測量系統(tǒng)分析3-3

1、11第第 三三 版版12n通用測量系統(tǒng)指南通用測量系統(tǒng)指南n測量系統(tǒng)評定的通用概念測量系統(tǒng)評定的通用概念n簡單測量系統(tǒng)推薦的實踐簡單測量系統(tǒng)推薦的實踐計量型測量系統(tǒng)研究指南計量型測量系統(tǒng)研究指南計數(shù)型測量系統(tǒng)研究指南計數(shù)型測量系統(tǒng)研究指南13n在在SPC手冊中已經(jīng)涉及到測量系統(tǒng)，測量數(shù)手冊中已經(jīng)涉及到測量系統(tǒng)，測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量是過程控制的基礎(chǔ)。正確的選擇與據(jù)的質(zhì)量是過程控制的基礎(chǔ)。正確的選擇與運用測量系統(tǒng)，能保證以較低的成本獲得高運用測量系統(tǒng)，能保證以較低的成本獲得高質(zhì)量的測量數(shù)據(jù)。質(zhì)量的測量數(shù)據(jù)。nMSA參考手冊的目的參考手冊的目的為評定測量系統(tǒng)的質(zhì)量提供指南；為評定測量系統(tǒng)的質(zhì)量提供指南；主

2、要關(guān)注的是對每個零件能主要關(guān)注的是對每個零件能重復(fù)讀數(shù)重復(fù)讀數(shù)的測量系統(tǒng)；的測量系統(tǒng)；測量系統(tǒng)分析方法需要顧客批準，本手冊沒覆蓋測量系統(tǒng)分析方法需要顧客批準，本手冊沒覆蓋。14n 測量測量：賦值：賦值(或數(shù)或數(shù))給具體事物以表示它們之間給具體事物以表示它們之間關(guān)于特性的關(guān)系。關(guān)于特性的關(guān)系。賦值過程為測量過程，而賦予的值為測量值。賦值過程為測量過程，而賦予的值為測量值。n 量具量具：任何用來獲得測量結(jié)果的裝置，經(jīng)常指：任何用來獲得測量結(jié)果的裝置，經(jīng)常指用在車間的裝置，包括通過用在車間的裝置，包括通過/不通過裝置。不通過裝置。n 測量系統(tǒng)測量系統(tǒng)：用來對被測特性：用來對被測特性定量測量定量測量或

3、或定性評定性評價價的儀器或量具、標準、操方法、夾具、軟件、的儀器或量具、標準、操方法、夾具、軟件、人員、環(huán)境和假設(shè)的人員、環(huán)境和假設(shè)的集合集合，用來獲得測量結(jié)果，用來獲得測量結(jié)果的整個過程。的整個過程。15n 測量數(shù)據(jù)用途：測量數(shù)據(jù)用途： 過程調(diào)整；過程調(diào)整； 確定在兩個或更多變量之間是否存在重要關(guān)系。確定在兩個或更多變量之間是否存在重要關(guān)系。n 測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量 由由(在穩(wěn)定條件下運行的在穩(wěn)定條件下運行的)某一測量系統(tǒng)多次測量結(jié)果得到的統(tǒng)計某一測量系統(tǒng)多次測量結(jié)果得到的統(tǒng)計特性確定。特性確定。 其測量數(shù)據(jù)與其標準值比較其測量數(shù)據(jù)與其標準值比較,而確定其質(zhì)量而確定其質(zhì)量“高高”/“

4、低低”。 測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量最常用偏倚和方差來表示。理想是零偏倚、零方測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量最常用偏倚和方差來表示。理想是零偏倚、零方差。差。 “低低”的通常原因之一是數(shù)據(jù)變差太大，這是由于測量系統(tǒng)和它的通常原因之一是數(shù)據(jù)變差太大，這是由于測量系統(tǒng)和它的環(huán)境之間的交互作用造成的。的環(huán)境之間的交互作用造成的。 管理一個測量系統(tǒng)是監(jiān)視和控制管理一個測量系統(tǒng)是監(jiān)視和控制變差變差，以使測量系統(tǒng)產(chǎn)生可接受，以使測量系統(tǒng)產(chǎn)生可接受的數(shù)據(jù)。的數(shù)據(jù)。n 真值：真值：零件的零件的“實際實際”測量值。未知的和不可知的，但它是測量過程的目測量值。未知的和不可知的，但它是測量過程的目的，一般使用的，一般使用“基準值基準值”代替。

5、代替。16朔源性朔源性：測量的特性：測量的特性/標準值是規(guī)定的基準，通常是國家標準值是規(guī)定的基準，通常是國家/國國際標準，通過全部規(guī)定了不確定度的不間斷的際標準，通過全部規(guī)定了不確定度的不間斷的比較鏈比較鏈相相聯(lián)系。聯(lián)系。不確定度：關(guān)于測量值估計范圍，相信真值包括在其內(nèi)。不確定度：關(guān)于測量值估計范圍，相信真值包括在其內(nèi)。波長標準波長標準 干涉比較器干涉比較器激光干涉儀激光干涉儀 引用量具量快引用量具量快/比例比例 CMM 量快量快量夾具量夾具 千分尺千分尺圖圖1.1-1 長度測量溯源性鏈的示例長度測量溯源性鏈的示例 17 操操 作作輸輸 入入輸輸 出出 測量過程測量過程 測量值測量值分析分析測

6、量測量決決 定定 測量過程可用下圖表示：測量過程可用下圖表示： 通通 用用 過過 程程 需要控制需要控制的過程的過程圖圖1.2-1 測量過程示意測量過程示意18n 一個能產(chǎn)生一個能產(chǎn)生“理想理想”的測量結(jié)果的測量系統(tǒng)的統(tǒng)的測量結(jié)果的測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性計特性： 零方差；零方差； 零偏倚；零偏倚； 對所測的任何產(chǎn)品錯誤分類為零概率。對所測的任何產(chǎn)品錯誤分類為零概率。 這種理想統(tǒng)計特性的測量系統(tǒng)幾乎不存在。這種理想統(tǒng)計特性的測量系統(tǒng)幾乎不存在。n 現(xiàn)時中測量系統(tǒng)應(yīng)具備的統(tǒng)計特性：現(xiàn)時中測量系統(tǒng)應(yīng)具備的統(tǒng)計特性：足夠的分辨率和靈敏性足夠的分辨率和靈敏性測量系統(tǒng)應(yīng)該是統(tǒng)計受控。測量系統(tǒng)應(yīng)該是統(tǒng)計受控。

7、統(tǒng)計受控，即統(tǒng)計穩(wěn)定性：在可重復(fù)條件下，測量系統(tǒng)的變差只能是統(tǒng)計受控，即統(tǒng)計穩(wěn)定性：在可重復(fù)條件下，測量系統(tǒng)的變差只能是由普通原因而不是特殊原因造成的。由普通原因而不是特殊原因造成的。19對于產(chǎn)品控制，測量系統(tǒng)的變異性小于公差；對于產(chǎn)品控制，測量系統(tǒng)的變異性小于公差；對于過程控制，測量系統(tǒng)的變異性應(yīng)該顯示有效分對于過程控制，測量系統(tǒng)的變異性應(yīng)該顯示有效分辨率并且小于制造過程變差。辨率并且小于制造過程變差。l有效分辨率有效分辨率 對于一個特定的應(yīng)用，測量系統(tǒng)對過程變差的靈敏性；對于一個特定的應(yīng)用，測量系統(tǒng)對過程變差的靈敏性； 產(chǎn)生有用的測量輸出信號的最小輸入值；產(chǎn)生有用的測量輸出信號的最小輸入值

