統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制spc測(cè)量誤差

0測(cè)量誤差0 1準(zhǔn)確度、精確度和可預(yù)測(cè)性統(tǒng)計(jì)質(zhì)量控制直接依賴于每一讀數(shù)的準(zhǔn)確度和精確度。準(zhǔn)確度是指均值和目標(biāo)對(duì)象之間的接近程度，精確度則是指讀數(shù)在均值周?chē)姆植记闆r。例如，我們假設(shè)現(xiàn)在需要一個(gè)?，F(xiàn)在有四個(gè)保鏢前來(lái)應(yīng)聘，他們分別對(duì)著一個(gè)靶子進(jìn)行射擊以證明各自的射擊能力。圖91顯示的是他們射擊的結(jié)果。那么你會(huì)選擇雇傭哪個(gè)保鏢呢？3號(hào):精確但不準(zhǔn)確4號(hào)：既精確又準(zhǔn)確3號(hào):精確但不準(zhǔn)確4號(hào)：既精確又準(zhǔn)確圖9.1射擊中準(zhǔn)確度和精確度的區(qū)別第一個(gè)保鏢的射擊結(jié)果分散在目標(biāo)范圍以外，既不準(zhǔn)確也不精確。第二個(gè)保鏢的射擊是準(zhǔn)確的，但不是很精確，她的射擊結(jié)果分散在目標(biāo)范圍內(nèi)外。以此作為判斷的話，她大有50%的概率擊中目標(biāo)。第三個(gè)保鏢的射擊是精確的，他的每一槍結(jié)果都跟其他結(jié)果很接近，但是卻不夠準(zhǔn)確，我們可以看到他的所有射擊結(jié)果都在目標(biāo)范圍以外后一個(gè)保鏢的射擊則是最接近完美的她的射擊既準(zhǔn)確又精確，各個(gè)結(jié)果彼此接近且又都落在目標(biāo)范內(nèi)以因此從射擊命中率角度考慮，我們應(yīng)當(dāng)選擇第四個(gè)保鏢。當(dāng)我們進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，我們發(fā)現(xiàn)不同的測(cè)量器具和測(cè)量方法也會(huì)導(dǎo)致類似的差異。因此我們認(rèn)為測(cè)量過(guò)程中具有一定的變差也是合理的。但如果我們不加控制的話，變差能會(huì)使我們的控制圖發(fā)生錯(cuò)誤。當(dāng)我們調(diào)節(jié)機(jī)器的時(shí)候，我們調(diào)節(jié)的是機(jī)器的準(zhǔn)確度，而不是精確度。機(jī)器的維護(hù)則會(huì)影響到它的精確度不必要的維護(hù)也會(huì)導(dǎo)致機(jī)器適應(yīng)性的變化而增加讀數(shù)的波動(dòng)性們可以用統(tǒng)計(jì)值指標(biāo)來(lái)監(jiān)控測(cè)量系統(tǒng)它能告訴我們何時(shí)機(jī)器需要調(diào)節(jié)類似這樣的技術(shù)都可以被用來(lái)對(duì)測(cè)量的波

動(dòng)和控制圖的誤報(bào)情況進(jìn)行控制。.2操作員的變差在測(cè)量系統(tǒng)中最難控制的變量就是操作員因素了。像工作態(tài)度、疲勞度和舒適度這樣的因素都會(huì)影響一個(gè)人精確執(zhí)行過(guò)程的能力。這一點(diǎn)在使用測(cè)量設(shè)備的時(shí)候是適用的，在需要做出諸如如何配色之類的決策時(shí)，這一點(diǎn)更加適用。即使來(lái)自于正確使用中的設(shè)備數(shù)也是會(huì)有一定的波動(dòng)。你會(huì)怎樣對(duì)圖9.2中第一個(gè)表盤(pán)進(jìn)行讀數(shù)？你可能會(huì)說(shuō)是0.020,0.025,0.0225或者0.022。為什么會(huì)存在這樣的差異呢？當(dāng)一個(gè)讀數(shù)介于兩個(gè)數(shù)字之間時(shí)通常我們就需要去估計(jì)它的實(shí)際值。