测量系统分析.pdf

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1、管理标准 思想平台 IATF16949五大工具培训教材 主讲：高级顾问师 朱昌国 主办：苏州力基企业管理有限公司 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 2 测量系统分析测量系统分析 (Measurement Systems Analysis) （MSA） 第四版第四版(4.2)(4.2) 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets MSAMSA第四版新版的主要更新第四版新版的主要更新 AIAGAIAG第四版第四版MSAMSA于于20102010年年6 6月月发布，新版发布，

2、新版MSAMSA主要更新：主要更新： 澄清澄清MSAMSA和校准的关系和校准的关系 更清晰的定义测量决策更清晰的定义测量决策 改进了偏倚和线性内容改进了偏倚和线性内容 重写了高级的重写了高级的MSAMSA技术（包括破坏型实验）技术（包括破坏型实验） 偏倚和线性研究偏倚和线性研究 基于标准偏差的研究基于标准偏差的研究 可重复性分析可重复性分析 基于目标基于目标PpPp的的GRR GRR 分析分析 NDC NDC 定义和更新定义和更新 计数型分析的更新计数型分析的更新 Test Stands Test Stands 强调了现有的概念强调了现有的概念 测量的不确定度和测量的不确定度和MSA MSA

3、APQP APQP 和和MSAMSA的关系的关系 强调了系统的模式强调了系统的模式 测量源的开发测量源的开发 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets MSAMSA第四版快速指南第四版快速指南 测量系统类型 MSA方法 章节 基本计量型 极差法、均值与极差法、方差分析法（ANOVA）、偏倚、线性、控制图法 基本计数型 信号探测法、假设试验分析法 不可重复的（如：破坏试验） 选择代替法 复杂的计量型 极差法、均值与极差法、方差分析法（ANOVA） 偏倚、线性、控制图法 ， 复合的系统、量具或试验标准 控制图法、方差分析法（ANOVA）、回归分析法

4、 ， 其它 选择代替法 其它 白皮书-AIAG网站（www.aiag.org） 注解：第三版中的：持续的过程注解：第三版中的：持续的过程MSAMSA方法：控制图法被删除；方法：控制图法被删除； 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 5 第一章第一章 测量系统总指南测量系统总指南 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 6 第一章第一章第第A A节节 引言目的及术语引言目的及术语 引言引言 测量数据比以前应用更多更广泛了。测量数据比以前应用更多更广泛了

5、。戴明戴明（Dr.W.E.DemingDr.W.E.Deming）博士的）博士的分析研究分析研究（analytic analytic studiesstudies）是不断增加对影响过程的系统原因知识）是不断增加对影响过程的系统原因知识的一种分析研究。分析研究是测量数据使用的重的一种分析研究。分析研究是测量数据使用的重要应用之一，因为应用他们能使得对过程有更好要应用之一，因为应用他们能使得对过程有更好的理解。的理解。 使用以数据为基础的程序的最大益处取决于所使用以数据为基础的程序的最大益处取决于所使用数据的质量，如果数据质量低，程序的益处使用数据的质量，如果数据质量低，程序的益处可能会较低；同样

6、的，如果数据质量高，利益也可能会较低；同样的，如果数据质量高，利益也可能较高。可能较高。 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 7 测量数据的质量测量数据的质量 数据的质量取决于从处于稳定条件下进行操作的数据的质量取决于从处于稳定条件下进行操作的测量系统中，多次测量的测量系统中，多次测量的统计特性统计特性。例如：假设。例如：假设使用某一使用某一稳定条件稳定条件下操作的测量系统对某一特定下操作的测量系统对某一特定特性质进行了几次测量，如果这些测量值的特性质进行了几次测量，如果这些测量值的均值均值与该特性的与该特性的参考值参

7、考值（master valuemaster value）“接近接近”, ,那那么，数据的质量被称为么，数据的质量被称为“高高”；同样，如果部分；同样，如果部分或所有的测量值与参考值相差或所有的测量值与参考值相差“很远很远”，则称数，则称数据的质量很据的质量很“低低”。 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 8 通常用来描述测量数据质量的统计特性是某测量系统的通常用来描述测量数据质量的统计特性是某测量系统的偏倚偏倚(bias)(bias)及及变差变差(variance)(variance) 。被称为偏倚的统计特征指的是。被

