【正文】 版： 1999年 2月 61 MSA 測(cè)量不確定度和校準(zhǔn) ? 測(cè)量系統(tǒng)的不確定度第一次是通過(guò)校準(zhǔn)過(guò)程而產(chǎn)生 ? 校準(zhǔn)允許對(duì)測(cè)量?jī)x器、測(cè)量系統(tǒng)、或標(biāo)在尺上的刻度值等的指示的誤差的評(píng)價(jià) 第九版： 1999年 2月 62 MSA 測(cè)量不確定度和校準(zhǔn) ? 基準(zhǔn)件本身 , 校準(zhǔn)和環(huán)境以及個(gè)人的活動(dòng)的表現(xiàn)都對(duì)測(cè)量不確定度有影響 . ? 這就是要經(jīng)鑒定合格的和 /或有資格的實(shí)驗(yàn)室以及你應(yīng)接受對(duì)你的測(cè)量、檢驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備要做或已做校準(zhǔn)的數(shù)據(jù)的益處的原因 . 第九版： 1999年 2月 63 MSA 測(cè)量不確定度 ? 根據(jù)測(cè)量系統(tǒng)分析而作出的決定包括 : – 使用現(xiàn)有的系統(tǒng) , 同時(shí)考慮它的測(cè)量不確定度 . – 改進(jìn)系統(tǒng)以控制產(chǎn)生變差的因子 . – 考慮其他具有更高級(jí)別的分辨率和能力的測(cè)量系統(tǒng) (這通常會(huì)花更多的資金但你的 MSA 數(shù)據(jù)將幫助你確定并證實(shí)適當(dāng)?shù)馁Y源 .) 第九版： 1999年 2月 64 MSA 第七章 偏倚、線性和穩(wěn)定性 第九版： 1999年 2月 65 MSA 準(zhǔn)確度和精密度 量化： – 準(zhǔn)確度 以偏倚評(píng)估 ISO和 ASTM使用的 準(zhǔn)確度 包括 偏倚 和 重復(fù)性 – 精密度 以重復(fù)性和再現(xiàn)性評(píng)估 第九版： 1999年 2月 66 MSA 準(zhǔn)確度和精密度范例 量具 A 量具 B 量具 C A 具有最佳準(zhǔn)確度 B 具有最佳精密度 C 的準(zhǔn)確度好于 B 比較 A和 C的表現(xiàn) 量具 A的均值 量具 B的均值 量具 C的均值 第九版： 1999年 2月 67 MSA 偏倚 測(cè)量的 觀測(cè) 均值與 基準(zhǔn) 值之差。也可稱為可讀性或分辨率 .” S P B 0 0 1 R E P E A T A B IL IT Y A N D R E P R O D U C IB IL IT Y R E P O R T7 0 2 9 7 N B R : A S 0 0 7E q u i p m e n t D e s c r i p t i o n : D A G E D a t e : M A R 0 7 .39。介于 1030%和 – ndc≥5 第九版： 1999年 2月 37 MSA 數(shù)學(xué)表達(dá) 過(guò)程控制中所收集的數(shù)據(jù)包含二種不同的，相對(duì)獨(dú)立的變差來(lái)源： – 制造過(guò)程變差 (MPV) – 測(cè)量系統(tǒng)變差 (MSV) – 總變差 (TV) = MPV + MSV 第九版： 1999年 2月 38 MSA 測(cè)量系統(tǒng)的變差必須小于制造過(guò)程變差 MSV MPV 注：測(cè)量系統(tǒng)的變差必須盡可能小 ? 變差 + MSV MPV 總變差 (TV) 規(guī)范公差 第九版： 1999年 2月 39 MSA 共同特性 測(cè)量系統(tǒng)： – 必須處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài) – 與制造過(guò)程變差和規(guī)范容限相比，測(cè)量系統(tǒng)變差必須很小 – 測(cè)量精度不大于過(guò)程變差或規(guī)范容限中的較小者的十分之一 – 最大變差必須比過(guò)程變差或規(guī)范容限中較小者小 第九版： 1999年 2月 40 MSA 測(cè)量系統(tǒng)必須處于統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定狀態(tài)，也就是說(shuō)，測(cè)量系統(tǒng)的變差不受特殊原因支配 1. 一般說(shuō)來(lái)，當(dāng)沒(méi)有數(shù)值 (點(diǎn) )落在特殊原因區(qū)域內(nèi)時(shí)，測(cè)量系統(tǒng)便處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài) 2. 如果沒(méi)有如 SPC手冊(cè)中描述的數(shù)據(jù) 趨勢(shì)或漂移時(shí)，我們也可認(rèn)為是統(tǒng) 計(jì)控制狀態(tài) 統(tǒng)計(jì)控制 特殊原因區(qū)域 特殊原因區(qū)域 第九版： 1999年 2月 41 MSA ? 測(cè)量系統(tǒng)變差必須小于規(guī)范公差或過(guò)程容限 ? 測(cè)量系統(tǒng)的標(biāo)記精度必須小于規(guī)范公差 – 規(guī)范 : +/ – 測(cè)量系統(tǒng)精度 : 規(guī)范 第九版： 1999年 2月 42 MSA 儀器范例 具有行業(yè)特點(diǎn)的檢驗(yàn)、測(cè)量和測(cè)試儀器的種類 – 粘度測(cè)量?jī)x – 拉伸測(cè)試機(jī) – 輪廓儀 高倍顯微鏡 – X光測(cè)厚儀 你們有哪些種類的 IMT設(shè)備？ ______________________ ______________________ ______________________ ______________________ ______________________ 第九版： 1999年 2月 43 MSA 第九版： 1999年 2月 44 MSA 第五章 靈敏度 第九版： 1999年 2月 45 MSA 靈敏度 ? 靈敏度 ： 最小的輸入產(chǎn)生可探測(cè)出的輸出信號(hào)，是在測(cè)量特性變化時(shí)測(cè)量系統(tǒng)的響應(yīng)。本課程將證明這種錯(cuò)誤觀念與要求相差很遠(yuǎn) 第九版： 1999年 2月 27 MSA 檢驗(yàn)、測(cè)量和測(cè)試儀器的控制 測(cè)量系統(tǒng)分析 – 對(duì)客戶批準(zhǔn)的控制計(jì)劃中所確定的 每一種檢驗(yàn)、測(cè)量和測(cè)試系統(tǒng)作統(tǒng)計(jì)分析 – 供應(yīng)商應(yīng)當(dāng)把統(tǒng)計(jì)分析的范圍從 量具種類 延伸到 產(chǎn)品族 – 分析方法和接受標(biāo)準(zhǔn) 應(yīng)符合客戶批準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)或 MSA手冊(cè) 的要求 第九版： 1999年 2月 28 MSA 實(shí)施 QS9000的要求 ? 標(biāo)識(shí)所有檢驗(yàn)、測(cè)量和測(cè)試設(shè)備（ IMT），及其校準(zhǔn)狀態(tài) ? 確定量具（ IMT）準(zhǔn)確度和精密度 ? 進(jìn)行量具（ IMT）的變差分析 (MSA) ? 當(dāng)量具（ IMT）被發(fā)現(xiàn)處于非校準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)，對(duì)其以前測(cè)量的結(jié)果作確認(rèn) ? 確保所有量具（ IMT）的搬運(yùn)、保護(hù)、清潔、維護(hù)和存放 ? 校準(zhǔn)記錄應(yīng)包括個(gè)人量具 ? 采用所有 MSA手冊(cè)中的標(biāo)準(zhǔn) 第九版： 1999年 2月 29 MSA TS16949:2023要求 ? 測(cè)量系統(tǒng)分析 — 為分析各種測(cè)量和試驗(yàn)設(shè)備系統(tǒng)測(cè)量結(jié)果存在的變差，必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)?統(tǒng)計(jì)研究 。 第九版： 1999年 2月 11 MSA 測(cè)量系統(tǒng)分析的數(shù)據(jù)利用 ? 用測(cè)量系統(tǒng)所收集的數(shù)據(jù)用于： – 控制過(guò)程 – 評(píng)估影響過(guò)程結(jié)果的變量及其相互關(guān)系 ? 利用數(shù)據(jù)分析，增進(jìn)對(duì)測(cè)量系統(tǒng)中因果關(guān)系和對(duì)過(guò)程的影響的了解 ? 把注意力放在測(cè)量系統(tǒng)上，以獲得重復(fù)性和再現(xiàn)性 第九版： 1999年 2月 12 MSA 測(cè)量系統(tǒng)變差的影響 ? 決策是基于測(cè)量數(shù)據(jù)，因此測(cè)量值的“質(zhì)量”決定了后續(xù)動(dòng)作的質(zhì)量。 ? 評(píng)估這一系統(tǒng)的首要步驟是理解這一過(guò)程并確定其是否符合我們的要求 什么是測(cè)量系統(tǒng) 第九版： 1999年 2月 6 MSA 測(cè)量系統(tǒng)的范例 ? 如果要測(cè)量一個(gè)軸承孔的內(nèi)徑，那么這個(gè)測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)包括： – 被測(cè)量的零件 – 人員 – 測(cè)量?jī)x器 – 儀器使用方法 – 進(jìn)行測(cè)量的環(huán)境條件 ? 作為測(cè)量活動(dòng)的結(jié)果，我們產(chǎn)生一個(gè)數(shù)值，以此表示這個(gè)軸承孔的內(nèi)徑 第九版： 1999年 2月 7 MSA 什么是測(cè)量系統(tǒng)分析 ? 測(cè)量系統(tǒng)分析 (MSA) – MSA用于分析測(cè)量系統(tǒng)對(duì)測(cè)量值的影響 – 強(qiáng)調(diào)儀器和人的影響 ? 我們對(duì)測(cè)量系統(tǒng)作分析，以確定測(cè)量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性的量化值，并與認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)相比較 第九版： 1999年 2月 8 MSA MSA總目標(biāo) ? 測(cè)量的不確定度 一個(gè)與測(cè)量結(jié)果有關(guān)的參數(shù)，其值分散的特性可以合理地歸結(jié)于被測(cè)對(duì)象。測(cè)量系統(tǒng)分析 Measurement Systems Analysis 第九版： 1999年 2月 0 MSA 版權(quán)所有 第 6版 版 權(quán) 所 有 ， 未 經(jīng) 書(shū) 面 許 可 ， 不 得 以 任 何 方 式 復(fù) 制。 