测量系统分析MSA手册.doc

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1、內部資料 嚴禁翻印測量系統分析參考手冊第三版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199019952002版權由戴姆勒克萊斯勒、福特和通用汽車公司所有測量系統分析參考手冊第三版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199019952002版權由戴姆勒克萊斯勒、福特和通用汽車公司所有前言本參考手冊是在美國品質協會（ASQ）及汽車工業行動集團（AIAG）主持下，由戴姆勒克萊斯勒、福特和通用汽車公司供方品質要求特別工作組認可的測量系統分析（MSA）工作組編寫，負責第三版的工作組成員是David Benha

2、m（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技術服務）。過去，克萊斯勒、福特和通用汽車公司各有其用於保證供方產品一致性的指南和格式。這些指南的差異導致了對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、福特和通用汽車公司所使用的參考手冊、程式、報告格式有及技術術語進行標準化處理。 因此，克萊斯勒、福特和通用汽車公司同意在1990年編寫並以通過AIAG分發MSA手冊。第一版發行後，供方反應良好，並根據實

3、際應用經驗，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、福特和通用汽車公司批准並承認的本手冊是QS-9000的補充參考檔。 本手冊對測量系統分析進行了介紹，它並不限制與特殊生產過程或特殊商品相適應的分析方法的發展。儘管這些指南非覆蓋測量系統通常出現的情況，但可能還有一些問題沒有考慮到。這些問題應直接向顧客的供方品質品質保證（SQA）部門提出。如果不知如何與有關的SQA部門聯繫，在顧客採購部的採購員可以提供幫助。 MSA工作組衷心感謝：戴姆勒克萊斯勒汽車公司副總裁Tom Sidlik、福特汽車公司Carlos Mazzorin，以及通用汽車公司Bo Andersson的指導和

4、承諾；感謝AIAG在編寫、出版、分發手冊中提供的幫助；感謝特別工作組負責人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及美國試驗與材料協會（國際ASTM）的聯繫。編寫這本手冊以滿足汽車工業界的特殊需要。戴姆勒克萊斯勒、福特和通用汽車公司於2002後取得了本手冊的版權和所有權。如果需要，可向AIAG訂購更多的本手冊，和/或在得到AIAG的許可下，複製本手冊的部分內容，在各供方組織內使用。（AIAG聯繫電話：248-358-3570）。2002年3月前言本參考手冊是在美國品質管制協會

5、（ASQC）汽車部及汽車工業行動集團（AIAG）主持下，由克萊斯勒、福特和通用汽車公司供方品質要求特別工作組認可的測量系統分析（MSA）工作組編寫，負責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）。過去,克萊斯勒、福特和通用汽車公司各有其用於保證供方產品一致性的指南和格式。這些指南的差異導致了對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、福特和通用汽車公司所使用的參考手冊、程式、報告格式有及技術術語進行標準化處理。因此，克萊斯勒、

6、福特和通用汽車公司同意在1990年編寫並以通過AIAG分發MSA手冊。第一版發行後，供方反應良好，並根據實際應用經驗，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、福特和通用汽車公司批准並承認的本手冊可由供方在製造過程和滿足QS-9000要求中用來實現MSA技術。本手冊對測量系統分析進行了介紹，它並不限制與特殊生產過程或特殊商品相適應的分析方法的發展。儘管這些指南非覆蓋測量系統通常出現的情況，但可能還有一些問題沒有考慮到。這些問題應直接向顧客的供方品質品質保證（SQA）部門提出。如果不知如何與有關的SQA部門聯繫，在顧客採購部的採購員可以提供幫助。特別工作組衷心感謝：戴姆勒克萊斯勒汽

7、車公司副總裁Thomas TStallkamp、福特汽車公司Norman FEhlers，以及通用汽車公司Harold RKutner的指導和參與；感謝AIAG在編寫、出版、分發手冊中提供的幫助；感謝特別工作組負責人Russell Jacob（克萊斯勒）、Stephen Walsh（福特）、Dan Reid（通用）的指導，以及ASQC給予的關心幫助。因此,這本手冊才得以編寫出來,以滿足汽車工業界的特殊需要。AIAG於1994年取得了本手冊的版權和所有權。如果需要，可向AIAG訂購更多的本手冊，和/或在得到AIAG的許可下，複製本手冊的部分內容，在各供方組織內使用。（AIAG聯繫電話：248-3

