測(cè)量系統(tǒng)教材 四

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測(cè)量系統(tǒng)分析

MSAMEASUREMENTSYSTEMANALYSIS

伍建華2一、引言

二、測(cè)量系統(tǒng)的組成三、變差的來(lái)源四、變差的類型五、測(cè)量系統(tǒng)分析之準(zhǔn)備六、如何進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析七、計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)分析-示范八、計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)分析-示范九、復(fù)雜的或非重復(fù)的測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)踐

目錄3測(cè)量數(shù)據(jù)的質(zhì)量測(cè)量數(shù)據(jù)質(zhì)量由在穩(wěn)定條件下運(yùn)行的某一測(cè)量系統(tǒng)得到的多次測(cè)量結(jié)果的統(tǒng)計(jì)特性確定。例如，假定用在穩(wěn)定條件下運(yùn)行的某測(cè)量系統(tǒng)，得到某一特性的多次測(cè)量數(shù)據(jù)。如果這些測(cè)量數(shù)據(jù)與這一特性的材料值都很“接近”，那么可以說(shuō)這些測(cè)量數(shù)據(jù)的質(zhì)量“高”，類似地，如果一些或全部測(cè)量數(shù)據(jù)“遠(yuǎn)離”標(biāo)準(zhǔn)值，那么可以說(shuō)這些數(shù)據(jù)的質(zhì)量“低”。4低質(zhì)量數(shù)據(jù)最通常的原因之一是數(shù)據(jù)變差太大。一組測(cè)量變差大多是由于測(cè)量系統(tǒng)和它的環(huán)境之間的交互作用造成的。例如，測(cè)量某容器內(nèi)流體的容積，使用的測(cè)量系統(tǒng)可能對(duì)它周圍的環(huán)境溫度敏感，在這種情況下，數(shù)據(jù)的變差可能由于其體積的變化或周圍溫度的變化，使得解釋這些數(shù)據(jù)很困難，因此這一測(cè)量系統(tǒng)是不理想的。5術(shù)語(yǔ)測(cè)量：定義為賦值（或數(shù)）給具體事物以表示它們之間關(guān)于特定性的關(guān)系。這個(gè)定義由Ｃ．Eisenhart（1963）首次提出。賦值過(guò)程定義為測(cè)量過(guò)程，而賦予的值定義為測(cè)量值。量具：任何用來(lái)獲得測(cè)量結(jié)果的裝置，經(jīng)常用來(lái)特指用在車間的裝置；包括通過(guò)/不通過(guò)裝置。測(cè)量系統(tǒng)：是用來(lái)對(duì)被測(cè)特性定量測(cè)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(lái)獲得測(cè)量結(jié)果的整個(gè)過(guò)程。

根據(jù)定義，一個(gè)測(cè)量過(guò)程可以看成是一個(gè)制造過(guò)程，它產(chǎn)生數(shù)值（數(shù)據(jù)）作為輸出。這樣看待測(cè)量系統(tǒng)是有用的，因?yàn)檫@可以使用權(quán)我們運(yùn)用那些早已在統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制領(lǐng)域證明了有效性的所有概念、原理和工具。

6標(biāo)準(zhǔn)用于比較的可接受的基準(zhǔn)

用于接受的準(zhǔn)則已知數(shù)值，在表明的不確定度界限內(nèi)，作為真值被接受基準(zhǔn)值一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是一個(gè)可操作的定義：由供應(yīng)商或顧客應(yīng)用時(shí)，在昨天、今天和明天都具有同樣的含義，產(chǎn)生同樣的結(jié)果。術(shù)語(yǔ)7 ● 分辨力、可讀性、分辨率 √ 別名：最小的讀數(shù)的單位、測(cè)量分辨率、刻度限度或探測(cè)度 √ 由設(shè)計(jì)決定的固有特性 √ 測(cè)量或儀器輸出的最小刻度單位 √ 總是以測(cè)量單位報(bào)告 √ 1：10經(jīng)驗(yàn)法則 ● 有效分辨率 √ 對(duì)于一個(gè)特定的應(yīng)用，測(cè)量系統(tǒng)對(duì)過(guò)程變差的靈敏性 √ 產(chǎn)生有用的測(cè)量輸出信號(hào)的最小輸入值 √ 總是以一個(gè)測(cè)量單位報(bào)告術(shù)語(yǔ)8

