计某一测量系统多次测量结
5、果得到的统计特性确定。特性确定。其测量数据与其标准值比较其测量数据与其标准值比较,而确定其质量而确定其质量“高高”/“低低”。测量数据的质量最常用偏倚和方差来表示。理想是零偏倚、零方测量数据的质量最常用偏倚和方差来表示。理想是零偏倚、零方差。差。“低低”的通常原因之一是数据变差太大，这是由于测量系统和它的的通常原因之一是数据变差太大，这是由于测量系统和它的环境之间的交互作用造成的。环境之间的交互作用造成的。管理一个测量系统是监视和控制管理一个测量系统是监视和控制变差变差，以使测量系统产生可接受，以使测量系统产生可接受的数据。的数据。n真值：真值：零件的零件的“实际实际”测量值。未知的和不可知的
6、，但它是测量过程的目的，测量值。未知的和不可知的，但它是测量过程的目的，一般使用一般使用“基准值基准值”代替。代替。55书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难1.1 几个重要概念几个重要概念朔朔源源性性：测测量量的的特特性性/标标准准值值是是规规定定的的基基准准，通通常常是是国国家家/国国际际标标准准，通通过过全全部部规规定定了了不不确确定定度度的的不不间间断断的的比比较较链链相相联系。联系。不确定度：关于测量值估计范围，相信真值包括在其内。不确定度：关于测量值估计范围，相信真值包括在其内。波长标准波长标准干涉比
7、较器干涉比较器激光干涉仪激光干涉仪引用量具量快引用量具量快/比比例例CMM量快量快量夹具量夹具千分尺千分尺图图1.1-1长度测量溯源性链的示例长度测量溯源性链的示例 国家国家标准标准引用标准引用标准工作标准工作标准生产标准生产标准66书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难1.2 测量过程测量过程 操操作作输输入入输输出出 测量过程测量过程 测量值测量值分分析析测量测量决决定定 测量过程可用下图表示：测量过程可用下图表示：通通 用用 过过 程程需要控需要控制的过程制的过程图图1.2-1测量过程示意测量过程示意77书
8、山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难1.2.1 测量系统的统计特性测量系统的统计特性n一个能产生一个能产生“理想理想”的测量结果的测量系统的统计特的测量结果的测量系统的统计特性性：零方差；零方差；零偏倚；零偏倚；对所测的任何产品错误分类为零概率。对所测的任何产品错误分类为零概率。这种理想统计特性的测量系统几乎不存在。这种理想统计特性的测量系统几乎不存在。n现时中测量系统应具备的统计特性：现时中测量系统应具备的统计特性：足够的分辨率和灵敏性足够的分辨率和灵敏性测量系统应该是统计受控。测量系统应该是统计受控。统计受控
9、，即统计稳定性：在可重复条件下，测量系统的变差只能是统计受控，即统计稳定性：在可重复条件下，测量系统的变差只能是由普通原因而不是特殊原因造成的。由普通原因而不是特殊原因造成的。88书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难1.2.1 测量系统的统计特性测量系统的统计特性对于产品控制，测量系统的变异性小于公差；对于产品控制，测量系统的变异性小于公差；对于过程控制，测量系统的变异性应该显示有效分对于过程控制，测量系统的变异性应该显示有效分辨率并且小于制造过程变差。辨率并且小于制造过程变差。l有效分辨率有效分辨率对于一个特
