測(cè)量系統(tǒng)分析
內(nèi)部資料 嚴(yán)禁翻印 測(cè)量系統(tǒng)分析 參考手冊(cè) 第三版 1990年2月第一版 1995年2月第一版；1998年6月第二次印刷 2002年3月第三版 (c)1990(c)1995(c)2002版權(quán) 由戴姆勒克萊斯勒、福特和通用汽車(chē)公司所有 測(cè)量系統(tǒng)分析 參考手冊(cè) 第三版 1990年2月第一版 1995年2月第一版；1998年6月第二次印刷 2002年3月第三版 (c)1990(c)1995(c)2002版權(quán) 由戴姆勒克萊斯勒、福特和通用汽車(chē)公司所有 前言 本參考手冊(cè)是在美國(guó)質(zhì)量協(xié)會(huì)（ASQ）及汽車(chē)工業(yè)行動(dòng)集團(tuán)（AIAG）主持下，由戴姆 勒克萊斯勒、福特和通用汽車(chē)公司供方質(zhì)量要求特別工作組認(rèn)可的測(cè)量系統(tǒng)分析（MSA） 工作組編寫(xiě)，負(fù)責(zé)第三版的工作組成員是David Benham（戴姆勒克萊斯勒）、Michael Down（通用）、Peter Cvetkovski（福特），以及Gregory Gruska（第三代公司）、Tripp Martin（FM公司）、以及Steve Stahley（SRS技術(shù)服務(wù)）。 過(guò)去，克萊斯勒、福特和通用汽車(chē)公司各有其用于保證供方產(chǎn)品一致性的指南和格式 。這些指南的差異導(dǎo)致了對(duì)供方資源的額外要求。為了改善這種狀況，特別工作組被特 許將克萊斯勒、福特和通用汽車(chē)公司所使用的參考手冊(cè)、程序、報(bào)告格式有及技術(shù)術(shù)語(yǔ) 進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。 因此，克萊斯勒、福特和通用汽車(chē)公司同意在1990年編寫(xiě)并以通過(guò)AIAG分發(fā)MSA手冊(cè)。第 一版發(fā)行后，供方反應(yīng)良好，并根據(jù)實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，提出了一些修改建議，這些建議都 已納入第二版和第三版。由克萊斯勒、福特和通用汽車(chē)公司批準(zhǔn)并承認(rèn)的本手冊(cè)是QS- 9000的補(bǔ)充參考文件。 本手冊(cè)對(duì)測(cè)量系統(tǒng)分析進(jìn)行了介紹，它并不限制與特殊生產(chǎn)過(guò)程或特殊商品相適應(yīng)的分 析方法的發(fā)展。盡管這些指南非覆蓋測(cè)量系統(tǒng)通常出現(xiàn)的情況，但可能還有一些問(wèn)題沒(méi) 有考慮到。這些問(wèn)題應(yīng)直接向顧客的供方質(zhì)量質(zhì)量保證（SQA）部門(mén)提出。如果不知如何 與有關(guān)的SQA部門(mén)聯(lián)系，在顧客采購(gòu)部的采購(gòu)員可以提供幫助。 MSA工作組衷心感謝：戴姆勒克萊斯勒汽車(chē)公司副總裁Tom Sidlik、福特汽車(chē)公司Carlos Mazzorin，以及通用汽車(chē)公司Bo Andersson的指導(dǎo)和承諾；感謝AIAG在編寫(xiě)、出版、分發(fā)手冊(cè)中提供的幫助；感謝特別工 作組負(fù)責(zé)人Hank Gryn（戴姆勒克萊斯勒）、Russ Hopkins（福特）、Joe Bransky（通用），Jackie Parkhurst（通用（作為代表與ASQ及美國(guó)試驗(yàn)與材料協(xié)會(huì)（國(guó)際ASTM）的聯(lián)系。編寫(xiě)這 本手冊(cè)以滿足汽車(chē)工業(yè)界的特殊需要。 戴姆勒克萊斯勒、福特和通用汽車(chē)公司于2002后取得了本手冊(cè)的版權(quán)和所有權(quán)。如果需 要，可向AIAG訂購(gòu)更多的本手冊(cè)，和/或在得到AIAG的許可下，復(fù)制本手冊(cè)的部分內(nèi)容， 在各供方組織內(nèi)使用。（AIAG聯(lián)系電話：248-358-3570）。 2002年3月 前言 本參考手冊(cè)是在美國(guó)質(zhì)量管理協(xié)會(huì)（ASQC）汽車(chē)部及汽車(chē)工業(yè)行動(dòng)集團(tuán)（AIAG）主持下 ，由克萊斯勒、福特和通用汽車(chē)公司供方質(zhì)量要求特別工作組認(rèn)可的測(cè)量系統(tǒng)分析（MS A）工作組編寫(xiě)，負(fù)責(zé)第二版的工作組成員是Ray Daugherty（克萊斯勒）、Victor Lowe，Jr.