● 基準(zhǔn)值 √ 人為規(guī)定的可接受值 √ 需要一個(gè)可操作的定義 √ 作為真值的替代 ● 真值 √ 物品的實(shí)際值 √ 未知的和不可知的術(shù)語(yǔ)9二、測(cè)量系統(tǒng)的組成：標(biāo)準(zhǔn)：零件：儀器：人/程序：環(huán)境SWIPE測(cè)量數(shù)值分析輸入輸出可接受可能可接受須改善測(cè)量系統(tǒng)10三、變差的來(lái)源(一)儀器(量具)工作件(零件)擴(kuò)大測(cè)量系統(tǒng)變異變異性敏感性接觸幾何變形效應(yīng)一致性單一性重復(fù)性再現(xiàn)性使用假設(shè)穩(wěn)健設(shè)計(jì)偏移線性穩(wěn)定性校準(zhǔn)預(yù)防性維護(hù)維護(hù)創(chuàng)建公差發(fā)展的變異發(fā)展設(shè)計(jì)變異－夾持－位置－測(cè)量站－測(cè)量探測(cè)器器相互關(guān)連的特性清潔適合的數(shù)據(jù)工作的定義彈性變形質(zhì)量彈性特性支撐特性隱藏的幾何可追溯性校準(zhǔn)熱擴(kuò)散系數(shù)彈性特性人員/程序環(huán)境教育身體的限制程序目視標(biāo)準(zhǔn)工作規(guī)定工作態(tài)度經(jīng)驗(yàn)培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)培訓(xùn)理解技能人因工程照明壓力振動(dòng)空氣污染幾何的兼容性性陽(yáng)光人工光陽(yáng)光陽(yáng)溫度人員空氣流程熱的系統(tǒng)平等化－系統(tǒng)構(gòu)成要素素周期標(biāo)準(zhǔn)與環(huán)境的關(guān)系標(biāo)準(zhǔn)11三、變差的來(lái)源(二)12五、變差的類型：(一)位置變差(LocationVariation)(二)寬度變差(WidthVariation)(三)測(cè)量系統(tǒng)變差(MeasurementSystemVariation)位置(Location)寬度(Width)13(一)位置變異準(zhǔn)確度(Accuracy)：指一個(gè)或或多個(gè)量測(cè)測(cè)結(jié)果的平平均數(shù)與參參考值之間間一致的接接近程度。。14偏倚(Bias)偏倚(Bias)：通常被稱稱為「準(zhǔn)確確度」，但「準(zhǔn)準(zhǔn)確度」有多種解解釋，建議不要用用準(zhǔn)確度來(lái)來(lái)代表偏倚倚。偏倚是指對(duì)對(duì)相同零件件上同一特性觀觀測(cè)平均值值與真值（參考值））的差異。偏倚(Bias)VAVTVT：真值（可可由較高等等級(jí)量具多次測(cè)量的平均值）VA：測(cè)量平均值15穩(wěn)定性(Stability)穩(wěn)定性(Stability)：又稱漂移移(Drift)，指經(jīng)過(guò)一一段長(zhǎng)期時(shí)間間下，用相相同的測(cè)量系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，，對(duì)同一基基準(zhǔn)或零件的的同一特性性進(jìn)行測(cè)量所得到的總變差。時(shí)間16線性(Linearity)線性(Linearity)：線性是在在測(cè)量設(shè)備預(yù)預(yù)期工作（測(cè)量）量量程內(nèi)，偏倚值的差異?？梢暈槠袑?duì)量程程大小不同同所發(fā)生的的變化。數(shù)值A(chǔ)偏倚數(shù)值B偏倚17(二)寬度變異精確度(Precision)：測(cè)量系統(tǒng)整個(gè)作作業(yè)量程范圍內(nèi)(尺寸、范圍圍和時(shí)間)的解析度（分辨力）、敏感度和和重復(fù)性的的最終影響響。18重復(fù)性(Repeatability)重復(fù)性(Repeatability)：又稱設(shè)備變差(EquipmentVariation，EV)是用一個(gè)評(píng)評(píng)價(jià)人使用用相同的測(cè)測(cè)量?jī)x器，對(duì)同一個(gè)零零件上的同同一特性進(jìn)進(jìn)行多次測(cè)測(cè)量所得到到的變差，，它是設(shè)備備本身的固固有變差。重復(fù)性參考值19再現(xiàn)性(Reproducibility)再現(xiàn)性(Reproducibility)：又稱評(píng)價(jià)價(jià)人之間的變差(AppraiserVariation,AV)，用不同評(píng)價(jià)人使用相同的測(cè)量?jī)x器器，對(duì)同一產(chǎn)品品上的同一一特性，進(jìn)進(jìn)行測(cè)量所所得到的平平均值的變變差。