10、定的应用，测量系统对过程变差的灵敏性；对于一个特定的应用，测量系统对过程变差的灵敏性；产生有用的测量输出信号的最小输入值；产生有用的测量输出信号的最小输入值；总是以一个测量单位报告。总是以一个测量单位报告。测量系统的统计特性可能随被测的项目变化而改变，测量系统的统计特性可能随被测的项目变化而改变，则测量系统的最大的（最坏）变差应小于过程变差则测量系统的最大的（最坏）变差应小于过程变差和规范控制限两者中较小者。和规范控制限两者中较小者。99书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难1.2.2 变变 差差 源源n测量系统
11、受随机和系统变差源影响测量系统受随机和系统变差源影响。这些变差源由这些变差源由 普通原因和特殊原因造成普通原因和特殊原因造成，为此应为此应：识别潜在的变差源识别潜在的变差源；排除排除(可能时可能时)或监控这些变差源或监控这些变差源。n识别变差源的工具识别变差源的工具，如因果图、故障树图等如因果图、故障树图等。n测量系统误差的主要要素测量系统误差的主要要素：S(标准标准)、W(工件工件)、I(仪器仪器)、P(人人/程序程序)、E(环境环境)。n实际的变差对一个特定的测量系统的影响是实际的变差对一个特定的测量系统的影响是唯一唯一的。的。n图图2为为一一张张潜潜在在的的变变差差源源因因果果图图，可可
12、作作为为研研究究测测量量系系统变差源思考的起点统变差源思考的起点。1010书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难图图1.2-2 测量系统变异性测量系统变异性因果图因果图标准标准测量系统变异性测量系统变异性仪仪器器+(量量具具)维护维护敏感性敏感性均匀性均匀性重复性重复性再现性再现性人人员员环环境境照明照明几何相容性几何相容性照明照明阳光阳光人人 工工的的人人空气流空气流热膨胀热膨胀零件零件稳定稳定-系统部件系统部件温度温度循环循环本位的和周围的本位的和周围的压力压力人机工程人机工程空气污染空气污染振动振动教教 育
13、育的的体体 力力的的可操作定义可操作定义目视标准目视标准程序程序态度态度经验经验教训教训理解理解标准标准p.m设计确认设计确认-夹紧夹紧-定位定位-测量点测量点-测量传感测量传感器器制造变差制造变差制造公差制造公差制造制造稳定性稳定性标准标准热膨胀系数热膨胀系数弹性性质弹性性质朔源性朔源性工工件件(零零件件)弹性变形弹性变形物质物质支持特性支持特性弹性性质弹性性质可操作定义可操作定义隐隐藏藏的的几几何何尺尺寸寸内部相关特性内部相关特性清洁度清洁度充分的数据充分的数据设计设计一致性一致性放大放大接触几何尺寸接触几何尺寸变形影响变形影响线性线性稳定性稳定性坚定性坚定性假设使用假设使用1111书山有
14、路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难1.2.3 测量系统变异性的影响测量系统变异性的影响测测量量系系统统误误差差：所所有有变变差差源源的的累累积积影影响响构构成成了了测量系统的输出值，有时称为测量系统的输出值，有时称为“误差误差”。n测测量量系系统统的的变变异异性性影影响响被被测测对对象象的的测测量量结结果果，因因此此相同零件的重复读数产生不同或相同的结果相同零件的重复读数产生不同或相同的结果。读数之间不同是由于普通和特殊原因造成的读数之间不同是由于普通和特殊原因造成的。n对不同变差源的影响应经过短期和长期评估：对不
15、同变差源的影响应经过短期和长期评估：测测量量系系统统的的能能力力是是短短期期时时间间的的测测量量系系统统（随随机机）误误差差。由线性、一致性、重复性和再现性误差合成的定量值；由线性、一致性、重复性和再现性误差合成的定量值；测测量量系系统统的的性性能能是是所所有有变变差差源源随随时时间间的的影影响响。通通过过确确定定过过程程是是否否受受控控，对对准准目目标标(无无偏偏倚倚)，且且在在预预期期结结果果的的范范围围有可接受的变差有可接受的变差(量具量具GRR)。1212书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难1.2.3.
