測量系統(tǒng)分析 MSA

1、測量系統(tǒng)分析測量系統(tǒng)分析（Measurement Systems AnalysisMeasurement Systems Analysis）培訓(xùn)講義培訓(xùn)講義Quality測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量 穩(wěn)定條件下運(yùn)行某一測量系統(tǒng)得到的多次穩(wěn)定條件下運(yùn)行某一測量系統(tǒng)得到的多次測量結(jié)果的統(tǒng)計(jì)特性測量結(jié)果的統(tǒng)計(jì)特性偏差太大或變差太大都將直接導(dǎo)致低質(zhì)量偏差太大或變差太大都將直接導(dǎo)致低質(zhì)量的測量數(shù)據(jù)的測量數(shù)據(jù)術(shù)術(shù) 語語測量測量賦值給具體事物以表示他們之間關(guān)于特殊特性的關(guān)系賦值給具體事物以表示他們之間關(guān)于特殊特性的關(guān)系量具量具任何用來獲取測量結(jié)果的裝置，經(jīng)常用來特指用在車間任何用

2、來獲取測量結(jié)果的裝置，經(jīng)常用來特指用在車間的裝置，包括用來測量合格的裝置，包括用來測量合格/ /不合格裝置不合格裝置測量系統(tǒng)測量系統(tǒng)用來對測量單元進(jìn)行量化或?qū)Ρ粶y特性進(jìn)行評估，所使用來對測量單元進(jìn)行量化或?qū)Ρ粶y特性進(jìn)行評估，所使用的儀器或量具、標(biāo)準(zhǔn)、操作、方法、夾具、設(shè)備、軟用的儀器或量具、標(biāo)準(zhǔn)、操作、方法、夾具、設(shè)備、軟件、人員、環(huán)境及假設(shè)的集合；用來獲得測量結(jié)果的整件、人員、環(huán)境及假設(shè)的集合；用來獲得測量結(jié)果的整個過程個過程術(shù)術(shù) 語語分辨力（率）分辨力（率）分辨率（力）分辨率（力）測量系統(tǒng)能發(fā)現(xiàn)并真實(shí)測量系統(tǒng)能發(fā)現(xiàn)并真實(shí)地表示被測特性很小變化的能力地表示被測特性很小變化的能力別名：最小可讀

3、單位、測量解析度、最小別名：最小可讀單位、測量解析度、最小刻度極限或探測的最小極限刻度極限或探測的最小極限一個儀器測量或輸出的最小刻度單位一個儀器測量或輸出的最小刻度單位通常被顯示為測量單位通常被顯示為測量單位1010：1 1 （過程變差或公差）的比例法則（過程變差或公差）的比例法則測量系統(tǒng)的有效分辨率測量系統(tǒng)的有效分辨率l要求不低于過程變差或允許偏差的十分之一要求不低于過程變差或允許偏差的十分之一l零件之間的差異必須大于最小測量刻度零件之間的差異必須大于最小測量刻度l極差控制圖可顯示分辨率是否足夠極差控制圖可顯示分辨率是否足夠l數(shù)據(jù)分級數(shù)據(jù)分級(ndc)的計(jì)算為的計(jì)算為 1.41（零件的標(biāo)準(zhǔn)

4、偏差（零件的標(biāo)準(zhǔn)偏差/ 總的量具偏差）一般要求它大于總的量具偏差）一般要求它大于5才可接才可接受受直尺直尺卡尺卡尺千分尺千分尺.2.28.279.2.28.281.2.30.280.2.28.278術(shù)術(shù) 語語參考值參考值某一個物品的可接受數(shù)的值某一個物品的可接受數(shù)的值需要一個可操作的定義需要一個可操作的定義常被用來代替真值的使用常被用來代替真值的使用真值真值物品的實(shí)際數(shù)值物品的實(shí)際數(shù)值不可知的且無法知道的不可知的且無法知道的術(shù)術(shù) 語語準(zhǔn)確度重復(fù)測量均值與真值間的一致性。表示測量重復(fù)測量均值與真值間的一致性。表示測量系統(tǒng)誤差大小。常用絕對值表示，即偏倚的系統(tǒng)誤差大小。常用絕對值表示，即偏倚的絕對

