關(guān)于測量系統(tǒng)的相關(guān)知識講義(共93頁).ppt

1、1測量系統(tǒng)分析Measuring System Analysis2課程大綱課程大綱w測量和測量系統(tǒng)基本概念測量和測量系統(tǒng)基本概念w測量系統(tǒng)的特性測量系統(tǒng)的特性w測量系統(tǒng)分析的基本概念測量系統(tǒng)分析的基本概念w計(jì)量型儀器的測量系統(tǒng)分析計(jì)量型儀器的測量系統(tǒng)分析w計(jì)數(shù)型測量儀器的測量系統(tǒng)分析計(jì)數(shù)型測量儀器的測量系統(tǒng)分析3測量系統(tǒng)分析Measuring System Analysis第一部分：測量和測量系統(tǒng)的基本概念4基本概念基本概念 MSA手冊歷史手冊歷史: 1990年年10月月 第一版第一版 1995年年2月月 第二版第二版 2002年年3月月 第三版第三版5基本概念基本概念產(chǎn)品質(zhì)量部分取決于過程質(zhì)

2、量產(chǎn)品質(zhì)量部分取決于過程質(zhì)量過程質(zhì)量取決于控制過程的能力過程質(zhì)量取決于控制過程的能力控制過程的能力取決于測量過程的能力控制過程的能力取決于測量過程的能力測量過程的能力取決于測量系統(tǒng)的質(zhì)量測量過程的能力取決于測量系統(tǒng)的質(zhì)量6基本概念基本概念w量具量具/測量儀器測量儀器/測量和監(jiān)控設(shè)備測量和監(jiān)控設(shè)備(Gage/Measurement Instrument/Measurement & Monitor Device): w 用來獲得測量結(jié)果的任何裝置（用來獲得測量結(jié)果的任何裝置（Device），），包括通過包括通過/不通不通過（過（GO-NO GO）裝置，它是測量系統(tǒng)的一部分。裝置，它是測量系

3、統(tǒng)的一部分。w測量系統(tǒng)（測量系統(tǒng)（Measurement System）: w 指由人員、被測量、量具指由人員、被測量、量具/夾具及其它設(shè)備、環(huán)境、操作程夾具及其它設(shè)備、環(huán)境、操作程序序/操作方法或軟件所構(gòu)成的系統(tǒng)操作方法或軟件所構(gòu)成的系統(tǒng).7基本概念基本概念w測量設(shè)備的基本參數(shù)：測量設(shè)備的基本參數(shù)：分辨力（分辨力（discrimination）、）、分辨率分辨率（resolution）、）、可讀性（可讀性（readability）別名：最小的讀數(shù)的單位、測量分辨率、刻度限度或探別名：最小的讀數(shù)的單位、測量分辨率、刻度限度或探測度測度 由設(shè)計(jì)決定的固有特性由設(shè)計(jì)決定的固有特性測量或儀器輸出的最

4、小刻度單位測量或儀器輸出的最小刻度單位 總是以測量單位報(bào)告總是以測量單位報(bào)告 1:10 經(jīng)驗(yàn)法則經(jīng)驗(yàn)法則 8基本概念基本概念w誤差：誤差：定義：定義：測量時(shí)，實(shí)際測量值（或測量平均值）與真值之間的差異，測量時(shí)，實(shí)際測量值（或測量平均值）與真值之間的差異，稱為稱為“誤差誤差”；公式：公式： 誤差誤差 = 測量值測量值 - 真值真值分類：若就誤差的性質(zhì)區(qū)分，一般可分為分類：若就誤差的性質(zhì)區(qū)分，一般可分為系統(tǒng)性誤差：系統(tǒng)性誤差：隨機(jī)性誤差：隨機(jī)性誤差：重大誤差重大誤差9人為疏忽氣流輻射噪聲塵埃儀器環(huán)境觀察溫度歸零負(fù)載水平磨耗混用干擾振動壓力濕度記憶力讀取視差量具誤用標(biāo)準(zhǔn)件分辨率遲滯現(xiàn)象量測誤差重大誤

5、差系統(tǒng)性誤差隨機(jī)性誤差10基本概念基本概念w測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量及其描述：測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量及其描述：表征測量數(shù)據(jù)質(zhì)量最通用的方法使用統(tǒng)計(jì)特性，表征測量數(shù)據(jù)質(zhì)量最通用的方法使用統(tǒng)計(jì)特性，即測量系統(tǒng)的偏倚和方差；即測量系統(tǒng)的偏倚和方差；所謂偏倚的特性，是指數(shù)據(jù)相對基準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)）值所謂偏倚的特性，是指數(shù)據(jù)相對基準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)）值的位置；的位置；所謂方差的特性，是指測量數(shù)據(jù)的分布；所謂方差的特性，是指測量數(shù)據(jù)的分布；11基本概念基本概念w測量精度概念測量精度概念有關(guān)位置變差：有關(guān)位置變差：準(zhǔn)確度（準(zhǔn)確度（Accuracy ,有時(shí)也稱有時(shí)也稱 Bias偏倚偏倚） 指測量儀器的實(shí)際測量值（或測量平均值）與待測值之指測量儀

6、器的實(shí)際測量值（或測量平均值）與待測值之真值（真值（True Value）或可接受的基準(zhǔn)值的接近程度，或可接受的基準(zhǔn)值的接近程度，亦即實(shí)際測量值偏離真實(shí)值的程度。以偏差愈微小之程亦即實(shí)際測量值偏離真實(shí)值的程度。以偏差愈微小之程度稱為準(zhǔn)確度佳，反之稱為準(zhǔn)確度差。度稱為準(zhǔn)確度佳，反之稱為準(zhǔn)確度差。一般由系統(tǒng)誤差一般由系統(tǒng)誤差引起。引起。 12基本概念基本概念w測量精度概念測量精度概念有關(guān)位置變差：有關(guān)位置變差：偏倚（偏倚（Bias） 穩(wěn)定性（穩(wěn)定性（Stability）線性（線性（linearity）13基本概念基本概念w測量精度概念測量精度概念有關(guān)分布變差：有關(guān)分布變差： 精密度（精密度（Pre

7、cision）指測量儀器所能夠區(qū)分出的微量程度或最小距離，亦即代表測量指測量儀器所能夠區(qū)分出的微量程度或最小距離，亦即代表測量儀器對同一待測工件，以相同測量過程作重復(fù)測量時(shí)，其各測量儀器對同一待測工件，以相同測量過程作重復(fù)測量時(shí)，其各測量結(jié)果的差異程度（重復(fù)讀數(shù)彼此之間的結(jié)果的差異程度（重復(fù)讀數(shù)彼此之間的“接近度接近度”MSA手冊手冊第三版）。以差異程度愈微小稱為精密度佳，反之稱為精密度差。第三版）。以差異程度愈微小稱為精密度佳，反之稱為精密度差。 一般由隨機(jī)誤差引起，包含儀器的（重復(fù)性）和人為的（再現(xiàn)性）一般由隨機(jī)誤差引起，包含儀器的（重復(fù)性）和人為的（再現(xiàn)性）因素。因素。14基本概念基本概

