專業(yè)技術(shù)人員系列培訓(xùn)教材-MSA測(cè)量系統(tǒng)分析

1、 MSA測(cè)量系統(tǒng)分析 專業(yè)技術(shù)人員系列培訓(xùn)教材之1第一部分分引言2測(cè)量的重要性性如果測(cè)量量出現(xiàn)問問題，那那么合格格的產(chǎn)品品可能被被判為不不合格，不合格格的產(chǎn)品品可能被被判為合合格，此此時(shí)便不不能得到到真正的產(chǎn)產(chǎn)品或過過程特性性。因此，要要保證測(cè)測(cè)量結(jié)果果的準(zhǔn)確確性和可可信度。PROCESS原料人機(jī)法環(huán)測(cè)量測(cè)量結(jié)果合格不合格測(cè)量3測(cè)量誤差差Y =x+測(cè)量值=真真值(True Value)+測(cè)量誤差差戴明說沒沒有真值的存在在一致4測(cè)量誤差差的來源源：nDiscrimination分辨能力(精度)nPrecision精密度(Repeatability重復(fù)性)nAccuracy準(zhǔn)確度(Bias偏差)n

2、Damage損壞nDifferencesamonginstrumentsandfixtures(不同儀器器和夾具具間的差差異)nDifferenceinusebyinspector不同使用用人員的的差異(Reproducibility再現(xiàn)性)nDifferencesamongmethods of use(使用不同同的方法法所造成成差異)nDifferencesduetoenvironment(不同環(huán)境境所造成成的差異異)5測(cè)量的變變異說明明 測(cè)量系統(tǒng)變異性儀器+(量具)工件+(零件)人員環(huán)境設(shè)計(jì)重復(fù)性再現(xiàn)性一致性敏感性均勻性變形影響接觸幾何放大線性穩(wěn)定性堅(jiān)固性使用假設(shè)維護(hù)p.m.標(biāo)準(zhǔn)制造制造公

3、差制造變差設(shè)計(jì)確認(rèn)-夾緊-定位測(cè)量點(diǎn)-測(cè)量傳感器可操作的定義充分的數(shù)據(jù)清潔度內(nèi)部相關(guān)特溯源性隱藏的幾何形狀彈性變形物質(zhì)支持特征彈性性質(zhì)穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)熱膨脹系數(shù)彈性性質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)教育的體力的經(jīng)驗(yàn)培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)培訓(xùn)理解可操作定義目視標(biāo)準(zhǔn)程序態(tài)度人機(jī)工廠壓力照明振動(dòng)空氣污染幾何相容性照明陽(yáng)光人工的人空氣流熱膨脹穩(wěn)定-系統(tǒng)部件溫度本位的和周圍的循環(huán)圖2：測(cè)量系系統(tǒng)變異異性-因因果圖6為什么要要進(jìn)行測(cè)測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析即使量具具經(jīng)過檢檢定或校校準(zhǔn)，由由于人、機(jī)、料料、法、環(huán)、測(cè)測(cè)等方面面的原因因，會(huì)帶帶來測(cè)量量誤差。檢測(cè)設(shè)備備的檢定定或校準(zhǔn)準(zhǔn)不能滿滿足實(shí)際際測(cè)量的的需要。因此，還還需要對(duì)對(duì)測(cè)量系系統(tǒng)進(jìn)行行評(píng)價(jià)，分析測(cè)測(cè)量結(jié)

4、果果的變差差，從而而確定測(cè)測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)的質(zhì)量量，以滿滿足測(cè)量量的需要要。滿足QS9000、ISO/TS16949標(biāo)準(zhǔn)的要要求：ISO/TS16949:2002標(biāo)準(zhǔn)7.6.1規(guī)定：為分析出出現(xiàn)在各各種測(cè)量量和試驗(yàn)驗(yàn)設(shè)備系系統(tǒng)測(cè)量量結(jié)果的的變差，必須進(jìn)進(jìn)行適當(dāng)當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)計(jì)研究。此要求求必須適適用于在在控制計(jì)計(jì)劃中提提及的測(cè)測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)。這些些分析方方法以及及接收準(zhǔn)準(zhǔn)則的使使用必須須符合顧顧客的測(cè)測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析參參考手冊(cè)冊(cè)。采用其他他的分析析方法和和接受準(zhǔn)準(zhǔn)則必須須獲得顧顧客的批批準(zhǔn)。7測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析的的目的運(yùn)用統(tǒng)計(jì)計(jì)分析方方法，確確定測(cè)量量系統(tǒng)測(cè)測(cè)量結(jié)果果的變差差（測(cè)量量誤差），了解解變差的的來源。從而

