測量系統(tǒng)分析演示文稿

測量系統(tǒng)分析演示文稿1當前1頁，總共102頁。優(yōu)選測量系統(tǒng)分析ppt2當前2頁，總共102頁。課程大綱測量和測量系統(tǒng)基本概念PLANNINGOFMEASUREMENTDEVISES(CEMATRIX)FMEAOFMEASUREMENTDEVICES測量系統(tǒng)的特性測量系統(tǒng)分析的基本概念計量型儀器的測量系統(tǒng)分析計數(shù)型測量儀器的測量系統(tǒng)分析CHAPERT43當前3頁，總共102頁。測量系統(tǒng)分析

MeasuringSystemAnalysis第一部分：測量和測量系統(tǒng)的基本概念4當前4頁，總共102頁?；靖拍?/p>

MSA手冊歷史:

1990年10月第一版1995年2月第二版2002年3月第三版5當前5頁，總共102頁?；靖拍町a(chǎn)品質(zhì)量部分取決于過程質(zhì)量過程質(zhì)量取決于控制過程的能力控制過程的能力取決于測量過程的能力測量過程的能力取決于測量系統(tǒng)的質(zhì)量6當前6頁，總共102頁。基本概念量具/測量儀器/測量和監(jiān)控設備(Gage/MeasurementInstrument/Measurement&MonitorDevice):

用來獲得測量結(jié)果的任何裝置（Device），包括通過/不通過（GO-NOGO）裝置，它是測量系統(tǒng)的一部分。測量系統(tǒng)（MeasurementSystem）:指由人員、被測量、量具/夾具及其它設備、環(huán)境、操作程序/操作方法或軟件所構(gòu)成的系統(tǒng).7當前7頁，總共102頁。基本概念測量設備的基本參數(shù)：分辨力（discrimination）、分辨率（resolution）、可讀性（readability）別名：最小的讀數(shù)的單位、測量分辨率、刻度限度或探測度

由設計決定的固有特性測量或儀器輸出的最小刻度單位

總是以測量單位報告

1:10經(jīng)驗法則

8當前8頁，總共102頁。基本概念測量設備的基本參數(shù)：有效分辨率（effectiveresolution）測量系統(tǒng)的靈敏度針對過程變差的一個特別應用；產(chǎn)生有用的測量輸出信號的最小輸入值；總是以一個測量單位報告

靈敏度：9當前9頁，總共102頁。基本概念誤差：定義：測量時，實際測量值（或測量平均值）與真值之間的差異，稱為“誤差”；公式：誤差=測量值-真值分類：若就誤差的性質(zhì)區(qū)分，一般可分為，其特質(zhì)如下圖：系統(tǒng)性誤差：隨機性誤差：重大誤差（粗大誤差）：定義、性質(zhì)、處理/合成10當前10頁，總共102頁。人為疏忽氣流輻射噪聲塵埃儀器環(huán)境觀察溫度歸零負載水平磨耗混用干擾振動壓力濕度記憶力讀取視差量具誤用標準件分辨率遲滯現(xiàn)象量測誤差重大誤差系統(tǒng)性誤差隨機性誤差11當前11頁，總共102頁?；靖拍顪y量數(shù)據(jù)的質(zhì)量及其描述：表征測量數(shù)據(jù)質(zhì)量最通用的方法使用統(tǒng)計特性，即測量系統(tǒng)的偏倚和方差；所謂偏倚的特性，是指數(shù)據(jù)相對基準（標準）值的位置；所謂方差的特性，是指測量數(shù)據(jù)的分布；12當前12頁，總共102頁?；靖拍顪y量精度概念——有關位置變差：準確度（Accuracy,有時也稱Bias—偏倚）指測量儀器的實際測量值（或測量平均值）與待測值之真值（TrueValue）或可接受的基準值的接近程度，亦即實際測量值偏離真實值的程度。以偏差愈微小之程度稱為準確度佳，反之稱為準確度差。一般由系統(tǒng)誤差引起。

13當前13頁，總共102頁?；靖拍顪y量精度概念——有關位置變差：偏倚（Bias）穩(wěn)定性（Stability）線性（linearity）14當前14頁，總共102頁。基本概念測量精度概念——有關分布變差：