8、念w測量精度概念測量精度概念有關(guān)分布（寬度）變差：有關(guān)分布（寬度）變差： 重復(fù)性（重復(fù)性（Repeatability）：）：再現(xiàn)性（再現(xiàn)性（Reproducibility）：）：GRR(Gage R&R)：15基本概念基本概念w我國量值傳遞系統(tǒng)與溯源性我國量值傳遞系統(tǒng)與溯源性 ：對于一個(gè)國家，每一個(gè)量值傳遞系統(tǒng)只允許有一個(gè)國家基準(zhǔn)，對于一個(gè)國家，每一個(gè)量值傳遞系統(tǒng)只允許有一個(gè)國家基準(zhǔn)，在我國大多數(shù)保存在中國計(jì)量科學(xué)研究院內(nèi)；在我國大多數(shù)保存在中國計(jì)量科學(xué)研究院內(nèi)；分布在各大區(qū)的國家計(jì)量測試中心是國家組建的承擔(dān)跨地區(qū)分布在各大區(qū)的國家計(jì)量測試中心是國家組建的承擔(dān)跨地區(qū)計(jì)量檢定、測試任務(wù)的

9、國家法定計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)；計(jì)量檢定、測試任務(wù)的國家法定計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)；目前，主要有：華北、東北、華東、中南、華南、西南、西目前，主要有：華北、東北、華東、中南、華南、西南、西北等北等7個(gè)大取得國家計(jì)量測試中心；個(gè)大取得國家計(jì)量測試中心；我國量值傳遞體系示意圖如下圖；我國量值傳遞體系示意圖如下圖；16中國計(jì)量科學(xué)研究研、中國測試技術(shù)研究院、國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心東北、華北、華東、中南、華南、西北、西北（中國測試技術(shù)研究院） 七大區(qū)計(jì)量測試中心各省計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)（含上述大區(qū)中心）市級計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)縣/區(qū)級計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)廠礦企業(yè)、科研、院校、醫(yī)院、商貿(mào)、市場等國家專業(yè)計(jì)量站分站區(qū)域計(jì)量站國防軍工企業(yè)、軍隊(duì)國防計(jì)量

10、中心17基本概念基本概念w何謂標(biāo)準(zhǔn)何謂標(biāo)準(zhǔn)n國家標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)n一級標(biāo)準(zhǔn)一級標(biāo)準(zhǔn)(連接國家標(biāo)準(zhǔn)和私人公司、科研機(jī)構(gòu)等連接國家標(biāo)準(zhǔn)和私人公司、科研機(jī)構(gòu)等)n二級標(biāo)準(zhǔn)二級標(biāo)準(zhǔn)(從一級標(biāo)準(zhǔn)傳遞到二級標(biāo)準(zhǔn)從一級標(biāo)準(zhǔn)傳遞到二級標(biāo)準(zhǔn)) )n工作標(biāo)準(zhǔn)工作標(biāo)準(zhǔn)(從二級標(biāo)準(zhǔn)傳遞到工作標(biāo)準(zhǔn)從二級標(biāo)準(zhǔn)傳遞到工作標(biāo)準(zhǔn))18測量系統(tǒng)分析Measuring System Analysis第二部分：測量系統(tǒng)的特性19測量系統(tǒng)的特性測量系統(tǒng)的特性 w理想的測量系統(tǒng)：理想的測量系統(tǒng)：應(yīng)只產(chǎn)生正確的測量結(jié)果（即每次測量結(jié)果總應(yīng)該與真值應(yīng)只產(chǎn)生正確的測量結(jié)果（即每次測量結(jié)果總應(yīng)該與真值/標(biāo)準(zhǔn)相標(biāo)準(zhǔn)相一致）；一致）；理想的測量系統(tǒng)，應(yīng)

11、具有：零方差、零偏倚和對所測量的任何產(chǎn)品理想的測量系統(tǒng)，應(yīng)具有：零方差、零偏倚和對所測量的任何產(chǎn)品錯(cuò)誤分類為零概率的統(tǒng)計(jì)特性。錯(cuò)誤分類為零概率的統(tǒng)計(jì)特性。w遺憾的是，具有以上統(tǒng)計(jì)特性的理想測量系統(tǒng)是不存遺憾的是，具有以上統(tǒng)計(jì)特性的理想測量系統(tǒng)是不存在的，因此我們必須選擇合適的統(tǒng)計(jì)特性對測量系統(tǒng)在的，因此我們必須選擇合適的統(tǒng)計(jì)特性對測量系統(tǒng)進(jìn)行分析，以評價(jià)測量系統(tǒng)的質(zhì)量。進(jìn)行分析，以評價(jià)測量系統(tǒng)的質(zhì)量。 20測量系統(tǒng)的特性測量系統(tǒng)的特性 w“好的好的”測量系統(tǒng)的一些基本特性：測量系統(tǒng)的一些基本特性：具有足夠的分辨力（具有足夠的分辨力（discrimination）和靈敏度（和靈敏度（sensit

12、ivity）.測量系統(tǒng)應(yīng)處于統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定狀態(tài)：這意味著測量系統(tǒng)中的變差只能是測量系統(tǒng)應(yīng)處于統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定狀態(tài)：這意味著測量系統(tǒng)中的變差只能是由于普通原因而不是由于特殊原因造成的。這可稱為統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定性由于普通原因而不是由于特殊原因造成的。這可稱為統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定性.為了產(chǎn)品控制測量系統(tǒng)的變差（為了產(chǎn)品控制測量系統(tǒng)的變差（variability）必須小于規(guī)格限必須小于規(guī)格限（specification limit ) /公差值（公差值（tolerance）.為了過程控制，測量系統(tǒng)的變差要能證明其具有有效的分辨率為了過程控制，測量系統(tǒng)的變差要能證明其具有有效的分辨率/力力（effective resolution），）

13、，并且小于制造過程的變差。并且小于制造過程的變差。 21測量系統(tǒng)的特性測量系統(tǒng)的特性 w測量精度應(yīng)高于過程變異和公差帶兩者中精度較高者，測量精度應(yīng)高于過程變異和公差帶兩者中精度較高者，一般來說，測量精度是過程變異和公差帶兩者中精度一般來說，測量精度是過程變異和公差帶兩者中精度較高者的十分之一（較高者的十分之一（10-110-1法則）。法則）。 w測量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性可能隨被被測項(xiàng)目的改變而變化。測量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性可能隨被被測項(xiàng)目的改變而變化。若真的如此，則測量系統(tǒng)的最大的變差應(yīng)小于過程變?nèi)粽娴娜绱?，則測量系統(tǒng)的最大的變差應(yīng)小于過程變差和公差帶兩者中的較小者。差和公差帶兩者中的較小者。 22測量系

14、統(tǒng)分析Measuring System Analysis第三部分：測量系統(tǒng)分析的基本概念第三部分：測量系統(tǒng)分析的基本概念概述分析的時(shí)機(jī)分析的對象分析的項(xiàng)目分析的步驟測量系統(tǒng)分析項(xiàng)目說明23 測量系統(tǒng)分析的基本概念測量系統(tǒng)分析的基本概念概述概述-決定測量什么決定測量什么-設(shè)計(jì)一個(gè)測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)測量系統(tǒng)-決定哪些統(tǒng)計(jì)特性是重要的決定哪些統(tǒng)計(jì)特性是重要的-對相關(guān)的統(tǒng)計(jì)特性進(jìn)行策劃并實(shí)施試驗(yàn)對相關(guān)的統(tǒng)計(jì)特性進(jìn)行策劃并實(shí)施試驗(yàn) （第一和第二階段試驗(yàn)）（第一和第二階段試驗(yàn)）-分析結(jié)果并采取措施分析結(jié)果并采取措施24 測量系統(tǒng)分析的基本概念測量系統(tǒng)分析的基本概念概述概述Phase 第一階段第一階段測量系統(tǒng)

