測量系統(tǒng)分析(講師版)ppt課件

1、1MEASUREMENT SYSTEMS ANALYSIS 丈量系統(tǒng)分析第四版2MSA，丈量系統(tǒng)分析培訓的目的 1引見MSA參考手冊的目的2掌握MSA中的有關(guān)概念，如：分辨率、有效分辨率、偏倚、線性、穩(wěn)定性、反復(fù)性、再現(xiàn)性、雙性GR&R等。3掌握數(shù)據(jù)的質(zhì)量4了解為什么量具的校準或檢定不能替代MSA5了解丈量數(shù)據(jù)的用途6掌握丈量過程，清楚丈量數(shù)據(jù)是如何影響我們的判別的7掌握丈量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計特性、丈量過程變差的來源8掌握丈量系統(tǒng)分析的時機和步驟3MSA，丈量系統(tǒng)分析培訓的目的9掌握丈量系統(tǒng)變差的類型10掌握丈量系統(tǒng)分析的用途11掌握丈量系統(tǒng)分析的謀劃12掌握丈量系統(tǒng)的接納準那么13掌握如何計算和分析

2、丈量系統(tǒng)的偏倚、線性、穩(wěn)定性、反復(fù)性、再現(xiàn)性、雙性GR&R14掌握計數(shù)型丈量系統(tǒng)的分析方法15經(jīng)過實踐丈量、計算和進展分析將實際和實際結(jié)合以上所說的分析和計算是針對可反復(fù)丈量的丈量系統(tǒng)。對于不可反復(fù)丈量的丈量系統(tǒng)，如破壞性實驗，引見一下方法，由于這不是本手冊的分析范圍。 4ISO/TS 16949與MSAISO/TS16949規(guī)范7.6 監(jiān)視和丈量安裝的控制7.6.1 丈量系統(tǒng)分析 為分析每種丈量和實驗設(shè)備系統(tǒng)結(jié)果中呈現(xiàn)的變差，應(yīng)進展統(tǒng)計研討。此要求運用于控制方案中提及的丈量系統(tǒng)。所用的分析方法及接受準那么應(yīng)與顧客關(guān)于丈量系統(tǒng)分析的參考手冊相一致。假設(shè)得到顧客的同意，其他分析方法和接受準那么也

3、可運用。5課程內(nèi)容1 引言2 術(shù)語3 丈量過程4 丈量系統(tǒng)分析根底5 簡單丈量系統(tǒng)分析的實際6 復(fù)雜丈量系統(tǒng)的分析61 引言按照質(zhì)量管理的八項原那么，應(yīng)按“以現(xiàn)實為根底的決策方法進展決策，因此用數(shù)聽說話就成為必然，所以數(shù)據(jù)的運用比以前更加頻繁。在產(chǎn)品的制造消費過程中，丈量數(shù)據(jù)主要有三個用途，一、用于判別產(chǎn)品合格與否，二、用于分析消費過程，判別消費過程能否統(tǒng)計穩(wěn)定，三、用于確定兩個或多個變量之間能否有顯著關(guān)系，如：線性回歸分析、方差分析。用丈量數(shù)據(jù)進展決策的關(guān)鍵就是：這些數(shù)據(jù)反映的能否是“現(xiàn)實，即數(shù)據(jù)的質(zhì)量能否高。 71 引言人們往往習慣于置信丈量數(shù)據(jù)，以為丈量的結(jié)果就是客觀現(xiàn)實，其實不然，由于

4、丈量過程好像制造過程一樣，也是隨機景象，即，有規(guī)律的不確定景象。因此，評價丈量數(shù)據(jù)的質(zhì)量，即評價隨機景象的結(jié)果，應(yīng)以在統(tǒng)計穩(wěn)定條件下運轉(zhuǎn)的某一丈量系統(tǒng)得到的多次丈量結(jié)果的統(tǒng)計特性來確定。 8數(shù)據(jù)的類型計量型數(shù)據(jù) Variable data計數(shù)型數(shù)據(jù) Attribute data如何評定數(shù)據(jù)的質(zhì)量丈量結(jié)果與“真值的差越小越好數(shù)據(jù)質(zhì)量是用多次丈量的統(tǒng)計結(jié)果進展評定1.1 丈量數(shù)據(jù)的質(zhì)量91.1 丈量數(shù)據(jù)的質(zhì)量計量型數(shù)據(jù)的質(zhì)量均值與真值基準值之差方差的大小計數(shù)型數(shù)據(jù)的質(zhì)量對產(chǎn)品特性產(chǎn)生錯誤分級的概率101.1 丈量數(shù)據(jù)的質(zhì)量一組丈量的變差大多是由于丈量系統(tǒng)和環(huán)境之間的交互作用呵斥的，交互作用產(chǎn)生太大

5、變差，那么數(shù)據(jù)質(zhì)量低！一個具有大量變差的丈量系統(tǒng)，用來分析制造過程，是不恰當?shù)?，為什么？管理一個丈量系統(tǒng)的許多任務(wù)是監(jiān)視和控制變差。絕大部分變差是不希望的，但也有例外。假設(shè)數(shù)據(jù)質(zhì)量不可接受，那么必需改良丈量系統(tǒng)。111.2 檢定或校準能否取代MSA？也許有人以為，量具定期進展檢定或校準就夠了，不用進展費事的丈量系統(tǒng)分析，此觀念謬矣。檢定或校準處理的是某量具能否合格的問題，而丈量系統(tǒng)分析處理的是某丈量系統(tǒng)能否用來判別產(chǎn)品合格，或用來判別消費過程能否穩(wěn)定。兩者作用各不一樣，誰也取代不了誰。例如，經(jīng)過丈量系統(tǒng)分析發(fā)現(xiàn)，某家企業(yè)至少有一半以上的工序是用不了控制圖的，這就是明證！ 121.3 MSA手冊

6、的目的本手冊的目的是為評價丈量系統(tǒng)的質(zhì)量提供指南，主要關(guān)注的是能對零件進展反復(fù)讀數(shù)的丈量系統(tǒng)。但第四版也簡單引見了復(fù)雜丈量系統(tǒng)的評定。 本手冊主要針對的是工業(yè)消費中丈量系統(tǒng)的分析，并不針對一切的丈量系統(tǒng)。132 術(shù)語2.1 丈量系統(tǒng)Measurement System： 是用來對被測特性定量丈量或定性評價的儀器或量具、規(guī)范、操作、方法、夾具、軟件、人員、環(huán)境和假設(shè)的集合；用來獲得丈量結(jié)果的整個過程。 根據(jù)此定義，我們可以把丈量過程看成制造過程，這個過程輸出的不是產(chǎn)品而是數(shù)據(jù)，僅此差別而已，這樣我們就可以利用在SPC中學到的研討制造過程的方法來研討分析丈量過程。 此術(shù)語很重要！142 術(shù)語2.2