再現(xiàn)性評(píng)價(jià)者A評(píng)價(jià)者C評(píng)價(jià)者B20流程表現(xiàn)準(zhǔn)確度-均值的位置置精密度-分布寬度的的程度(變差或SD)++++21理解分辨率率測(cè)量一個(gè)硬硬幣的厚度度-哪個(gè)測(cè)量系系統(tǒng)對(duì)這三三個(gè)硬幣提提供更好的變變差信息?分辨力:“系統(tǒng)檢測(cè)并并如實(shí)顯示示的參考值值的變化量量。也可稱稱為可讀性性或分辨率率.”22過(guò)程控制圖圖23分辨率不足足當(dāng)極差圖出出現(xiàn)以下情情況時(shí)，表表示測(cè)量系系統(tǒng)的分辨辨率不足：：只有一、二二或三個(gè)極極差值可讀讀四分之一以以上極差為為零選擇分辨力力按比例小小于規(guī)范或或過(guò)程變差差，以獲得得足夠的分分辨率24分辨率的決決定原則推薦分辨力力最大為過(guò)過(guò)程分布6σ的十分之一一，而不是是公差（規(guī)規(guī)范）的十十分之一在APQP和測(cè)試期間間進(jìn)行量具具分辨力的的研究研究制造過(guò)過(guò)程或相似似過(guò)程的極極差圖，根根據(jù)前頁(yè)和和范例從不斷改進(jìn)進(jìn)的角度看看，公差值值的十分之之一可能不不夠。25基準(zhǔn)值為了比較的的一個(gè)一致致認(rèn)可的值值—有時(shí)也稱為為：●可接受的值值●常規(guī)值●指定值●最佳估算值值●標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量●測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)26基準(zhǔn)件具有非常精精確制定的的一個(gè)或更更多特性的的一種材料料或物質(zhì)，，用于儀器器的校準(zhǔn)、、測(cè)量方法法的評(píng)估或或給材料賦賦值。27國(guó)家/國(guó)際測(cè)量標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)一個(gè)材料測(cè)測(cè)量，測(cè)量量?jī)x器，基基準(zhǔn)件或系系統(tǒng)準(zhǔn)備去去定義、實(shí)實(shí)現(xiàn)、保存存或復(fù)制一一個(gè)零件、、一個(gè)或更更多的數(shù)量量值，為了了將它們?nèi)トズ推渌麥y(cè)測(cè)量?jī)x器比比較這些標(biāo)準(zhǔn)被被一些國(guó)家家專業(yè)機(jī)構(gòu)構(gòu)或國(guó)際一一致認(rèn)可的的國(guó)際性服服務(wù)機(jī)構(gòu)所所承認(rèn)，作作為確定其其他所有與與數(shù)量有關(guān)關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)件件的值的依依據(jù)一些例子：：--1Kg質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)--氦-氖激光長(zhǎng)度度標(biāo)準(zhǔn)--標(biāo)準(zhǔn)量塊--銫原子頻率率標(biāo)準(zhǔn)--100Ω標(biāo)準(zhǔn)電阻--JosephsonArray電壓標(biāo)準(zhǔn)--28國(guó)家/國(guó)際測(cè)量標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)使用一個(gè)可可追溯的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)以提供供：—比較的共同同點(diǎn)—測(cè)量系統(tǒng)有有效性—測(cè)量系統(tǒng)準(zhǔn)準(zhǔn)確性評(píng)價(jià)價(jià)—解決零件間間的沖突—最直接的驗(yàn)驗(yàn)證指導(dǎo)29可追溯標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的局限在破壞性測(cè)測(cè)試中很難難使用有些產(chǎn)品特特性和過(guò)程程結(jié)果無(wú)確確定行業(yè)或或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)有些測(cè)試沒(méi)沒(méi)有行業(yè)或或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)在設(shè)計(jì)和開(kāi)開(kāi)發(fā)、合同同評(píng)審和APQP期間討論這這些局限性性.30選擇為了校準(zhǔn)可可能需要使使用非常精密的的基準(zhǔn)件,其他在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)室內(nèi)驗(yàn)證證的零件和和/或相互認(rèn)同同的標(biāo)準(zhǔn)件件.