15、是否適宜？測量系統(tǒng)是否適宜？ 決定測量系統(tǒng)是否具有滿意的統(tǒng)計(jì)特性決定測量系統(tǒng)是否具有滿意的統(tǒng)計(jì)特性 決定環(huán)境因素的影響決定環(huán)境因素的影響在規(guī)定的條件下進(jìn)行在規(guī)定的條件下進(jìn)行通常在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行通常在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行25 測量系統(tǒng)分析的基本概念測量系統(tǒng)分析的基本概念概述概述PhasePhase 第二階段第二階段以系統(tǒng)的持續(xù)監(jiān)測以系統(tǒng)的持續(xù)監(jiān)測 Testing Testing 試驗(yàn)試驗(yàn) Calibration Calibration 校準(zhǔn)校準(zhǔn) Maintenance Maintenance 維護(hù)維護(hù)在規(guī)定的條件下進(jìn)行在規(guī)定的條件下進(jìn)行通常在工廠內(nèi)進(jìn)行通常在工廠內(nèi)進(jìn)行重復(fù)性和再現(xiàn)性重復(fù)性和再現(xiàn)性GR&am

16、p;RGR&R26 測量系統(tǒng)分析的基本概念測量系統(tǒng)分析的基本概念概述概述PhasePhase 第二階段第二階段第二階段試驗(yàn)的頻次第二階段試驗(yàn)的頻次 考慮統(tǒng)計(jì)的特性考慮統(tǒng)計(jì)的特性 考慮監(jiān)測量系統(tǒng)的后果：考慮監(jiān)測量系統(tǒng)的后果：對供應(yīng)商對供應(yīng)商 對客戶對客戶接下來所講的程序主要適用于第二階段的試驗(yàn)及部分第一階段的接下來所講的程序主要適用于第二階段的試驗(yàn)及部分第一階段的試驗(yàn)試驗(yàn) 為了完成第一階段的試驗(yàn)，必須對試驗(yàn)設(shè)計(jì)（為了完成第一階段的試驗(yàn)，必須對試驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOEDOE）有很好的理有很好的理解解27 測量系統(tǒng)分析的基本概念測量系統(tǒng)分析的基本概念分析時(shí)機(jī)分析時(shí)機(jī)n新生產(chǎn)的產(chǎn)品，新生產(chǎn)的產(chǎn)品，PV

17、有不同有不同時(shí)，如試生產(chǎn)；時(shí)，如試生產(chǎn)；n新儀器，新儀器，EV有不同時(shí)；有不同時(shí)；n新操作人員，新操作人員，AV有不同時(shí)；有不同時(shí)；n設(shè)計(jì)變更；設(shè)計(jì)變更；n工程變更；工程變更；n易損耗之儀器必須注意其分析頻率；易損耗之儀器必須注意其分析頻率；n客戶要求的頻次?？蛻粢蟮念l次。28測量系統(tǒng)分析的基本概念測量系統(tǒng)分析的基本概念那些測量儀器要做？那些測量儀器要做？n參見參見QS9000:1998條文條文4.11 /TS16949:2002條條文文7.6的規(guī)定；的規(guī)定；n可選擇的方法可選擇的方法29測量系統(tǒng)分析的基本概念測量系統(tǒng)分析的基本概念 測量系統(tǒng)分析測量系統(tǒng)分析為分析在各種測量和試驗(yàn)設(shè)備系統(tǒng)的結(jié)

18、果中呈現(xiàn)的變異，必須進(jìn)行為分析在各種測量和試驗(yàn)設(shè)備系統(tǒng)的結(jié)果中呈現(xiàn)的變異，必須進(jìn)行統(tǒng)計(jì)研究。統(tǒng)計(jì)研究。此要求必須應(yīng)用于在控制計(jì)劃中所提出的測量系統(tǒng)。此要求必須應(yīng)用于在控制計(jì)劃中所提出的測量系統(tǒng)。所所采用的分析方法及接受準(zhǔn)則，必須與顧客對于測量系統(tǒng)分析的參考采用的分析方法及接受準(zhǔn)則，必須與顧客對于測量系統(tǒng)分析的參考手冊相一致。如果得到顧客的批準(zhǔn)，其它分析方法和接受準(zhǔn)則也可手冊相一致。如果得到顧客的批準(zhǔn)，其它分析方法和接受準(zhǔn)則也可以應(yīng)用。以應(yīng)用。 30測量系統(tǒng)分析的基本概念測量系統(tǒng)分析的基本概念w測量系統(tǒng)分析的項(xiàng)目測量系統(tǒng)分析的項(xiàng)目偏倚偏倚（Bias）穩(wěn)定性（穩(wěn)定性（Stability）線性（線性

19、（Linearity）重復(fù)性（重復(fù)性（Repeatability） 再現(xiàn)性（再現(xiàn)性（Reproducibility）31測量系統(tǒng)分析的基本概念測量系統(tǒng)分析的基本概念w分析的步驟分析的步驟如何進(jìn)行量測系統(tǒng)分析？如何進(jìn)行量測系統(tǒng)分析？建立必要之程序書、指導(dǎo)書文件，以管制所有量測系統(tǒng)維持在正建立必要之程序書、指導(dǎo)書文件，以管制所有量測系統(tǒng)維持在正常及最佳狀態(tài)。常及最佳狀態(tài)。制定計(jì)劃：選擇分析對象制定計(jì)劃：選擇分析對象/分析項(xiàng)目分析項(xiàng)目/分析時(shí)間，確定抽樣方法；分析時(shí)間，確定抽樣方法；須有合格之分析人員，待分析之量具，以及必要之環(huán)境。須有合格之分析人員，待分析之量具，以及必要之環(huán)境。樣品的選擇至關(guān)重要

20、；樣品的選擇至關(guān)重要；搜集足夠之?dāng)?shù)據(jù)，再依據(jù)所使用之分析記錄執(zhí)行分析作業(yè)。搜集足夠之?dāng)?shù)據(jù)，再依據(jù)所使用之分析記錄執(zhí)行分析作業(yè)。 盲測盲測數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析結(jié)論判定此量測系統(tǒng)是處于可接受、勉強(qiáng)接受或不能接受結(jié)論判定此量測系統(tǒng)是處于可接受、勉強(qiáng)接受或不能接受。改進(jìn)；改進(jìn)； 32偏倚（偏倚（Bias）偏倚，常被稱為準(zhǔn)確度（Accuracy），是指量測平均值與真值之差值。而真值可藉由較高等級之量具量測數(shù)次之平均值而得，偏倚可以下面圖形表示： 偏倚(準(zhǔn)確度)TAVT：真值VA：測量平均值3334穩(wěn)定性穩(wěn)定性(Stability) 穩(wěn)定性，又稱為漂移（Drift），是指測量系統(tǒng)在某一段時(shí)間內(nèi)，測量同一基準(zhǔn)或

21、零件的單一特性是獲得的測量總變差。穩(wěn)定性可下面圖形表示： 穩(wěn)定性時(shí)間1時(shí)間23536線性線性(Linearity) 線性是指量具在使用范圍內(nèi)偏倚（準(zhǔn)確度）差異之分布狀況。 作業(yè)者測量5個(gè)不同零件，其真值分別為2.00mm，4.00mm，6.00mm，8.00mm及10.00mm，每個(gè)零件測量12次，如下頁所示： 0.600.400.200-0.20-0.40-0.602.004.006.008.0010.00(偏倚值)(真值)回歸線37重復(fù)性（重復(fù)性（Repeatability） 重復(fù)性：傳統(tǒng)上把重復(fù)性看作重復(fù)性：傳統(tǒng)上把重復(fù)性看作“評價(jià)人內(nèi)變異性評價(jià)人內(nèi)變異性”。 是指由同是指由同一位作業(yè)者