(福特)、Michael H.Down主席（通用），以及Gregory Gruska（第三代公司）。 過(guò)去,克萊斯勒、福特和通用汽車(chē)公司各有其用于保證供方產(chǎn)品一致性的指南和格式。這 些指南的差異導(dǎo)致了對(duì)供方資源的額外要求。為了改善這種狀況，特別工作組被特許將 克萊斯勒、福特和通用汽車(chē)公司所使用的參考手冊(cè)、程序、報(bào)告格式有及技術(shù)術(shù)語(yǔ)進(jìn)行 標(biāo)準(zhǔn)化處理。 因此，克萊斯勒、福特和通用汽車(chē)公司同意在1990年編寫(xiě)并以通過(guò)AIAG分發(fā)MSA手冊(cè)。第 一版發(fā)行后，供方反應(yīng)良好，并根據(jù)實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，提出了一些修改建議，這些建議都 已納入第二版。由克萊斯勒、福特和通用汽車(chē)公司批準(zhǔn)并承認(rèn)的本手冊(cè)可由供方在制造 過(guò)程和滿足QS-9000要求中用來(lái)實(shí)現(xiàn)MSA技術(shù)。 本手冊(cè)對(duì)測(cè)量系統(tǒng)分析進(jìn)行了介紹，它并不限制與特殊生產(chǎn)過(guò)程或特殊商品相適應(yīng)的分 析方法的發(fā)展。盡管這些指南非覆蓋測(cè)量系統(tǒng)通常出現(xiàn)的情況，但可能還有一些問(wèn)題沒(méi) 有考慮到。這些問(wèn)題應(yīng)直接向顧客的供方質(zhì)量質(zhì)量保證（SQA）部門(mén)提出。如果不知如何 與有關(guān)的SQA部門(mén)聯(lián)系，在顧客采購(gòu)部的采購(gòu)員可以提供幫助。 特別工作組衷心感謝：戴姆勒克萊斯勒汽車(chē)公司副總裁Thomas T．Stallkamp、福特汽車(chē)公司Norman F．Ehlers，以及通用汽車(chē)公司Harold R．Kutner的指導(dǎo)和參與；感謝AIAG在編寫(xiě)、出版、分發(fā)手冊(cè)中提供的幫助；感謝特別工 作組負(fù)責(zé)人Russell Jacobｓ（克萊斯勒）、Stephen Walsh（福特）、Dan Reid（通用）的指導(dǎo)，以及ASQC給予的關(guān)心幫助。因此,這本手冊(cè)才得以編寫(xiě)出來(lái),以滿 足汽車(chē)工業(yè)界的特殊需要。 AIAG于1994年取得了本手冊(cè)的版權(quán)和所有權(quán)。如果需要，可向AIAG訂購(gòu)更多的本手冊(cè)， 和/或在得到AIAG的許可下，復(fù)制本手冊(cè)的部分內(nèi)容，在各供方組織內(nèi)使用。（AIAG聯(lián)系 電話：248-358-3570）。 1995年2月 MSA第三版快速指南 |測(cè)量系統(tǒng)類(lèi)型 |MSA方法 |章 | |基本計(jì)量型 |級(jí)差，均值和極差，方差分析（ANOVA）， |三 | | |偏倚，線性，控制圖 | | |基本計(jì)數(shù)型 |信號(hào)探測(cè)，假設(shè)試驗(yàn)分析 |四 | |不可重復(fù) |控制圖 |三、四 | |（例如，破壞試驗(yàn) | | | |） | | | |復(fù)雜計(jì)量型 |極差，均值和極差，ANOVA，偏倚，線性， |三、四 | | |控制圖 | | |多重系統(tǒng)，量具 |控制圖，方差分析（ANOVA），回歸分析 |三、四 | |或試驗(yàn)臺(tái) | | | |連續(xù)過(guò)程 |控制圖 |三 | |其他情況 |替代法 |五 | |其它 |White Papers可在 | | | |http：//www.,aiag.org/publications/qua| | | |lity/msa3.html中 | | | |查到 | | 注：關(guān)于GRR標(biāo)準(zhǔn)差的使用 傳統(tǒng)上，慣例是用99%的分布代表測(cè)量誤差的“全”分布，由系數(shù)5.15表示（此處，σGRR乘 以5.15用來(lái)表示全分布的99%）。 99.73%的范圍由系數(shù)6表示,是±3σ并代表“正態(tài)”曲線的全分布。 如果讀者選擇提高全部測(cè)量變差的覆蓋水平或分布至99.73%,在計(jì)算中請(qǐng)使用系數(shù)6代替 5.15。 在等式完整和結(jié)果計(jì)算中了解使用哪個(gè)系數(shù)是關(guān)鍵的。如果在測(cè)量系統(tǒng)變差和公差之間 進(jìn)行比較，這一點(diǎn)特別重要。 