【正文】 作應(yīng)由了解進(jìn)行可靠研究的重要性的人員進(jìn)行管理和觀察。評價(jià)人不應(yīng)知道哪個(gè)被編號的零件正在被檢查，以避免可能的認(rèn)識偏倚，但是進(jìn)行研究的人應(yīng)知道正在檢查哪個(gè)零件，并相應(yīng)記下數(shù)據(jù)。 ? 確保測量方法（如評價(jià)人和儀器）正在測量特性的尺寸并遵守規(guī)定的測量程序。 三、測量系統(tǒng)研究的準(zhǔn)備 實(shí)施測量系統(tǒng)研究之前的典型準(zhǔn)備如下： ? 儀器的分辨力應(yīng)允許至少直接讀取特性的預(yù)期過程變差的十分之一。 ? 樣本可以通過每天取一個(gè)樣本，持續(xù)若干天的方式進(jìn)行選取。測量系統(tǒng)的評定是基于特性的公差。 ? 由于其目的是評價(jià)整個(gè)測量系統(tǒng)，評價(jià)人的選擇應(yīng)從日常操作該儀器的人中挑選； 三、測量系統(tǒng)研究的準(zhǔn)備 實(shí)施測量系統(tǒng)研究之前的典型準(zhǔn)備如下： ? 樣品的選擇取決于 MSA研究的設(shè)計(jì)、測量系統(tǒng)的目的以及能否獲得代表生產(chǎn)過程的樣品。 二、選擇 /制定試驗(yàn)程序 當(dāng)選擇或制定一個(gè)評定方法時(shí)，一般應(yīng)考慮的問題包括： ? 試驗(yàn)中是否應(yīng)使用諸如那些可溯源到 NIST的標(biāo)準(zhǔn)？如果是，什么等級的標(biāo)準(zhǔn)是合適的？ ? 對于第二階段進(jìn)行的試驗(yàn)，應(yīng)考慮使用盲測法； ? 試驗(yàn)成本； ? 試驗(yàn)所需的時(shí)間； ? 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； ? 是否由這個(gè)測量系統(tǒng)取得的測量結(jié)果要與另外一個(gè)測量系統(tǒng)得到的測量結(jié)果對比？如果對比，應(yīng)考慮使用依賴于諸如上面第一步討論的標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能表明操作環(huán)境對測量系統(tǒng)的總變差貢獻(xiàn)不是很明顯。 ? 如果有與測量相互依賴的任何關(guān)鍵的環(huán)境因素，也要考慮。 第二章：測量系統(tǒng)評定的通用概念 一、背景 ? 測量系統(tǒng)評定需要對兩個(gè)重要的方面進(jìn)行評定： ?驗(yàn)證在適當(dāng)?shù)奶匦晕恢谜跍y量正確的變量 ，若適用，還要驗(yàn)證夾緊和鎖緊；另外還要識別與測量相互依賴的任何關(guān)鍵的環(huán)境因素； ?確定測量系統(tǒng)需要有何種統(tǒng)計(jì)特性才是可接受的 ，統(tǒng)計(jì)特性確定以后，必須對測量系統(tǒng)進(jìn)行評定，以便了解它實(shí)際上是否具有這些特性。 十四、測量系統(tǒng)變差 —性能 測量系統(tǒng)的性能理解指南： ? 在測量量程內(nèi)的長期一致性和均勻性（重復(fù)性誤差）被包含在性能的評價(jià)中。 測量系統(tǒng)性能的估計(jì)是一個(gè)規(guī)定的條件、范圍和測量系統(tǒng)量程的預(yù)期誤差的表達(dá)，當(dāng)測量誤差互不相關(guān)時(shí)，性能可以表達(dá)為： σ2性能 =σ2能力 +σ2穩(wěn)定性 + σ2一致性 十四、測量系統(tǒng)變差 —性能 測量系統(tǒng)的性能理解指南： ? 性能的估計(jì)總是與規(guī)定的測量范圍 —條件、量程和時(shí)間有關(guān)； ? 性能必須是測量設(shè)備在一定使用條件下的能力，不同的使用條件能力不同； ? 由于測量設(shè)備能力的影響，在不同的測量量程內(nèi)，測量性能是不同的； ? 測量設(shè)備必須在校準(zhǔn)周期內(nèi)使用，且隨時(shí)間的變化，穩(wěn)定性不同。 ? 測量范圍越長或測量系統(tǒng)越復(fù)雜（如三坐標(biāo)（ CMM）），就越表明在一定的量程范圍內(nèi)或尺寸方面存在不正確的線性、均勻性和短期一致性的測量誤差，因此，測量計(jì)劃者和分析者就只有兩種實(shí)際選擇： ? 報(bào)告對于整個(gè)規(guī)定的條件、范圍和測量系統(tǒng)量程的最大（最壞的情況）能力或 ? 