22、，用同一種量具，多次量測同一零件的同一特性時(shí)一位作業(yè)者，用同一種量具，多次量測同一零件的同一特性時(shí)所得的測量變差，它是設(shè)備本身固有的變差或特性，所得的測量變差，它是設(shè)備本身固有的變差或特性，一般指儀一般指儀器的變差（器的變差（EV），以公式表示如下：以公式表示如下：EV= ，%EV100（EVTV） 公式說明：公式說明：nEV為重復(fù)性，為重復(fù)性，TV為全變異。為全變異。 n 為所有作業(yè)者執(zhí)行多次量測所得之變異平均值。為所有作業(yè)者執(zhí)行多次量測所得之變異平均值。nK1為重復(fù)性之系數(shù)，與量測次數(shù)有關(guān)。為重復(fù)性之系數(shù)，與量測次數(shù)有關(guān)。nTV為全變異，為全變異，TV=2)PV(2)R&R(1KR

23、R38重復(fù)性（重復(fù)性（Repeatability） 事實(shí)上，重復(fù)性是從規(guī)定的測量條件下連續(xù)試驗(yàn)得到事實(shí)上，重復(fù)性是從規(guī)定的測量條件下連續(xù)試驗(yàn)得到的普通原因（隨機(jī)誤差）變差，因此除了設(shè)備的內(nèi)變的普通原因（隨機(jī)誤差）變差，因此除了設(shè)備的內(nèi)變差外，重復(fù)性還包括測量系統(tǒng)誤差模型中任何條件的差外，重復(fù)性還包括測量系統(tǒng)誤差模型中任何條件的內(nèi)部變差。內(nèi)部變差。嚴(yán)格的重復(fù)性定義為：當(dāng)測量條件已被確定和定義的嚴(yán)格的重復(fù)性定義為：當(dāng)測量條件已被確定和定義的條件下，條件下，即已確定的零件、儀器、標(biāo)準(zhǔn)、方法、即已確定的零件、儀器、標(biāo)準(zhǔn)、方法、操作者、環(huán)境及假設(shè)之下，操作者、環(huán)境及假設(shè)之下，系統(tǒng)內(nèi)部的變差。系統(tǒng)內(nèi)部的變

24、差。第三版與第二版的定義略有不一樣39重復(fù)性（重復(fù)性（Repeatability） 造成重復(fù)性的可能原因（見下頁造成重復(fù)性的可能原因（見下頁）：）：4041再現(xiàn)性（再現(xiàn)性（Reproducibility傳統(tǒng)上把再現(xiàn)性看作“作業(yè)者（評價(jià)人）變異” ，通常是指不同作業(yè)者（評價(jià)人）以相同量具測量同一零件的同一特性時(shí)，測量平均值之變異，以公式表示如下： AV= %AV100（AVTV） 公式說明：- AV為再現(xiàn)性，TV為全變異。- 為不同作業(yè)者所量測之平均值之最大值與最小值之差異。- K2為再現(xiàn)性之系數(shù)，與作業(yè)者之人數(shù)有關(guān)。- 為被量測之零件數(shù)目- r為每位作業(yè)者量測之次數(shù))/()(222nrEVKX

25、DIFF-42再現(xiàn)性（再現(xiàn)性（Reproducibility）再現(xiàn)性作業(yè)者作業(yè)者b作業(yè)者c43再現(xiàn)性（再現(xiàn)性（Reproducibility注意：對于手動儀器受操作者的影響是客觀存在的，然而對于現(xiàn)在越來越多的自動測量儀器，操作者的變差不是主要變差原因時(shí)，前面的定義就收到了挑戰(zhàn)。嚴(yán)格的定義是：再現(xiàn)性是指測量的系統(tǒng)之間或條件之間的平均變差。44GRR(Gage R&R)量具的R&R是結(jié)合了重復(fù)性和再現(xiàn)性變差的估計(jì)值。換句話說，GRR值等于系統(tǒng)內(nèi)部變差和系統(tǒng)之間變差的“和” 。由于二者都屬于隨機(jī)變量，故二者合成采用如下公式：222再現(xiàn)性重復(fù)性GRR45零件的變差零件的變差(Part

26、Variation)零件變異為制程中個(gè)別零件量測平均值之變異。 PV = Rp K3 (Rp為零件之最大差異，K3為系數(shù)，與零件數(shù)有關(guān)) (例 5)同例 1， 可計(jì)算每個(gè)零件之平均值 pX， 再取 pX 之全距 Rp，即得 Rp = 0.56，又查表得 K3 = 1.62 PV = Rp K3 = 0.56 1.62 = 0.90 46測量系統(tǒng)分析Measuring System Analysis第四部分：計(jì)量型測量系統(tǒng)分析第四部分：計(jì)量型測量系統(tǒng)分析47計(jì)量型測量系統(tǒng)分析計(jì)量型測量系統(tǒng)分析w計(jì)量型量測系統(tǒng)分析計(jì)量型量測系統(tǒng)分析n穩(wěn)定性分析：穩(wěn)定性分析：n偏倚分析：偏倚分析：w獨(dú)立樣本法獨(dú)立樣

27、本法w控制圖法控制圖法n線性分析線性分析n重復(fù)性和再現(xiàn)性分析（重復(fù)性和再現(xiàn)性分析（GRR）w極差法極差法w*均值極差法均值極差法w方差分析法（方差分析法（ANOVA）48計(jì)量型測量系統(tǒng)分析計(jì)量型測量系統(tǒng)分析w計(jì)量型量測系統(tǒng)分析計(jì)量型量測系統(tǒng)分析n穩(wěn)定性分析：穩(wěn)定性分析：49穩(wěn)定性分析之執(zhí)行穩(wěn)定性分析之執(zhí)行:w第一步：進(jìn)行研究：第一步：進(jìn)行研究：n選取一個(gè)樣品選取一個(gè)樣品, 并建立可追溯標(biāo)準(zhǔn)之真值或參考值并建立可追溯標(biāo)準(zhǔn)之真值或參考值, 若無這樣的樣若無這樣的樣本則可從生產(chǎn)線中取一個(gè)落在中心值域的零件本則可從生產(chǎn)線中取一個(gè)落在中心值域的零件, 指定其為穩(wěn)定性分指定其為穩(wěn)定性分析的標(biāo)準(zhǔn)樣本。析的標(biāo)

28、準(zhǔn)樣本。n具有預(yù)期測試的高、中、低端各取得樣本或標(biāo)準(zhǔn)件是比較理想的具有預(yù)期測試的高、中、低端各取得樣本或標(biāo)準(zhǔn)件是比較理想的, 并對每個(gè)樣本或標(biāo)準(zhǔn)件并對每個(gè)樣本或標(biāo)準(zhǔn)件分別分別繪制管制圖繪制管制圖.(所以可能是須做三張控制所以可能是須做三張控制圖來管制儀器之高、中、低各端，但一般而言，只需做中間值那個(gè)圖來管制儀器之高、中、低各端，但一般而言，只需做中間值那個(gè)就可以了就可以了)n定時(shí)（天，周）對標(biāo)準(zhǔn)件或樣本量測定時(shí)（天，周）對標(biāo)準(zhǔn)件或樣本量測35次取一個(gè)樣品次取一個(gè)樣品. 注意注意, 決決定樣本量及頻度的考慮因素應(yīng)包括重新校正或修理次數(shù)定樣本量及頻度的考慮因素應(yīng)包括重新校正或修理次數(shù), 使用頻度使

