【正文】 2023/3/2 陳瑞泉 22 測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)劃 過程名稱 分析項(xiàng)目 測(cè)量系統(tǒng) 偏倚 線性 穩(wěn)定性 重復(fù)性 再現(xiàn)性 負(fù)責(zé)人 /日期 卡尺 硬度儀 金相顯微鏡 萬能材料試驗(yàn)機(jī) 2023/3/2 陳瑞泉 23 測(cè)量系統(tǒng)研究 — 偏倚 2023/3/2 陳瑞泉 24 什么是偏倚 偏倚是指對(duì)相同零件上同一特性的觀測(cè)的平均值與基準(zhǔn)值的差異。 首先確定所檢查零件特性的基準(zhǔn)值。 在工具室或全尺寸檢驗(yàn)設(shè)備上對(duì)零件進(jìn)行精密測(cè)量，確定基準(zhǔn)值。 2023/3/2 陳瑞泉 29 偏倚的分析程序 計(jì)算出偏倚占過程變差的百分率： 偏倚 %=100[|偏倚 |/過程變差 ] 對(duì)偏倚的分析結(jié)果應(yīng)寫出書面報(bào)告。 2023/3/2 陳瑞泉 31 確定偏倚的指南 獨(dú)立樣件法 研究程序 ，得出一個(gè)可追溯到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn) 值。 ，將數(shù)據(jù)畫出直方圖。 其中 d2* 可以從附錄 c中查 到， g＝ 1， m ＝ n nxxnii??? 12023/3/2 陳瑞泉 33 確定偏倚的指南 獨(dú)立樣件法 t 統(tǒng)計(jì)量： 偏倚＝觀測(cè)測(cè)量平均值－基準(zhǔn)值 其中 σ r=σ 重復(fù)性 0 落在圍繞偏倚值 1 ?臵信區(qū)間以內(nèi)，偏倚在 ? 水平是可接受的。 2023/3/2 陳瑞泉 36 獨(dú)立樣件法 —范例 請(qǐng)計(jì)算 基準(zhǔn)值 =， ?= g=1 d2*= n (m） 平均值 x 標(biāo)準(zhǔn)差σ r/σ 重復(fù)性 標(biāo)準(zhǔn)誤差的平均值 σ b 測(cè)量值 15 t 統(tǒng)計(jì)量 df 顯著 t值 （ 2尾） 偏倚 95%偏倚臵信區(qū)間 低值 高值 測(cè)量值 2023/3/2 陳瑞泉 37 獨(dú)立樣件法 —范例 2023/3/2 陳瑞泉 38 獨(dú)立樣件法 —范例 由于 0 落在偏倚臵信度區(qū)間內(nèi)（ ， ），則結(jié)論是：假設(shè)這測(cè)量的偏倚是可接受的，即在實(shí)際使用時(shí)，也將不會(huì)帶來額外的變差來源。如果這個(gè)樣品不可獲得，選擇一個(gè)落在產(chǎn)品測(cè)量中程數(shù)的生產(chǎn)零件作為偏倚分析的樣本。評(píng)審直方圖，以專業(yè)知識(shí)確定是否存在特殊原因或出現(xiàn)異常。 0 落在圍繞偏倚值的 1 ?臵信區(qū)間內(nèi)，偏倚在 ? 水平內(nèi)可被接受。因而計(jì)算偏倚值為 。 ? 儀器制造尺寸有誤 ? 儀器測(cè)量了錯(cuò)誤的特性 ? 儀器未得到完善的校準(zhǔn)，評(píng)審校準(zhǔn)程序 ? 評(píng)價(jià)人設(shè)備操作不當(dāng) ? 儀器修正驗(yàn)算不正確 2023/3/2 陳瑞泉 46 偏倚研究的分析 如果測(cè)量系統(tǒng)偏倚非 0，應(yīng)該可以通過硬件、軟件或兩項(xiàng)同時(shí)調(diào)整再校準(zhǔn)達(dá)到 0，如果偏倚不能調(diào)整到 0，也仍然可以通過改變程序（如用偏倚調(diào)整每個(gè)讀數(shù)）使用。不要假定一個(gè)常量偏倚。 ，在測(cè)量系統(tǒng)的全部工作量程范圍內(nèi)選取了 g≧5 個(gè)零件。 2023/3/2 陳瑞泉 52 線性研究實(shí)例 線性研究數(shù)據(jù) 零件 基準(zhǔn)值 1 2 3 4 5 測(cè) 量 次 數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2023/3/2 陳瑞泉 53 線性研究實(shí)例 。一般地，斜率越低，量具線性越好；相反斜率越大，量具線性越差。 2023/3/2 陳瑞泉 63 進(jìn)行研究的方法 1) 取得一樣件并建立其可追溯到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的參考值。抽樣的數(shù)量和頻率應(yīng)該取決于對(duì)測(cè)量體系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)：包括要求重新校準(zhǔn)或維修的頻率如何、使用測(cè)量系統(tǒng)的頻率，以及操作條件的重要性等。 結(jié)果分析 數(shù)值法 5) 除了通常的控制圖分析法外，沒有用于穩(wěn)定性分析的特定數(shù)值分析或指數(shù)。 2023/3/2 陳瑞泉 66 進(jìn)行研究的范例 2023/3/2 陳瑞泉 67 進(jìn)行研究的范例 控制圖分析表明該測(cè)量過程處于穩(wěn)定狀態(tài)，因?yàn)闆]有明顯可見的特殊原因結(jié)果發(fā)生。 它是設(shè)備本身固有的變差或性能。 2023/3/2 陳瑞泉 70 什么是重復(fù)性？ 