16、1 对决策的影响对决策的影响n测量零件后的活动之一是确定零件的状态：测量零件后的活动之一是确定零件的状态：一种是确定零件可接受一种是确定零件可接受(在公差内在公差内)/不可接受不可接受(在公差外在公差外)；另一种是把零件进行规定的分类：合格品的分级；另一种是把零件进行规定的分类：合格品的分级；进一步分类可能是可返工的、可返修的或报废的。进一步分类可能是可返工的、可返修的或报废的。n按按产产品品控控制制原原理理，这这样样的的分分类类是是测测量量零零件件的的主主要要原原因因-零零件件是是否在明确的目录之内。否在明确的目录之内。n按按过过程程控控制制原原理理，焦焦点点是是零零件件变变差差，是是由由过
17、过程程中中的的普普通通原原因因还是特殊原因造成的。还是特殊原因造成的。n控制原理和驱动兴趣点控制原理和驱动兴趣点控制原理控制原理驱动兴趣点驱动兴趣点1产品控制产品控制零件是否在明确的目录内？零件是否在明确的目录内？2过程控制过程控制过程是否稳定和可接受？过程是否稳定和可接受？1313书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难1.2.3.2 对产品决策的影响对产品决策的影响n取决于测量系统误差取决于测量系统误差：零件重复读数所有变零件重复读数所有变差受量具的重复性和再现性影响差受量具的重复性和再现性影响。n研研究究的的
18、前前提提：测测量量过过程程是是统统计计受受控控且且是是零零偏偏倚倚(对准目标对准目标)。n无无论论测测量量的的零零件件变变差差分分布布与与规规范范控控制制限限是是否否交叉，作出的决定会有风险：交叉，作出的决定会有风险：型型错错误误，生生产产者者风风险险或或误误发发警警报报，既既好好的的会会被被判为坏的判为坏的型型错错误误，消消费费者者风风险险或或漏漏发发警警报报，既既坏坏的的会会被被判为好的判为好的。1414书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难n相对公差，作出错误的决定的潜在因素是系统误差与公差交差相对公差，作
19、出错误的决定的潜在因素是系统误差与公差交差 注：注：坏零件总是称坏的；坏零件总是称坏的；n对于产品状况，目标是最大限度地作出正确决定，有两种选择：对于产品状况，目标是最大限度地作出正确决定，有两种选择：改变生产过程：减少过程变差，没有零件产生在改变生产过程：减少过程变差，没有零件产生在区；区；改变测量系统：减少测量系统误差从而减少改变测量系统：减少测量系统误差从而减少区面积，生产的零件将在区面积，生产的零件将在区，可能最大限度降低作出错误决定的风险。区，可能最大限度降低作出错误决定的风险。目目标标 上限上限 下限下限 可能作出潜在错误决定；可能作出潜在错误决定；好零件总是合格的。好零件总是合格
20、的。1515书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难1.2.3.3 对过程决策的影响对过程决策的影响n对于过程控制，需要确定以下要求：对于过程控制，需要确定以下要求：统计受控；统计受控；对准目标对准目标(零偏倚零偏倚)；可接受的变异性。可接受的变异性。n测量误差对过程决策的影响：测量误差对过程决策的影响：把普通原因报告为特殊原因；把普通原因报告为特殊原因；把特殊原因报告为普通原因。把特殊原因报告为普通原因。n测量系统变异性可能影响过程的稳定性、目标和变差的决定测量系统变异性可能影响过程的稳定性、目标和变差的决定。n
21、实际和观测的过程变差之间的基本关系是实际和观测的过程变差之间的基本关系是：2o =2a+2m 式中：式中：2o观测过程方差观测过程方差 2a实际过程方差实际过程方差 2m 测量系统方差测量系统方差 1616书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难n根据根据能力指数能力指数CP定义为定义为CP=公差公差/6,继而可得：继而可得：(CP)2o=(CP)2a+(CP)2m为达到规定的过程能力目标需要对测量变差因子分解。如：为达到规定的过程能力目标需要对测量变差因子分解。如：u当当CPm(测量系统测量系统)=2,CPO(观
