测量MSA系统培训教材PPT格式课件下载.ppt

1、n如果测量出现问题，那么合格的产品可能被判为不合格，不合格的产品可能被判为合格，此时便不能得到真正的产品或过程特性。n因此，要保证测量结果的准确性和可信度。PROCESS原料人机 法环测量测量测量测量结果合格不合格测量测量05 十一月 20223 Y =x +n 測量值 =真值（True Value）+測量誤差戴明說沒有真值的存在一致测量误差测量误差05 十一月 20224测量系统分析的目的测量系统分析的目的n运用统计分析方法，确定测量系统测量结果的变差（测量误差），了解变差的来源。从而确定一个测量系统的质量，并且为测量系统的改进提供信息。n保证所用统计分析方法及判定准则的一致性。05 十一月

2、 20225测量的概念测量的概念基本术语基本术语n测量：赋值赋值（或数或数）给具体的事物给具体的事物,以表示它们之间在某一特性上的以表示它们之间在某一特性上的关系关系.n量具：任何用来获得测量结果的装置，经常用来特指用在车间的装置，包括用来测量合格不合格的装置。n测量系统：用来对被测量特性赋值的操作、程序、量具、设备、软件以及操作人员的集合。05 十一月 20226测量系统的概念测量系统的概念所有对正确反映所测量的对象特性有影响的因素都属所有对正确反映所测量的对象特性有影响的因素都属于测量系统一部分于测量系统一部分方法方法/程序程序人人量具量具夹具夹具软件软件环境环境时间时间05 十一月 20

3、227测量系统的组成测量系统的组成 测量系统人机料法环操作人员量具/测量设备/工装被测的材料/样品/特性操作方法、操作程序工作的环境05 十一月 20228测测 量量 系系 统统 分分 析析05 十一月 20229一个典型的过程一个典型的过程过程过程输入输入输出输出输入输入测量过程测量过程Process输出输出 测量值测量值零件零件数据变差的来源数据变差的来源过程实际的变差测量到的过程变差测量的变差过程长期的变差过程短期的变差样本间的变差量具的变差测量人自身的变差测量人之间的变差人与零件交互作用变差重复性重复性稳定性稳定性线性线性校准校准05 十一月 202210称菜的过程称菜的过程数据变差的

4、来源数据变差的来源没有两个土豆的重量是一样的月复一月，土豆在发生着变异即使一个藤上的土豆的重量也是不一样的同一个人用同一个秤对同一个土豆称重的差异称对公称的差异随着岁月流逝，秤还称得准吗？称一斤准，称五斤准吗？不同的人用同一个秤对同一个土豆称重的差异为什么卖家和买家秤的结果会不同？过程实际的变差测量到的过程变差测量的变差过程长期的变差过程短期的变差样本间的变差量具的变差测量人自身的变差测量人之间的变差人与零件交互作用变差重复性重复性稳定性稳定性线性线性校准校准05 十一月 202211计计 量量 型型 数数 据据 测测 量量 系系 统统 的的 分分 析析05 十一月 202212理想的测量系统

5、理想的测量系统 n理想的测量系统在每次使用时：应只产生“正确”的测量结果。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的测量系统，应具有零方差、零偏倚和所测的任何产品错误分类为零概率的统计特性。05 十一月 202213测量系统的测量系统的统计统计特性特性 通常使用测量数据的统计特性来衡量测量系统的质量：通常使用测量数据的统计特性来衡量测量系统的质量：nDiscrimination 分辨力（ability to tell things apart）;nBias 偏倚;nRepeatability 重复性;nReproducibility再现性;nLinearity 线性;nSta

6、bility 稳定性。05 十一月 202214分辨力（率）分辨力（率）n定义：指测量系统检出并如实指示被测特性中极小变化的能力。n传统是公差范围的十分之一。建议的要求是总过程6（标准偏差）的十分之一。T103005 十一月 202215稳定性定性（Stability）Stability）：稳定性 时间1时间2稳定性：是测量系统在某持续时间持续时间内测量同一同一基准或零件的相同相同特性时获得的测量值的总变差。05 十一月 202216偏倚（Bias）：基准值观测平均值 偏倚偏倚偏倚：是测量结果的观测观测平均值平均值与基准值基准值的差值。基准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

7、其平均值来确定。05 十一月 202217线线性性（Linearity）Linearity）：量程量程基准值观测平均值 基准值线性是在量具性是在量具预期的工作范期的工作范围内，偏倚内，偏倚值的差的差值 05 十一月 202218线线性性（Linearity）Linearity）：观测的平均值 基准值无偏倚有偏倚05 十一月 202219重重复复性（性（Repeatability）Repeatability）重复性重复性是由重复性是由一个一个评价评价人，采用人，采用一种一种测量测量仪器，多次测量仪器，多次测量同一同一零件的零件的同一同一特性特性时获得的测量时获得的测量值变差。差。05 十一月 2

8、02220再再现（Reproducibility）Reproducibility）：再现性是由再现性是由不同不同的评价人，采的评价人，采用用相同相同的测量仪器，测量的测量仪器，测量同一同一零件的零件的同一同一特性时测量平均值特性时测量平均值的的变差。再現性操作者操作者B B操作者操作者C C操作者操作者A05 十一月 202221n测量正确的特性测量正确的特性n准确性准确性n精确性精确性一个好的测量系统的特性一个好的测量系统的特性05 十一月 202222如何保证准确性如何保证准确性!准确性：4 偏倚偏倚4 稳定性稳定性4 线性线性 05 十一月 202223如何保证精确性如何保证精确性!精确