即使表盤(pán)上的刻度劃分到千分之十那么細(xì)致，我們還是要靠估計(jì)真實(shí)值來(lái)獲得讀數(shù)。我們?cè)倏磮D中的第二個(gè)表盤(pán)，你可能會(huì)很直觀地認(rèn)為一個(gè)稍大于0.020的讀數(shù)理所當(dāng)然地要大于一個(gè)稍小于0.020的讀數(shù)。然而現(xiàn)在我們?nèi)绻俣C(jī)器的準(zhǔn)確度是正負(fù)0.005，你是否依舊堅(jiān)持大的讀數(shù)總是大于小的讀數(shù)呢？我們對(duì)機(jī)器的讀數(shù)還會(huì)和我們的培訓(xùn)情況、經(jīng)驗(yàn)甚至情緒有關(guān)。圖9.2千分制的表盤(pán)比百分制的表盤(pán)更容易獲得正確讀數(shù)一種減小因操作者主觀判斷帶來(lái)的誤差的方法是使用比規(guī)格要求更精細(xì)的測(cè)量?jī)x器。例如，測(cè)量要求的精度為百分之一，我們就采用能精確到千分之一的儀器。這樣操作員以直接根據(jù)最接近指針的刻度進(jìn)行讀數(shù)了。另一種減小操作員波動(dòng)帶來(lái)影響的方法是采用能夠獲得數(shù)字化讀數(shù)的儀器。通過(guò)直接提供數(shù)字形式的讀數(shù)，儀器自身避免了因主觀判斷可能發(fā)生的錯(cuò)誤。操作員不再需要進(jìn)行的潴測(cè)，而只需將顯示的數(shù)據(jù)直接記錄下來(lái)即可。9 3指令指令也是波動(dòng)的一種來(lái)源。對(duì)執(zhí)行測(cè)量的步驟的描述有多細(xì)致，直接影響到測(cè)量的準(zhǔn)確度和精確度。對(duì)缺陷的描述直接影響到一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)是否被確定為缺陷以及它應(yīng)該被接受還絕。不清晰的指令往往迫使操作員自身需要去主觀猜測(cè)使用哪種方法才是正確的個(gè)人對(duì)此的理解可能都是不一樣的，因而我們得到的很可能將是類似于前文中提到的第一鏢射擊結(jié)果那樣的圖。舉個(gè)例子，如果你接到了下面這樣的指令，你會(huì)怎么去做呢?“確保操作正確。”“確保操作正確”這一指令告訴了我們需要做什么，但并沒(méi)有告訴我們?nèi)绾稳プ?。假設(shè)你得到的指令就是：確保操作正確：.把各個(gè)單元都排列到測(cè)試平臺(tái)上，確保后面的單元控制前面的單元。.將基點(diǎn)的紅線與管中的紅線相連。同樣將黑線與黑線相連。.將指示器與壓力管相連。用螺絲固定并且用傳感器檢查有否滲漏。.在檢查表上記錄下傳感器獲得的讀數(shù)。拒絕所有讀數(shù)大于等于50的點(diǎn)?，F(xiàn)在你不僅知道要去確保操作正確，而且知道了怎樣去確保。對(duì)于某些不太熟悉儀器的檢查者，有時(shí)候光有這樣的指令依舊是不夠的。這時(shí)我們可以畫(huà)出步驟圖，或者添細(xì)更情驟指令來(lái)幫助完成整個(gè)指令。我們的目標(biāo)是：同一個(gè)檢測(cè)者在重復(fù)檢測(cè)同一對(duì)象時(shí)，能夠盡可能得到一致的讀數(shù)。如果我們的指令從一開(kāi)始就不夠詳細(xì)準(zhǔn)確，那么由于人員變動(dòng)、休假以及操作時(shí)間的變長(zhǎng)，都會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生一些不良的影響。4手工檢測(cè)中的問(wèn)題有些檢測(cè)問(wèn)題是無(wú)法使用儀器來(lái)完成的。唯一的方法就是依靠檢測(cè)者的感覺(jué)來(lái)做出判斷。像顏色的特性和一些表面的缺損，例如標(biāo)記、刮痕什么的，都需要依靠視覺(jué)來(lái)進(jìn)行判斷。