29、用頻度與操作環(huán)境等與操作環(huán)境等. n 將量測值標(biāo)記在將量測值標(biāo)記在X bar-R CHART 或或X barS CHART上上.50穩(wěn)定性分析之執(zhí)行穩(wěn)定性分析之執(zhí)行:w第二步：結(jié)果分析第二步：結(jié)果分析n計(jì)算控制界限計(jì)算控制界限, 并對失控或不穩(wěn)定作評估并對失控或不穩(wěn)定作評估. n若測量過程穩(wěn)定，若測量過程穩(wěn)定，可利用這些數(shù)據(jù)計(jì)算偏倚和標(biāo)準(zhǔn)可利用這些數(shù)據(jù)計(jì)算偏倚和標(biāo)準(zhǔn)差差( (可用可用R/dR/d2 2估計(jì)估計(jì)) )。把它與過程標(biāo)準(zhǔn)差相比較。把它與過程標(biāo)準(zhǔn)差相比較, 以評以評估量測系統(tǒng)的重復(fù)性是否適用：不可以發(fā)生此項(xiàng)標(biāo)估量測系統(tǒng)的重復(fù)性是否適用：不可以發(fā)生此項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)差大于制程標(biāo)準(zhǔn)差的現(xiàn)象，如果有發(fā)

30、生此現(xiàn)象，準(zhǔn)差大于制程標(biāo)準(zhǔn)差的現(xiàn)象，如果有發(fā)生此現(xiàn)象，代表測量變差大于制程變差，此項(xiàng)儀器重復(fù)性方面代表測量變差大于制程變差，此項(xiàng)儀器重復(fù)性方面是不可接受的。是不可接受的。 n若過程不穩(wěn)定，會發(fā)生什么呢？若過程不穩(wěn)定，會發(fā)生什么呢？51w穩(wěn)定性之判定：穩(wěn)定性之判定：n穩(wěn)定性之判定一般之方式和控制圖之判定方式是一致的，穩(wěn)定性之判定一般之方式和控制圖之判定方式是一致的，(一一)不可以有點(diǎn)子超出控制界限不可以有點(diǎn)子超出控制界限;(二二)不可以有連續(xù)三點(diǎn)中有二點(diǎn)在不可以有連續(xù)三點(diǎn)中有二點(diǎn)在A區(qū)或區(qū)或A區(qū)以外之位置區(qū)以外之位置; (三三)不可以有連續(xù)五點(diǎn)中有四點(diǎn)在不可以有連續(xù)五點(diǎn)中有四點(diǎn)在B區(qū)或區(qū)或B區(qū)以

31、外之位置區(qū)以外之位置; (四四)不可有連續(xù)七點(diǎn)在控制圖之同一側(cè)不可有連續(xù)七點(diǎn)在控制圖之同一側(cè); (五五)不可以有連續(xù)七點(diǎn)持續(xù)上升或下降之情形；不可以有連續(xù)七點(diǎn)持續(xù)上升或下降之情形； n如果有以上之情形，代表儀器已不穩(wěn)定，須做維修或調(diào)整，維如果有以上之情形，代表儀器已不穩(wěn)定，須做維修或調(diào)整，維修及調(diào)整完后須再做校正以及穩(wěn)定性之分析修及調(diào)整完后須再做校正以及穩(wěn)定性之分析 。穩(wěn)定性分析之執(zhí)行穩(wěn)定性分析之執(zhí)行:52w舉例：舉例：n為了確定一個(gè)新的測量裝置穩(wěn)定性是否可以接受，工藝小組在為了確定一個(gè)新的測量裝置穩(wěn)定性是否可以接受，工藝小組在生產(chǎn)過程的中程數(shù)附近選擇了一個(gè)零件（這個(gè)零件在實(shí)驗(yàn)室中生產(chǎn)過程的中

32、程數(shù)附近選擇了一個(gè)零件（這個(gè)零件在實(shí)驗(yàn)室中測量，并確定其基準(zhǔn)值為測量，并確定其基準(zhǔn)值為6.016.01）。小組每班測量這個(gè)零件）。小組每班測量這個(gè)零件5 5次，次，共測量共測量4 4周（周（2020組），收集所有數(shù)據(jù)后，組），收集所有數(shù)據(jù)后，X bar-RX bar-R圖就可以做出圖就可以做出來了（如下圖）來了（如下圖）n控制圖顯示，測量過程是穩(wěn)定的，因此沒有出現(xiàn)特殊原因的影控制圖顯示，測量過程是穩(wěn)定的，因此沒有出現(xiàn)特殊原因的影響。響。n還可進(jìn)一步計(jì)算偏倚和標(biāo)準(zhǔn)差，以進(jìn)行比較、判斷。還可進(jìn)一步計(jì)算偏倚和標(biāo)準(zhǔn)差，以進(jìn)行比較、判斷。穩(wěn)定性分析之執(zhí)行穩(wěn)定性分析之執(zhí)行:53w舉例：舉例：穩(wěn)定性分析之執(zhí)

33、行穩(wěn)定性分析之執(zhí)行:54計(jì)量型測量系統(tǒng)分析計(jì)量型測量系統(tǒng)分析w計(jì)量型量測系統(tǒng)分析計(jì)量型量測系統(tǒng)分析n偏倚分析：偏倚分析：w獨(dú)立樣本法獨(dú)立樣本法w控制圖法控制圖法55偏倚分析之執(zhí)行偏倚分析之執(zhí)行:w獨(dú)立取樣法獨(dú)立取樣法: n進(jìn)行研究進(jìn)行研究選取一個(gè)樣品選取一個(gè)樣品, 并建立可追溯標(biāo)準(zhǔn)之真值或參考值并建立可追溯標(biāo)準(zhǔn)之真值或參考值, 若不若不能得到這樣的參考值的樣本，則可從生產(chǎn)線中取一個(gè)落在能得到這樣的參考值的樣本，則可從生產(chǎn)線中取一個(gè)落在中心值域的零件中心值域的零件, 并把它并把它當(dāng)成偏倚分析的基準(zhǔn)件（當(dāng)成偏倚分析的基準(zhǔn)件（ 且應(yīng)針且應(yīng)針對預(yù)期測試的高、中、低端各取得樣本或標(biāo)準(zhǔn)件）。對預(yù)期測試的高

34、、中、低端各取得樣本或標(biāo)準(zhǔn)件）。對每個(gè)樣本或標(biāo)準(zhǔn)件在高精度的實(shí)驗(yàn)室量測對每個(gè)樣本或標(biāo)準(zhǔn)件在高精度的實(shí)驗(yàn)室量測 n n 10 次次, 計(jì)算其平均值計(jì)算其平均值, 將其當(dāng)成將其當(dāng)成 “參考值參考值”。 由一位作業(yè)者（評價(jià)人）以常規(guī)方式對每個(gè)樣本或標(biāo)準(zhǔn)件由一位作業(yè)者（評價(jià)人）以常規(guī)方式對每個(gè)樣本或標(biāo)準(zhǔn)件量測量測n n 10 次次. 并計(jì)算出平均值并計(jì)算出平均值, 此值為此值為 “觀測平均觀測平均值值”. 56偏倚分析之執(zhí)行偏倚分析之執(zhí)行:w獨(dú)立取樣法獨(dú)立取樣法: n結(jié)果分析結(jié)果分析圖示法圖示法畫出這些數(shù)據(jù)相對于參考值的直方圖。運(yùn)用你畫出這些數(shù)據(jù)相對于參考值的直方圖。運(yùn)用你對測量的專業(yè)知識審查此直方圖