精密度（Precision）指測量儀器所能夠區(qū)分出的微量程度或最小距離，亦即代表測量儀器對同一待測工件，以相同測量過程作重復測量時，其各測量結(jié)果的差異程度（重復讀數(shù)彼此之間的“接近度”——MSA手冊第三版）。以差異程度愈微小稱為精密度佳，反之稱為精密度差。一般由隨機誤差引起，包含儀器的（重復性）和人為的（再現(xiàn)性）因素。15當前15頁，總共102頁。基本概念測量精度概念——有關分布（寬度）變差：

重復性（Repeatability）：再現(xiàn)性（Reproducibility）：GRR(GageR&R)：靈敏度（Sensitivity）：是導致一個可檢測到的輸出信號的最小輸入值。一致性(Consistency)：:是隨時間得到測量變差的區(qū)別。它可以看廠是重復性隨時間的變化。均勻性(Uniformity)：是量具在整個工作量程內(nèi)測量變差的區(qū)別。它可以被認為是重復性在量程上的均一性。16當前16頁，總共102頁。基本概念測量精度概念——有關系統(tǒng)變差：精確度/精準度（Accuracy）平均值=真值Accuracy一詞由很多含義，注意混淆；ASTM（美國試驗與材料協(xié)會）定義中包含位置和寬度的影響（即：偏倚和重復性）；但MSA手冊放在“位置變差”里講的；17當前17頁，總共102頁?；靖拍顪y量精度概念——有關系統(tǒng)變差：能力（Capability）：基于短期的評估，對測量誤差（隨機誤差和系統(tǒng)誤差）合成變差的估計。性能（Performance）：所有有效的和可確定的變差源隨時間的最終影響。不確定度（Uncertainty）18當前18頁，總共102頁?；靖拍钗覈恐祩鬟f系統(tǒng)與溯源性：對于一個國家，每一個量值傳遞系統(tǒng)只允許有一個國家基準，在我國大多數(shù)保存在中國計量科學研究院內(nèi)；分布在各大區(qū)的國家計量測試中心是國家組建的承擔跨地區(qū)計量檢定、測試任務的國家法定計量檢定機構(gòu)；目前，主要有：華北、東北、華東、中南、華南、西南、西北等7個大取得國家計量測試中心；我國量值傳遞體系示意圖如下圖；19當前19頁，總共102頁。中國計量科學研究研、中國測試技術研究院、國家標準物質(zhì)研究中心東北、華北、華東、中南、華南、西北、西北（中國測試技術研究院）七大區(qū)計量測試中心各省計量技術機構(gòu)（含上述大區(qū)中心）市級計量技術機構(gòu)縣/區(qū)級計量檢定機構(gòu)廠礦企業(yè)、科研、院校、醫(yī)院、商貿(mào)、市場等國家專業(yè)計量站分站區(qū)域計量站國防軍工企業(yè)、軍隊國防計量中心20當前20頁，總共102頁。NationalStandardheldbyNationalBureauPrimary(privatecompany)Primary(university)PrimaryStandard(governmentagency)secondarysecondaryworkingworkingMesa.systemUsedinplantworkingsecondarysecondaryworkingworkingMesa.systemUsedinplantMesa.systemUsedinplantsecondary美國國家標準局基本概念量值傳遞21當前21頁，總共102頁?；靖拍詈沃^標準國家標準一級標準(連接國家標準和私人公司、科研機構(gòu)等)二級標準(從一級標準傳遞到二級標準工作標準(從二級標準傳遞到工作標準)22當前22頁，總共102頁。測量系統(tǒng)分析

MeasuringSystemAnalysis第二部分：測量系統(tǒng)的特性23當前23頁，總共102頁。測量系統(tǒng)的特性

理想的測量系統(tǒng)：應只產(chǎn)生正確的測量結(jié)果（即每次測量結(jié)果總應該與真值/標準相一致）；理想的測量系統(tǒng)，應具有：零方差、零偏倚和對所測量的任何產(chǎn)品錯誤分類為零概率的統(tǒng)計特性。遺憾的是，具有以上統(tǒng)計特性的理想測量系統(tǒng)是不存在的，因此我們必須選擇合適的統(tǒng)計特性對測量系統(tǒng)進行分析，以評價測量系統(tǒng)的質(zhì)量。

