测量系统分析-测量系统分析.pdf

测量系统分析测量系统分析MSAMSA 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 1测量测量Measurement ? 包括过程包括过程产品产品服务的输入服务的输入输出 及性能 输出 及性能/绩效的定量化信息绩效的定量化信息 ? 以确定实体或系统的量值大小为目标 的一整套作业 以确定实体或系统的量值大小为目标 的一整套作业 一一术语及其定义术语及其定义 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 2Gage任何用以获得测量结果的装置任何用以获得测量结果的装置 特别指基层使用的量具特别指基层使用的量具包括 用来测量合格 包括 用来测量合格/不合格的装置不合格的装置 引自引自QS 9000参考手册参考手册 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 3测量系统测量系统Measurement System ? 用以对被测特性赋值的作业用以对被测特性赋值的作业方法方法步 骤 步 骤量具量具设备设备软件软件人员的集合人员的集合 ? 为获得测量结果的完整过程为获得测量结果的完整过程 引自引自QS 9000参考手册参考手册 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 测量系统的要素测量系统的要素 测量方法测量环境仪器设备 被测量对 象的特征 测量人员计量基准 测量方法测量环境仪器设备 被测量对 象的特征 测量人员计量基准 测量系统测量系统 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 测量系统的组成测量系统的组成 传感器传感器感受被测物理量感受被测物理量/特征量的变化特征量的变化长度长度 温度温度重量重量磁场磁场均匀性均匀性舒适度等舒适度等 转换器转换器物理量物理量/特征量的转换特征量的转换/放大放大磁磁-电电 光光-电电热热-电等电等 读出读出模拟显示模拟显示数字显示数字显示磁记录磁记录观测记 录等 观测记 录等显示器显示器记录器记录器观测人员等观测人员等 阻尼器阻尼器减少测量系统的高频振荡减少测量系统的高频振荡有助于测 量结果的平稳输出 有助于测 量结果的平稳输出滤波滤波磨擦磨擦阻 抗等 阻 抗等 校准校准系统验收系统验收周期校验周期校验/使用前校验使用前校验溯源溯源 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 测量系统的基本要求测量系统的基本要求 数据的真实性 系统的稳定性 结果的精确性 数据的真实性 系统的稳定性 结果的精确性 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 数据的真实性数据的真实性 真 值 测量误差 真 值 测量误差 观 测 值 观 测 值 真 值 测量误差 真 值 测量误差 观 测 值 观 测 值 观测值观测值 = 真值真值 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 系统的稳定性系统的稳定性 ? 不同的时间不同的时间环境环境人员人员仪器设备 对测量结果影响如何 仪器设备 对测量结果影响如何 ? 系统是否处于统计控制状态系统是否处于统计控制状态 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 测量结果的精确性测量结果的精确性 ? 反映被测实体反映被测实体/系统微小变化的能力系统微小变化的能力 ? 测量误差与被测量的变化范围测量误差与被测量的变化范围总变 差 总变 差相比相比是否可以接受是否可以接受 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 4测量系统的精度与误差类型测量系统的精度与误差类型 分辨力分辨力Discrimination 指示装置可以有效辨别所指示的紧 密相邻量值能力的定量表示 指示装置可以有效辨别所指示的紧 密相邻量值能力的定量表示 ISO 10012/1:1992 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 分辨力的要求分辨力的要求 1最小测量单位最小测量单位/容差容差10% 用于计量型合格判定用于计量型合格判定 2最小测量单位最小测量单位/过程变差过程变差10% 用于计量型过程控制用于计量型过程控制 影响分辨力的因素影响分辨力的因素 1传感器的灵敏度传感器的灵敏度 2读出装置的最小显示单位读出装置的最小显示单位 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 准确度准确度Accuracy 表示测量结果表示测量结果单值或平均值单值或平均值与 真值的接近程度 与 真值的接近程度 数量上数量上准确度可以用相对误差数 表示 准确度可以用相对误差数 表示 准确度准确度 = 基准值 - 多次测量平均值基准值 - 多次测量平均值 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 精密度精密度Precision ? 在相同条件下进行重复测量或试验在相同条件下进行重复测量或试验其 结果相互间的一致程度 其 结果相互间的一致程度 ? 