5、值。與真值或可接受的參考值絕對值。與真值或可接受的參考值“接近接近”的程度的程度精密度表示測量隨機(jī)誤差大小，常用標(biāo)準(zhǔn)差表示表示測量隨機(jī)誤差大小，常用標(biāo)準(zhǔn)差表示術(shù)術(shù) 語語偏倚偏倚觀測到的測量值的平均值與參考值之觀測到的測量值的平均值與參考值之間的差值間的差值是測量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差所構(gòu)成是測量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差所構(gòu)成術(shù)術(shù) 語語穩(wěn)定性（漂移）隨時(shí)間變化的偏倚值隨時(shí)間變化的偏倚值一個穩(wěn)定的測量過程在位置方面是處于統(tǒng)一個穩(wěn)定的測量過程在位置方面是處于統(tǒng)計(jì)上受控狀態(tài)計(jì)上受控狀態(tài)術(shù)術(shù) 語語線性線性在量具正常工作量程內(nèi)的偏倚變化量在量具正常工作量程內(nèi)的偏倚變化量多個獨(dú)立的偏倚誤差在量具工作量程內(nèi)的多個獨(dú)立的偏倚誤差

6、在量具工作量程內(nèi)的關(guān)系關(guān)系是測量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差所構(gòu)成是測量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差所構(gòu)成術(shù)術(shù) 語語重復(fù)性重復(fù)性一位評價(jià)人使用一種測量儀器，對同一零一位評價(jià)人使用一種測量儀器，對同一零件的同一特性進(jìn)行多次測量下的變差件的同一特性進(jìn)行多次測量下的變差是在固定和已定義的測量條件下，連續(xù)是在固定和已定義的測量條件下，連續(xù)（短期內(nèi)）多次測量中的變差（短期內(nèi)）多次測量中的變差通常被稱為通常被稱為E.V.-E.V.-設(shè)備變差設(shè)備變差設(shè)備設(shè)備( (量具量具) )的能力或潛能的能力或潛能術(shù)術(shù) 語語再現(xiàn)性再現(xiàn)性由不同的評價(jià)人使用同一個量具由不同的評價(jià)人使用同一個量具, ,測量一個測量一個零件的同一特性時(shí)產(chǎn)生的測量平均值的變

7、零件的同一特性時(shí)產(chǎn)生的測量平均值的變差差在對于產(chǎn)品和過程進(jìn)行鑒定時(shí)在對于產(chǎn)品和過程進(jìn)行鑒定時(shí), ,誤差可能是誤差可能是評價(jià)人、環(huán)境評價(jià)人、環(huán)境( (時(shí)間時(shí)間) )或方法或方法通常被稱為通常被稱為A.V-A.V-評價(jià)人變差評價(jià)人變差術(shù)術(shù) 語語GRRGRR或量具的重復(fù)性和再現(xiàn)性或量具的重復(fù)性和再現(xiàn)性量具的重復(fù)性和再現(xiàn)性量具的重復(fù)性和再現(xiàn)性: :測量系統(tǒng)重復(fù)性和測量系統(tǒng)重復(fù)性和再現(xiàn)性聯(lián)合評估值再現(xiàn)性聯(lián)合評估值測量系統(tǒng)能力測量系統(tǒng)能力: :取決于使用的方法取決于使用的方法, ,可能包可能包括或不包括時(shí)間影響括或不包括時(shí)間影響測量過程測量過程測量系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)特性測量系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)特性理想的測量系統(tǒng)在每次測量時(shí)，應(yīng)

8、只產(chǎn)生理想的測量系統(tǒng)在每次測量時(shí)，應(yīng)只產(chǎn)生“正確正確”的的測量結(jié)果，每次測量結(jié)果總應(yīng)該與一個標(biāo)準(zhǔn)值相符測量結(jié)果，每次測量結(jié)果總應(yīng)該與一個標(biāo)準(zhǔn)值相符一個能產(chǎn)生理想測量結(jié)果的測量系統(tǒng)，應(yīng)具零方差、一個能產(chǎn)生理想測量結(jié)果的測量系統(tǒng)，應(yīng)具零方差、零偏倚、和對所測的任何產(chǎn)品錯誤分類為零概率的統(tǒng)零偏倚、和對所測的任何產(chǎn)品錯誤分類為零概率的統(tǒng)計(jì)特性計(jì)特性優(yōu)良測量系統(tǒng)的基本特性優(yōu)良測量系統(tǒng)的基本特性足夠的分辨率（足夠的分辨率（1010：1 1原則）原則）具統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定性、亦即測量系統(tǒng)的變差只能是由于普通具統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定性、亦即測量系統(tǒng)的變差只能是由于普通原因而非特殊原因造成的原因而非特殊原因造成的測量系統(tǒng)的變異須小于規(guī)