這些都是通通過(guò)最高級(jí)級(jí)別的測(cè)量量設(shè)備評(píng)定定的最好的的產(chǎn)品.比較分析產(chǎn)產(chǎn)生精確的的數(shù)據(jù)，將將決定為校校準(zhǔn)而需要要的調(diào)整數(shù)數(shù)量.內(nèi)部實(shí)驗(yàn)室室比較:組織,性能和2個(gè)或更多的的實(shí)驗(yàn)室按按照預(yù)定的的條件對(duì)設(shè)設(shè)備的相同同或相似的的部件的評(píng)評(píng)估.31測(cè)量不確定定度用于描述測(cè)測(cè)量值的質(zhì)質(zhì)量的術(shù)語(yǔ)語(yǔ)測(cè)量不確定定度是給組組成測(cè)量系系統(tǒng)的變量量賦值的所所有可能性性的總和.總的可能性性應(yīng)衡量并并且要與在在進(jìn)行的測(cè)測(cè)量的重要要性和關(guān)鍵鍵性相一致致.32測(cè)量不確定定度和校準(zhǔn)準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)的的不確定度度第一次是是通過(guò)校準(zhǔn)準(zhǔn)過(guò)程而產(chǎn)產(chǎn)生。校準(zhǔn)允許對(duì)對(duì)測(cè)量?jī)x器器、測(cè)量系系統(tǒng)、或標(biāo)標(biāo)在尺上的的刻度值等等的指示的的誤差的評(píng)評(píng)價(jià)。33測(cè)量不確定定度和校準(zhǔn)準(zhǔn)基準(zhǔn)件本身身,校準(zhǔn)和環(huán)境境以及個(gè)人人的活動(dòng)的的表現(xiàn)都對(duì)對(duì)測(cè)量不確確定度有影影響.這就是要經(jīng)經(jīng)鑒定合格格的和/或有資格的的實(shí)驗(yàn)室以以及你應(yīng)接接受對(duì)你的的測(cè)量、檢檢驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)設(shè)備要做做或已做校校準(zhǔn)的數(shù)據(jù)據(jù)的益處的的原因.34五、測(cè)量系統(tǒng)分析之之準(zhǔn)備1.人員和產(chǎn)品品（零件））準(zhǔn)備確定測(cè)量系系統(tǒng)中人員員，如一個(gè)個(gè)人使用，，或幾個(gè)人人共用一個(gè)個(gè)測(cè)量?jī)x器器；確定測(cè)量系系統(tǒng)中所檢檢測(cè)的產(chǎn)品品特性，并并選取相應(yīng)應(yīng)的樣本，，樣本的選選取與選擇擇的分析方方法有關(guān)。。35測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分分析析之之準(zhǔn)準(zhǔn)備備(續(xù))2.基本本設(shè)設(shè)備備條條件件(BasicEquipment)分辨辨力力(Discrimination)、分分辨辨率率(Resolution)：(1)最小小可可讀讀單單位位。。(2)10/1的比比例例法法則則參考考值值(ReferenceValue)(1)某一一對(duì)對(duì)象象可可接接受受的的數(shù)數(shù)值值(2)常被被用用來(lái)來(lái)替替代代真真值值。。真值值(TrueValue)(1)某一一對(duì)對(duì)象象的的真真實(shí)實(shí)數(shù)數(shù)值值。。(2)不可可知知且且無(wú)無(wú)法法知知道道。。36六、如如何何進(jìn)進(jìn)行行測(cè)測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分分析析1.確定定測(cè)測(cè)量量系系統(tǒng)統(tǒng)的的組組成成；；標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)、、零零件件、、儀儀器器、、人人/程程序序、、環(huán)環(huán)境境；；2.