5、確定定一個(gè)測(cè)測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)的質(zhì)量量，并且且為測(cè)量量系統(tǒng)的的改進(jìn)提提供信息息。保證所用用統(tǒng)計(jì)分分析方法法及判定定準(zhǔn)則的的一致性性。8第二部分分基本概念念9術(shù)語(yǔ)均值:樣本平均均數(shù),是反映數(shù)數(shù)據(jù)集中中位置的的度量。極差：樣本數(shù)據(jù)據(jù)中，最最大值與與最小值值之差。標(biāo)準(zhǔn)差：用于衡量量數(shù)據(jù)與與均值的的偏差程程度。測(cè)量：賦值給具具體事物物以表示示他們之之間的關(guān)關(guān)系。而賦予的的值定義義為測(cè)量值。量具：任何用用來獲得得測(cè)量結(jié)果果的裝置，經(jīng)常用用來特指指用在車車間的裝裝置，包包括用來來測(cè)量合合格不不合格的的裝置。測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)：用來對(duì)被被測(cè)量特特性賦值值的操作作、程序序、量具具、設(shè)備備、軟件件以及操操作人員員的集合合。10

6、測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)的組成成測(cè)量系統(tǒng)人機(jī)料法環(huán)操作人員員量具/測(cè)測(cè)量設(shè)備備/工裝裝被測(cè)的材材料/樣樣品/特特性操作方法法、操作作程序工作的環(huán)環(huán)境11測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性通常使用用測(cè)量數(shù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)統(tǒng)計(jì)特性性來衡量量測(cè)量系系統(tǒng)的質(zhì)質(zhì)量：nDiscrimination分辨力(ability to tellthings apart);nBias偏倚;nRepeatability重復(fù)性;nReproducibility再現(xiàn)性;nLinearity線性;nStability穩(wěn)定性。12分辨力（率）定義：指指測(cè)量系系統(tǒng)檢出出并如實(shí)實(shí)指示被被測(cè)特性性中極小小變化的的能力。傳統(tǒng)是公公差范圍圍的十分分之一。建議的的要求是是總

7、過程程6(標(biāo)準(zhǔn)偏差差)的十十分之一一。T103013偏倚(Bias)：基準(zhǔn)值觀測(cè)平均均值偏倚偏倚：是是測(cè)量結(jié)結(jié)果的觀測(cè)平均值與基準(zhǔn)值的差值。基準(zhǔn)值的的取得可可以通過過采用更高級(jí)級(jí)別的測(cè)測(cè)量設(shè)備備進(jìn)行多次測(cè)測(cè)量，取取其平均均值來確定。14重復(fù)性(Repeatability)重復(fù)性重復(fù)性是由一個(gè)評(píng)價(jià)人，采用一種測(cè)量?jī)x器器，多次次測(cè)量同一零件的同一特性時(shí)獲獲得的測(cè)測(cè)量值變差。15再現(xiàn)性(Reproducibility)：再現(xiàn)性是由不同的評(píng)價(jià)人人，采用相同的測(cè)量?jī)x儀器，測(cè)測(cè)量同一零件的同一特性時(shí)測(cè)量平平均值的變差。再現(xiàn)性操作者B操作者C操作者A16穩(wěn)定性(Stability)：穩(wěn)定性時(shí)間1時(shí)間2穩(wěn)定性

8、：是測(cè)量量系統(tǒng)在在某持續(xù)時(shí)間間內(nèi)測(cè)量同一基準(zhǔn)或零件的相同特性時(shí)獲得的的測(cè)量值的總變差差。17線性(Linearity)：量程基準(zhǔn)值觀測(cè)平均均值基準(zhǔn)值線性是在在量具預(yù)預(yù)期的工工作范圍圍內(nèi)，偏偏倚值的的差值18線性(Linearity)：觀測(cè)的平均值基準(zhǔn)值無偏倚有偏倚19測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)的分析析測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)的變差差類型：偏倚、重重復(fù)性、再現(xiàn)性性、穩(wěn)定定性、線線性測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)特性可可用下列列方式來來描述：位置：穩(wěn)穩(wěn)定性、偏倚、線性。寬度或范范圍：重重復(fù)性、再現(xiàn)性性。20位置和寬寬度位置寬度位置寬度標(biāo)準(zhǔn)值21理想的測(cè)測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)n理想的測(cè)測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)在每次次使用時(shí)時(shí)：應(yīng)只只產(chǎn)生“正確”的測(cè)量量結(jié)果。每次測(cè)測(cè)量結(jié)果果

