【文章內(nèi)容簡介】 8 ? ? 第二階段的評定 ? 目的是在驗證一個測量系統(tǒng)一旦被認為是可行的，應持續(xù)具有恰當?shù)慕y(tǒng)計特性。 ? 常見的就是 RR是其中的一種型式。 99 ? 評價測量系統(tǒng)的三個基本問題 ? 測量系統(tǒng)是否有足夠的分辨力？ (解析能力 ) ? 這種測量系統(tǒng)在一定時間內(nèi)是否在統(tǒng)計上保持一致？ (再生和再現(xiàn) ) ? 這些統(tǒng)計性能在預期范圍內(nèi)是否一致？ (線性 ) ? 這些問題要和過程變差聯(lián)系起來。 (是否足夠小 ) 100 ? 測量過程設(shè)計選擇的準則 ? 在采購測量系統(tǒng)之前，應制定測量過程的詳細工程概念 。利用上述研究的目的，橫向協(xié)調(diào)小組中將通過設(shè)計制定測量系統(tǒng)的計劃和概念。下面是一些指南： ? 小組需要評價子系統(tǒng)或零件的設(shè)計并識別重要特性。這些是以顧客要求和子系統(tǒng)或零件對整個系統(tǒng)的功能性為基礎(chǔ)的。如果重要的尺寸已經(jīng)識別，評估測量這些特性的能力。例如，如果塑料注射模具成型零件的重要特在模具分型線，尺寸的檢查會很難并且測量變差會比較高。 101 ? 測量過程設(shè)計選擇的準則 ? 與這些相近的獲得信息方法是利用潛在失效模式分析過程對量具設(shè)計風險區(qū)域進行分析，從對零件的測量能力到功能量具。這有助于維護和校準計劃的制定。 ? 制定流程圖內(nèi)來顯示零件總成或子系統(tǒng)的制造關(guān)鍵過程步驟。在過程的每一步確定關(guān)鍵的輸入和輸出。這將對在過程位置受影響的測量儀器的標準和要求的制定有幫助。測量計劃、測量類型清單都出自這一研究。 ? 對于復雜的測量系統(tǒng)，流程圖由測量過程組成。包括被測量的零件或子系統(tǒng)的交付、測量本身和返回到過程的零件或子系統(tǒng)。 ? 下一個方法是在團隊進行頭腦風暴，為每個測量制定要求的通用準則。一個簡單的方法是使用因果圖。 102 ? 與測量策劃相關(guān)要考慮的幾個附加問題 ? 誰應該包括在”需要”分析中？流程圖和最初的討論將有助確定關(guān)鍵人員。 ? 為什幺進行測量并且如何使用？數(shù)據(jù)用于控制、分類、資格判定嗎？將使用的測量方式可以改變測量系統(tǒng)的靈敏度水平。 ? 要求的靈敏度水平是什幺？產(chǎn)品規(guī)范是什幺？期望的過程變異是什幺？需要量具檢測的零件間變異是什怎樣的？ ? 量具所提供的信息類型是什幺 (例如，手冊操作維護等 )，要求的操作員的基本技能是什幺？誰進行培訓？ ? 測量怎樣進行？手動，在傳送帶上，線下的，自動的，等等？零件定位和固定可能是變差源？接觸或不接觸？ ? 測量怎樣校準？與其它測量過程比較嗎？誰將對校準標準負責？ ? 何時、何地進行測量？零件是干凈的，有油、熱的。 ? 記住用數(shù)據(jù)來證測量過程的一般假設(shè)，比起以錯誤信息和對外界問題不健全的系統(tǒng)為基礎(chǔ)做決策更好，安全且能在外界收集數(shù)據(jù)。 103 ? 量具來源選擇過程 ? 預防性維護的考慮 ? 預防性維護應該安排什幺活動 (例如，潤滑，振動分析，傳感器的完整性，零件更換等 )？這些活動大部依賴于測量系統(tǒng)、設(shè)備或工具的復雜性。簡單的量具可能只要求定期檢查，然而復雜的系統(tǒng)需要持續(xù)進行詳細的統(tǒng)計分析和工程師小組進行預見性的維護。 ? 策劃預防性維護活動應與測量過程策劃的激活相一致。許多活動，例如每天排干空氣濾清器，在設(shè)計規(guī)定的操作時間后潤滑軸承等，可在測量系統(tǒng)完全建立、研究和實施之前策劃。