測(cè)量系統(tǒng)分析課程

1、日京企業(yè)管理咨詢(xún)有限公司1n測(cè)量測(cè)量賦值給具體事物以表示它們之間關(guān)于特殊特性的關(guān)系賦值給具體事物以表示它們之間關(guān)于特殊特性的關(guān)系 。賦值過(guò)程定義為測(cè)量過(guò)程，而賦予的值定義為測(cè)量值。賦值過(guò)程定義為測(cè)量過(guò)程，而賦予的值定義為測(cè)量值。n量具量具任何用來(lái)獲得測(cè)量結(jié)果的裝置；經(jīng)常用來(lái)特指用在車(chē)間任何用來(lái)獲得測(cè)量結(jié)果的裝置；經(jīng)常用來(lái)特指用在車(chē)間的裝置；包括通過(guò)不通過(guò)裝置。的裝置；包括通過(guò)不通過(guò)裝置。 n測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量系統(tǒng)用來(lái)對(duì)被測(cè)特性定量或定性評(píng)價(jià)的儀器或量具、標(biāo)用來(lái)對(duì)被測(cè)特性定量或定性評(píng)價(jià)的儀器或量具、標(biāo)準(zhǔn)、操作、方法、夾具、軟件、人員、環(huán)境和假設(shè)的集合；用來(lái)準(zhǔn)、操作、方法、夾具、軟件、人員、環(huán)境和假設(shè)的

2、集合；用來(lái)獲得測(cè)量結(jié)果的整個(gè)過(guò)程。獲得測(cè)量結(jié)果的整個(gè)過(guò)程。n基準(zhǔn)基準(zhǔn)認(rèn)為規(guī)定的可接受值。認(rèn)為規(guī)定的可接受值。n真值真值物品的真實(shí)值。物品的真實(shí)值。n溯源性溯源性測(cè)量的特性或標(biāo)準(zhǔn)值，此標(biāo)準(zhǔn)是規(guī)定的基準(zhǔn)，通常是測(cè)量的特性或標(biāo)準(zhǔn)值，此標(biāo)準(zhǔn)是規(guī)定的基準(zhǔn)，通常是國(guó)家或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)全部規(guī)定了不確定度的不間斷的比較鏈相國(guó)家或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)全部規(guī)定了不確定度的不間斷的比較鏈相聯(lián)系。聯(lián)系。21.測(cè)量系統(tǒng)的變差只能是由于普通原因而不是由于特殊原因測(cè)量系統(tǒng)的變差只能是由于普通原因而不是由于特殊原因造成的。這可稱(chēng)為統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定性；造成的。這可稱(chēng)為統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定性；2.測(cè)量系統(tǒng)的變異必須比制造過(guò)程的變異??；測(cè)量系統(tǒng)的變異必須比

3、制造過(guò)程的變異小；3.變異應(yīng)小于公差帶；變異應(yīng)小于公差帶；4.測(cè)量精度應(yīng)高于過(guò)程變異和公差帶兩者中精度較高者，一測(cè)量精度應(yīng)高于過(guò)程變異和公差帶兩者中精度較高者，一般來(lái)說(shuō)，測(cè)量精度是過(guò)程變異和公差帶兩者中精度較高者般來(lái)說(shuō)，測(cè)量精度是過(guò)程變異和公差帶兩者中精度較高者的十分之一，即十進(jìn)位或的十分之一，即十進(jìn)位或10-1法則。這表明儀器的分辨率法則。這表明儀器的分辨率應(yīng)把公差分為十份或更多；應(yīng)把公差分為十份或更多；5.測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)特性可能隨被測(cè)項(xiàng)目的改變而變化。若真的測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)特性可能隨被測(cè)項(xiàng)目的改變而變化。若真的如此，則測(cè)量系統(tǒng)最大的（最壞）變差應(yīng)小于過(guò)程變差和如此，則測(cè)量系統(tǒng)最大的（最壞）變差應(yīng)

