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测量系统分析
(MeasurementSystemsAnalysis)
培训讲义
测量数据的质量
●测量数据的质量
稳定条件下运行某一测量系统得到的多次测量结果的统计特性
●偏差太大或变差太大都将直接导致低质量的测量数据
术语
测量
赋值给具体事物以表示他们之间关于特殊特性的关系
量具
任何用来获取测量结果的装置,经常用来特指用在车间的装置,包括用来测量合格/不合格装置
测量系统
●用来对测量单元进行量化或对被测特性进行评估,所使用的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、设备、软件、人员、环境及假设的集合;用来获得测量结果的整个过程
术语
分辨力(率)
●分辨率(力)——测量系统能发现并真实地表示被测特性很小变化的能力
●别名:最小可读单位、测量解析度、最小刻度极限或探测的最小极限
一个仪器测量或输出的最小刻度单位●通常被显示为测量单位
10:1(过程变差或公差)的比例法则
●要求不低于过程变差或允许偏差的十分之一。零件之间的差异必须大于最小测量刻度
●极差控制图可显示分辨率是否足够
●数据分级(ndc)的计算为
1.41(零件的标准偏差/总的量具偏差)一般要求它大于5才可接
受
测量系统的有效分辨率
.2.2.28.28.279.281
.2.2
.30.28280.278
直尺卡尺千分尺
术语
参考值
●某一个物品的可接受数的值
●需要一个可操作的定义
●常被用来代替真值的使用
真值
●物品的实际数值
●不可知的且无法知道的
术语
准确度
重复测量均值与真值间的一致性。表示测量系统误差大小。常用绝对值表示,即偏倚的绝对值。与真值或可接受的参考值“接近”的程度
精密度
表示测量随机误差大小,常用标准差表示
准且精
准而不精
图精确度、准确度示意
精而不准
不准不精
术语
偏倚
●观测到的测量值的平均值与参考值之间的差值
是测量系统的系统误差所构成
术语
●稳定性(漂移)
●随时间变化的偏倚值
一个稳定的测量过程在位置方面是处于统计上受控状态
术语
线性
●在量具正常工作量程内的偏倚变化量
●多个独立的偏倚误差在量具工作量程内的关系
●是测量系统的系统误差所构成
术语
重复性
一位评价人使用一种测量仪器,对同一零件的同一特性进行多次测量下的变差
●是在固定和已定义的测量条件下,连续(短期内)多次测量中的变差
●通常被称为E.V.-设备变差
●设备(量具)的能力或潜能
术语
再现性
●由不同的评价人使用同一个量具,测量一个
零件的同一特性时产生的测量平均值的变
差
●在对于产品和过程进行鉴定时,误差可能是评价人、环境(时间)或方法
●通常被称为A.V-评价人变差
术语
GRR或量具的重复性和再现性
量具的重复性和再现性:测量系统重复性和再现性联合评估值
●测量系统能力:取决于使用的方法,可能包括或不包括时间影响
测量过程
测量系统统计特性
●理想的测量系统在每次测量时,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,应具零方差、零偏倚、和对所测的任何产品错误分类为零概率的统计特性
优良测量系统的基本特性
足够的分辨率(10:1原则)
●具统计稳定性、亦即测量系统的变差只能是由于普通原因而非特殊原因造成的
●测量系统的变异须小于规格公差或过程变异
测量过程
变异源
标准工件仪器
测量系统变差
人环境
测量系统变差的影响
对产品决策的影响
●第一类错误(生产者风险/假警报):一个好的零件有时被误判为“不合格”
●第二类错误(消费者风险/漏判率):一个不合格的零件有时被误判为“合格”
LSL
测量系统变差的影响
对产品决策的影响
O
l:不合格零件总是判断为不合格
lⅡ:可能做出错误的判断
I:合格零件总是判断为合格
改进过程:生产的
产品集中在区
域ⅢUSL
改进测量系统:减少区域Ⅱ面积
LSL
III
II
II
I
I
测量系统变差的影响
对过程决策的影响
●将普通原因判断为特殊原因
●将特殊原因判断为普通原因
(Cp)观察=(Cp)-²实际+(Cp)²测量系统
实际的
GRR
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
90%
观测的Cp与基于过程范围的Cp
1.3
1.29
1.27
1.24
1.19
1.13
1.04
0.93
0.
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