測(cè)量系統(tǒng)課程

測(cè)量系統(tǒng)分析課程日京企業(yè)管理咨詢有限公司1術(shù)語測(cè)量——賦值給具體事物以表示它們之間關(guān)于特殊特性的關(guān)系。賦值過程定義為測(cè)量過程，而賦予的值定義為測(cè)量值。量具——任何用來獲得測(cè)量結(jié)果的裝置；經(jīng)常用來特指用在車間的裝置；包括通過／不通過裝置。測(cè)量系統(tǒng)——用來對(duì)被測(cè)特性定量或定性評(píng)價(jià)的儀器或量具、標(biāo)準(zhǔn)、操作、方法、夾具、軟件、人員、環(huán)境和假設(shè)的集合；用來獲得測(cè)量結(jié)果的整個(gè)過程?；鶞?zhǔn)——認(rèn)為規(guī)定的可接受值。真值——物品的真實(shí)值。溯源性——測(cè)量的特性或標(biāo)準(zhǔn)值，此標(biāo)準(zhǔn)是規(guī)定的基準(zhǔn)，通常是國(guó)家或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，通過全部規(guī)定了不確定度的不間斷的比較鏈相聯(lián)系。2測(cè)量系統(tǒng)特性測(cè)量系統(tǒng)的變差只能是由于普通原因而不是由于特殊原因造成的。這可稱為統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定性；測(cè)量系統(tǒng)的變異必須比制造過程的變異小；變異應(yīng)小于公差帶；測(cè)量精度應(yīng)高于過程變異和公差帶兩者中精度較高者，一般來說，測(cè)量精度是過程變異和公差帶兩者中精度較高者的十分之一，即十進(jìn)位或10-1法則。這表明儀器的分辨率應(yīng)把公差分為十份或更多；測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)特性可能隨被測(cè)項(xiàng)目的改變而變化。若真的如此，則測(cè)量系統(tǒng)最大的（最壞）變差應(yīng)小于過程變差和公差帶兩者中的較小者。3測(cè)量系統(tǒng)的誤差源誤差源別名或分量P零件生產(chǎn)件、樣本、被測(cè)體、測(cè)試單元（UUT），人工制品、檢查標(biāo)準(zhǔn)I儀器量具、M&TE單元、主量具、測(cè)量機(jī)器、試驗(yàn)臺(tái)S標(biāo)準(zhǔn)刻度、基準(zhǔn)、人工制品、檢查標(biāo)準(zhǔn)、固有的標(biāo)準(zhǔn)、一致意見、標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)材料（SRM）、等級(jí)、接受準(zhǔn)則M方法崗位培訓(xùn)、口述、作業(yè)指導(dǎo)書、控制計(jì)劃、檢驗(yàn)計(jì)劃、試驗(yàn)程序、零件程序O操作者評(píng)價(jià)人、校準(zhǔn)或試驗(yàn)技師、評(píng)估人、檢查員E環(huán)境溫度、濕度、濃度、現(xiàn)場(chǎng)清潔、照明、位置、振動(dòng)、動(dòng)力、電磁干擾（EMI）、噪聲、時(shí)間、空氣A假設(shè)統(tǒng)計(jì)的、操作的、標(biāo)準(zhǔn)、常數(shù)、手冊(cè)值、熱穩(wěn)定、彈性模數(shù)、科學(xué)定律4測(cè)量有關(guān)的問題在評(píng)價(jià)一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)時(shí)需要確定三個(gè)基本問題：這種測(cè)量系統(tǒng)有足夠的分辨力嗎？這種測(cè)量系統(tǒng)在一定時(shí)間內(nèi)是否在統(tǒng)計(jì)上保持一致？