【正文】 1測(cè)量系統(tǒng)的變差 測(cè)量過程的構(gòu)成因子及其相互作用，產(chǎn)生測(cè)量結(jié) 果的變差。 評(píng)價(jià)測(cè)量系統(tǒng)的基本問題 ■ 是否有足夠的分辨力？ ■ 是否具備時(shí)間意義的統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定？ ■ 統(tǒng)計(jì)特性是否在期望的范圍內(nèi)具備一致性，用于過程控制 和分析是否可接受？ ■ 所有的變差總和是否在一個(gè)可接受的測(cè)量不確定度的水平 ? 測(cè)量系統(tǒng)分析（ MSA）的總目標(biāo) 1）、測(cè)量不確定度 表征被測(cè)量的一個(gè)特性的真值所處的量值范圍的評(píng)定。 ■ 工作標(biāo)準(zhǔn)：測(cè)量結(jié)果也可以從第二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)傳遞到另一級(jí)，稱為工作標(biāo)準(zhǔn)。 ■ 第一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：測(cè)量結(jié)果從國家標(biāo)準(zhǔn)傳遞到下一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，稱為第一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。 ■ 把注意力放在測(cè)量系統(tǒng)上，其產(chǎn)生的讀數(shù)可在每 個(gè)零件上獲得重復(fù)，在每個(gè)測(cè)量人員間獲得再現(xiàn)。 米表示緊固件的力矩、 XR圖、 XS、中位 數(shù)、單值和移動(dòng)極差控制圖等都用于計(jì)量型數(shù)據(jù)。 ■ 特殊原因：一種間斷性的、不可預(yù)計(jì)的、不穩(wěn)定的變差根源，有時(shí)候 被稱為可查明原因。 = R/d2 來估計(jì)。 2)、測(cè)量系統(tǒng)的變差必須小于制造過程的變差。顧客，過程所有者，希望用最小的努力做出正確的決定。 ■ 如果對(duì)與標(biāo)準(zhǔn)零件之差小于的任何零件的指示值與標(biāo)準(zhǔn)零件指示值概率相等，則 測(cè)量系統(tǒng)分辨率為。 2 零件變差 ：與測(cè)量系統(tǒng)分析有關(guān)，對(duì)于一個(gè)穩(wěn)定過程零件變差（ PV）代表預(yù)期的不 同零件和不同時(shí)間的變差。在許多情況下，這個(gè)估計(jì)將使應(yīng)用 MSA和 GRR法來定量確定這 些重要的標(biāo)準(zhǔn)誤差。通常認(rèn)為 K=2： U = KUC ■ 合成標(biāo)準(zhǔn)誤差（ UC）包括了測(cè)量過程中變差的所有重要組成部分。 ■ 本質(zhì)上，不確定度是賦值給測(cè)量結(jié)果的范圍，在規(guī)定的置信水平內(nèi) 描述為預(yù)期包含有 真 測(cè)量結(jié)果的范圍。測(cè)量分 析者必須知道誤差之間的潛在的關(guān)聯(lián)，以便沒有過高地估計(jì)性能。 √ 長期獲取讀數(shù)的變異性； √ 以總變差為基礎(chǔ)。 ■ 對(duì)于理解和準(zhǔn)確應(yīng)用測(cè)量能力有兩個(gè)基本點(diǎn)： ● 其次，在測(cè)量量程內(nèi)的短期一致性和均勻性 (重復(fù)性誤差 )被包含在能力 的評(píng)價(jià)中。 ■ 簡單的能力包括以下幾個(gè)部分： ● 不正確的偏倚或線性 ● 重復(fù)性和再現(xiàn)性 (GRR)，包括短期一致性 ■ 測(cè)量能力的估計(jì)是對(duì)于規(guī)定條件、范圍和測(cè)量系統(tǒng)量程內(nèi)的預(yù)期誤差的表達(dá) (不同于測(cè)量不確定度，測(cè)量不確定度是一個(gè)與測(cè)量結(jié)果有關(guān)的誤差或值的 預(yù)期范圍的表達(dá) )。