测量方法选择培训课件

测量方法选择培训课件第一章测量方法选择的重要性与背景为什么测量方法选择至关重要测量数据的核心影响测量数据是质量决策的基础，直接影响产品质量判定与过程控制效果准确的测量数据能够帮助企业及时发现质量问题，优化生产流程，降低不良品率风险与成本控制现代质量管理中的测量角色产品控制过程控制特性关联分析通过精确测量进行公差判定，确保产品尺寸、利用统计过程控制监控生产过程稳定SPC性能等特性符合设计要求测量结果直接决性通过持续测量关键参数，及时发现过程定产品是否可以交付使用异常，实现预防性质量管理第二章测量系统分析核心概念MSA测量系统分析是评估测量系统质量的系统方法Measurement SystemAnalysis,MSA它不仅关注测量设备本身，更将人员、环境、操作方法等因素纳入整体评价体系理解核心概念是选择合适测量方法的理论基础MSA定义与组成MSA123测量系统量具测量过程测量系统是由测量仪器、操作人员、测量环量具是获取测量数值的物理装置，如游标卡测量过程涵盖从样品准备、仪器设置、数据境、测量标准以及测量程序共同构成的完整尺、千分尺、三坐标测量机等量具的精度、采集到结果记录的全过程标准化的测量流体系任何一个环节的变化都可能影响测量分辨率和校准状态直接决定测量数据的可靠程是确保测量结果可重复、可再现的关键结果的准确性和一致性性测量数据质量的三大理想状态零偏倚零方差零误判测量结果的平均值与真实值完全一致，不存在多次重复测量的结果完全一致，没有随机波动测量系统能够准确区分合格品与不合格品，不系统性误差这意味着测量系统没有固定的偏这表明测量系统具有极高的稳定性和精密度，会发生将合格品判为不合格或将不合格品判为移，测量结果能够真实反映被测对象的实际状能够提供高度可靠的数据合格的错误，确保质量判定的准确性态第三章测量数据质量评价维度评价测量系统的质量需要从多个维度进行综合分析每个维度反映测量系统的不同特性，共同决定测量数据的可靠性深入理解这些评价维度，是识别测量系统问题和实施改进的前提偏倚与方差特性详解010203偏倚重复性设备变差再现性人员变差Bias测量均值与基准值的差异，反映系统误差的大小同一操作者使用相同设备对同一零件多次测量时不同操作者使用相同设备测量同一零件时产生的常见原因包括量具未校准、测量方法不当、环境的波动主要由测量设备本身的精度和稳定性决差异反映人员技能水平、操作习惯和理解差异温度影响等示例某卡尺长期使用导致零位偏定，是设备固有的变差来源对测量结果的影响移

0.05mm0405稳定性线性测量系统在较长时间内保持性能一致的能力通过定期测量标准样品，监量具在整个测量范围内偏倚保持一致的程度理想情况下，无论测量小尺控测量系统是否发生漂移或退化寸还是大尺寸，偏倚应保持相同水平测量误差与公差交叉示意当测量系统的误差范围与产品公差范围存在显著重叠时，会产生误判风险下图展示了这种风险的形成机制:误判的两种类型风险控制策略假废风险合格品因测量误差被判定为不减小测量误差相对于公差的比例，通常:合格，导致不必要的返工或报废要求测量系统的总变差不超过公差范围的，优秀水平应控制在以内假收风险不合格品因测量误差被判定为30%10%:合格，导致质量问题流出关键提示下规格限和上规格限定义了产品合格的目标区间测量:LSLUSL误差越大，误判风险越高，需要更严格的测量系统管理第四章测量系统分析准备工作充分的准备工作是确保结果准确可靠的前提从样本选择到测试环境控制，每个环节都需要精心设计本章将详细介绍实施前的关键准备步MSA MSA骤，帮助您建立科学规范的测量分析流程样本选择与盲测原则产品控制样本策略选择的样本应覆盖整个公差范围，包括接近下规格限、中心值和上规格限的零件建议选择个样本，确保能够代表实际生产中的变差情况样5-10本应包含临界尺寸的零件，以验证测量系统在判定边界的准确性过程控制样本策略样本应代表全过程的变差，从稳定生产过程中随机抽取样本数量通常为个，涵盖不同批次、不同时间段的产品，真实反映过程能力和测量系统10对过程变化的敏感性盲测实施要点盲测是消除主观偏差的关键措施操作者不应知道样本编号或预期结果，样本应随机排列并重新编号测量过程中避免查看前次测量结果，每次测量独立进行盲测能够真实反映测量系统的实际性能分辨率与正态性检验量具分辨率要求数据正态性检验量具的分辨率最小刻度应达到公差范围的或更精细，这是确保测量的统计分析假设测量数据服从正态分布在实施等分析前，需要进行正态性检1/10MSA GRR精度的基本条件验如检验、检验Anderson-Darling Shapiro-Wilk计算示例非正态数据处理若零件公差为±公差范围，则量具分辨率应数据转换对数转换、转换等