這些統(tǒng)計(jì)性能在預(yù)期范圍內(nèi)是否一致，并且用于過程分析或控制是否可接受？測(cè)量同樣的零件特性在不同的場(chǎng)合是否采用了不同的測(cè)量系統(tǒng)5測(cè)量系統(tǒng)的五個(gè)性偏倚重復(fù)性再現(xiàn)性穩(wěn)定性線性6偏倚偏倚是對(duì)同樣的零件的同樣特性，真值（基準(zhǔn)值）和觀測(cè)到的測(cè)量平均值的差值。7造成過分偏倚的可能原因是：儀器需要校準(zhǔn)儀器、設(shè)備或夾緊裝置的磨損磨損或損壞的基準(zhǔn)，基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差校準(zhǔn)不當(dāng)或調(diào)整基準(zhǔn)的使用不當(dāng)儀器質(zhì)量差——設(shè)計(jì)或一致性不好線性誤差應(yīng)用錯(cuò)誤的量具不同的測(cè)量方法——設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù)測(cè)量錯(cuò)誤的特性（量具或零件）變形環(huán)境——溫度、濕度、振動(dòng)、清潔的影響違背假定，在應(yīng)用常量上出錯(cuò)應(yīng)用——零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯(cuò)誤（易讀性、視差）8重復(fù)性由一個(gè)評(píng)價(jià)人，采用一種測(cè)量?jī)x器，多次測(cè)量同一零件的同一特性時(shí)所獲得的測(cè)量值變差。9重復(fù)性不好好的可能原原因包括零件內(nèi)部：：形狀、位位置、表面面加工、樣樣品一致性性、變形、、硬度不夠夠。儀器內(nèi)部：：修理、磨磨損、設(shè)備備或夾緊裝裝置故障、、質(zhì)量差、、維護(hù)不當(dāng)當(dāng)、變形、、硬度不夠夠。基準(zhǔn)內(nèi)部：：質(zhì)量、級(jí)級(jí)別、磨損損。方法內(nèi)部：：設(shè)置、技技術(shù)、零件件調(diào)整、夾夾持、夾緊緊、點(diǎn)密度度的變差。。評(píng)價(jià)人內(nèi)部部：技術(shù)、、職位、缺缺乏經(jīng)驗(yàn)、、操作技能能或培訓(xùn)、、感覺、疲疲勞。環(huán)境內(nèi)部：：溫度、濕濕度、振動(dòng)動(dòng)、亮度、、清潔。應(yīng)用錯(cuò)誤的的量具。10偏倚和重復(fù)復(fù)性的關(guān)系系11再現(xiàn)性由不同的評(píng)評(píng)價(jià)人，采采用相同的的測(cè)量?jī)x器器，測(cè)量同同一零件的的同一特性性時(shí)測(cè)量平平均值的變變差。12再現(xiàn)性錯(cuò)誤誤的潛在原原因包括：：零件（樣品品）之間：：使用同樣樣的儀器、、同樣的操操作者和方方法時(shí)，當(dāng)當(dāng)測(cè)量零件件的類型為為A、B、、C時(shí)的均均值差。儀器之間：：同樣的零零件、操作作者、和環(huán)環(huán)境，使用用儀器A、、B、C等等的均值差差。注意：：在這種研研究情況下下，再現(xiàn)性性錯(cuò)誤常與與方法和/或操作者者混淆。標(biāo)準(zhǔn)之間：：測(cè)量過程程中不同的的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的平均影影響方法之間：：改變點(diǎn)密密度，手動(dòng)動(dòng)與自動(dòng)系系統(tǒng)相比，，零點(diǎn)調(diào)整整，夾持或或夾緊方法法等導(dǎo)致的的均值差。。評(píng)價(jià)人（操操作者）之之間：評(píng)價(jià)價(jià)人A、B、C等的的訓(xùn)練、技技術(shù)、技能能和經(jīng)驗(yàn)不不同導(dǎo)致的的均值差。。