8、58-3570）。1995年2月MSA第三版快速指南測量系統類型MSA方法章基本計量型級差，均值和極差，方差分析（ANOVA），偏倚，線性，控制圖三基本計數型信號探測，假設試驗分析四不可重複（例如，破壞試驗）控制圖三、四複雜計量型極差，均值和極差，ANOVA，偏倚，線性，控制圖三、四多重系統，量具或試驗台控制圖，方差分析（ANOVA），回歸分析三、四連續過程控制圖三其他情況替代法五其它White Papers可在http：/www.,aiag.org/publications/quality/msa3.html中查到注：關於GRR標準差的使用 傳統上，慣例是用99%的分佈代表測量誤差的“全”分

9、佈，由係數5.15表示（此處，GRR乘以5.15用來表示全分佈的99%）。99.73%的範圍由係數6表示,是3並代表“正態”曲線的全分佈。如果讀者選擇提高全部測量變差的覆蓋水準或分佈至99.73%,在計算中請使用係數6代替5.15。在等式完整和結果計算中瞭解使用哪個係數是關鍵的。如果在測量系統變差和公差之間進行比較，這一點特別重要。目 錄第一章 通用測量系統指南1第一章一第一節2引言、目的和術語2測量資料的品質2目的3術語3術語總結4真值9第一章第二節10測量過程10測量系統的統計特性11變差來源13測量系統變異性的影響15對決策的影響15對產品決策的影響16對過程決策的影響17新過程的接受1

10、8過程設定/控制（漏斗實驗）20第一章第三節22測量戰略和策劃22複雜性22確定測量過程的目的22測量壽命週期23測量過程設計選擇的準則23研究不同測量過程方法24開發和設計概念以及建議24第一章第四節25測量資源的開發25基準協調26先決條件和假設26量具來源選擇過程27詳細的工程概念27預防性維護的考慮27規範28評估報價28可交付的文件29在供應商處的資格30裝運31在顧客處的資格31文件交付31測量系統開發檢查表的建議要素33第一章第五節37測量問題37測量系統變差的類型37定義及潛在的變差源38測量過程變差45位置變差45寬度變差49測量系統變差53注釋55第一章第六節57測量不確定

11、度57總則57測量的不確定度和MSA（測量系統分析）57測量的溯源性58ISO表述測量中不確定度的指南58第一章第七節59測量問題分析59第二章 測量系統評定的通用概念61第二章第一節62引言62第二章第二節63選擇/制定試驗程式63第二章第三節65測量系統研究的準備65第二章第四節68結果分析68第三章 - 簡單測量推薦的實踐69第三章 - 第一節70試驗程式示例70第三章 - 第二節71計量型測量系統研究- 指南71確定穩定性的指南71確定偏倚的指南- 獨立樣本法73確定偏倚的指南- 控制圖樣本法76確定線性的指南78確定重複性和再現性的指南84極差法85均值極差法86均值圖89極差圖90

12、鏈圖91散點圖92振盪圖93誤差圖93歸一化長條圖94均值基準值圖95比較圖96數值的計算97資料結果的分析101方差分析法（ANOVA）103隨機化及和統計獨立性103第三章 - 第三節109計數型測量系統研究109風險分析法109解析法119第四章 - 複雜測量系統實踐126第四章 - 第一節127複雜的或非重複的測量系統的實踐127第四章 - 第二節129穩定性研究129S1：單個零件，每個迴圈單一測量129S2：n3個零件，每迴圈單一測量130S3：從穩定過程中大量取樣132S4：分割樣本（通用），每迴圈單一樣本133S5：試驗台133第四章 - 第三節135變異性研究135V1：標準

13、GRR研究135V2：p2台儀器的多重讀數135V3：平分樣本（m=2）136V4：分割樣本（通用），136V5：與V1一樣用於穩定化的零件137V6：時間序列分析137V7：線性分析138V8：特性（性能）隨時間的衰變138V9V2：同時用於多重讀數和P3台儀器138第五章- 其他測量概念139第五章 - 第一節140量化過度的零件內變差的影響140第五章 - 第二節141均值極差法-附加處理141第五章 第三節148量具性能曲線148第五章 第四節154通過多次讀數減少變差154第五章 第五節156GRR的合併標準差法156附錄164附錄A165方差分析概念165附錄B170GRR對能力指

