【正文】 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1課程大綱：n 測(cè)量系統(tǒng)分析的意義和目的；n 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；n 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n 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2測(cè)量 的重要性n 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。 n 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測(cè)量誤差Y = x +εn 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4測(cè) 量 誤 差的來源 ： nDiscrimination 分辨 能力nPrecision 精密度 (Repeatability 重復(fù)性 )nAccuracy 準(zhǔn)確度 (Bias偏差 )nDamage 損壞nDifferences among instruments and fixtures (不同儀器和夾具間的差異 )nDifference in use by inspector 不同使用人員的差異 (Reproducibility再現(xiàn)性 )nDifferences among methods of use (使用不同的方法所造成差異 )nDifferences due to environment (不同環(huán)境所造成的差異 ) 5測(cè)量的變異說明 6為什么要進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析n 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。n 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。n 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。n 滿足 QS9000、 ISO/TS16949標(biāo)準(zhǔn)的要求： ISO/TS16949:2023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)。7測(cè)量系統(tǒng)分析的目的n 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。n 保證所用統(tǒng)計(jì)分析方法及判定準(zhǔn)則的一致性。8測(cè)量系統(tǒng)的基本知識(shí)和概念n 術(shù)語n 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n 理想的測(cè)量系統(tǒng) n 測(cè)量系統(tǒng)的共同特性n 測(cè)量系統(tǒng)的評(píng)定步驟和準(zhǔn)備9術(shù)語n 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 。 n 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。n 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。 10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11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：nDiscrimination 分辨 力 (ability to tell things apart) 。nBias 偏倚 。nRepeatability 重復(fù)性 。nReproducibility再現(xiàn)性 。nLinearity 線性 。nStability 穩(wěn)定性 。12分辨力（率）n 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。n 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。T10 3013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?；鶞?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 。 14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。 15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)量儀器，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 A16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。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測(cè)量系統(tǒng)的分析 n 測(cè)量系統(tǒng)的變差類型：n 偏倚、重復(fù)性、再現(xiàn)性、穩(wěn)定性、線性n 測(cè)量系統(tǒng)特性可用下列方式來描述 ：n 位置：穩(wěn)定性、偏倚、線性。 n 寬度或范圍：重復(fù)性、再現(xiàn)性。 20位置和寬度 位置寬度位置寬度標(biāo)準(zhǔn)值21理想的測(cè)量系統(tǒng) n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。 22IDEAL MEASUREMENT SYSTEM真值 真值23測(cè) 量系 統(tǒng) 所 應(yīng) 具有 的特性： n 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 ；n 測(cè) 量系 統(tǒng) 的 變 異必 須 比制造 過 程的 變 異小 ； n 變 異 應(yīng) 小于公差 帶 ；n 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；n 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。 24測(cè) 量系 統(tǒng) 的 評(píng) 定 n 第一 階 段 ：n 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。 n 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。n 第二 階段 ：n 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)?統(tǒng)計(jì) 特性。 n 常 見 的 量具 RR分析 是其中的一種試驗(yàn)型式 。 n 25 計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)研究 指南26確定穩(wěn)定性的指南n 進(jìn)行研究n 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。n 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。n 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。因素可以包括重新校準(zhǔn)的頻次、要求的修理，測(cè)量系統(tǒng)的使用頻率，作業(yè)條件的好壞。應(yīng)在不同的時(shí)間讀數(shù)以代表測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)際使用情況，以便說明在一天中預(yù)熱、周圍環(huán)境和其他因素發(fā)生的變化。n 3） 將數(shù)據(jù)按時(shí)間順序畫在 XbarR或 XbarS控制圖上。27n 結(jié)果分析 — 作圖法n 4）建立控制限并用標(biāo)準(zhǔn)控制圖分析評(píng)價(jià)失控或不穩(wěn)定狀態(tài)。n 結(jié)果分析 — 數(shù)據(jù)法n 除了正態(tài)控制圖分析法，對(duì)穩(wěn)定性沒有特別的數(shù)據(jù)分析或 指數(shù)。n 如果測(cè)量過程是穩(wěn)定的，數(shù)據(jù)可以用于確定測(cè)量系統(tǒng)的偏倚。n 同樣，測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差可以用作測(cè)量系統(tǒng)重復(fù)性的近似值。這可以與（生產(chǎn)）過程的標(biāo)準(zhǔn)偏差進(jìn)行比較以決定測(cè)量系統(tǒng)的重復(fù)性是否適于應(yīng)用。n 可能需要實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或其他分析解決問題的技術(shù)以確定測(cè)量系統(tǒng)穩(wěn)定性不足的主要原因。28n 舉例 — 穩(wěn)定性n 為了確定一個(gè)新的測(cè)量裝置穩(wěn)定性是否可以接受，工藝小組在生產(chǎn)工藝中程數(shù)附近選擇了一個(gè)零件 .這個(gè)零件被送到測(cè)量實(shí)驗(yàn)室，確定基準(zhǔn)值為 。小組每班測(cè)量這個(gè)零件 5次，共測(cè)量 4周（ 20個(gè)子組）。收集所有數(shù)據(jù)以后， XbarR圖就可以做出來了 (見圖示 )。n 控制圖分析顯示，測(cè)量過程是穩(wěn)定的，因?yàn)闆]有出現(xiàn)明顯可見的特殊原因影響 。29穩(wěn)定性的均值 極差圖