9、格公差或過程變異測量系統(tǒng)的變異須小于規(guī)格公差或過程變異測量過程測量過程變異源變異源測量系統(tǒng)變差測量系統(tǒng)變差標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)工件工件儀器儀器人人環(huán)境環(huán)境測量系統(tǒng)變差的影響測量系統(tǒng)變差的影響對產(chǎn)品決策的影響對產(chǎn)品決策的影響第一類錯誤（生產(chǎn)者風(fēng)險(xiǎn)第一類錯誤（生產(chǎn)者風(fēng)險(xiǎn)/ /假警報(bào)）：一個好的零件有時(shí)假警報(bào)）：一個好的零件有時(shí)被誤判為被誤判為“不合格不合格”第二類錯誤（消費(fèi)者風(fēng)險(xiǎn)第二類錯誤（消費(fèi)者風(fēng)險(xiǎn)/ /漏判率）：一個不合格的零件漏判率）：一個不合格的零件有時(shí)被誤判為有時(shí)被誤判為“合格合格”LSLUSL測量系統(tǒng)變差的影響測量系統(tǒng)變差的影響對產(chǎn)品決策的影響對產(chǎn)品決策的影響LSLLSLUSLUSL改進(jìn)過程改進(jìn)過

10、程: :生產(chǎn)的生產(chǎn)的產(chǎn)品集中在區(qū)產(chǎn)品集中在區(qū)域域改進(jìn)測量系統(tǒng)改進(jìn)測量系統(tǒng): :減減少區(qū)域少區(qū)域面積面積:不合格零件總是判斷為不合格不合格零件總是判斷為不合格:可能做出錯誤的判斷可能做出錯誤的判斷:合格零件總是判斷為合格合格零件總是判斷為合格測量系統(tǒng)變差的影響測量系統(tǒng)變差的影響對過程決策的影響對過程決策的影響將普通原因判斷為特殊原因?qū)⑵胀ㄔ蚺袛酁樘厥庠驅(qū)⑻厥庠蚺袛酁槠胀ㄔ驅(qū)⑻厥庠蚺袛酁槠胀ㄔ颍–pCp）觀察觀察 =(Cp=(Cp）實(shí)際實(shí)際+ + （CpCp）測量系統(tǒng)測量系統(tǒng)-2-2-2測量系統(tǒng)變差的影響測量系統(tǒng)變差的影響實(shí)際的實(shí)際的 GRRGRR10%10%20%20%30%30%4

11、0%40%50%50%60%60%70%70%90%觀測的觀測的CpCp與基于過程范圍的與基于過程范圍的CpCp1.31.31.291.291.271.271.241.241.191.191.131.131.041.040.930.930.57觀測的觀測的CpCp與基于公差范圍的與基于公差范圍的CpCp1.31.31.291.291.261.261.201.201.111.110.990.990.810.810.540.54評估測量系統(tǒng)評估測量系統(tǒng)三個基本要素三個基本要素足夠的分辨率足夠的分辨率穩(wěn)定穩(wěn)定統(tǒng)計(jì)特性（誤差）在預(yù)期量程是一致的，統(tǒng)計(jì)特性（誤差）在預(yù)期量程是一致的，且足夠用以測量用途且

12、足夠用以測量用途評估測量系統(tǒng)評估測量系統(tǒng)分辨率分辨率測量系統(tǒng)檢出并如實(shí)指示被測量特性中極小變化測量系統(tǒng)檢出并如實(shí)指示被測量特性中極小變化的能力的能力若不能測量出過程的變差，這種分辨率用于分析若不能測量出過程的變差，這種分辨率用于分析是不可接受的是不可接受的若不能測定出特殊原因的變差，這種分辨率用于若不能測定出特殊原因的變差，這種分辨率用于控制是不可接受的控制是不可接受的不可接受的分辨率可通過極差圖最好的顯示出來不可接受的分辨率可通過極差圖最好的顯示出來數(shù)據(jù)分級的影響數(shù)據(jù)分級的影響分級數(shù)目分級數(shù)目控制控制分析分析只有下列條件才可用于控制：只有下列條件才可用于控制：與規(guī)范相比，過程變差較小；與規(guī)范

13、相比，過程變差較?。贿^程變差主要原因?qū)е戮颠^程變差主要原因?qū)е戮灯破茖^程參數(shù)及指數(shù)估計(jì)對過程參數(shù)及指數(shù)估計(jì)不可接受不可接受; ;只能表明過只能表明過程是否正在產(chǎn)生合格零程是否正在產(chǎn)生合格零件件依據(jù)過程分布可用半控依據(jù)過程分布可用半控制技術(shù)制技術(shù); ;可產(chǎn)生不敏感可產(chǎn)生不敏感的計(jì)量控制圖的計(jì)量控制圖一般來講一般來講, ,對過程及指對過程及指數(shù)的估計(jì)不可接受數(shù)的估計(jì)不可接受; ;只只提供粗略估計(jì)提供粗略估計(jì)可用于計(jì)量控制圖可用于計(jì)量控制圖建議使用建議使用5個或更多數(shù)據(jù)分級個或更多數(shù)據(jù)分級2-4個數(shù)據(jù)分級個數(shù)據(jù)分級1個數(shù)據(jù)分級個數(shù)據(jù)分級ndc5直尺直尺卡尺卡尺千分尺千分尺.2.28.279