35、，從而確定是對測量的專業(yè)知識審查此直方圖，從而確定是否存在特殊原因或異常點(diǎn)。否存在特殊原因或異常點(diǎn)。當(dāng)當(dāng)n 30 時(shí)，要特別注意。時(shí)，要特別注意。57偏倚分析之執(zhí)行偏倚分析之執(zhí)行:w獨(dú)立取樣法獨(dú)立取樣法: n結(jié)果分析結(jié)果分析數(shù)值法數(shù)值法計(jì)算計(jì)算n 個(gè)讀數(shù)值的平均值，個(gè)讀數(shù)值的平均值，計(jì)算重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)差 其中，其中， 是常數(shù)，與子組容量有關(guān)，可從附錄是常數(shù)，與子組容量有關(guān)，可從附錄C中查的，取中查的，取g=1, m=n 當(dāng)當(dāng) n 20 時(shí)，可使用另外公式。時(shí)，可使用另外公式。 若已獲得若已獲得GRR研究結(jié)果（且有效），重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)取自該項(xiàng)研究結(jié)果（且有效），重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)取自該項(xiàng)

36、研究結(jié)果。研究結(jié)果。nXXi*2minmax)(dXXr-重復(fù)性*2d58(g)(m)d259偏倚分析之執(zhí)行偏倚分析之執(zhí)行:w獨(dú)立取樣法獨(dú)立取樣法: MSA第二版評價(jià)第二版評價(jià)/判定：判定：- 計(jì)算偏倚計(jì)算偏倚:w偏偏倚倚=觀測平均值觀測平均值 參考值參考值w制程變差制程變差= 6w%偏倚偏倚=偏倚偏倚/制程變差制程變差- 判定判定:針對偏倚之部份，判定之原則為：針對偏倚之部份，判定之原則為：w重要特性部份其重要特性部份其 偏偏倚倚% 10%；w一般特性其一般特性其 偏偏倚倚%30%者，此者，此項(xiàng)儀器不適用。項(xiàng)儀器不適用。60偏倚分析之執(zhí)行偏倚分析之執(zhí)行:w獨(dú)立取樣法獨(dú)立取樣法: MSA第三版

37、評價(jià)第三版評價(jià)/判定：判定：- 計(jì)算偏倚的計(jì)算偏倚的 t 統(tǒng)計(jì)量統(tǒng)計(jì)量:w偏偏倚倚=觀測平均值觀測平均值 參考值參考值; n 判定判定: 如果如果 0 落在偏倚值附近的落在偏倚值附近的 1- 置信區(qū)間以內(nèi)，則置信區(qū)間以內(nèi)，則偏倚在偏倚在 水平時(shí)刻接受的。水平時(shí)刻接受的。d2 ，d*2和和 v可在剛才的附錄可在剛才的附錄C中查到，中查到，g=1, m=n ,t v,1-a/2 在標(biāo)準(zhǔn)在標(biāo)準(zhǔn) t 表中可查到；表中可查到；如果如果 a a 不?。ㄈ笔≈担┎蝗。ㄈ笔≈担?.050.05（95%95%置信區(qū)間），應(yīng)得到客戶同意。置信區(qū)間），應(yīng)得到客戶同意。brbtn偏倚;02/1 ,*222/1 ,*2

38、2）（偏倚）（偏倚-vbvbtddtdd61偏倚分析之執(zhí)行偏倚分析之執(zhí)行:w獨(dú)立取樣法獨(dú)立取樣法: 舉例：舉例：一個(gè)制造工程師在評價(jià)一個(gè)用來監(jiān)視生產(chǎn)過程的新一個(gè)制造工程師在評價(jià)一個(gè)用來監(jiān)視生產(chǎn)過程的新的測量系統(tǒng)。測量裝置分析表明沒有線性問題，所以工程師的測量系統(tǒng)。測量裝置分析表明沒有線性問題，所以工程師只評價(jià)測量系統(tǒng)的偏倚。只評價(jià)測量系統(tǒng)的偏倚。選擇一個(gè)零件；選擇一個(gè)零件；經(jīng)全尺寸檢驗(yàn)（高精度儀器檢驗(yàn)）確定其基準(zhǔn)值為：經(jīng)全尺寸檢驗(yàn)（高精度儀器檢驗(yàn)）確定其基準(zhǔn)值為：6.0 ；由現(xiàn)場工程師對該零件測量由現(xiàn)場工程師對該零件測量15次，數(shù)據(jù)如下；次，數(shù)據(jù)如下；62偏倚分析之執(zhí)行偏倚分析之執(zhí)行:w獨(dú)立取

39、樣法獨(dú)立取樣法: 基準(zhǔn)值基準(zhǔn)值=6.0 偏倚偏倚1 5.8 -0.22 5.7 -0.33 5.9 -0.14 5.9 -0.15 6.0 0.06 6.1 0.17 6.0 0.08 6.1 0.19 6.4 0.410 6.3 0.311 6.0 0.012 6.1 0.113 6.2 0.214 5.6 -0.415 6.0 0.0 運(yùn)用軟件計(jì)算，運(yùn)用軟件計(jì)算， 并畫出直并畫出直方圖如下：方圖如下：63偏倚分析之執(zhí)行偏倚分析之執(zhí)行:w獨(dú)立取樣法獨(dú)立取樣法: 舉例：舉例： 因?yàn)橐驗(yàn)?落在偏倚置信區(qū)間（落在偏倚置信區(qū)間（-0.1185，0.1319）內(nèi)，）內(nèi)，則結(jié)論測量偏倚是可以接受的。則結(jié)

40、論測量偏倚是可以接受的。 N(m) 均值 X 標(biāo)準(zhǔn)偏差 r 均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差 b 測量值 15 6.0067 .22514 .05813 基準(zhǔn)值 = 6.00, a = .05 g = 1, d2* = 3.35 95%偏倚置信區(qū)間 t 統(tǒng)計(jì)量 df 顯著 t 值 (2 尾) 偏倚 低值 高值 測量值 .1153 10.8 2.206 .0067 -0.1185 .1319 64偏倚分析之執(zhí)行偏倚分析之執(zhí)行:w控制圖法控制圖法: n進(jìn)行研究進(jìn)行研究若用均值若用均值-極差圖或均值極差圖或均值-標(biāo)準(zhǔn)差圖用于測量穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)差圖用于測量穩(wěn)定性時(shí)，這些數(shù)據(jù)也可用來評價(jià)偏倚。但應(yīng)注意：性時(shí)，這些數(shù)據(jù)也可用來評

41、價(jià)偏倚。但應(yīng)注意：評價(jià)偏倚之前，控制圖分析應(yīng)該只是測量系統(tǒng)評價(jià)偏倚之前，控制圖分析應(yīng)該只是測量系統(tǒng)是穩(wěn)定的。是穩(wěn)定的。用控制圖的均值用控制圖的均值 代替平均值，標(biāo)準(zhǔn)差來計(jì)算代替平均值，標(biāo)準(zhǔn)差來計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差，其余與獨(dú)立樣本法一樣處理。標(biāo)準(zhǔn)差，其余與獨(dú)立樣本法一樣處理。X65計(jì)量型測量系統(tǒng)分析計(jì)量型測量系統(tǒng)分析w計(jì)量型量測系統(tǒng)分析計(jì)量型量測系統(tǒng)分析n線性分析線性分析66線性分析之執(zhí)行線性分析之執(zhí)行獨(dú)立取樣法獨(dú)立取樣法:n針對產(chǎn)品所須使用之范圍，利用標(biāo)準(zhǔn)件或產(chǎn)品樣本針對產(chǎn)品所須使用之范圍，利用標(biāo)準(zhǔn)件或產(chǎn)品樣本(一一般區(qū)分為五個(gè)等分，其范圍須包括產(chǎn)品之規(guī)格公差之般區(qū)分為五個(gè)等分，其范圍須包括產(chǎn)品之規(guī)格公