目 錄 第一章 通用測(cè)量系統(tǒng)指南 1 第一章一第一節(jié) 2 引言、目的和術(shù)語(yǔ) 2 測(cè)量數(shù)據(jù)的質(zhì)量 2 目的 3 術(shù)語(yǔ) 3 術(shù)語(yǔ)總結(jié) 4 真值 9 第一章—第二節(jié) 10 測(cè)量過(guò)程 10 測(cè)量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性 11 變差來(lái)源 13 測(cè)量系統(tǒng)變異性的影響 15 對(duì)決策的影響 15 對(duì)產(chǎn)品決策的影響 16 對(duì)過(guò)程決策的影響 17 新過(guò)程的接受 18 過(guò)程設(shè)定/控制（漏斗實(shí)驗(yàn)） 20 第一章—第三節(jié) 22 測(cè)量戰(zhàn)略和策劃 22 復(fù)雜性 22 確定測(cè)量過(guò)程的目的 22 測(cè)量壽命周期 23 測(cè)量過(guò)程設(shè)計(jì)選擇的準(zhǔn)則 23 研究不同測(cè)量過(guò)程方法 24 開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)概念以及建議 24 第一章—第四節(jié) 25 測(cè)量資源的開(kāi)發(fā) 25 基準(zhǔn)協(xié)調(diào) 26 先決條件和假設(shè) 26 量具來(lái)源選擇過(guò)程 27 詳細(xì)的工程概念 27 預(yù)防性維護(hù)的考慮 27 規(guī)范 28 評(píng)估報(bào)價(jià) 28 可交付的文件 29 在供應(yīng)商處的資格 30 裝運(yùn) 31 在顧客處的資格 31 文件交付 31 測(cè)量系統(tǒng)開(kāi)發(fā)檢查表的建議要素 33 第一章—第五節(jié) 37 測(cè)量問(wèn)題 37 測(cè)量系統(tǒng)變差的類(lèi)型 37 定義及潛在的變差源 38 測(cè)量過(guò)程變差 45 位置變差 45 寬度變差 49 測(cè)量系統(tǒng)變差 53 注釋 55 第一章—第六節(jié) 57 測(cè)量不確定度 57 總則 57 測(cè)量的不確定度和MSA（測(cè)量系統(tǒng)分析） 57 測(cè)量的溯源性 58 ISO表述測(cè)量中不確定度的指南 58 第一章—第七節(jié) 59 測(cè)量問(wèn)題分析 59 第二章 測(cè)量系統(tǒng)評(píng)定的通用概念 61 第二章—第一節(jié) 62 引言 62 第二章—第二節(jié) 63 選擇/制定試驗(yàn)程序 63 第二章—第三節(jié) 65 測(cè)量系統(tǒng)研究的準(zhǔn)備 65 第二章—第四節(jié) 68 結(jié)果分析 68 第三章 - 簡(jiǎn)單測(cè)量推薦的實(shí)踐 69 第三章 - 第一節(jié) 70 試驗(yàn)程序示例 70 第三章 - 第二節(jié) 71 計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)研究- 指南 71 確定穩(wěn)定性的指南 71 確定偏倚的指南- 獨(dú)立樣本法 73 確定偏倚的指南- 控制圖樣本法 76 確定線性的指南 78 確定重復(fù)性和再現(xiàn)性的指南 84 極差法 85 均值極差法 86 均值圖 89 極差圖 90 鏈圖 91 散點(diǎn)圖 92 振蕩圖 93 誤差圖 93 歸一化直方圖 94 均值—基準(zhǔn)值圖 95 比較圖 96 數(shù)值的計(jì)算 97 數(shù)據(jù)結(jié)果的分析 101 方差分析法（ANOVA） 103 隨機(jī)化及和統(tǒng)計(jì)獨(dú)立性 103 第三章 - 第三節(jié) 109 計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)研究 109 風(fēng)險(xiǎn)分析法 109 解析法 119 第四章 - 復(fù)雜測(cè)量系統(tǒng)實(shí)踐 126 第四章 - 第一節(jié) 127 復(fù)雜的或非重復(fù)的測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)踐 127 第四章 - 第二節(jié) 129 穩(wěn)定性研究 129 S1：?jiǎn)蝹€(gè)零件，每個(gè)循環(huán)單一測(cè)量 129 S2：n≥3個(gè)零件，每循環(huán)單一測(cè)量 130 S3：從穩(wěn)定過(guò)程中大量取樣 132 