14、.2.28.281.2.30.280.2.28.278測量系統(tǒng)變差可能的原因測量系統(tǒng)變差可能的原因偏倚偏倚a)a)基準(zhǔn)的誤差基準(zhǔn)的誤差b)b)磨損的量具磨損的量具c)c)制造的儀器尺寸不對制造的儀器尺寸不對d)d)儀器沒有正確校準(zhǔn)儀器沒有正確校準(zhǔn)e)e)評價(jià)人使用儀器不正確評價(jià)人使用儀器不正確測量系統(tǒng)變差可能的原因測量系統(tǒng)變差可能的原因穩(wěn)定性穩(wěn)定性a)a)儀器需要校正儀器需要校正, ,減小校正周期減小校正周期b)b)正常的老化正常的老化c)c)儀器維護(hù)不足儀器維護(hù)不足d)d)儀器設(shè)計(jì)或方法問題儀器設(shè)計(jì)或方法問題線性線性工作范圍上限工作范圍上限/ /下限內(nèi)儀器沒有正確校準(zhǔn)下限內(nèi)儀器沒有正確校準(zhǔn)最

15、大或最小值校準(zhǔn)量具的誤差最大或最小值校準(zhǔn)量具的誤差磨損的儀器磨損的儀器測量系統(tǒng)變差可能的原因測量系統(tǒng)變差可能的原因重復(fù)性重復(fù)性儀器需要維護(hù)儀器需要維護(hù)量具應(yīng)重新設(shè)計(jì)來提高剛度量具應(yīng)重新設(shè)計(jì)來提高剛度夾緊及檢驗(yàn)點(diǎn)需要改進(jìn)夾緊及檢驗(yàn)點(diǎn)需要改進(jìn)再現(xiàn)性再現(xiàn)性評價(jià)人需要更好的培訓(xùn)如何使用量具儀器及讀數(shù)評價(jià)人需要更好的培訓(xùn)如何使用量具儀器及讀數(shù)量具刻度盤上的讀數(shù)不清楚量具刻度盤上的讀數(shù)不清楚需要某種夾具幫助評價(jià)人提高使用量具的一致性需要某種夾具幫助評價(jià)人提高使用量具的一致性測量系統(tǒng)研究準(zhǔn)備測量系統(tǒng)研究準(zhǔn)備計(jì)劃將要使用的方法計(jì)劃將要使用的方法例如通過工程決策例如通過工程決策, ,直接觀察或量具研究決定直接觀

16、察或量具研究決定, ,是否評價(jià)是否評價(jià)人在校準(zhǔn)或使用儀器時(shí)產(chǎn)生影響人在校準(zhǔn)或使用儀器時(shí)產(chǎn)生影響; ;有些測量系統(tǒng)的再現(xiàn)性有些測量系統(tǒng)的再現(xiàn)性可以忽略可以忽略, ,例如按鍵例如按鍵 評價(jià)人數(shù)量、樣品數(shù)量、及重復(fù)讀數(shù)次數(shù)應(yīng)預(yù)先評價(jià)人數(shù)量、樣品數(shù)量、及重復(fù)讀數(shù)次數(shù)應(yīng)預(yù)先確定確定尺寸的關(guān)鍵性尺寸的關(guān)鍵性- -關(guān)鍵尺寸需要更多的樣品和關(guān)鍵尺寸需要更多的樣品和/ /或試驗(yàn)或試驗(yàn)零件規(guī)格零件規(guī)格- -大而重的零件可規(guī)定較少樣品及較多試驗(yàn)大而重的零件可規(guī)定較少樣品及較多試驗(yàn)評價(jià)人的選擇應(yīng)從日常操作該儀器的人中選出評價(jià)人的選擇應(yīng)從日常操作該儀器的人中選出測量系統(tǒng)研究準(zhǔn)備測量系統(tǒng)研究準(zhǔn)備 樣品選擇對于適當(dāng)?shù)难芯糠?/p>