8、称为偏倚的统计特征指的是数据值相对于参考数据值相对于参考（基准）值的位置（基准）值的位置。而被称为变差的特性指的是。而被称为变差的特性指的是数据的分布宽度数据的分布宽度(spread)(spread)。 测量数据的质量测量数据的质量 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 9 低质量数据最普遍的原因之一是低质量数据最普遍的原因之一是变差太大变差太大。一组数据中的变差多是由于一组数据中的变差多是由于测量系统测量系统及其及其环境的环境的相互作用相互作用（interactioninteraction）造成的。造成的。 如果相互作

9、用产生的变差过大，那么数据质如果相互作用产生的变差过大，那么数据质量会太低，从而造成测量数据无法利用。管理一量会太低，从而造成测量数据无法利用。管理一个测量系统的许多工作集中在监视和控制变差，个测量系统的许多工作集中在监视和控制变差，其他还需要把重点集中在了解测量系统与其环境其他还需要把重点集中在了解测量系统与其环境有什么样的相互作用，以便获得可接受质量的数有什么样的相互作用，以便获得可接受质量的数据。据。 测量数据的质量测量数据的质量 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 反反 思？思？ 对产品和过程的决策分析应该基于测量活动得到的数据，

10、对产品和过程的决策分析应该基于测量活动得到的数据，测量数据测量数据的质量的质量直接决策和分析的正确性；直接决策和分析的正确性； 确保测量数据的质量确保测量数据的质量是本手册的目的；是本手册的目的； 数据质量是数据质量是统计特性值统计特性值，是在，是在受控条件受控条件下，通过测量系统，多次测下，通过测量系统，多次测量获得的，衡量测量数据质量的统计特性是某测量系统的量获得的，衡量测量数据质量的统计特性是某测量系统的偏倚和变差偏倚和变差。 注解：本反思的全部是第四版注解：本反思的全部是第四版MSA新增内容。新增内容。 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mind

11、sets 2017/12/4 11 目目 的的 本手册的目的是本手册的目的是为评估为评估测量系统测量系统的的质质量量提供指南。提供指南。尽管这本指南一般而言尽管这本指南一般而言可用于任何测量系统，但主要意图是可用于任何测量系统，但主要意图是用于用于工业界的测量系统工业界的测量系统。 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 12 术术 语语 测量测量(Measurement)(Measurement)：对某具体事物赋予数字（或：对某具体事物赋予数字（或数值），已表示它们对于特定特性之间的关系。数值），已表示它们对于特定特性之

12、间的关系。 量具量具(Gage)(Gage)：是指任何用来获得测量的装置。经：是指任何用来获得测量的装置。经常是特别用在工厂现场的装置，包括通常是特别用在工厂现场的装置，包括通/ /止规止规（go/no go devicego/no go device）。）。 测量系统测量系统(Measurement System)(Measurement System)：是对测量单元：是对测量单元进行量化或对被测量的特性进行评估，其所使用进行量化或对被测量的特性进行评估，其所使用的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境及假设的集合；也就是说，用来获得

13、人员、环境及假设的集合；也就是说，用来获得测量结果的整个过程。测量结果的整个过程。 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 13 可以将可以将测量过程测量过程看成一个看成一个制造过程制造过程，其产生的输出就是，其产生的输出就是数值（数数值（数据据) )。 术术 语语 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 14 测量系统的理解测量系统的理解 测测 量量 过过 程程 标准标准 量具量具 人员人员 操作操作 夹具夹具/软件软件 环境环境 其他其他 数数 据

14、据 MS理解理解 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 15 标准（standard ) 用于比较的可接受偏倚; 接受的准则; 一已知的值，在不确定的(uncertainty)的范围内，被接受而为一真值(true value); 参考值（referencr value）; 术 语 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 16 基本的设备基本的设备 分辨力分辨力（DiscriminationDiscrimination）、可读性、可读性（Readabi