對于規(guī)定的測量量程區(qū)間（即低、中、高量程）確定和報(bào)告多種能力評估 十四、測量系統(tǒng)變差 —性能 測量系統(tǒng)性能是所有有效的和可確定的變差源隨時(shí)間的最終影響，是合成測量誤差（隨機(jī)的和系統(tǒng)的）的長期評估。 ? “短期”的理解可以是： ?一系列測量循環(huán)期； ?完成 GRR評價(jià)的時(shí)間； ?一個(gè)規(guī)定的生產(chǎn)期； ?由校準(zhǔn)頻率表示的時(shí)間 十三、測量系統(tǒng)變差 —能力 測量系統(tǒng)的能力理解指南： ? 在測量量程內(nèi)的短期一致性和均勻性（重復(fù)性誤差）被包含在能力的評價(jià)中。 測量能力的估計(jì)是對于規(guī)定條件、范圍和測量系統(tǒng)量程內(nèi)的預(yù)期誤差的表達(dá)。 十三、測量系統(tǒng)變差 —能力 測量系統(tǒng)的能力是基于短期的評估，對測量誤差（隨機(jī)的和系統(tǒng)的）合成變差的估計(jì)。它也可以看成是重復(fù)性在量程上的均一性。它也可以看成重復(fù)性隨時(shí)間的變化。 影響靈敏度的因素包括： ? 使儀器減振的能力； ? 操作者的技能； ? 測量裝置的重復(fù)性； ? 在電子或氣動量具情況下提供無漂移運(yùn)行的能力； ? 儀器正被使用的環(huán)境，如大氣、塵埃、濕度。 靈敏度由量具設(shè)計(jì)（分辨力）、固有質(zhì)量（ OEM）、使用中的維護(hù)和標(biāo)準(zhǔn)的操作條件決定。 σ2GRR=σ2再現(xiàn)性 +σ2重復(fù)性 十、寬度變差 —靈敏度 靈敏度是導(dǎo)致一個(gè)可檢定到的（可采用的）輸出信號的最小的輸入。 評價(jià)人 A 再現(xiàn)性 評價(jià)人 C 評價(jià)人 B 八、寬度變差 —再現(xiàn)性 再現(xiàn)性錯(cuò)誤的潛在可能原因包括： ? 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)測量零件的類型為 A、 B、 C時(shí)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； ? 基準(zhǔn)之間：測量過程中不同的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)的平均影響； ? 方法之間：改變點(diǎn)密度，手動與自動系統(tǒng)相比，零點(diǎn)調(diào)整，夾持或夾緊方法等導(dǎo)致的均值差； ? 評價(jià)人之間：評價(jià)人 A、 B、 C等的訓(xùn)練、技術(shù)、技能和經(jīng)驗(yàn)不同導(dǎo)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，推薦進(jìn)行此研究； ? 環(huán)境之間：在第 3等時(shí)間段內(nèi)測量，由環(huán)境循環(huán)引起的均值差； ? 儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)健性； ? 操作者訓(xùn)練效果； ? （量具或零件）隨零件尺寸變化的變形，硬度不足； ? 違背假定條件 —穩(wěn)定、正確操作； ? 應(yīng)用 —零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯(cuò)誤（易讀性、視差） 九、寬度變差 —量具 RR或 GRR 量具 RR是重復(fù)性和再現(xiàn)性合成變差的一個(gè)估計(jì)。 參考值 重復(fù)性 七、寬度變差 —重復(fù)性 重復(fù)性不好的可能原因包括： ? 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(hù)不當(dāng)； ? 基準(zhǔn)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(diǎn)密度的變差； ? 評價(jià)人內(nèi)部：技術(shù)、職位、缺乏經(jīng)驗(yàn)、操作技能或培訓(xùn)、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； ? 儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)健性，一致性不好； ? 