42、差之范圍范圍, ,即選擇即選擇g g 5 5個(gè)零件個(gè)零件)來做儀器之線性分析。來做儀器之線性分析。n如果是采用標(biāo)準(zhǔn)件須有其正確值，如果是使用產(chǎn)品樣如果是采用標(biāo)準(zhǔn)件須有其正確值，如果是使用產(chǎn)品樣本時(shí)，則這些的產(chǎn)品樣本須先經(jīng)全尺寸檢驗(yàn)測量每個(gè)本時(shí)，則這些的產(chǎn)品樣本須先經(jīng)全尺寸檢驗(yàn)測量每個(gè)零件的基準(zhǔn)值，以此當(dāng)做是真值或參考值。零件的基準(zhǔn)值，以此當(dāng)做是真值或參考值。 n由一位作業(yè)者以常規(guī)方式對每個(gè)樣本或標(biāo)準(zhǔn)件量測由一位作業(yè)者以常規(guī)方式對每個(gè)樣本或標(biāo)準(zhǔn)件量測10次（次（m m 10 10）. 并計(jì)算出平均值并計(jì)算出平均值, 此值為此值為 “觀測平均觀測平均值值”. 67線性分析之執(zhí)行線性分析之執(zhí)行MSA

43、 第二版第二版 做法：做法：n計(jì)算誤差計(jì)算誤差(偏倚偏倚):w誤差誤差(偏倚偏倚) = 觀測平均值觀測平均值 參考值參考值w制程變異制程變異= 6n繪圖繪圖:wX軸軸=參考值參考值wY軸軸= 誤差誤差w其方程式為其方程式為: y=ax+bw再分別計(jì)算其再分別計(jì)算其w截距，斜率，擬合度，線性，線性截距，斜率，擬合度，線性，線性%等等68線性分析之執(zhí)行線性分析之執(zhí)行斜率 a=gmxxyxgmxy22)()1(- 截距xayb- 擬合度=-gmyygmxxgmyxxyR222222)()( 線性=斜率*過程變差 %線性=100%線性過程變差 計(jì)算公式如下：69線性分析之執(zhí)行線性分析之執(zhí)行n判定判定:

44、w針對重要特性其線性度針對重要特性其線性度%5%w一般特性其線性度一般特性其線性度%10%以上者判為不合格，此項(xiàng)之儀器不適合使用。以上者判為不合格，此項(xiàng)之儀器不適合使用。70線性分析之執(zhí)行線性分析之執(zhí)行MSA 第三版第三版 做法：做法：n計(jì)算每次測量的零件的偏倚及零件偏倚的平均值計(jì)算每次測量的零件的偏倚及零件偏倚的平均值w第第i i個(gè)零件的第個(gè)零件的第j次測量的偏倚次測量的偏倚:w第第I個(gè)零件的偏倚的平均值：個(gè)零件的偏倚的平均值：偏倚i,j =x i,j-（參考值）imj=1偏倚i=m偏倚i,j 71線性分析之執(zhí)行線性分析之執(zhí)行MSA 第三版第三版 做法：做法：n繪圖繪圖（在線性圖上畫出單值偏

45、倚和相關(guān)基準(zhǔn)值的平均值，見下（在線性圖上畫出單值偏倚和相關(guān)基準(zhǔn)值的平均值，見下圖）圖）:wX軸軸=參考值參考值/基準(zhǔn)值，基準(zhǔn)值，Y軸軸= 偏倚偏倚-1234 5 6 78 9 1001Bias=0 回歸直線Bias95%aBias Average*72線性分析之執(zhí)行線性分析之執(zhí)行MSA MSA 第三版第三版 做法：做法：n計(jì)算并畫出最佳擬合線及置信區(qū)域線：w擬合直線 yi = axi + bw對于給定的x0，水平置信區(qū)間是：斜率 a=gmxxyxgmxy22)()1(- 截距xayb- s=gm2yi2byibxiyi73線性分析之執(zhí)行線性分析之執(zhí)行MSA MSA 第三版第三版 做法：做法：n

46、計(jì)算并畫出最佳擬合線及置信區(qū)域線：n畫出 0 偏倚線，評審該圖指出特殊原因和線性的可接受性；其條件為：0 偏倚線，必須完全在擬合直線置信區(qū)間內(nèi)。下限線：b+ax0tgm-2,1-/2gm1 （xiX）X）（x01/2s22上限線：b+ax0tgm-2,1-/2gm1 （xiX）X）（x01/2s2274線性分析之執(zhí)行線性分析之執(zhí)行 MSA MSA 第三版第三版 做法做法： 結(jié)果分析-數(shù)據(jù)分析n 如果圖形分析顯示測量系統(tǒng)的線性是可接受的，則下面的假設(shè)應(yīng)為真： H0：a=0 斜率=0如果，at=2（xj X）stgm-2,1-/275線性分析之執(zhí)行線性分析之執(zhí)行MSA MSA 第三版第三版 做法做

47、法： 結(jié)果分析-數(shù)據(jù)分析如果上述假設(shè)成立，說明測量系統(tǒng)對所有的參考值的偏倚都相同。為使線性可接受，則偏倚必須為零。H0：b=0 截距（偏倚）=0如果，t=b1 （xiX）X2gm2stgm-2,1-/276計(jì)量型測量系統(tǒng)分析計(jì)量型測量系統(tǒng)分析w計(jì)量型量測系統(tǒng)分析計(jì)量型量測系統(tǒng)分析n重復(fù)性和再現(xiàn)性分析（重復(fù)性和再現(xiàn)性分析（GRR）w極差法極差法w*均值極差法均值極差法w方差分析法（方差分析法（ANOVA）77重復(fù)性和再現(xiàn)性重復(fù)性和再現(xiàn)性(R&R)分析分析v決定研究主要變異形態(tài)的對象決定研究主要變異形態(tài)的對象. .v使用全距及平均數(shù)或變異數(shù)分析方法對量具使用全距及平均數(shù)或變異數(shù)分析方法對量

48、具進(jìn)行分析。進(jìn)行分析。v于制程中隨機(jī)抽取被測定材料需屬統(tǒng)一制程于制程中隨機(jī)抽取被測定材料需屬統(tǒng)一制程. . v選選2-32-3位操作員在不知情的狀況下使用校驗(yàn)合格的量位操作員在不知情的狀況下使用校驗(yàn)合格的量具分別對具分別對1010個(gè)零件進(jìn)行量測個(gè)零件進(jìn)行量測, , 測試人員將操作員所讀測試人員將操作員所讀數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄, , 研究其再生性及再現(xiàn)性研究其再生性及再現(xiàn)性( (作業(yè)員應(yīng)熟作業(yè)員應(yīng)熟悉并了解一般操作程序悉并了解一般操作程序, , 避免因操作不一致而影響系避免因操作不一致而影響系統(tǒng)的可靠度統(tǒng)的可靠度) )同時(shí)評估量具對不同操作員熟練度同時(shí)評估量具對不同操作員熟練度. . 78重