22、测观测/计算计算)=1.33,则则CPa(实际实际)1.79；u当当CPm=1.33,要求要求CPO(观测观测/计算计算)=1.33,则则过程没有变化过程没有变化是不可能的。是不可能的。观测的过程能力是实际过程能力加上测量过程造成的变差的合成。观测的过程能力是实际过程能力加上测量过程造成的变差的合成。n 假设测量系统受控且对准目标，实际过程假设测量系统受控且对准目标，实际过程CP与观测与观测/计算计算CP可可用图型法比较。用图型法比较。观测（计算）的观测（计算）的过程变差过程变差生产量具变生产量具变差差实际的过程变实际的过程变差差1717书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦
23、作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难1.2.3.4 新过程的接受新过程的接受一一个个新新过过程程(如如铸铸造造、机机加加工工等等)，作作为为采采购购活活动动的的一一部部分分经经常常要要完完成成一一系系列列步步骤骤，包包括括在在供供方方处处/顾客顾客(组织组织)处对测量设备的研究：处对测量设备的研究：n确确保保各各方方使使用用的的测测量量系系统统与与在在正正常常情情况况使使用用的的测测量量系统一致，否则将会出现混乱。如：系统一致，否则将会出现混乱。如：采采购购时时使使用用的的测测量量系系统统 GRR10%且且实实际际过过程程CP=2时时，在在采购时观测过程采购时观测过
24、程CP=1.96；生生产产过过程程中中使使用用的的测测量量系系统统 GRR=30%且且实实际际过过程程CP=2，则观测过程则观测过程CP=1.71；生生产产过过程程中中使使用用的的测测量量系系统统 GRR=60%，则则观观测测过过程程CP=1.20。n观观测测过过程程CP在在1.96与与1.20之之间间的的差差异异是是由由于于不不同同的的测测量系统造成量系统造成的。的。1818书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难1.2.3.5 过程作业准备过程作业准备/控制控制(漏斗试验漏斗试验)n首件检验目的是验证过程是否对
25、准目标首件检验目的是验证过程是否对准目标。如如：测量的零件在目标外，就要调整过程；然后测量的零件在目标外，就要调整过程；然后再测量另一个零件并且可能再次调整过程。再测量另一个零件并且可能再次调整过程。n戴戴明明博博士士把把这这种种类类型型的的测测量量和和所所做做的的决决策策称称为为干预。干预。n示示例例：有有一一零零件件的的涂涂层层的的重重量量控控制制目目标标为为5.000.200.20克克作作业业指指导导书书要要求求:以以一一个个样样件件为为基基础础在在作作业业准准备备时时和和每每小小时时对重量进行验证，如超过对重量进行验证，如超过5.0000.10克，再次设定过程。克，再次设定过程。作作业
26、业准准备备时时，假假设设过过程程运运行行为为4.95克克，由由于于测测量量误误差差操操作作者者观观测测为为4.85克克，为为对对准准目目标标,操操作作者者上上调调0.15克克。现现在在过过程程运运行行为为5.10克克。操操作作者者检检查查时时，观观测测到到5.08克克，因因此此允允许许过程运行。过程运行。此此例例说说明明：过过程程的的过过度度调调整整会会增增加加变变差差并并会会持持续续影影响响，测测量量误差把这些问题复杂化了。误差把这些问题复杂化了。1919书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难 漏斗试验的四项规
27、则漏斗试验的四项规则n规规则则1：除除非非过过程程不不稳稳定定，否否则则不不做做调调整整或或不不采取行动；采取行动；n规规则则2：在在上上次次进进行行测测量量的的相相反反方方向向以以等等量量调调整过程整过程；n规规则则3：对对准准目目标标重重新新设设定定过过程程，然然后后在在目目标标的相反方向以等量调整过程；的相反方向以等量调整过程；n规则规则4：调整过程至上次测量点。：调整过程至上次测量点。上上一一示示例例与与“规规则则”对对照照，可可知知作作业业指指导导书书是是规规则则3，规规则则2、3、4增增加加了了更更多多的的变变差差，规规则则1是产生最小变差的最佳选择。是产生最小变差的最佳选择。20