它也可以看成重復(fù)性隨時(shí)間的變 化。 測(cè)量系統(tǒng)能力 ： √ 測(cè)量系統(tǒng)變差的短期評(píng)估（例如 “ GRR” 包括圖形）測(cè)量系統(tǒng)性能； √ 測(cè)量系統(tǒng)變差的長期評(píng)估（長期控制圖法）。 這是對(duì)較高自動(dòng)化系統(tǒng)在產(chǎn)品和過程資格中最常見的研究。 ■ ASTM（美國實(shí)驗(yàn)及材料協(xié)會(huì)）的定義超出上述定義范圍，它不僅包括評(píng) 價(jià)人不同，而量具、實(shí)驗(yàn)室和環(huán)境（溫度、濕度）也不同，同時(shí)在再現(xiàn) 性計(jì)算中還包括重復(fù)性。除了設(shè)備內(nèi)部變差以外，重復(fù)性也包括在特定測(cè)量誤差模型下 任何情況下的內(nèi)部變差。通常 建議使用比術(shù)語 “ 精度 ” 更具有描述性的分術(shù)語。線性可以被認(rèn)為是關(guān) 于偏倚大小的變化。 √ 偏倚隨時(shí)間的變化； √ 一個(gè)穩(wěn)定的測(cè)量過程是關(guān)于位置的統(tǒng)計(jì)受控； √ 別名：漂移。 √ 測(cè)量結(jié)果的觀測(cè)平均值與基準(zhǔn)值之間的差異； √ 測(cè)量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差分析。 ● 在一些組織中準(zhǔn)確度和偏倚互換使用。 基準(zhǔn)值 ：被承認(rèn)的一個(gè)被測(cè)體的數(shù)值，作為一致同意的用于進(jìn)行比較的基準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)樣 本： ● 一個(gè)基于科學(xué)原理的理論值或確定值； ● 一個(gè)基于某國家或國際組織的指定值； ● 一個(gè)基于某科學(xué)或工程組織主持的合作試驗(yàn)工作產(chǎn)生的一致同意值。（見 Wheeler， 1989，一書中的另一種解釋。 1基本設(shè)備： 分辨力 （別名：可讀性、分辨率）：又稱最小的可讀數(shù)單位， 分辨率是測(cè)量分辨率、刻度限值或測(cè)量裝置和標(biāo)準(zhǔn)的最小可 探測(cè)單位。 ● 法定值：由法律定義和強(qiáng)制執(zhí)行。 1 工作標(biāo)準(zhǔn) ：在試驗(yàn)室中用于進(jìn)行定期測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)。 標(biāo)準(zhǔn) ：一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)普遍認(rèn)同的意見使之作為比較的基礎(chǔ)；是一個(gè) 可接受的模型。 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，包括通過 /不通過裝置（如：塞規(guī)、通 /止規(guī)等）。 ■ 第三版測(cè)量系統(tǒng)分析（ MSA）手冊(cè)中對(duì)計(jì)數(shù)型量具的分析方法規(guī)定為：風(fēng)險(xiǎn)分析 法－假設(shè)檢驗(yàn)分析和信號(hào)探測(cè)理論、解析法。 2）、對(duì)企業(yè)使用測(cè)量系統(tǒng)分析（ MSA）方法： 確定新購或經(jīng)維修、校準(zhǔn)合格后的測(cè)量設(shè)備在生產(chǎn)過程中 使用時(shí)能提供客觀、正確的分析 /評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，對(duì)各種測(cè)量 和試驗(yàn)設(shè)備系統(tǒng)測(cè)量結(jié)果的變差進(jìn)行適當(dāng)?shù)目煽啃越y(tǒng)計(jì)研 究，以了解測(cè)量系統(tǒng)是否滿足產(chǎn)品特性的測(cè)量需求和評(píng)價(jià) 測(cè)量系統(tǒng)的適用性，確保產(chǎn)品質(zhì)量滿足和符合顧客的要求 和需求。 