24當前24頁，總共102頁。測量系統(tǒng)的特性

“好的”測量系統(tǒng)的一些基本特性：具有足夠的分辨力（discrimination）和靈敏度（sensitivity）.測量系統(tǒng)應處于統(tǒng)計穩(wěn)定狀態(tài)：這意味著測量系統(tǒng)中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.為了產(chǎn)品控制測量系統(tǒng)的變差（variability）必須小于規(guī)格限（specificationlimit)/公差值（tolerance）.為了過程控制，測量系統(tǒng)的變差要能證明其具有有效的分辨率/力（effectiveresolution），并且小于制造過程的變差。

25當前25頁，總共102頁。測量系統(tǒng)的特性

測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（10-1法則）。

測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性可能隨被被測項目的改變而變化。若真的如此，則測量系統(tǒng)的最大的變差應小于過程變差和公差帶兩者中的較小者。

26當前26頁，總共102頁。測量系統(tǒng)分析

MeasuringSystemAnalysis第三部分：測量系統(tǒng)分析的基本概念概述分析的時機分析的對象分析的項目分析的步驟測量系統(tǒng)分析項目說明27當前27頁，總共102頁。

測量系統(tǒng)分析的基本概念概述決定測量什么設計一個測量系統(tǒng)決定哪些統(tǒng)計特性是重要的對相關的統(tǒng)計特性進行策劃并實施試驗（第一和第二階段試驗）分析結(jié)果并采取措施28當前28頁，總共102頁。

測量系統(tǒng)分析的基本概念概述PhaseⅠ

第一階段測量系統(tǒng)是否適宜？——決定測量系統(tǒng)是否具有滿意的統(tǒng)計特性——決定環(huán)境因素的影響在規(guī)定的條件下進行通常在實驗室內(nèi)進行29當前29頁，總共102頁。

測量系統(tǒng)分析的基本概念概述PhaseⅡ

第二階段以系統(tǒng)的持續(xù)監(jiān)測

——Testing試驗——Calibration校準——Maintenance維護在規(guī)定的條件下進行通常在工廠內(nèi)進行重復性和再現(xiàn)性GR&R30當前30頁，總共102頁。

測量系統(tǒng)分析的基本概念概述PhaseⅡ

第二階段第二階段試驗的頻次

——考慮統(tǒng)計的特質(zhì)——考慮不監(jiān)測量系統(tǒng)的后果：對供應商對客戶接下來所講的程序主要適用于第二階段的試驗及部分第一階段的試驗為了完成第一階段的試驗，必須對試驗設計（DOE）有很好的理解31當前31頁，總共102頁。

測量系統(tǒng)分析的基本概念分析時機新生產(chǎn)的產(chǎn)品，PV有不同時，如試生產(chǎn)；新儀器，EV有不同時；新操作人員，AV有不同時；設計變更；工程變更；易損耗之儀器必須注意其分析頻率；客戶要求的頻次。32當前32頁，總共102頁。測量系統(tǒng)分析的基本概念那些測量儀器要做？參見QS9000:1998條文4.11/TS16949:2002條文7.6的規(guī)定；可選擇的方法33當前33頁，總共102頁。測量系統(tǒng)分析的基本概念

測量系統(tǒng)分析為分析在各種測量和試驗設備系統(tǒng)的結(jié)果中呈現(xiàn)的變異，必須進行統(tǒng)計研究。此要求必須應用于在控制計劃中所提出的測量系統(tǒng)。所采用的分析方法及接受準則，必須與顧客對于測量系統(tǒng)分析的參考手冊相一致。如果得到顧客的批準，其它分析方法和接受準則也可以應用。

