测量系统分析课程

1、测量系统分析课程日京企业管理咨询有限公司1术语测量赋值给给具体事事物以表表示它们们之间关关于特殊殊特性的的关系。赋值值过程定定义为测测量过程程，而赋赋予的值值定义为为测量值值。量具任何用用来获得得测量结结果的装装置；经经常用来来特指用用在车间间的装置置；包括括通过不通过过装置。测量系统统用用来对被被测特性性定量或或定性评评价的仪仪器或量量具、标标准、操操作、方方法、夹夹具、软软件、人人员、环环境和假假设的集集合；用用来获得得测量结结果的整整个过程程。基准认为规规定的可可接受值值。真值物品的的真实值值。溯源性测量量的特性性或标准准值，此此标准是是规定的的基准，通常是是国家或或国际标标准，通通过全

2、部部规定了了不确定定度的不不间断的的比较链链相联系系。2测量系统统特性测量系统统的变差差只能是是由于普普通原因因而不是是由于特特殊原因因造成的的。这可可称为统统计稳定定性；测量系统统的变异异必须比比制造过过程的变变异小；变异应小小于公差差带；测量精度度应高于于过程变变异和公公差带两两者中精精度较高高者，一一般来说说，测量量精度是是过程变变异和公公差带两两者中精精度较高高者的十十分之一一，即十十进位或或10-1法则则。这表表明仪器器的分辨辨率应把把公差分分为十份份或更多多；测量系统统统计特特性可能能随被测测项目的的改变而而变化。若真的的如此，则测量量系统最最大的（最坏）变差应应小于过过程变差差和

3、公差差带两者者中的较较小者。3测量系统统的误差差源误差源别名或分量P零件生产件、样本、被测体、测试单元（UUT），人工制品、检查标准I仪器量具、M&TE单元、主量具、测量机器、试验台S标准刻度、基准、人工制品、检查标准、固有的标准、一致意见、标准基准材料（SRM）、等级、接受准则M方法岗位培训、口述、作业指导书、控制计划、检验计划、试验程序、零件程序O操作者评价人、校准或试验技师、评估人、检查员E环境温度、湿度、浓度、现场清洁、照明、位置、振动、动力、电磁干扰（EMI）、噪声、时间、空气A假设统计的、操作的、标准、常数、手册值、热稳定、弹性模数、科学定律4测量有关关的问题题在评价一一个测量量系

4、统时时需要确确定三个个基本问问题：这种测量量系统有有足够的的分辨力力吗？这种测量量系统在在一定时时间内是是否在统统计上保保持一致致？这些统计计性能在在预期范范围内是是否一致致，并且且用于过过程分析析或控制制是否可可接受？测量同样样的零件件特性在在不同的的场合是是否采用用了不同同的测量量系统5测量系统统的五个个性偏倚重复性再现性稳定性线性6偏倚偏倚是对对同样的的零件的的同样特特性，真真值（基基准值）和观测测到的测测量平均均值的差差值。7造成过分分偏倚的的可能原原因是：仪器需要要校准仪器、设设备或夹夹紧装置置的磨损损磨损或损损坏的基基准，基基准出现现误差校准不当当或调整整基准的的使用不不当仪器质量

5、量差设计或或一致性性不好线性误差差应用错误误的量具具不同的测测量方法法设设置、安安装、夹夹紧、技技术测量错误误的特性性（量具或或零件）变形环境温度、湿度、振动、清洁的的影响违背假定定，在应应用常量量上出错错应用零件尺尺寸、位位置、操操作者技技能、疲疲劳、观观察错误误（易读读性、视视差）8重复性由一个评评价人，采用一一种测量量仪器，多次测测量同一一零件的的同一特特性时所所获得的的测量值值变差。9重复性不不好的可可能原因因包括零件内部部：形状状、位置置、表面面加工、样品一一致性、变形、硬度不不够。仪器内部部：修理理、磨损损、设备备或夹紧紧装置故故障、质质量差、维护不不当、变变形、硬硬度不够够。基准