28、20书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难1.3 测量战略和策划测量战略和策划 在设计和采购测量仪器或测量系统之前策划是关键，其做出的在设计和采购测量仪器或测量系统之前策划是关键，其做出的决定将影响测量设备的方向和选择，为此应明确：决定将影响测量设备的方向和选择，为此应明确：l测量过程的目的和如何进行测量。测量过程的目的和如何进行测量。l测量寿命周期测量寿命周期测量寿命周期概念表达当一个人研究和改进过程时，测量方法会随着时测量寿命周期概念表达当一个人研究和改进过程时，测量方法会随着时间改变的信心。间改变的信心。l
29、测量过程设计选择的准则测量过程设计选择的准则在采购测量系统之前，应制定测量过程的详细工程概念。指南如下：在采购测量系统之前，应制定测量过程的详细工程概念。指南如下：小组应评价系统（总成）或零件的设计并识别重要特性；小组应评价系统（总成）或零件的设计并识别重要特性；利用量具利用量具DFMEA和和(测量能力测量能力)过程过程FMEA，制定维护和校准计划；，制定维护和校准计划；用流程图表示零件总成或零件的制造关键过程步骤，确定每一步骤用流程图表示零件总成或零件的制造关键过程步骤，确定每一步骤的输入和输出。以利于制定测量计划、测量类型清单；的输入和输出。以利于制定测量计划、测量类型清单；对于复杂的测量
30、系统，流程图由测量过程组成。对于复杂的测量系统，流程图由测量过程组成。下一步：应是小组采用头脑风暴法，为每个测量制定要求的准则。下一步：应是小组采用头脑风暴法，为每个测量制定要求的准则。2121书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难1.4 量具来源选择过程量具来源选择过程-制定报价文件包制定报价文件包n详细的工程概念详细的工程概念由组成小组对测量过程维护和持续改进负责，并直接负责研由组成小组对测量过程维护和持续改进负责，并直接负责研究详细的概念。并提出究详细的概念。并提出“测量系统开发检查表建议的要素测量系统开发
31、检查表建议的要素”。上表包上表包括：测量系统设计和开发问题括：测量系统设计和开发问题21个、测量系统制造问题个、测量系统制造问题21个、个、测量系统实际问题测量系统实际问题7个问题等。见个问题等。见MSA手册。手册。n预防性维护的考虑预防性维护的考虑预防性维护一般包括：润滑、振动分析、传感器的完整性、预防性维护一般包括：润滑、振动分析、传感器的完整性、零件更换等；零件更换等；简单的量具可能只需要定期的检查，而复杂的测量系统需要简单的量具可能只需要定期的检查，而复杂的测量系统需要持续进行详细的统计分析和工程师小组进行预见性的维护。持续进行详细的统计分析和工程师小组进行预见性的维护。n规范规范在设
32、计和制造过程中规范对顾客和供应商均可作为指南。这些指在设计和制造过程中规范对顾客和供应商均可作为指南。这些指南起到交流可接受的标准作用。可接受的标准可以分为：南起到交流可接受的标准作用。可接受的标准可以分为：设计标准设计标准设计者向制造者详细交流的方法。对于复杂的设计者向制造者详细交流的方法。对于复杂的测量系统还应包括性能标准。测量系统还应包括性能标准。制造标准制造标准包括测量系统制造所必需的公差。包括测量系统制造所必需的公差。2222书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难1.4 量具来源选择过程量具来源选择过程