4、小于過(guò)程變差和公差帶兩者中的較小者。公差帶兩者中的較小者。 3誤差源誤差源別名或分量別名或分量P P零件零件生產(chǎn)件、樣本、被測(cè)體、測(cè)試單元（生產(chǎn)件、樣本、被測(cè)體、測(cè)試單元（UUTUUT），人工制品、檢），人工制品、檢查標(biāo)準(zhǔn)查標(biāo)準(zhǔn)I I儀器儀器量具、量具、M&TEM&TE單元、主量具、測(cè)量機(jī)器、試驗(yàn)臺(tái)單元、主量具、測(cè)量機(jī)器、試驗(yàn)臺(tái)S S標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)刻度、基準(zhǔn)、人工制品、檢查標(biāo)準(zhǔn)、固有的標(biāo)準(zhǔn)、一致意刻度、基準(zhǔn)、人工制品、檢查標(biāo)準(zhǔn)、固有的標(biāo)準(zhǔn)、一致意見(jiàn)、標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)材料（見(jiàn)、標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)材料（SRMSRM）、等級(jí)、接受準(zhǔn)則）、等級(jí)、接受準(zhǔn)則M M方法方法崗位培訓(xùn)、口述、作業(yè)指導(dǎo)書(shū)、控制計(jì)劃、檢驗(yàn)

5、計(jì)劃、試崗位培訓(xùn)、口述、作業(yè)指導(dǎo)書(shū)、控制計(jì)劃、檢驗(yàn)計(jì)劃、試驗(yàn)程序、零件程序驗(yàn)程序、零件程序O O操作者操作者評(píng)價(jià)人、校準(zhǔn)或試驗(yàn)技師、評(píng)估人、檢查員評(píng)價(jià)人、校準(zhǔn)或試驗(yàn)技師、評(píng)估人、檢查員E E環(huán)境環(huán)境溫度、濕度、濃度、現(xiàn)場(chǎng)清潔、照明、位置、振動(dòng)、動(dòng)力、溫度、濕度、濃度、現(xiàn)場(chǎng)清潔、照明、位置、振動(dòng)、動(dòng)力、電磁干擾（電磁干擾（EMIEMI）、噪聲、時(shí)間、空氣）、噪聲、時(shí)間、空氣A A假設(shè)假設(shè)統(tǒng)計(jì)的、操作的、標(biāo)準(zhǔn)、常數(shù)、手冊(cè)值、熱穩(wěn)定、彈性模統(tǒng)計(jì)的、操作的、標(biāo)準(zhǔn)、常數(shù)、手冊(cè)值、熱穩(wěn)定、彈性模數(shù)、科學(xué)定律數(shù)、科學(xué)定律4在評(píng)價(jià)一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)時(shí)需要確定三個(gè)基本問(wèn)題：在評(píng)價(jià)一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)時(shí)需要確定三個(gè)基本問(wèn)題：1

6、.這種測(cè)量系統(tǒng)有足夠的分辨力嗎？這種測(cè)量系統(tǒng)有足夠的分辨力嗎？2.這種測(cè)量系統(tǒng)在一定時(shí)間內(nèi)是否在統(tǒng)計(jì)上保持這種測(cè)量系統(tǒng)在一定時(shí)間內(nèi)是否在統(tǒng)計(jì)上保持一致？一致？3.這些統(tǒng)計(jì)性能在預(yù)期范圍內(nèi)是否一致，并且用這些統(tǒng)計(jì)性能在預(yù)期范圍內(nèi)是否一致，并且用于過(guò)程分析或控制是否可接受？于過(guò)程分析或控制是否可接受？4.測(cè)量同樣的零件特性在不同的場(chǎng)合是否采用了測(cè)量同樣的零件特性在不同的場(chǎng)合是否采用了不同的測(cè)量系統(tǒng)不同的測(cè)量系統(tǒng)51.偏倚偏倚2.重復(fù)性重復(fù)性3.再現(xiàn)性再現(xiàn)性4.穩(wěn)定性穩(wěn)定性5.線性線性6偏倚是對(duì)同偏倚是對(duì)同樣的零件的樣的零件的同樣特性，同樣特性，真值（基準(zhǔn)真值（基準(zhǔn)值）和觀測(cè)值）和觀測(cè)到的測(cè)量平到的

