测量系统分析-通向6sigma管理之路(1)

测量系统分析通向6sigma管理之路统计工具依据统计技术在质量管理应用中性质划分，基本上可以归结为以下三大工具。1.分析类工具：如因果图；多变异分析；测量系统重复性与再生性分析等。2.控制类工具：如SPC等。3.优化类工具：如DOE，可靠性工程等。被测对象（输入）操作什么是测量系统测量仪器参照标准测量方法与操作测量者测量结果测量过程（输出）环境测量数据分类•计量值（可以连续测量的数据）•计数值（不能连续计量的数据）计件数：不合格品数计点数：缺陷数极差法均值极差法方差分析法图表法长的方法短的方法测量在质量管理的作用测量是企业质量管理工作中的重要一环。是企业许多相关质量管理工作的起点。测量信息的可靠性，真实性，对企业质量状况揭露，质量问题揭露有重要作用，是企业开展相关质量管理工作的基础。测量误差分类系统误差（可分析控制，可消除）随机误差（难以控制和消除）精密度：测量结果受系统误差的影响程度准确度：测量结果受随机误差的影响程度精确度：测量结果受系统和随机误差综合影响的程度复杂原因误差：即由系统和随机原因综合引起，难以判定原因的误差。处理比较困难。测量系统误差的来源观测的过程误差过程实际误差测量误差长期过程误差短期过程误差样本内误差测量仪器引起的误差操作员引起的误差准确性线性可再现性稳定性可重复性误差处理系统误差：分析产生误差的系统原因，控制或消除根源；进行校准；对误差性质进行分析，进行误差补偿。随机误差：简单：多次测量取平均值。高级：对测量系统能力进行分析，使用能力符合要求的测量系统。X测量误差产生两类风险1.错报风险：即把合格的判断为不合格。2.漏报风险：即把不合格判断为合格。测量误差的存在，对检测结果的可靠性、可信性提出了挑战和质疑。使测量结果本身存在一定风险。在什么情况下需要做测量系统分析•决定是否接受一台新仪器•一种测量设备与另一种的比较•维修前后对测量设备的比较•在正常仪器维护条件下，测量结果误差很大•测量仪器进行了改装，如更换了重要零部件•进行工序能力分析时需要考虑测量仪器的测量能力测量系统分析中的概念•真值：被测对象客观存在的实际值，理论上讲，这个值是客观存在的•偏倚：实际观测值的均值与真值之差测量值的均值偏倚真值偏倚参照标准的真值与其测量值的均值之差精度测量系统在测量特定样本时若干个测量值之间的吻合程度或波动程度，它包括两个方面：重复性和再生性。重复性同一个操作者采用同样的测量仪器对同样的样品同一测量特性进行测量时的差异程度。•••测量系统分析中的概念（续）重复性测量系统C测量系统分析中的概念（续）•再现性或复验性：是不同的测量系统（尤指不同操作者）在测量相同样品的同一特征值的差异程度再现性测量系统B测量系统A测量系统分析中的概念（续）线性：指测量系统在不同测量范围（或量程）内测量偏倚的差值•偏倚真值测量值的均值测量值的均值偏倚真值在低量程下测零件在高量程下测零件测量系统分析中的概念（续）测量能力-是反映测量系统在对其特定的测量对象测量时测量值的变异程度，表示测量能力的指标有P/T比率（精度/公差比率）P/T比率-测量系统的精度与公差范围的比率，常用百分数表示%100-6/×=LSLUSLTPE比率E表示测量误差的标准差•••测量系统分析中的概念（续）上述公式基于三个假设：1、测量误差彼此独立2、测量误差与零件大小彼此独立3、测量误差为正态分布•E66LSLUSL对测量系统能力的要求P/T比率10%测量系统能力满足要求。若工序要达到的目标，P/T比率须小于5%P/T比率在10%~30%之间测量系统能力处于边界水平。测量能力是否可以接受取决于测量的重要程度和成本因素P/T比率30%测量系统能力过低，应查明原因，减少测量系统的变异6±•••测量系统分析的准备工作1、明确测量系统分析的目的2、确定所需数据信息3、确定测量系统分析的方法4、确定参加测量系统分析的工人数5、确定需使用的样本零件数6、确定重复测量次数测量系统分析的准备工作（续）7、考虑以下问题若使用同一厂商制造的相同型号的仪器会有什么差别？不同品牌的仪器对测量结果有何影响？测量过程是否对环境因素，如温度、湿度、灰尘、振动等比较敏感？操作工的经验对测量过程有何影响？测量方法的改变对测量过程的影响是否敏感？样本零件的准备工作如擦洗、混合、去毛刺等对测量结果有何影响？