9、總應(yīng)該該與一個(gè)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值值相符。一個(gè)能能產(chǎn)生理理想測(cè)量量結(jié)果的的測(cè)量系系統(tǒng)，應(yīng)應(yīng)具有零方差、零偏倚倚和所測(cè)的的任何產(chǎn)產(chǎn)品錯(cuò)誤分類類為零概概率的統(tǒng)計(jì)特特性。22測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)所應(yīng)具具有的特性：測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)必須處處于統(tǒng)計(jì)計(jì)控制中中，這意味味著測(cè)量量系統(tǒng)中中的變差差只能是是由于普普通原因因而不是是由于特特殊原因因造成的的。這可可稱為統(tǒng)統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定定性；測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)的變異異必須比比制造過過程的變變異?。蛔儺悜?yīng)小小于公差差帶；測(cè)量精密密應(yīng)高于于過程變變差和公公差帶兩兩者中精精度較高高者，一一般來說說，測(cè)量精度度是過程程變異和和公差帶帶兩者中中精度較較高者的的十分之之一；測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)計(jì)特特性可能能隨被測(cè)測(cè)項(xiàng)目的的改變而

10、而變化。若真真的如此此，則測(cè)量系系統(tǒng)的最最大的變變差應(yīng)小小于過程程變差和和公差帶帶兩者中中的較小小者。23測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)的評(píng)定定第一階段段：明白該測(cè)測(cè)量過程程并確定定該測(cè)量量系統(tǒng)是是否滿足足我們的的需要。主要有有二個(gè)目目的：1）、確定該測(cè)測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)是否具具有所需需要的統(tǒng)統(tǒng)計(jì)特性性，此項(xiàng)項(xiàng)必須在在使用前前進(jìn)行。2）、發(fā)現(xiàn)那種種環(huán)境因因素對(duì)測(cè)測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)顯著的的影響，例如溫溫度、濕度度等，以以決定其其使用的的環(huán)境要要求。第二階段：目的是在在驗(yàn)證一一個(gè)測(cè)量量系統(tǒng)一一旦被認(rèn)認(rèn)為是可可行的，應(yīng)持續(xù)續(xù)具有恰恰當(dāng)?shù)慕y(tǒng)統(tǒng)計(jì)特性性。常見的量具R&R分析是其中的的一種試試驗(yàn)型式式。24思考在我們的的實(shí)際工工作中,存在什

11、么么測(cè)量系系統(tǒng)?我們是否否對(duì)這些些測(cè)量系系統(tǒng)進(jìn)行行評(píng)價(jià)(分析)?什么樣的的測(cè)量系系統(tǒng)必須須進(jìn)行評(píng)評(píng)價(jià)(分析)?采用什么么方法進(jìn)進(jìn)行測(cè)量量系統(tǒng)分分析?25計(jì)量型測(cè)測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析第三部分分26確定穩(wěn)定定性指南南進(jìn)行研究究1）取一一個(gè)樣本本并建立立相對(duì)于于可溯源源標(biāo)準(zhǔn)的的基準(zhǔn)值值。如果果該樣品品不可獲獲得，選選擇一個(gè)個(gè)落在產(chǎn)產(chǎn)品測(cè)量量中程數(shù)數(shù)據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)零件，指定其其為穩(wěn)定定性分析析的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)樣本。對(duì)于追追蹤測(cè)量量系統(tǒng)穩(wěn)穩(wěn)定性，不需要要一個(gè)已已知基準(zhǔn)準(zhǔn)值。具備預(yù)期期測(cè)量的的最低值值，最高高值和中中程數(shù)的的標(biāo)準(zhǔn)樣樣本是較較理想的的。建議議對(duì)每個(gè)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣樣本分別別做測(cè)量量與控制制圖。2）定期期(天,周)測(cè)測(cè)量

