MSA測量系統(tǒng)分析(第四版)

1、2022-1-30編輯ppt1測量系統(tǒng)分析測量系統(tǒng)分析 Measurement System Analysis 第四版 2010年6月發(fā)布2022-1-30編輯ppt2MSA第四版發(fā)生了那些變化？第四版發(fā)生了那些變化？ 與MSA第三版相比，手冊的第四版沒有發(fā)生顯著的變化，只是補(bǔ)充提示了某些分析方法，使讀者更容易理解，同時(shí)也對一些使用者的常犯錯(cuò)誤做了重要的觀念澄清。 譬如：澄清MSA與校準(zhǔn)的關(guān)系、更清晰地定義測量決策、改進(jìn)了偏倚和線性內(nèi)容、重寫了高級的MSA技術(shù)（包括破壞性試驗(yàn)）、計(jì)數(shù)型分析的更新、測量的不確定度和MSA、 APQP和MSA的關(guān)系等等。2022-1-30編輯ppt3 本手冊中使用

2、了以下術(shù)語本手冊中使用了以下術(shù)語 測量測量（Measurement)Measurement)被定義為被定義為“對某具體事物賦對某具體事物賦予數(shù)字（或數(shù)值），以表示它們對于特定特性之間的予數(shù)字（或數(shù)值），以表示它們對于特定特性之間的關(guān)系關(guān)系”。這定義由。這定義由C.Eisenhart(1963)C.Eisenhart(1963)首次提出。賦予首次提出。賦予數(shù)字的過程被定義為測量過程，而指定的數(shù)值被定義數(shù)字的過程被定義為測量過程，而指定的數(shù)值被定義為測量值。為測量值。 量具量具（Gage)Gage)是指任何用來獲得測量結(jié)果的裝置。是指任何用來獲得測量結(jié)果的裝置。經(jīng)常是用在工廠現(xiàn)場的裝置，包括通經(jīng)常

3、是用在工廠現(xiàn)場的裝置，包括通/ /止規(guī)（止規(guī)（go/no go go/no go device)device)。 2022-1-30編輯ppt4本手冊中使用了以下術(shù)語本手冊中使用了以下術(shù)語 測量系統(tǒng)測量系統(tǒng)（Measurement System)Measurement System) 是對測量是對測量單元進(jìn)行量化或?qū)Ρ粶y的特性進(jìn)行評估，其所使用的單元進(jìn)行量化或?qū)Ρ粶y的特性進(jìn)行評估，其所使用的儀器或量具、標(biāo)準(zhǔn)、操作、方法、夾具、軟件、人員儀器或量具、標(biāo)準(zhǔn)、操作、方法、夾具、軟件、人員、環(huán)境和假設(shè)的集合；也就是說，用來獲得測量結(jié)果、環(huán)境和假設(shè)的集合；也就是說，用來獲得測量結(jié)果的整個(gè)過程。的整個(gè)過程

4、。 我們可以將測量過程看成一個(gè)制造過程，其產(chǎn)生我們可以將測量過程看成一個(gè)制造過程，其產(chǎn)生的輸出就是數(shù)值（數(shù)據(jù)）。這樣看待一個(gè)測量系統(tǒng)是的輸出就是數(shù)值（數(shù)據(jù)）。這樣看待一個(gè)測量系統(tǒng)是很有用的，會使我們明白已經(jīng)說明的所有的概念、原很有用的，會使我們明白已經(jīng)說明的所有的概念、原理和工具。理和工具。2022-1-30編輯ppt5本手冊中使用了以下術(shù)語本手冊中使用了以下術(shù)語分辨力分辨力Discrimination、可讀性、可讀性Readability、分辨率分辨率Resolution 別名：最小可讀單位、測量解析度、最小刻度極限或探測的最小極限。 由設(shè)計(jì)所確定的固有特征。 一個(gè)儀器測量或輸出的最小刻度單

5、位。 通常被顯示為測量單位。 10比1的比例法則。2022-1-30編輯ppt6本手冊中使用了以下術(shù)語本手冊中使用了以下術(shù)語有效解析度有效解析度Effective resolution特定應(yīng)用條件下，一個(gè)測量系統(tǒng)對過程變差的敏感度?？梢詫?dǎo)致測量有用的輸出信號的最小輸入。通常被描述為一種測量單元?；鶞?zhǔn)值（基準(zhǔn)值（Reference value)某一物品的可接受數(shù)值。需要一個(gè)可操作的定義。常被用來替代真值使用。真值真值(True value)某一物品的真實(shí)數(shù)值。不可知且無法知道的。2022-1-30編輯ppt7本手冊中使用了以下術(shù)語本手冊中使用了以下術(shù)語位置變差位置變差（Location vari

6、ation)準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度（Accuracy) 與真值或可接受的基準(zhǔn)值與真值或可接受的基準(zhǔn)值“接接近近“的程度。的程度。 在在ASTM包括了位置及寬度誤包括了位置及寬度誤差的影響。差的影響。偏倚（偏倚（Bias) 觀測到的觀測到的測量值的平均值與基測量值的平均值與基準(zhǔn)值之間的差值。準(zhǔn)值之間的差值。2022-1-30編輯ppt8 準(zhǔn)確度和精確度準(zhǔn)確度和精確度量具 A量具 B量具 CA 具有最佳準(zhǔn)確度B 具有最佳精確度C 的準(zhǔn)確度好于B量具 A的均值量具 B的均值量具 C的均值2022-1-30編輯ppt9本手冊中使用了以下術(shù)語本手冊中使用了以下術(shù)語穩(wěn)定性穩(wěn)定性(Stability) 隨時(shí)間變化的偏

7、倚值。隨時(shí)間變化的偏倚值。 一個(gè)穩(wěn)定的測量過程在位置一個(gè)穩(wěn)定的測量過程在位置方面是處于統(tǒng)計(jì)上受控狀態(tài)。方面是處于統(tǒng)計(jì)上受控狀態(tài)。 別名：漂移別名：漂移（drift)線性線性(linearity) 在量具正常工作量程內(nèi)的偏在量具正常工作量程內(nèi)的偏倚變化量。倚變化量。 多個(gè)獨(dú)立的偏倚誤差在量具多個(gè)獨(dú)立的偏倚誤差在量具工作量程內(nèi)的關(guān)系。工作量程內(nèi)的關(guān)系。 是測量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差所構(gòu)成。是測量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差所構(gòu)成。2022-1-30編輯ppt10本手冊中使用了以下術(shù)語本手冊中使用了以下術(shù)語寬度變差寬度變差（Width variation)精確度精確度（Precision) 每個(gè)重復(fù)讀數(shù)之間的每個(gè)重復(fù)讀數(shù)

8、之間的“接近接近”程度。程度。 是測量系統(tǒng)的隨機(jī)誤差所構(gòu)成。是測量系統(tǒng)的隨機(jī)誤差所構(gòu)成。 2022-1-30編輯ppt11本手冊中使用了以下術(shù)語本手冊中使用了以下術(shù)語重復(fù)性重復(fù)性(Repeatability) 一個(gè)評價(jià)者使用一種測量一個(gè)評價(jià)者使用一種測量儀器，對同一零件的某一特性進(jìn)儀器，對同一零件的某一特性進(jìn)行多次測量下的變差。行多次測量下的變差。 是在固定的和已定義的測量是在固定的和已定義的測量條件下，連續(xù)（短期內(nèi)）多次測條件下，連續(xù)（短期內(nèi)）多次測量中的變差。量中的變差。 通常被稱為通常被稱為E.V設(shè)備變差設(shè)備變差 。 (Eguipment Variation) 設(shè)備（量具）能力或潛能。設(shè)