8、； 總是以一個測量單位報告?？偸且砸粋€測量單位報告。測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性可能隨被測的項目變化而改變，測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性可能隨被測的項目變化而改變，則測量系統(tǒng)的最大的（最壞）變差應(yīng)小于過程變差則測量系統(tǒng)的最大的（最壞）變差應(yīng)小于過程變差和規(guī)范控制限兩者中較小者。和規(guī)范控制限兩者中較小者。110n 測量系統(tǒng)受隨機和系統(tǒng)變差源影響測量系統(tǒng)受隨機和系統(tǒng)變差源影響。這些變差源由這些變差源由 普通原因和特殊原因造成普通原因和特殊原因造成，為此應(yīng)為此應(yīng)： 識別潛在的變差源識別潛在的變差源； 排除排除(可能時可能時)或監(jiān)控這些變差源或監(jiān)控這些變差源。n 識別變差源的工具識別變差源的工具，如因果圖、故障樹圖等如因

9、果圖、故障樹圖等。n 測量系統(tǒng)誤差的主要要素測量系統(tǒng)誤差的主要要素：S(標準標準)、W(工件工件)、I(儀儀器器)、P(人人/程序程序)、E(環(huán)境環(huán)境)。n 實際的變差對一個特定的測量系統(tǒng)的影響是實際的變差對一個特定的測量系統(tǒng)的影響是唯一唯一的。的。n 圖圖2 為一張潛在的變差源因果圖為一張潛在的變差源因果圖，可作為研究測量系可作為研究測量系統(tǒng)變差源思考的起點統(tǒng)變差源思考的起點。111標準標準測量系統(tǒng)變異性測量系統(tǒng)變異性儀器儀器+(量具量具)維護維護敏感性敏感性均勻性均勻性重復(fù)性重復(fù)性再現(xiàn)性再現(xiàn)性 人人 員員 環(huán)環(huán) 境境照明照明幾何相容性幾何相容性照明照明陽光陽光人工的人工的人人空氣流空氣流熱

10、膨脹熱膨脹零件零件穩(wěn)定穩(wěn)定-系統(tǒng)部件系統(tǒng)部件溫度溫度循環(huán)循環(huán)本位的和周圍的本位的和周圍的壓力壓力人機工程人機工程空氣污染空氣污染振動振動教育的教育的體力的體力的可操作定義可操作定義目視標準目視標準程序程序態(tài)度態(tài)度經(jīng)驗經(jīng)驗教訓(xùn)教訓(xùn)理解理解標準標準p.m設(shè)計確認設(shè)計確認 -夾緊夾緊 -定位定位 -測量點測量點 -測量傳感器測量傳感器 制造變差制造變差制造公差制造公差制造制造穩(wěn)定性穩(wěn)定性標準標準熱膨脹系數(shù)熱膨脹系數(shù)彈性性質(zhì)彈性性質(zhì)朔源性朔源性 工件工件(零件零件)彈性變形彈性變形物質(zhì)物質(zhì)支持特性支持特性彈性性質(zhì)彈性性質(zhì)可操作定義可操作定義隱藏的幾何尺寸隱藏的幾何尺寸內(nèi)部相關(guān)特性內(nèi)部相關(guān)特性清潔度清潔

11、度充分的數(shù)據(jù)充分的數(shù)據(jù)設(shè)計設(shè)計一致性一致性放大放大接觸幾何尺寸接觸幾何尺寸變形影響變形影響線性線性穩(wěn)定性穩(wěn)定性堅定性堅定性假設(shè)使用假設(shè)使用112測量系統(tǒng)誤差測量系統(tǒng)誤差：所有變差源的：所有變差源的累積影響構(gòu)成了累積影響構(gòu)成了測量系統(tǒng)的輸出值，有時稱為測量系統(tǒng)的輸出值，有時稱為“誤差誤差”。n 測量系統(tǒng)的變異性影響被測對象的測量結(jié)果測量系統(tǒng)的變異性影響被測對象的測量結(jié)果，因此因此相同零件的重復(fù)讀數(shù)產(chǎn)生不同或相同的結(jié)果相同零件的重復(fù)讀數(shù)產(chǎn)生不同或相同的結(jié)果。讀數(shù)之間不同是由于普通和特殊原因造成的讀數(shù)之間不同是由于普通和特殊原因造成的。n 對不同變差源的影響應(yīng)經(jīng)過短期和長期評估：對不同變差源的影響應(yīng)

12、經(jīng)過短期和長期評估：測量系統(tǒng)的能力測量系統(tǒng)的能力是短期時間的測量系統(tǒng)（隨機）是短期時間的測量系統(tǒng)（隨機）誤差。誤差。由線性、一致性、重復(fù)性和再現(xiàn)性誤差合成的定量值；由線性、一致性、重復(fù)性和再現(xiàn)性誤差合成的定量值；測量系統(tǒng)的性能測量系統(tǒng)的性能是所有變差源隨時間的影響。通過確定是所有變差源隨時間的影響。通過確定過程是否受控，對準目標過程是否受控，對準目標(無偏倚無偏倚)，且在預(yù)期結(jié)果的范圍，且在預(yù)期結(jié)果的范圍有可接受的變差有可接受的變差(量具量具GRR)。113n 測量零件后的活動之一是確定零件的狀態(tài)：測量零件后的活動之一是確定零件的狀態(tài)：一種是確定零件可接受一種是確定零件可接受(在公差內(nèi)在公差內(nèi)

13、)/不可接受不可接受(在公差外在公差外)；另一種是把零件進行規(guī)定的分類：合格品的分級；另一種是把零件進行規(guī)定的分類：合格品的分級；進一步分類可能是可返工的、可返修的或報廢的。進一步分類可能是可返工的、可返修的或報廢的。n 按產(chǎn)品控制原理，這樣的分類是測量零件的主要原因按產(chǎn)品控制原理，這樣的分類是測量零件的主要原因-零件是零件是否在明確的目錄之內(nèi)。否在明確的目錄之內(nèi)。n 按過程控制原理，焦點是零件變差，是由過程中的普通原因按過程控制原理，焦點是零件變差，是由過程中的普通原因還是特殊原因造成的。還是特殊原因造成的。n 控制原理和驅(qū)動興趣點控制原理和驅(qū)動興趣點控制原理控制原理驅(qū)動興趣點驅(qū)動興趣點1

14、產(chǎn)品控制產(chǎn)品控制零件是否在明確的目錄內(nèi)？零件是否在明確的目錄內(nèi)？2 過程控制過程控制過程是否穩(wěn)定和可接受？過程是否穩(wěn)定和可接受？114n取決于測量系統(tǒng)誤差取決于測量系統(tǒng)誤差：零件重復(fù)讀數(shù)所有變零件重復(fù)讀數(shù)所有變差受量具的重復(fù)性和再現(xiàn)性影響差受量具的重復(fù)性和再現(xiàn)性影響。n研究的前提：測量過程是統(tǒng)計受控且是零偏研究的前提：測量過程是統(tǒng)計受控且是零偏倚倚(對準目標對準目標)。n無論測量的零件變差分布與規(guī)范控制限是否無論測量的零件變差分布與規(guī)范控制限是否交叉，作出的決定會有風(fēng)險：交叉，作出的決定會有風(fēng)險：型錯誤，生產(chǎn)者風(fēng)險或誤發(fā)警報，既好的會被型錯誤，生產(chǎn)者風(fēng)險或誤發(fā)警報，既好的會被判為壞的判為壞的型

