測量系統(tǒng)課程

測量系統(tǒng)分析課程日京企業(yè)管理咨詢有限公司1術(shù)語測量——賦值給具體事物以表示它們之間關于特殊特性的關系。賦值過程定義為測量過程，而賦予的值定義為測量值。量具——任何用來獲得測量結(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。測量系統(tǒng)——用來對被測特性定量或定性評價的儀器或量具、標準、操作、方法、夾具、軟件、人員、環(huán)境和假設的集合；用來獲得測量結(jié)果的整個過程?；鶞省J為規(guī)定的可接受值。真值——物品的真實值。溯源性——測量的特性或標準值，此標準是規(guī)定的基準，通常是國家或國際標準，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測量系統(tǒng)特性測量系統(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)計穩(wěn)定性；測量系統(tǒng)的變異必須比制造過程的變異?。蛔儺悜∮诠顜В粶y量精度應高于過程變異和公差帶兩者中精度較高者，一般來說，測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，即十進位或10-1法則。這表明儀器的分辨率應把公差分為十份或更多；測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性可能隨被測項目的改變而變化。若真的如此，則測量系統(tǒng)最大的（最壞）變差應小于過程變差和公差帶兩者中的較小者。3測量系統(tǒng)的誤差源誤差源別名或分量P零件生產(chǎn)件、樣本、被測體、測試單元（UUT），人工制品、檢查標準I儀器量具、M&TE單元、主量具、測量機器、試驗臺S標準刻度、基準、人工制品、檢查標準、固有的標準、一致意見、標準基準材料（SRM）、等級、接受準則M方法崗位培訓、口述、作業(yè)指導書、控制計劃、檢驗計劃、試驗程序、零件程序O操作者評價人、校準或試驗技師、評估人、檢查員E環(huán)境溫度、濕度、濃度、現(xiàn)場清潔、照明、位置、振動、動力、電磁干擾（EMI）、噪聲、時間、空氣A假設統(tǒng)計的、操作的、標準、常數(shù)、手冊值、熱穩(wěn)定、彈性模數(shù)、科學定律4測量有關的問題在評價一個測量系統(tǒng)時需要確定三個基本問題：這種測量系統(tǒng)有足夠的分辨力嗎？這種測量系統(tǒng)在一定時間內(nèi)是否在統(tǒng)計上保持一致？這些統(tǒng)計性能在預期范圍內(nèi)是否一致，并且用于過程分析或控制是否可接受？測量同樣的零件特性在不同的場合是否采用了不同的測量系統(tǒng)5測量系統(tǒng)的五個性偏倚重復性再現(xiàn)性穩(wěn)定性線性6偏倚偏倚是對同樣的零件的同樣特性，真值（基準值）和觀測到的測量平均值的差值。7造成過分偏倚的可能原因是：儀器需要校準儀器、設備或夾緊裝置的磨損磨損或損壞的基準，基準出現(xiàn)誤差校準不當或調(diào)整基準的使用不當儀器質(zhì)量差——設計或一致性不好線性誤差應用錯誤的量具不同的測量方法——設置、安裝、夾緊、技術(shù)測量錯誤的特性（量具或零件）變形環(huán)境——溫度、濕度、振動、清潔的影響違背假定，在應用常量上出錯應用——零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯誤（易讀性、視差）8重復性由一個評價人，采用一種測量儀器，多次測量同一零件的同一特性時所獲得的測量值變差。9重復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、設備備或夾緊裝裝置故障、、質(zhì)量差、、維護不當當、變形、、硬度不夠夠?；鶞蕛?nèi)部：：質(zhì)量、級級別、磨損損。方法內(nèi)部：：設置、技技術(shù)、零件件調(diào)整、夾夾持、夾緊緊、點密度度的變差。。評價人內(nèi)部部：技術(shù)、、職位、缺缺乏經(jīng)驗、、操作技能能或培訓、、感覺、疲疲勞。環(huán)境內(nèi)部：：溫度、濕濕度、振動動、亮度、、清潔。應用錯誤的的量具。10偏倚和重復復性的關系系11再現(xiàn)性由不同的評評價人，采采用相同的的測量儀器器，測量同同一零件的的同一特性性時測量平平均值的變變差。12再現(xiàn)性錯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，當當測量零件件的類型為為A、B、、C時的均均值差。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)性性錯誤常與與方法和/或操作者者混淆。標準之間：：測量過程程中不同的的設定標準準的平均影影響方法之間：：改變點密密度，手動動與自動系系統(tǒng)相比，，零點調(diào)整整，夾持或或夾緊方法法等導致的的均值差。。評價人（操操作者）之之間：評價價人A、B、C等的的訓練、技技術(shù)、技能能和經(jīng)驗不不同導致的的均值差。。對于產(chǎn)品品及過程資資格以及一一臺手動測測量儀器，，推薦進行行此研究。。環(huán)境之間：：在第1、、2、3等等時間段內(nèi)內(nèi)測量，由由環(huán)境循環(huán)環(huán)引起的均均值差。這這是對較高高自動化系系統(tǒng)在產(chǎn)品品和過程資資格中最常常見的研究究。操作者訓練練效果應用——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，需要要減少校準準時間間隔隔儀器、設備備或夾緊裝裝置的磨損損正常老化或或退化缺乏維護———通風、、動力、液液壓、過濾濾器、腐蝕蝕、銹蝕、、清潔磨損或損壞壞的基準，，基準出現(xiàn)現(xiàn)誤差校準不當或或調(diào)整基準準的使用不不當儀器質(zhì)量差差——設計計或一致性性不好不同的測量量方法———設置、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、清潔潔度應用——零零件尺寸、、位置、操操作者技能能、疲勞，，觀察錯誤誤（易讀性性、視差））16線性整個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，需要要減少校準準時間間隔隔儀器、設備備或夾緊裝裝置的磨損損缺乏維護———通風、、動力、液液壓、過濾濾器、腐蝕蝕、銹蝕、、清潔磨損或損壞壞的基準，，基準出現(xiàn)現(xiàn)誤差———最小/最最大校準準（（不不包包括括工工作作范范圍圍））不不當當或或調(diào)調(diào)整整基基準準的的使使用用不不當當儀器器質(zhì)質(zhì)量量差差————設設計計或或一一致致性性不不好好儀器器設設計計或或方方法法缺缺乏乏穩(wěn)穩(wěn)健健性性應用用錯錯誤誤的的量量具具不同同的的測測量量方方法法————設設置置、、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、、振振動動、、清清潔潔度度違背背假假定定，，在在應應用用常常量量上上出出錯錯應用———零件尺尺寸、位位置、操操作者技技能、疲疲勞，觀觀察錯誤誤（易讀讀性、視視差）19描述測量量系統(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)分級級對控控制與與分析析活動動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