9、備（量具）能力或潛能。 系統(tǒng)內(nèi)部變差。系統(tǒng)內(nèi)部變差。2022-1-30編輯ppt12本手冊中使用了以下術(shù)語本手冊中使用了以下術(shù)語再現(xiàn)性再現(xiàn)性(Reproducibility) 不同評價(jià)者使用相同的量具，不同評價(jià)者使用相同的量具，測量同一個(gè)零件的同一個(gè)特性的測測量同一個(gè)零件的同一個(gè)特性的測量平均值的變差。量平均值的變差。 通常被稱為通常被稱為A.V.評價(jià)者變差評價(jià)者變差(Appraiser Variation)。 系統(tǒng)之間（條件）的系統(tǒng)之間（條件）的 誤差。誤差。 在在ASTM E456-96包括：重包括：重復(fù)性、實(shí)驗(yàn)室、環(huán)境及評價(jià)者影響。復(fù)性、實(shí)驗(yàn)室、環(huán)境及評價(jià)者影響。2022-1-30編輯p

10、pt13本手冊中使用了以下術(shù)語本手冊中使用了以下術(shù)語GRR或量具的重復(fù)性和再現(xiàn)性或量具的重復(fù)性和再現(xiàn)性(Gage &R) 量具的重復(fù)性和再現(xiàn)性：測量系統(tǒng)重復(fù)性和再現(xiàn)性的聯(lián)合估計(jì)值。 測量系統(tǒng)能力：取決于所用的方法，可能包括或不包括時(shí)間的影響。測量系統(tǒng)能力測量系統(tǒng)能力(Measurement System Capability) 測量系統(tǒng)變差的短期估計(jì)值。（例：“GRR”包括圖表法）2022-1-30編輯ppt14本手冊中使用了以下術(shù)語本手冊中使用了以下術(shù)語測量系統(tǒng)性能測量系統(tǒng)性能(Measurement System Performance) 測量系統(tǒng)變差的長期估計(jì)值（例：長期控制圖法

11、）敏感度敏感度(Sensitivity) 能導(dǎo)致可探測到的輸出信號的最小輸入。 測量系統(tǒng)對被測特性變化的感應(yīng)度。 取決于量具設(shè)計(jì)（分辨力）、固有質(zhì)量（OEM）、使用期間的維修，以及測量儀器與標(biāo)準(zhǔn)的操作情況。 通常被描述為一種測量單元。2022-1-30編輯ppt15本手冊中使用了以下術(shù)語本手冊中使用了以下術(shù)語一致性一致性(Consistency) 隨時(shí)間重復(fù)性變化的程度。 一致的測量過程是在寬度（變差）方面處于統(tǒng)計(jì)上受控狀態(tài)。均一性均一性(Uniformity) 在正常工作范圍內(nèi)重復(fù)性的變化。 重復(fù)性的同義詞。2022-1-30編輯ppt16本手冊中使用了以下術(shù)語本手冊中使用了以下術(shù)語系統(tǒng)變差

12、系統(tǒng)變差 （System Variation) 測量系統(tǒng)的變差可分類為：能力能力(Capability) 短期內(nèi)讀數(shù)的變化量 。性能性能(performance) 長期讀數(shù)的變化量。以總變差(total variation)為基礎(chǔ)。不確定度不確定度(Uncertainty) 有關(guān)被測值的數(shù)值估計(jì)范圍，相信真值都被包括在該范圍內(nèi)。 測量系統(tǒng)必須穩(wěn)定并且一致測量系統(tǒng)必須穩(wěn)定并且一致, ,測量系統(tǒng)的總變差的所測量系統(tǒng)的總變差的所有特征是假設(shè)該系統(tǒng)穩(wěn)定并且一致。有特征是假設(shè)該系統(tǒng)穩(wěn)定并且一致。2022-1-30編輯ppt17 測量系統(tǒng)的誤差測量系統(tǒng)的誤差 測量系統(tǒng)誤差可以分成五種類型：測量系統(tǒng)誤差可以

13、分成五種類型： 偏倚、線性、穩(wěn)定性、重復(fù)性、再現(xiàn)性偏倚、線性、穩(wěn)定性、重復(fù)性、再現(xiàn)性 測量過程變差測量過程變差: : 對大多數(shù)測量過程而言，總測量變差通常被描述為對大多數(shù)測量過程而言，總測量變差通常被描述為正態(tài)分布。正態(tài)概率被設(shè)想成測量系統(tǒng)分析的標(biāo)準(zhǔn)方法。正態(tài)分布。正態(tài)概率被設(shè)想成測量系統(tǒng)分析的標(biāo)準(zhǔn)方法。 事實(shí)上，有一些測量系統(tǒng)并不是正態(tài)分布，如果仍事實(shí)上，有一些測量系統(tǒng)并不是正態(tài)分布，如果仍假設(shè)該測量系統(tǒng)為正態(tài)分布，假設(shè)該測量系統(tǒng)為正態(tài)分布，MSAMSA的分析方法可能會過高的分析方法可能會過高評價(jià)測量系統(tǒng)誤差評價(jià)測量系統(tǒng)誤差; ;因此應(yīng)充分識別和評價(jià)。因此應(yīng)充分識別和評價(jià)。2022-1-30

14、編輯ppt18不好的零件永遠(yuǎn)視為不好的零件不好的零件永遠(yuǎn)視為不好的零件可能做出潛在的錯(cuò)誤決定可能做出潛在的錯(cuò)誤決定好零件永遠(yuǎn)被視為好零件好零件永遠(yuǎn)被視為好零件“取偽取偽”、“棄真棄真”的過程發(fā)生在的過程發(fā)生在區(qū)域。區(qū)域。測量系統(tǒng)誤差的影響測量系統(tǒng)誤差的影響2022-1-30編輯ppt19測量系統(tǒng)誤差的影響測量系統(tǒng)誤差的影響 從位置的角度去考慮，偏倚、線性、穩(wěn)定從位置的角度去考慮，偏倚、線性、穩(wěn)定性為位置的誤差，如圖：性為位置的誤差，如圖： 針對基準(zhǔn)值的位移。針對基準(zhǔn)值的位移。 從寬度的角度去考慮，重復(fù)性、再現(xiàn)性從寬度的角度去考慮，重復(fù)性、再現(xiàn)性為寬度的誤差。隨著為寬度的誤差。隨著 寬度加寬，寬

15、度加寬，區(qū)域增區(qū)域增 大。大。2022-1-30編輯ppt20測量系統(tǒng)共有的統(tǒng)計(jì)特性測量系統(tǒng)共有的統(tǒng)計(jì)特性 依據(jù)用途，每個(gè)測量系統(tǒng)可能要求具備不依據(jù)用途，每個(gè)測量系統(tǒng)可能要求具備不同的統(tǒng)計(jì)特性，但以下幾個(gè)特性應(yīng)是所有的測同的統(tǒng)計(jì)特性，但以下幾個(gè)特性應(yīng)是所有的測量系統(tǒng)共有的：量系統(tǒng)共有的： 1.測量系統(tǒng)必須處于統(tǒng)計(jì)控制中，這意味測量系統(tǒng)必須處于統(tǒng)計(jì)控制中，這意味著測量系統(tǒng)中的變差只能由普通原因而不是由著測量系統(tǒng)中的變差只能由普通原因而不是由特殊原因造成；特殊原因造成； 2.測量系統(tǒng)的變差必須小于制造過程的變測量系統(tǒng)的變差必須小于制造過程的變差；差； 3.測量系統(tǒng)的隨機(jī)變差必須小于過程變差測量系統(tǒng)

16、的隨機(jī)變差必須小于過程變差和公差帶兩者中最小者，一般為其和公差帶兩者中最小者，一般為其1/101/10。 2022-1-30編輯ppt21 測量系統(tǒng)的接受準(zhǔn)則測量系統(tǒng)的接受準(zhǔn)則 對測量系統(tǒng)予以接受的通用準(zhǔn)則是：對測量系統(tǒng)予以接受的通用準(zhǔn)則是：低于低于10%10%的誤差的誤差 通常被認(rèn)為是一個(gè)可接受的測量系統(tǒng)。通常被認(rèn)為是一個(gè)可接受的測量系統(tǒng)。10%10%到到30%30%的誤差的誤差根據(jù)應(yīng)用的重要性、測量裝置的成本、根據(jù)應(yīng)用的重要性、測量裝置的成本、維修費(fèi)用等，可能是可接受的。維修費(fèi)用等，可能是可接受的。大于大于30%30%誤差誤差考慮為不可接受，應(yīng)盡各種力量以改進(jìn)該考慮為不可接受，應(yīng)盡各種力量