15、lityReadability）、分辨率、分辨率（ResolutionResolution） 别名：最小可读单位、测量分辨率、最小别名：最小可读单位、测量分辨率、最小 刻度极限、或探测的最小极限；刻度极限、或探测的最小极限； 由由设计设计所确定的所确定的固有特性固有特性； 一个仪器测量或输出的最小刻度单位；一个仪器测量或输出的最小刻度单位； 通常被显示为测量单位；通常被显示为测量单位； 1010：1 1的比例法则；的比例法则； 术 语 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 17 有效分辨率(Effective resol

16、ution) 特定应用条件下，一个测量系统对过程变差的敏感度。 可以导致测量有用的输出的信号的最小输入； 通常被描述为一种测量单元； 参考值(Reference value) 某一个物品的可接受的数值； 需要一个可操作的定义； 常备用来替代真值使用。 术 语 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 18 真值(True value) 某一物品的真实数值； 不可知，且无法知道的； 术 语 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 19 位置变差(Locat

17、ion variation) 准确度(Accurace)与真值或可接受的参考值“接近”的程度； 术 语 A.精确但较不准确精确但较不准确 B.精确且准确精确且准确 C.准确但不精确准确但不精确 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 20 偏倚(Accuracy) 观测到的平均值与参考值之间的差值； 是测量系统的误差所构成的； 术 语 平均值平均值 参考值（真值）参考值（真值） 偏偏倚倚 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 管理标准 思想平台 Standard Man

18、agement Plural Mindsets 2017/12/4 22 稳定性(Stability) 随时间变化的偏倚值； 一个稳定的测量过程在位 置方面处于统计受控状态； 别名：漂移(drift)； 术 语 时间时间1 时间时间2 时间时间3 参考值参考值 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 24 线性（Linearity） 在量具正常工作量程内的偏倚变化量； 是测量系统的系统误差所构成； 术 语 尺寸尺寸1 尺寸尺寸N 平

19、均值平均值 参考值（真值）参考值（真值） 偏偏倚倚 平均值平均值 参考值（真值）参考值（真值） 偏偏倚倚 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 28 宽度变差(Width variation) 精确度(Precision) 每个重复读数之间的“接近”

20、程度； 是测量系统的随机误差所构成； 术 语 A.精确但较不准确精确但较不准确 B.精确且准确精确且准确 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 29 重复性重复性( (RepeatabilityRepeatability) ) 一个一个评价者使用评价者使用 一种一种量测仪器量测仪器，对对 同一同一零件的零件的 某一某一特性进行特性进行 多次多次测量下的变差测量下的变差。（即即4 4个个1 1） 是在固定的和已定义的是在固定的和已定义的 测量条件下测量条件下，连续连续（短期内短期内） 多次测量中的变差；多次测量中的变差；

21、通常被称为通常被称为E E. .V V. .设备变差设备变差 设备设备（量具量具）能力或潜能；能力或潜能； 系统内部变差；系统内部变差； 术 语 重复性重复性 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 32 再现性（Reproducibility） 不同评价人，使用 相同的量具，量测 一个零件的 一个特性的量测平 均值的变差。（即3缺1） 在对

22、产品或过程进行鉴定时，误差可能是评价人环境（时间）或方法； 通常被称为A.V.评价人变差； 系统之间（条件）的误差； 术 语 再现性再现性 评价人评价人A 评价人评价人C 评价人评价人B 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 34 GR&R量具的重复性和再现性 测量系统的重复性和 再现性联合估计值； 测量系统能力：取 决于所用的方法， 可能包括或不包括 时间的影响； 术 语 参考值参考值 A C B GR&R 管理标准 思想平台

23、Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 35 测量系统能力（Measurement System Capability ） 测量系统变差的短期估计值（例如：“GR&R”，包括图表法） 测量系统性能(Measurement System Performance) 测量系统变差的长期估计值（例如：长期控制图法） 敏感度(Sensitivity) 能导致可探测到的输出信号的最小输入 测量系统对被测特性变化的感应度 取决于量具设计（分辨力）、固有质量（OEM)、适用 期间的维修，以及测量仪器与标准的操作情况 通常被描述为测量单元 术 语 管理标准 思