表示测定结果中随机误差大小的程度表示测定结果中随机误差大小的程度 精密度常用测量的标准差来表示精密度常用测量的标准差来表示标准 差越大 标准 差越大精密度越低精密度越低 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 测量误差测量误差 测量误差测量误差 总变差总变差 观 测 值 观 测 值 过 程 变 差 真 值 测量误差 过 程 变 差 真 值 测量误差 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 测量误差可能导致测量误差可能导致 ? 不合格产品被接收不合格产品被接收 ? 合格产品被拒收合格产品被拒收 ? 难以识别过程中发生的变化难以识别过程中发生的变化 ? 控制图失真控制图失真不能提供正确信息不能提供正确信息 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 随机误差和系统误差随机误差和系统误差 随机误差随机误差突然发生突然发生不可预测不可预测可通 过重复测量避免 可通 过重复测量避免 可能源于可能源于环境因素的波动 测量位置的不同 人员作业的偶然性 仪器 环境因素的波动 测量位置的不同 人员作业的偶然性 仪器设备的重复特性设备的重复特性 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 系统误差系统误差不可能通过重复测量避免不可能通过重复测量避免 可能源于可能源于不同的时间 不同的环境因素 不同的测量方法 不同的时间 不同的环境因素 不同的测量方法程序程序 人员素质的差异 校准错误 仪器设备内在偏差 人员素质的差异 校准错误 仪器设备内在偏差 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 测量系统误差的类型测量系统误差的类型 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 系统误差系统误差 随机误差随机误差 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 1偏倚偏倚Bias 测量值或估计量的分布中心测量值或估计量的分布中心平均值平均值 与真值与真值基准值基准值之差之差 偏倚属于系统性误差偏倚属于系统性误差直接影响测量 系统的准确度 直接影响测量 系统的准确度 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 基准值 偏倚 观测的平均值 基准值 偏倚 观测的平均值 偏倚偏倚 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 2重复性重复性Repeatability 相同的测量人员相同的测量人员使用同一设备使用同一设备在 同一次校准期间 在 同一次校准期间同一实验室同一实验室采用相同 的方法 采用相同 的方法在较短时间内在较短时间内对同一另件的同 一特性测量的结果 对同一另件的同 一特性测量的结果其相互接近的程度其相互接近的程度 ISO 5725-1 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 重复性重复性 同一测量人员 同一量具 同一另件 的同一特性 同一测量人员 同一量具 同一另件 的同一特性 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 3再现性再现性Reproducibility 不同的测量人员不同的测量人员使用不同设备使用不同设备在 不同实验室 在 不同实验室在不同时间在不同时间采用相同的方 法对同一另件的同一特性测量的结果 采用相同的方 法对同一另件的同一特性测量的结果其 相互接近的程度 其 相互接近的程度 ISO 5725-1 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 再现性再现性 不同的测量人员 不同 不同的测量人员 不同/同一量具 相同另件的 同一特性 同一量具 相同另件的 同一特性 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 重复性与再现性重复性与再现性 Gage Repeatability & Reproducibility 对测量系统随机误差的综合评定对测量系统随机误差的综合评定 目前已成为测量系统分析的主要指标目前已成为测量系统分析的主要指标 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 4 4稳定性稳定性 Stability 时间时间2 稳定性稳定性 时间时间1 测量系统在某 持续时间内测量单 一零件单一特性时 测量系统在某 持续时间内测量单 一零件单一特性时 测量值的总变差测量值的总变差 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 5线性线性 Linearity 量具在预期工作范围内量具在预期工作范围内偏倚值的差值偏倚值的差值 6线性度线性度 % Linearity 在预期工作范围内线性误差的变化率在预期工作范围内线性误差的变化率 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 偏倚较小偏倚较小 基准值基准值 偏倚较大偏倚较大 基准值 观测的平均值观测的平均值 范围的较低部分范围的较高部分 基准值 观测的平均值观测的平均值 范围的较低部分范围的较高部分 观测的平均值 无偏倚 观测的平均值 无偏倚 有偏倚有偏倚 基准值基准值 线性线性 系统性误差系统性误差 偏倚偏倚线性线性稳定性稳定性 随机性误差随机性误差 重复性重复性再现性再现性GR&R 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 二二计量型测量系统误差的估计计量型测量系统误差的估计 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 1确定偏倚确定偏倚 Bias ? 