另外像氣味這樣的特征也只能依靠一個(gè)人的感覺(jué)去進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于這種類型的檢測(cè)問(wèn)題，接受與不接受之間的界限是模棱兩可的。標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)表中列出了好與壞的標(biāo)準(zhǔn)例子并且提供了檢查者的一些基本判斷標(biāo)準(zhǔn)在檢查時(shí)與標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)表進(jìn)行對(duì)照以作出判斷，可以幫助減小檢查者之間的判斷差別。但是這里要注意的是，這樣做并夠在本質(zhì)上消除這種波動(dòng)性。正如在本章一開(kāi)始我們已討論的，工作態(tài)度、舒適度以及疲勞度都會(huì)影響一個(gè)人的工作。這在手工檢測(cè)中尤為明顯舉個(gè)例子，隨著工作者疲勞度的增加他們的感覺(jué)能力也會(huì)發(fā)生變化。他們或者會(huì)變得更為嚴(yán)格，或者會(huì)漏檢很多缺陷。有些人往往還有這樣的想法如果不檢測(cè)出足夠多的缺陷，他們的工作就是不負(fù)責(zé)任的。因此在使用同等檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)缺陷數(shù)變少時(shí)，他們會(huì)不自覺(jué)地提高檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。這對(duì)于整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的改進(jìn)是很不利的。目前為止還沒(méi)有能夠行之有效地解決這一類手工檢測(cè)問(wèn)題的通用方法。我們可以做這樣一個(gè)試驗(yàn)，把一堆已知缺陷數(shù)目的部件定期交給檢測(cè)者檢查。如果他們各自檢測(cè)出的缺目有很大差別，那么意味著他們還需要更系統(tǒng)的培訓(xùn)。控制圖在一些方面可以幫助我做追不同檢測(cè)者之間的區(qū)別我們可以要求每個(gè)檢測(cè)者檢查受控過(guò)程后把他們的檢測(cè)結(jié)果畫(huà)成P圖蠟u圖見(jiàn)第十章I那些得出結(jié)果中存在控制界限外點(diǎn)的檢測(cè)者，顯然都是存在問(wèn)題的。5重復(fù)性和再現(xiàn)性（R&R）計(jì)量器能力的研究可以幫助我們確定計(jì)量器的準(zhǔn)確度和操作者的精確度。重復(fù)性研究幫助我們獲得計(jì)量器的變差在這種研究中，我們讓同一個(gè)人用同一臺(tái)計(jì)量器對(duì)一個(gè)對(duì)象由多次的測(cè)量。再現(xiàn)性研究的是不同操作者之間的變差，而需要多個(gè)操作者用同一計(jì)量題同一對(duì)象進(jìn)行測(cè)量。計(jì)量器能力的R&R研究通常采用2至3個(gè)操作者對(duì)每個(gè)部件進(jìn)行2至3次測(cè)量的方案。下面我們提出一套研究計(jì)量器重復(fù)性和再現(xiàn)性的方法：第一步：我們研究中必須選取若干個(gè)相似的部件。讓每個(gè)測(cè)量者使用同一計(jì)量器對(duì)每個(gè)部件進(jìn)行測(cè)量并且記錄下讀數(shù)。對(duì)于“兩次試驗(yàn)”的研究，我們需要用同一計(jì)量器按照同樣對(duì)各個(gè)部件再作一次測(cè)量；同理對(duì)于“三次試驗(yàn)”的研究，我們還需要做第三次。表9.1是一個(gè)使用三個(gè)檢測(cè)者進(jìn)行“三次試驗(yàn)”研究用的表格。