24、想平台 Standard Management Plural Mindsets 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 37 一致性(Consistency) 随时间重复性变化的程度; 一致的测量过程是在宽度 （变差）方面处于统计上受 控状态; 均一性(Uniformity) 在正常工作范围内重复性的变化;重复性的同义词; 术 语 平平均均 极极差差 UCL LCL 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 管理标准 思想平台 Standard Management Plu

25、ral Mindsets 2017/12/4 39 系统变差(System Variation) 测量系统的变差可分类为： 能力(Capability) 短期内读数的变化量; 性能(Performance) 长期读数的变化量; 以总变差(total variation)为基础; 不确定度(Uncertainty) 有关被测值的数值估计范围，相信真值都被包括在该范围内; 术 语 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 40 标准及可追溯性 国家标准与技术协会（National institute of standards a

26、nd Technology,NIST）是美国主要的国家测量协会（National Measurements institute ,NMI），它属于美国商业部。NIST的前身是国家标准局（National Bureau of standards ,NBS），是美国度量衡（metrology）的最高权力机构。NIST的主要职责是提供测量服务以及保存测量标准，从而帮助美国工业界建立可追溯的测量最终能为产品和服务的贸易提供帮助。 标准及可追溯性 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 41 标准及可追溯性 ISO国际基本和通用度量

27、衡术语词汇 定义为: 通过一个完整的比较链追溯到一个规定的 参考标准(通常为国家或国际标准)的测量特性或标准值,都具有一定的不确定度. 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 42 长度测量可追溯性链举例长度测量可追溯性链举例 国家标准国家标准 波长的标准波长的标准 互相标准的比较测定仪互相标准的比较测定仪 参考标准参考标准 激光测量仪激光测量仪 标准块标准块/比较测定仪比较测定仪 工作标准工作标准 三坐标测量仪三坐标测量仪 块规块规 生产用量具生产用量具 固定量具固定量具 千分尺千分尺 管理标准 思想平台 Standar

28、d Management Plural Mindsets 2017/12/4 43 第一章第B节 测量过程 测量过程 为有效管理任何过程变差，需要以下知识： 过程应该做什么？ 会出什么错？ 过程正在做什么？ 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 测量过程 过程失效模式及后果分析（PFMEA）的目的是确定与潜在过程失效有关的风险，并且在这些失效发生之前提出要采取的纠正措施；PFMEA的结果将转移到控制计划（CP）； 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 7.1.5.1.1 测量系统分析 应

29、进行统计研究来分析控制计划所识别的每种检验、测量和试验设备系统的结果中出现的变差，所采用的分析方法和接收准则应于测量系统分析的参考手册相一致。如果得到顾客的批准，其他分析方法和接 受标准也可以使用。 替代方法的顾客接受记录应与替代测量系统分析的结果一起保留（见第9.1.1.1）。 注：测量系统分析研究的优先级应当着重于关键或特殊产品或过程特性。 IATF16949:2016关于MSA的要求 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 46 测 量 过 程 操作操作 测量测量 分析分析 数值数值 被管理被管理 的过程的过程 决定

30、决定 一般过程一般过程 输入输入 输出输出 测量过程测量过程 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 47 量测系统的统计特性量测系统的统计特性 一个理想的测量系统是每次使用时均能产生正确的测量结一个理想的测量系统是每次使用时均能产生正确的测量结果；每个测量都会遵循某个标准。能够产生这样的测量结果；每个测量都会遵循某个标准。能够产生这样的测量结果的测量系统被称为具有如下统计特性：零件变差、零件果的测量系统被称为具有如下统计特性：零件变差、零件偏倚，及对其所测量的产品被错误分析的可能行为零。偏倚，及对其所测量的产品被错误分析