17、以改進(jìn)該測量系統(tǒng)。測量系統(tǒng)。另外，由測量系統(tǒng)對過程進(jìn)行劃分的區(qū)別分類數(shù)（另外，由測量系統(tǒng)對過程進(jìn)行劃分的區(qū)別分類數(shù)（ndcndc）應(yīng)能大于或等于應(yīng)能大于或等于5 5。2022-1-30編輯ppt22測量系統(tǒng)分析計(jì)劃測量系統(tǒng)分析計(jì)劃過程名稱 分析項(xiàng)目測量系統(tǒng)偏倚線性穩(wěn)定性重復(fù)性再現(xiàn)性負(fù)責(zé)人/日期卡尺硬度儀金相顯微鏡萬能材料試驗(yàn)機(jī)2022-1-30編輯ppt23測量系統(tǒng)研究偏倚2022-1-30編輯ppt24什么是偏倚 偏倚是指對相同零件偏倚是指對相同零件上同一特性的觀測的平均上同一特性的觀測的平均值與基準(zhǔn)值的差異。值與基準(zhǔn)值的差異。 它是由所有已知或未它是由所有已知或未知的變差來源共同影響的知的

18、變差來源共同影響的總偏差所造成?？偲钏斐伞?022-1-30編輯ppt25偏倚產(chǎn)生的原因造成過份偏倚的可能原因有：造成過份偏倚的可能原因有：計(jì)量器具需要校準(zhǔn)計(jì)量器具需要校準(zhǔn) 計(jì)量器具或相關(guān)夾具磨損計(jì)量器具或相關(guān)夾具磨損磨損或損壞的基準(zhǔn)，基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差磨損或損壞的基準(zhǔn)，基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差不適當(dāng)?shù)男?zhǔn)或使用基準(zhǔn)設(shè)定不適當(dāng)?shù)男?zhǔn)或使用基準(zhǔn)設(shè)定線性誤差（譬如測量兩個(gè)不同的點(diǎn)，零件的內(nèi)在變差所線性誤差（譬如測量兩個(gè)不同的點(diǎn)，零件的內(nèi)在變差所 造成的線性誤差。）造成的線性誤差。）使用了錯(cuò)誤的量具使用了錯(cuò)誤的量具不同的測量方法不同的測量方法 設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù)設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù) 2022-1-30編輯p

19、pt26測量錯(cuò)誤的特性測量錯(cuò)誤的特性（量具或零件）變形（量具或零件）變形環(huán)境變化環(huán)境變化溫度、濕度、振動、清潔的影響溫度、濕度、振動、清潔的影響錯(cuò)誤的假設(shè)，在應(yīng)用常量上出錯(cuò)錯(cuò)誤的假設(shè)，在應(yīng)用常量上出錯(cuò)應(yīng)用應(yīng)用零件數(shù)量、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯(cuò)零件數(shù)量、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯(cuò)誤（易讀性、視差）誤（易讀性、視差）偏倚產(chǎn)生的原因2022-1-30編輯ppt27偏倚的分析程序偏倚的分析程序偏倚的分析程序1.11.1按生產(chǎn)過程所要求的檢驗(yàn)項(xiàng)目、內(nèi)容和檢驗(yàn)按生產(chǎn)過程所要求的檢驗(yàn)項(xiàng)目、內(nèi)容和檢驗(yàn)規(guī)定，從生產(chǎn)過程中選取一個(gè)零件作為樣品。規(guī)定，從生產(chǎn)過程中選取一個(gè)零件作為樣品。1.2 1.2 首先

20、確定所檢查零件特性的基準(zhǔn)值?；鶞?zhǔn)值首先確定所檢查零件特性的基準(zhǔn)值?；鶞?zhǔn)值應(yīng)盡可能通過更高一級的計(jì)量裝置或在工具室、應(yīng)盡可能通過更高一級的計(jì)量裝置或在工具室、全尺寸檢驗(yàn)設(shè)備上確定。確定的讀數(shù)應(yīng)與量具全尺寸檢驗(yàn)設(shè)備上確定。確定的讀數(shù)應(yīng)與量具R RR R研究中的評價(jià)人的觀察平均值（研究中的評價(jià)人的觀察平均值（X Xa a 、X Xb b、 X Xc c）進(jìn)行比較。進(jìn)行比較。2022-1-30編輯ppt28偏倚的分析程序1.31.3如果不可能按上述方法對樣件進(jìn)行測量，可采用下面如果不可能按上述方法對樣件進(jìn)行測量，可采用下面的替代方法。的替代方法。 在工具室或全尺寸檢驗(yàn)設(shè)備上對零件進(jìn)行精密測量在工具室或

21、全尺寸檢驗(yàn)設(shè)備上對零件進(jìn)行精密測量，確定基準(zhǔn)值。，確定基準(zhǔn)值。1.41.4讓一位評價(jià)人用正被評價(jià)的量具測量同一零件至少十讓一位評價(jià)人用正被評價(jià)的量具測量同一零件至少十次，并記錄結(jié)果。次，并記錄結(jié)果。1.51.5計(jì)算讀數(shù)的平均值。平均值與基準(zhǔn)值之間的差值為該計(jì)算讀數(shù)的平均值。平均值與基準(zhǔn)值之間的差值為該測量系統(tǒng)的偏倚。測量系統(tǒng)的偏倚。2022-1-30編輯ppt29偏倚的分析程序1.6 1.6 計(jì)算出偏倚占過程變差的百分率：計(jì)算出偏倚占過程變差的百分率：偏倚偏倚%=100|%=100|偏倚偏倚|/|/過程變差過程變差 1.7 1.7 對偏倚的分析結(jié)果應(yīng)寫出書面報(bào)告。對偏倚的分析結(jié)果應(yīng)寫出書面報(bào)告

22、。1.8 1.8 如果偏倚大于如果偏倚大于10%10%，應(yīng)進(jìn)行原因分析。，應(yīng)進(jìn)行原因分析。2022-1-30編輯ppt30偏倚的分析程序1.9 1.9 偏倚過大的原因可能是：偏倚過大的原因可能是： 基準(zhǔn)的誤差，基準(zhǔn)的誤差， 零件的磨損；零件的磨損； 量具尺寸不對；量具尺寸不對； 測量了錯(cuò)誤的特性；測量了錯(cuò)誤的特性； 量具沒有正確校準(zhǔn)；量具沒有正確校準(zhǔn)； 評價(jià)人量具使用不當(dāng)?shù)取Ｔu價(jià)人量具使用不當(dāng)?shù)取?.10 1.10 針對具體的原因，采取相應(yīng)的措施，對測量系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。針對具體的原因，采取相應(yīng)的措施，對測量系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。2022-1-30編輯ppt31 確定偏倚的指南確定偏倚的指南 - 獨(dú)立樣件

23、法獨(dú)立樣件法研究程序研究程序 1.選取一個(gè)樣件，得出一個(gè)可追溯到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)選取一個(gè)樣件，得出一個(gè)可追溯到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)值。如果不可能，選擇一件落在生產(chǎn)測量范圍中間的生值。如果不可能，選擇一件落在生產(chǎn)測量范圍中間的生產(chǎn)件產(chǎn)件 ，指定其為偏倚分析的標(biāo)準(zhǔn)樣本。在工具室測量這指定其為偏倚分析的標(biāo)準(zhǔn)樣本。在工具室測量這個(gè)零件個(gè)零件 n10n10次，并計(jì)算出次，并計(jì)算出n n次讀數(shù)的平均值；把這個(gè)平次讀數(shù)的平均值；把這個(gè)平均值作為基準(zhǔn)值。均值作為基準(zhǔn)值。 2. 2.讓一個(gè)評價(jià)人，以工作狀態(tài)通常的方法測量這個(gè)樣件讓一個(gè)評價(jià)人，以工作狀態(tài)通常的方法測量這個(gè)樣件1010次以上。次以上。 3. 3.相對于基準(zhǔn)