12、標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)樣本35次次，樣本本容量和和頻率應(yīng)應(yīng)該基于于對(duì)測(cè)量量系統(tǒng)的的了解。因素可可以包括括重新校校準(zhǔn)的頻頻次、要要求的修修理，測(cè)測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)的使用用頻率，作業(yè)條條件的好好壞。應(yīng)應(yīng)在不同同的時(shí)間間讀數(shù)以以代表測(cè)測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)的實(shí)際際使用情情況，以以便說明明在一天天中預(yù)熱熱、周圍圍環(huán)境和和其他因因素發(fā)生生的變化化。3）將數(shù)據(jù)按按時(shí)間順順序畫在在Xbar&R或Xbar&S控制圖上上。27結(jié)果分析析作圖圖法4）建立立控制限限并用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)控制制圖分析析評(píng)價(jià)失失控或不不穩(wěn)定狀狀態(tài)。結(jié)果分析析數(shù)據(jù)據(jù)法除了正態(tài)態(tài)控制圖圖分析法法，對(duì)穩(wěn)穩(wěn)定性沒沒有特別別的數(shù)據(jù)據(jù)分析或或指數(shù)。如果測(cè)量量過程是是穩(wěn)定的的，數(shù)據(jù)據(jù)可以用用于確

13、定定測(cè)量系系統(tǒng)的偏偏倚。同樣，測(cè)測(cè)量的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)偏差差可以用用作測(cè)量量系統(tǒng)重重復(fù)性的的近似值值。這可可以與（生產(chǎn)）過程的的標(biāo)準(zhǔn)偏偏差進(jìn)行行比較以以決定測(cè)測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)的重復(fù)復(fù)性是否否適于應(yīng)應(yīng)用?？赡苄枰獙?shí)驗(yàn)設(shè)設(shè)計(jì)或其其他分析析解決問問題的技技術(shù)以確確定測(cè)量量系統(tǒng)穩(wěn)穩(wěn)定性不不足的主主要原因因。28舉例穩(wěn)穩(wěn)定性為了確定定一個(gè)新新的測(cè)量量裝置穩(wěn)穩(wěn)定性是是否可以以接受，工藝小小組在生生產(chǎn)工藝藝中程數(shù)數(shù)附近選選擇了一一個(gè)零件件.這個(gè)個(gè)零件被被送到測(cè)測(cè)量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)室，確確定基準(zhǔn)準(zhǔn)值為6.01。小組組每班測(cè)測(cè)量這個(gè)個(gè)零件5次，共共測(cè)量4周（20個(gè)子子組）。收集所所有數(shù)據(jù)據(jù)以后，Xbar&R圖就可以以做出來來了(見見圖

14、示)?？刂茍D分分析顯示示，測(cè)量量過程是是穩(wěn)定的的，因?yàn)闉闆]有出出現(xiàn)明顯顯可見的的特殊原原因影響響。29穩(wěn)定性的的均值-極差圖圖30確定偏倚倚指南獨(dú)立樣樣本法進(jìn)行研究究1）獲取取一個(gè)樣樣本并建建立相對(duì)對(duì)于可溯溯源標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的基準(zhǔn)準(zhǔn)值。如如果得得不到，選擇一一個(gè)落在在生產(chǎn)測(cè)測(cè)量的中中程數(shù)的的生產(chǎn)零零件，指指定其為為偏倚分分析的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)樣本本。在工工具室測(cè)測(cè)量這個(gè)個(gè)零件n10次，并計(jì)計(jì)算這n個(gè)讀數(shù)的的均值。把均值值作為“基準(zhǔn)值值”?？赡苄枰邆漕A(yù)預(yù)期測(cè)量量值的最最低值、最高值值及中程程數(shù)的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)樣本本是理想想的。完完成此步步后，用用線性研研究分析析數(shù)據(jù)?；鶞?zhǔn)值測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)的平均值偏倚312）讓一一個(gè)評(píng)價(jià)價(jià)