6、内部部：质量量、级别别、磨损损。方法内部部：设置置、技术术、零件件调整、夹持、夹紧、点密度度的变差差。评价人内内部：技技术、职职位、缺缺乏经验验、操作作技能或或培训、感觉、疲劳。环境内部部：温度度、湿度度、振动动、亮度度、清洁洁。应用错误误的量具具。10偏倚和重重复性的的关系11再现性由不同的的评价人人，采用用相同的的测量仪仪器，测测量同一一零件的的同一特特性时测测量平均均值的变变差。12再现性错错误的潜潜在原因因包括：零件（样样品）之之间：使使用同样样的仪器器、同样样的操作作者和方方法时，当测量量零件的的类型为为A、B、C时时的均值值差。仪器之间间：同样样的零件件、操作作者、和和环境，使用仪

7、仪器A、B、C等的均均值差。注意：在这种种研究情情况下，再现性性错误常常与方法法和/或或操作者者混淆。标准之间间：测量量过程中中不同的的设定标标准的平平均影响响方法之间间：改变变点密度度，手动动与自动动系统相相比，零零点调整整，夹持持或夹紧紧方法等等导致的的均值差差。评价人（操作者者）之间间：评价价人A、B、C等的训训练、技技术、技技能和经经验不同同导致的的均值差差。对于于产品及及过程资资格以及及一台手手动测量量仪器，推荐进进行此研研究。环境之间间：在第第1、2、3等等时间段段内测量量，由环环境循环环引起的的均值差差。这是是对较高高自动化化系统在在产品和和过程资资格中最最常见的的研究。操作者训

8、训练效果果应用零件尺尺寸、位位置、观观察误差差（易读读性、视视差）13量具R&R和GRR14稳定性偏依随时时间的变变化别名：漂漂移15不稳定性性可能的的原因包包括：仪器需要要校准，需要减减少校准准时间间间隔仪器、设设备或夹夹紧装置置的磨损损正常老化化或退化化缺乏维护护通通风、动动力、液液压、过过滤器、腐蚀、锈蚀、清洁磨损或损损坏的基基准，基基准出现现误差校准不当当或调整整基准的的使用不不当仪器质量量差设计或或一致性性不好不同的测测量方法法设设置、安安装、夹夹紧、技技术（量具或或零件）变形环境变化化温温度、湿湿度、振振动、清清洁度应用零件尺尺寸、位位置、操操作者技技能、疲疲劳，观观察错误误（易读

9、读性、视视差）16线性整个正常常操作范范围的偏偏倚改变变。17线性（变变化的线线性偏倚倚）18性线误差差的可能能原因包包括：仪器需要要校准，需要减减少校准准时间间间隔仪器、设设备或夹夹紧装置置的磨损损缺乏维护护通通风、动动力、液液压、过过滤器、腐蚀、锈蚀、清洁磨损或损损坏的基基准，基基准出现现误差最小小/最大大校准（不不包括工工作范围围）不当当或调整整基准的的使用不不当仪器质量量差设计或或一致性性不好仪器设计计或方法法缺乏稳稳健性应用错误误的量具具不同的测测量方法法设设置、安安装、夹夹紧、技技术（量具或或零件）随零件件尺寸变变化的变变形环境温度、湿度、振动、清洁度度违背假定定，在应应用常量量上

10、出错错应用零件尺尺寸、位位置、操操作者技技能、疲疲劳，观观察错误误（易读读性、视视差）19描述测量量系统变变差的分分布可赋赋予下列列特性1）位置稳定性；偏倚；线性。2）宽度度或范围围重复性；再现性。20变差重叠叠：21不重叠的的过程分分布的数数据分级级对控制制与分析析活动的的影响控 制分 析只有下列条件才可用于控制： 与规范相比过程变差较小 对过程参数 预期过程变差上的损失函数很平缓 只能表明过程是否正在产生合格零件 过程变差的主要原因导致均值偏移 依据过程分布可用半计量控制技术 一般来说对过程参数及指数的估计不可接受 可产生不敏感的计量控制图 只提供粗劣的估计 可用于计量控制图 建议使用22