14、數Cp的影響170公式170分析170圖形分析170附錄C173d2*表173附錄D174量具R（重複性）的研究174附錄E175使用誤差修正術語替代PV計算175附錄F176PISMOEA誤差模型176術語179樣表184MSA手冊用戶回饋過程187表格目錄序號 題目 頁碼1 控制原理和驅動興趣點152 偏倚研究資料753 偏倚研究 偏倚研究的分析764 偏倚研究- 偏聽偏信倚的穩定性研究分析785 線性研究資料816 線性研究- 中間結果927 量具研究（極差法）858 方差（ANOVA）表1069 方差分析%變差和貢獻10610 ANOVA法和均值極差法的比較10711 ANOVA法報告

15、10712 計數型研究資料表11113 測量系統示例12714 基於測量系統形式的方法12815 合併標準差分析資料表16016 方差分量的估算16517 5.15分佈16618 方差分析(ANOVA)16719 ANOVA結果清單(零件a&b)16820 觀測和實際Cp的對比172插圖目錄序號 題目 頁碼1 長度測量溯源鏈的示例82 測量系統變異性 因果圖143 不同標準之間的關係404 分辨力415 過程分佈的分組數量(ndc)對控制和分析活動的影響426 程序控制圖447 測量過程變差的特性458 偏倚和重複性的關係569 穩定性的控制圖分析7210 偏倚研究 偏倚研究長條圖7511 線

16、性研究 作圖分析8212 量具重複性和再現性資料收集表8813 均值圖 “層疊的”8914 均值圖 “不層疊 的”9015 極差圖 “層疊的”9116 極差圖 “不層疊的”9117 零件鏈圖9218 散點圖9219 振盪圖9320 誤差圖9421 歸一化長條圖9522 均值- 基準值圖9623 比較圖9624 完整的GR&R資料收集表9925 GR&R報告10026 交互作用10527 殘留圖10528 過程舉例11029 灰色區域與測量系統有聯繫11030 具有Pp=Ppk=1.33的過程11631 繪製在正態概率紙上的計數型量具性能曲線12432 計數型量具性能曲線12533 (33 a

17、& b)測量評價控制圖144&14534 (34 a & b)評價測量過程的控制圖法的計算146&14735 無誤差的量具性能曲線15136 量具性能曲線 示例15237 繪製在正態概率紙上的量具性能曲線15338 (38a, b & c)合成標準差研究圖形分析159,162,16339 觀測的與實際的Cp(基於過程)17140 觀測Cp與實際Cp(基於公差)172致謝本手冊是集體勞動的結晶。其中下面一些人士貢獻了大量的時間和做出了很大努力。ASQ及AIAG貢獻了時間和設施，為本手冊的編寫提供了幫助。ASQ汽車部的代表Grey Gruska、修訂工作組的前組長John Katona一直是編寫及

18、出版本手冊的主要貢獻者。本手冊第三章的技術部分是在Barney Flynn的指導和促進下，由雪佛萊產品品質保證部的Kazem Mirkhani首先調研並編寫的。計量型量具研究是依據General Electric（1962SQC會刊），把這些概念擴展到計數型研究和量具性能曲線中。這些技術由Bill Wiechec在1978年6月進行了總結和編輯，出版了雪佛萊的“測量系統分析”一書。在後來的幾年裡，本手冊又增補了新內容。特別是Oldsmobile的Sheryl Hansen和Ray BenneR編寫了ANOVA法和置信區間的內容。八十年代，雪佛萊的Larry Marruffo和John Lazu

19、r修改了雪佛萊手冊。John Lazur和Kazem Mirkhani提出了新的測量系統章節並強化了一些概念，如穩定性、線性和方差（ANOVA）。EDS的Jothi Shanker為供方開發人員進一步修改工作做了準備。最新的修改包括增加零件內變差的標識與鑒定概念，馬對統計穩定性做了更全面的描述。這兩處修改由通用汽車公司統計評審委員會完成。最新的改進是：更新格式，以符合現行QS-9000檔要求；更清楚，更多的示例，使本手冊用戶使用方便；討論測量不確定度的概念，增加在原手冊編寫中沒有包括的部分或不存在的內容。這一改進還包括測量系統壽命週期以及測量分析向與常見過程分析相同發展的概念。通用公司動力傳動