7、 分辨力Discrimination又稱最小可讀單位，分辨力是丈量分辨率、刻度限值或丈量安裝和規(guī)范的最小可探測單位。它是量具設(shè)計的一個固有特性，并作為丈量或分級的單位被報告。數(shù)據(jù)分級數(shù)通常稱為“分辨力比率，由于它描畫了給定的察看過程變差能可靠地劃分為多少級。 152 術(shù)語2.3 分辨率Resolution 可用作丈量分辨率或有效分辨率。丈量系統(tǒng)探測并照實顯示被測特性微小變化的才干。參見分辨力2.4 有效分辨率Effective Resolution思索整個丈量系統(tǒng)變差時的數(shù)據(jù)分級大小叫有效分辨率?；谡闪肯到y(tǒng)變差的置信區(qū)間長度來確定該等級的大小。經(jīng)過把該數(shù)據(jù)大小劃分為預(yù)期的過程分布范圍能確定數(shù)

8、據(jù)分級數(shù)ndc。對于有效分辨率，該ndc的規(guī)范在97%置信程度估計值為1.41PV/GRR。 16過程分布的數(shù)據(jù)分級對控制與分析活動的影響 1個數(shù)據(jù)分組5個或更多個數(shù)據(jù)分組2-4個數(shù)據(jù)分組只需以下才可用于控制與規(guī)范相比過程變差較小預(yù)期過程變差上的損失函數(shù)很平緩過程變差為主要緣由導(dǎo)致均值偏移根據(jù)過程分布可用于半計量控制可產(chǎn)生不敏感的控制圖可用于計量控制圖普通來講對過程參數(shù)及指數(shù)估計不可接受只提供粗略的估計對過程參數(shù)及指數(shù)估計不可接受只能闡明過程能否正在消費合格零件建議運用控制分析172 術(shù)語2.5 基準值Reference Value被成認的一個被測體的數(shù)值，作為一致贊同的用于進展比較的基準或規(guī)

9、范樣本： 一個基于科學原理的實際值或確定值； 一個基于某國家或國際組織的指定值； 一個基于某科學或工程組織主持的協(xié)作實驗任務(wù)產(chǎn)生的一致贊同值； 對于詳細用途，采用接受的參考方法獲得的一個贊同值。 該值包含特定數(shù)量的定義，并為其它知目的自然被接受，有時是按慣例被接受。 182 術(shù)語2.6 真值True value物品的實踐值，是未知的和不可知的。 2.7 偏倚偏移，Bias丈量的觀測平均值在可反復(fù)條件下的一組實驗和基準值之間的差值。傳統(tǒng)上稱為準確度。偏倚是在丈量系統(tǒng)操作范圍內(nèi)對一個點的評價和表達。 基準值偏倚觀測平均值192 術(shù)語2.8 穩(wěn)定性Stability是偏倚隨時間變化的統(tǒng)計受控，又稱，

10、漂移。時間基準值202.8 穩(wěn)定性 Stability丈量系統(tǒng)兩種穩(wěn)定性普通概念：給定零件或規(guī)范零件隨著時間的變化系統(tǒng)偏倚的總變差，是定量概念。統(tǒng)計穩(wěn)定性概念：丈量系統(tǒng)只存在普通緣由的變差，而沒有特殊緣由的變差，是定性概念。在丈量系統(tǒng)穩(wěn)定形狀時，評價該系統(tǒng)的反復(fù)性、再現(xiàn)性才更有意義212 術(shù)語2.9 線性Linearity丈量系統(tǒng)預(yù)期操作范圍內(nèi)偏倚誤差值的差別。換句話說，線性表示操作范圍內(nèi)多個和獨立的偏倚誤差值的相關(guān)性。 基準值偏倚較大觀測平均值基準值偏倚較小觀測平均值范圍較低的部分范圍較高的部分222 術(shù)語2.10 反復(fù)性Repeatability在確定的丈量條件下，來源于延續(xù)實驗的普通緣由

11、隨機變差。通常指設(shè)備變差EV，雖然這是一個誤導(dǎo)。當丈量條件固定和已定義時，即確定零件、儀器規(guī)范、方法、操作者、環(huán)境和假設(shè)條件時，適宜反復(fù)性的最正確術(shù)語為系統(tǒng)內(nèi)變差。除了設(shè)備內(nèi)變差，反復(fù)性也包括在特定丈量誤差模型下條件下的一切內(nèi)部變差。 反復(fù)性232 術(shù)語2.11 再現(xiàn)性Reproducibility丈量過程中由于正常條件改動所產(chǎn)生的丈量均值的變差。普通來說，它被定義為在一個穩(wěn)定環(huán)境下，運用一樣的丈量儀器和方法，一樣零件被測體不同評價人操作者之間丈量值均值的變差。這種情況對受操作者技藝影響的手動儀器經(jīng)常是正確的，然而，對于操作者不是主要變差源的丈量過程如自動系統(tǒng)那么是不正確的。由于這個緣由，再現(xiàn)

12、性指的是丈量系統(tǒng)之間和丈量條件之間的均值變差。 操作者A再現(xiàn)性操作者C操作者B242 術(shù)語2.12 GRR或量具RRGage Repeatability & Reproducibility 一個丈量系統(tǒng)的反復(fù)性和再現(xiàn)性的合成變差的估計。GRR變差等于系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)間變差之和。 253 丈量過程為了有效地控制任何過程變差，需求了解： 過程應(yīng)該做什么？什么能導(dǎo)致錯誤？過程在做什么 ？規(guī)范和工程要求規(guī)定過程應(yīng)該做什么。PFMEA用來確定與潛在過程失效相關(guān)的風險，并在這些失效出現(xiàn)前提出糾正措施。PEMEA的結(jié)果轉(zhuǎn)移至控制方案。 經(jīng)過評價過程結(jié)果或參數(shù)，可以獲得過程正在做什么的知識。這種活動，通常稱為檢驗

13、。經(jīng)過檢驗確定產(chǎn)品能否合格、消費過程能否穩(wěn)定，這種檢驗行為本身就是過程。 263 丈量過程丈量：賦值給詳細事務(wù)以表示它們之間關(guān)于特定特性的關(guān)系。賦值過程定義為丈量過程，而賦予的值定義為丈量值。丈量結(jié)果由一個數(shù)字和一個規(guī)范的丈量單位構(gòu)成。丈量結(jié)果是丈量過程的輸出。應(yīng)將丈量看成一個制造過程，它產(chǎn)生數(shù)據(jù)作為輸出。人、設(shè)備、資料方法、環(huán)境丈量過程數(shù)據(jù)輸 入輸 出27帶反響的過程控制系統(tǒng)模型 我們的任務(wù)方法/各種資源的交融產(chǎn)品或效力確定改良的能夠運用統(tǒng)計學方法準確的丈量人方法資料設(shè)備環(huán)境輸入輸出過程/系統(tǒng)28 質(zhì)量循環(huán)中的丈量系統(tǒng) 管理職責資源管理產(chǎn)品實現(xiàn)丈量分析改良293.1 丈量過程變差及其對決策的