11、过程控制制图1（X和和 R）23过程控制制图2（X和和 R，分辨率率不足的的情形）2430的的零件平平均值在在限值外外，测量量过程不不足以检检测出零零件间变变差25量具研究究（极差差法）零件评价人A评价人B极差（AB）10.850.800.0520.750.700.0531.000.950.0540.450.550.1050.500.600.10平均极差（ ）Ri50.3550.07GR&R5.15（ ） 5.15（ ）1.195.15（0.07）1.190.303过程变差0.40GR&R100GR城过程变差1000.3030.4075.5 26零件评价人人图27直方图28量具重复复性和再再现

12、性数数据表格格包包括零件件内变差差29量具重复复性和再再现性报报告包括零零件内变变差30标准均值值和极差差法量具具重复性性和再现现性数据据表31标准均值值和极差差法量具具重复性性和再现现性报告告32计数型量量具研究究（小样样法）：橡胶软管管内径通通过不不通过塞塞规A 评 价 人B 评 价 人12121GGGG2GGGG3NGGGG4NGNGNGNG5GGGG6GGGG7NGNGNGNG8NGNGGG9GGGG10GGGG11GGGG12GGGG13GNGGG14GGGG15GGGG16GGGG17GGGG18GGGG19GGGG20GGGG33MSA过程测量系统统分析本本身也可可以被看看成是一

13、一个过程程，其实实施的步步骤包括括：对测量设设备进行行分类；针对被测测量的特特性选择择适当的的测量工工具（参参照控制制计划） ；确定测量量系统分分析方法法（计数数方法还还是计量量方法、小样法法还是大大样法）；确定要进进行分析析所需的的样品容容量；按事先策策划的零零件数、测量者者、测量量次数进进行测量量数据收收集；分析结果果；根据分析析结果确确定接受受或拒收收测量系系统；如果拒收收测量系系统，需需要确定定是否更更换更适适合的测测量系统统并重复复以上步步骤。34测量管理理：测量前的的测量设设备的选选择；不确定度度确定具有资格格的操作作者具有资格格的分析析者（校校准、维维修等）建立测量量设备台台帐测

14、量设备备标识测量过程程标识；规定测量量方法、技术和和程序；规定测量量环境要要求；测量确认认（MSA）；测量过程程监控；测量过程程完成后后的数据据分析；搬运、放放置、调调整等活活动控制制；测量仪器器失效的的控制。35测量涉及及的其他他活动1.校校准2.验验证3.调调整4.修修理5.比比较6.密密封7.标标识36计量计量（metrological）以以确定可可信赖量量值为目目的的一一组操作作。37校准校准（Calibration）在规规定的条条件下，为确定定测量仪仪器、测测量系统统的示值值、实物物量具或或标准物物质所代代表的值值与相对对应的由由参考标标准确定定的量值值之间关关系的一一组操作作。注：

15、1）校准准结果既既可以给给示值赋赋值，又又可确定定示值的的修正值值。2）校准准也可确确定其他他计量特特性，如如影响量量的作用用。3）校准准结果可可以记录录在有时时称为“校准证证书”或或“校准准报告”的文件件中。38检定检定（Verification）为为评定计计量器具具的计量量特性，确定其其是否符符合法定定要求所所进行的的全部工工作。39调整调整（Adjustment）为使测测量仪器器达到性性能正常常、消除除偏差而而适于使使用的状状态所进进行的操操作。40计量、校校准和检检定的比比较计量检定校准检定和校准是计量的具体作业。他们遵循计量的有关规定实施作业。当无法对测量设备进行检定或校准时，计量还可以通过其他的方式进行，如验证、比较、测验、试验等。是法规行为，必须送检或获得检定资格。即是强制性的，必须按检定规程的要求进行操作。往往是由政府实施的一种管理和监督行为。是组织行为，组织内部可以完成，即非强制性的，可以按着推荐性的校准规范操作。往往是组织内部实施管理的一种行为。由认可资格的人员进行由胜任的人员进行评定计量器具的全部计量特性，并且符合检定规定中的其他计量管理要求计量检