33、-制定报价文件包制定报价文件包n评估报价评估报价接到报价后，小组集合对报价进行评审、评价。固定的项目包括：接到报价后，小组集合对报价进行评审、评价。固定的项目包括：符合基本要求吗？符合基本要求吗？有超过标准的问题吗有超过标准的问题吗?供应商展示了一种例外情况？为什么？供应商展示了一种例外情况？为什么？（例外情况可以是：（例外情况可以是：价格或交付明显的不一致；价格或交付明显的不一致；没有必要作为消没有必要作为消极因素而打折扣；极因素而打折扣；一个供应商可能提出与其他供应商不同的内一个供应商可能提出与其他供应商不同的内容）容）概念促进了简易性和可维修性？概念促进了简易性和可维修性？n可交付的文件
34、，一个完整的文件包可能包括：可交付的文件，一个完整的文件包可能包括：一套可复制的总成和详细的机械图（一套可复制的总成和详细的机械图（CAD或硬拷贝）（包括任或硬拷贝）（包括任何需要的标准）；何需要的标准）；一套可复制的电器配线、原理和软件；一套可复制的电器配线、原理和软件；经常使用或易损项目经常使用或易损项目/细节的建议备件清单。清单应包括需一定细节的建议备件清单。清单应包括需一定提前期才能获得的项目；提前期才能获得的项目；2323书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难1.4量具来源选择过程量具来源选择过程-制定
35、报价文件包制定报价文件包带有机器图的维修手册，其中规定了正确装配和拆解机器零带有机器图的维修手册，其中规定了正确装配和拆解机器零件的方法与步骤；件的方法与步骤；手册规定的作业准备、操作和机器运输的要求；手册规定的作业准备、操作和机器运输的要求；校准说明；校准说明；诊断树和发现修理故障指南；诊断树和发现修理故障指南；认证报告（可追溯到国家标准）；认证报告（可追溯到国家标准）；校准指导书；校准指导书；技术支持人员、系统操作员和维护人员可以使用的用户手册。技术支持人员、系统操作员和维护人员可以使用的用户手册。当提出报价文件包时，上述清单看作检查表使用。当提出报价文件包时，上述清单看作检查表使用。n在
36、供应商处的资格在供应商处的资格测量系统装运之前，在供应商处，应对量具或测量系统进行全面测量系统装运之前，在供应商处，应对量具或测量系统进行全面的尺寸检验和功能测试。上述结果应与顾客的设计和制造标准一的尺寸检验和功能测试。上述结果应与顾客的设计和制造标准一致，全部形成文件并可供顾客评审。致，全部形成文件并可供顾客评审。2424书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难1.4 量具来源选择过程量具来源选择过程-制定报价文件包制定报价文件包n装运装运装运检查表装运检查表设备什么时候装运？设备什么时候装运？怎样装运怎样装运?
37、谁从卡车或机动轨道车上搬运设备？谁从卡车或机动轨道车上搬运设备？需要保险吗？需要保险吗？文件和硬件一起装运吗？文件和硬件一起装运吗？顾客有正确的设备把硬件卸下来吗？顾客有正确的设备把硬件卸下来吗？装运前系统存放在什么地方？装运前系统存放在什么地方？执行前系统存放在什么地方？执行前系统存放在什么地方？装运文件完成了吗？是否很容易让装货人员、运输人员、装运文件完成了吗？是否很容易让装货人员、运输人员、卸货人员和安装人员了解？卸货人员和安装人员了解？2525书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难1.4 量具来源选择过程
38、量具来源选择过程-制定报价文件包制定报价文件包n在顾客处的资格在顾客处的资格装运前在供应商处为使测量系统有资格所作的一切，应在交付后在装运前在供应商处为使测量系统有资格所作的一切，应在交付后在顾客处以某种方式重复。顾客处以某种方式重复。收到收到测量系统后，在开始测量分析之前，应对测量系统进行全尺寸测量系统后，在开始测量分析之前，应对测量系统进行全尺寸检验以确定其是否符合制造要求检验以确定其是否符合制造要求/标准。标准。n文件交付文件交付按应交付的文件执行，但至少应包括：按应交付的文件执行，但至少应包括：如果小组需要，如果小组需要，CAD或硬拷贝图；或硬拷贝图；使用时，系统地过程流程图；使用时，