24、值，將數(shù)據(jù)畫出直方圖。評審直方圖，確相對于基準(zhǔn)值，將數(shù)據(jù)畫出直方圖。評審直方圖，確定是否存在特殊原因或出現(xiàn)異常；如果沒有，繼續(xù)分析。定是否存在特殊原因或出現(xiàn)異常；如果沒有，繼續(xù)分析。2022-1-30編輯ppt32確定偏倚的指南確定偏倚的指南 - 獨(dú)立樣件法獨(dú)立樣件法4.4.計(jì)算該評價(jià)人計(jì)算該評價(jià)人n n個(gè)讀數(shù)的個(gè)讀數(shù)的均值。公式如右均值。公式如右 ： 5.5.計(jì)算可重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算可重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差。其中其中 d2* 可以從附錄可以從附錄c c中查中查到，到，g g1 1，m m n nnxxnii12022-1-30編輯ppt33確定偏倚的指南確定偏倚的指南 - 獨(dú)立樣件法獨(dú)立樣件法6.6

25、.確定偏倚的確定偏倚的 t t 統(tǒng)計(jì)量：統(tǒng)計(jì)量：偏倚觀測測量平均值基準(zhǔn)值偏倚觀測測量平均值基準(zhǔn)值 其中其中r=r=重復(fù)性重復(fù)性7.7.如果如果 0 0 落在圍繞偏倚值落在圍繞偏倚值1- 1- 置信區(qū)間以內(nèi)置信區(qū)間以內(nèi)，偏倚在，偏倚在 水平是可接受的。水平是可接受的。 d2，d2*和和v可以在附錄可以在附錄c 中查到，中查到， g g =1，m=nnrb偏 倚 bt = 2022-1-30編輯ppt34獨(dú)立樣件法獨(dú)立樣件法 范例范例 計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果基準(zhǔn)值基準(zhǔn)值=6.00， =0.05 g=1 d2*=3.55 n（m） 平均值平均值 x 標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)差r r/重復(fù)性重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)誤差的標(biāo)準(zhǔn)誤差的平均

26、值平均值b b測量值測量值 15 6.0067 0.225140.05813t 統(tǒng)計(jì)量統(tǒng)計(jì)量 df自由自由度度顯著顯著t t值值（2 2尾）查尾）查t t分布分位表分布分位表偏倚偏倚95%95%偏倚置信區(qū)間偏倚置信區(qū)間低值低值高值高值測量值測量值0.115310.810.82.2062.2060.0067-0.121570.134972022-1-30編輯ppt35獨(dú)立樣件法獨(dú)立樣件法 范例范例 一名制造工程師評價(jià)了一個(gè)用于過程監(jiān)控一名制造工程師評價(jià)了一個(gè)用于過程監(jiān)控的新測量系統(tǒng)。測量設(shè)備的一項(xiàng)分析證明該測的新測量系統(tǒng)。測量設(shè)備的一項(xiàng)分析證明該測量系統(tǒng)沒有線性誤差的問題，該工程師只需對量系統(tǒng)沒

27、有線性誤差的問題，該工程師只需對測量系統(tǒng)的偏倚進(jìn)行研究和評價(jià)。根據(jù)過程變測量系統(tǒng)的偏倚進(jìn)行研究和評價(jià)。根據(jù)過程變差的實(shí)際情況，他從測量系統(tǒng)操作范圍內(nèi)選取差的實(shí)際情況，他從測量系統(tǒng)操作范圍內(nèi)選取了一個(gè)零件；通過對該零件進(jìn)行了全尺寸測量了一個(gè)零件；通過對該零件進(jìn)行了全尺寸測量確定了它的參考值，然后由主要操作者測量該確定了它的參考值，然后由主要操作者測量該零件零件15次。次。2022-1-30編輯ppt36獨(dú)立樣件法獨(dú)立樣件法 范例范例 請計(jì)算請計(jì)算基準(zhǔn)值基準(zhǔn)值=6.00， =0.05 g=1 d2*=3.55 n (m）平均值平均值 x 標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)差r r/重復(fù)性重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)誤差的標(biāo)準(zhǔn)誤差的平均值平

28、均值b b測量值測量值 15 t 統(tǒng)計(jì)量統(tǒng)計(jì)量df顯著顯著t t值值（2 2尾）尾）偏倚偏倚95%95%偏倚置信區(qū)間偏倚置信區(qū)間 低值低值 高值高值測量值測量值2022-1-30編輯ppt37獨(dú)立樣件法獨(dú)立樣件法 范例范例2022-1-30編輯ppt38獨(dú)立樣件法獨(dú)立樣件法 范例范例 由于由于 0 落在偏倚置信度區(qū)間內(nèi)（落在偏倚置信度區(qū)間內(nèi)（- 0.12157- 0.12157， 0.134970.13497），則結(jié)論是：假設(shè)這測量的偏倚是可接受），則結(jié)論是：假設(shè)這測量的偏倚是可接受的，即在實(shí)際使用時(shí)，也將不會帶來額外的變差來源的，即在實(shí)際使用時(shí)，也將不會帶來額外的變差來源。 附表：附表： 與

29、平均極差的分布有關(guān)的數(shù)值與平均極差的分布有關(guān)的數(shù)值 t t 分布分位數(shù)分布分位數(shù)t t 1 1- - （n）表表 自由度自由度=df=v=n2022-1-30編輯ppt39確定偏倚的指南確定偏倚的指南 -控制圖法控制圖法 如果用如果用 X&R圖或用圖或用 X&s圖來衡量穩(wěn)定性，其數(shù)據(jù)也圖來衡量穩(wěn)定性，其數(shù)據(jù)也可以用來進(jìn)行偏倚的評價(jià)。在偏倚被評價(jià)之前，控制圖可以用來進(jìn)行偏倚的評價(jià)。在偏倚被評價(jià)之前，控制圖分析應(yīng)該表明這測量系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。分析應(yīng)該表明這測量系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。 具體程序：具體程序： 1.取得一個(gè)樣本并建立相對于可溯源標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)值。取得一個(gè)樣本并建立相對于可溯源標(biāo)準(zhǔn)

30、的基準(zhǔn)值。如果這個(gè)樣品不可獲得，選擇一個(gè)落在產(chǎn)品測量中程數(shù)如果這個(gè)樣品不可獲得，選擇一個(gè)落在產(chǎn)品測量中程數(shù)的生產(chǎn)零件作為偏倚分析的樣本。在工具間測量這個(gè)零的生產(chǎn)零件作為偏倚分析的樣本。在工具間測量這個(gè)零件件n10次并計(jì)算這次并計(jì)算這n個(gè)數(shù)據(jù)的均值。把這個(gè)均值作為個(gè)數(shù)據(jù)的均值。把這個(gè)均值作為“基準(zhǔn)值基準(zhǔn)值”。2022-1-30編輯ppt40確定偏倚的指南確定偏倚的指南 -控制圖法控制圖法 2. 2.將測量的數(shù)據(jù)相對于基準(zhǔn)值畫出直方圖。評審直將測量的數(shù)據(jù)相對于基準(zhǔn)值畫出直方圖。評審直方圖，以專業(yè)知識確定是否存在特殊原因或出現(xiàn)異常。方圖，以專業(yè)知識確定是否存在特殊原因或出現(xiàn)異常。如果沒有，繼續(xù)進(jìn)行分

31、析。如果沒有，繼續(xù)進(jìn)行分析。 3. 3.利用測量穩(wěn)定性的那些數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。從控制圖利用測量穩(wěn)定性的那些數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。從控制圖得到得到 x x ， 4. 4.從從 x x 減去基準(zhǔn)值計(jì)算出偏倚，減去基準(zhǔn)值計(jì)算出偏倚， 偏倚偏倚 = = x x 基準(zhǔn)值基準(zhǔn)值 5. 5.用平均極差計(jì)算重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差用平均極差計(jì)算重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差 重復(fù)性重復(fù)性 = = R/ R/ d2* （ d2* 依據(jù)依據(jù)m和和g g ，見附錄見附錄c）2022-1-30編輯ppt41確定偏倚的指南確定偏倚的指南 -控制圖法控制圖法 6.6.確定偏倚的確定偏倚的 t t 統(tǒng)計(jì)量統(tǒng)計(jì)量 （偏倚的不確定度由（偏倚的不確定度由b b給出給