測(cè)量系統(tǒng)分析（ MSA）在 ISO/TS16949:2023體系標(biāo) 準(zhǔn)中實(shí)施的優(yōu)勝者方法： ■ 最大限度的減少量具的種類； ■ 最大限度的減少量具的數(shù)量； ■ 根據(jù)產(chǎn)品族添置所需要的量具； ■ 只采用符合測(cè)量系統(tǒng)分析（ MSA）要求的量具； ■ 盡量不允許作業(yè)員使用個(gè)人量具，如作業(yè)員一 定要使用個(gè)人量具，則對(duì)作業(yè)員使用的個(gè)人量 具必須經(jīng)檢定 /校準(zhǔn)合格后方可使用； ■ 用 6?過程分布計(jì)算結(jié)果，而不是規(guī)格公差。 ■ 所用的測(cè)量分析方法及接收準(zhǔn)則必須與顧客關(guān)于測(cè)量系統(tǒng)分析 的參考手冊(cè)相一致。測(cè) 量 系 統(tǒng) 分 析 Measurement Systems Analysis （ M S A ） 一、測(cè)量系統(tǒng)分析（ MSA）概述 測(cè)量系統(tǒng)分析（ MSA）的概念： 指 Measurement Systems Analysis （測(cè)量系統(tǒng)分析）的英文簡稱。 ■ 如經(jīng)顧客批準(zhǔn)，也可以采用其它方法及接收準(zhǔn)則。 MSA 與 APQP/CP、 FMEA、 PPAP和 SPC的關(guān)系 第一階段 第二階段 第三階段 第四階段 第五階段 計(jì)劃和 產(chǎn)品設(shè)計(jì) 過程設(shè)計(jì) 產(chǎn)品和 反饋 、 評(píng)定 確定項(xiàng)目 和開發(fā) 和開發(fā) 過程確定 和糾正措施 樣件制作 試生產(chǎn) 批量生產(chǎn) PPAP MSA DFMEA PFMEA SPC SPC （ Ppk≧ ) （ Cpk≧ ） 樣件 CP 試生產(chǎn) CP 生產(chǎn) CP ■ MSA 在 APQP 過程中的位置 /階段關(guān)系： 輸 出 ■ 試生產(chǎn) ■ 過程審核 ■ 測(cè)量系統(tǒng)分析評(píng)價(jià) ■ 初始過程能力研究 ■ 生產(chǎn)件批準(zhǔn) ■ 產(chǎn)品審核 ■ 樣品送樣和確認(rèn) ■ 生產(chǎn)確認(rèn)試驗(yàn) ■ 包裝評(píng)價(jià) ■ 過程策劃和開發(fā)經(jīng)驗(yàn)總結(jié) ■ 生產(chǎn)控制計(jì)劃 ■ 質(zhì)量策劃認(rèn)定和管理者支持 輸 入 ■ 制造過程設(shè)計(jì)輸入及其評(píng)審 資料 ■ 包裝標(biāo)準(zhǔn) ■ 產(chǎn)品 /過程質(zhì)量體系評(píng)審 ■ 過程流程圖 ■ 車間平面布置圖 ■ 特性矩陣圖 ■ 過程 FMEA分析資料 ■ 試生產(chǎn)控制計(jì)劃 ■ 過程指導(dǎo)書 ■ 測(cè)量系統(tǒng)分析（ MSA）計(jì)劃 ■ 初始過程能力（ SPCPpk）研 究計(jì)劃 ■ 包裝規(guī)范 ■ 制造過程設(shè)計(jì)輸出及其評(píng)審 資料 ■ 制造過程驗(yàn)證和確認(rèn)及其評(píng) 審資料 ■ 管理者支持 第四階段：產(chǎn)品和過程確認(rèn) “ 過程分析（烏龜圖） ” 在測(cè)量系統(tǒng)分析（ MSA）中的運(yùn)用 過程分析（烏龜圖）工作表 注：測(cè)量系統(tǒng)分析（ MSA）的 “ 過程分析（烏龜圖） ” 表中之具體和詳細(xì)內(nèi)容的填寫請(qǐng)見附件。 