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测量系统分析测量系统分析测量系统分析测量系统分析MeasurementSystemsAnalysis(MSA)MeasurementSystemsAnalysis(MSA)MeasurementSystemsAnalysis(MSA)MeasurementSystemsAnalysis(MSA)测量系统的基本要素参照标准测量系统基本知识测量系统基本知识测量系统基本知识测量系统基本知识被测对象输入测量仪器测量方法测量者测量结果测量过程输出环境产产产产＋测测测测测测测测产产产产产测测产产产产产产产产产＝测量系统基本知识测量系统基本知识测量系统基本知识测量系统基本知识产品分布测量误差s2测量结果=s2产品真值+s2测量误差对同一被测物测量上千次，那么这些测量值在值域上就会呈现出正态分布。如果能够量化的表述该分布，也就能够量化的表示测量能力或特征。平均值：所有测量结果的算术平均值通常会认为是被测量的最佳近似值测量系统基本知识测量系统基本知识测量系统基本知识测量系统基本知识-1σ1σ2σ-2σ-3σ3σμ68.28%95.45%99.73%变异：表示被测结果或受某因素所影响而导致的测量结果的变化特征。量化为所有测量结果同平均值之差的平方和。方差：就是变异的平方根。但由于其量纲同被测结果的量纲相同。因此，统计分析时使用的更为普遍。测量系统变异测量结果总变异被测产品的指标变异环境测量系统与产品测量系统影响因素测量系统影响因素测量系统影响因素测量系统影响因素测量系统内部变异夹具及工具板环境测试设备变异人员校准环境加工过程物料测量系统与产品不匹配测量方法LSLUSL再现性测量系统影响因素测量系统影响因素测量系统影响因素测量系统影响因素σ6重复性测量系统变异来源图MSEσ15.5计量型MSA计量型位置分析偏倚分析线性分析重复性分析测量系统分析类型测量系统分析类型测量系统分析类型测量系统分析类型离散分析稳定性分析再现性分析稳定性分析计数型MSA偏倚(Bias)真值偏倚偏倚偏倚偏倚偏倚：是测量结果的观测平均值与基准值的差值。真值的取得可以通过采用更高级别的测量设备进行多次测量，取其平均值而观测平均值多次测量，取其平均值而定之。重复性(Repeatability)重复性是由一个评价人，采用一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量重复性零件的同一特性时获得的测量值变差。再现性(Reproducibility)再现性是由不同的评价人，采用相同的测量仪器，测量同一用相同的测量仪器，测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差。再现性稳定性(Stability)稳定性稳定性(或飘移)，是测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件的单一特性时获得的测时间1时间2或零件的单一特性时获得的测量值总变差。线性(Linearity)基准值基准值线性是在量具预期的工作范围内，偏倚值的差值量程观测平均值量具线性度和偏倚的例子量具线性度和偏倚的例子量具线性度和偏倚的例子量具线性度和偏倚的例子。。。。文件名：Linearity_and_bias_study分析流程如下：（1）选择“StatQualityToolsGageLinearityStudy得到并输入如下信息：Minitab输出结果如下：结果分析如下结果分析如下结果分析如下结果分析如下：：：：从输出可以看出：％线性度为5.0,这表明该量具的线性度占到总测量过程变差的5.0%。％偏倚为2.0,表示量具偏倚为测量过程总变差的2.0%.*判定:*判定:---针对重要特性其线性度%5%---一般特性其线性度%10%---线性度%10%以上者判为不合格，此项之仪器不适合使用针对偏倚之部份，判定之原则为：---重要特性部份其偏倚%须=10%；---一般特性其偏倚%须30%；应依据仪器之使用目的来说明其接受之原因。---其偏倚%大于30%者，此项仪器不适合使用。如果测量系统为非线性，查找以下可能原因：n在工作范围内上限或下限内仪器没有正确校准n最小或最大值校准量具的误差n磨损的仪器n仪器固有的设计特性如果偏倚较大，查找以下可能的原因：如果偏倚较大，查找以下可能的原因：*标准或基准值误差，检验校准程序。*仪器磨损，主要表现在稳定性分析上，应制定维护或重新修理的计划。*制造的仪器尺寸不对。*仪器测量了错误的特性。*仪器校准不正确，复查校准方法。*评价人员操作仪器不当，复查检验方法。*仪器修正计算不正确。稳定性：指测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件的单一特性时获得的测量值总变差。稳定性分析之执行:v选取一个样品,并建立可追溯标准之真值或基准值,若无样本则可从生产线中取一个落在中心值域的零件,当成标准值,且应针对预期测试值的最低值，最高值及中程一个落在中心值域的零件,当成标准值,且应针对预期测试值的最低值，最高值及中程数的标准各取得样本或标准件,并对每个样本或标准件单独测量并绘制控制图.(所以可能是须做三张控制图来管制仪器之高、中、低各端，但一般而言，只需做中间值那个就可以了)v定期(时、天、周)对标准件或样本测量3～5次.注意,决定样本量及频度的考虑因素应包括要求多长时间重新校正或修理次数,测量系统使用的频度与操作环境(条件)等.v将测量(数据)值标记在X-RCHART或X–SCHART上.v计算管制界限,确定每个曲线的控制限并按标准图判断失控或不稳定状态。v计算标准差,并与测量过程偏差相比较,以评估测量系统的重复性是否适于应用.不可以发生此项之标准大于过程标准差之现象，如果有发生此现象，代表测量之变异大于制程变异，此项仪器是不可接受的。