測(cè)量系統(tǒng)分析(培訓(xùn)稿).ppt

1,測(cè)量系統(tǒng)分析,（MeasurementSystemAnalysis）,2,1、測(cè)量（Measurement)以確定實(shí)體或系統(tǒng)的量值大小為目標(biāo)的一整套作業(yè)。包括過(guò)程、產(chǎn)品、服務(wù)的輸入、輸出及性能/績(jī)效的定量化信息。,術(shù)語(yǔ)及其定義,2、測(cè)量系統(tǒng)（MeasurementSystem)用以對(duì)被測(cè)特性賦值的作業(yè)、方法、步驟、量具、設(shè)備、軟件、人員的集合。為獲得測(cè)量結(jié)果的完整過(guò)程。,3,測(cè)量系統(tǒng)的要素,4,測(cè)量系統(tǒng)的基本要求,數(shù)據(jù)的真實(shí)性系統(tǒng)的穩(wěn)定性結(jié)果的精確性,5,測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)用,產(chǎn)品質(zhì)量改進(jìn)時(shí)，可以進(jìn)行MSA分析；對(duì)測(cè)量系統(tǒng)有所懷疑時(shí)，可以進(jìn)行MSA分析；對(duì)檢驗(yàn)人員進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，可以進(jìn)行MSA分析；,6,測(cè)量系統(tǒng)誤差的類型,1、偏倚（Bias）:測(cè)量值或估計(jì)量的分布中心（平均值）與真值（基準(zhǔn)值）之差。偏倚屬于系統(tǒng)性誤差，直接影響測(cè)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確度。,7,2、重復(fù)性（Repeatability）相同的測(cè)量人員、使用同一設(shè)備、在同一次校準(zhǔn)期間、同一實(shí)驗(yàn)室、采用相同的方法，在較短時(shí)間內(nèi)，對(duì)同一零件的同一特性測(cè)量的結(jié)果，其相互接近的程度。,測(cè)量系統(tǒng)誤差的類型,同一測(cè)量人員同一量具同一零件的同一特性,8,3、再現(xiàn)性（Reproducibility）不同的測(cè)量人員、使用不同設(shè)備、在不同實(shí)驗(yàn)室、在不同時(shí)間，采用相同的方法對(duì)同一零件的同一特性測(cè)量的結(jié)果，其相互接近的程度。,測(cè)量系統(tǒng)誤差的類型,不同的測(cè)量人員使用不同設(shè)備不同地點(diǎn)不同時(shí)間相同方法同一零件的同一特性,9,4、穩(wěn)定性（Stability）測(cè)量系統(tǒng)在某持續(xù)時(shí)間內(nèi)測(cè)量單一零件單一特性時(shí)，測(cè)量值的總變差。,測(cè)量系統(tǒng)誤差的類型,10,5、線性（Linearity）測(cè)量系統(tǒng)在預(yù)期的工作范圍內(nèi)，偏倚的變化。,測(cè)量系統(tǒng)誤差的類型,11,系統(tǒng)性誤差：偏倚、線性、穩(wěn)定性隨機(jī)性誤差：重復(fù)性、再現(xiàn)性,測(cè)量系統(tǒng)誤差的類型,12,測(cè)試系統(tǒng)雙性（GR&R）,GR&R：GageRepeatability&Reproducibility量具重復(fù)性（Repeatability）和再現(xiàn)性（Reproducibility）的首字母縮寫-對(duì)測(cè)量系統(tǒng)隨機(jī)誤差的綜合評(píng)定，目前已成為測(cè)量系統(tǒng)分析的主要指標(biāo)。,13,（1）小樣法（極差法ShortMethod）（2）大樣法（均值-極差法LongMethod）,GR&R的研究方法：,測(cè)試系統(tǒng)雙性（GR&R）,14,GR&R研究的準(zhǔn)備,確定（方法、人員、被測(cè)零件數(shù)、重復(fù)測(cè)量次數(shù)）。被測(cè)零件應(yīng)為生產(chǎn)線上的產(chǎn)品，變差范圍能代表允差范圍，最好由不同日期的產(chǎn)品中每天選一件，并予以編號(hào)標(biāo)識(shí)。由日常從事該測(cè)量活動(dòng)的人員進(jìn)行并事先進(jìn)行培訓(xùn)。,15,%R&R可接受性準(zhǔn)則,A、%R&R30%不能接受，須予以改進(jìn)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并改正，必要時(shí)更換量具或?qū)α烤咧匦逻M(jìn)行調(diào)整，并對(duì)以前所測(cè)量的庫(kù)存品再抽查檢驗(yàn)，如發(fā)現(xiàn)庫(kù)存品已超出規(guī)格應(yīng)立即追蹤出貨通知客戶，協(xié)調(diào)處理對(duì)策。