【正文】 MSA – 測(cè)量系統(tǒng)分析 1. 通用測(cè)量系統(tǒng)指南 2. 測(cè)量系統(tǒng)分析 1 通用測(cè)量系統(tǒng)指南 —— 引言、目的和術(shù)語 測(cè)量數(shù)據(jù)的用途 ? 依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)調(diào)整制造過程 ? 確定兩個(gè)或多個(gè)變量之間是否存在某種顯著關(guān)系 測(cè)量數(shù)據(jù)的質(zhì)量 如果測(cè)量數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)值很接近，則可以說這些測(cè)量數(shù)據(jù)的質(zhì)量“高”； 如果測(cè)量數(shù)據(jù)遠(yuǎn)離標(biāo)準(zhǔn)值，則可以說這些測(cè)量數(shù)據(jù)的質(zhì)量“低”； 低質(zhì)量最普通的原因之一是數(shù)據(jù)變差太大。 一組測(cè)量的變差大多是由于測(cè)量系統(tǒng)和它的環(huán)境之間的交互作用造成的（如溫度變化對(duì)液體容積的影響）。如果這種交互作用產(chǎn)生太大的變差，那么數(shù)據(jù)的質(zhì)量會(huì)很低，以致這些數(shù)據(jù)是無用的。例如，一個(gè)具有大量變差的測(cè)量系統(tǒng)，用來分析一個(gè)制造過程，可能是不恰當(dāng)?shù)模驗(yàn)檫@一測(cè)量系統(tǒng)的變差，可能會(huì)掩蓋制造過程中的變差。 管理一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的許多工作是監(jiān)視和控制變差。這就是說，應(yīng)著重于環(huán)境對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的影響，以獲得高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。 如果數(shù)據(jù)的質(zhì)量是不可接受的，則必須改進(jìn)，通常是通過改進(jìn)測(cè)量系統(tǒng)來完成，而不是改進(jìn)數(shù)據(jù)本身。 引言、目的和術(shù)語 測(cè)量過程 術(shù)語“測(cè)量”定義為“賦值給具體事物以表示它們之間關(guān)于特殊特性的關(guān)系”。 賦值過程定義為測(cè)量過程，而賦予的值定義為測(cè)量值。 應(yīng)將一種測(cè)量過程看成一個(gè)制造過程，它產(chǎn)生數(shù)字（數(shù)據(jù)）作為輸出。 目的 本手冊(cè)的目的是介紹選擇各種方法來評(píng)定測(cè)量系統(tǒng)質(zhì)量的指南。盡管這些指南足以通用于任何測(cè)量系統(tǒng)，但它們主要用于工業(yè)界的測(cè)量系統(tǒng)。 術(shù)語 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)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； 用來獲得測(cè)量結(jié)果的整個(gè)過程。 測(cè)量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性 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 、 零偏倚和對(duì)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 。 遺憾的是 ， 具有這樣理想的統(tǒng)計(jì)特性的測(cè)量系統(tǒng)幾乎在存在的 ， 因此過程管理者必須采用具有不太理想 的統(tǒng)計(jì)特性的測(cè)量系統(tǒng) 。 一些特性是所有測(cè)量系統(tǒng)必須共有的 ， 它們包括： … 1） 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 。 … 2） 測(cè)量系統(tǒng)的變異必須比制造過程的變異??； … 3） 變異應(yīng)小于公差帶； … 4） 測(cè)量精度應(yīng)高于過程變異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； …5 ） 測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)特性可能隨被測(cè)項(xiàng)目的改變而變化。若真的如此，則測(cè)量系統(tǒng)最大的（最壞）變差應(yīng)小于過程變差和公差帶兩者中的較小者。 選擇 /制定試驗(yàn)程序 當(dāng)選擇或制定一個(gè)評(píng)定方法時(shí) ， 一般應(yīng)考慮的問題包括： 1） 試驗(yàn)中是否應(yīng)使用諸如那些可溯源至 NIST的標(biāo)準(zhǔn) ？ 