14、影響3.1.1 丈量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性 理想的丈量系統(tǒng)在每次運用時，應(yīng)只產(chǎn)生“正確的丈量結(jié)果，每次丈量結(jié)果總應(yīng)該與一個規(guī)范相一致。一個能產(chǎn)生理想丈量結(jié)果的丈量系統(tǒng)，應(yīng)具有零方差、零偏倚和對所測的任何產(chǎn)品錯誤分類為零概率的統(tǒng)計特性。遺憾的是，具有這樣理想統(tǒng)計特性的丈量系統(tǒng)幾乎不存在，因此過程管理者必需采器具有不太理想統(tǒng)計特性的丈量系統(tǒng)。一個丈量系統(tǒng)的質(zhì)量經(jīng)常用其多次丈量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計特性來確定。 303.1.1 丈量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性 對于一個產(chǎn)品或消費過程來說，丈量系統(tǒng)并非分辨率越高越好，由于分辨率越高，對環(huán)境的要求越苛刻。再如，假設(shè)外表粗糙度達不到要求，高分辨率也沒有意義。期望的統(tǒng)計特性應(yīng)包括： 313

15、.1.1 丈量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性丈量系統(tǒng)應(yīng)具備的特性處于統(tǒng)計控制形狀;對于過程控制：丈量系統(tǒng)的變異性Variability比過程變異性小很多，根據(jù)總過程變差評價丈量系統(tǒng)。對于產(chǎn)品控制：丈量系統(tǒng)的變異性應(yīng)比公差小得多。根據(jù)公差來評價丈量系統(tǒng)。足夠的分辨率，丈量增量Increments通常按1:10閱歷法那么確定;當被測工程變化時，丈量系統(tǒng)統(tǒng)計特性的最大變差小于過程變差和規(guī)范寬度較小者。32舉例闡明一個丈量系統(tǒng)，分析影響其數(shù)據(jù)變差的要素 丈量數(shù)據(jù)的變差333.1.2 丈量過程的變差源 丈量過程的變差源主要有六個方面，即S：規(guī)范，W：工件，I：儀器，P：人/程序，E：環(huán)境。這可以以為是全部丈量系統(tǒng)的誤差

16、模型。 343.1.3 量具的控制/規(guī)范的傳送 國際規(guī)范國際實驗室國家規(guī)范國家實驗室地方規(guī)范國家認可的校準機構(gòu)公司規(guī)范企業(yè)的校準實驗室丈量結(jié)果消費現(xiàn)場檢測設(shè)備制造廠353.1.4 丈量過程變差對決策的影響 即使是用同一個量具多次丈量同一個零件的同一特性，其結(jié)果也會不同，這闡明丈量系統(tǒng)存在變差。消費過程中的丈量結(jié)果通常有兩個用途：1、產(chǎn)品控制：判別產(chǎn)品合格與否，2、過程控制：判別消費過程能否穩(wěn)定、假設(shè)穩(wěn)定其過程才干/過程才干指數(shù)是多少？能否可接受？下面分別看一下丈量變差對決策的影響。 363.1.4 丈量過程變差對決策的影響 對產(chǎn)品控制決策的影響 在產(chǎn)品控制中，假設(shè)丈量系統(tǒng)不能滿足要求，其影響是

17、導(dǎo)致做出錯誤的判別，即：將合格品判為不合格品一類錯誤，見圖1，或者將不合格品拼判為合格品二類錯誤，見圖2 37 對產(chǎn)品控制決策的影響丈量過程的分布產(chǎn)品公差上限圖 1圖 238 對產(chǎn)品控制決策的影響將丈量判別劃分為三個區(qū)間，如圖3。按圖中所示，I區(qū)：壞零件總是判為壞的，II區(qū)：能夠做出潛在錯誤的判別，III區(qū)：好零件總是判為好的。 II II III I I 公差下限公差上限目的值39 對產(chǎn)品控制決策的影響為了最大限制地做出正確的判別，可以有兩個選擇：一是改良消費過程：減少消費過程的變差，沒有零件落在II區(qū)。二是改良丈量系統(tǒng)：減少丈量系統(tǒng)變差從而減小II區(qū)，因此消費的一切零件將在III區(qū)，這樣就

18、可使做出錯誤決議的風險降至最低。 40 對過程控制決策的影響 對于過程控制，希望能知道：過程能否受控、過程均值能否對準目的值、過程才干能否可接受。假設(shè)丈量系統(tǒng)變差過大，會導(dǎo)致做出錯誤決策：一是將普通緣由偶因判為特殊緣由異因，二是將特殊緣由異因判為普通緣由偶因，三是過低估算過程才干指數(shù)。前兩者在SPC中已有表達，下面看一下第三種情況： 41 對過程控制決策的影響2obs = 觀測過程方差，2actual = 實踐消費過程方差，2msa = 丈量系統(tǒng)方差而計算CPk用的是obs，因此會過低估算過程才干指數(shù)。 42 對過程控制決策的影響圖4闡明了丈量系統(tǒng)變差將使CP的觀測值降低多少。 觀測的CP值實

19、踐的CP值丈量系統(tǒng)變差占觀測變差的百分比43 對過程控制決策的影響例如：在采購消費設(shè)備時運用的高等級丈量系統(tǒng)的GRR為10且實踐過程Cp為2.0的情況下，在采購時觀測過程Cp將為1.96。這一過程是在消費中用消費量具研討時，假設(shè)消費量具的GRR為30且實踐過程Cp仍是2.0，那么觀測的過程Cp為1.71。 444 丈量系統(tǒng)分析的根底 4.1 進展丈量系統(tǒng)分析時應(yīng)具備的條件 丈量系統(tǒng)必需有足夠的分辨率可接受的分辨率應(yīng)小于公差或制造過程變差6的非常之一終究按那個來確定分辨率，根據(jù)數(shù)據(jù)是用來進展產(chǎn)品控制還是進展過程控制，否那么會做出很多錯誤的判別。圖5顯示的是用兩個不同分辨率的丈量系統(tǒng)丈量同一過程的

20、控制圖。 左面的控制圖沒有超限的點，而右圖嚴重失控，這是由于對數(shù)據(jù)4舍5入而對數(shù)據(jù)進展錯誤分級的結(jié)果。 45 丈量系統(tǒng)必需有足夠的分辨率46 丈量系統(tǒng)必需有足夠的分辨率假設(shè)不能丈量出過程的變差，這樣的分辨率用于過程分析是不可接受的，假設(shè)不能丈量出特殊緣由導(dǎo)致的變差，這個丈量系統(tǒng)用于過程控制也是不可接受的。如圖5中，右圖顯示，很多子組的極差為零，使得平均極差很小，算出的過程變差過窄，導(dǎo)致過程才干指數(shù)看起來很大。如某企業(yè)的過程才干指數(shù)竟然為12。 474.1 進展丈量系統(tǒng)分析時應(yīng)具備的條件 丈量過程必需統(tǒng)計穩(wěn)定好像計算制造過程的過程才干之前必需判穩(wěn)一樣，計算丈量系統(tǒng)變差也要求統(tǒng)計穩(wěn)定，判穩(wěn)可用控制