確確定定該該測(cè)測(cè)量量系系統(tǒng)統(tǒng)是是否否處處于于統(tǒng)統(tǒng)計(jì)計(jì)穩(wěn)穩(wěn)定定狀狀態(tài)態(tài)，，測(cè)測(cè)量量?jī)x儀器器已已經(jīng)經(jīng)過(guò)過(guò)校校準(zhǔn)，，并并分分析析該該測(cè)測(cè)量量系系統(tǒng)統(tǒng)的的變變差差來(lái)來(lái)源源（（定定性性分分析析））；；3.選選擇擇適適用用的的測(cè)測(cè)量量系系統(tǒng)統(tǒng)分分析析方方法法：：如如計(jì)計(jì)量量值值的的偏偏倚倚、、線線性性、、穩(wěn)穩(wěn)定性性、、重重復(fù)復(fù)性性、、再再現(xiàn)現(xiàn)性性、、計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)值值的的風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)分分析析法法、、解解析析法法、、破破壞壞性測(cè)測(cè)量量系系統(tǒng)統(tǒng)的的控控制制圖圖法法、、變變差差分分析析法法等等；；5.選擇擇樣樣本本零零件件，，按按照照“盲測(cè)測(cè)”的方方法法收收集集數(shù)據(jù)據(jù)，按按照照相相關(guān)關(guān)軟軟件進(jìn)進(jìn)行行計(jì)計(jì)算算。6.與接接收收準(zhǔn)準(zhǔn)則則相相比比較較，，如如不不能能接接收收，，則則采采取取相相應(yīng)應(yīng)措措施施，，措措施施采采取后后應(yīng)應(yīng)再再次次進(jìn)進(jìn)行行測(cè)測(cè)量量系系統(tǒng)統(tǒng)分分析析。37七、計(jì)量量型型測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分分析析-示范范1.偏倚倚示示范范：：一個(gè)個(gè)制制造造工工程程師師對(duì)對(duì)量量測(cè)測(cè)設(shè)設(shè)備備系系統(tǒng)統(tǒng)進(jìn)進(jìn)行行分分析析，，證證明明該該量量測(cè)測(cè)系系統(tǒng)統(tǒng)應(yīng)應(yīng)該該沒(méi)沒(méi)有有線線性性誤誤差差的的考考量量，，所所以以該該工工程程師師只只對(duì)對(duì)偏偏倚倚進(jìn)進(jìn)行行評(píng)評(píng)價(jià)價(jià)。。他他在在這這量量測(cè)測(cè)系系統(tǒng)統(tǒng)范范圍圍內(nèi)內(nèi)選選定定了了一一個(gè)個(gè)零零件件；；并并對(duì)對(duì)該該零零件件進(jìn)進(jìn)行行量量測(cè)測(cè)15次來(lái)來(lái)確確定定它它的的參參考考值值。。38偏倚倚數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)：：(續(xù))測(cè)量次數(shù)零件編號(hào)參考值=16.00量測(cè)值偏倚115.8-0.2215.7-0.3315.9-0.1415.9-0.1516.00.0616.10.1716.00.0816.10.1916.40.41016.30.31116.00.01216.10.11316.20.21415.6-0.41516.00.039偏倚倚數(shù)數(shù)值值分分析析：：1.計(jì)算算n個(gè)讀讀值值的的平平均均數(shù)數(shù)2.計(jì)算算重重復(fù)復(fù)性性標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)差差：：式中中d2*可查查表表得得知知，，g=1，且且m=n最大大值值(Xi)-最小值值(Xi)d2*40偏倚數(shù)數(shù)值分分析：：3.確定偏偏倚的的t統(tǒng)計(jì)量量(t-statistic)偏倚=觀測(cè)到到的平平均測(cè)測(cè)量值值一參參考值值tt=4.如果0落在偏偏倚值值附近近95%自信度度界限限內(nèi)，，則偏偏倚在在95%的水平平上上是可可接受受的。。偏倚--偏倚式中，，d2及d2*及v可從附附錄中中查到到，令令g=1，且m=n，tv,1-/2可以利利用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)t分配查查到。。偏倚41偏倚直直方圖圖：(續(xù))43210量測(cè)值值次數(shù)15.615.715.815.916.016.116.216.316.442偏倚分分析表表：(續(xù))n(m)平均值，標(biāo)準(zhǔn)差，標(biāo)準(zhǔn)誤差的平均值，測(cè)量值1516.0067.2120.0547參考值=16.00，=.05，g=1，d2=3.55統(tǒng)計(jì)的t值df