15、錯誤型錯誤，消費者風(fēng)險或漏發(fā)警報消費者風(fēng)險或漏發(fā)警報，既壞的會被既壞的會被判為好的判為好的。115n 相對公差，作出錯誤的決定的潛在因素是系統(tǒng)誤差與公差交差相對公差，作出錯誤的決定的潛在因素是系統(tǒng)誤差與公差交差 注：注：壞零件總是稱壞的；壞零件總是稱壞的； n對于產(chǎn)品狀況，目標是最大限度地作出正確決定，有兩種選擇：對于產(chǎn)品狀況，目標是最大限度地作出正確決定，有兩種選擇：改變生產(chǎn)過程：減少過程變差，沒有零件產(chǎn)生在改變生產(chǎn)過程：減少過程變差，沒有零件產(chǎn)生在區(qū)；區(qū)；改變測量系統(tǒng)：減少測量系統(tǒng)誤差從而減少改變測量系統(tǒng)：減少測量系統(tǒng)誤差從而減少區(qū)面積，生產(chǎn)的零件將在區(qū)面積，生產(chǎn)的零件將在區(qū)，可能最大限度

16、降低作出錯誤決定的風(fēng)險。區(qū)，可能最大限度降低作出錯誤決定的風(fēng)險。 目目 標標 上限上限 下限下限 可能作出潛在錯誤決定；可能作出潛在錯誤決定；好零件總是合格的。好零件總是合格的。116n 對于過程控制，需要確定以下要求：對于過程控制，需要確定以下要求：統(tǒng)計受控；統(tǒng)計受控；對準目標對準目標(零偏倚零偏倚)；可接受的變異性?？山邮艿淖儺愋?。n 測量誤差對過程決策的影響：測量誤差對過程決策的影響：把普通原因報告為特殊原因；把普通原因報告為特殊原因；把特殊原因報告為普通原因。把特殊原因報告為普通原因。n 測量系統(tǒng)變異性可能影響過程的穩(wěn)定性、目標和變差的決定測量系統(tǒng)變異性可能影響過程的穩(wěn)定性、目標和變差

17、的決定。n 實際和觀測的過程變差之間的基本關(guān)系是實際和觀測的過程變差之間的基本關(guān)系是： 2o = 2a + 2m 式中：式中：2o觀測過程方差觀測過程方差 2a實際過程方差實際過程方差 2m 測量系統(tǒng)方差測量系統(tǒng)方差 117n 根據(jù)根據(jù)能力指數(shù)能力指數(shù)CP定義為定義為 CP=公差公差/ 6,繼而可得：繼而可得： (CP) 2o = (CP) 2a + (CP) 2m為達到規(guī)定的過程能力目標需要對測量變差因子分解。如：為達到規(guī)定的過程能力目標需要對測量變差因子分解。如：u當(dāng)當(dāng)CPm(測量系統(tǒng)測量系統(tǒng))=2, CPO(觀測觀測/計算計算)=1.33,則則CPa(實際實際)1.79；u當(dāng)當(dāng)CPm=1

18、.33, 要求要求CPO(觀測觀測/計算計算)=1.33,則則過程沒有變化過程沒有變化是不可能的。是不可能的。 觀測的過程能力是實際過程能力加上測量過程造成的變差的合成。觀測的過程能力是實際過程能力加上測量過程造成的變差的合成。n 假設(shè)測量系統(tǒng)受控且對準目標，實際過程假設(shè)測量系統(tǒng)受控且對準目標，實際過程CP與觀測與觀測/計算計算CP可可用圖型法比較。用圖型法比較。觀測（計算）的過程觀測（計算）的過程變差變差生產(chǎn)量具變差生產(chǎn)量具變差實際的過程變差實際的過程變差118 一個新過程一個新過程(如鑄造、機加工等如鑄造、機加工等)，作為采購活，作為采購活動的一部分經(jīng)常要完成一系列步驟，包括在供方處動的一

19、部分經(jīng)常要完成一系列步驟，包括在供方處/顧客顧客(組織組織)處對測量設(shè)備的研究：處對測量設(shè)備的研究：n 確保各方使用的測量系統(tǒng)與在正常情況使用的測量確保各方使用的測量系統(tǒng)與在正常情況使用的測量系統(tǒng)一致，否則將會出現(xiàn)混亂。如：系統(tǒng)一致，否則將會出現(xiàn)混亂。如：采購時使用的測量系統(tǒng)采購時使用的測量系統(tǒng) GRR10%且實際過程且實際過程CP=2時，在時，在采購時觀測過程采購時觀測過程CP=1.96；生產(chǎn)過程中使用的測量系統(tǒng)生產(chǎn)過程中使用的測量系統(tǒng) GRR=30%且實際過程且實際過程CP=2，則觀測過程則觀測過程CP=1.71；生產(chǎn)過程中使用的測量系統(tǒng)生產(chǎn)過程中使用的測量系統(tǒng) GRR=60%，則觀測過程

20、，則觀測過程CP=1.20。n 觀測過程觀測過程CP在在1.96與與1.20之間的之間的差異差異是由于不同的是由于不同的測測量系統(tǒng)造成量系統(tǒng)造成的。的。119n首件檢驗?zāi)康氖球炞C過程是否對準目標首件檢驗?zāi)康氖球炞C過程是否對準目標。如如：測量的零件在目標外，就要調(diào)整過程；然后測量的零件在目標外，就要調(diào)整過程；然后再測量另一個零件并且可能再次調(diào)整過程。再測量另一個零件并且可能再次調(diào)整過程。n戴明博士把這種類型的測量和所做的決策稱為戴明博士把這種類型的測量和所做的決策稱為干預(yù)。干預(yù)。n示例：有一零件的涂層的重量控制目標為示例：有一零件的涂層的重量控制目標為5.000.200.20克克作業(yè)指導(dǎo)書要求作

21、業(yè)指導(dǎo)書要求:以一個樣件為基礎(chǔ)在作業(yè)準備時和每小時以一個樣件為基礎(chǔ)在作業(yè)準備時和每小時對重量進行驗證，如超過對重量進行驗證，如超過5.000 0.10克，再次設(shè)定過程?？?，再次設(shè)定過程。作業(yè)準備時，假設(shè)過程運行為作業(yè)準備時，假設(shè)過程運行為4.95克，由于測量誤差操作克，由于測量誤差操作者觀測為者觀測為4.85克，為對準目標克，為對準目標,操作者上調(diào)操作者上調(diào)0.15克?，F(xiàn)在過克。現(xiàn)在過程運行為程運行為5.10克。操作者檢查時，觀測到克。操作者檢查時，觀測到5.08克，因此允克，因此允許過程運行。許過程運行。此例說明：過程的過度調(diào)整會增加變差并會持續(xù)影響，此例說明：過程的過度調(diào)整會增加變差并會持

22、續(xù)影響，測量測量誤差把這些問題復(fù)雜化了。誤差把這些問題復(fù)雜化了。120n 規(guī)則規(guī)則1：除非過程不穩(wěn)定，否則不做調(diào)整或不：除非過程不穩(wěn)定，否則不做調(diào)整或不采取行動；采取行動；n 規(guī)則規(guī)則2：在上次進行測量的相反方向以等量調(diào)在上次進行測量的相反方向以等量調(diào)整過程整過程；n 規(guī)則規(guī)則3：對準目標重新設(shè)定過程，然后在目標：對準目標重新設(shè)定過程，然后在目標的相反方向以等量調(diào)整過程；的相反方向以等量調(diào)整過程；n 規(guī)則規(guī)則4：調(diào)整過程至上次測量點。：調(diào)整過程至上次測量點。 上一示例與上一示例與“規(guī)則規(guī)則”對照，可知作業(yè)指導(dǎo)對照，可知作業(yè)指導(dǎo)書是規(guī)則書是規(guī)則3，規(guī)則，規(guī)則2、3、4增加了更多的變差，增加了更多

