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测量系统分析 Measurement Systems Analysis 课程大纲 测量系统基础知识 计量型测量系统评价 测量系统稳定性分析 测量系统偏倚分析 测量系统线性分析 测量系统重复性和再现性分析 计数型测量系统评价 一致性和有效性分析 大样法分析 测量过程重要性 如果测量出现问题，那么合格的产品可能被判为不合格，不合格的产品可能被判为合格，此时便不能得到真正的产品或过程特性。 应保证测量结果的准确性和可信度。 测量误差的来源 分辨力 精密度 (重复性) 准确度 (s偏差) 仪器损坏 不同仪器和夹具间的差异 不同检测者间的差异(再现性) 不同测量方法间的差异 不同环境间的差异 测量变异因果图分析 测量系统分析的目的 获得一个高质量的数据。 运用统计分析方法，确定测量系统测量结果的变差（测量误差）， 寻找变差的来源。从而确定测量系统的质量，为测量系统的改进提供信息。 保证所用统计分析方法及判定准则的一致性。 测量系统术语 测量：赋值给具体物以表示它们之间关于特定特性的关系。赋值过程定义为测量过程，而赋予的值定义为测量值。 测量系统：是用来对被测特性定量测量或定性评价的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境和假设的集合；用来获得测量结果的整个过程。 测量系统术语 量具：任何用来获得测量结果的装置，经常用来特指用在车间的装置；包括通过/不通过装置等。 测量和试验设备：完成一次测量所必需的所有测量仪器、测量标准、基准材料以及辅助设备。 盲测：是指在实际测量环境下，在操作者事先不知正在对该测量系统进行评定的条件下，获得的测量结果。根据盲测得到的试验结果通常不受 霍桑效应 的干扰。 分辨力 定义：指测量系统检出并如实指示被测特性中极小变化的能力。 传统是公差范围的十分之一。建议的要求是总过程6σ(标准偏差)的十分之一。 Xbar-R图 偏倚 偏倚 重复性 重复性 再现性 再现性 重复性和再现性 练习 稳定性 稳定性 稳定性 线性 线性 测量系统的分析 测量系统的变差分类： 稳定性、偏倚、重复性、再现性、线性 测量系统特性可用下列方式来描述 ： 位置：稳定性、偏倚、线性。 宽度或范围：重复性、再现性。 位置和宽度 必答问题 ?类错误：合格零件被误判为不合格（弃真） ?类错：误不合格品误判为合格的机会（取伪） 量具能力: 对过程能力的影响（一） 量具能力: 对过程能力的影响（二） 理想的测量系统 理想的测量系统在每次使用时： 应只产生“正确”的测量结果。每次测量结果总应该与一个标准值相符。 一个能产生理想测量结果的测量系统，应具有零方差、零偏倚和所测的任何产品错误分类为零概率的统计特性。 测量系统所应具有的特性 测量系统必须处于统计控制中，这意味着测量系统中的变差只能是由于普通原因而不是由于特殊原因造成的。这可称为统计稳定性； 测量系统的变异必须比制造过程的变异小； 变异应小于公差带； 测量精密应高于过程变差和公差带两者中精度较高者，一般来说，测量精度是过程变异和公差带两者中精度较高者的十分之一； 测量系统统计特性可能随被测项目的改变而变化。若真的如此，则测量系统的最大的变差应小于过程变差和公差带两者中的较小者。 计量型测量系统评价 稳定性 偏倚 重复性和再现性（RR） 线性 稳定性 偏倚 例：某制造工程师在评价一个用来监控生产过程的新的测量系统。测装置分析表明没有线性问题，所以工程师只评价了测量系统偏倚性。在已记录过程变差基础上从测量系统操作范围内选择一个零件。这个零件经全尺寸检验测量以确定其基准值。而后这个零件由领班测量15次。 1、确定基准值(参考值)：基准值为6.00 2、收集数据：数据如下表所示 偏倚性研究的分析 偏倚在统计上非0，可能存在以下原因： 标准或基准值误差； 仪器磨损； 仪器制造尺寸有误； 仪器测量了错误的特性； 仪器未经过合适的校准，应评审校准程序； 评价人使用仪器的方法不当，应评审测量说明书等； 线性 测量系统重复性和再现性研究 极差法 均值-极差法 方差分析ANOVA法 重复性 再现性 极差法 极差法是一种改良的计量型量具的研究，可迅速提供一个测量变异的近似值。 极差法只能提供测量系统的整体概况，而不能将变异分为重复性和再现性。 极差法典型的用途是快速检查验证GRR是否发生了变化。 典型的极差方法用2个评价人和5个零件进行研究。在研究中，两个评价人各将每个零件测量一次。 2、计算零件极差：零件极差是评价人A获得测量值和评价人B获得测量值之间的绝对差值。 当重复性(EV)大于再现性(AV)时，原因可能是： 仪器需要保养； 量具应重新设计来提高刚度增强； 量具的夹紧或零件定位的方式需要改进； 存在过大的零件变差。