顯著的t值(2-有尾數(shù)的)偏倚偏倚的95%置信度下限上限測(cè)量值.115310.8.22514.0067-.1107.1241432.穩(wěn)定性性示范范：某工廠廠為了了確定定某一一新量量測(cè)儀儀器的的穩(wěn)定定性是是否為為可接接受，，評(píng)價(jià)價(jià)人員員選定定了接接近中中間值值的一一個(gè)零零件。。該零零件被被送到到了量量測(cè)實(shí)實(shí)驗(yàn)室室，經(jīng)經(jīng)量測(cè)測(cè)其參參考值值確定定為6.01。評(píng)價(jià)價(jià)人員員量測(cè)測(cè)該零零件5次，共共量測(cè)測(cè)了一一個(gè)月月(20個(gè)小組組)；收集集到所所有數(shù)數(shù)據(jù)后后，畫(huà)畫(huà)出了了&R圖。44穩(wěn)定性性示范范：(續(xù))UCL=1.010LCL=00.47791.00.50.0樣本全全距6.36.26.16.05.95.85.7UCL=6.267LCL=5.7466.02101020樣本平平均子組451.計(jì)算零零件每每次量量測(cè)的的偏倚倚，以以及平平均數(shù)數(shù)。偏倚i,j=Xi,j－（參參考值值）2.在線性性圖上上劃出出相對(duì)對(duì)參考考值的的每個(gè)個(gè)偏倚倚及偏偏倚平平均數(shù)數(shù)。3.計(jì)算并并劃出出最適適當(dāng)?shù)牡木€及及該線線的自自信度度區(qū)間間。3.線性分分析：：(圖示法)偏倚i,jm偏倚i46Yi=aXi+b式中Xi=參考值值，yi＝偏倚倚平均均數(shù)，，而對(duì)一個(gè)個(gè)已知知X0，α自信度度區(qū)間間為：：線性分分析：：(圖示法)斜率(Slope)中心47上限：：b+aX0下限：：b+aX04.劃出〝偏倚=0〞〞的線，，并對(duì)對(duì)圖進(jìn)進(jìn)行審審查，，以觀觀察是是否存存在特特殊原原因，，以及及線性性是否否可接接受。。線性分分析：：(圖示法)485.如果〝偏倚＝＝0〞的整個(gè)個(gè)直線線都位位于自自信度度區(qū)間間以內(nèi)內(nèi)，則則該量測(cè)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)的線線性是是可接接受。。6.若圖標(biāo)標(biāo)法表表示線線性是是可接接受的的，則則以下下假設(shè)設(shè)應(yīng)該該為真真：H0：a=0斜率=0如果下下式成成立，，則不不能被被否定定線性分分析：：(圖示法)497.若以上上假設(shè)設(shè)為真真，則則量測(cè)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)對(duì)所所有參參考值值具有有相同同的偏偏倚。。這個(gè)個(gè)偏倚倚必為為0，該線線性才才可被被接受受。H0：b=0中心（（偏倚倚）＝＝0線性分分析：：(圖示法)50線性示示范：：MINITAB軟件示示例51線性示示范：：(Minitab)52線性示示范：：(續(xù))53線性示示范：：(續(xù))54線性示示范：：(續(xù))557.重復(fù)性性再現(xiàn)現(xiàn)性測(cè)測(cè)量系統(tǒng)分分析準(zhǔn)備：：1.計(jì)計(jì)量器器具確確定選擇一一個(gè)產(chǎn)產(chǎn)品的的特性性（計(jì)計(jì)量值值特性性），，計(jì)量量器具具的精精度（（分辨辨率））應(yīng)該該是該該特性性值公公差帶帶的1/10，，如公公差帶帶寬度度為0.20mm，，則計(jì)量量器具具的精精度（（分辨辨率））應(yīng)為為0.02mm。2.評(píng)價(jià)人和分分析人評(píng)價(jià)人是指指檢驗(yàn)人員員，對(duì)于重重復(fù)性和再再現(xiàn)性分析析來(lái)講，評(píng)評(píng)價(jià)人應(yīng)在在兩人以上上，四人以以內(nèi)為好。。分析人是是指對(duì)檢驗(yàn)驗(yàn)員進(jìn)行分分析的人員員，可由相相關(guān)技術(shù)質(zhì)質(zhì)量管理人人員擔(dān)任，，人數(shù)為1~2人。。3.樣品選選擇樣品可選擇擇10個(gè)，，但所有樣樣品應(yīng)的值值，應(yīng)隨機(jī)機(jī)分布在公公差帶內(nèi)，，即從公差差上限到公公差下限具具有零件覆覆蓋。56零件人員12345678910A133.6533.0032.8532.8533.5533.0032.9532.8533.0033.60A233.6033.0032.8032.9533.4533.0032.9532.8033.0033.70B133.5533.0532.8032.8033.4033.0032.9532.7533.0033.55B233.5532.9532.7532.7533.4033.0532.9032.7032.9533.50C133.5033.0532.8032.8033.4033.0032.9532.8033.0533.85C233.5533.0032.8032.8033.5033.0532.9532.8033.0533.80搜集GRR的數(shù)據(jù)采用盲測(cè)的的方式進(jìn)行行。示范：重復(fù)性再現(xiàn)現(xiàn)性測(cè)量系統(tǒng)分析57示范：GRR作業(yè)者/量測(cè)次數(shù)零件平均數(shù)123456789101.張三

