【正文】 1 測(cè)量系統(tǒng)分析 汽車行業(yè)質(zhì)量體系 系列培訓(xùn)教材 ： ； :； ： 2 課程大綱： ? 測(cè)量系統(tǒng)分析的意義和目的； ? 測(cè)量系統(tǒng)分析的定義： 測(cè)量系統(tǒng)、量具、測(cè)量、測(cè)量過程； ? 測(cè)量系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)知識(shí)： 1）、測(cè)量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性：偏倚、重復(fù)性、再現(xiàn)性、穩(wěn)定性、線性、分辨力 2）、理想的測(cè)量系統(tǒng) 3）、測(cè)量系統(tǒng)的共同特性 4）、測(cè)量系統(tǒng)的評(píng)定步驟和準(zhǔn)備 ? 計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)的分析方法 1）偏倚 2）穩(wěn)定性 3）線性 4）重復(fù)性和再現(xiàn)性（ Ramp。R） 計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)的分析方法 1）小樣法 2）大樣法 ： ； :； ： 3 測(cè)量 的重要性 ? 如果測(cè)量出現(xiàn)問題，那么合格的產(chǎn)品可能被判為不合格，不合格的產(chǎn)品可能被判為合格，此時(shí)便不能得到真正的產(chǎn)品或過程特性。 ? 因此，要保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可信度。 PROCESS 原料 人 機(jī) 法 環(huán) 測(cè)量 測(cè)量 結(jié)果 合格 不 合格 測(cè)量 4 測(cè)量誤差 Y = x +ε ? 測(cè)量值 = 真值 (True Value)+測(cè)量誤差 戴明說沒有真 值的存在 一致 5 測(cè)量誤差的來源 ： ?Discrimination 分辨 能力 ?Precision 精密度 (Repeatability 重復(fù)性 ) ?Accuracy 準(zhǔn)確度 (Bias偏差 ) ?Damage 損壞 ?Differences among instruments and fixtures (不同儀器和夾具間的差異 ) ?Difference in use by inspector 不同使用人員的差異 (Reproducibility再現(xiàn)性 ) ?Differences among methods of use (使用不同的方法所造成差異 ) ?Differences due to environment (不同環(huán)境所造成的差異 ) 6 測(cè)量的變異說明 7 為什么要進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析 ? 即使量具經(jīng)過檢定或校準(zhǔn)，由于人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)等五方面的原因，會(huì)帶來測(cè)量誤差。 ? 檢測(cè)設(shè)備的檢定或校準(zhǔn)不能滿足實(shí)際測(cè)量的需要。 ? 因此，還需要對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，分析測(cè)量結(jié)果的變差，從而確定測(cè)量系統(tǒng)的質(zhì)量，以滿足測(cè)量的需要。 ? 滿足 QS9000、 ISO/TS16949標(biāo)準(zhǔn)的要求： ISO/TS16949:2021標(biāo)準(zhǔn) ： 為分析出現(xiàn)在各種測(cè)量和試驗(yàn)設(shè)備系統(tǒng)測(cè)量結(jié)果的變差，必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)研究。此要求必須適用于在控制計(jì)劃中提及的測(cè)量系統(tǒng)。這些分析方法以及接收準(zhǔn)則的使用必須符合顧客的測(cè)量系統(tǒng)分析參考手冊(cè)。 采用其他的分析方法和接受準(zhǔn)則必須獲得顧客的批準(zhǔn)。 8 測(cè)量系統(tǒng)分析的目的 ? 運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析方法，確定測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量結(jié)果的變差（測(cè)量誤差），了解變差的來源。 從而確定一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的質(zhì)量，并且為測(cè)量系統(tǒng)的改進(jìn)提供信息。 ? 保證所用統(tǒng)計(jì)分析方法及判定準(zhǔn)則的一致性。 9 測(cè)量系統(tǒng)的基本知識(shí)和概念 ? 術(shù)語 ? 測(cè)量系統(tǒng)及其統(tǒng)計(jì)特性 分辨力、穩(wěn)定性、偏倚 、重復(fù)性、再現(xiàn)性、線性 ? 理想的測(cè)量系統(tǒng) ? 測(cè)量系統(tǒng)的共同特性 ? 測(cè)量系統(tǒng)的評(píng)定步驟和準(zhǔn)備 10 術(shù)語 ? 測(cè)量： 賦值給具體事物以表示他們之間的關(guān)系。而賦予的值定義為 測(cè)量值 。 ? 量具 ：任何用來獲得測(cè)量結(jié)果的裝置，經(jīng)常用來特指用在車間的裝置，包括用來測(cè)量合格／不合格的裝置。 ? 測(cè)量系統(tǒng)： 用來對(duì)被測(cè)量特性賦值的操作、程序、量具、設(shè)備、軟件以及操作人員的集合。 11 測(cè)量系統(tǒng)的組成 測(cè)量 系統(tǒng) 人 機(jī) 料 法 環(huán) 操作人員 量具 /測(cè)量設(shè)備 /工裝 被測(cè)的材料 /樣品 /特性 操作方法、操作程序 工作的環(huán)境 12 測(cè)量系統(tǒng)的 統(tǒng)計(jì) 特性 通常使用測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性來衡量測(cè)量系統(tǒng)的質(zhì)量： ?Discrimination 分辨 力 (ability to tell things apart) 。 ?Bias 偏倚 。 ?Repeatability 重復(fù)性 。 ?Reproducibility再現(xiàn)性 。 ?Linearity 線性 。 ?Stability 穩(wěn)定性 。 13 分辨力（率） ? 定義：指測(cè)量系統(tǒng)檢出并如實(shí)指示被測(cè)特性中極小變化的能力。 ? 傳統(tǒng)是公差范圍的十分之一。建議的要求是總過程 6σ( 標(biāo)準(zhǔn)偏差 )的十分之一。 T 10 30 14 偏倚 (Bias)： 基準(zhǔn)值 觀測(cè)平均值 偏倚 偏倚：是測(cè)量結(jié)果的 觀測(cè) 平均值 與 基準(zhǔn)值 的差值 。 基準(zhǔn)值的取得可以通過采 用更高級(jí)別的測(cè)量設(shè)備進(jìn) 行多次測(cè)量 ， 取其平均值 來確定 。 15 重 復(fù) 性 (Repeatability) 重 復(fù) 性 重復(fù)性 是由 一個(gè) 評(píng)價(jià)人，采用 一種 測(cè)量?jī)x器，多次測(cè)量 同一 零件的 同一 特性時(shí)獲得的測(cè)量 值變差。 16 再現(xiàn)性 (Reproducibility)： 再現(xiàn)性 是由 不同 的評(píng)價(jià)人，采 用 相同 的測(cè)量?jī)x器 ， 測(cè)量 同一 零件的 同一 特性時(shí)測(cè)量平均值 的變差 。 再現(xiàn)性 操作者 B 操作者 C 操作者 A 17 穩(wěn)定性 (Stability)： 穩(wěn)定性 時(shí)間 1 時(shí)間 2 穩(wěn)定性 ：是測(cè)量系統(tǒng)在某持續(xù)時(shí)間 內(nèi) 測(cè)量 同一 基準(zhǔn)或 零件 的 相同 特性 時(shí)獲得的 測(cè)量值 的總變差。 18 線 性 (Linearity)： 量程 基準(zhǔn)值 觀測(cè)平均值 基準(zhǔn)值 線性是在量具預(yù)期的工作范圍內(nèi)，偏倚值的差值 19 線 性 (Linearity)： 觀測(cè) 的 平均值 基準(zhǔn)值 無 偏倚 有偏倚 20 測(cè)量系統(tǒng)的分析 ? 測(cè)量系統(tǒng)的變差類型： ? 偏倚、重復(fù)性、再現(xiàn)性、穩(wěn)定性、線性 ? 測(cè)量系統(tǒng)特性可用下列方式來描述 ： ? 位置：穩(wěn)定性、偏倚、線性。 ? 寬度或范圍：重復(fù)性、再現(xiàn)性。 21 位置和寬度 位置 寬度 位置 寬度 標(biāo)準(zhǔn)值 22 理想的測(cè)量系統(tǒng) ?理想的測(cè)量系統(tǒng)在每次使用時(shí)：應(yīng)只產(chǎn)生 “ 正確 ” 的測(cè)量結(jié)果。每次測(cè)量結(jié)果總應(yīng)該與一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值相符。一個(gè)能產(chǎn)生理想測(cè)量結(jié)果的測(cè)量系統(tǒng)，應(yīng)具有 零方差、零偏倚 和所測(cè)的任何產(chǎn)品 錯(cuò)誤分類為零概率 的統(tǒng)計(jì)特性。 23 IDEAL MEASUREMENT SYSTEM 真值 真值 24 測(cè)量系統(tǒng)所應(yīng)具有 的特性： ? 測(cè)量系統(tǒng)必須處于統(tǒng)計(jì)控制中 ，這意味著測(cè)量系統(tǒng)中的變差只能是由于普通原因而不是由于特殊原因造成的。這可稱為統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定性 ； ? 測(cè)量系統(tǒng)的變異必須比制造過程的變異小 ； ? 變異應(yīng)小于公差帶 ； ? 測(cè)量精密應(yīng)高于過程變差和公差帶兩者中精度較高者，一般來說， 測(cè)量精度是過程變異和公差帶兩者中精度較高者的十分之一； ? 測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)特性可能隨被被測(cè)項(xiàng)目的改變而變化。若真的如此， 則測(cè)量系統(tǒng)的最大的變差應(yīng)小于過程變差和公差帶兩者中的較小者。 25 測(cè)量系統(tǒng)的評(píng)定 ? 第一階段 ： ? 明白該測(cè)量過程并確定該測(cè)量系統(tǒng)是否滿足我們的需要。主要有二個(gè)目的： 1）、 確定該測(cè)量系統(tǒng)是否具有所需要的統(tǒng)計(jì)特性，此項(xiàng)必須在使用前進(jìn)行。 ? 2）、 發(fā)現(xiàn)那種環(huán)境因素對(duì)測(cè)量系統(tǒng)顯著的影響，例如溫度、濕度等，以決定其使用的環(huán)境要求。 ? 第二 階段 ： ? 目的是在驗(yàn)證一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)一旦被認(rèn)為是可行的，應(yīng)持續(xù)具有恰當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)特性。 ? 常見的 量具 Ramp。R分析 是其中的一種試驗(yàn)型式 。 ? 26 計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)研究 指南 27 確定穩(wěn)定性的指南 ? 進(jìn)行研究 ? 1）取一個(gè)樣本并建立相對(duì)于可溯源標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)值。如果該樣品不可獲得，選擇一個(gè)落在產(chǎn)品測(cè)量中程數(shù)據(jù)生產(chǎn) 零件 ，指定其為穩(wěn)定性分析的標(biāo)準(zhǔn)樣本。對(duì)于追蹤測(cè)量系統(tǒng)穩(wěn)定性，不需要一個(gè)已知基準(zhǔn)值。 ? 具備預(yù)期測(cè)量的最低值，最高值和中程數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)樣本是較理想的。建議對(duì)每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣本分別做測(cè)量與控制圖。 ? 2）定期 (天 ,周 )測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)樣本 3~5次，樣本容量和頻率應(yīng)該基于對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的了解。