31、的可能行为零。 量测系统必须处于量测系统必须处于统计控制统计控制中，这意味着量测系统中的变中，这意味着量测系统中的变差只能是由于差只能是由于普通原因普通原因，而不是由于，而不是由于特殊原因特殊原因造成的。这造成的。这可称为可称为统计稳定性统计稳定性。 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 48 量测系统的变差量测系统的变差必须比必须比制造过程的变差制造过程的变差小小 。 变差变差应应小于小于公差带公差带 。 量测精度量测精度应高于应高于过程变差过程变差和和公差带公差带两者中精度较高者，一两者中精度较高者，一般来说，量测精

32、度是过程变差和公差带两者中精度较高者般来说，量测精度是过程变差和公差带两者中精度较高者的的十分之一十分之一 。 量测系统统计特性可能随被测项目的改变而变化。若真的量测系统统计特性可能随被测项目的改变而变化。若真的如此，则量测系统的最大的变差应小于过程变差和公差带如此，则量测系统的最大的变差应小于过程变差和公差带两者中的较小者两者中的较小者 。 量测系统的统计特性 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 49 一个“好”的测量系统包括： 1.具有足够的分辨力和敏感度。测量的增量应该小于测量目的相应的过程变差或规范限值。通常被

33、称为10比1规则，也就是说仪器的分辨力应该能将公差（或过程变差）划分为10等份或更多。这个比例规则的意图是为选择量具时的一个实际最先遵守的原则。 2.测量系统应处于统计受控状态。这意味着在重复测量条件下，系统中的变差只能由于普通原因（common cause）造成，而不能由于特殊原因（special cause）造成。 量测系统的统计特性 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 50 一个“好”的测量系统包括： 3.为了产品控制，测量系统的变差必须小于规范限值。以特性的公差来评估测量系统。 4.为了过程控制，测量系统的变差

34、应该能证明具有有效的解析度，并且小于制造过程的变差。6西哥玛过程变差和/或MSA研究中的总变差可用来评估测量系统 。 量测系统的统计特性 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 51 变差的来源变差的来源 测量系统的变差来源于：测量系统的变差来源于： 系统的系统的普通原因普通原因和和特殊原因特殊原因。 为了控制测量系统变差：为了控制测量系统变差： 1.1.识别潜在的变差来源；识别潜在的变差来源； 2.2.消除（如有可能的话）或监控这些变差的来源；消除（如有可能的话）或监控这些变差的来源； 管理标准 思想平台 Standar

35、d Management Plural Mindsets 2017/12/4 52 何谓S.W.I.P.E.？ S.W.I.P.E.被用来表示一个普遍话的测量系统为了达成被要求的目标，有6个必要因素： S标准W工作件（即零件） I仪器P人 E环境P程序 S.W.I.P.E. 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 53 测量系统变差的因果图测量系统变差的因果图 测量系统变差测量系统变差 标准标准 工作件工作件 （零件）（零件） 仪器仪器 （量具）（量具） 环境环境 人员人员 （评价人）（评价人） 弹性变形弹性变形 质量质量

36、 弹性特性弹性特性 支持特性支持特性 相互关联相互关联的特性的特性 清洁清洁 适合的适合的数据数据 工作的工作的定义定义 稳定性稳定性 校准校准 扩散系数扩散系数 弹性特性弹性特性 可追溯性可追溯性 隐藏的几何隐藏的几何 几何的几何的想容性想容性 温度温度 平均化平均化系数构系数构成要素成要素 标准与标准与环境的环境的关系关系 周期周期 热的系热的系数数 光线光线 人员人员 空气流通空气流通 人机工程人机工程 压力压力 照明照明 震动震动 空气污染空气污染 工作态度工作态度 程序程序 限制限制 理解理解 技能技能 培训培训 培训培训 经验经验 经验经验 建立建立 设计变差设计变差 维护维护 变

37、差性变差性 变形后果变形后果 接触几何接触几何 扩大扩大 设计设计 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 54 测量系统变差的影响测量系统变差的影响 由于测量系统会被不同的变差来源影响，相同由于测量系统会被不同的变差来源影响，相同零件的重复读值不会有相同的产出与结果，每个零件的重复读值不会有相同的产出与结果，每个读值之间不同是因为普通和特殊原因变差造成的。读值之间不同是因为普通和特殊原因变差造成的。 对测量系统不同变差来源影响应该进行对测量系统不同变差来源影响应该进行短期短期和和长期长期的评价。的评价。测量系统能力测量系