v稳定性之判定：稳定性之判定一般之方式和控制图之判定方式是一致的，(一)不可以有点子超出控制界限，(二)不可以有连续三点中有二点在A区或A区以外之位置，(三)不可以有连续五点中有四点在B区或B区以外之位置，(四)不可有连续八点在控制图之同一侧，(五)不可以有连续七点持续上升或下降之情形；如果有以上之情形，代表仪器已不稳定，须做维修或调整，维修及调整完后须再做校正以及稳定性之分析。重复性(Repeatability)由同一操作者对同一部件用同一测量仪器的多次测量再现性再现性再现性再现性(Reproducibility)(Reproducibility)(Reproducibility)(Reproducibility)由不同操作者对同一部件用同一测量仪器的测量一般事项一般事项一般事项一般事项–一般对2~3名操作者(平时检查的操作者)实施–一般用10个部品为对象测定–一般2~3回反复测定步骤步骤步骤步骤1.选定代表工程长期变动的10个样本GageR&RStudy1.选定代表工程长期变动的10个样本2.测定仪器的校正3.让第一个操作者对所有样本任意顺序各做一次测定4.让第二个操作者按同样的方法实施(所有操作者相同)5.以同样的方法按必要的次数反复测定6.得到的DATA输入Minitab并进行分析GageR&R评价指标评价指标评价指标评价指标1.%Contribution=××××100%2.%StudyVariation=××××100%3.%Tolerance=100%σ2MSσ2TotalσMSσTotal5.15××××σMS3.%Tolerance=××××100%4.Numberofdistinctcategories=Round{××××1.41}(分辨率分辨率分辨率分辨率））））部品散布部品散布部品散布部品散布(σp)测定散布测定散布测定散布测定散布(σMS)5.15××××σMSTolerance*Tolerance=USL-LSLMINITABMINITABMINITABMINITAB提供的两种重复性与再现性研究方法提供的两种重复性与再现性研究方法提供的两种重复性与再现性研究方法提供的两种重复性与再现性研究方法：：：：Xbar-R方法和方差分析（ANOVA)方法Xbar-R方法将总测量变差分为三类：部品－部品、重复性、再现性.方差分析（ANOVA)方法将总测量变差分为四类：除部品－部品、重复性外，将再现性变差分为测量人员变差及测量人员－－部品交互作用变差。Xbar-R法任务视窗输出分析：Xbar-R法任务视窗输出分析：A.表一1）VarComp(orVariance):显示方差构成来源。2）％Contribution:显示每个方差项占总变差的百分比。B.表二1）StdDev:每个方差项的标准偏差2）StudyVar:标准偏差乘以5.15,该数字常用于分析过程变差时使用，在进行过程控制时一般采用过程公差代替该值来评判变差。3）％StudyVar：每个方差项的百分比。C.NumberofDistinctCategories:显示量具分辨率，由部品标准偏差除以量具标准偏差再乘以1.41后取整得到。方差分析法任务视窗输出分析：A.AnalysisofVarianceTable:显示方差分析结果输出。A.AnalysisofVarianceTable:显示方差分析结果输出。B.GageR&R1)VarComp(orVirance):显示方差构成来源2)%Contribution:显示每个方差项占总变差的百分比。3)StdDev：每个方差项的标准偏差。4）StudyVar:标准偏差乘以5.15,该数字常用于分析过程变差时使用，在进行过程控制时一般采用过程公差代替该值来评判变差。5）％StudyVar：每个方差项的百分比。C.NumberofDistinctCategories:(同上）MINITAB输出结果的分析准则：（1）若给定公差，则优先看％TOLERANCE，此值即为％R&R.。（2）若未给定公差，则优先看％CONTRIBUTION。（3）可参考％SV的结果。量具重复性和再现性量具重复性和再现性量具重复性和再现性量具重复性和再现性(R&R)的可接受性准则的可接受性准则的可接受性准则的可接受性准则区分%Contribution%StudyVariation或%Tolerance分辨率良好1%10%10费用/考虑重要性1~10%10~30%4~9不可使用10%30%4MINITAB案例分析演示一：交叉数据重复性和再现性研究（GageR&R(Crossed))数据文件名：CROSSED2.MTWCROSSED2.MTWCROSSED2.MTWCROSSED2.MTWMINITAB分析结果的图形解释分析结果的图形解释分析结果的图形解释分析结果的图形解释““““在全体散布中在全体散布中在全体散布中在全体散布中R&R所占的比重所占的比重所占的比重所占的比重是否是否是否是否充分小充分小充分小充分小?””””GageR&R,Repeat,Reprod.的高的高的高的高度越接近度越接近度越接近度越接近0越好越好越好越好。。。。““““作业者分别反复测定值是否稳作业者分别反复测定值是否稳作业者分别反复测定值是否稳作业者分别反复测定值是否稳定定定定?””””品質總處26定定定定?””””注意注意注意注意：：：：要是超过要是超过要是超过要是超过RChart的界限的界限的界限的界限，，，，就得调就得调就得调就得调查其原因查其原因查其原因查其原因，，，，並並並並重新测定重新测定重新测定重新测定。。。。““““辨别相互不同部品的能力是否充辨别相互不同部品的能力是否充辨别相互不同部品的能力是否充辨别相互不同部品的能力是否充分分分分?””””与与与与RChart相反相反相反相反，，，，尽量多超过管尽量多超过管尽量多超过管尽量多超过管制制制制界限为好界限为好界限为好界限为好。。。。MINITAB分析结果的图形解释分析结果的图形解释分析结果的图形解释分析结果的图形解释““““选定的样本是否如实反映工程的散布选定的样本是否如实反映工程的散布选定的样本是否如实反映工程的散布选定的样本是否如实反映工程的散布?””””如果这个值均匀如果这个值均匀如果这个值均匀如果这个值均匀，，，，意味样本意味样本意味样本意味样本没能没能没能没能如实反映工程如实反映工程如实反映工程如实反映工程的散布的散布