15、人，以以通常方方法測(cè)量量樣本10次以以上。結(jié)果分析析作圖圖法3）相對(duì)對(duì)于基準(zhǔn)準(zhǔn)值將數(shù)數(shù)據(jù)畫出出直方圖圖。評(píng)審審直方圖圖，用專專業(yè)知識(shí)識(shí)確定是是否存在在特殊原原因或出出現(xiàn)異常常。如果果沒有，繼續(xù)分分析，對(duì)對(duì)于n30時(shí)的解釋釋或分析析，應(yīng)當(dāng)當(dāng)特別謹(jǐn)謹(jǐn)慎。結(jié)果分析析數(shù)據(jù)據(jù)法4）計(jì)算算n個(gè)讀數(shù)的的均值。325）計(jì)算算可重復(fù)復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)偏差（參考量量具研究究，極差差法，如下）：這里d2*可以從附附錄C中查到，g=1,m=n如果GRR研究可用用（且有有效），重復(fù)性性標(biāo)準(zhǔn)偏偏差計(jì)算算應(yīng)該以以研究結(jié)結(jié)果為基基礎(chǔ)。336）確定定偏倚的的t統(tǒng)計(jì)量：偏倚=觀觀測(cè)測(cè)量量平均值值-基準(zhǔn)準(zhǔn)值347）如果果0落在在圍繞偏偏倚

16、值1-置信區(qū)間間以內(nèi)，偏倚在在水平是可可接受的的。這里d2，d2*和v可以在可可以從附附錄C中查到，g=1,m=n，在標(biāo)準(zhǔn)t分布表中中可查到到。所取的水平依賴賴于敏感感度水平平，而敏敏感度水水平被用用來評(píng)價(jià)價(jià)/控制制該（生生產(chǎn)）過過程的并并且與產(chǎn)產(chǎn)品/（生產(chǎn)）過程的的損失函函數(shù)（敏敏感度曲曲線）有有關(guān)。如如果水平不是是用默認(rèn)認(rèn)值.05（95置信度度）則必須須得到顧顧客的同同意。35舉例-偏偏倚一個(gè)制造造工程師師在評(píng)價(jià)價(jià)一個(gè)用用來監(jiān)控控生產(chǎn)過過程的新新的測(cè)量量系統(tǒng)。測(cè)量裝裝置分析析表明沒沒有線性性問題，所以工工程師只只評(píng)價(jià)了了測(cè)量系系統(tǒng)偏倚倚。在已已記錄過過程變差差基礎(chǔ)上上從測(cè)量量系統(tǒng)操操作范圍

17、圍內(nèi)選擇擇一個(gè)零零件。這這個(gè)零件件經(jīng)全尺尺寸檢驗(yàn)驗(yàn)測(cè)量以以確定其其基準(zhǔn)值值。而后后這個(gè)零零件由領(lǐng)領(lǐng)班測(cè)量量15次次。36表2:偏偏倚研究究數(shù)據(jù)測(cè)量基準(zhǔn)值=6.0偏偏倚倚15.8-0.225.7-0.335.9-0.145.9-0.156.00.066.10.176.00.086.10.196.40.4106.30.3116.00.0126.10.1136.20.2145.6-0.4156.00.037用電子表表格和統(tǒng)統(tǒng)計(jì)軟件件，可獲獲得直方方圖和數(shù)數(shù)據(jù)分析析（見圖圖10和和表3）。測(cè)量值38表3：偏偏倚研究究偏倚倚研究分分析n(m)均值 X標(biāo)準(zhǔn)偏差r均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差b測(cè)量值156.0067.22

18、514.05813基準(zhǔn)值= 6.00, =.05,g=1, d2*=3.35t統(tǒng)計(jì)量df顯著t值(2尾)偏倚95偏倚置信區(qū)間低值高值測(cè)量值.115310.82.206.0067-0.1215.134939因?yàn)?落落在偏倚置信信區(qū)間（-0.1215，0.1349)內(nèi),工程程師可以以假設(shè)測(cè)測(cè)量偏倚倚是可以以接受的的,同時(shí)時(shí)假定實(shí)實(shí)際使用用不會(huì)導(dǎo)導(dǎo)致附加加變差源源。偏倚研究究的分析析：如果偏倚倚從統(tǒng)計(jì)計(jì)上非0，尋找找以下可可能的原原因：標(biāo)準(zhǔn)或基基準(zhǔn)值誤誤差；儀器磨損損。這在在穩(wěn)定性性分析可可以表現(xiàn)現(xiàn)出，建建議按計(jì)計(jì)劃維護(hù)護(hù)或修整整；儀器制造造尺寸有有誤；儀器測(cè)量量了錯(cuò)誤誤的特性性；儀器未得得到完善善