选定基准值选定基准值 x0 ?重复测量并记录重复测量并记录x1x2x10 ? 观测平均值观测平均值 ? 偏倚量偏倚量 ? 偏倚百分比偏倚百分比偏倚量偏倚量/过程变差过程变差100% 0 xx= 10 X x i = = 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 产生偏倚的原因产生偏倚的原因 ? 校准环境不符合规定的要求校准环境不符合规定的要求 ? 不合理地延长了校准的周期不合理地延长了校准的周期 ? 测量人员变动测量人员变动测量程序未形成文件测量程序未形成文件 ? 测量时间规定不严测量时间规定不严条件变动条件变动 ? 疏忽与失误疏忽与失误 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right ? 常见的疏忽与失误常见的疏忽与失误 测量前仪器测量前仪器/量具未校零 忽略了多次测量取平均值的要求 测量位置不正确 量具未校零 忽略了多次测量取平均值的要求 测量位置不正确 ? 缺乏维护保养的支持系统缺乏维护保养的支持系统 未识别不合要求的测量未识别不合要求的测量/试验程序试验程序对已 失准的量具测量的产品未进行识别 对已 失准的量具测量的产品未进行识别隔离和 重新评价 隔离和 重新评价 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 偏倚可能来源于偏倚可能来源于测量人员 设备设备程序及实验室环境等要素 的变动 程序及实验室环境等要素 的变动 注 意注 意 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 2GR & R的研究方法的研究方法 (1)小样法小样法Short Method (2)大样法大样法Long Method (3) 图 法图 法Graphical Analysis 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right GR&R研究中的主要因素研究中的主要因素 在同一实验室中的测量条件在同一实验室中的测量条件 因因 素 相 素 相 同不同不 同同 时时 间同一时间测量在不同时间测量间同一时间测量在不同时间测量 校校 准各次测量之间未再校准各次测量之间重新校准准各次测量之间未再校准各次测量之间重新校准 测量人员同一测量人不同测量人员测量人员同一测量人不同测量人员 设设 备同一设备备同一设备同次校准不同设备同次校准不同设备 应根据测量系统不同的实际使用情况应根据测量系统不同的实际使用情况确 定 确 定GR&R研究相应的测量条件研究相应的测量条件 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right GR&R研究的准备研究的准备 1. 确定确定方法方法人员人员被测另件数被测另件数重复 测量次数 重复 测量次数 2. 被测另件应为生产线上的产品被测另件应为生产线上的产品变差范 围能代表允差范围 变差范 围能代表允差范围最好由不同日期的 产品中每天选一件 最好由不同日期的 产品中每天选一件并予以编号标识并予以编号标识 3. 由日常从事该测量活动的人员进行并事 先进行培训 由日常从事该测量活动的人员进行并事 先进行培训 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 测量注意事项测量注意事项 盲测盲测随机抽取 估读 随机抽取 估读最小刻度的最小刻度的1/2 记录记录防止混淆防止混淆 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 1小样法实例小样法实例 另件号人员另件号人员 A人员人员 B极差极差 R 1422 2341 3671 4572 5981 总极差总极差7 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 计算平均极差计算平均极差=总极差总极差/另件数另件数=1.4 量具综合误差量具综合误差GRR= 5.15/ d2* =6.1 注注d2*查表查表 1 容差百分率容差百分率设容差为设容差为20 %GR&R=GR&R/容差容差=6.1/20100=30.5% R R 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 2大样法实例 至少 大样法实例 至少2名测量人员名测量人员至少至少10个另件个另件每 人对每个另件至少重复测 每 人对每个另件至少重复测2遍遍 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 步骤步骤 ? 10个零件逐一编号个零件逐一编号 ? 量具校准量具校准 ? 人员人员A对零件进行测量对零件进行测量随机顺序随机顺序记 录员记录读数 记 录员记录读数 ? 人员人员BC对零件进行测量对零件进行测量随机顺序随机顺序 记录员记录读数记录员记录读数 ? 