32、出） 其中其中 是是 g g 和和 mm的乘積，的乘積， g g代表子組容量，代表子組容量，mm代表代表子組數(shù)量。子組數(shù)量。 7. 7.如果如果 0 0 落在圍繞偏倚值的落在圍繞偏倚值的 1- 1- 置信區(qū)間內(nèi)，偏倚在置信區(qū)間內(nèi)，偏倚在 水平內(nèi)可被接受。水平內(nèi)可被接受。 2022-1-30編輯ppt42 確定偏倚的指南確定偏倚的指南 -控制圖法控制圖法 確定的確定的 水平依賴于敏感度水平，而敏感度水平是水平依賴于敏感度水平，而敏感度水平是用來評價(jià)用來評價(jià)/控制該生產(chǎn)過程并且與產(chǎn)品控制該生產(chǎn)過程并且與產(chǎn)品/生產(chǎn)過程的損失生產(chǎn)過程的損失函數(shù)（敏感度曲線）相關(guān)聯(lián)。如果函數(shù)（敏感度曲線）相關(guān)聯(lián)。如果

33、水平不是用默認(rèn)值水平不是用默認(rèn)值0.050.05（95%95%置信度）則必須得到顧客的同意。置信度）則必須得到顧客的同意。2022-1-30編輯ppt43控制圖法舉例控制圖法舉例 對一個(gè)基準(zhǔn)值對一個(gè)基準(zhǔn)值 6.01的零件進(jìn)行穩(wěn)定性研究（見的零件進(jìn)行穩(wěn)定性研究（見MSA手冊手冊p72頁圖頁圖 9），所有樣本（），所有樣本（20個(gè)子組）的個(gè)子組）的 總平均值總平均值是是 6.021。因而計(jì)算偏倚值為。因而計(jì)算偏倚值為 0.011。 使用電子表格和統(tǒng)計(jì)軟件，研究者產(chǎn)生了數(shù)值分析使用電子表格和統(tǒng)計(jì)軟件，研究者產(chǎn)生了數(shù)值分析結(jié)果。（見表結(jié)果。（見表 4） 因?yàn)橐驗(yàn)?0 落在偏倚置信區(qū)間（落在偏倚置信區(qū)間

34、（- 0.0800 ，0.1020） 內(nèi)，過程小組可以假設(shè)測量偏倚是可以接受的，同時(shí)假內(nèi)，過程小組可以假設(shè)測量偏倚是可以接受的，同時(shí)假定實(shí)際使用不會導(dǎo)致附加變差源。定實(shí)際使用不會導(dǎo)致附加變差源。2022-1-30編輯ppt44控制圖法舉例控制圖法舉例2022-1-30編輯ppt45偏倚研究的分析偏倚研究的分析如果偏倚在統(tǒng)計(jì)上非如果偏倚在統(tǒng)計(jì)上非 0，尋找以下可能的原因：，尋找以下可能的原因：標(biāo)準(zhǔn)或基準(zhǔn)值誤差，檢查標(biāo)準(zhǔn)程序標(biāo)準(zhǔn)或基準(zhǔn)值誤差，檢查標(biāo)準(zhǔn)程序儀器磨損。儀器磨損。儀器制造尺寸有誤儀器制造尺寸有誤儀器測量了錯(cuò)誤的特性儀器測量了錯(cuò)誤的特性儀器未得到完善的校準(zhǔn)，評審校準(zhǔn)程序儀器未得到完善的校準(zhǔn)

35、，評審校準(zhǔn)程序評價(jià)人設(shè)備操作不當(dāng)評價(jià)人設(shè)備操作不當(dāng)儀器修正驗(yàn)算不正確儀器修正驗(yàn)算不正確 2022-1-30編輯ppt46偏倚研究的分析偏倚研究的分析 如果測量系統(tǒng)偏倚非如果測量系統(tǒng)偏倚非 0 0，應(yīng)該可以通過硬件、軟件，應(yīng)該可以通過硬件、軟件或兩項(xiàng)同時(shí)調(diào)整再校準(zhǔn)達(dá)到或兩項(xiàng)同時(shí)調(diào)整再校準(zhǔn)達(dá)到0 0，如果偏倚不能調(diào)整到，如果偏倚不能調(diào)整到0 0，也仍然可以通過改變程序（如用偏倚調(diào)整每個(gè)讀數(shù)）使也仍然可以通過改變程序（如用偏倚調(diào)整每個(gè)讀數(shù)）使用。由于存在評價(jià)人較高誤差的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)該在取得顧客用。由于存在評價(jià)人較高誤差的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)該在取得顧客同意后方可使用這種方法。同意后方可使用這種方法。 2022-1-

36、30編輯ppt47 測量系統(tǒng)研究線性2022-1-30編輯ppt48什么是線性？什么是線性？ 線性線性在設(shè)備的預(yù)期操作（測量）范圍內(nèi)偏倚的不在設(shè)備的預(yù)期操作（測量）范圍內(nèi)偏倚的不同被稱為線性，線性被認(rèn)為是關(guān)于偏倚大小的變化。同被稱為線性，線性被認(rèn)為是關(guān)于偏倚大小的變化。 2022-1-30編輯ppt49線性以各種形式出現(xiàn)線性以各種形式出現(xiàn) 注意不可接受的線性可能以各種形式出現(xiàn)。不要注意不可接受的線性可能以各種形式出現(xiàn)。不要假定一個(gè)常量偏倚。假定一個(gè)常量偏倚。 2022-1-30編輯ppt50導(dǎo)致線性的原因?qū)е戮€性的原因?qū)е聦?dǎo)致線性誤差的原因可能包括：線性誤差的原因可能包括：儀器需要校準(zhǔn)，需要減

37、少校準(zhǔn)時(shí)間間隔，儀器需要校準(zhǔn)，需要減少校準(zhǔn)時(shí)間間隔，儀器、設(shè)備或夾緊裝置的磨損；儀器、設(shè)備或夾緊裝置的磨損；缺乏維護(hù)（通風(fēng)、動力、液壓、過濾器、銹蝕、清潔缺乏維護(hù)（通風(fēng)、動力、液壓、過濾器、銹蝕、清潔）磨損或損壞的基準(zhǔn)，基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差；磨損或損壞的基準(zhǔn)，基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差；校準(zhǔn)不當(dāng)、儀器質(zhì)量差或應(yīng)用錯(cuò)誤的量具；校準(zhǔn)不當(dāng)、儀器質(zhì)量差或應(yīng)用錯(cuò)誤的量具；不同的測量方法不同的測量方法設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù)；設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù)；量具或零件隨零件尺寸變化的變形；量具或零件隨零件尺寸變化的變形；違背假定，在應(yīng)用常量上出錯(cuò)，違背假定，在應(yīng)用常量上出錯(cuò)，零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯(cuò)誤等。零件尺寸、位置、

38、操作者技能、疲勞、觀察錯(cuò)誤等。 2022-1-30編輯ppt51線性研究實(shí)例線性研究實(shí)例研究實(shí)例研究實(shí)例 一名工程師希望對過程采用新測量系統(tǒng)。作為一名工程師希望對過程采用新測量系統(tǒng)。作為PPAPPPAP的一部分，需要評價(jià)測量系統(tǒng)的線性。的一部分，需要評價(jià)測量系統(tǒng)的線性。 1. 1.基于以證明的過程變差，在測量系統(tǒng)的全部工作基于以證明的過程變差，在測量系統(tǒng)的全部工作量程范圍內(nèi)選取了量程范圍內(nèi)選取了g5g5個(gè)零件。個(gè)零件。 2. 2.通過對每個(gè)零件進(jìn)行全尺寸檢驗(yàn)從而確定它們的通過對每個(gè)零件進(jìn)行全尺寸檢驗(yàn)從而確定它們的參考值。參考值。 3. 3.然后由主要操作者對每個(gè)零件測量然后由主要操作者對每個(gè)零