21、圖法。 484.2 丈量系統(tǒng)變差的類型 丈量數(shù)據(jù)的質(zhì)量用偏倚位置變差和方差寬度變差來評價，但思索變差的來源和特點，又可細分為位置變差：偏倚、穩(wěn)定性和線性，寬度變差：反復(fù)性和再現(xiàn)性。 494.3 丈量系統(tǒng)分析的時機 丈量系統(tǒng)分析分為兩步，第一步判別丈量系統(tǒng)能否在丈量正確的變量，假設(shè)適用，還要驗證夾緊和鎖緊。由于假設(shè)丈量的是錯誤的變量，那么無論丈量系統(tǒng)多么準確或多么精細，僅是耗費資源而不能提供收益。第二步確定丈量系統(tǒng)需求具有何種統(tǒng)計特性才是可接受的，為此，要了解丈量數(shù)據(jù)做何用途。第二步又分為兩個階段。 504.3 丈量系統(tǒng)分析的時機第一階段實踐運用前確定丈量系統(tǒng)能否具有所需求的統(tǒng)計特性確認環(huán)境要素

22、能否對丈量系統(tǒng)有顯著影響第二階段運用過程中確定能否繼續(xù)地具備恰當?shù)慕y(tǒng)計特性作為正常校準程序、維護程序和計量程序的一部分日程任務(wù)514.3 丈量系統(tǒng)分析的時機 兩個階段的間隔要視量具固有特性及運用的頻繁程度而定。丈量時，應(yīng)采用盲測，以排除人為的干擾。52盲測法在實踐丈量環(huán)境下，在操作者事先不知正在對該丈量系統(tǒng)評價的條件下，獲得丈量結(jié)果經(jīng)過適當?shù)墓芾?盲測的實驗結(jié)果通常不受霍桑效應(yīng)(Hawthorne effect)所干擾534.4 丈量系統(tǒng)分析的用途 提供接納新丈量設(shè)備的準那么。提供一種丈量安裝與另外一種丈量安裝的比較。 評價疑心有缺陷的量具的根底。 丈量設(shè)備維修前與維修后的比較。 計算過程變差

23、的一個必要部分，以及一個消費過程的可接受性的程度。繪制量具性能曲線GPC的必要信息，GPC表示接受某一真值零件的概率。 544.5 丈量系統(tǒng)分析的預(yù)備 好像任何研討或分析一樣，實施丈量系統(tǒng)分析之前應(yīng)先進展充分的謀劃和預(yù)備。實施分析之前的主要預(yù)備如下：先謀劃將要運用的方法。例如，有些丈量系統(tǒng)的再現(xiàn)性影響可以忽略，例如按按鈕，打印出一個數(shù)字。評價人的數(shù)量，樣品數(shù)量及反復(fù)讀數(shù)次數(shù)應(yīng)預(yù)先確定。在此選擇中應(yīng)思索的要素如下： 尺寸的關(guān)鍵性 關(guān)鍵尺寸需求更多的零件和/ 或?qū)嶒?，以便結(jié)論的置信度更高； 零件構(gòu)造 大或重的零件可規(guī)定較少樣品和較多實驗丈量。 554.5 丈量系統(tǒng)分析的預(yù)備 由于其目的是評價整個丈

24、量系統(tǒng)，評價人的選擇應(yīng)從日常操作該儀器的人中挑選；樣品的選擇對正確的分析至關(guān)重要，它完全取決于MSA研討的設(shè)計、丈量系統(tǒng)的目的以及能否獲得代表消費過程的樣品。 對于產(chǎn)品控制情況，丈量結(jié)果用于確定，“相對特性規(guī)范合格與否，選擇的樣本或規(guī)范不需求覆蓋整個過程范圍。丈量系統(tǒng)的評定是基于特性的公差如相對公差的%GRR。 564.5 丈量系統(tǒng)分析的預(yù)備對于過程控制情況，丈量結(jié)果用于確定，“過程穩(wěn)定性，方向和實踐過程變差的符合性如SPC、過程監(jiān)視、才干及過程改良，樣本應(yīng)覆蓋消費過程范圍可以經(jīng)過每一天取一個樣品，繼續(xù)假設(shè)干天的方式進展選取。在評定用于過程控制的丈量系統(tǒng)的充分性時如相對總過程變差的%GRR，建

25、議對總過程變差進展獨立的估計利用SPC進展過程才干研討?？傋儾钸€可用類似過程估計。 574.5 丈量系統(tǒng)分析的預(yù)備給樣品標號，丈量人不應(yīng)看到此編號，而記錄人知道。在丈量時，應(yīng)每測一次換一個零件。 給樣品標上丈量位置，多次丈量同一位置其結(jié)果不一樣才可以為是丈量系統(tǒng)的變差。否那么，會帶入零件內(nèi)變差如錐度、圓度的影響，計算時應(yīng)消除。 量具的分辨率應(yīng)是產(chǎn)品公差/過程變差的非常之一，假設(shè)能夠，讀數(shù)時可讀到分度的一半。 584.6 接納準那么 位置誤差 位置誤差通常是經(jīng)過分析偏倚和線性來確定。普通地，一個丈量系統(tǒng)的偏倚或線性的誤差假設(shè)是與零誤差差別較明顯或是超出量具校準程序確立的最大允許誤差，那么它是不可

26、接受的。在這種情況下，應(yīng)對丈量系統(tǒng)重新進展校準或偏向校正以盡能夠地減少該誤差。 594.6 接納準那么寬度誤差 丈量系統(tǒng)變異性能否令人稱心的準那么取決于被丈量系統(tǒng)變差所掩蓋掉的消費制造過程變異性的百分比或零件公差的百分比。對特定的丈量系統(tǒng)最終的接受準那么取決于丈量系統(tǒng)的環(huán)境和目的，而且應(yīng)該獲得顧客的贊同。對于以分析過程為目的的丈量系統(tǒng)，通常丈量系統(tǒng)的可接受性的閱歷準那么如下： 604.6 接納準那么寬度誤差%GRR低于10% 的誤差 通常以為丈量系統(tǒng)是可接受的。 %GRR 是10%到30%之間的誤差 基于運用的重要性、丈量安裝的本錢、維修的本錢等方面的思索，能夠是可接受的。 %GRR超越30%

27、 以為是不可接受的 ，應(yīng)該作出各種努力來改良丈量系統(tǒng)。 此外，過程能被丈量系統(tǒng)區(qū)分開的分級數(shù)ndc應(yīng)該大于或等于5。 615 簡單丈量系統(tǒng)分析的實際評價丈量系統(tǒng)需求確定的三個根本問題:能否有足夠的分辨力？能否統(tǒng)計穩(wěn)定？統(tǒng)計特性在整個預(yù)期范圍內(nèi)能否一致,且用于過程控制和分析能否可接受？625 簡單丈量系統(tǒng)分析的實際 5.1 計量型丈量系統(tǒng)的分析 5.1.1偏倚的分析 分析程序 獲取一個樣本并確定相對于可溯源規(guī)范的基準值。假設(shè)得不到，選擇一個落在消費丈量的中程數(shù)的消費零件，指定其為偏倚分析的規(guī)范樣本。在工具室丈量這個零件n10次，并計算這n個讀數(shù)的均值。把均值作為“基準值。 63 =5.1.1偏倚