38、统能力是测量系统在是测量系统在短期短期间的（随机）误差，它是由线性间的（随机）误差，它是由线性, ,均一性均一性, ,重复性重复性与再现性结合的误差量。与再现性结合的误差量。测量系统性能测量系统性能，象过程，象过程性能一样，所有变差来源于性能一样，所有变差来源于长期长期的影响；的影响； 所有变差来源的累积后果通常被称为所有变差来源的累积后果通常被称为测量系测量系统误差统误差，有时或简单地称为有时或简单地称为误差误差； 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 55 对决策的影响对决策的影响 测量一个零件后，可以对零件状态的确

39、定采取一个 行动措施，。一般来说，可以确定该零件是否可接受（在规范内），或不可接受（超出规范）。另一个常用情况是将零件分类为特定的类别（例如：活塞的尺寸）。 进一步分类的可能是可返工的、可补救的或报废。按照产品控制论（product control philosophy），这种分类活动是测量一个零件的主要原因。但是，以过程控制论（process control philosophy ），集中的关注是在零件的变差是否由过程中的普通原因还是特殊原因造成的。 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 56 表1：控制理论和驱使的关

40、注点 对决策的影响对决策的影响 原理原理 关注点关注点 产品控制产品控制 零件零件是否在指定的范围内？是否在指定的范围内？ 过程控制过程控制 过程变差过程变差是否稳定并可接受？是否稳定并可接受？ 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 57 为了更好的理解测量系统误差对产品决定的影响，考为了更好的理解测量系统误差对产品决定的影响，考虑的案例是假设对某一个单一零件的多次读数值的所有变虑的案例是假设对某一个单一零件的多次读数值的所有变差是由于量具的差是由于量具的重复性和再现性重复性和再现性引起的。也就是说，测量引起的。也就是说

41、，测量过程处于过程处于统计受控状态统计受控状态，并且，并且零偏倚量。零偏倚量。 无论何时任何零件的测量分布区域与规范限制重叠时，无论何时任何零件的测量分布区域与规范限制重叠时，有时会做出错误的决定。例如，如果出现以下情况，一个有时会做出错误的决定。例如，如果出现以下情况，一个好的零件有时会被称为好的零件有时会被称为“坏坏”的（的（第第1 1类误差，制造者的类误差，制造者的误差或错误警告误差或错误警告）：）： 对产品决策的影响对产品决策的影响 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 58 对产品决策的影响对产品决策的影响 或

42、者或者 USL LSL 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 59 然后，如果出现以下情况，一个坏的零件有时会被称为“好”的（第2类误差，顾客的风险或过失比率） 对产品决策的影响对产品决策的影响 USL LSL 或者或者 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 60 也就是说，考虑到规范限值，只要当测量系统误差与规范限值相交时，就可能发生对零件作出潜在的错误决定以下提出三个明显的区域。 对产品决策的影响对产品决策的影响 LSL USL 目标目标 管理

43、标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 61 图中，图中， 第第类区类区 坏零件永远被称为坏零件坏零件永远被称为坏零件 第第类区类区 可能做出潜在的错误决定可能做出潜在的错误决定 第第类区类区 好零件永远被称为好零件好零件永远被称为好零件 由于我们的目标是尽可能对产品状态作出正确的决定，有以下由于我们的目标是尽可能对产品状态作出正确的决定，有以下两个选择：两个选择： 1 1）改进生产过程；改进生产过程；减少过程变差，不会生产出落在区域减少过程变差，不会生产出落在区域的的产品。产品。 2 2）改进测量系统：改进测量系统：减少测量