對過程參數(shù)

預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)過程分布可用半計量控制技術(shù)

一般來說對過程參數(shù)及指數(shù)的估計不可接受

可產(chǎn)生不敏感的計量控制圖

只提供粗劣的估計

可用于計量控制圖

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，測測量過過程不不足以以檢測測出零零件間間變差差25量具研研究（（極差差法））零件評價人A評價人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———評評價人人圖27直方圖圖28量具重重復性性和再再現(xiàn)性性數(shù)據(jù)據(jù)表格格———包括括零件件內(nèi)變變差29量具重重復性性和再再現(xiàn)性性報告告———包括括零件件內(nèi)變變差30標準均均值和和極差差法量量具重重復性性和再再現(xiàn)性性數(shù)據(jù)據(jù)表31標準均均值和和極差差法量量具重重復性性和再再現(xiàn)性性報告告32計數(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評價人B評價人12121GGGG2GGGG3NGGGG4NGNGNGNG5GGGG6GGGG7NGNGNGNG8NGNGGG9GGGG10GGGG11GGGG12GGGG13GNGGG14GGGG15GGGG16GGGG17GGGG18GGGG19GGGG20GGGG33MSA過程測量系系統(tǒng)分分析本本身也也可以以被看看成是是一個個過程程，其其實施施的步步驟包包括：：對測量量設備備進行行分類類；針對被被測量量的特特性選選擇適適當?shù)牡臏y量量工具具（參參照控控制計計劃））；；確定測測量系系統(tǒng)分分析方方法（（計數(shù)數(shù)方法法還是是計量量方法法、小小樣法法還是是大樣樣法））；確定要要進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)、測測量者者、測測量次次數(shù)進進行測測量數(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量量系統(tǒng)統(tǒng)；如果拒拒收測測量系系統(tǒng)，，需要要確定定是否否更換換更適適合的的測量量系統(tǒng)統(tǒng)并重重復以以上步步驟。。34測量管管理：：測量前的測測量設備的的選擇；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、維維修等）建立測量設設備臺帳測量設備標標識測量過程標標識；規(guī)定測量方方法、技術(shù)術(shù)和程序；；規(guī)定測量環(huán)環(huán)境要求；；測量確認（（MSA））；測量過程監(jiān)監(jiān)控；測量過程完完成后的數(shù)數(shù)據(jù)分析；；搬運、放置置、調(diào)整等等活動控制制；測量儀器失失效的控制制。35測量涉及的的其他活動動1.校準準2.驗證證3.調(diào)整整4.修理理5.比較較6.密封封7.標識識36計量計量（metrological）———以確定定可信賴量量值為目的的的一組操操作。37校準校準（Calibration）———在規(guī)定的的條件下，，為確定測測量儀器、、測量系統(tǒng)統(tǒng)的示值、、實物量具具或標準物物質(zhì)所代表表的值與相相對應的由由參考標準準確定的量量值之間關關系的一組組操作。注：1）校準結(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）校準也也可確定其其他計量特特性，如影影響量的作作用。3）校準結(jié)結(jié)果可以記記錄在有時時稱為“校校準證書””或“校準準報告”的的文件中。。38檢定檢定（Verification）———為評定定計量器具具的計量特特性，確定定其是否符符合法定要要求所進行行的全部工工作。39調(diào)整調(diào)整（Adjustment）——為為使測量儀儀器達到性性能正常、、消除偏差差而適于使使用的狀態(tài)態(tài)所進行的的操作。40計量、校準準和檢定的的比較計量檢定校準檢定和校準是計量的具體作業(yè)。他們遵循計量的有關規(guī)定