39、系统地过程流程图；用户手册：用户手册：维修维修/服务手册；服务手册；备件清单；备件清单；发现修理故障指南。发现修理故障指南。校准指导书；校准指导书；特别注意事项。特别注意事项。2626书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难 1.5 测测 量量 问问 题题1.5.1评价一个测量系统，评价一个测量系统，应考虑三个基本问题应考虑三个基本问题：n测量系统应显示足够的测量系统应显示足够的灵敏性灵敏性仪器仪器(和标准和标准)具有足够的分辨力具有足够的分辨力(设计确定设计确定)。测测量量系系统统具具有有有有效效的的分分辨辨率率
40、，探探测测产产品品或或过过程程变变差差的的变变化化具具有有灵灵敏敏性。性。n测量系统应是测量系统应是稳定稳定的的在在重重复复性性的的条条件件下下，测测量量系系统统变变差差只只归归因因于于普普通通原原因因而而不不是是特特殊殊(不不规则的规则的)原因。原因。对实际应用和统计是重要的。对实际应用和统计是重要的。n统统计计特特性性(误误差差)在在预预期期的的范范围围内内一一致致，并并足足以以满满足足测测量量的的目目的的(产品控制或过程控制产品控制或过程控制)。将将测测量量误误差差只只作作为为公公差差的的一一个个百百分分数数来来报报告告的的传传统统方方法法，不不适适应应过过程改进的市场挑战。程改进的市场
41、挑战。当当过过程程改改变变和和改改进进时时，应应重重新新评评价价测测量量系系统统以以确确定定其其是是否否达达到到预预期期的目的。的目的。2727书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难1.5.2 测量系统变差的类型测量系统变差的类型n测测量量系系统统误误差差可可以以分分为为五五种种；偏偏倚倚、重重复复性性、再再现性、稳定性和线性。现性、稳定性和线性。n测测量量系系统统研研究究的的目目的的之之一一是是获获得得测测量量系系统统与与其其环环境境相相互互作作用用时时，有有关关系系统统测测量量变变差差大大小小和和变变差差类类
42、型的信息型的信息,这些可提供：这些可提供：接受新测量设备的标准；接受新测量设备的标准；两种测量装置的比较两种测量装置的比较;评价怀疑有缺陷的量具的基础评价怀疑有缺陷的量具的基础；测量设备维修前后的比较；测量设备维修前后的比较；计算过程变差及一个生产过程的可接受性的水平；计算过程变差及一个生产过程的可接受性的水平；绘绘制制量量具具性性能能曲曲线线(GPC)，GPC表表示示接接受受某某一一真真值值零零件的概率。件的概率。2828书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难1.5.3 定义及潜在的变差源定义及潜在的变差源n分
43、辨力：分辨力：是仪器可以探测到并如实显示的参考值的变化量，是仪器可以探测到并如实显示的参考值的变化量，也称为可读性或分辨率也称为可读性或分辨率。测测量量系系统统的的分分辨辨力力：是是指指测测量量系系统统检检出出并并如如实实指指出出被被测测特特性微小变化的能力。性微小变化的能力。测测量量系系统统可可接接受受的的分分辨辨力力：是是能能够够测测出出过过程程的的变变差差，包包括括特特殊殊原原因因变变差差，图图1.5-1过过程程分分布布的的分分组组数数（ndc）可可说说明明分辨力的概念；分辨力的概念；可可视视分分辨辨力力（ApparentResolution）：测测量量仪仪器器的的最最小小增增量。量。建
44、议可视分辨力应小于等于过程变差建议可视分辨力应小于等于过程变差6倍的十分之一。即倍的十分之一。即分辨力不足可在控制图分辨力不足可在控制图极差图极差图(图图1.5-2)中表现出来：中表现出来：l极差图控制限内，可能有极差图控制限内，可能有13个极差值；个极差值；l可能有可能有4个极差值在控制限内，且个极差值在控制限内，且1/4的极差值为零。的极差值为零。610可可视视分分辨辨力力2929书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难图图1.5-1 过程分布的分组过程分布的分组(级级)数数(ndc)对控制和分析对控制和分析活
