【正文】 2023/3/2 陳瑞泉 60 測量系統(tǒng)研究 —穩(wěn)定性 2023/3/2 陳瑞泉 61 測量系統(tǒng)研究 —穩(wěn)定性 穩(wěn)定性（或飄移）是指在一段長期時間下，用相同的測量系統(tǒng)對同一基準或零件的同一特性進行測量所獲得的總變差。 值（見圖） 2023/3/2 陳瑞泉 54 線性研究實例 線性研究數(shù)據(jù)的分析 零件 基準值 1 2 3 4 5 偏 倚 1 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 偏倚平均值 2023/3/2 陳瑞泉 55 線性研究數(shù)據(jù) 線性研究 —作圖分析 2023/3/2 陳瑞泉 56 線性計算 ： 2023/3/2 陳瑞泉 57 線性計算 對于給定的 Xo ， ? 水平臵信帶是： 2023/3/2 陳瑞泉 58 線性計算 擬合優(yōu)度可用來推斷偏倚與基準值之間的線性關系。 考值。 2023/3/2 陳瑞泉 50 導致線性的原因 導致 線性誤差的原因可能包括： ?儀器需要校準，需要減少校準時間間隔， ?儀器、設備或夾緊裝臵的磨損； ?缺乏維護（通風、動力、液壓、過濾器、銹蝕、清潔） ?磨損或損壞的基準，基準出現(xiàn)誤差； ?校準不當、儀器質量差或應用錯誤的量具； ?不同的測量方法 —設臵、安裝、夾緊、技術； ?量具或零件隨零件尺寸變化的變形； ?違背假定，在應用常量上出錯， ?零件尺寸、位臵、操作者技能、疲勞、觀察錯誤等。由于存在評價人較高誤差的風險，應該在取得顧客同意后方可使用這種方法。 使用電子表格和統(tǒng)計軟件，研究者產(chǎn)生了數(shù)值分析結果。 2023/3/2 陳瑞泉 42 確定偏倚的指南 控制圖法 確定的 ? 水平依賴于敏感度水平，而敏感度水平是用來評價 /控制該生產(chǎn)過程并且與產(chǎn)品 /生產(chǎn)過程的損失函數(shù)（敏感度曲線）相關聯(lián)。如果沒有，繼續(xù)進行分析。在工具間測量這個零件 n≥10次并計算這 n個數(shù)據(jù)的均值。 附表： 與平均極差的分布有關的數(shù)值 t 分布分位數(shù) t 1 ?（ n） 表 自由度 =df=v=n 2023/3/2 陳瑞泉 39 確定偏倚的指南 控制圖法 如果用 XR圖或用 Xs圖來衡量穩(wěn)定性，其數(shù)據(jù)也可以用來進行偏倚的評價。 d2， d2*和 v可以在附錄 c 中查到， g =1， m=n nrb ?? ?偏 倚 σb t = 2023/3/2 陳瑞泉 34 獨立樣件法 —范例 計算結果 基準值 =， ?= g=1 d2*= n（ m） 平均值 x 標準差 σ r/σ 重復性 標準誤差的 平均值 σ b 測量值 15 t 統(tǒng)計量 df 自由度 顯著 t值 （ 2尾）查 t分布分位表 偏倚 95%偏倚臵信區(qū)間 低值 高值 測量值 2023/3/2 陳瑞泉 35 獨立樣件法 —范例 一名制造工程師評價了一個用于過程監(jiān)控的新測量系統(tǒng)。評審直方圖，確 定是否存在特殊原因或出現(xiàn)異常；如果沒有，繼續(xù)分析。如果不可能，選擇一件落在生產(chǎn)測量范圍中間的生 產(chǎn)件 ， 指定其為偏倚分析的標準樣本。 如果偏倚大于 10%，應進行原因分析。 次，并記錄結果?；鶞手? 應盡可能通過更高一級的計量裝臵或在工具室、 全尺寸檢驗設備上確定。 它是由所有已知或未知的變差來源共同影響的總偏差所造成。 ? 10%到 30%的誤差 —根據(jù)應用的重要性、測量裝置的成本、維修費用等，可能是可接受的。 從寬度的角度去考慮，重復性、再現(xiàn)性為寬度的誤差。 