133.6533.0032.8532.8533.5533.0032.9532.8533.0033.602.233.6033.0032.8032.9533.4533.0032.9532.8033.0033.703.平均數(shù)33.6333.0032.8332.9033.5033.0032.9532.8333.0033.65=33.134.全距0.050.000.050.100.100.000.000.050.000.10Ra=0.055.李四133.5533.0532.8032.8033.4033.0032.9532.7533.0033.556.233.5532.9532.7532.7533.4033.0532.9032.7032.9533.507.平均數(shù)33.5533.0032.7832.7833.4033.0332.9332.7332.9833.53=33.078.全距0.000.100.050.05.000.050.050.050.050.05Rb=0.049.王五133.5033.0532.8032.8033.4033.0032.9532.8033.0533.8510.233.5533.0032.8032.8033.5033.0532.9532.8033.0533.8011.平均數(shù)33.5333.0332.8032.8033.4533.0332.9532.8033.0533.83=33.1312.全距0.050.050.000.000.100.050.000.000.000.05Rc=0.0313.零件平均數(shù)33.5733.0132.8032.8333.4533.0232.9432.7833.0133.67Rp=0.8914.公式：[0.05+0.04+0.03]/[作業(yè)者人數(shù)]==0.04015.作業(yè)者人數(shù)=316.公式：[Max33.13–Min33.07]=diffdiff=0.0617.公式：[D4]=UCLR=0.043.27=UCLR=0.1318.公式：[D3]=LCLRLUCR=0量具再現(xiàn)性性及再生性性數(shù)據(jù)表頁(yè)數(shù):1/2零件件名：：瓶嘴封口量具名稱：：作成日期：：零件件號(hào)：：量具編號(hào)：：#001作成單位：：特性：內(nèi)徑尺寸量具精度：：作成者：規(guī)格：32.5~33.5mm量具范圍：：審查者：xRRRx58零件件名：：瓶瓶嘴封口零件件號(hào)：：特性：重重量規(guī)格：32.5~33.5mm由數(shù)據(jù)表得得：R0.04Xdiff=0.060Rp=0.89公式：%AV=100[AV/TV]%AV=10.79%n=零件數(shù)r=量測(cè)次數(shù)再現(xiàn)性───作業(yè)者．．變異（AV）公式：AV=n=10r=2AV=0.0304公式：%EV=100[EV/TV]%EV=12.59%重復(fù)性───設(shè)備變異異（EV）公式：EV=R*K1EV=0.0355％制程變異異量測(cè)單單元分分析量測(cè)次數(shù)K1230.88620.5908作業(yè)者人數(shù)數(shù)23K20.70710.5231量具重復(fù)性性及再現(xiàn)性性報(bào)告量具名稱：：量具編號(hào)：：#001量具精度：：量具范圍：：作成日期：：作成單位：：作成者者：審查：：59全變異（TV）公式：TV=TV=0.2839公式：%PV=100[PV/TV]％PV=98.62%公式：ndc=1.41[PV/GRR]ndc=8.3978零件變異（（PV）公式：PV=Rp*K3PV=0.2800公式：%R&R=100[GRR/TV]%R&R=16.58%重復(fù)性&再現(xiàn)性（GRR）公式：GRR=GRR=0.04668％制程變異異量測(cè)單單元分分析0.70710.52310.44670.40300.37420.35340.33750.32490.31462345678910K3零件數(shù)全部的計(jì)算算是基于5.15標(biāo)準(zhǔn)差(σ)的預(yù)側(cè)，（（在常態(tài)分分配曲線下下99%的面積）＝(5.15/d2）是由量測(cè)測(cè)次數(shù)(m)及零件數(shù)乘乘以作業(yè)者者人數(shù)(g)而決定，此此處假設(shè)(g)大于15AV－如果在開(kāi)開(kāi)平方根符符號(hào)下，其其計(jì)算值為為負(fù)值，則則做業(yè)者變變異設(shè)置為為0(0)＝(5.15/d2)是由作業(yè)者者人數(shù)(m)及(g)而決定，因因只計(jì)算一一個(gè)全距故故(g)＝1＝(5.15/d2)是由零件數(shù)數(shù)(m)及(g)而決定，因因只計(jì)算一一個(gè)全距故故(g)＝1＝取自A.J.Duncan所著〝QualityControlandIndustridStatistics〞之表3量具重復(fù)性性及再現(xiàn)性性報(bào)告60量具重復(fù)性性與再現(xiàn)性性之比較1.重復(fù)性＞再再現(xiàn)性。(1)量測(cè)儀器需需加以保養(yǎng)養(yǎng)。(2)產(chǎn)品之變異異出現(xiàn)異常常。(3)量具之夾緊緊或定位（（OFFSET）不一致。。2.再現(xiàn)性＞重重復(fù)性。(1)量具之校正正未落實(shí)。。(2)作業(yè)者對(duì)量量具使用不不熟。(3)可能需要輔輔助儀器協(xié)協(xié)助作業(yè)者者使用量具具。611.R&R＜10%表示該量具具系統(tǒng)可接接受。2.10%≦R&R≦30%表示該量具具系統(tǒng)可接接受或不接接受，決定定于該量具具系統(tǒng)之重重要性、修修理所需之之費(fèi)用等因因素。3.R&R>30%表示該量具具系統(tǒng)不能能接受，須須予以改進(jìn)進(jìn)。