事實上這是更可取的并改進先進的測量策劃和降低成本。與這些活動相關(guān)的數(shù)據(jù)收集方法和維護建議可從原始制造商，或工廠工程、制造和質(zhì)量人員獲得。在實施測量過程之后和在使用中，適合測量過程功能的數(shù)據(jù)需要隨時間收集并劃圖?？梢詫嵤┖唵蔚姆治龇椒?(鏈圖、趨勢分析 )用以確定系統(tǒng)的穩(wěn)定性。最終，根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定性顯示判斷，可以安排預防性維護程序。以時間連續(xù)信息為基礎(chǔ)，在穩(wěn)定 的系統(tǒng)上進行預防性維護將比在傳統(tǒng)技術(shù)上進行的預防性維護浪費少 104 ? 量具來源選擇過程 ? 可交付的文件，一個完整整的文件包可能包括 ? 一套可復制的總成和詳細的機械圖 (CAD或硬挎具 ) ? 一套可復復的電器配線、原理和軟件。 ? 經(jīng)常使用或易損項目／細節(jié)的建議備件清單。清單應該包括需一定提前期才能獲得的項目。 ? 帶有機器圖的維修手冊規(guī)定了正確裝配和拆解機器零件的方法和步驟 ? 手冊規(guī)定的作業(yè)準備、操作和機器運輸要求的有用要求 (例如，安放軸承數(shù) )。 ? 校準說明 ? 診斷樹和發(fā)現(xiàn)修理故障指南 ? 認證報告 (適當時可追溯到 NIST) ? 校準指導書 ? 技術(shù)支持人員、系統(tǒng)操作員和維護人員可以使用的用戶手冊。 105 ? 各項定義 ? 量具 : 指生產(chǎn)中所使用的測量儀器 . ? 測量系統(tǒng) : 指由人員、量具 , 操作程序及其它設(shè)備或軟件所構(gòu)成的系統(tǒng) . ? 量具再現(xiàn)性 : 指由不同操作人員使用相同的量具測量相同產(chǎn)品之特性時其作業(yè)者間測量平均值之變異 . ? 量具重復性 : 指由同一個操作人員用同一種量具經(jīng)多次測量同一個零件 , 其測量特性值再現(xiàn)能力 , 亦稱測量值間的變異 . 106 ? ? 穩(wěn)定性 : 同一量具于不同時間測量同一零件之相同特性所得之變異 . ? 偏性 : 指由同一操作人員使用相同量具 , 測量同一零件之相同特性多次數(shù)所得平均值與工具室或精密儀器測量同一零件之相同特性所得之真值或參考值之間的偏差值 . 107 ? 偏移 (Bias) 真值 觀測平均值 偏倚 偏倚：是測量結(jié)果的觀測 平均值與基準值的差值。 真值的取得可以通過采用 更高級別的測量設(shè)備進行 多次測量，取其平均值而 定之。 108 ? 造成過份偏倚的可能原因 ? 儀器需要校準 ? 儀器、設(shè)備或夾緊裝置的磨損 ? 磨損或損壞的基準，基準出現(xiàn)誤差 ? 校準不當或調(diào)整基準的使用不當 ? 儀器質(zhì)量差 ─設(shè)計或一致性不好 ? 線性誤差 ? 應用錯誤的量具 ? 不同的測量方法 ─設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù) ? 測量錯誤的特性 ? 量具或零件的變形 ? 環(huán)境 ─溫度、濕度、振動、清潔的影響 ? 違背假定、在應用常量上出錯 ? 應用 ─零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯誤 109 ? 重復性 (Repeatability) 重復性 重復性是由一個評價人，采用 一種測量儀器，多次測量同一 零件的同一特性時獲得的測量 值變差。 110 ? 重復不好的可能原因 ? 零件 (樣品 )內(nèi)部：形狀、位置、表面加工、錐度、樣品一致性。 ? 儀器內(nèi)部：修理、磨損、設(shè)備或夾緊裝置故障，質(zhì)量差或維護不當。 ? 基準內(nèi)部：質(zhì)量、級別、磨損 ? 方法內(nèi)部：在設(shè)置、技術(shù)、零位調(diào)整、夾持、夾緊、點密度的變差 ? 評價人內(nèi)部：技術(shù)、職位、缺乏經(jīng)驗、操作技能或培訓、感覺、疲勞。 ? 環(huán)境內(nèi)部：溫度、濕度、振動、亮度、清潔度的短期起伏變化。 ? 違背假定：穩(wěn)定、正確操作 ? 儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)健性，一致性不好 ? 應用錯誤的量具 ? 量具或零件變形，硬度不足 ? 應用：零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察誤差 (易讀性、視差 ) 111 ? 再現(xiàn)性 (Reproducibility) 再現(xiàn)性是由不同的評價人，采 用相同的測量儀器，測量同一 零件的同一特性時測量平均值 的變差。 再現(xiàn)性 112 ? 再現(xiàn)性不好的可能潛在原因 ? 零件 (樣品 )之間：使用同樣的儀器、同樣的操作者和方法時，當測量零件的類型為 A,B,C時的均值差。 ? 儀器之間：同樣的零件、操作者、和環(huán)境，使用儀器 A,B,C等的均值差 ? 標準之間：測量過程中不同的設(shè)定標準的平均影響 ? 方法之間：改變點密度，手動與自動系統(tǒng)相比，零點調(diào)整、夾持或夾緊方法等導致的均值差 ? 評價人 (操作者 )之間：評價人A,B,C等的訓練、技術(shù)、技能和經(jīng)驗不同導致的均值差。對于產(chǎn)品及過程資格以及一臺手動測量儀器，推蕮進行此研究。 ? 環(huán)境之間：在第 1,2,3等時間段內(nèi)測量，由環(huán)境循環(huán)引起的均值差。這是對較高自動化系統(tǒng)在產(chǎn)品和過程資格中最常見的研究。 ? 違背研究中的假定 ? 儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)健性 ? 操作者訓練效果 ? 應用 ─零件尺寸、位置、觀察誤差 (易讀性、視差 ) 113 ? 穩(wěn)定性 (Stability) 穩(wěn)定性 時間 1 時間 2 穩(wěn)定性 (或飄移 )，是測量系統(tǒng) 在某持續(xù)時間內(nèi)測量同一基準 或零件的單一特性時獲得的測 量值總變差。 114 ? 不穩(wěn)定的可能原因 ? 儀器需要校準，需要減少校準時間間隔 ? 儀器、設(shè)備或夾緊裝置的磨損 ? 正常老化或退化 ? 缺乏維護 ─通風、動力、液壓、過濾器、腐蝕、銹蝕、清潔 ? 磨損或損壞的基準，基準出現(xiàn)誤差 ? 校準不當或調(diào)整基準的使用不當 ? 儀器質(zhì)量差 ─設(shè)計或一致性不好 ? 儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)健性 ? 不同的測量方法 ─裝置、安裝、夾緊、技術(shù) ? 量具或零件變形 ? 環(huán)境變化 ─溫度、濕度、振動、清潔度 ? 違背假定、在應用常量上出錯 ? 應用 ─零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯誤 115 ? 線性 (Linearity) 量程 基準值 觀測平均值 基準值 線性是在量具預期的工作范圍內(nèi)，偏倚值的差值 116 ? 線性 (Linearity) 觀測平均值 基準值 無偏倚 有偏倚 117 ? 不穩(wěn)定的可能原因 ? 儀器需要校準，需要減少校準時間間隔 ? 儀器、設(shè)備或夾緊裝置的磨損 ? 