23、的變差，規(guī)則規(guī)則1是產(chǎn)生最小變差的最佳選擇。是產(chǎn)生最小變差的最佳選擇。121 在設(shè)計和采購測量儀器或測量系統(tǒng)之前策劃是關(guān)鍵，其做出的在設(shè)計和采購測量儀器或測量系統(tǒng)之前策劃是關(guān)鍵，其做出的決定將影響測量設(shè)備的方向和選擇，為此應(yīng)明確：決定將影響測量設(shè)備的方向和選擇，為此應(yīng)明確：n 測量過程的目的和如何進行測量。測量過程的目的和如何進行測量。n 測量壽命周期測量壽命周期 測量壽命周期概念表達當(dāng)一個人研究和改進過程時，測量方法會隨著時測量壽命周期概念表達當(dāng)一個人研究和改進過程時，測量方法會隨著時間改變的信心。間改變的信心。n 測量過程設(shè)計選擇的準則測量過程設(shè)計選擇的準則 在采購測量系統(tǒng)之前，應(yīng)制定測量

24、過程的詳細工程概念。指南如下：在采購測量系統(tǒng)之前，應(yīng)制定測量過程的詳細工程概念。指南如下： 小組應(yīng)評價系統(tǒng)（總成）或零件的設(shè)計并識別重要特性；小組應(yīng)評價系統(tǒng)（總成）或零件的設(shè)計并識別重要特性； 利用量具利用量具DFMEA和和 (測量能力測量能力)過程過程FMEA，制定維護和校準計劃；，制定維護和校準計劃； 用流程圖表示零件總成或零件的制造關(guān)鍵過程步驟，確定每一步驟用流程圖表示零件總成或零件的制造關(guān)鍵過程步驟，確定每一步驟的輸入和輸出。以利于制定測量計劃、測量類型清單；的輸入和輸出。以利于制定測量計劃、測量類型清單； 對于復(fù)雜的測量系統(tǒng)，流程圖由測量過程組成。對于復(fù)雜的測量系統(tǒng)，流程圖由測量過程

25、組成。下一步：應(yīng)是小組采用頭腦風(fēng)暴法，為每個測量制定要求的準則。下一步：應(yīng)是小組采用頭腦風(fēng)暴法，為每個測量制定要求的準則。122n 詳細的工程概念詳細的工程概念 由組成小組對測量過程維護和持續(xù)改進負責(zé)，并直接負責(zé)研由組成小組對測量過程維護和持續(xù)改進負責(zé)，并直接負責(zé)研究詳細的概念。并提出究詳細的概念。并提出“測量系統(tǒng)開發(fā)檢查表建議的要素測量系統(tǒng)開發(fā)檢查表建議的要素”。 上表包括：測量系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)問題上表包括：測量系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)問題21個、測量系統(tǒng)制造問題個、測量系統(tǒng)制造問題21個、個、測量系統(tǒng)實際問題測量系統(tǒng)實際問題7個問題等。見個問題等。見MSA手冊。手冊。n 預(yù)防性維護的考慮預(yù)防性維護的考

26、慮 預(yù)防性維護一般包括：潤滑、振動分析、傳感器的完整性、預(yù)防性維護一般包括：潤滑、振動分析、傳感器的完整性、零件更換等；零件更換等； 簡單的量具可能只需要定期的檢查，而復(fù)雜的測量系統(tǒng)需要簡單的量具可能只需要定期的檢查，而復(fù)雜的測量系統(tǒng)需要持續(xù)進行詳細的統(tǒng)計分析和工程師小組進行預(yù)見性的維護。持續(xù)進行詳細的統(tǒng)計分析和工程師小組進行預(yù)見性的維護。n 規(guī)范規(guī)范 在設(shè)計和制造過程中規(guī)范對顧客和供應(yīng)商均可作為指南。這些指在設(shè)計和制造過程中規(guī)范對顧客和供應(yīng)商均可作為指南。這些指南起到交流可接受的標準作用?？山邮艿臉藴士梢苑譃椋耗掀鸬浇涣骺山邮艿臉藴首饔??？山邮艿臉藴士梢苑譃椋?設(shè)計標準設(shè)計標準設(shè)計者向制造者

27、詳細交流的方法。對于復(fù)雜的設(shè)計者向制造者詳細交流的方法。對于復(fù)雜的測量系統(tǒng)還應(yīng)包括性能標準。測量系統(tǒng)還應(yīng)包括性能標準。 制造標準制造標準包括測量系統(tǒng)制造所必需的公差。包括測量系統(tǒng)制造所必需的公差。123n 評估報價評估報價 接到報價后，小組集合對報價進行評審、評價。固定的項目包括：接到報價后，小組集合對報價進行評審、評價。固定的項目包括： 符合基本要求嗎？符合基本要求嗎？ 有超過標準的問題嗎有超過標準的問題嗎? 供應(yīng)商展示了一種例外情況？為什么？供應(yīng)商展示了一種例外情況？為什么？（例外情況可以是：（例外情況可以是： 價格或交付明顯的不一致；價格或交付明顯的不一致； 沒有必要作為沒有必要作為消極

28、因素而打折扣；消極因素而打折扣； 一個供應(yīng)商可能提出與其他供應(yīng)商不同的一個供應(yīng)商可能提出與其他供應(yīng)商不同的內(nèi)容）內(nèi)容） 概念促進了簡易性和可維修性？概念促進了簡易性和可維修性？n 可交付的文件，一個完整的文件包可能包括：可交付的文件，一個完整的文件包可能包括： 一套可復(fù)制的總成和詳細的機械圖（一套可復(fù)制的總成和詳細的機械圖（CAD或硬拷貝）（包括任或硬拷貝）（包括任何需要的標準）；何需要的標準）； 一套可復(fù)制的電器配線、原理和軟件；一套可復(fù)制的電器配線、原理和軟件； 經(jīng)常使用或易損項目經(jīng)常使用或易損項目/細節(jié)的建議備件清單。清單應(yīng)包括需一定細節(jié)的建議備件清單。清單應(yīng)包括需一定提前期才能獲得的項

29、目；提前期才能獲得的項目；124 帶有機器圖的維修手冊，其中規(guī)定了正確裝配和拆解機器零帶有機器圖的維修手冊，其中規(guī)定了正確裝配和拆解機器零件的方法與步驟；件的方法與步驟； 手冊規(guī)定的作業(yè)準備、操作和機器運輸?shù)囊?；手冊?guī)定的作業(yè)準備、操作和機器運輸?shù)囊螅?校準說明；校準說明； 診斷樹和發(fā)現(xiàn)修理故障指南；診斷樹和發(fā)現(xiàn)修理故障指南； 認證報告（可追溯到國家標準）；認證報告（可追溯到國家標準）； 校準指導(dǎo)書；校準指導(dǎo)書； 技術(shù)支持人員、系統(tǒng)操作員和維護人員可以使用的用戶手冊。技術(shù)支持人員、系統(tǒng)操作員和維護人員可以使用的用戶手冊。當(dāng)提出報價文件包時，上述清單看作檢查表使用。當(dāng)提出報價文件包時，上述清

30、單看作檢查表使用。n 在供應(yīng)商處的資格在供應(yīng)商處的資格 測量系統(tǒng)裝運之前，在供應(yīng)商處，應(yīng)對量具或測量系統(tǒng)進行全面測量系統(tǒng)裝運之前，在供應(yīng)商處，應(yīng)對量具或測量系統(tǒng)進行全面的尺寸檢驗和功能測試。上述結(jié)果應(yīng)與顧客的設(shè)計和制造標準一的尺寸檢驗和功能測試。上述結(jié)果應(yīng)與顧客的設(shè)計和制造標準一致，全部形成文件并可供顧客評審。致，全部形成文件并可供顧客評審。125n 裝運裝運 裝運檢查表裝運檢查表設(shè)備什么時候裝運？設(shè)備什么時候裝運？怎樣裝運怎樣裝運?誰從卡車或機動軌道車上搬運設(shè)備？誰從卡車或機動軌道車上搬運設(shè)備？需要保險嗎？需要保險嗎？文件和硬件一起裝運嗎？文件和硬件一起裝運嗎？顧客有正確的設(shè)備把硬件卸下來嗎