應(yīng)用錯(cuò)誤的量具； ? （量具或零件）隨零件尺寸變化的變形，硬度不足； ? 違背假定條件 —穩(wěn)定、正確操作； ? 應(yīng)用 —零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯(cuò)誤（易讀性、視差） 八、寬度變差 —再現(xiàn)性 再現(xiàn)性：傳統(tǒng)上把再現(xiàn)性看作“評價(jià)人之間”的變異。 重復(fù)性是由一個(gè)評價(jià)人，采用同一種測量儀器，多次測量同一零件的同一特性時(shí)獲得的測量變差。 在一些組織內(nèi)，精密度和重復(fù)性互換使用。線性可被認(rèn)為是關(guān)于偏倚大小的變化。穩(wěn)定性是偏倚隨時(shí)間的變化。 偏倚 觀測平均值 基準(zhǔn)值 三、位置變差 —偏倚 造成過分偏倚的可能原因是： ? 儀器需要校準(zhǔn)； ? 儀器、設(shè)備或夾緊裝置的磨損； ? 磨損或損壞的基準(zhǔn)，基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差； ? 校準(zhǔn)不當(dāng)或調(diào)整基準(zhǔn)的使用不當(dāng)； ? 儀器質(zhì)量差 —設(shè)計(jì)或一致性不好； ? 線性誤差； ? 應(yīng)用錯(cuò)誤的量具； ? 不同的測量方法 —設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù)； ? 測量錯(cuò)誤的特性； ? （量具或零件）變形； ? 環(huán)境 溫度、濕度、振動、清潔的影響； ? 違背假定條件，在應(yīng)用常量上出錯(cuò)； ? 應(yīng)用 —零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯(cuò)誤（易讀性、視差） 四、位置變差 —穩(wěn)定性 穩(wěn)定性 （或 漂移 ）是測量系統(tǒng)在某一階段時(shí)間內(nèi)，測量同一基準(zhǔn)或零件的單一特性時(shí)獲得的測量總變差。 偏倚是測量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差的分量，它影響各種已知的或未知的變差源的綜合影響組成的總誤差。本手冊采用這一原則，偏倚只被用來描述位置誤差。 ? 在一些組織中 準(zhǔn)確度 和偏倚互換使用。 二、位置變差 —準(zhǔn)確度 準(zhǔn)確度 ：一個(gè)表示準(zhǔn)確的通用概念，它涉及一個(gè)或多個(gè)測量結(jié)果的平均值與一個(gè)參考值之間一致的接近程度。 一、測量系統(tǒng)變差的類型 應(yīng)用這類研究可以提供： ? 接受新測量設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)； ? 一種測量裝置與另外一種測量裝置的比較； ? 評價(jià)懷疑有缺陷的量具的基礎(chǔ)； ? 測量設(shè)備維修前與維修后的比較； ? 計(jì)算過程變差的一個(gè)必要部分，以及一個(gè)生產(chǎn)過程的可接受性的水平； ? 繪制量具性能曲線（ GPC）的必要信息， GPC表示接受某一真值零件的概率。 一 、測量系統(tǒng)變差的類型 測量系統(tǒng)變差（誤差）可以分為五種類型： 偏倚、重復(fù)性、再現(xiàn)性、穩(wěn)定性和線性。 ? 統(tǒng)計(jì)特性（誤差）在預(yù)期的范圍內(nèi)一致 ，并足以滿足測量的目的（產(chǎn)品控制或過程控制）。 ?在重復(fù)性條件下，測量系統(tǒng)變差只歸因于普通原因而不是特殊原因。 ?其次測量系統(tǒng)具有有效的分辨率嗎？與分辨力有關(guān)，確定測量系統(tǒng)是否對探測產(chǎn)品或過程變差在一定的應(yīng)用及環(huán)境下的變化具有靈敏性。 ?首先儀器（和標(biāo)準(zhǔn)）具有足夠的分辨力嗎？分辨力是在設(shè)計(jì)時(shí)確定的，并在選擇一個(gè)測量系統(tǒng)時(shí)作為基本出發(fā)點(diǎn)。 對產(chǎn)品決策的影響 相對于公差，對零件做出錯(cuò)誤決定的潛在因素只在測量系統(tǒng)誤差與公差交叉時(shí)存在。