【正文】 測(cè)量系統(tǒng)分析 ISO/TS16949:2023之 MSA培訓(xùn)教材 1 概 要 ? 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（ RR） 計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)的分析方法 1）小樣法 2）大樣法 ? 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 2 測(cè)量 的重要性 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 3 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 測(cè)量誤差 4 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。 5 測(cè)量的概念 基本術(shù)語 ? 測(cè)量： 賦值 (或數(shù) )給具體的事物 ,以表示它們之間在某一特性上的關(guān)系 . ? 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。 6 測(cè)量系統(tǒng)的概念 所有對(duì)正確反映所測(cè)量的對(duì)象特性有影響的因素都屬于測(cè)量系統(tǒng)一部分 方法 /程序 人 量具 夾具 軟件 環(huán)境 時(shí)間 7 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 8 測(cè) 量 系 統(tǒng) 分 析 9 一個(gè)典型的過程 過程 輸入 輸出 輸入 測(cè)量過程 Process 輸出 ? 測(cè)量值 ? ? 零件 數(shù)據(jù)變差的來源 過程實(shí)際的變差 測(cè)量到的過程變差 測(cè)量的變差 過程長(zhǎng)期的變差 過程短期的變差 樣本間的變差 量具的變差 測(cè)量人自身的變差 測(cè)量人之間的變差 人與零件交互作用變差 重復(fù)性 穩(wěn)定性 線性 校準(zhǔn) 10 稱菜的過程 數(shù)據(jù)變差的來源 沒有兩個(gè)土豆的重量是一樣的 月復(fù)一月，土豆在發(fā)生著變異 即使一個(gè)藤上的土豆的重量也是不一樣的 同一個(gè)人用同一個(gè)秤對(duì)同一個(gè)土豆稱重的差異 稱對(duì)公稱的差異 隨著歲月流逝，秤還稱得準(zhǔn)嗎？ 稱一斤準(zhǔn)，稱五斤準(zhǔn)嗎？ 不同的人用同一個(gè)秤對(duì)同一個(gè)土豆稱重的差異 為什么賣家和買家秤的結(jié)果會(huì)不同？ 過程實(shí)際的變差 測(cè)量到的過程變差 測(cè)量的變差 過程長(zhǎng)期的變差 過程短期的變差 樣本間的變差 量具的變差 測(cè)量人自身的變差 測(cè)量人之間的變差 人與零件交互作用變差 重復(fù)性 穩(wěn)定性 線性 校準(zhǔn) 11 計(jì) 量 型 數(shù) 據(jù) 測(cè) 量 系 統(tǒng) 的 分 析 12 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。 13 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 。 14 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 15 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。 16 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 。 17 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 18 線 性 (Linearity)： 觀測(cè) 的 平均值 基準(zhǔn)值 無 偏倚 有偏倚 19 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 儀器，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。 20 再現(xiàn) (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 21 ? 測(cè)量正確的特性 ? 準(zhǔn)確性 ? 精確性 一個(gè)好的測(cè)量系統(tǒng)的特性 22 如何保證準(zhǔn)確性 ?準(zhǔn)確性： ? 偏倚 ? 穩(wěn)定性 ? 線性 23 如何保證精確性 ?精確性： ? 重復(fù)性 ? 再現(xiàn)性 24 測(cè)量系統(tǒng)的分析 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。 25 位置和寬度 位置 寬度 位置 寬度 標(biāo)準(zhǔn)值 26 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。 27 測(cè)量系統(tǒng)的評(píng)定 第一階段 ：