44、系统误差以减低区域减少测量系统误差以减低区域的大小，的大小，这样，生产出的所有产品将全部落在区域这样，生产出的所有产品将全部落在区域内，且就能减少内，且就能减少作出错误决定的风险。作出错误决定的风险。 对产品决策的影响对产品决策的影响 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 62 对于过程控制，以下需求要被建立： 统计控制 对准目标 具有可接受的变差 测量误差对过程决定的影响如下： 将普通原因识别为特殊原因 将特殊原因识别为普通原因 对过程决策的影响 管理标准 思想平台 Standard Management Plural

45、 Mindsets 2017/12/4 63 测量系统变差能影响对于一个过程的稳定性、目标与变差的决定。实际的与观测到的过程变差之间的基本关系为： 式中：2观 观测到的过程变差值 2实实际的过程变差 2测测量系统变差 对过程决策的影响 测222实观管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 64 能力指数Cp由下式计算： 将上述公式进行替换可以得出观测过程指数与实际过程指数之间关系，如下： 假设该测量系统处于统计受控状态并且对正目标，实际过程Cp与观测过程Cp的图形上大致相等。 对过程决策的影响 6LSLUSLCp测实观222

46、CpCpCp管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 对过程决策的影响对过程决策的影响 举例说明，如果Cp测=2，则必须Cp实1.79，才能得到Cp观=1.33； 如果Cp测=1.33，只有当必须Cp实=0时才能获得Cp观=1.33； 显而易见，这是永远不可能的； 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 66 复杂程度 一测量系统类型、复杂程度和目的可能驱使不同程度的项目管理、策略计划、测量系统分析，或其它为测量系统选择、评估和控制的其它特别考虑。任何测量系统需要进行更多或

47、少的策略计划和详细程度，取决于产品和过程的情况，适当程度的决定必须由指派对测量过程和顾客负责的APQP小组来确定。 第一章第C节 测量的策略和计划 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 67 第一步是要建立测量的目的以及如何应用测量。为了完成这工作，关键是在测量过程开发之前组织一个跨功能小组，在审核，过程控制产品和过程开发与“测量生命周期”分析的关联下作成特别的考虑。 识别测量过程的目的 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 68 “测量生命周期（

48、Measurement Life Cycle）”随着时间的不同，对过程的了解以及过程的改进，测量方法的可能改变。 测量生命周期 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 第D节测量资源的开发 数据的协调； 先觉条件和假设； 测量资源的选择过程： 报价方案/评估报价单 在供方处的鉴定/运输市场 在顾客处的鉴定 文件交付； 管理标准 思想平台 Standard Management Plural Mindsets 2017/12/4 70 与测量计划有关的几个需考虑的其它问题：与测量计划有关的几个需考虑的其它问题： 谁应加入谁应加入“需求需求”分析

49、分析 ？流程图和最初的讨论将有利于关键项目的？流程图和最初的讨论将有利于关键项目的识别。识别。 为什么要采取测量？及其如何被使用？数据是否用来控制、分类、为什么要采取测量？及其如何被使用？数据是否用来控制、分类、资格验证等？测量应用方式会改变测量系统的敏感度等级。资格验证等？测量应用方式会改变测量系统的敏感度等级。 需要什么级别的敏感度？产品规范是什么？预期过程变差是什么？需要什么级别的敏感度？产品规范是什么？预期过程变差是什么？需要用量具来检测的零件之间的差别有多少？需要用量具来检测的零件之间的差别有多少？ 需要对量具提供哪些信息？需操作者具备哪些技能？谁来实施这培需要对量具提供哪些信息？需

50、操作者具备哪些技能？谁来实施这培训？训？ 如何进行测量？是否可以进行人工测量？在移动的输送带上？离线如何进行测量？是否可以进行人工测量？在移动的输送带上？离线测量？自动测量？零件位置固定与否是可能的变差来源？接触或非测量？自动测量？零件位置固定与否是可能的变差来源？接触或非接触测量？接触测量？ 这些测量如何被校准？是否将其与其他的测量过程来比较？谁负责这些测量如何被校准？是否将其与其他的测量过程来比较？谁负责这标准的校准？这标准的校准？ 测量在何时何进行？零件是否被清洁、涂油及加热等？测量在何时何进行？零件是否被清洁、涂油及加热等？ 管理标准 思想平台 Standard Management