19、的校準(zhǔn)準(zhǔn)，評(píng)審審校準(zhǔn)程程序；評(píng)價(jià)人設(shè)設(shè)備操作作不當(dāng)，評(píng)審測(cè)測(cè)量說明明書等；40確定線性性指南進(jìn)行研究究線性按以以下指南南評(píng)價(jià)：1）選擇擇g5個(gè)零件，由于過過程變差差，這些些零件測(cè)測(cè)量值應(yīng)應(yīng)覆蓋量量具的操操作范圍圍。2）用全全尺寸檢檢驗(yàn)測(cè)量量每個(gè)零零件以確確定其基基準(zhǔn)值并并確認(rèn)了了包括量量具的操操作范圍圍。3）通常常用這個(gè)個(gè)儀器的的操作者者中的一一人測(cè)量量每個(gè)零零件m10次。隨機(jī)的選選擇零件件以使評(píng)評(píng)價(jià)人對(duì)對(duì)測(cè)量偏偏倚的“記憶”最小化化。41確定每一一零件的的觀察平平均值，基準(zhǔn)值值與觀察察平均值值之間的的差值為為偏倚，要確定定各個(gè)被被選零件件的偏倚倚。線性性圖就是是在整個(gè)個(gè)工作范范圍內(nèi)的的這些偏

20、偏倚與基基準(zhǔn)值之之間描繪繪的。如如果線性性圖顯示示可用一一根直線線表示這這些標(biāo)繪繪點(diǎn)，則則偏倚與與基準(zhǔn)值值之間的的最佳線線性回歸歸直線表表示兩個(gè)個(gè)參數(shù)之之間的線線性。線線性回歸歸直線的的擬合度度R2確定偏倚倚與基準(zhǔn)準(zhǔn)值是否否有良好好的線性性關(guān)系。42計(jì)算偏倚倚:偏倚倚=觀測(cè)平均值基準(zhǔn)值過程變差差=6畫圖:X軸=基準(zhǔn)值Y軸=偏倚其方程式式為:y=b+ax再分別計(jì)算其：截距，斜斜率，擬擬合度(相關(guān)系數(shù)數(shù))，線性，線性%等43公式44系統(tǒng)的線線性及線線性百分分率由回回歸線斜斜率及零零件過程程變差(或公差差)計(jì)算算得出。如果回歸歸線有很很好的線線性擬合合(相關(guān)系數(shù)數(shù)R接近1)，那么可可以通過過線性幅度

21、度及線性性百分率率的評(píng)價(jià)價(jià)來確定定線性是是否可接接受。如果回歸歸線沒有有很好的的線性擬擬合，那那么可能能偏倚平平均值與與基準(zhǔn)有有非線性性關(guān)系，這需要要進(jìn)一步步分析以以判定測(cè)測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)的線性性是否可可接受。45線性接受受準(zhǔn)則：a.對(duì)測(cè)量特特殊特性性的測(cè)量量系統(tǒng)，線性%5% 接受受，線性性%5%時(shí)，不予接接受。b.對(duì)測(cè)量非非特殊特特性的測(cè)測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)，線性性%10%接接受，線線性%10%時(shí)，不不予接受受。如果測(cè)量量系統(tǒng)為為非線性性，查找找這些可可能原因因：在工作范范圍上限限和下限限內(nèi)儀器器沒有正正確校準(zhǔn)準(zhǔn)；最小或最最大值校校準(zhǔn)量具具的誤差差；磨損的儀儀器；儀器固有有的設(shè)計(jì)計(jì)特性。46Case Stu

22、dypmrpmrpmrpmrpmr122.7245.1365.8487.65109.1122.5243.9365.7487.75109.3122.4244.2365.9487.85109.5122.5245.0365.9487.75109.3122.7243.8366.0487.85109.4122.3243.9366.1487.85109.5122.5243.9366.0487.85109.5122.5243.9366.1487.75109.5122.4243.9366.4487.85109.6122.4244.0366.3487.55109.2122.6244.1366.0487.6510