49、復(fù)性和再現(xiàn)性重復(fù)性和再現(xiàn)性(R&R)分析分析v針對重要特性針對重要特性(尤指是有特殊符號指定者尤指是有特殊符號指定者)所使用量具的精所使用量具的精確度應(yīng)是被量測物品公差的確度應(yīng)是被量測物品公差的1/10, (即其最小刻度應(yīng)能讀即其最小刻度應(yīng)能讀到到1/10制程變異或規(guī)格公差較小者制程變異或規(guī)格公差較小者; 如如: 制程中所需量具制程中所需量具讀數(shù)的精確度是讀數(shù)的精確度是0.01m/m, 則量測應(yīng)選擇精確度為則量測應(yīng)選擇精確度為0.001m/m), 以避免量具的鑒別力不足，一般之特性者以避免量具的鑒別力不足，一般之特性者所使用量具的精確度應(yīng)是被量測物品公差的所使用量具的精確度應(yīng)是被量測物

50、品公差的1/5。 v試驗(yàn)完后試驗(yàn)完后, 測試人員將量具的再生性及再現(xiàn)性數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)測試人員將量具的再生性及再現(xiàn)性數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算如附件一算如附件一(R&R數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)表), 附件二附件二(R&R分析報(bào)告分析報(bào)告), 依公依公式計(jì)算并作成式計(jì)算并作成-R管制圖或直接用表計(jì)算即可管制圖或直接用表計(jì)算即可 。79結(jié)果分析結(jié)果分析:n當(dāng)重復(fù)性當(dāng)重復(fù)性(EV)變異值大于再現(xiàn)性變異值大于再現(xiàn)性(AV)時(shí)時(shí)：量具的結(jié)構(gòu)需在設(shè)計(jì)增強(qiáng)量具的結(jié)構(gòu)需在設(shè)計(jì)增強(qiáng).量具的夾緊或零件定位的方式需加以改善量具的夾緊或零件定位的方式需加以改善. 量具應(yīng)加以保養(yǎng)量具應(yīng)加以保養(yǎng). 當(dāng)再現(xiàn)性當(dāng)再現(xiàn)性(AV)變異值大于重復(fù)性

51、變異值大于重復(fù)性(EV)時(shí)時(shí) 作業(yè)員對量具的操作方法及數(shù)據(jù)讀取方式應(yīng)加強(qiáng)教育作業(yè)員對量具的操作方法及數(shù)據(jù)讀取方式應(yīng)加強(qiáng)教育, 作業(yè)標(biāo)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)再明確訂定或修訂準(zhǔn)應(yīng)再明確訂定或修訂.可能需要某些夾具協(xié)助操作員可能需要某些夾具協(xié)助操作員, 使其更具一致性的使用量具使其更具一致性的使用量具.量具與夾治具校驗(yàn)頻率于入廠及送修矯正后須再做量測系統(tǒng)量具與夾治具校驗(yàn)頻率于入廠及送修矯正后須再做量測系統(tǒng)分析分析, 并作記錄并作記錄. 重復(fù)性和再現(xiàn)性重復(fù)性和再現(xiàn)性(R&R)分析分析80EV, AV及及R&R之接受標(biāo)準(zhǔn)如下之接受標(biāo)準(zhǔn)如下:n數(shù)值數(shù)值10%，測量系統(tǒng)可接受測量系統(tǒng)可接受.n10%30

52、%，測量系統(tǒng)不能接受測量系統(tǒng)不能接受, 須予以改進(jìn)須予以改進(jìn). 必要必要時(shí)更換量具或?qū)α烤咧匦逻M(jìn)行調(diào)整時(shí)更換量具或?qū)α烤咧匦逻M(jìn)行調(diào)整, 并對以前所量測并對以前所量測的庫存品再抽查檢驗(yàn)的庫存品再抽查檢驗(yàn), 如發(fā)現(xiàn)庫存品已超出規(guī)格應(yīng)立如發(fā)現(xiàn)庫存品已超出規(guī)格應(yīng)立即追蹤出貨通知客戶即追蹤出貨通知客戶, 協(xié)調(diào)處理對策協(xié)調(diào)處理對策.重復(fù)性和再現(xiàn)性(R&R)分析81重復(fù)性和再現(xiàn)性(R&R)分析實(shí)例量具重復(fù)性與再現(xiàn)性之資料搜集量具重復(fù)性與再現(xiàn)性之資料搜集 : n將作業(yè)者分為將作業(yè)者分為A、B、C三人，零件三人，零件10個(gè)，但作業(yè)者無法看到個(gè)，但作業(yè)者無法看到零件號零件號.n準(zhǔn)備所需之量測量具。

53、準(zhǔn)備所需之量測量具。 n使作業(yè)者使作業(yè)者A依隨順序量測依隨順序量測10個(gè)零件并由另一觀者在第個(gè)零件并由另一觀者在第1行填入行填入量測數(shù)據(jù)，請作業(yè)者量測數(shù)據(jù)，請作業(yè)者B、C量測相同的量測相同的10個(gè)零件，但不使他們個(gè)零件，但不使他們看到他人的量測值，將量測分別記入第看到他人的量測值，將量測分別記入第6行及第行及第11行。（表行。（表1） n重復(fù)這個(gè)循環(huán)但以不同的隨機(jī)順序進(jìn)行量測。將數(shù)據(jù)填入第重復(fù)這個(gè)循環(huán)但以不同的隨機(jī)順序進(jìn)行量測。將數(shù)據(jù)填入第2、7及及12行之適當(dāng)列中。例如第一個(gè)被量測為行之適當(dāng)列中。例如第一個(gè)被量測為7號零件，則在第號零件，則在第7例中記錄量測值，如須第三次量測，則重復(fù)此循環(huán)并

54、將結(jié)果記例中記錄量測值，如須第三次量測，則重復(fù)此循環(huán)并將結(jié)果記入第入第3、8及及13中。中。(表表1) 82重復(fù)性和再現(xiàn)性(R&R)分析實(shí)例量具重復(fù)性與再現(xiàn)性之量具重復(fù)性與再現(xiàn)性之計(jì)算計(jì)算 ：n將第將第1、2及及3行的最大數(shù)值減最小數(shù)值，將結(jié)果記錄在第行的最大數(shù)值減最小數(shù)值，將結(jié)果記錄在第5行，行，第第6、7、8行及第行及第11、12、13行的作法相同，而將其結(jié)果分行的作法相同，而將其結(jié)果分別記錄入第別記錄入第10行及第行及第15行（表行（表1）。）。n第第5、10行及行及15行之記錄應(yīng)為正值（表行之記錄應(yīng)為正值（表1）。）。 n將第將第5行加總并除以量測零件數(shù)，則得第一位作業(yè)者的平均

55、全，行加總并除以量測零件數(shù)，則得第一位作業(yè)者的平均全，以相同方法從第以相同方法從第10及第及第15行求得及（表行求得及（表1）。）。 83重復(fù)性和再現(xiàn)性(R&R)分析實(shí)例量具重復(fù)性與再現(xiàn)性之量具重復(fù)性與再現(xiàn)性之計(jì)算計(jì)算 ：n將第將第5、10第第15行的均值填入第行的均值填入第17行，將其加總后除以作業(yè)者行，將其加總后除以作業(yè)者人數(shù)而得的數(shù)值記（所有全距的平均值）（表人數(shù)而得的數(shù)值記（所有全距的平均值）（表1）。）。n將（平均值）填入第將（平均值）填入第19、20行并乘以行并乘以D3及及D4求下及上的管制求下及上的管制界限，如為二次量測界限，如為二次量測D3 = 0，D4 = 3.27。將個(gè)別全距的上管將個(gè)別全距的上管制界限（制界限（UCLR）的值記入第的值記入第19行，下管制界限（行，下管制界限（LCLR）的值的值填入第填入第20行如量測次數(shù)少于行如量測次數(shù)少于7則為零（表則為零（表1）。）。 84重復(fù)性和再現(xiàn)性(R&R)分析實(shí)例量具重復(fù)性與再現(xiàn)性之量具