31、？顧客有正確的設(shè)備把硬件卸下來嗎？裝運前系統(tǒng)存放在什么地方？裝運前系統(tǒng)存放在什么地方？執(zhí)行前系統(tǒng)存放在什么地方？執(zhí)行前系統(tǒng)存放在什么地方？裝運文件完成了嗎？是否很容易讓裝貨人員、運輸人員、裝運文件完成了嗎？是否很容易讓裝貨人員、運輸人員、卸貨人員和安裝人員了解？卸貨人員和安裝人員了解？126n 在顧客處的資格在顧客處的資格 裝運前在供應(yīng)商處為使測量系統(tǒng)有資格所作的一切，應(yīng)在交付后在裝運前在供應(yīng)商處為使測量系統(tǒng)有資格所作的一切，應(yīng)在交付后在顧客處以某種方式重復(fù)。顧客處以某種方式重復(fù)。 收到測量系統(tǒng)后，在開始測量分析之前，應(yīng)對測量系統(tǒng)進行全尺寸收到測量系統(tǒng)后，在開始測量分析之前，應(yīng)對測量系統(tǒng)進行全

32、尺寸檢驗以確定其是否符合制造要求檢驗以確定其是否符合制造要求/標準。標準。n 文件交付文件交付 按應(yīng)交付的文件執(zhí)行，但至少應(yīng)包括：按應(yīng)交付的文件執(zhí)行，但至少應(yīng)包括： 如果小組需要，如果小組需要，CAD或硬拷貝圖；或硬拷貝圖； 使用時，系統(tǒng)地過程流程圖；使用時，系統(tǒng)地過程流程圖； 用戶手冊：用戶手冊：l 維修維修/服務(wù)手冊；服務(wù)手冊；l 備件清單；備件清單；l 發(fā)現(xiàn)修理故障指南。發(fā)現(xiàn)修理故障指南。 校準指導(dǎo)書；校準指導(dǎo)書； 特別注意事項。特別注意事項。127 1.5.1 評價一個測量系統(tǒng)，評價一個測量系統(tǒng)，應(yīng)考慮三個基本問題應(yīng)考慮三個基本問題：n 測量系統(tǒng)應(yīng)顯示足夠的測量系統(tǒng)應(yīng)顯示足夠的靈敏性靈

33、敏性儀器儀器(和標準和標準)具有足夠的分辨力具有足夠的分辨力(設(shè)計確定設(shè)計確定) 。測量系統(tǒng)具有有效的分辨率，探測產(chǎn)品或過程變差的變化具有靈敏測量系統(tǒng)具有有效的分辨率，探測產(chǎn)品或過程變差的變化具有靈敏性。性。n 測量系統(tǒng)應(yīng)是測量系統(tǒng)應(yīng)是穩(wěn)定穩(wěn)定的的在重復(fù)性的條件下，測量系統(tǒng)變差只歸因于普通原因而不是特殊在重復(fù)性的條件下，測量系統(tǒng)變差只歸因于普通原因而不是特殊(不不規(guī)則的規(guī)則的)原因。原因。對實際應(yīng)用和統(tǒng)計是重要的。對實際應(yīng)用和統(tǒng)計是重要的。n 統(tǒng)計特性統(tǒng)計特性(誤差誤差)在預(yù)期的范圍內(nèi)在預(yù)期的范圍內(nèi)一致一致，并足以滿足測量的目，并足以滿足測量的目的的(產(chǎn)品控制或過程控制產(chǎn)品控制或過程控制)。

34、將測量誤差只作為公差的一個百分數(shù)來報告的傳統(tǒng)方法，不適應(yīng)過將測量誤差只作為公差的一個百分數(shù)來報告的傳統(tǒng)方法，不適應(yīng)過程改進的市場挑戰(zhàn)。程改進的市場挑戰(zhàn)。 當(dāng)過程改變和改進時，應(yīng)重新評價測量系統(tǒng)以確定其是否達到預(yù)期當(dāng)過程改變和改進時，應(yīng)重新評價測量系統(tǒng)以確定其是否達到預(yù)期的目的。的目的。128n 測量系統(tǒng)誤差可以分為五種；測量系統(tǒng)誤差可以分為五種；偏倚、重復(fù)性、再偏倚、重復(fù)性、再現(xiàn)性、穩(wěn)定性和線性?，F(xiàn)性、穩(wěn)定性和線性。n 測量系統(tǒng)研究的目的之一是獲得測量系統(tǒng)與其環(huán)測量系統(tǒng)研究的目的之一是獲得測量系統(tǒng)與其環(huán)境相互作用時，有關(guān)系統(tǒng)測量變差大小和變差類境相互作用時，有關(guān)系統(tǒng)測量變差大小和變差類型的信息

35、型的信息,這些可提供：這些可提供：接受新測量設(shè)備的標準；接受新測量設(shè)備的標準；兩種測量裝置的比較兩種測量裝置的比較; 評價懷疑有缺陷的量具的基礎(chǔ)評價懷疑有缺陷的量具的基礎(chǔ)；測量設(shè)備維修前后的比較；測量設(shè)備維修前后的比較；計算過程變差及一個生產(chǎn)過程的可接受性的水平；計算過程變差及一個生產(chǎn)過程的可接受性的水平；繪制量具性能曲線繪制量具性能曲線(GPC)，GPC表示接受某一真值零表示接受某一真值零件的概率。件的概率。129n 分辨力：分辨力：是儀器可以探測到并如實顯示的參考值的變化量，是儀器可以探測到并如實顯示的參考值的變化量，也稱為可讀性或分辨率也稱為可讀性或分辨率。測量系統(tǒng)的分辨力測量系統(tǒng)的分辨

36、力：是指測量系統(tǒng)檢出并如實指出被測特：是指測量系統(tǒng)檢出并如實指出被測特性微小變化的能力。性微小變化的能力。測量系統(tǒng)可接受的分辨力測量系統(tǒng)可接受的分辨力：是能夠測出過程的變差，包括：是能夠測出過程的變差，包括特殊原因變差，圖特殊原因變差，圖1.5-1過程分布的分組數(shù)（過程分布的分組數(shù)（ndc）可說明）可說明分辨力的概念；分辨力的概念；可視分辨力可視分辨力（Apparent Resolution）：測量儀器的最小增）：測量儀器的最小增量。量。建議可視分辨力應(yīng)小于等于過程變差建議可視分辨力應(yīng)小于等于過程變差6倍的十分之一。即倍的十分之一。即 分辨力不足可在控制圖分辨力不足可在控制圖極差圖極差圖(圖圖

37、1.5-2)中表現(xiàn)出來：中表現(xiàn)出來：l 極差圖控制限內(nèi)，可能有極差圖控制限內(nèi)，可能有13個極差值；個極差值；l 可能有可能有4個極差值在控制限內(nèi)，且個極差值在控制限內(nèi)，且1/4的極差值為零。的極差值為零。6 10可視分辨力可視分辨力130分分 組組 數(shù)數(shù) 據(jù)據(jù)控控 制制 分分 析析 一個數(shù)據(jù)分組（級）一個數(shù)據(jù)分組（級） 可用于控制的前提是：可用于控制的前提是：n與規(guī)范相比過程變差較小與規(guī)范相比過程變差較小 n在預(yù)期過程變差范圍內(nèi)的在預(yù)期過程變差范圍內(nèi)的損失函數(shù)平緩損失函數(shù)平緩 n主要的變差源導(dǎo)致均值偏主要的變差源導(dǎo)致均值偏移移 n不能用不能用 于估算過程參數(shù)和于估算過程參數(shù)和 指標指標n只表明