23、9.3122.4243.8366.1487.75109.44748確定重復(fù)復(fù)性和再再現(xiàn)性的的指南分析方法法有：極差法；均值-極極差法；方差分析析ANOVA。49取樣的代表性性不具代表表性的取取法具代表性的取法50極差法極差法是是一種改改良的計(jì)計(jì)量型量量具的研研究，它它可迅速速提供一一個(gè)測(cè)量量變異的的近似值，這種方方法只能能提供測(cè)測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)的整體體概況而而不能將將變異分分為重復(fù)復(fù)性和再再現(xiàn)性。它典型型的用途途是快速速檢查驗(yàn)驗(yàn)證GRR是否發(fā)生生了變化化。這個(gè)方法法有潛力力探測(cè)不不可接受受的測(cè)量量系統(tǒng)，對(duì)樣本本容量為為5的只只需通常常時(shí)間的的80，樣本本容量為為10的的需要90的的時(shí)間。典型的極極差

24、方法法用2個(gè)個(gè)評(píng)價(jià)人人和5個(gè)個(gè)零件進(jìn)進(jìn)行研究究。在研研究中，兩個(gè)評(píng)評(píng)價(jià)人各各將每個(gè)個(gè)零件測(cè)測(cè)量一次次。每個(gè)個(gè)零件的的極差是是評(píng)價(jià)人人A獲得測(cè)量量值和B獲得測(cè)量量值之間間的絕對(duì)對(duì)差值。計(jì)算極極差的和和與平均均極差。通過將將平均極極差均值值乘以1/d2*可以得到到總測(cè)量量變差。這里d2*在附錄C中可以找找到，m=2，g=零件數(shù)。51示例：零件號(hào)評(píng)價(jià)人A評(píng)價(jià)人B極差(A-B)10.850.800.0520.750.700.0531.000.950.0540.450.550.1050.500.600.1052計(jì)算53為了確定定測(cè)量變變差占過過程標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)偏差的的百分比比，通過過將GRR乘以100除以以過程

25、標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)偏差差將其轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為百百分比。在例子子（見表表7）中中，這個(gè)個(gè)特性的的過程標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)偏差差是0.0777，因因而：GRR=100*（GRR/過程標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)偏差）=75.7現(xiàn)在測(cè)量量系統(tǒng)的的GRR已經(jīng)確定定，應(yīng)該該進(jìn)行結(jié)結(jié)果的解解釋。在表7中中,GRR確定為75.7 ,結(jié)論是是測(cè)量系系統(tǒng)需要要改進(jìn)。54均值-極極差法；均值極差差法(Xbar&R)是一種可可提供測(cè)測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)重復(fù)性性和再現(xiàn)現(xiàn)性兩個(gè)個(gè)特性作作估計(jì)評(píng)評(píng)價(jià)的方方法。與與極差法法不同，這種方方法可以以將測(cè)量量系統(tǒng)的的變差分分成兩個(gè)個(gè)部分重復(fù)性性和再現(xiàn)現(xiàn)性，而而不是他他們的交交互作用用 。進(jìn)行研究究盡管評(píng)價(jià)價(jià)人數(shù)量量、試驗(yàn)驗(yàn)次數(shù)和和零件數(shù)數(shù)是可變

26、變的，但但我們下下面的討討論反映映了研究究中條件件的優(yōu)化化。參考考表12GRR數(shù)據(jù)表。詳細(xì)的的程序是是：1、獲得得一個(gè)樣樣本零件件數(shù)n大于5，應(yīng)代表表實(shí)際的的或期望望的過程程變差范范圍；2、選擇擇評(píng)價(jià)人人為A，B，C等。零件件的號(hào)碼碼從1到到n，評(píng)價(jià)人不不能看到到零件編編號(hào)。553、如果果是正常常測(cè)量系系統(tǒng)的一一部分，應(yīng)校準(zhǔn)準(zhǔn)量具。讓評(píng)價(jià)價(jià)人A以隨機(jī)的的順序測(cè)測(cè)量n個(gè)零件，將測(cè)量量結(jié)果輸輸入第一一行。4、讓評(píng)評(píng)價(jià)人B和C測(cè)量同樣樣的n個(gè)零件，而且他他們之間間不能看看到彼此此的結(jié)果果，輸入入數(shù)據(jù)到到第6行行和11行。5、用不不同的隨隨機(jī)測(cè)量量順序重重復(fù)該循循環(huán)。輸輸入數(shù)據(jù)據(jù)到第2，7，12行行，