28、的分析讓一個評價人，以通常的方法丈量樣本10次以上 相對于基準值將數(shù)據(jù)畫出直方圖。評審直方圖，用專業(yè)知識確定能否存在特殊緣由或出現(xiàn)異常。假設(shè)沒有，繼續(xù)分析，對于n30時的解釋或分析，該當特別謹慎。 計算n個讀數(shù)的均值。645.1.1偏倚的分析計算反復(fù)性規(guī)范差(如能夠，運用獨立的反復(fù)性研討的結(jié)果) 反復(fù)性=r= 假設(shè)GRR研討結(jié)果可獲得，那么反復(fù)性規(guī)范差的計算應(yīng)是基于這個研討的結(jié)果。經(jīng)過計算EV%,確定反復(fù)性能否可接受%EV=100EV/TV=100反復(fù)性/TV這里的總變差TV是基于期望的過程變差首選或者用產(chǎn)品的公差除以6。假設(shè)%EV過大，那么這個丈量系統(tǒng)的變差是不可接受的。在偏倚研討中假設(shè)反復(fù)

29、性是可接受的，所以繼續(xù)運用一個具有過大的%EV的丈量系統(tǒng)會導(dǎo)致誤導(dǎo)和混淆的結(jié)果。655.1.1偏倚的分析確定偏倚的t統(tǒng)計量 偏倚 = 觀測丈量平均值 基準值假設(shè)0落在圍繞偏倚值1-置信區(qū)間以內(nèi)，偏倚在程度是可接受的。偏倚- b(tv,1-/2)0偏倚+ b(tv,1-/2)這里：v=n-1。tv,1-/2運用t規(guī)范表獲得6615實驗序號觀測值基準值=6.00偏倚15.8-0.225.7-0.335.9-0.145.9-0.156.00.066.10.176.00.086.10.196.40.4106.30.3116.00.0126.10.1136.20.2145.6-0.46.00.0675.

30、1.1偏倚的分析用電子表格和統(tǒng)計軟件，可獲得直方圖和數(shù)據(jù)分析見以下圖和下表。 頻次丈量值685.1.1偏倚的分析計算結(jié)果：偏倚=6.0067-6.0=0.0067r =0.2120過程變差的規(guī)范差=2.5知%EV=0.2120/2.5=8.5%，反復(fù)性可接受。b =0.2120/15=0.0547tv,1-/2=2.14479695.1.1偏倚的分析n均值規(guī)范差r觀測均值的規(guī)范差 b丈量值156.00670.21200.0547基準值 = 6.00, =0.05t統(tǒng)計量df顯著t值2尾偏倚95%偏倚置信區(qū)間低值高值丈量值0.12142.144790.0067-0.11070.1241705.1

31、.1偏倚的分析由于0落在偏倚置信區(qū)間-0.1107, 0.1241內(nèi)，我們可以以為丈量偏倚是可以接受的，同時假定實踐運用不會導(dǎo)致附加變差源。 71偏倚過大能夠的緣由l儀器需求校準l儀器、設(shè)備或夾緊安裝的磨損l磨損或損壞的基準，基準出現(xiàn)誤差l校準不當或調(diào)整基準的運用不當l儀器質(zhì)量差設(shè)計或一致性不好l線性誤差l運用錯誤的量具l不同的丈量方法設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù)72偏倚過大能夠的緣由l丈量錯誤的特性l量具或零件變形l 環(huán)境溫度、濕度、振動、清潔的影響l違背假定，在運用常量上出錯 l 運用零件尺寸、位置、操作者技藝、疲勞，察看錯誤易讀性、視差 735.1.2 穩(wěn)定性的分析 分析程序 獲得一個樣本并確

32、定相對于可溯源規(guī)范的基準值。假設(shè)該樣品不可獲得，選擇一個落在產(chǎn)品丈量中程數(shù)的消費零件在以后繼續(xù)的丈量中，該產(chǎn)品特性值不應(yīng)變化，指定其為穩(wěn)定性分析的規(guī)范樣本。假設(shè)僅研討丈量系統(tǒng)穩(wěn)定性，可不用確定基準值。 745.1.2 穩(wěn)定性的分析利用控制圖評價丈量系統(tǒng)的穩(wěn)定性1獲取一樣本并確定其相對可追溯規(guī)范的基準值；2定期天、周丈量基準樣品35次；3在X&R或X&S控制圖中標繪數(shù)據(jù)；4確定控制限并按規(guī)范曲線圖判別失控或不穩(wěn)定形狀；假設(shè)丈量過程是穩(wěn)定的，數(shù)據(jù)可以用于確定丈量系統(tǒng)的偏倚。同樣，丈量的規(guī)范差可以用作丈量系統(tǒng)反復(fù)性的近似值。 755.1.2 穩(wěn)定性評價例如為了確定一個新的丈量安裝穩(wěn)定性能否可以接受，

33、工藝小組在消費工藝中程數(shù)附近選擇了一個零件。這個零件被送到丈量實驗室，確定基準值為6.01.。小組每周丈量這個零件5回每回3到5次，共丈量4周20個子組。搜集一切數(shù)據(jù)以后，X&R圖就可以做出來了見圖7。 765.1.2 穩(wěn)定性評價例如控制圖分析顯示，丈量過程是穩(wěn)定的，由于沒有出現(xiàn)明顯可見的特殊緣由影響。 由于穩(wěn)定性是偏倚隨時間的變化，所以經(jīng)過穩(wěn)定性研討可以確定一個適宜的檢定或校準周期。假設(shè)經(jīng)穩(wěn)定性分析檢定或校準周期確定得適宜，以后可以不再分析。 77穩(wěn)定性不佳能夠的緣由 l儀器需求校準，需求減少校準時間間隔 l儀器、設(shè)備或夾緊安裝的磨損 l正常老化或退化 l 缺乏維護通風、動力、液壓、過濾器、

34、腐蝕、銹蝕、清潔 l磨損或損壞的基準，基準出現(xiàn)誤差 l校準不當或調(diào)整基準的運用不當 l儀器質(zhì)量差設(shè)計或一致性不好 78穩(wěn)定性不佳能夠的緣由l儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)健性l不同的丈量方法設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù)l量具或零件變形l環(huán)境變化溫度、濕度、振動、清潔度l違背假定，在運用常量上出錯l運用零件尺寸、位置、操作者技藝、疲勞，察看錯誤易讀性、視差795.1.3 線性的分析 線性:量具預(yù)期任務(wù)范圍內(nèi)偏倚值的差別。丈量儀器的線性是指該安裝整個任務(wù)范圍內(nèi)的準確度基準值偏倚較大觀測平均值基準值偏倚較小觀測平均值范圍較低的部分范圍較高的部分805.1.3 線性的分析分析程序 選擇g5 個零件，由于過程變差，這些

35、零件丈量值覆蓋量具的操作范圍。用全尺寸檢驗設(shè)備丈量每個零件以確定其基準值并確認包括了量具的操作范圍。通常用這個儀器的操作者中的一人丈量每個零件m10次。隨機地選擇零件以使評價人對丈量偏倚的“記憶最小化。計算每次丈量的零件偏倚及零件偏倚均值。 815.1.3 線性的分析825.1.3 線性的分析在線性圖上畫出每個偏倚和對應(yīng)基準值的偏倚基準值圖見圖15.2-8。用下面等式計算和畫出最正確擬合線與置信帶。 對于最正確擬合直線，用公式： 835.1.3 線性的分析其中：斜率截距845.1.3 線性的分析對于給定的x0，程度置信帶是：其中： g=零件數(shù)，m=反復(fù)丈量次數(shù)，x=基準值，y=偏倚 855.1