0.5mm

1.0mm≤

0.1mm•:Box-Cox使用的数显卡尺可满足要求非参数方法使用基于秩的统计方法

0.01mm•:增加样本量提高数据分布的稳定性•:若数据严重偏离正态分布，需要修正分析方法或改进测量过程第五章计量型核心方法详解MSA计量型测量系统产生连续的数值数据，如长度、重量、温度等针对计量型数据，MSA提供了一套完整的分析方法体系，包括稳定性、偏倚、线性和分析本章将系统GRR讲解这些核心方法的原理、实施步骤和判定标准稳定性分析准备标准样本均值极差图分析-选择一个具有已知参考值的稳定样本，该样本应在分析期绘制控制图，判断测量系统是否处于统计受控状态若X̄-R间保持特性不变样本应代表实际测量范围的中间值数据点超出控制限或呈现趋势，说明稳定性不足1234定期测量结果判定在一段时间内如数周或数月定期测量标准样本，每次测量受控状态表明测量系统稳定可靠失控需查找原因，如设次建议每天或每周测量一次，累积组数据备磨损、环境变化、校准漂移等3-520-25偏倚分析独立样本法偏倚分析通过对比测量均值与已知基准值，评估测量系统的准确度实施步骤获取基准值使用更高精度的参考方法确定样本真值:重复测量由操作者对样本测量次:10-15计算偏倚偏倚测量均值基准值:=-统计检验使用检验判断偏倚是否显著:t偏倚来源与改进判定标准偏倚应小于公差的，且检验不显:5%t著校准问题重新校准量具p

0.05:仪器磨损维修或更换关键部件:测量方法修订标准操作程序:线性分析线性分析评估量具在整个测量范围内偏倚的一致性，识别量具设计缺陷或使用范围限制选择样本在测量范围内均匀选择个样本，覆盖从最小值到最大值的整个范围每个样≥5本应有已知的参考值测量与计算每个样本由同一操作者测量次以上计算每个样本的偏倚值测量均值参考值10-线性回归以参考值为横轴，偏倚为纵轴进行线性回归理想情况下斜率应接近，截距接0近0判定与改进若斜率显著不为，说明存在线性误差需要识别原因，如量具设计缺陷、测量0范围限制等重复性与再现性分析GRR是最常用的方法，通过多评价人、多样本的重复测量，分离设备变差和人员变GRR MSA差试验设计1标准设置个样本×个评价人×次重复测量个数据点样本应覆:1032=60盖过程变差范围，评价人应代表实际操作人员方差分析2通过方法分解总变差为零件变差、重复性设备、再现性评价人、ANOVA:交互作用变差计算各变差分量占总变差的百分比评价标准%RR3优秀，测量系统可接受边界，视应用情况决定10%:10%-30%:30%:不可接受，必须改进改进方向若重复性大，改进设备或夹具若再现性大，加强培训或修订操作规程:;第六章计数型特殊性与应用MSA计数型测量系统产生离散的分类数据，如合格不合格、通过失败等与计量型测量不同，计数型关注的是一致性和准确性，而非精密度本章介//MSA绍计数型的特殊方法和应用场景MSA计数型测量系统误判风险量具性能曲线试验设计要求GPC用于量化分区边界处的误判概率，展示测量系统正确分类的能力曲线越陡峭，区分能力越强样本选择个零件，其中约合格、不合格，特别包含临界样本GPC:2050%50%评价人设置名实际操作人员:2-3重复次数每人对每个样本检验次:2盲测要求样本随机排列，不告知正确答案:判定标准评价人内一致性和评价人间一致性均应达到，任何不一致都需要调查原因并改进100%第七章测量设备校准周期管理测量设备的校准周期管理是确保计量溯源性和测量可靠性的重要环节合理的校准周期既能保证测量准确性，又能避免过度校准造成的资源浪费本章将介绍校准周期确定的原则和科学调整方法校准周期确定原则与方法溯源性保证初始周期设定测量设备必须通过定期校准保持与国新设备或首次使用设备，根据制造商家或国际标准的溯源链完整性校准建议、类似设备经验、使用频率和测应由具备相应资质的机构执行，校准量精度要求确定初始校准周期一般证书应明确不确定度和有效期为个月6-12应用机构类型检测实验室、校准实验室、生产企业计量部门等均需建立校准周期管理体系，确保测量设备满足等标准要求ISO/IEC17025校准周期调整案例期间核查法增量反应调整法在校准周期中间增加核查点，使用核查标准简单反应调整法渐进式调整策略每次调整不超过原周期的验证设备状态若核查合格，维持周期若:;根据校准结果调整若连续多次校准均在允例如，原周期个月，若连续核查失败，立即送检适用于关键设备和高:25%-50%123差内，延长校准周期若校准发现超差，缩次合格可延长至个月若超差则缩短至个风险测量;15;9短校准周期优点是简单直观，适合小规模月避免周期波动过大计量管理选择调整方法应考虑设备重要性、使用频率、历史数据和风险承受能力建议建立电子化校准管理系统，自动提醒和记录校准历史第八章常用测量方法介绍与操作示范掌握常用测量方法的正确操作是确保测量数据准确性的基础不同的测量对象和精度要求需要选择相应的测量工具和方法本章将介绍几种典型测量方法的操作要点和注意事项坐标测量方法以浩辰看图王为例CAD0102打开图纸文件进入坐标测量模式启动浩辰看图王软件，通过文件菜单打开需要测量的图纸支持、点击工具栏中的测量按钮，选择坐标测量功能鼠标指针将变为十字准星，准备CADCAD DWG等常见格式拾取测量点DXF0304坐标系切换坐标标注与导出根据需要在世界坐标系和用户坐标系之间切换点击目标点即可显示测量结果可以直接标注在图纸上，也可以导出为表格进行进一步分析支持批WCS UCSExcel其在当前坐标系下的、、坐标值量测量和数据统计功能X YZ注意事项确保图纸比例正确，测量前检查单位设置毫米英寸，对于复杂曲线可使用捕捉功能提高精度:/其他常用测量方法简述游标卡尺测量水准测量基本流程热电偶温度测量原理适用范围外径、内径、深度、台阶测量操作应用场景地形高程测量、建筑基础放样流程工作原理利用热电效应，两种不同金属导体形::::要点测量前清洁量爪，读数时视线垂直于刻度，架设水准仪调平后视读数前视读数计算成回路，结点温度差产生电动势应用工业过:→→→→:避免过紧夹持导致工件变形精度通常为高差注意前后视距离应基本相等以消除仪器误程温度监控，测量范围至，响应速-200℃1800℃或差度快，适合动态测量