S4：分割樣本（通用），每循環(huán)單一樣本 133 S5：試驗(yàn)臺(tái) 133 第四章 - 第三節(jié) 135 變異性研究 135 V1：標(biāo)準(zhǔn)GRR研究 135 V2：p≥2臺(tái)儀器的多重讀數(shù) 135 V3：平分樣本（m=2） 136 V4：分割樣本（通用）， 136 V5：與V1一樣用于穩(wěn)定化的零件 137 V6：時(shí)間序列分析 137 V7：線性分析 138 V8：特性（性能）隨時(shí)間的衰變 138 V9—V2：同時(shí)用于多重讀數(shù)和P≥3臺(tái)儀器 138 第五章- 其他測(cè)量概念 139 第五章 - 第一節(jié) 140 量化過(guò)度的零件內(nèi)變差的影響 140 第五章 - 第二節(jié) 141 均值極差法-附加處理 141 第五章 – 第三節(jié) 148 量具性能曲線 148 第五章 – 第四節(jié) 154 通過(guò)多次讀數(shù)減少變差 154 第五章 – 第五節(jié) 156 GRR的合并標(biāo)準(zhǔn)偏差法 156 附錄 164 附錄A 165 方差分析概念 165 附錄B 170 GRR對(duì)能力指數(shù)Cp的影響 170 公式 170 分析 170 圖形分析 170 附錄C 173 d2*表 173 附錄D 174 量具R（重復(fù)性）的研究 174 附錄E 175 使用誤差修正術(shù)語(yǔ)替代PV計(jì)算 175 附錄F 176 P．I．S．M．O．E．A誤差模型 176 術(shù)語(yǔ) 179 樣表 184 M．S．A手冊(cè)用戶反饋過(guò)程 187 表格目錄 序號(hào) 題目 頁(yè)碼 控制原理和驅(qū)動(dòng)興趣點(diǎn) 15 偏倚研究數(shù)據(jù) 75 偏倚研究 – 偏倚研究的分析 76 偏倚研究- 偏聽(tīng)偏信倚的穩(wěn)定性研究分析 78 線性研究數(shù)據(jù) 81 線性研究- 中間結(jié)果 92 量具研究（極差法） 85 方差（ANOVA）表 106 方差分析%變差和貢獻(xiàn) 106 ANOVA法和均值極差法的比較 107 ANOVA法報(bào)告 107 計(jì)數(shù)型研究數(shù)據(jù)表 111 測(cè)量系統(tǒng)示例 127 基于測(cè)量系統(tǒng)形式的方法 128 合并標(biāo)準(zhǔn)偏差分析數(shù)據(jù)表 160 方差分量的估算 165 5.15σ分布 166 方差分析(ANOVA) 167 ANOVA結(jié)果列表(零件a&b) 168 觀測(cè)和實(shí)際Cp的對(duì)比 172 插圖目錄 序號(hào) 題目 頁(yè)碼 長(zhǎng)度測(cè)量溯源鏈的示例 8 測(cè)量系統(tǒng)變異性 – 因果圖 14 不同標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系 40 分辨力 41 過(guò)程分布的分組數(shù)量(ndc)對(duì)控制和分析活動(dòng)的影響 42 過(guò)程控制圖 44 測(cè)量過(guò)程變差的特性 45 偏倚和重復(fù)性的關(guān)系 56 穩(wěn)定性的控制圖分析 72 偏倚研究 – 偏倚研究直方圖 75 線性研究 – 作圖分析 82 量具重復(fù)性和再現(xiàn)性數(shù)據(jù)收集表 88 均值圖 – “層疊的” 89 均值圖 – “不層疊 的” 90 極差圖 – “層疊的” 91 極差圖 – “不層疊的” 91 零件鏈圖 92 散點(diǎn)圖 92 振蕩圖 93 誤差圖 94 歸一化直方圖 95 均值- 基準(zhǔn)值圖 96 比較圖 96 完整的GR&R數(shù)據(jù)收集表 99 GR&R報(bào)告 100 交互作用 105 殘留圖 105 過(guò)程舉例 110 灰色區(qū)域與測(cè)量系統(tǒng)有聯(lián)系 110 具有Pp=Ppk=1.33的過(guò)程 116 繪制在正態(tài)概率紙上的計(jì)數(shù)型量具性能曲線 124 計(jì)數(shù)型量具性能曲線 125 (33 a & b)測(cè)量評(píng)價(jià)控制圖 144&145 (34 a & b)評(píng)價(jià)測(cè)量過(guò)程的控制圖法的計(jì)算 146&147 無(wú)誤差的量具性能曲線 151 量具性能曲線 – 示例 152 繪制在正態(tài)概率紙上的量具性能曲線 153 (38a, b & c)合成標(biāo)準(zhǔn)偏差研究圖形分析...
測(cè)量系統(tǒng)分析