上述循环重复上述循环重复3遍遍测量顺序打乱测量顺序打乱 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right a确定重复性确定重复性 Repeatability ? 选取样件选取样件n和评价人和评价人r ? 确定测量次数确定测量次数m ? 重复测量并记录重复测量并记录xijki=1,r j=1,n k=1,m 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right ? 重复性计算重复性计算 子组极差子组极差 平均极差平均极差 标 准 差标 准 差 e= /d2* d2*查表查表1 重复性变差重复性变差5.15 e 概率概率99% x,.,xminx,.,xmaxR ijm1ijijm1ijij = = = = r 1i n 1j ij R nr 1 R R 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right b确定再现性确定再现性 Reproducibility ? 选取样件选取样件n和评价人和评价人r ? 确定测量次数确定测量次数m ? 重复测量并记录重复测量并记录xijki=1,r j=1,n k=1,m 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right ? 计算计算 i=1,r 再现性变差再现性变差5.15 0 / d2* 概率概率99% = = = n 1j m 1k ijki x nm 1 x R x,.xminx,.,xmaxRR r1r1 0 0 = 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 校正后的再现性校正后的再现性 0 2 e2 2 0 15 . 5 nm )15 . 5 ( ) d R 15. 5(= = 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 评价人标准差评价人标准差: 测量系统标准偏差测量系统标准偏差 m= e2+02 (c)测量系统测量系统(重复性与再现性重复性与再现性)变差变差 GR&R=5.15 m (概率 概率99%) * 2 0 0 d R = = 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 判断测量系统可否接受的量度判断测量系统可否接受的量度 容差百分率 过程变差百分率 容差百分率 过程变差百分率 %GR&R 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 容差百分率容差百分率 GR&R/容差容差100% 计算公式计算公式: 5.15 100% 容差容差 m 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 过程变差百分率过程变差百分率 GR&R/TV100% 或或100% 其中其中 t 总过程标准偏差总过程标准偏差 TV总过程变差总过程变差 TV=5.15 t 在在MINITAB统计工具软件处理结果中 以 统计工具软件处理结果中 以%SV表示表示 t m 测量系统可接受条件测量系统可接受条件 ? 容差百分率容差百分率10% ?过程变差百分率过程变差百分率10% 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 拒绝条件拒绝条件 ? 容差百分率容差百分率 30%或:或: ? 过程变差百分率过程变差百分率30% 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 有条件接受有条件接受 10% 30% 需考虑需考虑被测特性的重要程度 测量系统的复杂程度 成本因素 被测特性的重要程度 测量系统的复杂程度 成本因素 过程变差百分率 或容差百分率 过程变差百分率 或容差百分率 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 两种方法比较两种方法比较 小样法小样法简单简单快捷快捷综合反映测量系统 重复性与再现性 综合反映测量系统 重复性与再现性GR&R误差 大样法 误差 大样法数据量大数据量大更具可信性更具可信性可区分 重复性与再现性误差 可区分 重复性与再现性误差GR&R 的比重的比重有助于寻找原因有助于寻找原因制订 改进措施 制订 改进措施 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 经验分析经验分析 当重复性误差比重较大时当重复性误差比重较大时可能表明可能表明 ? 测量设备需要保养测量设备需要保养 ? 测量设备刚性不足测量设备刚性不足 ? 测量过程中零件的定位方式有待改进测量过程中零件的定位方式有待改进 ? 零件内变差影响过大零件内变差影响过大 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 当再现性误差比重较大时当再现性误差比重较大时可能表明可能表明 ? 需对测量人员进行操作培训需对测量人员进行操作培训 ? 