7、測(cè)量平均值的差值。均值的差值。7n儀器需要校準(zhǔn)n儀器、設(shè)備或夾緊裝置的磨損n磨損或損壞的基準(zhǔn)，基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差n校準(zhǔn)不當(dāng)或調(diào)整基準(zhǔn)的使用不當(dāng)n儀器質(zhì)量差設(shè)計(jì)或一致性不好n線性誤差n應(yīng)用錯(cuò)誤的量具n不同的測(cè)量方法設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù)n測(cè)量錯(cuò)誤的特性n（量具或零件）變形n環(huán)境溫度、濕度、振動(dòng)、清潔的影響n違背假定，在應(yīng)用常量上出錯(cuò)n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）8由一個(gè)評(píng)價(jià)由一個(gè)評(píng)價(jià)人，采用一人，采用一種測(cè)量?jī)x器，種測(cè)量?jī)x器，多次測(cè)量同多次測(cè)量同一零件的同一零件的同一特性時(shí)所一特性時(shí)所獲得的測(cè)量獲得的測(cè)量值變差。值變差。9n零件內(nèi)部：形狀、位置、表面加工、樣品一致性、

8、變形、硬度不夠。零件內(nèi)部：形狀、位置、表面加工、樣品一致性、變形、硬度不夠。n儀器內(nèi)部：修理、磨損、設(shè)備或夾緊裝置故障、質(zhì)量差、維護(hù)不當(dāng)、儀器內(nèi)部：修理、磨損、設(shè)備或夾緊裝置故障、質(zhì)量差、維護(hù)不當(dāng)、變形、硬度不夠。變形、硬度不夠。n基準(zhǔn)內(nèi)部：質(zhì)量、級(jí)別、磨損?；鶞?zhǔn)內(nèi)部：質(zhì)量、級(jí)別、磨損。n方法內(nèi)部：設(shè)置、技術(shù)、零件調(diào)整、夾持、夾緊、點(diǎn)密度的變差。方法內(nèi)部：設(shè)置、技術(shù)、零件調(diào)整、夾持、夾緊、點(diǎn)密度的變差。n評(píng)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(jué)、疲評(píng)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(jué)、疲勞。勞。n環(huán)境內(nèi)部：溫度、濕度、振動(dòng)、亮度、清潔。環(huán)境內(nèi)部：溫度、濕度、振動(dòng)

9、、亮度、清潔。n應(yīng)用錯(cuò)誤的量具。應(yīng)用錯(cuò)誤的量具。1011由不同的評(píng)價(jià)人，采用相同的測(cè)量?jī)x器，由不同的評(píng)價(jià)人，采用相同的測(cè)量?jī)x器，測(cè)量同一零件的同一特性時(shí)測(cè)量平均值測(cè)量同一零件的同一特性時(shí)測(cè)量平均值的變差。的變差。12n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(cè)量零件的類(lèi)型為A、B、C時(shí)的均值差。n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。注意：在這種研究情況下，再現(xiàn)性錯(cuò)誤常與方法和/或操作者混淆。n標(biāo)準(zhǔn)之間：測(cè)量過(guò)程中不同的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)的平均影響n方法之間：改變點(diǎn)密度，手動(dòng)與自動(dòng)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。n評(píng)價(jià)人（操作者）之間：評(píng)

10、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(duì)于產(chǎn)品及過(guò)程資格以及一臺(tái)手動(dòng)測(cè)量?jī)x器，推薦進(jìn)行此研究。n環(huán)境之間：在第1、2、3等時(shí)間段內(nèi)測(cè)量，由環(huán)境循環(huán)引起的均值差。這是對(duì)較高自動(dòng)化系統(tǒng)在產(chǎn)品和過(guò)程資格中最常見(jiàn)的研究。n操作者訓(xùn)練效果n應(yīng)用零件尺寸、位置、觀察誤差（易讀性、視差）1314偏依隨時(shí)間偏依隨時(shí)間的變化的變化別名：漂移別名：漂移15n儀器需要校準(zhǔn)，需要減少校準(zhǔn)時(shí)間間隔n儀器、設(shè)備或夾緊裝置的磨損n正常老化或退化n缺乏維護(hù)通風(fēng)、動(dòng)力、液壓、過(guò)濾器、腐蝕、銹蝕、清潔n磨損或損壞的基準(zhǔn)，基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差n校準(zhǔn)不當(dāng)或調(diào)整基準(zhǔn)的使用不當(dāng)n儀器質(zhì)量差設(shè)計(jì)或一致性不好n不同的測(cè)量方法設(shè)置

