测量系统分析第四版

➢ 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。
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测量系统分析基础和术语
宽度变差（Width variation) 精确度（Precision)
每个重复读数之间的“接近”程度。 是测量系统的随机误差所构成。
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测量系统分析基础和术语
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测量系统分析基础和术语
▪ 测量系统：
➢ 是对测量单元进行量化或对被测的特性进行评估，其 所使用的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软 件、人员、环境和假设的集合。
测量系统
S ：标准 W ：零件 I ：仪器 P ：人/程序 E ：环境
输入
测量
数 值
分析
输出
可接受 可能可接受 需改善
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▪ 重复性(Repeatability)
➢ 一个评价者使用一种测量仪器，对同一零件的某一特 性进行多次测量下的变差。
➢ 是在固定的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）能力或潜能。 ➢ 系统内部变差。
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▪ 再现性(Reproducibility)
➢ 不同评价者使用相同的量具， 测量同一个零件的同一个特性 的测量平均值的变差。
➢ 通常被称为A.V.—评价者变差。 ➢ 系统之间（条件）的 误差。
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▪ GRR或量具的重复性和再现性(Gage R&R)
➢ 量具的重复性和再现性：测量系统重复性和再现性的 联合估计值。
➢ 测量系统能力：取决于所用的方法，可能包括或不包 括时间的影响。
C 评价人
0.030 0.025 0.020 0.015 0.010 0.005 0.000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
B 评价人
0.025
0.020
0.015
0.010
0.005
0.000
12345
6 7 8 9 10
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敏感度(Sensitivity)
能导致可探测到的输出信号的最小输入。 测量系统对被测特性变化的感应度。 取决于量具设计（分辨力）、固有质量（OEM）、
测量系统分析
Measurement System Analysis
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测量系统分析基础和术语
▪ 测量
➢ 对某具体事物赋予数字（或数值），以表示它们对于 特定特性之间的关系。
➢ 赋予数字的过程被定义为测量过程，而指定的数值被 定义为测量值。
▪ 量具（Gage)
➢ 是指任何用来获得测量结果的装置。经常是用在工厂 现场的装置，包括通/止规（go/no go device)。
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▪ 测量系统的统计特性
1)足够的分辨率和灵敏度。 2)是统计受控制的。 3)产品控制，变异性小于公 差。 4)过程控制: ▲显示有效的分辨率。 ▲变异性小于制造过程变差。
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测量系统分析基础和术语
分辨力
1)测量设备能够检测并忠实地显示相对参考值的变化量。 2)所用测量器具的分辨力必须小于或等于被测参数允许误 差的10%。
➢ 偏倚、重复性、再现性、线性应是可的零件永远被视为不好的零件； II可能做出潜在的错误决定； III好零件永远被视为好零件。
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测量系统变差对产品决策的影响
▪ 由于我们的目标是尽可能地对产品状态做出正确的决 定，所以会做出以下选择：
1）改进生产过程：减少过程变差，不会生产出落在区 域Ⅱ的产品。
在ASTM包括了位置及 宽度误差的影响。
偏倚（Bias)
观测到的测量值的平均 值与基准值之间的差值。
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▪ 稳定性(Stability)
➢ 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。别 名：漂移（drift)
▪ 线性(linearity)
参考值（Reference value)：
➢ 某一物品的可接受数值。 ➢ 需要一个可操作的定义。 ➢ 常被用来替代真值使用。
▪ 真值(True value) ➢ 某一物品的真实数值。 ➢ 不可知且无法知道的。
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▪ 位置变差
准确度（Accuracy)
与真值或可接受的基准 值“接近“的程度。
2）改进测量系统：减少测量系统误差以减少区域Ⅱ的 大小，这样，生产出的所有的产品将全部落在区域Ⅲ 内，这就能减少做出错误的风险。
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测量系统分析的应用和时机
▪ 应用
1）接受新测量设备的准则。 2）一种测量设备与另一种的比较。 3）评价怀疑有缺陷的量具的依据。 4）维修前后测量设备的比较。
▪ 分析时机
A 评价人
00..001124 00..000180 0.006 0.004 00..000002
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
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分辨率不足的表现
➢ 当极差图中只有一、 二或三种可能的极差 值在控制界限内时。
➢ 如果极差图显示有四 种可能的极差值在控 制界限内，且超过1/4 以上的极差值为零。
零件A 零件B
A=2.0 B=2.0
零件A 零件B
A=2.50 B=2.00
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▪ 有效的分辨率
➢ 考虑整个测量系统变差时的数据分级大小（ndc)。 ➢ Ndc=1.41（PV/GRR）。
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测量系统分析基础和术语
极差控制图可显示分辨率是否足够，应看控制限内有多少 个数据分级， 一般要求它大于5才可接受。 在过程变差的SPC极差图上可看出：
使用期间的维修，以及测量仪器与标准的操作情况。 通常被描述为一种测量单元。
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测量系统变差对产品决策的影响
▪ 测量系统应有的特性
➢ 对产品控制，测量系统的变差与公差相比必须小于依 据特性的公差评价测量系统。
➢ 对于过程控制，测量系统的变差应显示有效的分辨率 与过程变差相比要小。根据6σ变差和/或来自测量系 统的总变差评价测量系统。
1）新生产的产品PV（零件变差）有不同时。 2）新量具EV(量具变差）有不同时。 3）新操作人员AV（人员变差）有不同时。 4）易损耗的量具必须注意其分析频率。
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测量系统分析的准备
▪ 测量系统计划的制定