對(duì)于產(chǎn)品品及過程資資格以及一一臺(tái)手動(dòng)測(cè)測(cè)量?jī)x器，，推薦進(jìn)行行此研究。。環(huán)境之間：：在第1、、2、3等等時(shí)間段內(nèi)內(nèi)測(cè)量，由由環(huán)境循環(huán)環(huán)引起的均均值差。這這是對(duì)較高高自動(dòng)化系系統(tǒng)在產(chǎn)品品和過程資資格中最常常見的研究究。操作者訓(xùn)練練效果應(yīng)用——零零件尺寸、、位置、觀觀察誤差（（易讀性、、視差）13量具R&R和GRR14穩(wěn)定性偏依隨時(shí)間間的變化別名：漂移移15不穩(wěn)定性可可能的原因因包括：儀器需要校校準(zhǔn)，需要要減少校準(zhǔn)準(zhǔn)時(shí)間間隔隔儀器、設(shè)備備或夾緊裝裝置的磨損損正常老化或或退化缺乏維護(hù)———通風(fēng)、、動(dòng)力、液液壓、過濾濾器、腐蝕蝕、銹蝕、、清潔磨損或損壞壞的基準(zhǔn)，，基準(zhǔn)出現(xiàn)現(xiàn)誤差校準(zhǔn)不當(dāng)或或調(diào)整基準(zhǔn)準(zhǔn)的使用不不當(dāng)儀器質(zhì)量差差——設(shè)計(jì)計(jì)或一致性性不好不同的測(cè)量量方法———設(shè)置、安安裝、夾緊緊、技術(shù)（量具或零零件）變形形環(huán)境變化———溫度、、濕度、振振動(dòng)、清潔潔度應(yīng)用——零零件尺寸、、位置、操操作者技能能、疲勞，，觀察錯(cuò)誤誤（易讀性性、視差））16線性整個(gè)正常操操作范圍的的偏倚改變變。17線性（變化化的線性偏偏倚）18性線誤差的的可能原因因包括：儀器需要校校準(zhǔn)，需要要減少校準(zhǔn)準(zhǔn)時(shí)間間隔隔儀器、設(shè)備備或夾緊裝裝置的磨損損缺乏維護(hù)———通風(fēng)、、動(dòng)力、液液壓、過濾濾器、腐蝕蝕、銹蝕、、清潔磨損或損壞壞的基準(zhǔn)，，基準(zhǔn)出現(xiàn)現(xiàn)誤差———最小/最最大校準(zhǔn)準(zhǔn)（（不不包包括括工工作作范范圍圍））不不當(dāng)當(dāng)或或調(diào)調(diào)整整基基準(zhǔn)準(zhǔn)的的使使用用不不當(dāng)當(dāng)儀器器質(zhì)質(zhì)量量差差————設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)或或一一致致性性不不好好儀器器設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)或或方方法法缺缺乏乏穩(wěn)穩(wěn)健健性性應(yīng)用用錯(cuò)錯(cuò)誤誤的的量量具具不同同的的測(cè)測(cè)量量方方法法————設(shè)設(shè)置置、、安安裝裝、、夾夾緊緊、、技技術(shù)術(shù)（量量具具或或零零件件））隨隨零零件件尺尺寸寸變變化化的的變變形形環(huán)境境————溫溫度度、、濕濕度度、、振振動(dòng)動(dòng)、、清清潔潔度度違背背假假定定，，在在應(yīng)應(yīng)用用常常量量上上出出錯(cuò)錯(cuò)應(yīng)用———零件尺尺寸、位位置、操操作者技技能、疲疲勞，觀觀察錯(cuò)誤誤（易讀讀性、視視差）19描述測(cè)量量系統(tǒng)變變差的分分布可賦賦予下列列特性1）位置穩(wěn)定性；；偏倚；線性。2）寬寬度或或范圍圍重復(fù)性性；再現(xiàn)性性。20變差重重疊：：21不重疊疊的過過程分分布的的數(shù)據(jù)據(jù)分級(jí)級(jí)對(duì)控控制與與分析析活動(dòng)動(dòng)的影影響控制分析只有下列條件才可用于控制：