34當前34頁，總共102頁。測量系統(tǒng)分析的基本概念測量系統(tǒng)分析的項目偏倚（Bias）穩(wěn)定性（Stability）線性（Linearity）重復性（Repeatability）再現(xiàn)性（Reproducibility）35當前35頁，總共102頁。測量系統(tǒng)分析的基本概念分析的步驟——如何進行量測系統(tǒng)分析？建立必要之程序書、指導書文件，以管制所有量測系統(tǒng)維持在正常及最佳狀態(tài)。制定計劃：選擇分析對象/分析項目/分析時間，確定抽樣方法；須有合格之分析人員，待分析之量具，以及必要之環(huán)境。樣品的選擇至關重要；搜集足夠之數(shù)據(jù)，再依據(jù)所使用之分析記錄執(zhí)行分析作業(yè)?！y數(shù)據(jù)分析結(jié)論判定此量測系統(tǒng)是處于可接受、勉強接受或不能接受。改進；36當前36頁，總共102頁。測量系統(tǒng)分析的基本概念測量系統(tǒng)分析的項目說明偏倚（Bias）穩(wěn)定性（Stability）線性（Linearity）重復性（Repeatability）再現(xiàn)性（Reproducibility）零件變異（PartVariation）37當前37頁，總共102頁。偏倚（Bias）偏倚，常被稱為準確度（Accuracy），是指量測平均值與真值之差值。而真值可藉由較高等級之量具量測數(shù)次之平均值而得，偏倚可以下面圖形表示：

偏倚(準確度)ＶTＶAVT：真值VA：測量平均值38當前38頁，總共102頁。偏倚（Bias）偏倚是測量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差的衡量指標，它包含已知的和未知的得變差來源共同作用的總和。造成過大的偏倚的可能原因有（見下頁）：39當前39頁，總共102頁。40當前40頁，總共102頁。偏倚（Bias）(例)1位作業(yè)者測量1個零件10次，測量值如下所示：X1=0.75 X6=0.80X2=0.75 X7=0.75X3=0.80 X8=0.75X4=0.80 X9=0.75X5=0.65 X10=0.70測量平均值VA=Xi/10=0.75，已知該零件之真值VT為0.8mm，零件的制造過程變差0.70mm則Bias=VA-VT=0.75－0.80=-0.05%Bias＝100（│Bias│/制造過程變差）＝100(0.05/0.70)=7.1%41當前41頁，總共102頁。穩(wěn)定性(Stability)

穩(wěn)定性，又稱為漂移（Drift），是指測量系統(tǒng)在某一段時間內(nèi)，測量同一基準或零件的單一特性是獲得的測量總變差。穩(wěn)定性可下面圖形表示：

穩(wěn)定性時間1時間242當前42頁，總共102頁。43當前43頁，總共102頁。線性(Linearity)線性是指量具在使用范圍內(nèi)偏倚（準確度）差異之分布狀況。作業(yè)者測量5個不同零件，其真值分別為2.00mm，4.00mm，6.00mm，8.00mm及10.00mm，每個零件測量12次，如下頁所示：

0.600.400.200-0.20-0.40-0.602.004.006.008.0010.00×××××(偏倚值)(真值)回歸線44當前44頁，總共102頁。線性(Linearity)45當前45頁，總共102頁。線性(Linearity)46當前46頁，總共102頁。重復性（Repeatability）重復性：傳統(tǒng)上把重復性看作“評價人內(nèi)變異性”。是指由同一位作業(yè)者，用同一種量具，多次量測同一零件的同一特性時所得的測量變差，它是設備本身固有的變差或特性，一般指儀器的變差（EV），以公式表示如下：EV=，%EV＝100（EV／TV）

公式說明：EV／為重復性，TV為全變異。為所有作業(yè)者執(zhí)行多次量測所得之變異平均值。K1為重復性之系數(shù)，與量測次數(shù)有關。TV為全變異，TV=47當前47頁，總共102頁。重復性（Repeatability）事實上，重復性是從規(guī)定的測量條件下連續(xù)試驗得到的普通原因（隨機誤差）變差，因此除了設備的內(nèi)變差外，重復性還包括測量系統(tǒng)誤差模型中任何條件的內(nèi)部變差。嚴格的重復性定義為：當測量條件已被確定和定義的條件下，——即已確定的零件、儀器、標準、方法、操作者、環(huán)境及假設之下，系統(tǒng)內(nèi)部的變差。第三版與第二版的定義略有不一樣48當前48頁，總共102頁。重復性（Repeatability）

