【文章內(nèi)容簡介】 偏倚 3 偏倚 2 偏倚 1 時間 參考值 四、位置變差 —穩(wěn)定性 不穩(wěn)定性可能的原因包括： ? 儀器需要校準(zhǔn)，需要減少校準(zhǔn)時間間隔； ? 儀器、設(shè)備或夾緊裝置的磨損； ? 正常老化或退化； ? 缺乏維護 —通風(fēng)、動力、液壓、過濾器、腐蝕、銹蝕、清潔 ? 磨損或損壞的基準(zhǔn)，基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差； ? 校準(zhǔn)不當(dāng)或調(diào)整基準(zhǔn)的使用不當(dāng)； ? 儀器質(zhì)量差 —設(shè)計或一致性不好； ? 儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)健性； ? 不同的測量方法 —設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù)； ? （量具或零件）變形； ? 環(huán)境 溫度、濕度、振動、清潔的影響； ? 違背假定條件，在應(yīng)用常量上出錯； ? 應(yīng)用 —零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯誤（易讀性、視差） 五、位置變差 —線性 線性 ：在設(shè)備的預(yù)期操作（測量）范圍內(nèi)偏倚的不同被稱為線性。線性可被認為是關(guān)于偏倚大小的變化。 偏倚 2 偏倚 1 值 N 值 1 五、位置變差 —線性 線性誤差的可能原因包括： ? 儀器需要校準(zhǔn)，需要減少校準(zhǔn)時間間隔； ? 儀器、設(shè)備或夾緊裝置的磨損； ? 缺乏維護 —通風(fēng)、動力、液壓、過濾器、腐蝕、銹蝕、清潔 ? 磨損或損壞的基準(zhǔn)，基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差； ? 校準(zhǔn)不當(dāng)或調(diào)整基準(zhǔn)的使用不當(dāng)； ? 儀器質(zhì)量差 —設(shè)計或一致性不好； ? 儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)健性； ? 應(yīng)用錯誤的量具； ? 不同的測量方法 —設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù)； ? （量具或零件）隨零件尺寸變化的變形； ? 環(huán)境 溫度、濕度、振動、清潔的影響； ? 違背假定條件，在應(yīng)用常量上出錯； ? 應(yīng)用 —零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯誤（易讀性、視差） 六、寬度變差 —精密度 精密度描述了測量系統(tǒng)在操作范圍（大小、量程和時間）內(nèi)分辨力、靈敏度和重復(fù)性的影響。 在一些組織內(nèi)，精密度和重復(fù)性互換使用。 準(zhǔn)確度和精確范例 A具有最佳準(zhǔn)確度 B具有最佳精確度 C的準(zhǔn)確度好于 B 比較 A和 C的表現(xiàn) 量具 A 量具 B 量具 C 量具 A的均值 量具 B的均值 量具 C的均值 ? ? 七、寬度變差 —重復(fù)性 重復(fù)性：傳統(tǒng)上把重復(fù)性看成是“評價人內(nèi)變異性”。 重復(fù)性是由一個評價人，采用同一種測量儀器，多次測量同一零件的同一特性時獲得的測量變差。 它是設(shè)備本身固有的變差或性能 —儀器的變差，是從規(guī)定的測量條件下連續(xù)試驗得到的普通原因變差。 參考值 重復(fù)性 七、寬度變差 —重復(fù)性 重復(fù)性不好的可能原因包括： ? 零件（樣品）內(nèi)部：形狀、位置、表面加工、錐度、樣品一致性； ? 儀器內(nèi)部：修理、磨損、設(shè)備或夾緊裝置故障，質(zhì)量差或維護不當(dāng)； ? 基準(zhǔn)內(nèi)部：質(zhì)量、級別、磨損； ? 方法內(nèi)部：在設(shè)置、技術(shù)、零位調(diào)整、夾持、夾緊、點密度的變差； ? 評價人內(nèi)部：技術(shù)、職位、缺乏經(jīng)驗、操作技能或培訓(xùn)、感覺、疲勞； ? 