這是通過確定我們的過程是否統(tǒng)計(jì)受控（如：穩(wěn)定，并且一致，變差僅由普通原因造成），對準(zhǔn)目標(biāo)（無偏倚），且在預(yù)期結(jié)果的范圍有可接受的變差（量具的重復(fù)性和再現(xiàn)性（ GRR））來完成的。它是由線性、一致性、重復(fù)性和再現(xiàn)性誤差合成定量的。讀數(shù)之間不相同是由于普通和特殊原因造成的。 要求理解影響這六個(gè)方面的因素， 由此 可以控制或排除這些因素。 為了控制測量系統(tǒng)變差 ? 識別潛在的變差源； ? 排除（可能時(shí)）或監(jiān)控這些變差源。 二、變差源 與所有過程相似，測量系統(tǒng)受隨機(jī)和系統(tǒng)變差源影響。 測量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性可能會隨被測項(xiàng)目的變化而改變。 ? 對于過程控制， 測量系統(tǒng)的變異性應(yīng)該顯示有效的分辨率并且與制造過程變差相比要小。 一、測量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性 ? 對于產(chǎn)品控制， 測量系統(tǒng)的變異性與公差相比必須小 。這意味著在可重復(fù)條件下，測量系統(tǒng)的變差只能是由于普通原因而不是特殊原因造成的。這個(gè)規(guī)則是選擇量具期望的實(shí)際最低起點(diǎn)。為了測量的目的，相對于過程變差或規(guī)范控制限，測量的增量應(yīng)該很小。 一個(gè)測量系統(tǒng)的質(zhì)量經(jīng)常僅用其多次測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性來確定。一個(gè)能產(chǎn)生理想測量結(jié)果的測量系統(tǒng)，應(yīng)具有 零方差、零偏倚 和對所測的任何產(chǎn)品 錯(cuò)誤分類為零概率 的統(tǒng)計(jì)特性。 一、測量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性 理想的測量系統(tǒng)在每次使用時(shí)，應(yīng)只產(chǎn)生“正確”的測量結(jié)果。 第三節(jié) 測量過程 設(shè)備僅僅是測量過程的一部分 ，過程所有者必須知道如何正確使用這些設(shè)備及如何分析和解釋結(jié)果，因此管理者也必須提供清楚的操作定義和標(biāo)準(zhǔn)以及培訓(xùn)和支持。 管理者必須 提供資源 以采購對于測量過程來說是充分且必要的設(shè)備。 首先必須 確定顧客和他們的需要 。 第二節(jié) 基本術(shù)語 第二節(jié) 基本術(shù)語 第二節(jié) 基本術(shù)語 第二節(jié) 基本術(shù)語 第二節(jié) 基本術(shù)語 第二節(jié) 基本術(shù)語 位置變差 ?準(zhǔn)確度 ?偏倚 ?穩(wěn)定性 ?線性 系統(tǒng)變差 ?能力 ?性能 ?不確定度 第二節(jié) 基本術(shù)語 寬度變差 ?精密度 ?重復(fù)性 ?再現(xiàn)性 ?GRR或 量具 RR ?測量系統(tǒng)能力 ?測量系統(tǒng)性能 ?靈敏度 ?一致性 ?均一性 第三節(jié) 測量過程 操 作 通用過程 決定 需要控制的過程 輸出 測量過程 測量值 測量 分析 輸入 第三節(jié) 測量過程 測量和分析活動是一個(gè)過程一 測量過程 。 該值包含特定數(shù)量的定義，并為其他已知目的的自然被接受，有時(shí)是按慣例被接受。 ■ 進(jìn)行測量系統(tǒng)分析（ MSA）的工作 /和管理人員必 須接受公司內(nèi)部或外部的相關(guān)測量系統(tǒng)分析課程 培訓(xùn) /訓(xùn)練，并經(jīng)考試合格或獲得相關(guān)證書，方 可進(jìn)行測量系統(tǒng)分析（ MSA）工作。 ■ 新產(chǎn)品； ■ 因設(shè)計(jì)記錄、規(guī)范和工程更改所引起的產(chǎn)品更改； ■ 常規(guī)產(chǎn)品（老產(chǎn)品 /舊產(chǎn)品）； ■ 特別是以上產(chǎn)品中被確定為產(chǎn)品特殊特性所使用到 的監(jiān)視和測量裝置必須進(jìn)行測量系統(tǒng)分析（ MSA）； ■ 只針對產(chǎn)品特性所使用到的監(jiān)視和測量裝置進(jìn)