38、過程是否正生產(chǎn)合只表明過程是否正生產(chǎn)合格或不合格的零件格或不合格的零件 24個數(shù)據(jù)分組個數(shù)據(jù)分組 （級）（級） n根據(jù)過程分布根據(jù)過程分布，可用于半，可用于半計量控制技術(shù)計量控制技術(shù)n可以產(chǎn)生不敏感的計量控可以產(chǎn)生不敏感的計量控制圖制圖n一般不用于估算過程參數(shù)一般不用于估算過程參數(shù)和指標和指標 ，因為它只提供了粗因為它只提供了粗略的估測略的估測 5或更多的數(shù)據(jù)分組或更多的數(shù)據(jù)分組 （級）（級） n可用于計量控制圖可用于計量控制圖 n推薦使用推薦使用 131 0.145 0.140 0.135 樣本均值樣本均值0 5 10 15 20 25 0.02 0.010.00樣本極差樣本極差0 5 10

39、 15 20 250.145 0.140 0.135 樣本均值樣本均值0.00 0.01 0.02 樣本極差樣本極差UCL=0.1444Mean=0.1397LCL=0.1350LCL=0.01717R=0.00812LCL=0UCL=0.1438Mean=0.1398LCL=0.1359LCL=0.01438R=0.0068LCL=0控制圖控制圖 分辨率分辨率=0.001 X- R 控制圖控制圖 分辨率分辨率=0.01 X- R 132n 對多數(shù)測量過程而言，測量變差通常被描述為正態(tài)分布。正對多數(shù)測量過程而言，測量變差通常被描述為正態(tài)分布。正態(tài)概率被設(shè)想成測量系統(tǒng)分析的標準方法。態(tài)概率被設(shè)想

40、成測量系統(tǒng)分析的標準方法。n 特點，如圖：特點，如圖：n 測量過程變差可分為：測量過程變差可分為：位置變差；位置變差；寬度變差。寬度變差。位置位置（數(shù)據(jù)的中心傾向）（數(shù)據(jù)的中心傾向）寬度寬度（數(shù)據(jù)的分散程度）（數(shù)據(jù)的分散程度）圖圖1.5-3 正態(tài)分布正態(tài)分布133n 準確度準確度n 偏倚偏倚n 穩(wěn)定性穩(wěn)定性n 線性線性134n 準確度準確度通用概念：在測量過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)下，一個或多個測量結(jié)果的平通用概念：在測量過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)下，一個或多個測量結(jié)果的平均值與一個參考值之間一致的接近程度。均值與一個參考值之間一致的接近程度。在一些組織中準確度和偏倚互相使用。在一些組織中準確度和偏倚互相

41、使用。ISO及及ASTM(美國實驗與材料協(xié)美國實驗與材料協(xié)會會)使用準確度這個術(shù)語時包含了偏倚和重復(fù)性的含義。使用準確度這個術(shù)語時包含了偏倚和重復(fù)性的含義。n 偏倚偏倚偏倚是對同樣的零件的同樣特性，真值偏倚是對同樣的零件的同樣特性，真值(基準值基準值)和觀測到的測量平均值和觀測到的測量平均值的差值。的差值。測量系統(tǒng)平均值測量系統(tǒng)平均值基準值基準值偏倚偏倚圖圖1.5-4 偏倚偏倚135n 儀器需要校準儀器需要校準；n 儀器、設(shè)備或夾緊裝置的磨損；儀器、設(shè)備或夾緊裝置的磨損；n 磨損或損壞基準，磨損或損壞基準，基準出現(xiàn)誤差基準出現(xiàn)誤差；n 校準不當(dāng)或校準不當(dāng)或調(diào)整基準的使用不當(dāng)調(diào)整基準的使用不當(dāng)；

42、n 儀器質(zhì)量差儀器質(zhì)量差設(shè)計或一致性不好設(shè)計或一致性不好；n 線性線性誤差；誤差；n 應(yīng)用錯誤的量具；應(yīng)用錯誤的量具；n 不同的測量方法不同的測量方法設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù)設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù)；n 測量錯誤的特性；測量錯誤的特性；n ( (量具或零件量具或零件) )變形；變形；n 環(huán)境環(huán)境溫度、濕度、振動、清潔的影響；溫度、濕度、振動、清潔的影響；n 違背假定，在應(yīng)用常量上出錯；違背假定，在應(yīng)用常量上出錯；n 應(yīng)用應(yīng)用零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯誤誤( (易讀性、視差易讀性、視差) )。136穩(wěn)定性穩(wěn)定性( (或漂移或漂移):):是測量系統(tǒng)

43、在某一段時間內(nèi)，測量同一是測量系統(tǒng)在某一段時間內(nèi)，測量同一基準或零件的單一特性時獲得的測量總變差。基準或零件的單一特性時獲得的測量總變差。 或者說是或者說是偏倚偏倚隨時間隨時間的變化的變化。時間參考值（基準值）137n 儀器需要校準，儀器需要校準，校準時間間隔要縮短校準時間間隔要縮短；n 儀器、設(shè)備或夾緊裝置的儀器、設(shè)備或夾緊裝置的磨損磨損；n 正常老化正常老化/ /退化；退化；n 缺乏維護缺乏維護通風(fēng)、動力、液壓、過濾器、腐蝕、銹蝕、通風(fēng)、動力、液壓、過濾器、腐蝕、銹蝕、清潔清潔；n 磨損或損壞基準，基準出現(xiàn)誤差；磨損或損壞基準，基準出現(xiàn)誤差；n 校準不當(dāng)校準不當(dāng)/ /調(diào)整基準的調(diào)整基準的使

44、用不當(dāng)使用不當(dāng)；n 儀器質(zhì)量差儀器質(zhì)量差 設(shè)計或一致性不好；設(shè)計或一致性不好；n 儀器設(shè)計或方法缺乏儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)健性穩(wěn)健性；n 不同的測量方法不同的測量方法設(shè)置、設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù)；安裝、夾緊、技術(shù)；n ( (量具或零件量具或零件) )變形；變形；n 環(huán)境變化環(huán)境變化溫度、濕度、振動、清潔度溫度、濕度、振動、清潔度；n 違背假定違背假定, ,在應(yīng)用常量上出錯在應(yīng)用常量上出錯；n 應(yīng)用應(yīng)用零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯誤誤( (易讀性、視差易讀性、視差) )。138n 線性線性:在設(shè)備的預(yù)期操作在設(shè)備的預(yù)期操作( (測量測量) )范圍

45、內(nèi)范圍內(nèi)偏倚的不同偏倚的不同。線性也線性也可以被認為關(guān)于偏倚大小的變化可以被認為關(guān)于偏倚大小的變化。n 線性誤差的可能原因同穩(wěn)定性線性誤差的可能原因同穩(wěn)定性，為什么為什么? ?偏倚值N基準值零偏倚線觀測值基準值觀測值基準值觀測值線性線性非常量偏倚非常量偏倚常量偏倚常量偏倚值1偏倚零偏倚基準值基準值觀測值 |基準值基準值正偏倚負偏倚觀測值 觀測值139n精密度精密度n重復(fù)性重復(fù)性n再現(xiàn)性再現(xiàn)性n靈敏度靈敏度n一致性一致性n均勻性均勻性140n傳統(tǒng)上，定義為測量系統(tǒng)在操作范圍內(nèi)分傳統(tǒng)上，定義為測量系統(tǒng)在操作范圍內(nèi)分辨力、靈敏度和重復(fù)性的最終影響；辨力、靈敏度和重復(fù)性的最終影響；操作范圍操作范圍:

46、大小、量程和時間。大小、量程和時間。n事實上，定義為測量范圍內(nèi)重復(fù)測量的預(yù)事實上，定義為測量范圍內(nèi)重復(fù)測量的預(yù)期變差；期變差；一個裝置在低量程和高量程測量一樣或今天與一個裝置在低量程和高量程測量一樣或今天與昨天一樣，具有相同的精密度。昨天一樣，具有相同的精密度。n精密度對應(yīng)重復(fù)性，而線性對應(yīng)偏倚；精密度對應(yīng)重復(fù)性，而線性對應(yīng)偏倚；n精密度定義為包括來自不同的讀數(shù)、量具、精密度定義為包括來自不同的讀數(shù)、量具、人員、實驗室或條件的變差。人員、實驗室或條件的變差。141n 重復(fù)性：重復(fù)性：由由一個評價人一個評價人，采用，采用相同的測量儀器相同的測量儀器，多次測量，多次測量同一零件的同一特性同一零件的

47、同一特性時獲得的測量變差。時獲得的測量變差。n 重復(fù)性是設(shè)備本身固有的變差或性能。重復(fù)性是設(shè)備本身固有的變差或性能。n 重復(fù)性一般指重復(fù)性一般指儀器的變差儀器的變差(EV)，事實上它是從規(guī)定的測量事實上它是從規(guī)定的測量條件下，連續(xù)試驗得到的普通原因條件下，連續(xù)試驗得到的普通原因(隨機誤差隨機誤差)變差。變差。n 當(dāng)測量環(huán)境是固定的，并且被規(guī)定了（即固定的零件、儀當(dāng)測量環(huán)境是固定的，并且被規(guī)定了（即固定的零件、儀器、標準、方法、操作者、環(huán)境和假設(shè)）時，對于重復(fù)性器、標準、方法、操作者、環(huán)境和假設(shè)）時，對于重復(fù)性最好的定義是系統(tǒng)內(nèi)部變差。最好的定義是系統(tǒng)內(nèi)部變差。重復(fù)性重復(fù)性參考值參考值142n

48、零件零件(樣品樣品)：形狀、位置、表面加工、錐度、樣品一致性；：形狀、位置、表面加工、錐度、樣品一致性；n 儀器儀器：修理、磨損、設(shè)備或夾緊裝置故障、質(zhì)量差或維護不：修理、磨損、設(shè)備或夾緊裝置故障、質(zhì)量差或維護不當(dāng)；當(dāng)；n 基準基準：質(zhì)量、質(zhì)量、級別、磨損級別、磨損；n 方法方法：在設(shè)置、技術(shù)、零件調(diào)整、夾持、夾緊、點密度的變：在設(shè)置、技術(shù)、零件調(diào)整、夾持、夾緊、點密度的變差；差；n 評價人評價人：技術(shù)、職位、缺乏經(jīng)驗、操作技能：技術(shù)、職位、缺乏經(jīng)驗、操作技能/培訓(xùn)、感覺、疲培訓(xùn)、感覺、疲勞；勞；n 環(huán)境環(huán)境：溫度、濕度、振動、亮度、清潔度的短期起伏變化；：溫度、濕度、振動、亮度、清潔度的短期

49、起伏變化；n 違背假定違背假定：穩(wěn)定、正確操作；：穩(wěn)定、正確操作；n 儀器設(shè)計儀器設(shè)計或或方法方法缺乏穩(wěn)定性，一致性不好缺乏穩(wěn)定性，一致性不好；n 應(yīng)用應(yīng)用錯誤的量具錯誤的量具；n (量具或零件量具或零件)變形變形、硬度不足硬度不足；n 應(yīng)用應(yīng)用零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察誤差零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察誤差(易易讀性、視差讀性、視差)。 143n 再現(xiàn)性再現(xiàn)性：由：由不同的評價人不同的評價人，采用，采用相同的測量儀器相同的測量儀器，測量，測量同一零件的同一特性同一零件的同一特性時測量平均值的變差；時測量平均值的變差；n 傳統(tǒng)上，把再現(xiàn)性看作傳統(tǒng)上，把再現(xiàn)性看作“評價人之間

50、評價人之間”的變差的變差(AV)；n 再現(xiàn)性也被看作是系統(tǒng)之間或測量條件之間的平均變差再現(xiàn)性也被看作是系統(tǒng)之間或測量條件之間的平均變差；n ASTM的定義，不僅包括評價人不同，而且量具、實驗的定義，不僅包括評價人不同，而且量具、實驗室和環(huán)境室和環(huán)境(溫度、濕度溫度、濕度)也不同，同時也不同，同時再現(xiàn)性計算中還包括再現(xiàn)性計算中還包括重復(fù)性重復(fù)性。評價人AC再現(xiàn)性再現(xiàn)性B144n 零件零件(樣品樣品)之間之間：使用同樣的儀器、同樣的操作者和方法時，當(dāng)測量：使用同樣的儀器、同樣的操作者和方法時，當(dāng)測量零件的類型為零件的類型為A、B、C時的均值差；時的均值差；n 儀器之間儀器之間：同樣的零件、操作者和

51、環(huán)境，使用儀器：同樣的零件、操作者和環(huán)境，使用儀器A、B、C等的均值等的均值差。在這種研究情況下，再現(xiàn)性錯誤常與方法差。在這種研究情況下，再現(xiàn)性錯誤常與方法/操作者混淆；操作者混淆；n 標準之間標準之間；測量過程中不同的設(shè)定標準的平均影響；測量過程中不同的設(shè)定標準的平均影響；n 方法之間方法之間：改變點密度、手動與自動系統(tǒng)相比、零件調(diào)整、夾持或夾改變點密度、手動與自動系統(tǒng)相比、零件調(diào)整、夾持或夾緊方法等導(dǎo)致的均值差緊方法等導(dǎo)致的均值差；n 評價人評價人(操作者操作者)之間之間：評價人：評價人A、B、C等的培訓(xùn)、技術(shù)、技能和經(jīng)驗等的培訓(xùn)、技術(shù)、技能和經(jīng)驗不同導(dǎo)致的均值差；不同導(dǎo)致的均值差；n 環(huán)

52、境之間環(huán)境之間：在第在第1、2、3等時間段內(nèi)測量等時間段內(nèi)測量,由環(huán)境循環(huán)引起的均值差由環(huán)境循環(huán)引起的均值差；n 違背違背研究中的研究中的假定假定；n 儀器設(shè)計或方法儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)健性缺乏穩(wěn)健性；n 操作者操作者培訓(xùn)培訓(xùn)效果效果; n 應(yīng)用應(yīng)用零件尺寸、位置、觀察誤差零件尺寸、位置、觀察誤差(易讀性、視差易讀性、視差)。145 量具量具R&R是是重復(fù)性和再現(xiàn)性合成變差重復(fù)性和再現(xiàn)性合成變差的一個估計的一個估計，或者說或者說，等于系統(tǒng)內(nèi)部和系統(tǒng)之間的方差的總和等于系統(tǒng)內(nèi)部和系統(tǒng)之間的方差的總和。 2GRR =2再現(xiàn)性再現(xiàn)性 + 2重復(fù)性重復(fù)性基準值GRR A B C 146n 靈敏