重復(fù)性是由一個(gè)評(píng)價(jià)人，采用同一種測(cè)量儀器，多次測(cè)量同一零件的同一特性時(shí)獲得的測(cè)量變差 。 ASTM（ 美國實(shí)驗(yàn)及材料協(xié)會(huì)）的定義超出上述定義范圍，它不僅包括評(píng)價(jià)人不同，而且量具、實(shí)驗(yàn)室和環(huán)境（溫度、濕度）也不同，同時(shí)再現(xiàn)性計(jì)算中還包括重復(fù)性。對(duì)較高自動(dòng)化系統(tǒng)在產(chǎn)品和過程中的測(cè)量系統(tǒng)常進(jìn)行這種研究； ? 違背研究中的假定； ? 儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)健性； ? 操作者的訓(xùn)練效果； ? 應(yīng)用 零件尺寸、位臵、觀察誤差（易讀性、視差）。換句話說，GRR等于系統(tǒng)內(nèi)部和系統(tǒng)之間的方差的總和。不象極差法，它允許把測(cè)量系統(tǒng)分成兩部分，重復(fù)性和再現(xiàn)性，而不是它們的交互作用。 2023/3/2 陳瑞泉 78 測(cè)量系統(tǒng)分析 —RR 均值和極差法（ X＆ R） 請(qǐng)?jiān)u價(jià)人 A以隨機(jī)的順序測(cè)量抽取的 10個(gè)零件，由分析人員依據(jù)零件的編號(hào)將測(cè)量結(jié)果記錄在《量具重復(fù)性和再現(xiàn)性數(shù)據(jù)表》上。 a） 用第 3行中的最大值減去它們中的最小值，把結(jié)果記入第 5行。如果進(jìn)行 2次實(shí)驗(yàn)則 D3值為零， D4值為 。 g） 將 3/ 8/1 1 13行中數(shù)值相加。 i） 將第 4行、第 9行、第 14行的平均值中的最大值和最小值相減，將差值填入第 18行中標(biāo)有 XDiff的欄內(nèi)。 l） 填寫表格《量具重復(fù)性和再現(xiàn)性報(bào)告》文頭所要求的內(nèi)容。 2023/3/2 陳瑞泉 85 三個(gè)重要的數(shù)值 “ R” 將第 15行的測(cè)量平均極差（ Ra、 Rb、 Rc） 轉(zhuǎn)記到第17行，將它們相加并除以評(píng)價(jià)人數(shù)，將結(jié)果記為 “ R” （ 所有極差的平均值）； “XDIFF” 將第 4行、第 9行、第 14行的平均值中的最大值和最小值相減，將差值填入第 18行中標(biāo)有 XDIFF的欄內(nèi)。最常見的 是通過 /不通過量具，只可能有兩個(gè)結(jié)果；其它的計(jì) 數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)，如目視標(biāo)準(zhǔn)，可能產(chǎn)生 5~7個(gè)分 級(jí)，如非常好、好、一般、差、非常差等。多數(shù)這種類型的量具以一套標(biāo)準(zhǔn)零件為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)定接受與拒絕。表格中的 “ 代碼 ” 列還用 “ ” 、 “ +” 、“ x”顯示了零件是否在第 Ⅲ ， Ⅱ ， Ⅰ ，區(qū)域。 1值表示完全一致， 0值表示一致程度不比偶然的要 好。 設(shè) Po=對(duì)角線單元中計(jì)算值的總和 /總計(jì)數(shù) Pe=對(duì)角線單元中期望值的總和 /總計(jì)數(shù) 則 Kappa=（ PoPe） /（ 1Pe） 2023/3/2 陳瑞泉 100 計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)研究 范例 Kappa值計(jì)算舉例： Kappa=(pope)/(1pe) = (44+97)/150(+)/150 1(+)/150 = 2023/3/2 陳瑞泉 101 計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)研究 范例 Kappa值計(jì)算舉例： kappa=(43+92)/150(17+66)/150 1(17+66)/150 = 2023/3/2 陳瑞泉 102 計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)研究 范例 kappa是測(cè)量而不是檢驗(yàn)。通過計(jì)算， kappa值如下： 計(jì)算結(jié)果以及分析表明，評(píng)價(jià)人之間表現(xiàn)出一致性好。 2023/3/2 陳瑞泉 104 計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)研究 范例 2023/3/2 陳瑞泉 105 計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)研究 范例 每個(gè)評(píng)價(jià)人與基準(zhǔn)一致性的好壞，通過如下的 kappa值來確定。多數(shù)這 種類型的量具以一套標(biāo)準(zhǔn)零件為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)定接收與拒絕。在選取的 20個(gè)零件 中，一些零件會(huì)稍許低于或高于