重復(fù)性與再現(xiàn)性的判定62八.計(jì)數(shù)型型測(cè)量系統(tǒng)分析﹣示范計(jì)數(shù)型測(cè)量量系統(tǒng)屬于于測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)中的一類類，其測(cè)量量值是一種種有限的分分級(jí)數(shù)。與與結(jié)果是連連續(xù)值的計(jì)計(jì)量型測(cè)量量系統(tǒng)不同同。最常見(jiàn)的是是通過(guò)/不通過(guò)量個(gè)個(gè)，只可能能有兩個(gè)結(jié)結(jié)果。其他他計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)，例如可可視標(biāo)準(zhǔn)，，結(jié)果可以以形成5~7個(gè)不同的分分級(jí)。前面面章節(jié)所描描述的分析析法不能用用于評(píng)價(jià)這這種系統(tǒng)。。63IIIIIIIIILSLUSL當(dāng)使用任何何測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)進(jìn)行決策策時(shí)，都存存在可量化化的風(fēng)險(xiǎn)。。由于最大大的風(fēng)險(xiǎn)來(lái)來(lái)自于分區(qū)區(qū)的邊界，，最適當(dāng)?shù)牡姆治鍪怯糜昧烤咝孕孕阅芮€將將測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)變差量化化。64風(fēng)險(xiǎn)分析法法（交叉表表法）外觀檢驗(yàn)測(cè)測(cè)測(cè)量分析，三個(gè)人，50個(gè)樣本，重重復(fù)三次。選樣規(guī)則1/6在界界外靠近極極限1/6在界界內(nèi)靠近極極限1/3在界界外有問(wèn)題題1/3完全全沒(méi)有問(wèn)題題65零件A-1A-2A-3B-1B-2B-3C-1C-2C-3111111111110.476901+211111111110.509015+300000000000.576459－400000000000.566152－500000000000.57036－611011010010.544951x711111111110.465454x811111111110.502295+900000000000.437817－1011111111110.515573+1111111111110.488905+1200000000000.559918x1311111111110.542704+1411011110010.454518x1511111111110.517377+1611111111110.531939+1711111111110.519694+1811111111110.484167+1911111111110.520496+2011111111110.477236+2111010101010.452310x2200101010100.545604x2311111111110.529065+2411111111110.514192+2500000000000.599581－數(shù)據(jù)分析表表662601000000100.547204x2711111111110.502436+2811111111110.521642+2911111111110.523754+3000000100000.561457x3111111111110.503091+3211111111110.505850+3311111111110.487613+3400100101100.449696x3511111111110.498698+3611011110110.543077x3700000000000.409238－3811111111110.488184+3900000000000.427687－4011111111110.501132+4111111111110.513779+4200000000000.566575--4310111111010.462410x4411111111110.470832+4500000000000.412453－4611111111110.493441+4711111111110.486379+4800000000000.587893－4911111111110.483803+5000000000000.446697－67B總計(jì).001.00A.00

計(jì)算

期望的計(jì)算

1.00

計(jì)算

期望的計(jì)算4415.7634.35050.0331.39768.7100100.0總計(jì)

計(jì)算

期望的計(jì)算4747.0103103.0150150.0A與B交叉表表C總計(jì).001.00B.00

計(jì)算

期望的計(jì)算

1.00

計(jì)算

期望的計(jì)算4216.0531.04747.0935.09468.0103103.0總計(jì)

計(jì)算

期望的計(jì)算5151.09999.0150150.0B與C交叉表表68C總計(jì).001.00A.00

計(jì)算

期望的計(jì)算

1.00

計(jì)算

期望的計(jì)算4317.0733.05050.0834.09266.0100100.0總計(jì)

計(jì)算

期望的計(jì)算5151.09999.0150150.0A與C交叉表表6970

基準(zhǔn)總計(jì).001.00A.00

計(jì)算

期望的計(jì)算

1.00

計(jì)算

期望的計(jì)算4516.0534.05050.0332.09768.0100100.0總計(jì)