39、件測量m 10m 10次。在次。在分析中，這些零件是隨機(jī)抽取的。分析中，這些零件是隨機(jī)抽取的。2022-1-30編輯ppt52線性研究實(shí)例線性研究實(shí)例線性研究數(shù)據(jù)零件基準(zhǔn)值123452.004.006.008.0010.00測量次數(shù)12.705.105.807.609.1022.503.905.707.709.3032.404.205.907.809.5042.505.005.907.709.3052.703.806.007.809.4062.303.906.107.809.5072.503.906.007.809.5082.503.906.107.709.5092.403.906.407.8

40、09.60102.404.006.307.509.20112.604.106.007.609.30122.403.806.107.709.402022-1-30編輯ppt53線性研究實(shí)例線性研究實(shí)例 4.4.計(jì)算每次測量的零件偏倚及零件偏倚均值。計(jì)算每次測量的零件偏倚及零件偏倚均值。 5. 5.在線性圖上畫出單值偏倚和相關(guān)基準(zhǔn)值的偏倚均在線性圖上畫出單值偏倚和相關(guān)基準(zhǔn)值的偏倚均值（見圖）值（見圖）2022-1-30編輯ppt54線性研究實(shí)例線性研究實(shí)例線性研究數(shù)據(jù)的分析零件基準(zhǔn)值123452.004.006.008.0010.00偏倚10.701.1-0.2-0.4-0.920.50-0.1-

41、0.3-0.3-0.730.400.2-0.1-0.2-0.540.501-0.1-0.3-0.750.70-0.20.0-0.2-0.660.30-0.10.1-0.2-0.570.50-0.10.0-0.2-0.580.50-0.10.1-0.3-0.590.40-0.10.4-0.2-0.4100.400.00.3-0.5-0.8110.600.10.0-0.4-0.7120.40-0.20.1-0.3-0.6偏倚平均值0.4916670.1250.025-0.29167-0.616672022-1-30編輯ppt55線性研究數(shù)據(jù)線性研究作圖分析 2022-1-30編輯ppt56線性計(jì)算

42、 6.6.用下面等式計(jì)算和畫出最佳擬合線和置信帶：用下面等式計(jì)算和畫出最佳擬合線和置信帶： 2022-1-30編輯ppt57線性計(jì)算 對于給定的對于給定的X Xo o ， 水平置信帶是：水平置信帶是：2022-1-30編輯ppt58線性計(jì)算 擬合優(yōu)度可用來推斷偏倚與基準(zhǔn)值之間的線性關(guān)擬合優(yōu)度可用來推斷偏倚與基準(zhǔn)值之間的線性關(guān)系。我們可以從它得出它們之間是否有線性關(guān)系的結(jié)系。我們可以從它得出它們之間是否有線性關(guān)系的結(jié)論，如果有，是否可接受。論，如果有，是否可接受。2022-1-30編輯ppt59 線性計(jì)算 線性是由最佳擬合直線的斜率而不是擬合優(yōu)度（線性是由最佳擬合直線的斜率而不是擬合優(yōu)度（R R

43、2 2）的值確定的。一般地，斜率越低，量具線性越好的值確定的。一般地，斜率越低，量具線性越好；相反斜率越大，量具線性越差。；相反斜率越大，量具線性越差。2022-1-30編輯ppt60測量系統(tǒng)研究測量系統(tǒng)研究穩(wěn)定性穩(wěn)定性 2022-1-30編輯ppt61測量系統(tǒng)研究測量系統(tǒng)研究穩(wěn)定性穩(wěn)定性 穩(wěn)定性（或飄移）穩(wěn)定性（或飄移）是指在一段長期時(shí)間下是指在一段長期時(shí)間下，用相同的測量系統(tǒng)對，用相同的測量系統(tǒng)對同一基準(zhǔn)或零件的同一同一基準(zhǔn)或零件的同一特性進(jìn)行測量所獲得的特性進(jìn)行測量所獲得的總變差。也就是說，穩(wěn)總變差。也就是說，穩(wěn)定性是這定性是這 整個(gè)時(shí)間的偏整個(gè)時(shí)間的偏倚變化。倚變化。2022-1-30

44、編輯ppt62造成不穩(wěn)定性的可能因素造成不穩(wěn)定性的可能因素儀器需要校準(zhǔn)，縮短校準(zhǔn)周期，儀器需要校準(zhǔn)，縮短校準(zhǔn)周期，儀器、設(shè)備或夾具的磨損；儀器、設(shè)備或夾具的磨損；正常的老化或損壞；正常的老化或損壞；維護(hù)保養(yǎng)不好維護(hù)保養(yǎng)不好空氣、動力、過濾器、塵土、清潔空氣、動力、過濾器、塵土、清潔；基準(zhǔn)件的磨損或損壞，基準(zhǔn)件的誤差；基準(zhǔn)件的磨損或損壞，基準(zhǔn)件的誤差；不適當(dāng)?shù)男?zhǔn)或使用基準(zhǔn)設(shè)定；不適當(dāng)?shù)男?zhǔn)或使用基準(zhǔn)設(shè)定；儀器質(zhì)量不好儀器質(zhì)量不好- 設(shè)計(jì)或符合性；設(shè)計(jì)或符合性；不同的測量方法不同的測量方法- 作業(yè)準(zhǔn)備、加緊、加載、技巧；作業(yè)準(zhǔn)備、加緊、加載、技巧；環(huán)境變化環(huán)境變化-溫度、濕度、振動、清潔；溫度、

45、濕度、振動、清潔；應(yīng)用應(yīng)用- 零件數(shù)量、操作者技能、疲勞、觀測誤差等。零件數(shù)量、操作者技能、疲勞、觀測誤差等。2022-1-30編輯ppt63 進(jìn)行研究的方法進(jìn)行研究的方法 n取得一樣件并建立其可追溯到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的參考值。取得一樣件并建立其可追溯到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的參考值。如果無法取得這樣的樣件，則選擇一件落在生產(chǎn)測如果無法取得這樣的樣件，則選擇一件落在生產(chǎn)測量范圍中間的生產(chǎn)零件，指定它為基準(zhǔn)樣件以進(jìn)行量范圍中間的生產(chǎn)零件，指定它為基準(zhǔn)樣件以進(jìn)行穩(wěn)定性分析。跟蹤測量系統(tǒng)穩(wěn)定性時(shí)，不要求該已穩(wěn)定性分析。跟蹤測量系統(tǒng)穩(wěn)定性時(shí)，不要求該已知的參考值。知的參考值。n以一定的周期基礎(chǔ)（每天或每周）測量基準(zhǔn)件以一定

46、的周期基礎(chǔ)（每天或每周）測量基準(zhǔn)件3535次。抽樣的數(shù)量和頻率應(yīng)該取決于對測量體系統(tǒng)的次。抽樣的數(shù)量和頻率應(yīng)該取決于對測量體系統(tǒng)的認(rèn)識：包括要求重新校準(zhǔn)或維修的頻率如何、使用認(rèn)識：包括要求重新校準(zhǔn)或維修的頻率如何、使用測量系統(tǒng)的頻率，以及操作條件的重要性等。應(yīng)該測量系統(tǒng)的頻率，以及操作條件的重要性等。應(yīng)該在不同條件下取得多次讀值，以代表測量系統(tǒng)的實(shí)在不同條件下取得多次讀值，以代表測量系統(tǒng)的實(shí)際使用情況。際使用情況。n將數(shù)據(jù)按時(shí)間順序畫在均值極差或均值標(biāo)準(zhǔn)差圖上將數(shù)據(jù)按時(shí)間順序畫在均值極差或均值標(biāo)準(zhǔn)差圖上。2022-1-30編輯ppt64進(jìn)行研究的方法進(jìn)行研究的方法結(jié)果分析結(jié)果分析-圖示法圖示法