這些數(shù)據(jù)可表達(dá)為系列測(cè)量的統(tǒng)計(jì)分布、標(biāo)準(zhǔn)離差、概率、百分率、實(shí)測(cè)值減去實(shí)際值；在控制圖或曲線圖上的點(diǎn)等。 ? 測(cè)量系統(tǒng)變差的影響可分為： 控制原理 目的 產(chǎn)品控制 零件是否在規(guī)范之內(nèi)？ 過(guò)程控制 過(guò)程是否穩(wěn)定和可接受？ 第九版： 1999年 2月 13 MSA 測(cè)量系統(tǒng)變差的影響 ? 對(duì)產(chǎn)品決策的影響（ P16） Ⅱ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅰ 下限 上限 目標(biāo) 第九版： 1999年 2月 14 MSA 測(cè)量系統(tǒng)變差的影響 ? 對(duì)過(guò)程決策的影響 第九版： 1999年 2月 15 MSA 基本問(wèn)題 評(píng)估測(cè)量系統(tǒng)，以確定： – 是否具備足夠的 靈敏度 ? ？ b. 系統(tǒng)具有有效的分辨率？ – 是否具備不隨時(shí)間變化的統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定性？ – 統(tǒng)計(jì)特性是否在期望范圍內(nèi)具備一致性，并為過(guò)程分析或過(guò)程控制的接受？（滿足測(cè)量的目的？） 第九版： 1999年 2月 16 MSA 測(cè)量系統(tǒng)變差源 測(cè)量過(guò)程的構(gòu)成因子（ S、 W、 I、 P、 E）及其相互作用，產(chǎn)生了測(cè)量結(jié)果或數(shù)值的變差。此要求必須適用于在控制計(jì)劃提及的測(cè)量系統(tǒng)。 由量具設(shè)計(jì)（分辨率）、固有質(zhì)量（ OEM）、使用中的維修及儀器和標(biāo)準(zhǔn)的操作條件確定。 9 8C h a r a c t e r i s t i c s : B S T ( G / W : 1 . 0 M I L ) P e r f o r m e d b y :S p e c i f i c a t i o n : A B O V E 3 0 G RF r o m d a t a s h e e t : R = 1 . 7 1 Rp = 2 6 . 7 9 X d i f f = 2 . 2 5 8R e a s o n f o r R R s t u d y :N e w G a g e Q u a l i f i c a t i o n E v a l u a t e G a g e p e r f o r m a n c eX R o u t i n e E v a l u a t e R R o f g a g e O t h e rM e a s u r e m e n t U n i t A n a l y s i s % P r o c e s s A n a l y s i sR e p e a t a b i l i t y E q u i p m e n t V a r i a t i o n ( E V ) T R I A L S K1E V = R * K 1 2 4 . 6 5 % E V = 100 [ E V / T V ]= 5 . 2 1 3 3 . 0 5 = 1 1 . 8 1 % R e p r o d u c i b i l i t y A p p r a i s e r V a r i a t i o n ( A V )A V = % A V = 100 [ A V / T V ]= 1 3 . 6 5 %= 6 . 0 2 O p e r a t o r s K22 3 . 6 5 * * * n = n u m b e r o f p a r t s r = n u m b e r o f t r i a l s 3 2 . 7 0R e p e a t a b i l i t y R e p r o d u c i b i l i t y ( R R ) R R = P A R T K3 % R R = 100 [ R R / T V ]= 7 . 9 6 5 2 . 0 8 = 1 8 . 0 5 %P a r t V a i a t i o n ( P V ) 6 1 . 9 3 % P V = 100 [ P V / T V ]PV = Rp * K 3 7 1 . 8 2 = 9 8 . 3 6 %= 4 3 . 4 8 1 . 7 4T o t a l V a r i a t i o n ( T V ) 9 1 . 6 7TV = 10 1 . 6 2= 4 4 . 1 2C o n c l u s i o n :S a t i s f a c t o r y M a r g i n a l U n a c c e p t a b l e R e p e a t T r a i lR e p e a t a b i l i t y XR e p r o d u c i b i l i t y XR R XR e c o m m e n d a t i o n :2 2EV AV+2 22( * )( / )X d i f f K EV nr?R R PV 2 2?第九版： 1999年 2月 49 MSA 分辨率和控制圖 范例 – 用二個(gè)系統(tǒng)測(cè)量同一組樣本 – 建立如下頁(yè)所示的均值和極差圖