造成重復性的可能原因（見下頁）：49當前49頁，總共102頁。50當前50頁，總共102頁。再現(xiàn)性（Reproducibility)傳統(tǒng)上把再現(xiàn)性看作“作業(yè)者（評價人）變異”，通常是指不同作業(yè)者（評價人）以相同量具測量同一零件的同一特性時，測量平均值之變異，以公式表示如下：

AV=%AV＝100（AV／TV）

公式說明：-

AV為再現(xiàn)性，TV為全變異。-

為不同作業(yè)者所量測之平均值之最大值與最小值之差異。-

K2為再現(xiàn)性之系數(shù)，與作業(yè)者之人數(shù)有關。-

ｎ為被量測之零件數(shù)目-

r為每位作業(yè)者量測之次數(shù)51當前51頁，總共102頁。再現(xiàn)性（Reproducibility）再現(xiàn)性作業(yè)者ａ作業(yè)者b作業(yè)者c52當前52頁，總共102頁。再現(xiàn)性（Reproducibility注意：對于手動儀器受操作者的影響是客觀存在的，然而對于現(xiàn)在越來越多的自動測量儀器，操作者的變差不是主要變差原因時，前面的定義就收到了挑戰(zhàn)。嚴格的定義是：再現(xiàn)性是指測量的系統(tǒng)之間或條件之間的平均變差。53當前53頁，總共102頁。GRR(GageR&R)量具的R&R是結(jié)合了重復性和再現(xiàn)性變差的估計值。換句話說，GRR值等于系統(tǒng)內(nèi)部變差和系統(tǒng)之間變差的“和”。由于二者都屬于隨機變量，故二者合成采用如下公式：54當前54頁，總共102頁。零件的變差(PartVariation)55當前55頁，總共102頁。測量系統(tǒng)分析

MeasuringSystemAnalysis第四部分：計量型測量系統(tǒng)分析56當前56頁，總共102頁。計量型測量系統(tǒng)分析計量型量測系統(tǒng)分析穩(wěn)定性分析：偏倚分析：獨立樣本法控制圖法線性分析重復性和再現(xiàn)性分析（GRR）極差法**均值極差法方差分析法（ANOVA）57當前57頁，總共102頁。計量型測量系統(tǒng)分析計量型量測系統(tǒng)分析穩(wěn)定性分析：58當前58頁，總共102頁。穩(wěn)定性分析之執(zhí)行:第一步：進行研究：選取一個樣品,并建立可追溯標準之真值或參考值,若無這樣的樣本則可從生產(chǎn)線中取一個落在中心值域的零件,指定其為穩(wěn)定性分析的標準樣本。具有預期測試的高、中、低端各取得樣本或標準件是比較理想的,并對每個樣本或標準件分別繪制管制圖.(所以可能是須做三張控制圖來管制儀器之高、中、低各端，但一般而言，只需做中間值那個就可以了)定時（天，周）對標準件或樣本量測3～5次取一個樣品.注意,決定樣本量及頻度的考慮因素應包括重新校正或修理次數(shù),使用頻度與操作環(huán)境等.

將量測值標記在Xbar-RCHART或Xbar–SCHART上.59當前59頁，總共102頁。穩(wěn)定性分析之執(zhí)行:第二步：結(jié)果分析計算控制界限,并對失控或不穩(wěn)定作評估.

若測量過程穩(wěn)定，可利用這些數(shù)據(jù)計算偏倚和標準差(可用R/d2估計)。把它與過程標準差相比較,以評估量測系統(tǒng)的重復性是否適用：不可以發(fā)生此項標準差大于制程標準差的現(xiàn)象，如果有發(fā)生此現(xiàn)象，代表測量變差大于制程變差，此項儀器重復性方面是不可接受的。

若過程不穩(wěn)定，會發(fā)生什么呢？60當前60頁，總共102頁。穩(wěn)定性之判定：穩(wěn)定性之判定一般之方式和控制圖之判定方式是一致的，(一)不可以有點子超出控制界限;(二)不可以有連續(xù)三點中有二點在A區(qū)或A區(qū)以外之位置;(三)不可以有連續(xù)五點中有四點在B區(qū)或B區(qū)以外之位置;(四)不可有連續(xù)七點在控制圖之同一側(cè);(五)不可以有連續(xù)七點持續(xù)上升或下降之情形；