47、n建立控制限，使用控制圖分析法來評價(jià)是否有不受建立控制限，使用控制圖分析法來評價(jià)是否有不受控或不穩(wěn)定的情況?？鼗虿环€(wěn)定的情況。結(jié)果分析結(jié)果分析-數(shù)值法數(shù)值法4)除了通常的控制圖分析法外，沒有用于穩(wěn)定性分析除了通常的控制圖分析法外，沒有用于穩(wěn)定性分析的特定數(shù)值分析或指數(shù)。的特定數(shù)值分析或指數(shù)。2022-1-30編輯ppt65 進(jìn)行研究的范例進(jìn)行研究的范例 為了確定某一新測量儀器的穩(wěn)定性是否可為接受為了確定某一新測量儀器的穩(wěn)定性是否可為接受，研究小組選取了生產(chǎn)過程輸出范圍中接近中間值的，研究小組選取了生產(chǎn)過程輸出范圍中接近中間值的一個(gè)零件。該零件被送到了測量試驗(yàn)室，經(jīng)測量參考一個(gè)零件。該零件被送到

48、了測量試驗(yàn)室，經(jīng)測量參考值確定為值確定為6.01。小組每班次測量該零件。小組每班次測量該零件5次，共測量次，共測量了四周（了四周（20個(gè)子組）；收集到所有數(shù)據(jù)后，畫出了均個(gè)子組）；收集到所有數(shù)據(jù)后，畫出了均值極差圖。值極差圖。2022-1-30編輯ppt66進(jìn)行研究的范例進(jìn)行研究的范例2022-1-30編輯ppt67進(jìn)行研究的范例進(jìn)行研究的范例 控制圖分析表明該測量過程處于穩(wěn)定狀態(tài)，因?yàn)榭刂茍D分析表明該測量過程處于穩(wěn)定狀態(tài)，因?yàn)闆]有明顯可見的特殊原因結(jié)果發(fā)生。沒有明顯可見的特殊原因結(jié)果發(fā)生。 這控制圖的標(biāo)準(zhǔn)偏差的估計(jì)值是這控制圖的標(biāo)準(zhǔn)偏差的估計(jì)值是 R/dR/d2 2。2022-1-30編輯p

49、pt68測量系統(tǒng)重復(fù)性和再現(xiàn)性分析測量系統(tǒng)重復(fù)性和再現(xiàn)性分析（R & RR & R）2022-1-30編輯ppt69什么是重復(fù)性？什么是重復(fù)性？ 傳統(tǒng)上把重復(fù)性看作傳統(tǒng)上把重復(fù)性看作“評價(jià)人內(nèi)變異性評價(jià)人內(nèi)變異性”。重復(fù)。重復(fù)性是由性是由一個(gè)評價(jià)人，采用同一種測量儀器，多次測量一個(gè)評價(jià)人，采用同一種測量儀器，多次測量同一零件的同一特性時(shí)獲得的測量變差同一零件的同一特性時(shí)獲得的測量變差 。它是設(shè)備本它是設(shè)備本身固有的變差或性能。身固有的變差或性能。 重復(fù)性一般指儀器的變差（重復(fù)性一般指儀器的變差（EV）。）。 事實(shí)上，重復(fù)性是從規(guī)定的測量條件下連續(xù)試驗(yàn)事實(shí)上，重復(fù)性是從規(guī)定的測量

50、條件下連續(xù)試驗(yàn)得到的普通原因（隨機(jī)誤差）變差。當(dāng)測量環(huán)境是固得到的普通原因（隨機(jī)誤差）變差。當(dāng)測量環(huán)境是固定的定的 ，并且被規(guī)定了，并且被規(guī)定了 即固定的零件、儀器、標(biāo)準(zhǔn)、即固定的零件、儀器、標(biāo)準(zhǔn)、方法、操作者、環(huán)境和假設(shè)時(shí)，對于重復(fù)性最好的術(shù)方法、操作者、環(huán)境和假設(shè)時(shí)，對于重復(fù)性最好的術(shù)語是系統(tǒng)內(nèi)部變差。語是系統(tǒng)內(nèi)部變差。 2022-1-30編輯ppt70什么是重復(fù)性？什么是重復(fù)性？ 重復(fù)性是由一個(gè)評價(jià)人，采用同一種重復(fù)性是由一個(gè)評價(jià)人，采用同一種測量儀器，多次測量同一零件的同一特性測量儀器，多次測量同一零件的同一特性時(shí)獲得的測量變差時(shí)獲得的測量變差 。 2022-1-30編輯ppt71重復(fù)

51、性不好的可能原因是什么？重復(fù)性不好的可能原因是什么？ 重復(fù)性不好的可能原因包括：重復(fù)性不好的可能原因包括：零件內(nèi)部：形狀、位置、表面加工、錐度、樣品的一致性問題；零件內(nèi)部：形狀、位置、表面加工、錐度、樣品的一致性問題；儀器內(nèi)部：磨損、設(shè)備和夾緊裝置故障、質(zhì)量差或維護(hù)不當(dāng)；儀器內(nèi)部：磨損、設(shè)備和夾緊裝置故障、質(zhì)量差或維護(hù)不當(dāng)；基準(zhǔn)內(nèi)部：質(zhì)量、級別、磨損；基準(zhǔn)內(nèi)部：質(zhì)量、級別、磨損；方法方法 內(nèi)部：在設(shè)置、技術(shù)、零位調(diào)整、夾緊、點(diǎn)密度的變差；內(nèi)部：在設(shè)置、技術(shù)、零位調(diào)整、夾緊、點(diǎn)密度的變差；評價(jià)人內(nèi)部：技術(shù)、缺乏經(jīng)驗(yàn)、操作技能、培訓(xùn)、疲勞、感覺；評價(jià)人內(nèi)部：技術(shù)、缺乏經(jīng)驗(yàn)、操作技能、培訓(xùn)、疲勞、感

52、覺；環(huán)境內(nèi)部：溫度、濕度、振動、亮度、清潔度的短期起伏變化；環(huán)境內(nèi)部：溫度、濕度、振動、亮度、清潔度的短期起伏變化；違背假定：在穩(wěn)定、正確操作方面；違背假定：在穩(wěn)定、正確操作方面；儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)健性，一致性不好；儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)健性，一致性不好；應(yīng)用錯(cuò)誤的量具；應(yīng)用錯(cuò)誤的量具；（量具或零件）變形，硬度不足；（量具或零件）變形，硬度不足；應(yīng)用應(yīng)用-零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察誤差（易讀性、視差）零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察誤差（易讀性、視差）。 2022-1-30編輯ppt72什么是再現(xiàn)性？什么是再現(xiàn)性？ 傳統(tǒng)上把再現(xiàn)性看作傳統(tǒng)上把再現(xiàn)性看作“評價(jià)人之間評價(jià)人之間”

53、的變異。再的變異。再現(xiàn)性通常定義為現(xiàn)性通常定義為 由不同的評價(jià)人，采用相同的測量儀由不同的評價(jià)人，采用相同的測量儀器，測量同一零件的同一特性時(shí)測量平均值的變差。器，測量同一零件的同一特性時(shí)測量平均值的變差。 ASTM（美國實(shí)驗(yàn)及材料協(xié)會）的定義超出上述美國實(shí)驗(yàn)及材料協(xié)會）的定義超出上述定義范圍，它不僅包括評價(jià)人不同，而且量具、實(shí)驗(yàn)定義范圍，它不僅包括評價(jià)人不同，而且量具、實(shí)驗(yàn)室和環(huán)境（溫度、濕度）也不同，同時(shí)再現(xiàn)性計(jì)算中室和環(huán)境（溫度、濕度）也不同，同時(shí)再現(xiàn)性計(jì)算中還包括重復(fù)性。還包括重復(fù)性。 2022-1-30編輯ppt73再現(xiàn)性錯(cuò)誤的潛在原因再現(xiàn)性錯(cuò)誤的潛在原因再現(xiàn)性錯(cuò)誤的潛在原因包括：再