应更明确规定校准测量的方法和要求应更明确规定校准测量的方法和要求 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right (3) 图法: 均值 图法: 均值/链图链图(Average/Run Chart) 极差图极差图(Range Chart) 振荡图振荡图(Whiskers Chart) 均值均值-基准值图基准值图 (Plot of Averages by Size) 归一化单值图归一化单值图 (Normalized Individuals Chart) 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 3确定线性确定线性 Linearity 其中其中 y 测量系统偏倚量测量系统偏倚量 x 测量范围内的基准值变量 以后记 测量范围内的基准值变量 以后记 x y 10 +=+= 10 b, a= 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 基准值 偏倚值 基准值 偏倚值观测值观测值-基准值基准值 线性度线性度 % linearity 线性误差线性误差 linearity 平均偏倚值平均偏倚值 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 选择基准零件选择基准零件 xj (j=1,2,n)n), 评价人评价人 r=1 确定测量次数确定测量次数m 重复测量并记录重复测量并记录xiji=1,2,m, , j=1,2,n 分析步骤分析步骤 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 一元线性回归一元线性回归 ? 按照回归方程计算按照回归方程计算见例题见例题 ? 应用应用MINITAB统计工具软件统计工具软件 主 模 块主 模 块 功能模块功能模块 工具模块工具模块 stat Quality Tools Cage linearity study 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 判定偏倚与基准值之间是否存在线性关系判定偏倚与基准值之间是否存在线性关系 相关系数相关系数r2 (拟合优度拟合优度 当当 r2=1y与与x完全线性相关完全线性相关 r=0y与与x线性无关线性无关 判断测量系统能否接受判断测量系统能否接受 线性线性线性度线性度平均偏倚值平均偏倚值规定要求规定要求 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 线性误差较大的原因线性误差较大的原因 ? 量具未在全量程量具未在全量程尤其是大尤其是大小两端正 确校准 小两端正 确校准 ? 最小或最大的基准有误最小或最大的基准有误 ? 量具磨损量具磨损 ? 量具本身设计不合理量具本身设计不合理 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 4确定稳定性确定稳定性 Stability ? 选择基准样本选择基准样本基准件基准件/中程数零件中程数零件 ? 确定测量间隔确定测量间隔/频率频率天天周周 ? 排除其它影响因素的变化排除其它影响因素的变化 ? 重复测量重复测量记录并作控制图记录并作控制图( &R或或&S) ? 判定测量系统的稳定状态判定测量系统的稳定状态(受控受控/失控失控) xx 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 三三计数型测量系统分析计数型测量系统分析: (1)小样法小样法 Short Method (2)大样法大样法 Long Method (3)重复性与再现性重复性与再现性 GR&R 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 1小样法研究小样法研究 ? 确定基准零件确定基准零件n=20 ? 确定评价人确定评价人r ? 确定重复测量次数确定重复测量次数m=2 ? 判定准则判定准则 所有测量结果一致所有测量结果一致接受 否则 接受 否则不接受不接受 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 2 2大样法研究 量具特性曲线的概念 大样法研究 量具特性曲线的概念GPC ? 确定基准零件确定基准零件n=8逐步筛选逐步筛选 ? 确定测量次数确定测量次数 m=20 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 当0.5 a20 0.5 当当=0.5 m 5 . 0a+ + m 5 . 0a m a m a m a 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right ? 描绘特性曲线描绘特性曲线GPC 正态概率纸 最佳拟合直线 正态概率纸 最佳拟合直线 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right ?计算偏倚计算偏倚 B=xTPa=0.5处处 名义限值名义限值 ? 计算重复性 其中 计算重复性 其中1.08 调整因子调整因子 08. 1 )005. 0Pa(x)995. 0Pa(x R TT 处处= = 处处= = 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right ? 显著性判定显著性判定 tt0 重复性 偏倚 = 重复性 偏倚 = 3 .31 t 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 3计数型测量系统计数型测量系统R&R研究 设计试验 研究 设计试验 ? 