36、.3 線性的分析畫出“偏倚=0線，評審該圖指出特殊緣由和線性的可接受性見圖15.2-8 為使丈量系統(tǒng)線性可被接受， “偏倚=0線必需完全在擬合線置信帶以內(nèi)。 假設(shè)作圖分析顯示丈量系統(tǒng)線性可接受，那么下面的假設(shè)就成立： H0：a=0 斜率=0 假設(shè)： 865.1.3 線性的分析假設(shè)：不推翻原假設(shè) 假設(shè)以上的假設(shè)是成立的，那么丈量系統(tǒng)對一切的基準值有一樣的偏倚。對于可接受的線性，偏倚必需為0。 875.1.3 線性的分析H0：b=0 截距偏倚=0 假設(shè)：不推翻原假設(shè) 885.1.3 線性分析例如一名工廠主管希望對過程采用新丈量系統(tǒng)。作為顧客的消費件同意程序的一部分，需求評價丈量系統(tǒng)的線性。基于已證

37、明的過程變差，在丈量系統(tǒng)操作量程內(nèi)選擇了5個零件。每個零件經(jīng)過全尺寸檢驗丈量以確定其基準值。然后由領(lǐng)班分別丈量每個零件12次。研討中零件是被隨機選擇的。 89零件基準值123452.004.006.008.0010.00實驗12.705.105.807.609.1022.503.905.707.709.3032.404.205.907.809.5042.505.005.907.709.3052.703.806.007.809.4062.303.906.107.809.5072.503.906.007.809.5082.503.906.107.709.5092.403.906.407.809.6

38、0102.404.006.307.509.20112.604.106.007.609.30122.403.806.107.709.4090零件基準值123452.004.006.008.0010.00偏倚10.71.1-0.2-0.4-0.920.5-0.1-0.3-0.3-0.730.40.2-0.1-0.2-0.540.51-0.1-0.3-0.750.7-0.20.0-0.2-0.660.3-0.10.1-0.2-0.570.5-0.10.0-0.2-0.580.5-0.10.1-0.3-0.590.4-0.10.4-0.2-0.4100.40.00.3-0.5-0.8110.60.10

39、.0-0.4-0.7120.4-0.20.1-0.3-0.6偏倚均值0.4916670.1250.025-0.29167-0.6166791偏倚95%置信區(qū)間偏倚均值回歸線925.1.3 線性分析例如圖形分析顯示特殊緣由能夠影響丈量系統(tǒng)?；鶞手?數(shù)據(jù)顯示能夠是雙峰。即使不思索基準值數(shù)據(jù)4，做圖分析也清楚地顯示出丈量系統(tǒng)有線性問題。R值指出線性模型對于數(shù)據(jù)是不適宜的模型。即使線性模型可接受，“偏倚=0線與置信帶交叉而不是被包含其中。R2=xy-xy/n2/ x 2 -(x) 2 /n y 2-(y ) 2/n 935.1.3 線性分析例如 數(shù)值計算是對圖形分析的補充。首先查規(guī)范t表，=0.05，

40、自在度gm-2=58，1-/2=0.975，t58,0.975=2.00172，經(jīng)計算ta=12.043，tb=10.185，兩者都大于t58,0.975，闡明此丈量系統(tǒng)存在線性問題，應(yīng)進展校準維修。 94線性誤差能夠的緣由 儀器需求校準，需求減少校準時間間隔 儀器、設(shè)備或夾緊安裝的磨損 缺乏維護通風、動力、液壓、過濾器、腐蝕、銹蝕、清潔 磨損或損壞的基準，基準出現(xiàn)誤差最小/最大 。校準不包括任務(wù)范圍不當或調(diào)整基準的運用不當 儀器質(zhì)量差設(shè)計或一致性不好 95線性誤差能夠的緣由儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)健性 運用錯誤的量具 不同的丈量方法設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù) 量具或零件隨零件尺寸變化的變形 環(huán)境溫度

41、、濕度、振動、清潔度 違背假定，在運用常量上出錯 運用零件尺寸、位置、操作者技藝、疲勞，察看錯誤易讀性、視差 965.1.4 反復(fù)性、再現(xiàn)性和GRR的分析 反復(fù)性、再現(xiàn)性和GRR的分析有三種方法：極差法、均值極差法、ANOVA法方差分析法，由于ANOVA法方差分析法需求有方差分析的數(shù)學知識以便解釋運算的結(jié)果，而且需求有軟件來運算，在本課中就不引見了。 975.1.4 反復(fù)性、再現(xiàn)性和GRR的分析極差法 極差法是一種改良的計量型量具的研討方法，它可迅速提供一個丈量變異的近似值，這種方法只能提供丈量系統(tǒng)的整體概略而不能將變異分為反復(fù)性和再現(xiàn)性。它典型的用途是快速檢查驗證GRR能否發(fā)生了變化。假設(shè)運

42、用5個零件進展研討，結(jié)論的正確性有80%，假設(shè)運用10個零件進展研討，結(jié)論的正確性有90%。 985.1.4 反復(fù)性、再現(xiàn)性和GRR的分析典型的極差方法用2個評價人和5個零件進展研討。在研討中，兩個評價人各將每個零件丈量一次。每個零件的極差是評價人A獲得丈量值和B獲得丈量值之間差的絕對值。計算極差的和與平均極差，將平均極差均值乘以1/ d2* 可以得到總丈量變差。這里d2*在附錄中可以找到，m=2, g=零件數(shù)。 995.1.4 GRR分析的極差法例如選擇2個評價人，5個零件，其丈量結(jié)果見表5，知制造過程總規(guī)范差=0.0777。 此丈量過程中每個零件被丈量2次，即樣本容量為m=2，共有5個極差

43、為，即g=5，查附表，d2*為1.19。經(jīng)計算量具的雙性占過程變差為75.5%，遠大于30%，闡明此丈量系統(tǒng)所測的數(shù)據(jù)不能用于制造控制圖，或計算過程才干。結(jié)論是丈量系統(tǒng)需求改良。 100控制圖常數(shù)2 3456789101112133.267 2.5752.2822.1152.0041.9241.8641.8161.7771.7441.7161.692 0 0 0 0 00.0760.0.1840.2230.2560.2840.3081.88 01.0230.7290.5770.4830.4190.3730.3370.3080.2850.2660.249 子組內(nèi)察看次數(shù) A2 D3 D4101計

44、算規(guī)范偏向的常數(shù)d2*注：表中m代表所要研討的樣本容量或?qū)嶒灤螖?shù)，g代表極差的數(shù)量。1025.1.4 極差法計算例如零件評價人A評價人B極差A(yù)-B123450.850.751.000.450.500.800.700.950.550.600.050.050.050.100.10平均極差R=0.35/5=0.07過程規(guī)范差=0.0777GR&R=R/ d2* =0.07/1.19=0.0588%GR&R=1000.0588/0.0777=75.7%1035.1.4 均值極差法 程序及例如 均值極差法(X&R)是一種提供可對丈量系統(tǒng)反復(fù)性和再現(xiàn)性兩個特性作估計評價的方法。與極差法不同，這種方法可以將