如果有以上之情形，代表儀器已不穩(wěn)定，須做維修或調(diào)整，維修及調(diào)整完后須再做校正以及穩(wěn)定性之分析。穩(wěn)定性分析之執(zhí)行:61當前61頁，總共102頁。舉例：為了確定一個新的測量裝置穩(wěn)定性是否可以接受，工藝小組在生產(chǎn)過程的中程數(shù)附近選擇了一個零件（這個零件在實驗室中測量，并確定其基準值為6.01）。小組每班測量這個零件5次，共測量4周（20組），收集所有數(shù)據(jù)后，Xbar-R圖就可以做出來了（如下圖）控制圖顯示，測量過程是穩(wěn)定的，因此沒有出現(xiàn)特殊原因的影響。還可進一步計算偏倚和標準差，以進行比較、判斷。穩(wěn)定性分析之執(zhí)行:62當前62頁，總共102頁。舉例：穩(wěn)定性分析之執(zhí)行:63當前63頁，總共102頁。計量型測量系統(tǒng)分析計量型量測系統(tǒng)分析偏倚分析：獨立樣本法控制圖法64當前64頁，總共102頁。偏倚分析之執(zhí)行:獨立取樣法:進行研究選取一個樣品,并建立可追溯標準之真值或參考值,若不能得到這樣的參考值的樣本，則可從生產(chǎn)線中取一個落在中心值域的零件,并把它當成偏倚分析的基準件（

且應針對預期測試的高、中、低端各取得樣本或標準件）。對每個樣本或標準件在高精度的實驗室量測n10

次,計算其平均值,將其當成“參考值”。

由一位作業(yè)者（評價人）以常規(guī)方式對每個樣本或標準件量測n10次.并計算出平均值,此值為“觀測平均值”.

65當前65頁，總共102頁。偏倚分析之執(zhí)行:獨立取樣法:

結(jié)果分析——圖示法畫出這些數(shù)據(jù)相對于參考值的直方圖。運用你對測量的專業(yè)知識審查此直方圖，從而確定是否存在特殊原因或異常點。當n30

時，要特別注意。66當前66頁，總共102頁。偏倚分析之執(zhí)行:獨立取樣法:結(jié)果分析——數(shù)值法計算n個讀數(shù)值的平均值，計算重復性標準差

其中，是常數(shù)，與子組容量有關，可從附錄C中查的，取g=1,m=n當n20

時，可使用另外公式。若已獲得GRR研究結(jié)果（且有效），重復性標準差應取自該項研究結(jié)果。67當前67頁，總共102頁。(g)(m)d268當前68頁，總共102頁。偏倚分析之執(zhí)行:獨立取樣法:MSA第二版評價/判定：

計算偏倚:偏倚=觀測平均值–參考值制程變差=6δ%偏倚=偏倚/制程變差判定:針對偏倚之部份，判定之原則為：重要特性部份其偏倚%10%；一般特性其偏倚%<30%；應依據(jù)儀器之使用目的來說明其接受之原因。其偏差%>30%者，此項儀器不適用。69當前69頁，總共102頁。偏倚分析之執(zhí)行:獨立取樣法:

MSA第三版評價/判定：

計算偏倚的t

統(tǒng)計量:偏倚=觀測平均值–參考值;判定:如果0落在偏倚值附近的1-

置信區(qū)間以內(nèi)，則偏倚在水平時刻接受的。d2，d*2和v可在剛才的附錄C中查到，g=1,m=n,tv,1-a/2

在標準t表中可查到；如果a不取（缺省值）0.05（95%置信區(qū)間），應得到客戶同意。70當前70頁，總共102頁。偏倚分析之執(zhí)行:獨立取樣法:

舉例：一個制造工程師在評價一個用來監(jiān)視生產(chǎn)過程的新的測量系統(tǒng)。測量裝置分析表明沒有線性問題，所以工程師只評價測量系統(tǒng)的偏倚。選擇一個零件；經(jīng)全尺寸檢驗（高精度儀器檢驗）確定其基準值為：6.0；由現(xiàn)場工程師對該零件測量15次，數(shù)據(jù)如下；71當前71頁，總共102頁。偏倚分析之執(zhí)行:獨立取樣法:

基準值=6.0偏倚15.8-0.225.7-0.335.9-0.145.9-0.156.00.066.10.176.00.086.10.196.40.4106.30.3116.00.0126.10.1136.20.2145.6-0.4156.00.0

運用軟件計算，

并畫出直方圖如下：72當前72頁，總共102頁。偏倚分析之執(zhí)行:獨立取樣法:

舉例：

因為0落在偏倚置信區(qū)間（-0.1185，0.1319）內(nèi)，則結(jié)論測量偏倚是可以接受的。73當前73頁，總共102頁。偏倚分析之執(zhí)行:控制圖法:

進行研究若用均值-極差圖或均值-標準差圖用于測量穩(wěn)定性時，這些數(shù)據(jù)也可用來評價偏倚。但應注意：評價偏倚之前，控制圖分析應該只是測量系統(tǒng)是穩(wěn)定的。用控制圖的均值代替平均值，標準差來計算標準差，其余與獨立樣本法一樣處理。74當前74頁，總共102頁。計量型測量系統(tǒng)分析計量型量測系統(tǒng)分析線性分析75當前75頁，總共102頁。線性分析之執(zhí)行獨立取樣法:針對產(chǎn)品所須使用之范圍，利用標準件或產(chǎn)品樣本(一般區(qū)分為五個等分，其范圍須包括產(chǎn)品之規(guī)格公差之范圍,即選擇g5個零件)來做儀器之線性分析。如果是采用標準件須有其正確值，如果是使用產(chǎn)品樣本時，則這些的產(chǎn)品樣本須先經(jīng)全尺寸檢驗測量每個零件的基準值，以此當做是「真值」或「參考值」。

由一位作業(yè)者以常規(guī)方式對每個樣本或標準件量測10次（m10）.并計算出平均值,此值為“觀測平均值”.

76當前76頁，總共102頁。線性分析之執(zhí)行MSA第二版做法：計算誤差(偏倚):誤差(偏倚)=觀測平均值–參考值制程變異=6δ繪圖:X軸=參考值Y軸=誤差其方程式為:y=ax+b再分別計算其截距，斜率，擬合度，線性，線性%等77當前77頁，總共102頁。線性分析之執(zhí)行計算公式如下：78當前78頁，總共102頁。線性分析之執(zhí)行判定:針對重要特性其線性度%<5%一般特性其線性度%<10%線性度%>10%以上者判為不合格，此項之儀器不適合使用。79當前79頁，總共102頁。線性分析之執(zhí)行MSA第三版做法：計算每次測量的零件的偏倚及零件偏倚的平均值第i個零件的第j次測量的偏倚:第I個零件的偏倚的平均值：偏倚i,j=xi,j-（參考值）imj=1偏倚i=Σm偏倚i,j

80當前80頁，總共102頁。線性分析之執(zhí)行MSA第三版做法：繪圖（在線性圖上畫出單值偏倚和相關基準值的平均值，見下圖）:X軸=參考值/基準值，Y軸=偏倚-1234567891001Bias=0

回歸直線Bias95%aBiasAverage*···················****···*81當前81頁，總共102頁。線性分析之執(zhí)行MSA第三版做法：計算并畫出最佳擬合線及置信區(qū)域線：擬合直線yi=axi+b對于給定的x0，水平置信區(qū)間是：s=gm－2Σyi2－bΣyibΣxiyi－82當前82頁，總共102頁。線性分析之執(zhí)行MSA第三版做法：計算并畫出最佳擬合線及置信區(qū)域線：畫出0偏倚線，評審該圖指出特殊原因和線性的可接受性；其條件為：0偏倚線，必須完全在擬合直線置信區(qū)間內(nèi)。下限線：b+ax0－tgm-2,1-/2gm1＋Σ（xi－X）－X）（x01/2s22上限線：b+ax0＋tgm-2,1-/2gm1＋Σ（xi－X）－X）（x01/2s2283當前83頁，總共102頁。線性分析之執(zhí)行

MSA第三版做法：結(jié)果分析-數(shù)據(jù)分析

如果圖形分析顯示測量系統(tǒng)的線性是可接受的，則下面的假設應為真：H0：a=0斜率=0如果，at=2（xjΣ－X）≤stgm-2,1-/284當前84頁，總共102頁。線性分析之執(zhí)行MSA第三版做法：