11、、安裝、夾緊、技術(shù)n（量具或零件）變形n環(huán)境變化溫度、濕度、振動(dòng)、清潔度n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）16整個(gè)正常操作范圍的偏倚改變。整個(gè)正常操作范圍的偏倚改變。1718n儀器需要校準(zhǔn)，需要減少校準(zhǔn)時(shí)間間隔n儀器、設(shè)備或夾緊裝置的磨損n缺乏維護(hù)通風(fēng)、動(dòng)力、液壓、過(guò)濾器、腐蝕、銹蝕、清潔n磨損或損壞的基準(zhǔn)，基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差最小/最大n校準(zhǔn)（不包括工作范圍）不當(dāng)或調(diào)整基準(zhǔn)的使用不當(dāng)n儀器質(zhì)量差設(shè)計(jì)或一致性不好n儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)健性n應(yīng)用錯(cuò)誤的量具n不同的測(cè)量方法設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù)n（量具或零件）隨零件尺寸變化的變形n環(huán)境溫度、濕度、振動(dòng)、清潔度n違背假定，在應(yīng)

12、用常量上出錯(cuò)n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）191）位置位置 穩(wěn)定性；穩(wěn)定性； 偏倚；偏倚； 線性。線性。2）寬度或范圍）寬度或范圍 重復(fù)性；重復(fù)性； 再現(xiàn)性。再現(xiàn)性。2021控 制分 析只有下列條件才可用于控制： 與規(guī)范相比過(guò)程變差較小 對(duì)過(guò)程參數(shù) 預(yù)期過(guò)程變差上的損失函數(shù)很平緩 只能表明過(guò)程是否正在產(chǎn)生合格零件 過(guò)程變差的主要原因?qū)е戮灯?依據(jù)過(guò)程分布可用半計(jì)量控制技術(shù) 一般來(lái)說(shuō)對(duì)過(guò)程參數(shù)及指數(shù)的估計(jì)不可接受 可產(chǎn)生不敏感的計(jì)量控制圖 只提供粗劣的估計(jì) 可用于計(jì)量控制圖 建議使用22232425零件評(píng)價(jià)人A評(píng)價(jià)人B極差（AB）10.850.800.052

13、0.750.700.0531.000.950.0540.450.550.1050.500.600.10平均極差（ ）Ri50.3550.07GR&R5.15（ ） 5.15（ ）1.195.15（0.07）1.190.303過(guò)程變差0.40GR&R100GR城過(guò)程變差1000.3030.4075.5 RR*2dR26272829303132A 評(píng) 價(jià) 人B 評(píng) 價(jià) 人12121GGGG2GGGG3NGGGG4NGNGNGNG5GGGG6GGGG7NGNGNGNG8NGNGGG9GGGG10GGGG11GGGG12GGGG13GNGGG14GGGG15GGGG16GGGG17GG

14、GG18GGGG19GGGG20GGGG33測(cè)量系統(tǒng)分析本身也可以被看成是一個(gè)過(guò)程，其實(shí)施的步驟包括：測(cè)量系統(tǒng)分析本身也可以被看成是一個(gè)過(guò)程，其實(shí)施的步驟包括：1.對(duì)測(cè)量設(shè)備進(jìn)行分類(lèi)；對(duì)測(cè)量設(shè)備進(jìn)行分類(lèi)；2.針對(duì)被測(cè)量的特性選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)量工具（參照控制計(jì)劃）針對(duì)被測(cè)量的特性選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)量工具（參照控制計(jì)劃） ；3.確定測(cè)量系統(tǒng)分析方法（計(jì)數(shù)方法還是計(jì)量方法、小樣法還是大確定測(cè)量系統(tǒng)分析方法（計(jì)數(shù)方法還是計(jì)量方法、小樣法還是大樣法）；樣法）；4.確定要進(jìn)行分析所需的樣品容量；確定要進(jìn)行分析所需的樣品容量；5.按事先策劃的零件數(shù)、測(cè)量者、測(cè)量次數(shù)進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)收集；按事先策劃的零件數(shù)、測(cè)量者、測(cè)量次