9、性：4 重复性重复性4 再现性再现性 05 十一月 202224测量系统的分析测量系统的分析 测量系统特性可用下列方式来描述测量系统特性可用下列方式来描述：n位置：稳定性、偏倚、线性。位置：n宽度或范围：重复性、再现性。宽度或范围：05 十一月 202225位置和宽度位置和宽度 位置寬度位置寬度标准值05 十一月 202226测量系量系统所所应具有具有的特性：的特性：n测量系量系统必必须处于于统计控制中控制中，这意味着意味着测量系量系统中的中的变差只能是由于普通原因而不是由于特殊原因造成的。差只能是由于普通原因而不是由于特殊原因造成的。这可可称称为统计稳定性定性；n测量系量系统的的变异必异必须

10、比制造比制造过程的程的变异小异小；n变异异应小于公差小于公差带；n测量精密应高于过程变差和公差带两者中精度较高者，一测量精密应高于过程变差和公差带两者中精度较高者，一般来说，般来说，测量精度是过程变异和公差带两者中精度较高者测量精度是过程变异和公差带两者中精度较高者的十分之一；的十分之一；n测量系统统计特性可能随被被测项目的改变而测量系统统计特性可能随被被测项目的改变而变化。若真变化。若真的如此，则测量系统的最大的变差应小于过程变差和公差的如此，则测量系统的最大的变差应小于过程变差和公差带两者中的较小者。带两者中的较小者。05 十一月 202227测量系量系统的的评定定 第一第一阶段段：明白该

11、测量过程并确定该测量系统是否满足我们的需要。主要有二个目的：1）确定该测量系统是否具有所需要的统计特性，此项必须在使用前进行。2）发现那种环境因素对测量系统显著的影响，例如温度、湿度等，以决定其使用的环境要求。第二第二阶段阶段：目的是在验证一个测量系统一旦被认为是可行的，应持续具有恰当的统计特性。n 常见的量具R&R分析是其中的一种试验型式。05 十一月 202228 计量型测量系统研究计量型测量系统研究 -指南指南05 十一月 202229稳定性稳定性 Stability稳定性稳定性 Stability：对同一零件的测量值在不对同一零件的测量值在不同时间上的漂移。同时间上的漂移。基准值偏倚偏

12、倚偏倚偏倚时间时间05 十一月 202230确定稳定性的指南n进行研究进行研究u1）取一个样本并建立相对于可溯源标准的基准值。如果该样品不可获得，选择一个落在产品测量中程数据生产零件，指定其为稳定性分析的标准样本。对于追踪测量系统稳定性，不需要一个已知基准值。u具备预期测量的最低值，最高值和中程数的标准样本是较理想的。建议对每个标准样本分别做测量与控制图。u2）定期（天,周）测量标准样本35次，样本容量和频率应该基于对测量系统的了解。因素可以包括重新校准的频次、要求的修理，测量系统的使用频率，作业条件的好坏。应在不同的时间读数以代表测量系统的实际使用情况，以便说明在一天中预热、周围环境和其他因

13、素发生的变化。u3）将数据按时间顺序画在Xbar&R或Xbar&S控制图上。05 十一月 202231n结果分析结果分析作图法作图法u4）建立控制限并用标准控制图分析评价失控或不稳定状态。n结果分析结果分析数据法数据法u除了正态控制图分析法，对稳定性没有特别的数据分析或指数。u如果测量过程是稳定的，数据可以用于确定测量系统的偏倚。u同样，测量的标准偏差可以用作测量系统重复性的近似值。这可以与（生产）过程的标准偏差进行比较以决定测量系统的重复性是否适于应用。u可能需要实验设计或其他分析解决问题的技术以确定测量系统稳定性不足的主要原因。稳定性稳定性05 十一月 202232稳定性稳定性 Stabi

14、lity4分析均值分析均值-极差控制图，并可由此制定校准周期极差控制图，并可由此制定校准周期。评估稳定性，评估稳定性，必需考虑磨损、腐蚀、温度波动等因素的影响。必需考虑磨损、腐蚀、温度波动等因素的影响。4评估稳定性非常重要，因为大多数测量系统都是长期使用的评估稳定性非常重要，因为大多数测量系统都是长期使用的4如果意识不到稳定性的存在，会导致以为过程发生了浮动，从如果意识不到稳定性的存在，会导致以为过程发生了浮动，从而对过程进行错误的调整。而对过程进行错误的调整。05 十一月 202233偏倚偏倚 Bias偏倚偏倚 是测量值与真值之间的差异。是测量值与真值之间的差异。真值真值偏倚偏倚测量值测量值

15、测量值测量值偏倚偏倚 Bias05 十一月 202234确定偏倚指南独立样本法n进行研究进行研究u1）获取一个样本并建立相对于可溯源标准的基准值。如果得不到，选择一个落在生产测量的中程数的生产零件，指定其为偏倚分析的标准样本。在工具室测量这个零件n10次，并计算这n个读数的均值。把均值作为“基准值”。u可能需要具备预期测量值的最低值、最高值及中程数的标准样本是理想的。完成此步后，用线性研究分析数据。基准值测量系统的平均值偏偏倚倚05 十一月 202235u2）让一个评价人，以通常方法测量样本10次以上。n结果分析结果分析作图法作图法u3）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。如果没有，继续分析，对于n30时的解释或分析，应当特别谨慎。n结果分析结果分析数据法数据法u4）计算n个读数的均值。X=（X1+X2+Xn）/n05 十一月 202236u5）计算可重复性标