20、系統內部測量過程的一部分：策劃、使用或改進手冊，1993年4月28日印刷，包括在本次修訂中。目前重新編寫的小組由通用汽車公司的Mike Down主持，該小組由戴姆勒克萊斯勒公司的David Benham、福特汽車公司的Peter Cvetkovski、ASQ汽車部的代表Greg Gruska、FM公司的Tripp Martin、SRS技術服務的Steve Stahley。來自Minitab的Yanling Zuo、ASTM國際的Neil Ullman和Rock Valley大學技術部的Gordon Skattum同樣做出了重要貢獻。AIAG為本手冊的開發貢獻了時間和設施。最後，分別代表通用、福

21、特及克萊斯勒汽車公司的MSA工作組成員一致同意本檔內容，他們的批准簽名如下：Michael HDown David Benham Peter Cvetkovski通用汽車公司戴姆勒克萊斯勒公司福特汽車公司第一章通用測量系統指南第一章第一節引言、目的和術語測量資料的使用比以前更頻繁、更廣泛。例如，現在普引言遍依據測量資料來決定是否調整製造過程，把測量資料或由它們計算出的一些統計量，與這一過程的統計控制限值相比較，如果比較結果表明這一過程統計失控，那麼要做某種調整，否則，這一過程就允許運行而勿須高幹呀。測量資料另一個用處是確定在兩個或更多變數之間是否存在重要關係。例如，可能懷疑注塑料件上的一個關鍵

22、尺寸和注射材料的溫度有關。這種可能的關係可以通過採用所謂回歸分析的統計方法來研究，即比較關鍵尺寸的測量值和注射材料的溫度測量值探索象這類關係的研究，是戴明博士稱為分析研究的事例。通常，分析研究是增加對有關影響過程的各種原因的系統知識。各種分析研究是測量資料和最重要應用之一，因為這些分析研究最終導致更好地理解各種過程。應用以資料為基礎的方法的收益，很大程度上決定於所用測量資料的品質。如果測量資料品質低，則這種方法的收益很可能低。類似地，測量資料品質高，這一方法的收益也很可能高。為了確保應用測量資料所得到的收益大於獲得它們所花的費用，就必須把注意力集中在資料的品質上。 測量資料的品質測量資料品質由

23、在穩定條件下運行的某一測量系統得到的多次測量結果的統計特性確定。例如，假定用在穩定條件下運行的某測量系統，得到某一特性的多次測量資料。如果這些測量資料與這一特性的材料值都很“接近”，那麼可以說這些測量資料的品質“高”，類似地，如果一些或全部測量資料“遠離”標準值，那麼可以說這些資料的品質“低”。表徵資料品質最通用的統計特性是測量系統的偏倚和方差。所謂偏倚的特性，是指數據相對基準（標準）值的位置，而所謂方差的特性，是指數據的分佈。低質量數據最通常的原因之一是資料變差太大。一組測量變差大多是由於測量系統和它的環境之間的交互作用造成的。例如，測量某容器內流體的容積，使用的測量系統可能對它周圍的環境溫

24、度敏感，在這種情況下，資料的變差可能由於其體積的變化或周圍溫度的變化，使得解釋這些資料很困難，因此這一測量系統是不理想的。 目的如果交互作用產生太大的變差，那麼資料的品質可能會很低以至於資料沒有用處。例如，一個具有大量變差的測量系統，在分析製造過程中使用是不適合的，因為測量系統變差可能會掩蓋製造過程的變差。管理一個測量系統的許多工作是監視和控制變差。這就是說，應著重研究掌握環境對測量系統的影響，以使測量系統產生可接受的資料。 術語本手冊的目的是為評定測量系統的品質提供指南。儘管這些指南足以用於任何測量系統，但希望它們主要用於工業界的測量系統。本手冊不打算作為所有測量系統分析的彙編。它主要關注的