45、丈量系統(tǒng)的變差分成兩個部分：反復(fù)性和再現(xiàn)性。 獲取一個樣本零件數(shù)n5通常n=10，應(yīng)代表實踐的或期望的過程變差范圍。為此，應(yīng)在幾天中延續(xù)從消費過程中隨機湊足此樣本。否那么，PV和TV不能用此樣本計算。 1045.1.4 均值極差法選擇評價人為A，B，C等。零件的號碼從1到n，評價人不能看到零件編號。 假設(shè)是正常丈量系統(tǒng)程序的一部分，應(yīng)校準量具。讓評價人A以隨機順序丈量n個零件，將丈量結(jié)果輸入第一行表15.2-6見量具反復(fù)性和再現(xiàn)性數(shù)據(jù)搜集表。讓評價人B和C丈量同樣的n個零件，而且他們之間不能看到彼此的結(jié)果。輸入數(shù)據(jù)到第6和11行。 1055.1.4 均值極差法用不同的隨機丈量順序反復(fù)該循環(huán)。輸

46、入數(shù)據(jù)到第2，7，12行。在適當?shù)牧杏涗洈?shù)據(jù)。例如假設(shè)第一個丈量的是第7號零件，那么將結(jié)果記錄在標示著零件7的列。假設(shè)需求實驗3次，反復(fù)循環(huán)并輸入數(shù)據(jù)到3，8，13行。當零件數(shù)量很大或同時多個零件不可同時獲得時，丈量步驟4，5能夠改動如下是需求的： 讓評價人A丈量第一個零件并在第1行記錄讀數(shù)。讓評價人B丈量第一個零件并在第6行記錄讀數(shù)。讓評價人C丈量第一個零件并在第11行記錄讀數(shù)。 1065.1.4 均值極差法假設(shè)評價人屬于不同的班次，可以運用一個替代方法。讓評價人A丈量一切的10個零件輸入數(shù)據(jù)于第1行，然后評價人A以不同的順序讀數(shù)，記錄結(jié)果錄結(jié)果于第2，3行，讓評價人B，C同樣做。 表6 量

47、具反復(fù)性和再現(xiàn)性數(shù)據(jù)搜集表 107極差評價人/ 實驗#零件平均值12345678910A 10.29-0.561.340.47-0.80.020.59-0.312.26-1.36 20.41-0.681.170.5-0.92-0.110.75-0.201.99-1.25 30.64-0.581.270.64-0.84-0.210.66-0.172.01-1.31均值B 10.08-0.471.190.01-0.56-0.20.47-0.631.80-1.68 20.25-1.220.941.03-1.200.220.550.082.12-1.62 30.07-0.681.340.2-1.280

48、.060.83-0.342.19-1.50均值極差C 10.04-1.380.880.14-1.46-0.290.02-0.461.77-1.49 2-0.11-1.131.090.20-1.07-0.670.01-0.561.45-1.77 3-0.15-0.960.670.11-1.45-0.490.21-0.491.87-2.16均值極差零件均值108量具反復(fù)性和再現(xiàn)性數(shù)據(jù)搜集表*2次實驗D4=3.27，3次實驗D4=2.58。UCLR代表了單個極差的控制限。將那些超出控制限的點圈出，識別緣由并糾正。運用與開場時一樣的評價人及單位反復(fù)這些讀數(shù)，或除去某些值并從保管的察看值重新獲得平均值，

49、重新計算極差。1095.1.4 均值極差法結(jié)果分析：做圖法 均值圖和極差圖 UCLR= RD4= 0.34172.58 =0.8816 , LCLR= 0UCLX ，LCLX= =(0.19+0.06-0.25)/31.0230.34 均值圖見下頁XA2R110極差圖111分析極差圖在包括平均極差和控制限的規(guī)范的極差圖上畫出了由每個評價人對每個零件丈量的多個讀數(shù)范圍。從畫在圖中得出的數(shù)據(jù)分析可以得出很多有用的解釋。假設(shè)一切的極差都受控，那么一切評價人的任務(wù)形狀是一樣的，可以以為每人反復(fù)丈量的反復(fù)性是一致的。 假設(shè)一個評價人不受控，闡明他的方法與其他人不同。假設(shè)一切評價人都不受控，那么丈量系統(tǒng)對

50、評價人的技術(shù)很敏感，需求改善以獲得有用的數(shù)據(jù)。 極差圖可以協(xié)助我們確定：與反復(fù)性相關(guān)的統(tǒng)計控制，丈量過程中評價人之間對每個零件的一致性。 以上圖形的評審顯示評價人之間變異性是不同的，應(yīng)分析并消除其影響。 112均值圖均值1135.1.4 均值極差法分析由于研討中運用的零件子組代表制造過程的變差，需求大約一半或更多的均值應(yīng)落在控制限以外。假設(shè)數(shù)據(jù)顯示出這種圖形，那么丈量系統(tǒng)應(yīng)該可以充分探測零件-零件之間的變差并且丈量系統(tǒng)可以提供對過程分析和過程控制有用的信息。假設(shè)少于一半的均值落在控制限外邊，那么丈量系統(tǒng)缺乏足夠的分辨率或是由于樣本不能代表期望的制造過程變差。從圖中可看出，此丈量系統(tǒng)的分辨率是滿

51、足要求的。這是由于R是丈量呵斥的，丈量系統(tǒng)越好，其應(yīng)越小，而零件間的差別是制造系統(tǒng)呵斥，因此R越小，出限的點越多，分辨率越高。 114結(jié)果分析：數(shù)據(jù)計算 量具反復(fù)性和再現(xiàn)性數(shù)據(jù)搜集表和報告表，如表7，表 8提供了數(shù)據(jù)分析的方法。該分析可以估計變差和整個丈量系統(tǒng)占過程變差的百分比以及其反復(fù)性、再現(xiàn)性和零件與零件間的變差的構(gòu)成，這些信息需求與作圖分析的結(jié)果相比較，并作為作圖法補充。 表中字母的含義如下： 115結(jié)果分析：數(shù)據(jù)計算 EV或 E：反復(fù)性或設(shè)備變差，用規(guī)范差表示，根據(jù)SPC中的知識，EV=R/ d2*=RK1。d2*可在附表中查到，d2*取決于取決于實驗的次數(shù)m和零件的數(shù)量乘以評價人數(shù)g

52、，g表示極差數(shù)。假設(shè)計算K1值時g大于15。 反復(fù)性反復(fù)性誤差的兩個主要緣由:量具本身變差零件在量具中的位置變化116反復(fù)性誤差能夠的緣由 零件樣品內(nèi)部：外形、位置、外表加工、錐度、樣品一致性 儀器內(nèi)部：修繕、磨損、設(shè)備或夾緊安裝缺點，質(zhì)量差或維護不當 基準內(nèi)部：質(zhì)量、級別、磨損 方法內(nèi)部：在設(shè)置、技術(shù)、零位調(diào)整、夾持、夾緊、點密度的變差 評價人內(nèi)部：技術(shù)、職位、缺乏閱歷、操作技藝或培訓、覺得、疲勞 違背假定穩(wěn)定、正確操作 117反復(fù)性誤差能夠的緣由環(huán)境內(nèi)部：溫度、濕度、振動、亮度、清潔度的短期起伏變化 儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)健性，一致性不好 運用錯誤的量具 量具或零件變形，硬度缺乏 運用零件尺