••••••测量系统分析的准备工作（续）8、确定测量次数及每个零件的测量位置9、对样本零件标上序号，注意不要让操作工发现这个标记10、采用数据搜集表格采集数据11、若测量数据的来源多于一个，选择测量系统分析所研究的数据来源12、按随机顺序测量样本零件13、保持所有测量尽量在相同条件下进行14、随机抽取被测样本零件15、在测量过程中保持正常的操作条件16、不要让操作工之间彼此看测量数据系统12345678A-B-样品号第1轮第2轮第3轮极差第1轮第2轮第3轮极差10.0250.020.0200.0050.0200.0150.0200.00520.030.0450.0300.0150.0250.0400.0300.01530.0140.0150.0150.0010.0200.0150.0200.00540.0080.0100.0100.0020.0100.0100.010050.0400.0400.04000.0400.0300.0400.01060.0480.0450.0450.0030.0300.0400.0400.01070.0100.0200.0100.0100.0100.0150.0150.00580.0100.0100.01000.0200.0100.0150.01090.0250.0250.0200.0050.0200.0300.0200.010总计0.2100.2300.2000.0410.1950.2050.2100.070.02370.02260.0011测量系统R&R计算表0.1950.2100.2050.0226合计BX0.00778BR0.2100.2000.2300.0237合计AX0.00456ARARBR合计R0.004560.007780.012340.00617Trials4D23.26732.575(0.00617)RUCLDR=×)()(4×(2.575)=0.01589XMaxXMinDiffX测量系统R&R报告YSK30-6A电机零件号和零件名质量特征公差0-0.03mm测量仪器名测量仪器号测量仪器类型百分表日期23/12/99完成者：工业工程项目组从计算中可得R=0.00617=diffX0.0011按测量单位分析（绝对分析）重复性仪器变异E.V.=(R)(02187.0)6)(591.0)(00617.0()6)(/12==dn=零件数r=测量轮数A.V.=0.002重复性与再生性R&R=0.02198测量轮数232/1d0.8870.591测量系统232/1d*0.7090.524%E.V.=占公差的百分比%（相对分析）%69.).(100=TOLERANCEVE%A.V.=6.7%%R&R=73.2%测量系统R&R分析的主要公式重复性)6)(/1)((..2dRVE=再生性222*2)]/([(E.V.)-)]6)(/1)([(..nrdXVADiff=22.).(.).(&VAVERR+=重复性与再生性解决重复性较差的方法1、近期法重复测量取平均2、长期法更新仪器重复性较差的可能原因测量仪器没有得到很好的维护测量仪器精度达不到要求测量仪器需重新设计零件的装夹方式需进一步改进存在松动连接，接地不良，干扰等•••••再生性较差的原因•操作工未能得到正确使用仪器的培训•仪表盘上面读数不清楚，或精度差•仪器未校准•两个测量系统的设计不同，制造时间也不同•两个测量系统的工作环境不同测量系统的稳定性研究测量系统的稳定性，在不同情况有不同方法。一、仪器在每次测量之间和之后都要做调整测量次数）之和每次调整偏差（绝对值测量系统稳定性=测量系统的稳定性（续）二、仪器间隔一定时间做调整）（时间）（时间测量系统稳定性2X-1X=举例：某仪器每周调整一次，第一周测量某样本零件的均值；第2周调整前同样测该样本零件均值则8075.0=X7995.0=X稳定性=0.8075-0.7995=0.008%100×=公差测量系统稳定性相对稳定性测量系统缺乏稳定性的可能原因•仪器没有按要求经常做校准•对于气动仪器可能需气压调节或过滤器•某些电子仪器需预热•仪器需做维护测量系统线性的确定•进行测量系统线性研究，需知道样本零件的真值，可以请权威的标准部门用当代最精密的仪器代为测量测量系统线性=最高量程上的测量精度误差—最低量程上的测量精度误差%100量程差值测量系统线性相对线性测量系统缺乏线性的原因•测量系统在高低量程上未做正确地校准•最大和最小校验标准有误差•测量仪器已磨损老化•测量系统的内部设计需重新评审