53、度：靈敏度：導(dǎo)致一個可檢定到的輸出信號的最小值。導(dǎo)致一個可檢定到的輸出信號的最小值。它是測量系統(tǒng)對被測量特征改變的響應(yīng)。它是測量系統(tǒng)對被測量特征改變的響應(yīng)。n 靈敏度由量具設(shè)計靈敏度由量具設(shè)計(分辨力分辨力)、固有質(zhì)量、使用中、固有質(zhì)量、使用中的維護以及儀器和標準的操作條件決定。的維護以及儀器和標準的操作條件決定。n 它通常被描述為測量的一個單位。它通常被描述為測量的一個單位。n 影響靈敏度的因素包括影響靈敏度的因素包括：使儀器的使儀器的減振能力減振能力；操作者的技能；操作者的技能；測量裝置的重復(fù)性；測量裝置的重復(fù)性；對于電子或氣動量具所提供無漂移運行的能力；對于電子或氣動量具所提供無漂移運行

54、的能力；儀器使用的環(huán)境，如大氣、塵埃、濕度。儀器使用的環(huán)境，如大氣、塵埃、濕度。147n一致性一致性是隨時間得到測量變差的區(qū)別是隨時間得到測量變差的區(qū)別，也可也可以看成重復(fù)性隨時間的變化以看成重復(fù)性隨時間的變化。n影響一致性的因素是變差的特殊原因，如：影響一致性的因素是變差的特殊原因，如： 零件的溫度零件的溫度； 電子設(shè)備的預(yù)熱要求電子設(shè)備的預(yù)熱要求； 設(shè)備的磨損設(shè)備的磨損。148n均勻性均勻性是量具在整個工作量程內(nèi)變差的是量具在整個工作量程內(nèi)變差的區(qū)別。也可以認為是重復(fù)性在量程上的區(qū)別。也可以認為是重復(fù)性在量程上的均一性均一性(同一性同一性)。n影響均勻性的因素包括影響均勻性的因素包括： 夾

55、緊裝置的定位夾緊裝置的定位(只接受較小只接受較小/較大尺寸較大尺寸) )； 刻度的可讀性不好；刻度的可讀性不好； 讀數(shù)視讀數(shù)視差。差。149 測量系統(tǒng)測量系統(tǒng)變差變差與下列因素有關(guān)：與下列因素有關(guān)：測量系統(tǒng)的測量系統(tǒng)的能力；能力；測量系統(tǒng)的測量系統(tǒng)的性能；性能；測量系統(tǒng)的測量系統(tǒng)的不確定度不確定度。150n 測量系統(tǒng)的能力測量系統(tǒng)的能力是基于短期的評估，對測量誤差是基于短期的評估，對測量誤差(隨機的隨機的和系統(tǒng)的和系統(tǒng)的)合成變差的估計。簡單的能力包括：合成變差的估計。簡單的能力包括：偏倚或線性偏倚或線性; 重復(fù)性和再現(xiàn)想重復(fù)性和再現(xiàn)想，包括短期包括短期一致性一致性。n 測量能力的估計是對于規(guī)

56、定條件、范圍和測量系統(tǒng)量程測量能力的估計是對于規(guī)定條件、范圍和測量系統(tǒng)量程內(nèi)預(yù)期誤差的表達；內(nèi)預(yù)期誤差的表達； 不同于測量不確定度。測量不確定度是一個與測量結(jié)果有關(guān)的誤不同于測量不確定度。測量不確定度是一個與測量結(jié)果有關(guān)的誤差或值的預(yù)期范圍的表達。差或值的預(yù)期范圍的表達。n 當(dāng)測量誤差互不相關(guān)時當(dāng)測量誤差互不相關(guān)時(隨機的和獨立的隨機的和獨立的)，合成變差的能，合成變差的能力表達可以量化為：力表達可以量化為： 2 2能力能力 =2 2偏倚偏倚(線性線性) + 2 2GRR 151n理解和準確應(yīng)用測量能力的基本點理解和準確應(yīng)用測量能力的基本點：能力的估計是與規(guī)定的測量范圍有關(guān)：能力的估計是與規(guī)定

57、的測量范圍有關(guān)：條件條件、量量程程和和時間時間；在測量量程內(nèi)的短期一致性和均勻性在測量量程內(nèi)的短期一致性和均勻性(重復(fù)性誤差重復(fù)性誤差)被包含在能力的評價中。被包含在能力的評價中。u當(dāng)短期的線性、均勻性當(dāng)短期的線性、均勻性/一致性在量程范圍內(nèi)明顯變化一致性在量程范圍內(nèi)明顯變化時，測量計劃者和分析者只有兩種實際選擇：時，測量計劃者和分析者只有兩種實際選擇：l報告對于規(guī)定的條件、范圍和測量系統(tǒng)量程的最大報告對于規(guī)定的條件、范圍和測量系統(tǒng)量程的最大(最壞的情最壞的情況況)能力；能力；l對于規(guī)定的測量量程區(qū)間對于規(guī)定的測量量程區(qū)間(即低、中、較大量程即低、中、較大量程)確定和報告多確定和報告多種能力評

58、估。種能力評估。152n評價范圍：評價范圍：測量范圍有限的部分測量范圍有限的部分；整個測量范圍整個測量范圍; 很具體的或一個概括的很具體的或一個概括的操作說明。操作說明。n“短期短期”的含義：的含義： 一系列測量循環(huán)期間的能力；一系列測量循環(huán)期間的能力；完成完成GRR評價的時間評價的時間; 一個規(guī)定的生產(chǎn)期，或由校準頻率表示的時一個規(guī)定的生產(chǎn)期，或由校準頻率表示的時間間。153n 測量系統(tǒng)的測量系統(tǒng)的性能性能是所有變差源隨時間的最終影響。性是所有變差源隨時間的最終影響。性能是合成測量誤差的長期評估，包括：能是合成測量誤差的長期評估，包括：能力能力(短期誤差短期誤差)；穩(wěn)定性和一致性穩(wěn)定性和一致

59、性。n 測量性能的估計是對于規(guī)定條件、范圍和測量系統(tǒng)量測量性能的估計是對于規(guī)定條件、范圍和測量系統(tǒng)量程內(nèi)預(yù)期誤差的表達程內(nèi)預(yù)期誤差的表達(不同于測量不確定度不同于測量不確定度)。n 當(dāng)測量誤差互不相關(guān)時當(dāng)測量誤差互不相關(guān)時(隨機的和獨立的隨機的和獨立的)，合成變差，合成變差的性能表達可以量化為：的性能表達可以量化為： 2性能性能 =2能力能力 + 2穩(wěn)定性穩(wěn)定性 + 2一致性一致性154n測量性能只需要完整到能合理地再現(xiàn)出測量測量性能只需要完整到能合理地再現(xiàn)出測量環(huán)境和范圍：環(huán)境和范圍：性能評估包括測量量程內(nèi)的長期一致性和均勻性性能評估包括測量量程內(nèi)的長期一致性和均勻性(重復(fù)性誤差重復(fù)性誤差)

60、；當(dāng)長期的線性、均勻性或一致性在一定的量程范當(dāng)長期的線性、均勻性或一致性在一定的量程范圍內(nèi)明顯變化時，測量計劃者和分析者只有兩種圍內(nèi)明顯變化時，測量計劃者和分析者只有兩種實際選擇實際選擇：u報告對于規(guī)定的條件、范圍和測量系統(tǒng)量程的最大報告對于規(guī)定的條件、范圍和測量系統(tǒng)量程的最大(最最壞壞)性能；性能；u對于規(guī)定的測量量程區(qū)間對于規(guī)定的測量量程區(qū)間(即低、中、較大量程即低、中、較大量程)確定和確定和報告多種性能評估。報告多種性能評估。155n評價范圍評價范圍:同能力的范圍同能力的范圍。即：即：測量范圍有限部分測量范圍有限部分；整個測量范圍；整個測量范圍；很具體的或一個概括的說明。很具體的或一個概括的說明