27、在適適當(dāng)?shù)牧辛杏涗洈?shù)數(shù)據(jù)，如如果需要要試驗(yàn)3次，重重復(fù)循環(huán)環(huán)并輸入入數(shù)據(jù)到到3，8，13行。6）當(dāng)零零件數(shù)量量很大或或同時(shí)多多個(gè)零件件不可同同時(shí)獲得得時(shí)，測(cè)測(cè)量步驟驟4，5可能改改變?nèi)缦孪率切枰模鹤屧u(píng)價(jià)人人A測(cè)量第一一個(gè)零件件并在第第1行記記錄讀數(shù)數(shù)。讓評(píng)價(jià)人人B測(cè)量第一一個(gè)零件件并在第第6行記記錄讀數(shù)數(shù)。讓評(píng)價(jià)人人C測(cè)量第一一個(gè)零件件并在第第11行行記錄讀讀數(shù)。56讓評(píng)價(jià)人人A重復(fù)測(cè)量量第一個(gè)個(gè)零件并并記錄讀讀數(shù)于第第2行，讓評(píng)價(jià)人人B重復(fù)測(cè)量量第一個(gè)個(gè)零件并并記錄讀讀數(shù)于第第7行，讓評(píng)價(jià)人人C重復(fù)測(cè)量量第一個(gè)個(gè)零件并并記錄讀讀數(shù)于第第12行行，如果試驗(yàn)驗(yàn)需要進(jìn)進(jìn)行3次次，重復(fù)復(fù)這個(gè)循循

28、環(huán)將數(shù)數(shù)據(jù)記錄錄在第3，8，13行。7、如果果評(píng)價(jià)人人屬于不不同的班班次，可可以使用用一個(gè)替替代方法法，讓評(píng)評(píng)價(jià)人A測(cè)量所有有的10個(gè)零件件輸入數(shù)數(shù)據(jù)于第第1行，然后評(píng)評(píng)價(jià)人A以不同的的順序讀讀數(shù)，記記錄結(jié)果果于第2，3行行，讓評(píng)評(píng)價(jià)人B，C同樣做。依公式計(jì)計(jì)算并作作成控制制圖或直直接用表表計(jì)算即即可。57GRR數(shù)據(jù)收集集表和報(bào)報(bào)告58%R&R接受準(zhǔn)則則：a.%R&R30%不能接受受，必須須改進(jìn)。59結(jié)果分析:當(dāng)重復(fù)性(EV)大于再現(xiàn)性(AV)時(shí)，原因可可能是：儀器需要要保養(yǎng)；量具應(yīng)重新設(shè)計(jì)來提高剛剛度增強(qiáng)；量具的夾夾緊或零零件定位位的方式式需要改進(jìn)進(jìn)；存在過大大的零件件變差。當(dāng)再現(xiàn)性性(AV

29、)大于重復(fù)性(EV)時(shí)：評(píng)價(jià)人員員需要更更好的培培訓(xùn)如何何使用量具及數(shù)數(shù)據(jù)讀取取方式；量具刻度盤上上的刻度度不清楚楚；需要某些些夾具協(xié)協(xié)助評(píng)價(jià)人員員來提高高使用量具的一致性。60重復(fù)性示例：操作者A操作者B測(cè)試123平均極差123平均極差零件A217216216216.31216219220218.34零件B220216218218.04216216220217.34零件C217216216216.31216215216215.71零件D214212212212.72216212212213.34零件E216219220218.34220220220220.00216.3216.961第一步計(jì)

30、算重復(fù)性62第二步計(jì)算再現(xiàn)現(xiàn)性計(jì)算操作作人平均值值的極差差(RO)；估計(jì)的評(píng)評(píng)價(jià)人標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)差=RO /d2；乘以5.15；減去由于于重復(fù)性性所造成成的部份。6364第三步計(jì)計(jì)算零件件間的變變異每次的值值都是同同一零件件測(cè)三次，所所以只是是偵測(cè)出出儀器變變異(Re)。二個(gè)測(cè)量量者之間間的差異異代表了了人員之之間的差差異(Ro)每個(gè)產(chǎn)品品間的差差距代表表了產(chǎn)品品的差異異(Rp)。6566零件a零件b零件c零件d零件e操作者A平均216.3218.0216.3212.7218.3操作者B平均218.3217.3215.7213.3219.2再平均217.3217.7216.0213.0219.26768Case StudyPARTREADING1READING210.650.6021.001.0030.850