與規(guī)范相比過程變差較小

對(duì)過程參數(shù)

預(yù)期過程變差上的損失函數(shù)很平緩

只能表明過程是否正在產(chǎn)生合格零件

過程變差的主要原因?qū)е戮灯?/p>

依據(jù)過程分布可用半計(jì)量控制技術(shù)

一般來說對(duì)過程參數(shù)及指數(shù)的估計(jì)不可接受

可產(chǎn)生不敏感的計(jì)量控制圖

只提供粗劣的估計(jì)

可用于計(jì)量控制圖

建議使用22過程控控制圖圖1（X和和R））23過程控控制圖圖2（X和和R，，分辨辨率不不足的的情形形）2430％％的零零件平平均值值在限限值外外，測(cè)測(cè)量過過程不不足以以檢測(cè)測(cè)出零零件間間變差差25量具研研究（（極差差法））零件評(píng)價(jià)人A評(píng)價(jià)人B極差（A—B）10.850.800.0520.750.700.0531.000.950.0540.450.550.1050.500.600.10平均極差（）＝ΣRi／5＝0.35／5＝0.07GR&R＝5.15（）／＝5.15（）／1.19＝5.15（0.07）／1.19＝0.303過程變差＝0.40％GR&R＝100〔GR城／過程變差〕＝100〔0.303／0.40〕＝75.5％26零件———評(píng)評(píng)價(jià)人人圖27直方圖圖28量具重重復(fù)性性和再再現(xiàn)性性數(shù)據(jù)據(jù)表格格———包括括零件件內(nèi)變變差29量具重重復(fù)性性和再再現(xiàn)性性報(bào)告告———包括括零件件內(nèi)變變差30標(biāo)準(zhǔn)均均值和和極差差法量量具重重復(fù)性性和再再現(xiàn)性性數(shù)據(jù)據(jù)表31標(biāo)準(zhǔn)均均值和和極差差法量量具重重復(fù)性性和再再現(xiàn)性性報(bào)告告32計(jì)數(shù)型型量具具研究究（小小樣法法）：：橡膠軟軟管內(nèi)內(nèi)徑通通過過／不不通過過塞規(guī)規(guī)A評(píng)價(jià)人B評(píng)價(jià)人12121GGGG2GGGG3NGGGG4NGNGNGNG5GGGG6GGGG7NGNGNGNG8NGNGGG9GGGG10GGGG11GGGG12GGGG13GNGGG14GGGG15GGGG16GGGG17GGGG18GGGG19GGGG20GGGG33MSA過程測(cè)量系系統(tǒng)分分析本本身也也可以以被看看成是是一個(gè)個(gè)過程程，其其實(shí)施施的步步驟包包括：：對(duì)測(cè)量量設(shè)備備進(jìn)行行分類類；針對(duì)被被測(cè)量量的特特性選選擇適適當(dāng)?shù)牡臏y(cè)量量工具具（參參照控控制計(jì)計(jì)劃））；；確定測(cè)測(cè)量系系統(tǒng)分分析方方法（（計(jì)數(shù)數(shù)方法法還是是計(jì)量量方法法、小小樣法法還是是大樣樣法））；確定要要進(jìn)行行分析析所需需的樣樣品容容量；；按事先先策劃劃的零零件數(shù)數(shù)、測(cè)測(cè)量者者、測(cè)測(cè)量次次數(shù)進(jìn)進(jìn)行測(cè)測(cè)量數(shù)數(shù)據(jù)收收集；；分析結(jié)結(jié)果；；根據(jù)分分析結(jié)結(jié)果確確定接接受或或拒收收測(cè)量量系統(tǒng)統(tǒng)；如果拒拒收測(cè)測(cè)量系系統(tǒng)，，需要要確定定是否否更換換更適適合的的測(cè)量量系統(tǒng)統(tǒng)并重重復(fù)以以上步步驟。。34測(cè)量管管理：：測(cè)量前的測(cè)測(cè)量設(shè)備的的選擇；不確定度確確定具有資格的的操作者具有資格的的分析者（（校準(zhǔn)、維維修等）建立測(cè)量設(shè)設(shè)備臺(tái)帳測(cè)量設(shè)備標(biāo)標(biāo)識(shí)測(cè)量過程標(biāo)標(biāo)識(shí)；規(guī)定測(cè)量方方法、技術(shù)術(shù)和程序；；規(guī)定測(cè)量環(huán)環(huán)境要求；；測(cè)量確認(rèn)（（MSA））；測(cè)量過程監(jiān)監(jiān)控；測(cè)量過程完完成后的數(shù)數(shù)據(jù)分析；；搬運(yùn)、放置置、調(diào)整等等活動(dòng)控制制；測(cè)量?jī)x器失失效的控制制。35測(cè)量涉及的的其他活動(dòng)動(dòng)1.校準(zhǔn)準(zhǔn)2.驗(yàn)證證3.調(diào)整整4.修理理5.比較較6.密封封7.標(biāo)識(shí)識(shí)36計(jì)量計(jì)量（metrological）———以確定定可信賴量量值為目的的的一組操操作。37校準(zhǔn)校準(zhǔn)（Calibration）———在規(guī)定的的條件下，，為確定測(cè)測(cè)量?jī)x器、、測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)的示值、、實(shí)物量具具或標(biāo)準(zhǔn)物物質(zhì)所代表表的值與相相對(duì)應(yīng)的由由參考標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確定的量量值之間關(guān)關(guān)系的一組組操作。注：1）校準(zhǔn)結(jié)結(jié)果既可以以給示值賦賦值，又可可確定示值值的修正值值。2）校準(zhǔn)也也可確定其其他計(jì)量特特性，如影影響量的作作用。3）校準(zhǔn)結(jié)結(jié)果可以記記錄在有時(shí)時(shí)稱為“校校準(zhǔn)證書””或“校準(zhǔn)準(zhǔn)報(bào)告”的的文件中。。38檢定檢定（Verification）———為評(píng)定定計(jì)量器具具的計(jì)量特特性，確定定其是否符符合法定要要求所進(jìn)行行的全部工工作。39調(diào)整調(diào)整（Adjustment）——為為使測(cè)量?jī)x儀器達(dá)到性性能正常、、消除偏差差而適于使使用的狀態(tài)態(tài)所進(jìn)行的的操作。40計(jì)量、校準(zhǔn)準(zhǔn)和檢定的的比較計(jì)量檢定校準(zhǔn)檢定和校準(zhǔn)是計(jì)量的具體作業(yè)。他們遵循計(jì)量的有關(guān)規(guī)定