53、寸、位置、操作者技藝、疲勞，察看誤差易讀性、視差 118 再現(xiàn)性 Reproducibility術(shù)語：丈量一個零件的某特性時，不同評價人用同一量具丈量平均值變差。丈量過程的再現(xiàn)性闡明評價人變異性的一致程度。再現(xiàn)性建立在這樣的根底上，即當存在變異性時，每個丈量者的丈量平均值會有所不同。操作者A再現(xiàn)性操作者C操作者B119再現(xiàn)性 ReproducibilityAV或 A：再現(xiàn)性或評價人變差，用規(guī)范差表示，由評價人均值的極差 除以d2*得到，但由于這樣計算的結(jié)果中包含了量具的影響，所以必需消除量具的影響，因此，再現(xiàn)性的計算如下： K2=1/ d2*，d2*可以從附表中查到。d2*取決于評價人的數(shù)量m

54、和g=1，由于只計算一個極差。這里，n=零件數(shù)10， r=實驗次數(shù)3。假設(shè)平方根下的值為負，評價人的變差A(yù)V默以為0。 120再現(xiàn)性 Reproducibility雖然再現(xiàn)性通常被解釋為評價人變差，但是有些過程中丈量系統(tǒng)沒有評價人，這種情況可視再現(xiàn)性為0；既只需求反復(fù)性研討。然而，假設(shè)運用多臺夾具，再現(xiàn)性就是夾具間的變差。 121再現(xiàn)性誤差能夠的緣由 零件樣品之間：運用同樣的儀器、同樣的操作者和方法時，當丈量零件的類型為A、B、C時的均值差。 儀器之間：同樣的零件、操作者、和環(huán)境，運用儀器A、B、C等的均值差。留意：在這種研討情況下，再現(xiàn)性錯誤常與方法和/或操作者混淆。 規(guī)范之間：丈量過程中不

55、同的設(shè)定規(guī)范的平均影響 方法之間：改動點密度，手動與自動系統(tǒng)相比，零點調(diào)整，夾持或夾緊方法等導(dǎo)致的均值差。 評價人操作者之間：評價人A、B、C等的訓練、技術(shù)、技藝和閱歷不同導(dǎo)致的均值差。對于產(chǎn)品及過程資歷以及一臺手動丈量儀器，引薦進展此研討。 122再現(xiàn)性誤差能夠的緣由環(huán)境之間：在第1、2、3等時間段內(nèi)丈量，由環(huán)境循環(huán)引起的均值差。這是對較高自動化系統(tǒng)在產(chǎn)品和過程資歷中最常見的研討。 違背研討中的假定 儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)健性 操作者訓練效果 運用零件尺寸、位置、察看誤差易讀性、視差 123丈量系統(tǒng)的雙性 GR&R呵斥丈量數(shù)據(jù)動搖的緣由不外人、機、料、法、環(huán)。在進展丈量系統(tǒng)分析時，沒有思索環(huán)境

56、的影響，如溫度和光線等；假設(shè)被測零件或特性不因丈量而改動或破壞；丈量方法的影響隱含在反復(fù)性和再現(xiàn)性中了，因此“人和“機是呵斥數(shù)據(jù)動搖的主要緣由。反復(fù)性，又稱設(shè)備變差(Equipment Variation)，顧名思義，主要是由于丈量設(shè)備固有特性，如游標卡尺的滑動間隙等，導(dǎo)致丈量數(shù)據(jù)的動搖，因此，在研討反復(fù)性時，需由同一人，用同一量具，用一樣的方法，丈量同一零件的同一特性，用數(shù)據(jù)分布的規(guī)范差表示，即E。在實踐丈量時，零件在量具中的位置對結(jié)果也有影響。同理，再現(xiàn)性，又稱評價人變差(Appraiser Variation)，用A表示。在丈量系統(tǒng)不存在特殊緣由的情況下，丈量系統(tǒng)變差主要由人、機呵斥，將

57、兩者合成，即為量具的雙性(Gage Repeatability and Reproducibility，縮寫為GRR或R&R)，簡稱雙性。 124丈量系統(tǒng)的雙性 GR&R由于假設(shè)丈量過程服從正態(tài)分布，其合成按如下公式： 125零件間變差(Part-to-part Variation)。 零件間的差別是制造系統(tǒng)呵斥的，因此，假設(shè)所選樣天性代表實踐的制造過程變差范圍，PV就是制造系統(tǒng)變差的規(guī)范差。 PV= RP/ d2*= RPK3 式中RP為零件均值的極差。d2*可以從附表中查到。d2*取決于零件的數(shù)量m和g。這種情況下g=1，由于只計算一個極差。 126零件間變差(Part-to-part V

58、ariation)。PV的計算中必需消除丈量系統(tǒng)的影響。它是經(jīng)過如下的計算來到達的：評價人A丈量了1號零件3次，對其取平均，就消除了量具的影響，評價人B、C同理取平均，再將三人的均值取平均，就消除了人的影響。其他零件以此類推。 127TV或T：總變差Total Variation 制造系統(tǒng)變差與丈量系統(tǒng)變差的合成，用規(guī)范差表示。假設(shè)所選樣天性代表實踐的制造過程變差范圍，其計算公式如下： 128丈量系統(tǒng)的雙性 GR&R的計算假設(shè)總過程變差由SPC控制圖中知，并且其值以6為根底，那么它可以取代量具研討總變差TV。由以下兩個等式完成：12 這兩個值TV和PV可以替代前面的計算值。 129丈量系統(tǒng)的雙

59、性 GR&R的計算 一旦確定了量具研討的每個要素的變異性，就可以與過程總變差TV進展比較。這個步驟的完成可以經(jīng)過量具報告表表9右側(cè)的“%總變差下面的計算得到。 對總變差的百分比結(jié)果進展評價，以確定丈量系統(tǒng)能否被允許用于預(yù)期用途。 130丈量系統(tǒng)的雙性 GR&R的計算假設(shè)丈量系統(tǒng)僅用于產(chǎn)品控制，其分析應(yīng)是基于公差而不是過程變差，那么GRR報告表格表9可以被修正，使格式右側(cè)表示公差百分比而不是總變差百分比。在這種情況下，%EV，%AV，%GRR和%PV經(jīng)過用公差值除以6來替代分母的TV計算出來。 采用一種或同時運用這兩種方法取決于丈量系統(tǒng)運用目的和顧客的要求。 131評價人/實驗#零件均值1234

60、5678910A 10.29-0.561.340.47-0.800.020.59-0.312.26-1.36 20.41-0.681.170.50-0.92-0.110.75-0.21.99-1.25 30.64-0.581.270.64-0.84-0.210.66-0.172.01-1.31均值0.447-0.6071.2600.537-0.853-0.1000.667-0.2272.087-1.307 0.19極差0.350.120.170.170.120.230.160.140.270.11 = 0.1B 10.08-0.471.190.01-0.56-0.200.47-0.631.80