,16,小樣法（極差法）,典型的極差法使用2名評(píng)價(jià)人和5個(gè)零件進(jìn)行分析：(1)評(píng)價(jià)人A和B各測(cè)量零件一次；(2)計(jì)算零件測(cè)量的平均極差R，測(cè)量的極差為評(píng)價(jià)人A和B測(cè)量結(jié)果差的絕對(duì)值；(3)計(jì)算零件測(cè)量的平均極差(4)計(jì)算量具的雙性(重復(fù)性和再現(xiàn)性的合成)，即測(cè)量過(guò)程變差（d2查表）(5)計(jì)算雙性占總過(guò)程變差的百分?jǐn)?shù),5.15表示99%的置信區(qū)間，即2個(gè)評(píng)價(jià)人用同一量具測(cè)量同一零件的同一特性的測(cè)量結(jié)果99%落在GR&R區(qū)間內(nèi)，也即A類擴(kuò)展不確定度（不確定度用置信區(qū)間的半寬表示）。,17,小樣法（極差法）實(shí)例,第一步：找2名操作員和5件零件進(jìn)行此研究第二步：每個(gè)操作員對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行一次測(cè)量并記錄其結(jié)果（已知過(guò)程變差為0.4）。第三步：計(jì)算極差,18,小樣法（極差法）實(shí)例,第四步：確定平均極差并計(jì)算量具雙性的百分比,平均極差=0.35/5=0.07,GR&R=5.150.07/1.19=0.30,過(guò)程變差=0.40,%GR&R=1000.30/0.40=75.5%,19,小樣法（極差法）實(shí)例,注：表中m代表所要研究的樣本容量或試驗(yàn)次數(shù)，g代表極差的數(shù)量。,20,小樣法（極差法）實(shí)例,第五步：對(duì)結(jié)果進(jìn)行解釋計(jì)量型量具雙性研究的可接收標(biāo)準(zhǔn)是R&R小于30。根據(jù)得出的結(jié)果，測(cè)量過(guò)程變差為75.5%，遠(yuǎn)超過(guò)30%，因此我們必須對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行檢查。測(cè)量系統(tǒng)不能令人滿意。,21,大樣法（均值-極差法）實(shí)例,至少2名測(cè)量人員至少10個(gè)零件每人對(duì)每個(gè)零件至少重復(fù)測(cè)2遍,22,大樣法（均值-極差法）實(shí)例,第一步：記錄所有的初始信息。,23,大樣法（均值-極差法）實(shí)例,第三步：計(jì)算極差和均值。,第二步：選擇2個(gè)或3個(gè)操作員并讓每個(gè)操作員隨機(jī)測(cè)量10個(gè)零件2或3次，并將結(jié)果填入表中。,24,大樣法（均值-極差法）實(shí)例,第四步：計(jì)算均值的平均值，然后確定最大差值并確定平均極差的平均值，如：,平均極差的平均值,25,大樣法（均值-極差法）實(shí)例,第五步：計(jì)算控制限UCLR并放棄其值大于UCLR的讀數(shù)。,利用極差控制圖判斷測(cè)量過(guò)程是否統(tǒng)計(jì)受控，即每個(gè)評(píng)價(jià)人的重復(fù)性是否一致,26,大樣法（均值-極差法）實(shí)例,計(jì)量控制圖系數(shù)表：,27,大樣法（均值-極差法）實(shí)例,第六步：用以下公式計(jì)算重復(fù)性（EquipmentVariation）：,重復(fù)性設(shè)備變差（.V.）,K1=5.15/d2，d2取決于試驗(yàn)次數(shù)（m）和零件數(shù)目與操作員數(shù)量之積（g）,28,大樣法（均值-極差法）實(shí)例,第七步：用以下公式計(jì)算評(píng)價(jià)人變差（AppraiserVariation）：,重復(fù)性評(píng)價(jià)人變差（A.V.）,29,大樣法（均值-極差法）實(shí)例,第八步：用以下公式計(jì)算重復(fù)性和再現(xiàn)性（R&R）,重復(fù)性和再現(xiàn)性（R&R）,30,大樣法（均值-極差法）實(shí)例,第九步：用以下公式計(jì)算零件變差（PV）,PV=RpK3=5.61.62=9.07注:Rp=最大零件平均值-最小零件平均值,第十步：用以下公式計(jì)算總變差（TV）,TV=R&R+PV=10,31,大樣法（均值-極差法）實(shí)例,第十一步：對(duì)結(jié)果進(jìn)行解釋,量具%R&R結(jié)果大于30，因此驗(yàn)收不合格。操作員變差為零，因此我們可以得出結(jié)論認(rèn)為由操作員造成的誤差可忽略。要達(dá)到可接受的量具%R&R，必須把重點(diǎn)放在設(shè)備上。,32,當(dāng)重復(fù)性誤差比重較大時(shí)，可能表明：,測(cè)量設(shè)備需要保養(yǎng)測(cè)量設(shè)備剛性不足測(cè)量過(guò)程中零件的定位方式有待改進(jìn)零件內(nèi)變差影響過(guò)大,當(dāng)再現(xiàn)性誤差比重較大