結(jié)果分析-數(shù)據(jù)分析如果上述假設成立，說明測量系統(tǒng)對所有的參考值的偏倚都相同。為使線性可接受，則偏倚必須為零。H0：b=0截距（偏倚）=0如果，t=b1＋Σ（xi－X）X2gm2≤stgm-2,1-/285當前85頁，總共102頁。線性分析之執(zhí)行:舉例：一個制造工程師在評價一個用來監(jiān)視生產(chǎn)過程的新的測量系統(tǒng)。測量裝置分析表明沒有線性問題，所以工程師只評價測量系統(tǒng)的偏倚。選擇一個零件；經(jīng)全尺寸檢驗（高精度儀器檢驗）確定其基準值為：6.0；由現(xiàn)場工程師對該零件測量15次，數(shù)據(jù)如下；86當前86頁，總共102頁。計量型測量系統(tǒng)分析計量型量測系統(tǒng)分析重復性和再現(xiàn)性分析（GRR）極差法**均值極差法方差分析法（ANOVA）87當前87頁，總共102頁。重復性和再現(xiàn)性(R&R)分析決定研究主要變異形態(tài)的對象.使用「全距及平均數(shù)」或「變異數(shù)分析」方法對量具進行分析。于制程中隨機抽取被測定材料需屬統(tǒng)一制程.選2-3位操作員在不知情的狀況下使用校驗合格的量具分別對10個零件進行量測,測試人員將操作員所讀數(shù)據(jù)進行記錄,研究其再生性及再現(xiàn)性(作業(yè)員應熟悉并了解一般操作程序,避免因操作不一致而影響系統(tǒng)的可靠度)同時評估量具對不同操作員熟練度.88當前88頁，總共102頁。重復性和再現(xiàn)性(R&R)分析針對重要特性(尤指是有特殊符號指定者)所使用量具的精確度應是被量測物品公差的1/10,(即其最小刻度應能讀到1/10制程變異或規(guī)格公差較小者;如:制程中所需量具讀數(shù)的精確度是0.01m/m,則量測應選擇精確度為0.001m/m),以避免量具的鑒別力不足，一般之特性者所使用量具的精確度應是被量測物品公差的1/5。

試驗完后,測試人員將量具的再生性及再現(xiàn)性數(shù)據(jù)進行計算如附件一(R&R數(shù)據(jù)表),附件二(R&R分析報告),依公式計算并作成-R管制圖或直接用表計算即可。89當前89頁，總共102頁。結(jié)果分析:當重復性(EV)變異值大于再現(xiàn)性(AV)時：–量具的結(jié)構(gòu)需在設計增強.量具的夾緊或零件定位的方式需加以改善.

量具應加以保養(yǎng).當再現(xiàn)性(AV)變異值大于重復性(EV)時

作業(yè)員對量具的操作方法及數(shù)據(jù)讀取方式應加強教育,作業(yè)標準應再明確訂定或修訂.可能需要某些夾具協(xié)助操作員,使其更具一致性的使用量具.量具與夾治具校驗頻率于入廠及送修矯正后須再做量測系統(tǒng)分析,并作記錄.

重復性和再現(xiàn)性(R&R)分析90當前90頁，總共102頁。EV,AV及R&R之接受標準如下:數(shù)值<10%，測量系統(tǒng)可接受.10%<數(shù)值30%，測量系統(tǒng)可接受或不接受,決定于該測量系統(tǒng)之重要性、修理所需之費用等因素.數(shù)值>30%，測量系統(tǒng)不能接受,須予以改進.必要時更換量具或?qū)α烤咧匦逻M行調(diào)整,并對以前所量測的庫存品再抽查檢驗,如發(fā)現(xiàn)庫存品已超出規(guī)格應立即追蹤出貨通知客戶,協(xié)調(diào)處理對策.重復性和再現(xiàn)性(R&R)分析91當前91頁，總共102頁。重復性和再現(xiàn)性(R&R)分析—實例量具重復性與再現(xiàn)性之資料搜集:

將作業(yè)者分為A、B