25、是對每個零件能重複讀數的測量系統。許多分析對於其它形式的測量系統也是很有用的，並且該手冊的確包含了參考意見和建議。對更複雜或不常見的情況在此沒有討論，建議諮詢有統計能力的資源。測量系統分析方法需要顧客批准，本手冊沒有覆蓋。不建立一套涉及通用統計特性和測量系統相關要素的術語，對測量系統分析的討論會使用權人迷惑和誤解。本節提供了本手冊中使用的這些術語。在本手冊使用以下術語：測量定義為賦值（或數）給具體事物以表示它們之間關於特定性的關係。這個定義由Eisenhart（1963）首次提出。賦值程序定義為測量過程，而賦予的值定義為測量值。量具：任何用來獲得測量結果的裝置，經常用來特指用在車間的裝置；包括

26、通過/不通過裝置。測量系統：是用來對被測特性定量測量或定性評價的儀器或量具、標準、操作、方法、夾具、軟體、人員、環境和假設的集合；用來獲得測量結果的整個過程。根據定義，一個測量過程可以看成是一個製造過程，它產生數值（資料）作為輸出。這樣看待測量系統是有用的，因為這可以使用權我們運用那些早已在統計程序控制領域證明了有效性的所有概念、原理和工具。術語總結1標準 用於比較的可接受的基準用於接受的準則已知數值，在表明的不確定度界限內，作為真值被接受基準值一個標準應該是一個可操作的定義：由供應商或顧客應用時，在昨天、今天和明天都具有同樣的含義，產生同樣的結果。基本的設備分辨力、可讀性、解析度別名：最小的

27、讀數的單位、測量解析度、刻度限度或探測度由設計決定的固有特性測量或儀器輸出的最小刻度單位總是以測量單位報告1：10經驗法則有效解析度對於一個特定的應用，測量系統對過程變差的靈敏性產生有用的測量輸出信號的最小輸入值總是以一個測量單位報告基準值人為規定的可接受值需要一個可操作的定義作為真值的替代真值物品的實際值未知的和不可知的 1見第一章第五節術語定義和討論位置變差準確度“接近”真值或可接受的基準值ASTM包括位置和寬度誤差的影響偏倚測量的觀測平均值和基準值之間的差異測量系統的系統誤差分量穩定性偏倚隨時間變化一個穩定的測量過程是關於位置的統計受控別名：漂移線性整個正常操作範圍的偏倚改變整個操作規程

28、範圍的多個並且獨立的偏倚誤差的相互關係測量系統的系統誤差分量寬度變差精密度2重複讀數彼此之間的“接近度”測量系統的隨機誤差分量重複性由一位元評價人多次使用一種測量儀器，測量同一零件的同一特性時獲得的測量變差在固定和規定的測量條件下連續（短期）試驗變差通常指E-設備變差儀器（量具）的能力或潛能系統內變差 2在ASTM檔中，沒有測量系統的精密度這樣的說法；也就是說，精密度不能用單一數值表述。再現性由不同的評價人使用同一個量具，測量一個零件的一個特性時產生的測量平均值的變差。對於產品和過程條件，可能是評價人、環境（時間）或方法的誤差通常指A- 評價人變差系統間（條件）變差ASTM E456-96 包

29、括重複性、實驗室、環境及評價人影響GRR或量具R量具重複性和再現性；測量系統重複性和再現性合成的評估測量系統能力；依據使用的方法，可能包括或不包括時間影響測量系統能力測量系統變差的長期評估（長期控制圖法）靈敏度最小的輸入產生可探測出的輸出信號在測量特性變化時測量系統的回應由量具設計（解析度）、固有品質（OEM）、使用中的維修及儀器和標準的操作條件確定總是以一個測量單位報告一致性重複性隨時間的變化程度一個一致的測量過程是考慮到寬度（變異性）下的統計受控均一性整個正常操作範圍重複性的變化程度重複性的一致系統變差測量系統變差可以具有如下特徵：能力 短期獲取讀數的變異性性能長期獲取讀數的變異性以總變差