17、常重要，且取樣品選擇對于適當(dāng)?shù)难芯糠浅Ｖ匾?，且取決于測量系統(tǒng)研究的設(shè)計(jì)決于測量系統(tǒng)研究的設(shè)計(jì)對于產(chǎn)品控制：對于產(chǎn)品控制：“符合符合/ /不符合產(chǎn)品特性規(guī)格不符合產(chǎn)品特性規(guī)格”，樣品的選擇無需覆蓋整個規(guī)格范圍樣品的選擇無需覆蓋整個規(guī)格范圍對于過程控制：對于過程控制：“過程穩(wěn)定性，方向及自然變差過程穩(wěn)定性，方向及自然變差的符合情況的符合情況”，樣品必須從過程中選取并代表整，樣品必須從過程中選取并代表整個工作范圍個工作范圍 儀器分辨率應(yīng)允許至少直接讀取特性的預(yù)儀器分辨率應(yīng)允許至少直接讀取特性的預(yù)期過程變差的十分之一期過程變差的十分之一 確保測量方法在按規(guī)定的測量步驟測量特確保測量方法在按規(guī)定的測量步

18、驟測量特征尺寸征尺寸測量系統(tǒng)研究準(zhǔn)備測量系統(tǒng)研究準(zhǔn)備進(jìn)行研究的方式非常重要進(jìn)行研究的方式非常重要測量應(yīng)按隨機(jī)順序，以確保研究過程中產(chǎn)生的任測量應(yīng)按隨機(jī)順序，以確保研究過程中產(chǎn)生的任何漂移或變化隨機(jī)分布。何漂移或變化隨機(jī)分布。使用盲測方法使用盲測方法設(shè)備讀數(shù)應(yīng)估計(jì)到可得到的最接近的數(shù)字，模擬設(shè)備讀數(shù)應(yīng)估計(jì)到可得到的最接近的數(shù)字，模擬設(shè)備應(yīng)讀取最小刻度的一半設(shè)備應(yīng)讀取最小刻度的一半研究工作應(yīng)由知其重要性且仔細(xì)認(rèn)真的人進(jìn)行研究工作應(yīng)由知其重要性且仔細(xì)認(rèn)真的人進(jìn)行每一位評價(jià)人應(yīng)采取相同的方法每一位評價(jià)人應(yīng)采取相同的方法/ /步驟來獲取數(shù)步驟來獲取數(shù)據(jù)據(jù)計(jì)量型測量系統(tǒng)研究計(jì)量型測量系統(tǒng)研究確定重復(fù)性和再

19、現(xiàn)性分析指南確定重復(fù)性和再現(xiàn)性分析指南進(jìn)行研究進(jìn)行研究1. 1. 取得一個能代表過程變差實(shí)際或預(yù)期范圍的取得一個能代表過程變差實(shí)際或預(yù)期范圍的樣本，為樣本，為n n1010個零件的樣本個零件的樣本2. 2. 確定評價(jià)人，確定評價(jià)人， 2 2人，分別對評價(jià)人和零件人，分別對評價(jià)人和零件進(jìn)行編號，零件編號不要讓評價(jià)人看到進(jìn)行編號，零件編號不要讓評價(jià)人看到3. 3. 每個評價(jià)人先后以隨機(jī)順序測量每個評價(jià)人先后以隨機(jī)順序測量n n個零件，個零件，并記錄測量結(jié)果并記錄測量結(jié)果4. 4. 重復(fù)重復(fù)3 3的操作的操作2 2次以上，記錄測量結(jié)果次以上，記錄測量結(jié)果5. 5. 按附表的要求計(jì)算相關(guān)參數(shù)按附表的要

20、求計(jì)算相關(guān)參數(shù)確定重復(fù)性和再現(xiàn)性分析指南確定重復(fù)性和再現(xiàn)性分析指南6. 6. 當(dāng)測量系統(tǒng)是用來當(dāng)測量系統(tǒng)是用來對產(chǎn)品進(jìn)行控制，即對產(chǎn)品進(jìn)行控制，即判定產(chǎn)品是否符合規(guī)格判定產(chǎn)品是否符合規(guī)格，而不是用來對過程，而不是用來對過程進(jìn)行控制時(shí)，可以用進(jìn)行控制時(shí)，可以用公差為基礎(chǔ)公差為基礎(chǔ)來代替來代替過程過程變差變差。在對。在對%EV%EV、%AV%AV、%GRR%GRR、%PV%PV進(jìn)行計(jì)算進(jìn)行計(jì)算時(shí)，分母由時(shí)，分母由（公差）（公差）來代替總變差（來代替總變差（TVTV）確定重復(fù)性和再現(xiàn)性分析指南確定重復(fù)性和再現(xiàn)性分析指南接受標(biāo)準(zhǔn)（接受標(biāo)準(zhǔn)（1 1、2 2同時(shí)滿足）同時(shí)滿足） 1 1、%GRR%GRR為