0.02mm

0.05mm第九章测量方法选择实战案例分析理论知识需要通过实际案例才能深刻理解和灵活应用本章通过典型的分析案例GRR和设备验收场景，展示如何在实际工作中选择和应用测量方法，以及如何根据分析结果实施有效改进游标卡尺案例GRR案例背景某制造企业对轴类零件外径测量系统进行分析，使用分辨率游标卡尺，公差范围GRR

0.02mm±

0.15mm分析结果总边界区域%RR=

21.29%重复性•=

10.83%再现性人员交互作用显著•=

10.46%虽然总体处于可接受范围，但人员间差异较大，需要改进改进措施夹具设计优化设计专用型夹具，确保零件测量位置一致，减少人为放置误差:V操作培训加强统一卡尺读数角度和施力方法，编制图解操作指南:测量位置标准化在零件上标记测量基准点:改进后降至，再现性改善明显:%RR

15.8%设备验收与过程能力评估中的测量选择新设备对比旧设备基准维修前后性能验证新设备验收时，需要与旧设备或参考设备进行对比测量选择个关键设备维修后需要验证其测量性能是否恢复方法包括

①使用标10-15:覆盖规格范围的样本，两台设备分别测量，进行配对检验和方差检准样本比较维修前后偏倚

②进行快速评估重复性

③测量一批t F;GRR;验判断新设备是否引入额外偏倚或增大变差关键使用相同的测生产零件验证过程能力指数若显著下降，可能存在测量系:Cpk Cpk量方法和操作人员，确保对比的公平性统问题或设备性能问题，需要进一步诊断在设备验收和维修验证中，测量系统的稳定性和准确性直接影响判断的正确性必须首先确保测量系统本身合格，才能有效评价设备性能科学选择测量方法，保障质量数据可靠测量系统分析是质量管理基石持续改进测量方法，提升产品与过程质量所有质量决策都基于测量数据只有建立可靠的测量系统，才能确通过定期的评估，识别测量系统的薄弱环节，实施针对性改MSA保质量判定的准确性，为持续改进提供坚实基础不是一次进从设备选型、人员培训、标准制定到环境控制，全方位提升测MSA性工作，而是需要持续监控和维护的管理体系量能力优秀的测量系统是企业质量竞争力的重要组成部分感谢参与本次培训!如果您对测量方法选择有任何疑问或需要进一步的技术支持，欢迎随时与我们交流探讨让我们共同努力，不断提升测量数据的可靠性，为企业质量管理创造更大价值。