30、為基礎不確定度關於測量值的數值估計範圍，相信真值包括在此範圍內測量系統必須穩定和一致測量系統總變差的所有特性均假設系統是穩定和一致的。例如，變差分量可以包括第14頁圖2報示的各項的合成。國家標準和技術研究院（NIST）是美國的主要國標準和溯源性家測量研究院（NMI），在美國商務部領導下提供服務。NIST以前稱為國家標準局（NBS），是美國計量學最高水平的權力機構。NIST的主要責任是提供測量服務和測量標准，幫助美國工業進行可溯源的測量，最終説明產品和服務貿易。NIST直接對許多類型的工業提供服務，但主要是那些需要最高水準準確度的產品以及與之相配的生產過程中進行精密測量的工業。世界範圍內大多數工

31、業化國家都擁有自己的NMI和與NIST相近的機構，他們為各自國家提供高水準的計量標準國家測量研究院或測量服務。美國NIST與其他國家的NMI機構合作，以確保在一個國家的測量與其它國家相同。這通常是通過多邊認可協議（MRAs），在NMI之間進行國際實驗室比對完成的。有一點應該注意，這些NMI的能力不同，並不是所有類型的測量是在定期的基礎上進行對比，所以存在著差異。這就是為什麼需要瞭解哪國的測量是溯源的以及是怎樣溯源的是很重要的。溯源性在商品和服務貿易中溯源性是一個重要概念。溯源到相同或相近的標準的測量比那些沒有溯源性的測量更容易被認同。這為減少重新試驗、拒收好的產品、接收壞的產品提供了幫助。溯源

32、性在ISO計量學基本和通用國際術語（VIM）中的定義是：“測量的特性或標準值，此標準是規定的基準，通常是國家或國際標準，通過全部規定了不確定度的不間斷的比較鏈相聯繫。”典型的測量溯源性是通過可返回到NMI的比較鏈建立的。但在工業中的許多情況下，測量溯源性可能與返回到一致同意的基準值或顧客與供應商之間“認同的標準”有聯繫。與這些“認同的標準”相關的返回到NMI溯源性可能不總是理解得很清楚，因此最終測量可溯源到滿足顧客需求是很關鍵的。隨著測量技術的發展和工業中精密測量系統的使用，在哪裡溯源以及怎樣溯源的定義是一個不斷發展的概念。引用量具塊/比例鐳射干涉儀千分尺夾量具圖1：長度測量溯源性鏈的示例 N

33、MI與不同的國家實驗室、量具供應商、精密製造公司等緊密合作，以確保他們的參考標準正確校準，並直接溯源到由NMI擁有他們的標準為他們客戶的計量、量具實驗室、校準工作、或其他私人標準提供校準和測量服務。這種連接或比較鏈最終達到廠，然後提供測量溯源性的基礎。通過這個不間斷的測量鏈又連接返回到NIST的測量稱為可溯源到NIST。 並不是所有組織在其設施內都有計量或量具實驗室，需要依靠外界的商業/獨立實驗室提供溯源性的校準或測量服務。這是一種達到溯源到NIST的可接受的且適當的方法，只要商業/獨立實驗室的能力通史通過如實驗室認可等過程得到保證。國家標準引用標準工作標準生產量具真值 測量過程的目標是零件的

34、“真”值，希望任何單獨讀數都盡可能地接近這一數值（經濟地）。遺憾的是真值永遠也不可能知道是肯定的。然而，通過使用一個基於被很好地規定了特性操作定義的“基準”值，使用較高級別解析度的測量系統的結果，且可溯源到NIST，可以使不確定度減小。因為使用基準作為真值的替代，這些術語通常互換使用。這種用法沒有介紹。第一章 第二節測量過程3為了有效地控制任何過程變差，需要瞭解：過程應該做什麼什麼能導致錯誤過程在做什麼規範和工程要求規定過程應該做什麼。過程失效模式及後果分析4（PFMEA）是用來確定與潛在過程失效相關的風險，並在這些失效出現前提出糾正措施。PFMEA的結果轉移至控制計畫。通過評價過程結果或參數

35、，可以獲得過程正在做什麼的知識。這種活動，通常稱為檢驗，是用適當的標準和測量裝置，檢查過程參數，過程中零件，已裝配的子系統，或者是已完成的成品活動。這種活動能使觀測者確定或否認過程是以穩定的方式操作並具有對顧客規定的目標而言可接受的變差這一前提。這種檢查行為本身就是過程。通用過程操 作輸入 輸出測量過程測量值分析測量決定需要控制的過程 3本章的部分內容經允許採用了測量系統分析- 指南,由G.F.ruska和M.S.Heaphy編寫,第三代,1987,1988。4參見潛在的失效模式及後果分析（FMEA）參考手冊-第3版 遺憾的是，工業界傳統上視測量和分析活動為“黑盒子”。設備是主要關注點 特性越