表9.1計(jì)量器R&R研究數(shù)據(jù)表11RL\L￥MBH12a4ii了昌qIn1OprATrijiJ11.295l.l&JL2431.2^51.274I.2S51.24.31.292].2iS6I..27S1T1.2951.267L2431.2^5I.2T3I.2S61.2921.267L27E331.2521.2&JL247I.2T4I.2S91.24.21.292].湖I..2734Al工Eg：XB=5Rnr度Ri=&OprEIiiAl]1.工立i..2jg1.371L班1.2701.200UlfiJO1.275]J75LWT1.373I..2J9L269I.26SI.2SI.L招0I.ZK3.275I.2S7帽3I..27I.1.159L2691.2^51.269I.2fi41.2S5I.2TK1.275I..26QQAi餐巾后10Ron%R,=IICDprCIM1.1.296I..26?L2961.274I.2S61.21.41.253I.366].2iS61277121.訓(xùn)I..2671..2731湘1.214].2?i.anL溺L27B]331.201"第L29312甚1.2901.2141.2W1.267].泗12再14Ai餐巾后X.=：15RnnpcR.5]El^irl p)霜IT[Itj+kb+kd4*口『甲mi口信二|=Rdnubteh；irM:aX-L■曲I交=SEOT=Rd口味照Unixm=UCLr-20-RdDuhl^hasxDj=LCLk=*表D4=3.27（三次試驗(yàn)閽兄或2.58（兩次試驗(yàn)?zāi)?；D3=0（適用于七次試驗(yàn)以下情況）。代表單個(gè)R的控制界限，對(duì)于高于這一界限的點(diǎn)要進(jìn)行單獨(dú)分析，找出原因并作出修正，然后重新在同等試驗(yàn)條件下進(jìn)行測(cè)量獲得數(shù)據(jù)或者排除這些點(diǎn)而根據(jù)新樣本重新計(jì)算值，直至全部描曜界限范圍以內(nèi)為止第二步：對(duì)每一單列，用第1行至第3行中的最大值減去最小值，把結(jié)果填入第5行。對(duì)第6、7、8行和第11、12、13行進(jìn)行同樣的操作，并把結(jié)果填入第10行和第15行。第三步:將第5行中的所有數(shù)據(jù)加總?cè)缓蟪栽囼?yàn)部件的個(gè)數(shù)（即PART部分的列數(shù)）獲得第一個(gè)檢查者的平均極差R。對(duì)第10行和第15行進(jìn)行同樣操作獲得凡和《。 一第四步：將第5、10、15行中得到的平均極差代入第17行的公式。三者相加再除以檢查者的數(shù)目（3）所得結(jié)果記為■（全部極差平均）。第五步：將區(qū)如此1（^@!代入第19和20行，分別乘以D3和D4以得到上下控制界限。這里注意三次試驗(yàn)情況下D3為0，而D4為3.27。將個(gè)體極差的上控制界限值UCLR）填入第19行，七次試驗(yàn)以內(nèi)的下控制界限值（LCLr）為0。第六步：在同等試驗(yàn)條件下對(duì)超出上控制界限的點(diǎn)重新進(jìn)行檢測(cè)，或者排除這些點(diǎn)而根據(jù)新踵新計(jì)算Rdoublebar值和上控制界限值，修正導(dǎo)致數(shù)據(jù)點(diǎn)落在控制界限以外的原因。女果數(shù)據(jù)是通過(guò)控制圖繪制和分析的，那么這種修正應(yīng)該早已實(shí)施過(guò)了。第七步：將第1、2、3、6、7、8、11、12、13行中的數(shù)據(jù)各自加總，然后除以試驗(yàn)部件的個(gè)數(shù)（即PART部分的列數(shù)）所得結(jié)果記入相應(yīng)的“AVG”列中。第八步：將第1、2、3行的平均數(shù)加總再除以試驗(yàn)次數(shù)（3）所的結(jié)果填入第四行的相應(yīng)位置記作乂。