21、：為：低于低于10%-10%-接受接受在在10%10%30%30%之間之間-根據(jù)應(yīng)用的重要性、量具成本、根據(jù)應(yīng)用的重要性、量具成本、維修的費(fèi)用等，有條件接受維修的費(fèi)用等，有條件接受高于高于30%-30%-不能接受，測量系統(tǒng)必須改善不能接受，測量系統(tǒng)必須改善 2 2、并且、并且分類數(shù)量分類數(shù)量ndcndc55確定穩(wěn)定性指南確定穩(wěn)定性指南進(jìn)行研究進(jìn)行研究1.1.取一個樣本。取一個樣本。2.2.定期（天、周）測量標(biāo)準(zhǔn)樣本定期（天、周）測量標(biāo)準(zhǔn)樣本4 4 5 5次，應(yīng)在不次，應(yīng)在不同的時(shí)間讀數(shù)以代表測量系統(tǒng)的實(shí)際使用情況，同的時(shí)間讀數(shù)以代表測量系統(tǒng)的實(shí)際使用情況，以便說明在一天中預(yù)熱、周圍環(huán)境和其他因

22、素發(fā)以便說明在一天中預(yù)熱、周圍環(huán)境和其他因素發(fā)生的變化生的變化3.3.測量周期測量周期2020個個4.4.將數(shù)據(jù)按時(shí)間將數(shù)據(jù)按時(shí)間順序畫在順序畫在X X（barbar）-R-R控制圖控制圖上上5.5.對于破壞性的或檢測費(fèi)用高的測量，只定期對對于破壞性的或檢測費(fèi)用高的測量，只定期對標(biāo)準(zhǔn)樣本測量標(biāo)準(zhǔn)樣本測量1 1 2 2次，用次，用X X（barbar）-MR-MR控制圖進(jìn)行控制圖進(jìn)行分析分析確定穩(wěn)定性指南確定穩(wěn)定性指南判定準(zhǔn)則判定準(zhǔn)則如果如果X X（barbar）-R/ X-MR-R/ X-MR控制圖處于控制圖處于統(tǒng)計(jì)受統(tǒng)計(jì)受控狀態(tài)控狀態(tài)，則測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性是可以接受，則測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性是可以接

23、受的的確定穩(wěn)定性的指南確定穩(wěn)定性的指南舉例舉例- -穩(wěn)定性穩(wěn)定性 為了確定一個新的測量裝置的穩(wěn)定性為了確定一個新的測量裝置的穩(wěn)定性是否可以接受，工藝小組在生產(chǎn)工藝中程是否可以接受，工藝小組在生產(chǎn)工藝中程數(shù)附近選擇了一個零件。這個零件被送到數(shù)附近選擇了一個零件。這個零件被送到測量實(shí)驗(yàn)室，確定基準(zhǔn)值為測量實(shí)驗(yàn)室，確定基準(zhǔn)值為6.01。小組每。小組每班測量這個零件班測量這個零件5次，共測量次，共測量4周（周（20個子個子組）。收集所有數(shù)據(jù)以后，組）。收集所有數(shù)據(jù)以后，X&R 圖就可以圖就可以做出來了。做出來了。確定穩(wěn)定性的指南確定穩(wěn)定性的指南穩(wěn)定性的均值穩(wěn)定性的均值極差圖極差圖6.36.05

24、.7樣本均值子組0515202510UCL=6.297Mean=6.021LCL=5.7461.00.50.0樣本極差R=0.47792ULC=1.01LCL=0確定偏倚的指南確定偏倚的指南進(jìn)行研究進(jìn)行研究 如果用如果用X X（barbar）-R-R圖來衡量穩(wěn)定性，其數(shù)據(jù)可以圖來衡量穩(wěn)定性，其數(shù)據(jù)可以用來進(jìn)行偏倚的評價(jià)。在偏倚評價(jià)前，控制圖分用來進(jìn)行偏倚的評價(jià)。在偏倚評價(jià)前，控制圖分析應(yīng)該表明這測量系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)析應(yīng)該表明這測量系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)取一個樣件，并且建立可追溯到一相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的參取一個樣件，并且建立可追溯到一相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的參考值。如不能取得參考值，選擇一件落在生產(chǎn)測考值。如不能取得參考值，

25、選擇一件落在生產(chǎn)測量值范圍中間的生產(chǎn)零件，將他指定為偏倚分析量值范圍中間的生產(chǎn)零件，將他指定為偏倚分析的基準(zhǔn)樣件。在工具室測量該零件的基準(zhǔn)樣件。在工具室測量該零件n n1010次，并次，并計(jì)算計(jì)算n n個讀值的平均值。用該平均值作為個讀值的平均值。用該平均值作為“參考參考值值”用量具對樣件測量用量具對樣件測量n 15n 15次次計(jì)算計(jì)算 n n 個讀數(shù)的均值個讀數(shù)的均值計(jì)算可重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算可重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差2)min()max(dxxii重復(fù)性nXXnii1確定偏倚的確定偏倚的 t t 統(tǒng)計(jì)量統(tǒng)計(jì)量nrbbt偏偏倚倚偏倚偏倚= =觀測測量平均值觀測測量平均值基準(zhǔn)值基準(zhǔn)值 可接受偏倚水平)(0