36、“重要”，量具越昂貴。對儀器的有效性，與過程和環境的相容性，儀器的實用性很少有疑問。因此這些量具經常是不能被正確使用或完全不被使用。測量和分析活動是一個過程 一個測量過程。所有的程序控制管理，統計或邏輯技術均能應用。這就意味著必須首先確定顧客和他們的需要。顧客，過程所有者，希望用最小的努力做出正確的決定。管理者必須提供資源以採購對於測量過程來說是充分且必要的設備。但是採購最好的或最新的測量技術未必能保證做出正確的生產程序控制決定。設備公是測量過程的一部分，過程的所有者必須知道如何正確使用這些設備及如何分析和解釋結果。因此管理者也必須提供清楚的操作定義和標準以及培訓和支援。依次，過程的擁有者有監

37、控和控制測量過程，以確保穩定和正確的義務，這包括全部的測量系統分析觀點 量具的研究、程式、使用者及環境，例如，正常操作條件。 理想的測量系統在每次使用時，應只產生“正確”的測量系統的統計特性測量結果。每次測量結果總應該與一個標準5相一致。一個能產生理想測量結果的測量系統，應具有零方差、零偏倚和對所測的任何產品錯誤分類為零概率的統計特性。遺憾的是，具有這樣理想統計特性的測量系統幾乎不存在，因此過程管理者必須採用具有不太理想統計特性的測量系統。一個測量系統的品質經常僅用其多次測量資料的統計特性來確定。其它特性，如成本，使用的容易程度等對一個測量系統總體理想性的貢獻也很重要。但是，確定一個測量系統品

38、質的正是其產生資料的統計特性。在某一用途中最重要的統計特性在另一種用途中不一定是最重要的。例如，對一個三座標測量機（CMM）的某些應用，最重要的統計特性是“小”的偏倚和方差。一個具有這些特性的CMM將產生與證明過的、可溯源的標準值“很近”的測量結果。從這樣一台機器上所得到的資料對分析一個製造過程可能是十分有用的。但是，不管其偏倚和方差多麼“小”，使用一台CMM機的測量系統可能不能夠用於在好的或壞的產品中的分辨接收工作，由於測量系統中其他要素帶來了其他變關差源。 5有關標準問題的完整討論見走出危機，WEdwards Deming,1982,1986,P279-281.管理者有責任識別對資料的最終

39、使用最重要的統計特,也有責任確保用那些特性作為選擇一個測量系統的基礎。為 了完成這些，需要有關統計特性的可操作的定義，以及測量它們的可接受的方法。儘管每一個測量系統可能被要求有不同的統計特性，但有一些基本特性用於定義“好的”測量系統。它們包括：1) 足夠的解析度和靈敏度。為了測量的目的，相對於過程變差呀規範控制限，測量的增量應該很小。通常所知的十進位或10-1法則，表明儀器的解析度應把公差（過程變差）分為十份或更多。這個規則是選擇量具期望的實際最低起點。2) 測量系統應該是統計受控制的。6這意味著在可重複條件下，測量系統的變差只能是由於普通原因而不是特殊原因造成。這可稱為統計穩定性且最好由圖形

40、法評價。3) 對於產品控制，測量系統的變異性與公差相比必須小。依據特性的公差評價測量系統。4) 對於程序控制，測量系統的變異性應該顯示有效的解析度並且與製造過程變差相比要小。根據6過程變差和/或來自MSA研究的總變差評價測量系統。測量系統統計特性可能隨被測項目的變化而改變。如果是這樣，則測量系統最大的（最壞）變差應小於過程變差和規範控制限兩者中的較小者。變差源 與所有過程相似，測量系統受隨機和系統變差源影響。這些變差源由普通原因和特殊原因造成。為了控制測量系統變差：1) 識別潛在的變差源2) 排除（可能時）或監控這些變差源儘管特定的原因將依據條件，但一些典型的變差源是可以識別的。有多種不同的方法可以對這