45、动的影响活动的影响分辨率说明分辨率说明分分组组数数据据控控制制分分析析 一个数据分组（级）一个数据分组（级）可用于控制的前提是：可用于控制的前提是：n与规范相比过程变差较小与规范相比过程变差较小n在在预预期期过过程程变变差差范范围围内内的的损失函数平缓损失函数平缓n主主要要的的变变差差源源导导致致均均值值偏偏移移n不能用不能用于估算过程参数和于估算过程参数和指标指标n只表明过程是否正生产合只表明过程是否正生产合格或不合格的零件格或不合格的零件24个数据分组个数据分组（级）（级）n根据过程分布根据过程分布，可用于半，可用于半计量控制技术计量控制技术n可以产生不敏感的计量控可以产生不敏感的计量控制
46、图制图n一般不用于估算过程参数一般不用于估算过程参数和指标和指标，因为它只提供了粗因为它只提供了粗略的估测略的估测5或更多的数据分组或更多的数据分组（级）（级）n可用于计量控制图可用于计量控制图n推荐使用推荐使用3030书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难图图1.5-2 不同分辨力在控制图上的反映不同分辨力在控制图上的反映0.145 0.140 0.135 样本均值样本均值05101520250.02 0.010.00样本极差样本极差05101520250.145 0.140 0.135 样本均值样本均值0.0
47、0 0.01 0.02 样本极差样本极差UCL=0.1444Mean=0.1397LCL=0.1350LCL=0.01717R=0.00812LCL=0UCL=0.1438Mean=0.1398LCL=0.1359LCL=0.01438R=0.0068LCL=0控制图控制图分辨率分辨率=0.001 X-R 控制图控制图分辨率分辨率=0.01 X-R 3131书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难1.5.4 测量过程变差测量过程变差n对多数测量过程而言，测量变差通常被描述为正态分布。正对多数测量过程而言，测量变差通
48、常被描述为正态分布。正态概率被设想成测量系统分析的标准方法。态概率被设想成测量系统分析的标准方法。n特点，如图：特点，如图：n测量过程变差可分为：测量过程变差可分为：位置变差；位置变差；宽度变差。宽度变差。位置位置（数据的中心倾向）（数据的中心倾向）宽度宽度（数据的分散程度）（数据的分散程度）图图1.5-3正态分布正态分布3232书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难1.5.4.1 位位 置置 变变 差差n 准确度准确度n 偏倚偏倚n稳定性稳定性n 线性线性3333书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学
49、海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难准确度、偏倚准确度、偏倚n准确度准确度通通用用概概念念：在在测测量量过过程程处处于于统统计计控控制制状状态态下下，一一个个或或多多个个测测量量结结果果的的平平均值与一个参考值之间一致的接近程度。均值与一个参考值之间一致的接近程度。在在一一些些组组织织中中准准确确度度和和偏偏倚倚互互相相使使用用。ISO及及ASTM(美美国国实实验验与与材材料料协协会会)使用准确度这个术语时包含了偏倚和重复性的含义。使用准确度这个术语时包含了偏倚和重复性的含义。n偏倚偏倚偏偏倚倚是是对对同同样样的的零零件件的的同同样样特特性性，真真值值(基基
50、准准值值)和和观观测测到到的的测测量量平平均均值值的差值。的差值。测量系统平均值测量系统平均值基准值基准值偏倚偏倚图图1.5-4偏倚偏倚3434书山有路勤为径，书山有路勤为径，学海无涯苦作舟学海无涯苦作舟书到用时方恨少，书到用时方恨少，事非经过不知难事非经过不知难造成造成过分偏倚的可能原因过分偏倚的可能原因n仪器需要校准仪器需要校准；n仪器、设备或夹紧装置的磨损；仪器、设备或夹紧装置的磨损；n磨损或损坏基准，磨损或损坏基准，基准出现误差基准出现误差；n校准不当或校准不当或调整基准的使用不当调整基准的使用不当；n仪器质量差仪器质量差设计或一致性不好设计或一致性不好；n线性线性误差；误差；n应用错