54、現(xiàn)性錯(cuò)誤的潛在原因包括：零件（樣品）之間零件（樣品）之間 ：使用相同的儀器、操作者和方法，測量零件：使用相同的儀器、操作者和方法，測量零件為為A、B、C時(shí)所造成的均值差；時(shí)所造成的均值差；儀器之間：同樣的零件、操作者和環(huán)境，使用儀器為儀器之間：同樣的零件、操作者和環(huán)境，使用儀器為 A、B、C時(shí)時(shí)所造成的均值差；所造成的均值差；標(biāo)準(zhǔn)之間：測量過程中不同的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)的平均影響；標(biāo)準(zhǔn)之間：測量過程中不同的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)的平均影響；方法之間：改變點(diǎn)密度，手動與自動系統(tǒng)相比，零點(diǎn)調(diào)整，夾持方法之間：改變點(diǎn)密度，手動與自動系統(tǒng)相比，零點(diǎn)調(diào)整，夾持或加緊方法等導(dǎo)致的的均值差；或加緊方法等導(dǎo)致的的均值差；評價(jià)人之間評

55、價(jià)人之間 ：不同評價(jià)人：不同評價(jià)人A、B、C在培訓(xùn)、技術(shù)、技能和經(jīng)驗(yàn)方在培訓(xùn)、技術(shù)、技能和經(jīng)驗(yàn)方面的不同所造成的均值差。對于產(chǎn)品及過程中使用一臺手動測量面的不同所造成的均值差。對于產(chǎn)品及過程中使用一臺手動測量儀器的情況，常進(jìn)行這種研究。儀器的情況，常進(jìn)行這種研究。2022-1-30編輯ppt74再現(xiàn)性錯(cuò)誤的潛在原因再現(xiàn)性錯(cuò)誤的潛在原因環(huán)境之間：在環(huán)境之間：在A、B、C不同的時(shí)間段內(nèi)測量，由于環(huán)境變化引起不同的時(shí)間段內(nèi)測量，由于環(huán)境變化引起 的均值差。對較高自動化系統(tǒng)在產(chǎn)品和過程中的測量系統(tǒng)常進(jìn)行的均值差。對較高自動化系統(tǒng)在產(chǎn)品和過程中的測量系統(tǒng)常進(jìn)行這種研究；這種研究；違背研究中的假定；違背研

56、究中的假定；儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)健性；儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)健性；操作者的訓(xùn)練效果；操作者的訓(xùn)練效果；應(yīng)用應(yīng)用-零件尺寸、位置、觀察誤差（易讀性、視差）。零件尺寸、位置、觀察誤差（易讀性、視差）。 需要說明需要說明ASTM采用的定義與采用的定義與 MSA手冊手冊 的定義有不同之處。的定義有不同之處。按照按照ASTM標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備保持在原有狀態(tài)時(shí)（一名操作者，一個(gè)量具標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備保持在原有狀態(tài)時(shí)（一名操作者，一個(gè)量具，小段時(shí)間內(nèi)），重復(fù)性就會是好的，而再現(xiàn)性則體現(xiàn)更典型的，有小段時(shí)間內(nèi)），重復(fù)性就會是好的，而再現(xiàn)性則體現(xiàn)更典型的，有多種來源的變差的操作環(huán)境。多種來源的變差的操作環(huán)境。2022-1-30編

57、輯ppt75量具量具 R&R R&R 或或 GRRGRR 量具量具R&RR&R是重復(fù)性是重復(fù)性和再現(xiàn)性合成變差的一和再現(xiàn)性合成變差的一個(gè)估計(jì)。換句話說，個(gè)估計(jì)。換句話說，GRRGRR等于系統(tǒng)內(nèi)部和系等于系統(tǒng)內(nèi)部和系統(tǒng)之間的方差的總和。統(tǒng)之間的方差的總和。2022-1-30編輯ppt76測量系統(tǒng)分析測量系統(tǒng)分析R&RR&R 對量具重復(fù)性和再現(xiàn)性的分析方法有多種，此處對量具重復(fù)性和再現(xiàn)性的分析方法有多種，此處規(guī)定均值和極差法的分析方法。值得注意的是，均值規(guī)定均值和極差法的分析方法。值得注意的是，均值和極差分析方法忽略了被測量的對象零件的內(nèi)變差（和極差

58、分析方法忽略了被測量的對象零件的內(nèi)變差（如零件的圓度、錐度、平面度等）。如零件的圓度、錐度、平面度等）。 均值和極差法（均值和極差法（X XR R）是一種提供測量系統(tǒng)重復(fù)是一種提供測量系統(tǒng)重復(fù)性和再現(xiàn)性估計(jì)的數(shù)學(xué)方法。不象極差法，它允許把性和再現(xiàn)性估計(jì)的數(shù)學(xué)方法。不象極差法，它允許把測量系統(tǒng)分成兩部分，重復(fù)性和再現(xiàn)性，而不是它們測量系統(tǒng)分成兩部分，重復(fù)性和再現(xiàn)性，而不是它們的交互作用。的交互作用。2022-1-30編輯ppt77測量系統(tǒng)分析測量系統(tǒng)分析R&RR&R 均值和極差法（均值和極差法（X XR R） 由分析人員從現(xiàn)場抽取由分析人員從現(xiàn)場抽取1010個(gè)零件，作為樣本，代個(gè)

59、零件，作為樣本，代表過程變差的實(shí)際或預(yù)期范圍。表過程變差的實(shí)際或預(yù)期范圍。 指定三位在生產(chǎn)中實(shí)施測量的檢驗(yàn)人員作為評價(jià)指定三位在生產(chǎn)中實(shí)施測量的檢驗(yàn)人員作為評價(jià)人。對抽取的人。對抽取的10 10 個(gè)零件進(jìn)行編號，評價(jià)人應(yīng)不能看到個(gè)零件進(jìn)行編號，評價(jià)人應(yīng)不能看到這些編號。這些編號。2022-1-30編輯ppt78測量系統(tǒng)分析測量系統(tǒng)分析R&RR&R 均值和極差法（均值和極差法（X XR R） 請?jiān)u價(jià)人請?jiān)u價(jià)人A A以隨機(jī)的順序測量抽取的以隨機(jī)的順序測量抽取的1010個(gè)零件，個(gè)零件，由分析人員依據(jù)零件的編號將測量結(jié)果記錄在量具由分析人員依據(jù)零件的編號將測量結(jié)果記錄在量具重復(fù)性和再現(xiàn)

60、性數(shù)據(jù)表上。請?jiān)u價(jià)人重復(fù)性和再現(xiàn)性數(shù)據(jù)表上。請?jiān)u價(jià)人B B和和C C分別對這分別對這1010個(gè)零件按隨機(jī)的順序進(jìn)行測量，并讓他們互不知道個(gè)零件按隨機(jī)的順序進(jìn)行測量，并讓他們互不知道對方的測量結(jié)果。由分析人員將評價(jià)人對方的測量結(jié)果。由分析人員將評價(jià)人B B和和C C的測量結(jié)的測量結(jié)果分別按量具重復(fù)性和再現(xiàn)性數(shù)據(jù)表的對應(yīng)關(guān)系果分別按量具重復(fù)性和再現(xiàn)性數(shù)據(jù)表的對應(yīng)關(guān)系填寫記錄數(shù)據(jù)。填寫記錄數(shù)據(jù)。 2022-1-30編輯ppt79測量系統(tǒng)分析測量系統(tǒng)分析R&RR&R 均值和極差法均值和極差法2022-1-30編輯ppt80收集數(shù)據(jù)后的計(jì)算 依據(jù)表格量具重復(fù)性和再現(xiàn)性數(shù)據(jù)表進(jìn)行計(jì)算。依據(jù)表格量具重復(fù)性和再現(xiàn)性數(shù)據(jù)表進(jìn)行計(jì)算。a a）用第用第1 1、2 2、3 3行中的最大值減去它們中的最小值，把行中的最大值減去它們中的最小值，把結(jié)果記入第結(jié)果記入第5 5行。用第行