事實上，有一些測量系統(tǒng)并不是正態(tài)分布，如果仍 假設該測量系統(tǒng)為正態(tài)分布， MSA的分析方法可能會過高 評價測量系統(tǒng)誤差 。 不確定度 (Uncertainty) 有關被測值的數(shù)值估計范圍，相信真值都被包括在該范圍內。 重復性的同義詞。 通常被描述為一種測量單元。 測量系統(tǒng)能力 (Measurement System Capability) 測量系統(tǒng)變差的短期估計值。 系統(tǒng)之間（條件）的 誤差。 (Eguipment Variation) 設備（量具）能力或潛能。 是測量系統(tǒng)的隨機誤差所構成。 別名：漂移 （ drift) 線性 (linearity) 在量具正常工作量程內的偏 倚變化量。 在 ASTM包括了位置及寬度誤 差的影響。 常被用來替代真值使用。 可以導致測量有用的輸出信號的最小輸入。 一個儀器測量或輸出的最小刻度單位。 我們可以將測量過程看成一個制造過程，其產(chǎn)生的輸出就是數(shù)值（數(shù)據(jù)）。賦予數(shù)字的過程被定義為測量過程，而指定的數(shù)值被定義為測量值。測量系統(tǒng)分析 Measurement System Analysis 第四版 2023年 6月發(fā)布 2023/3/2 1 MSA第四版發(fā)生了那些變化？ 與 MSA第三版相比，手冊的第四版沒有發(fā)生顯著的變化，只是補充提示了某些分析方法，使讀者更容易理解，同時也對一些使用者的常犯錯誤做了重要的觀念澄清。這定義由 (1963)首次提出。 本手冊中使用了以下術語 測量系統(tǒng) （ Measurement System)— 是對測量單元進行量化或對被測的特性進行評估，其所使用的儀器或量具、標準、操作、方法、夾具、軟件、人員、環(huán)境和假設的集合；也就是說，用來獲得測量結果的整個過程。 由設計所確定的固有特征。 2023/3/2 陳瑞泉 5 本手冊中使用了以下術語 有效解析度 Effective resolution 特定應用條件下，一個測量系統(tǒng)對過程變差的敏感度。 需要一個可操作的定義。 2023/3/2 陳瑞泉 6 2023/3/2 7 本手冊中使用了以下術語 位置變差 （ Location variation) 準確度 （ Accuracy) 與真值或可接受的基準值“接 近“的程度。 一個穩(wěn)定的測量過程在位置 方面是處于統(tǒng)計上受控狀態(tài)。 2023/3/2 陳瑞泉 9 2023/3/2 陳瑞泉 10 本手冊中使用了以下術語 寬度變差 （ Width variation) 精確度 （ Precision) 每個重復讀數(shù)之間的“接近” 程度。 通常被稱為 —設備變差 。 通常被稱為 .—評價者變差 (Appraiser Variation)。 測量系統(tǒng)能力：取決于所用的方法 ，可能包括或不包括時間的影響。 取決于量具設計（分辨力）、固有質量（OEM）、使用期間的維修，以及測量儀器與標準的操作情況。 均一性 (Uniformity) 在正常工作范圍內重復性的 變化。以總變差 (total variation)為基礎。正態(tài)概率被設想成測量系統(tǒng)分析的標準方法。 測量系統(tǒng)誤差的影響 2023/3/2 19 測量系統(tǒng)誤差的影響 從位置的角度去考慮，偏倚、線性、穩(wěn)定性為位置的誤差，如圖： 針對基準值的位移。 2023/3/2 21 測量系統(tǒng)的接受準則 對測量系統(tǒng)予以接受的通用準則是： ? 低于 10%的誤差 — 通常被認為是一個可接受的測量系統(tǒng)。