测量系统分析 2.ppt

测量系统的意义 在6?管理中，数据的应用是极其频繁和相当广泛的。6?方法的成败与效益，在很大程度上取决于所使用数据的质量。无论是过程控制、抽样检验，可靠性，还是线性回归，试验设计等都要使用数据。为了获得高质量的数据，需要对产生数据的测量系统有充分的了解和深入的分析。 1、测量：对某一具体事物赋予数值，以表示它们对于特定特性之间的关系。 2、测量系统：在测量过程中，由人员、仪器或量具、测量对象、操作方法和环境所构成的整体。 3、测量系统分析：是指运用统计学的方法对测量系统进行评估，了解影响测量结果的波动源及其分布，并确认测量系统是否符合工程需求。 任何实测数据的波动都可以看作过程的波动和测量系统的波动之和，即： σ总2=σ过程2+σ测量系统2 测量系统分析方法 测量内容有两种形式 Attributes 计数值 / 定性值 数据不能以连续的标尺描述 通过/不通过，好/坏 Variables 计量值 / 定量值 数据可以用连续的标尺来描述 测量系统的波动 测量系统的波动主要是由于量具和检验员的变化引起的。为了考察量具和检验员的波动程度，常常要选用一些零件或产品让检验员使用量具去测量。因此零件间本身的变异对测量结果也有影响，故还要考察零件间的波动； 如果测量系统的波动来源主要是零件间的变异， 则测量系统状况良好。反之，测量系统的波动主要是由于量具和检验员的变异引起的，则测量系统状况不良； RR 主要分析各种波动在测量系统总波动中的百分比，从而判别测量系统的状况。 1、分辨力：指测量系统识别并显示被测量最微小变化的能力。 2、偏倚：测量系统准确度的度量，是用来描述测量结果的位置方面的状况，反映的是测量结果平均值与真值的差异程度。 3、线性：在测量系统预期的量程范围内，各点处的偏移与参考值呈线性关系。 4、稳定性：指测量系统的各个计量特性（主要是偏移和精度）在时间范围内保持恒定的能力。 5、重复性：衡量测量系统的精确性 6、再现性：衡量测量系统的精确性 准确度和精密度 假定材料的硬度的“真值”是5.0 方法1得到的读数为： 3.8, 4.4, 4.2, 4.0 (4.1 0.45) 方法2得到的读数为： 6.5, 4.0, 3.2, 6.3 (5 2.86) 哪种方法更准确？ 哪种方法更精密？ 你倾向哪种方法？为什么？ 分辨率指系统可测量的小数部分的位数。测量的增量至少要达到产品或过程规格宽度的十分之一 一般为测量结果的最小间距。 评价分辨力的标准： 在整个量程中各处的偏移可能并不相等，整体偏移的状况可以用偏移平均值与过程总波动比值表示。 好的测量系统应要求在量程和任何一处都不存在偏移。如果存在偏移，且偏移具有线性，即偏移是基准值的线性函数，可以对测量值进行修正。 已知各点偏移量可以用回归分析求出线性回归方程Y=a+bX 斜率为b 衡量偏移总的变化，引入线性度，它的量纲与Y的量纲相同。 线性度：过程总波动与该线性方程斜率的绝对值的乘积，表示测量值偏移波动的范围。 测量仪器准确度或精密度在仪器量程内的变异 用测量结果的稳定性衡量。 定期对测量标准器或标准件进行重复测量，并绘制测量值的控制图。从控制图可以判定测量系统是否统计稳定，并且针对引起不稳定的原因进行分析和纠正。 （控制图在八章中学习） 测量的分布保持不变，均值和标准差皆可预测 无漂移、突变、周期性循环等 用趋势图评价 通过定期校准和重复性与再现性分析加以控制 5、重复性 由同一个测量系统，多次重复测量同一零件的同一特性时，所获得的测量值的变异称为量具的重复性，或称为测量系统的重复性，简称重复性； 一个好的测量系统应具有很好的重复性，也就是它的重复测量值的变异是很小的； 精度 : 重复性 重复性：测量装置的固有变异 对同样的变量在相似条件重复测量时的变异 同一检验员 同一设置 同一量具 相同的环境条件 短期 用重复测量的分布的平均标准差来估计 重复性: 对同一部件的同一特性由同一个人使用同一测量仪器的连续测量间的方差。也称为测试-再测试误差（test - retest error）; 用来估计短期测量变异. 6、再现性 由不同测量系统测量同一零件的同一特性所得重复测量的均值的变异，称为量具的再现性，或称为测量系统的再现性，简称再现性； 精度 : 再现性 再现性：不同条件下同一测量时的变异 不同的操作人员 不同的设