26、)(2/1 ,222/1 ,22avbavbtddtdd偏偏倚倚偏偏倚倚如果如果 0 0 落在圍繞偏倚值落在圍繞偏倚值 1-1-置信區(qū)間以內(nèi)，偏倚置信區(qū)間以內(nèi)，偏倚在在水平是可接受的。水平是可接受的。d2、d2* 和和 v 可以在附錄中查到，可以在附錄中查到，g=1，m=n，tv，1-/2在在標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)t表中查到。表中查到。偏倚研究數(shù)據(jù)基準(zhǔn)值基準(zhǔn)值 = 6.0偏倚偏倚15.8-0.225.7-0.335.9-0.145.9-0.156.00.066.10.176.00.086.10.196.40.4106.30.3116.00.0126.10.1136.20.2145.6-0.4156.00.0

27、偏倚研究直方圖5.65.75.85.96.0 6.16.26.3 6.4測量值（measured value）43210頻次偏倚研究偏倚研究分析Xrbn(m) 均值均值標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)偏差均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差測量值測量值156.00670.225140.05813 基準(zhǔn)值基準(zhǔn)值 = 6.00， =0.05, g = 1， d2* =3.35t統(tǒng)計(jì)量統(tǒng)計(jì)量df顯著顯著t 值值（2 尾）尾）偏奇偏奇95%偏倚置信區(qū)間偏倚置信區(qū)間低值低值高值高值測量值測量值0.115310.82.2060.0067-0.11850.1319因?yàn)橐驗(yàn)? 0落在偏倚置信區(qū)間（落在偏倚置信區(qū)間（ -1.1185 -1

28、.1185 ，0.13190.1319）內(nèi)，所以）內(nèi)，所以偏倚是可以接受的，使用過程不會導(dǎo)致附加變差源。偏倚是可以接受的，使用過程不會導(dǎo)致附加變差源。如果偏倚在統(tǒng)計(jì)上不等于如果偏倚在統(tǒng)計(jì)上不等于0，檢查是否存在以下原因：，檢查是否存在以下原因：l 儀器沒有經(jīng)過適當(dāng)校準(zhǔn)儀器沒有經(jīng)過適當(dāng)校準(zhǔn)l 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l 磨損或損壞的基準(zhǔn)，基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差磨損或損壞的基準(zhǔn)，基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差l 校準(zhǔn)不當(dāng)或調(diào)整基準(zhǔn)的使用不當(dāng)校準(zhǔn)不當(dāng)或調(diào)整基準(zhǔn)的使用不當(dāng)l 儀器質(zhì)量差儀器質(zhì)量差設(shè)計(jì)或一致性不好設(shè)計(jì)或一致性不好l 應(yīng)用錯誤的量具應(yīng)用錯誤的量具l 不同的測量方法不同的測量方法設(shè)置、安裝、

29、夾緊、技術(shù)設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù)l 測量錯誤的特性測量錯誤的特性偏倚分析偏倚分析確定線性的指南確定線性的指南進(jìn)行研究進(jìn)行研究 線性按下列指南評價(jià)：線性按下列指南評價(jià)：1.1.選擇選擇g5g5件零件件零件/ /特性，由于過程變差，這些特性，由于過程變差，這些零件零件/ /特性測量值覆蓋量具的工作量程特性測量值覆蓋量具的工作量程2.2.對每個零件對每個零件/ /特性，建立可追溯到一相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)特性，建立可追溯到一相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的參考值。的參考值。 3.3.由這個量具的操作者中的一個測量每個零件由這個量具的操作者中的一個測量每個零件m12m12次。次。注：隨機(jī)地選擇零件以使評價(jià)人對測量偏倚的注：隨機(jī)地選擇零件

30、以使評價(jià)人對測量偏倚的“記憶記憶”最小化最小化確定線性的指南確定線性的指南結(jié)果分析結(jié)果分析- -作圖法作圖法4、計(jì)算零件每次測量的偏倚及零件偏倚均值。、計(jì)算零件每次測量的偏倚及零件偏倚均值。 偏倚偏倚i,j=xi,j-（基準(zhǔn)值）（基準(zhǔn)值）i 偏倚偏倚i=偏倚偏倚i,j/m5、在線性圖上畫出單值偏倚和相關(guān)基準(zhǔn)值的偏倚均在線性圖上畫出單值偏倚和相關(guān)基準(zhǔn)值的偏倚均值值確定線性的指南確定線性的指南6、用下面等式計(jì)算和畫出最佳擬合線和置信區(qū)間、用下面等式計(jì)算和畫出最佳擬合線和置信區(qū)間對于最佳擬合直線，用公式：對于最佳擬合直線，用公式：yi=axi+b xi =基準(zhǔn)值基準(zhǔn)值 yi=偏倚平均值偏倚平均值這里