標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)常是評(píng)定一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確度所必須的 。 2） 考慮使用盲測(cè) 。 盲測(cè)是指在實(shí)際測(cè)時(shí)環(huán)境下 ， 在操作者事先不知正在對(duì)該測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)定的條件下 ， 獲得的測(cè)量結(jié)果 。 3） 試驗(yàn)成本 。 4） 試驗(yàn)所需的時(shí)間 。 5） 任何其定義沒有被普遍接受的術(shù)語應(yīng)作出可操作的定義 。 這些術(shù)語如準(zhǔn)確度 、 精度度 、 重復(fù)性和再現(xiàn)性等 。 選擇 /制定試驗(yàn)程序 6） 是否由這個(gè)測(cè)量系統(tǒng)取得的測(cè)量結(jié)果要與另外一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)得到的測(cè)量結(jié)果對(duì)比 ？ 如果對(duì)比 ， 應(yīng)考慮使用依賴諸如上面第一步討論的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法 。 如果不用標(biāo)準(zhǔn) ， 仍有可能確定兩個(gè)測(cè)量系統(tǒng)是否可經(jīng)同時(shí)正常工作 。 然而 ， 如果兩個(gè)系統(tǒng)一起工作不正常 ， 那么不用標(biāo)準(zhǔn) ， 就不可能確定哪個(gè)系統(tǒng)需要改進(jìn)； 7） 應(yīng)每隔多久進(jìn)行一次 ？ 這個(gè)問題應(yīng)由單個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性及其對(duì)該設(shè)備影響和使用該設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)的顧客來決定 。 2 評(píng)定測(cè)量系統(tǒng)的程序 —— 本章中介紹的程序廣泛用于整個(gè)汽車工業(yè)，以評(píng)價(jià)用于生產(chǎn)環(huán)境中的測(cè)量系統(tǒng)，特別是這些程序用于評(píng)定下列統(tǒng)計(jì)特性；重復(fù)性、再現(xiàn)性、偏倚、穩(wěn)定性及線性。 測(cè)量有關(guān)的問題 在評(píng)價(jià)一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)時(shí)需要確定三個(gè)基本問題： 1） 這種測(cè)量系統(tǒng)有足夠的分辨力嗎 ？ 2） 這種測(cè)量系統(tǒng)在一定時(shí)間內(nèi)是否在統(tǒng)計(jì)上保持一致 ？ 3） 這些統(tǒng)計(jì)性能在預(yù)期范圍內(nèi)是否一致 ， 并且用于過程分析或控制是否可接受 ？ 測(cè)量系統(tǒng)變差的類型 測(cè)量系統(tǒng)誤差可以分成五種類型：偏倚 ， 重復(fù)性 ， 再現(xiàn)性 ， 穩(wěn)定性以及線性 。 2 評(píng)定測(cè)量系統(tǒng)的程序 —— 定義 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 ， 也稱為可接受的基準(zhǔn)值或標(biāo)準(zhǔn)值 ， 是充當(dāng)測(cè)量值的一個(gè)偏倚一致認(rèn)可的基準(zhǔn) ， 一個(gè)基準(zhǔn)值可以通過采用更高級(jí)別的測(cè)量設(shè)備 （ 例如 ， 計(jì)量實(shí)驗(yàn)室或全尺寸檢驗(yàn)設(shè)備 ） 進(jìn)行多次測(cè)量 ， 取其平均值來確定 。 基準(zhǔn)值 觀測(cè)的平均值 偏倚 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 。 2 評(píng)定測(cè)量系統(tǒng)的程序 —— 重復(fù)性 再現(xiàn)性 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 。 2 評(píng)定測(cè)量系統(tǒng)的程序 —— 操作者 B 操作者 C 操作者 A 再現(xiàn)性 穩(wěn)定性 穩(wěn)定性 （ 或飄移 ） ， 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)或零件的單一特性時(shí)獲得的測(cè)量值總變差 。 2 評(píng)定測(cè)量系統(tǒng)的程序 —— 穩(wěn)定性 時(shí)間 2 時(shí)間 1 線性 線性是在量具預(yù)期的工作范圍內(nèi)，偏倚值的差值。 2 評(píng)定測(cè)量系統(tǒng)的程序 —— 象每個(gè)過程一樣 ， 對(duì)用來描述測(cè)量系統(tǒng)變差的分布可以