測(cè)量系統(tǒng)分析（ MSA）實(shí)施的時(shí)機(jī)和范圍 凡組織在 控制計(jì)劃 中所提及的和 /或顧客要求的所有監(jiān) 視和測(cè)量裝置均要進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析（ MSA）。已經(jīng)不再使用第二版測(cè)量系統(tǒng)分 析（ MSA）手冊(cè)中的計(jì)數(shù)型量具的小樣法和大樣法分析方法。 測(cè)量系統(tǒng) ：是用來對(duì)被測(cè)特性定量測(cè)量或定性評(píng)價(jià)的儀器或量具、 標(biāo)準(zhǔn)、操作、方法、夾具、軟件、人員、環(huán)境和假設(shè)的集合；用來 獲得測(cè)量結(jié)果的整個(gè)過程。它可能是一件人工制品或總效果 (各種儀器，程序 等 )，由某一權(quán)力機(jī)構(gòu)確定和建立，作為數(shù)量、重量、范圍、值或質(zhì) 量的測(cè)量規(guī)則。不用于校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，但是 也許可以用作傳遞標(biāo)準(zhǔn)。 ● 理論值：根據(jù)科學(xué)原理而得。它是量具設(shè)計(jì)的一個(gè)固有特性，并作為測(cè)量或分 級(jí)的單位被報(bào)告。） √ 對(duì)于一個(gè)特定的應(yīng)用，測(cè)量系統(tǒng)對(duì)過程變差的靈敏性； √ 產(chǎn)生有用的測(cè)量輸出信號(hào)的最小輸入值； √ 總是以一個(gè)測(cè)量單位報(bào)告。 ● 對(duì)于具體用途，采用接受的參考方法獲得的一個(gè)同意值。 ISO(國際標(biāo)準(zhǔn)化 組織 )以及 ASTM(美國實(shí)驗(yàn)與材料協(xié)會(huì) )使用準(zhǔn)確度這個(gè)術(shù) 語時(shí)同時(shí)包含了偏倚和重復(fù)性的含義。 ■ 偏倚是測(cè)量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差的測(cè)量。 ■ 穩(wěn)定性是測(cè)量系統(tǒng)在某一階段時(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)量總變差。 ■ 注意不可接受的線性可能以各種形式出現(xiàn)。 ASTM（美國 實(shí)驗(yàn)及材料協(xié)會(huì)）更廣泛地把精密度定義為包括來自不同的讀 數(shù)、量具、人員、實(shí)驗(yàn)室或條件的變差。 √ 在固定的和規(guī)定的測(cè)量條件下連續(xù)（短期）實(shí)驗(yàn)變差； √ 通常指 設(shè)備變差； √ 儀器（量具）的能力或潛能； √ 系統(tǒng)內(nèi)變差。 ■ 再現(xiàn)性錯(cuò)誤的潛在的原因包括： ● 零件（樣品）之間：使用同樣的儀器、同樣的操作者和方法時(shí)，當(dāng)測(cè)量 零件的類型為 A、 B、 C時(shí)的均值差。 ● 違背研究中的假定。 靈敏度 ：靈敏度是導(dǎo)致一個(gè)測(cè)量裝置產(chǎn)生可探測(cè) (可辨別 )輸出信號(hào)的最小 的輸入。 √ 重復(fù)性隨時(shí)間的變化程度； √ 一個(gè)一致的測(cè)量過程是考慮到寬度（變異性）下的統(tǒng)計(jì)受控。當(dāng)測(cè)量誤差互不相關(guān)時(shí) (隨機(jī)的和獨(dú)立的 )，合成變差 (方 差 )的能力表達(dá)可以量化為： σ 2能力 = σ 2偏倚（線性） + σ 2GRR ■ 對(duì)于理解和準(zhǔn)確應(yīng)用測(cè)量能力有兩個(gè)基本點(diǎn)： ● 首先，能力的估計(jì)總是與規(guī)定的測(cè)量范圍 —— 條件、量程和時(shí)間有關(guān)。一個(gè)簡單的儀器，如 25mm測(cè)微計(jì)，在整