31、這里xi是基準(zhǔn)值，是基準(zhǔn)值， yi是偏倚均值，用下列公式求出是偏倚均值，用下列公式求出a、b和和s。a=(xy-xy/gm)/x2-(x)2/gmb=y-axs= (yi2-b yi-a xiyi)/(gm-2)1/2確定線性的指南確定線性的指南對于給定的對于給定的x0，畫出，畫出a水平的置信區(qū)間水平的置信區(qū)間低值：低值：b+ax0-t1-a/2(gm-2)s/n高值高值：b+ax0+t1-a/2(gm-2)s/n其中其中1/n=1/gm+(x0-x)2/ (xi-x)21/2確定線性的指南確定線性的指南接受準(zhǔn)則接受準(zhǔn)則如果如果“偏倚偏倚=0”=0”的整個線都位于置信度區(qū)的整個線都位于置信度區(qū)

32、間以內(nèi)，則該測量系統(tǒng)的線性是可接受的間以內(nèi)，則該測量系統(tǒng)的線性是可接受的注解注解置信度區(qū)間置信度區(qū)間 預(yù)期的包括了某一參數(shù)的真值的數(shù)值范圍（在預(yù)期的包括了某一參數(shù)的真值的數(shù)值范圍（在某些要求應(yīng)用情況下被稱為置信水準(zhǔn)）某些要求應(yīng)用情況下被稱為置信水準(zhǔn)）確定線性的指南確定線性的指南線性線性-舉例舉例一名工廠主管希望對過程采用新的測量系統(tǒng)一名工廠主管希望對過程采用新的測量系統(tǒng),作為作為PPAP的一部分的一部分,需要評價(jià)測量系統(tǒng)的線性需要評價(jià)測量系統(tǒng)的線性,在測量在測量系統(tǒng)量程內(nèi)選擇系統(tǒng)量程內(nèi)選擇 5個零件個零件,每個零件經(jīng)過全尺寸檢每個零件經(jīng)過全尺寸檢驗(yàn)測量以確定其基準(zhǔn)值驗(yàn)測量以確定其基準(zhǔn)值.然后由

33、領(lǐng)班分別測量每個然后由領(lǐng)班分別測量每個零件零件12次次.研究中零件是被隨機(jī)選擇的研究中零件是被隨機(jī)選擇的.計(jì)算偏倚均值，可用計(jì)算偏倚均值，可用Excel 。確定線性的指南確定線性的指南作圖分析：用最小二乘法求作圖分析：用最小二乘法求出出a、 ba=(xy-xy/gm)/x2-(x)2/gm=-0.131667b=y-ax=0.736667計(jì)算計(jì)算s和最佳擬合線的置信帶。和最佳擬合線的置信帶。判斷偏倚判斷偏倚=0是否包含在置信帶內(nèi)：是否包含在置信帶內(nèi)：如果偏倚如果偏倚=0沒有包含在置信帶內(nèi)，說明線性不符合沒有包含在置信帶內(nèi)，說明線性不符合要求。要求。確定線性的指南確定線性的指南10 9 8 7

34、6 5 4 3 2 1 0-1MasterbiasS = 0.239540 R-Sq = 71.4 % R-Sq(adj) = 70.9 %bias = 0.736667 - 0.131667 Master95% CIRegressionliner study記數(shù)型測量系統(tǒng)研究記數(shù)型測量系統(tǒng)研究記數(shù)型測量系統(tǒng)研究記數(shù)型測量系統(tǒng)研究記數(shù)型測量系統(tǒng)是一種測量數(shù)值為一有限記數(shù)型測量系統(tǒng)是一種測量數(shù)值為一有限的分類數(shù)量的測量系統(tǒng)。它與獲得一連串的分類數(shù)量的測量系統(tǒng)。它與獲得一連串?dāng)?shù)值結(jié)果的計(jì)量型測量系統(tǒng)截然不同。通數(shù)值結(jié)果的計(jì)量型測量系統(tǒng)截然不同。通/ /止規(guī)是最常用的量具，它只有兩種可能的止規(guī)是最常用的量具，它只有兩種可能的結(jié)果；其他的記數(shù)型測量系統(tǒng)，例如目視結(jié)果；其他的記數(shù)型