正常老化或退化 ? 缺乏維護 ─通風、動力、液壓、過濾器、腐蝕、銹蝕、清潔 ? 磨損或損壞的基準，基準出現(xiàn)誤差 ? 校準不當或調(diào)整基準的使用不當 ? 儀器質(zhì)量差 ─設(shè)計或一致性不好 ? 儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)健性 ? 不同的測量方法 ─裝置、安裝、夾緊、技術(shù) ? 量具或零件變形 ? 環(huán)境變化 ─溫度、濕度、振動、清潔度 ? 違背假定、在應用常量上出錯 ? 應用 ─零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯誤 118 ? Case study(你喜歡什幺類型儀器 ) 基準值 觀測平均值 基準值 觀測平均值 基準值 觀測平均值 119 ? 測量系統(tǒng)的分析 ? 對測量系統(tǒng)進行分析的目的是為了更好地了解變差來源。 ? 測量系統(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：重復性、再現(xiàn)性。 120 ? 位置和寬度 位置 寬度 位置 寬度 121 ? 分辨率 一個數(shù)據(jù)分級 ? 控制：只有下列條件才可用于控制 ? 與規(guī)范相比過程變差較小 ? 預期過程變差上的損失函數(shù)很平緩 ? 過程變差的主要原因?qū)е戮灯? ? 分析： ? 對過程參數(shù)及指數(shù)的估計不可接受。 ? 只能表明過程是否正在生產(chǎn)合格零件。 122 ? 分辨率 2~4個數(shù)據(jù)分級 ? 控制：只有下列條件才可用于控制 ? 依據(jù)過程分布可用半計量控制技術(shù) ? 可產(chǎn)生不敏感的計量控制圖 ? 分析： ? 一般來說對過程參數(shù)及指數(shù)的估計不可接受。 ? 只提供粗劣的估計。 123 ? 5個或更多個個數(shù)據(jù)分級 ? 控制：只有下列條件才可用于控制 ? 可用于計量控制圖 ? 分析： ? 建議使用 分辨率 124 ? 分辨率的要求 ? 建議的要求是總過程 6σ( 標準偏差 )的十分之一。 ? 傳統(tǒng)是公差范圍的十分之一。 125 ? 測量系統(tǒng)研究的淮備 ? 先計劃將要使用的方法。例如，通過利用工程決策，直觀觀察或量具研究決定，是否評價人在校準或使用儀器中產(chǎn)生影響。有些測量系統(tǒng)的再現(xiàn)性 (不同人之間 )影響可以忽略，例如按按鈕，打印出一個數(shù)字。 126 ? 測量系統(tǒng)研究的淮備 ? 評價人的數(shù)量，樣品數(shù)量及重復讀數(shù)次數(shù)應預先確定。在此選擇中應考慮的因素如下： ? 尺寸的關(guān)鍵性：關(guān)鍵尺寸需要更多的零件和／或試驗，原因是量具研究評價所需的置信度。 ? 零件結(jié)構(gòu)：大或重的零件可規(guī)定較少樣品和較多試驗。 127 ? 測量系統(tǒng)研究的淮備 ? 由于其目的是評價整個測量系統(tǒng)，評價人的選擇應從日常操作該儀器的人中挑選。 ? 樣品必須從過程中選取并代表其整個工作范。有時每一天取一個樣本，持續(xù)若干天。這樣做是有必要的，因為分析中這些零件被認為生產(chǎn)過程中產(chǎn)品變差的全部范圍。由于每一零件將被測量若干次，必須對每一零件編號以便識別。 128 ? 取樣的代表性 不具代表性的取法 129 ? 取樣的代表性 具代表性的取法 130 ? 測量系統(tǒng)研究的淮備 ? 儀器的分辨力應允許至少直接讀取特性的預期過程變差的十分之一，例如特性的變差為 ，儀器應能讀取 。 ? 確保測量方法 (即評價人和儀器 )在按照規(guī)定的測量步驟測量特征尺寸。 131