15、數(shù)進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)收集；6.分析結(jié)果；分析結(jié)果；7.根據(jù)分析結(jié)果確定接受或拒收測(cè)量系統(tǒng)；根據(jù)分析結(jié)果確定接受或拒收測(cè)量系統(tǒng)；8.如果拒收測(cè)量系統(tǒng)，需要確定是否更換更適合的測(cè)量系統(tǒng)并重復(fù)如果拒收測(cè)量系統(tǒng)，需要確定是否更換更適合的測(cè)量系統(tǒng)并重復(fù)以上步驟。以上步驟。34n測(cè)量前的測(cè)量設(shè)備的選擇；n不確定度確定n具有資格的操作者n具有資格的分析者（校準(zhǔn)、維修等）n建立測(cè)量設(shè)備臺(tái)帳n測(cè)量設(shè)備標(biāo)識(shí)n測(cè)量過(guò)程標(biāo)識(shí)；n規(guī)定測(cè)量方法、技術(shù)和程序；n規(guī)定測(cè)量環(huán)境要求；n測(cè)量確認(rèn)（MSA）；n測(cè)量過(guò)程監(jiān)控；n測(cè)量過(guò)程完成后的數(shù)據(jù)分析；n搬運(yùn)、放置、調(diào)整等活動(dòng)控制；n測(cè)量?jī)x器失效的控制。351. 校準(zhǔn)2. 驗(yàn)證3. 調(diào)整

16、4. 修理5. 比較6. 密封7. 標(biāo)識(shí)36n計(jì)量（metrological）以確定可信賴(lài)量值為目的的一組操作。37n校準(zhǔn)（Calibration）在規(guī)定的條件下，為確定測(cè)量?jī)x器、測(cè)量系統(tǒng)的示值、實(shí)物量具或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)所代表的值與相對(duì)應(yīng)的由參考標(biāo)準(zhǔn)確定的量值之間關(guān)系的一組操作。n注：1）校準(zhǔn)結(jié)果既可以給示值賦值，又可確定示值的修正值。2）校準(zhǔn)也可確定其他計(jì)量特性，如影響量的作用。3）校準(zhǔn)結(jié)果可以記錄在有時(shí)稱(chēng)為“校準(zhǔn)證書(shū)”或“校準(zhǔn)報(bào)告”的文件中。38n檢定（Verification）為評(píng)定計(jì)量器具的計(jì)量特性，確定其是否符合法定要求所進(jìn)行的全部工作。39n調(diào)整（Adjustment）為使測(cè)量?jī)x器達(dá)到性能正常、消除偏差而適于使用的狀態(tài)所進(jìn)行的操作。40計(jì)量檢定校準(zhǔn)檢定和校準(zhǔn)是計(jì)量的具體作業(yè)。他們遵循計(jì)量的有關(guān)規(guī)定實(shí)施作業(yè)。當(dāng)無(wú)法對(duì)測(cè)量設(shè)備進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)時(shí)，計(jì)量還可以通過(guò)其他的方式進(jìn)行，如驗(yàn)證、比較、測(cè)驗(yàn)、試驗(yàn)等。是法規(guī)行為，必須送檢或獲得檢定資格。即是強(qiáng)制性的，必須按檢定規(guī)程的要求進(jìn)行操作。往往是由政府實(shí)施的一種管理和監(jiān)督行為。是組織行為，組織內(nèi)部可以完成，即非強(qiáng)制性的，可以按著推薦性的校準(zhǔn)規(guī)范操作。往往是組織內(nèi)部實(shí)施管理的一