a對(duì)第6、7、8行和第11、12、13行作同樣操作，并將結(jié)果分別記作Xb和Xc填入第9和第14行的相應(yīng)位置。第九步：將AVG列中第4、9和14行的均值中的最大值和最小值代入第18行的公式，所得結(jié)果記為XDIFF。第十步：對(duì)每一個(gè)部件，把每次測(cè)量的結(jié)果加總再除以測(cè)量次數(shù)（試驗(yàn)次數(shù)乘以檢查者個(gè)數(shù)得結(jié)果記入第16行作為部件均值。第4^一步：在第16行中用最大的部件均值減去最小的部件均值，結(jié)果標(biāo)記為，，表示部件均值的極差。第十二步：把計(jì)算得到的Rdoublebar值，X叱和H。值代入表格中的單元，這樣我們就得到及口表9.2所示的那樣一張完成后的計(jì)量器&R研究數(shù)據(jù)表。OPKRAT'ORrPilffrAVC1t346SgI.Q1OprAftiil11.2551.2671.2431.2951.274I2S51.243I..292I..266I..IT6I.273Sn1.29512671.2431.295I.J7312861.24.5I..292I..267I..Z761.2739331.252I..247IN1.274口強(qiáng)1.242I..252I..26KI..273I.273S-1Aicnipe1.儂I..2441.2951.274I2S71.243I..2521.267I..I75X?-L273B5Rll吧！0.CO5aoooaooj.OJOOI.QOOI.OJO040.003OLOWQ.0Q2ft003R--0.0021GOprBTrill1I26SI..2591.271L2tS21.27012601.2150I..275I..275I..367I.2S&771.2731.259I..2691.263I.26S1.2611.2(50I..Z76I..275I..3671.2671S31.271I..2591.2651.2601264\265I..Z7fiI..275I..369L2fi般gAicnipeI..27I.I..259I..2TO1.25312的12621.262I..Z761.275I..36KXta-I.2fi751.0Rji隼lj0.CO5aoooao020.003O.OEOJO040.005O.COI□.ODDft002Hf-1'.'HjJ1.1OprCTn：il11.2%I26SL刈1.2-J1.2曜12441.293I..3&SI..266I..Z77127661.21.2%L期1.2731.912441.292l..3fiT1.266I..I79I.27S51331.2941.2661.2931.2761.2901244I.2M4I..367I..266I..I79I.27&9UAicrnpe1.29512671.2951.2-JI.2S712441.293I..3671.2661.7781.5即修O.Offift002aoa30.0030.004OJOOOO.Offi0.001o.ocna002國(guó)Ml曷電l：XP)I.2K671.26431.2697127-J1.^7671.266]I27SI1.2693I..2737X-I.272fil：Rp-OjQ22S1.7([Ii-i：i.0O2J]t[Ri^i：i.OQ24.]+[Rr-0.0019P4#aFjpprais￡'m-3]-0.0021IS[MamX=].27i56]-|MijiX=1.2675]=其口FT-0.009119-|Rdodb匕hor=0.0021>|a==2.5K|=LCLa二0J0O54|Rdodbbhir=0.0021<[口3=OJOO|=LCLr=OJOOOO表9.2完成后的計(jì)量器區(qū)&區(qū)研究數(shù)據(jù)表第十三步：估計(jì)重復(fù)性。計(jì)量器的變差可以通過(guò)運(yùn)用下面的公式和表9.3中的K1因子進(jìn)行計(jì)