30个零件事先经权威判断作出结论个零件事先经权威判断作出结论 ? 选择选择3个检验员个检验员每人对每个零件检查每人对每个零件检查 2次次顺序打乱顺序打乱并给出接收并给出接收/据收判断 结果 计算 据收判断 结果 计算 3人判断结果的一致率人判断结果的一致率R&R 3人判断结果一致且正确率人判断结果一致且正确率总体有效性总体有效性 四四测量工具测量工具量具和仪器的选择量具和仪器的选择 Measurement system performance ?测量系统的性能测量系统的性能能否实现产品与过程 控制的要求 能否实现产品与过程 控制的要求有关标 准的规定 有关标 准的规定 Measurement tool maintenance ? 测量工具的维护测量工具的维护必要的培训和技术 支持 必要的培训和技术 支持 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right Measurement discrimination ? 测量分辨率测量分辨率能否区分出合格能否区分出合格/不合格不合格 Measurement environment ? 测量环境测量环境高精度的仪器应规定严格的 使用环境 高精度的仪器应规定严格的 使用环境 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 五五计量与校准计量与校准 ? ? 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 1计量计量Metrology 是一门精密测量的学科是一门精密测量的学科 是检验质量和全面质量管理的关键内容之 一 是检验质量和全面质量管理的关键内容之 一 计量管理是质量工程师工作的基础计量管理是质量工程师工作的基础 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 2标准溯源性标准溯源性 (Traceability to Standards) 通过连续的比较链通过连续的比较链使测量结果能够 与有关计量标准 使测量结果能够 与有关计量标准通常是国际或国家计 量标准 通常是国际或国家计 量标准相联系的特性相联系的特性 引自引自 ISO 10012 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 测量基准的逐级校准测量基准的逐级校准 国家基准 地区基准 计量室基准 生产现场基准块 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 量值传递的五个水平量值传递的五个水平 可溯源到国 家标准的基准 进行检查的比较基准 现场校验使用的标准块/器 用于测量的量具/仪器 被测产品的量值 标准所/实验室 企业计量室 车间检验员 与 操作人员 可溯源到国 家标准的基准 进行检查的比较基准 现场校验使用的标准块/器 用于测量的量具/仪器 被测产品的量值 标准所/实验室 企业计量室 车间检验员 与 操作人员 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 溯源误差分析溯源误差分析 ? 实验室基准与国家标准间的误差实验室基准与国家标准间的误差 ? 实验室内校准时的传递误差实验室内校准时的传递误差 ? 对于工件或服务的测量误差对于工件或服务的测量误差 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 3校准校准 目的目的 ? 确保测量系统适用于所要测量的变差 范围和质量规格 确保测量系统适用于所要测量的变差 范围和质量规格 ? 对在用的测量设备定期复校以保证其 精度 对在用的测量设备定期复校以保证其 精度 ? 及时淘汰丧失精度及时淘汰丧失精度/功能的测量设备功能的测量设备 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 何时需要校准何时需要校准 ? 投入使用之前投入使用之前初次使用初次使用偶然使用偶然使用 ? 规定周期规定周期根据设备的特性根据设备的特性使用的 特点及频繁程度 使用的 特点及频繁程度 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 如何确定校准周期如何确定校准周期 ? 使用前一周进行校准使用前一周进行校准 ? 每周一次校准每周一次校准持续四周持续四周 ? 每月一次校准每月一次校准持续六个月持续六个月 ? 每六个月一次校准每六个月一次校准持续一年持续一年 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 测量设备的校准记录应包括测量设备的校准记录应包括 ? 设备及其单位分辨率设备及其单位分辨率 ? 最近一次校准的日期最近一次校准的日期 ? 使用的方法使用的方法/程序程序 ? 校准间隔校准间隔 ? 校准结果校准结果 ? 采用的标准采用的标准 ? 校准人校准人 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai 版权所有版权所有 Copy Right 校准的前提校准的前提 确认校准依据的标准确认校准依据的标准程序/方法程序/方法 可能是可能是 ? 公开发布的标准公开发布的标准 ? 设备制造商推荐的程序设备制造商推荐的程序/方法方法 ? 用户自定的程序用户自定的程序/方法方法 上海朱兰质量研究院上海朱兰质量研究院 Juran Institute of Shanghai