環(huán)境內(nèi)部：溫度、濕度、振動、亮度、清潔度的短期起伏變化； ? 儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)健性，一致性不好； ? 應(yīng)用錯誤的量具； ? （量具或零件）隨零件尺寸變化的變形，硬度不足； ? 違背假定條件 —穩(wěn)定、正確操作； ? 應(yīng)用 —零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯誤（易讀性、視差） 八、寬度變差 —再現(xiàn)性 再現(xiàn)性：傳統(tǒng)上把再現(xiàn)性看作“評價人之間”的變異。 再現(xiàn)性是由不同的評價人，采用相同的測量儀器，測量同一零件的同一特性時測量平均值的變差。 評價人 A 再現(xiàn)性 評價人 C 評價人 B 八、寬度變差 —再現(xiàn)性 再現(xiàn)性錯誤的潛在可能原因包括： ? 零件（樣品）之間：使用同樣的儀器、同樣的操作者和方法時，當(dāng)測量零件的類型為 A、 B、 C時的均值差； ? 儀器之間：同樣的零件、操作者和環(huán)境，使用儀器 A、 B、 C等的均值差； ? 基準(zhǔn)之間：測量過程中不同的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)的平均影響； ? 方法之間：改變點密度，手動與自動系統(tǒng)相比，零點調(diào)整，夾持或夾緊方法等導(dǎo)致的均值差； ? 評價人之間：評價人 A、 B、 C等的訓(xùn)練、技術(shù)、技能和經(jīng)驗不同導(dǎo)致的均值差對于產(chǎn)品及過程資格以及一臺手動測量儀器，推薦進行此研究； ? 環(huán)境之間：在第 3等時間段內(nèi)測量，由環(huán)境循環(huán)引起的均值差； ? 儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)健性； ? 操作者訓(xùn)練效果； ? （量具或零件）隨零件尺寸變化的變形，硬度不足； ? 違背假定條件 —穩(wěn)定、正確操作； ? 應(yīng)用 —零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯誤（易讀性、視差） 九、寬度變差 —量具 RR或 GRR 量具 RR是重復(fù)性和再現(xiàn)性合成變差的一個估計。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。 σ2GRR=σ2再現(xiàn)性 +σ2重復(fù)性 十、寬度變差 —靈敏度 靈敏度是導(dǎo)致一個可檢定到的（可采用的）輸出信號的最小的輸入。它是測量系統(tǒng)對被測量特征改變的響應(yīng)。 靈敏度由量具設(shè)計（分辨力）、固有質(zhì)量（ OEM）、使用中的維護和標(biāo)準(zhǔn)的操作條件決定。 通常被描述為測量的一個單位。 影響靈敏度的因素包括： ? 使儀器減振的能力； ? 操作者的技能； ? 測量裝置的重復(fù)性； ? 在電子或氣動量具情況下提供無漂移運行的能力； ? 儀器正被使用的環(huán)境，如大氣、塵埃、濕度。 十一、寬度變差 — 一致性 一致性是隨時間得到測量變差的區(qū)別。它也可以看成重復(fù)性隨時間的變化。 影響一致性的因素是變差的特殊原因，包括： ? 零件的溫度； ? 電子設(shè)備的預(yù)熱要求； ? 設(shè)備的磨損 十二、寬度變差 —均勻性 均勻性是量具在整個工作量程內(nèi)變差的區(qū)別。它也可以看成是重復(fù)性在量程上的均一性。 影響均勻性的因素包括： ? 夾緊裝置對不同定位只接受較小 /較大尺寸； ? 刻度的可讀性不好； ? 讀數(shù)視差。 十三、測量系統(tǒng)變差 —能力 測量系統(tǒng)的能力是基于短期的評估，對測量誤差（隨機的和系統(tǒng)的）合成變差的估計。 簡單的能力包括以下幾個部分： ? 不正確的偏倚或線性； ? 重復(fù)性和再現(xiàn)性（ RR），包括短期一致性。 測量能力的估計是對于規(guī)定條件、范圍和測量系統(tǒng)量程內(nèi)的預(yù)期誤差的表達。 σ2能力 =σ2偏倚（線性） +σ2GRR 十三、測量系統(tǒng)變差 —能力 測量系統(tǒng)的能力理解指南： ? 能力的估計總是與規(guī)定的測量范圍 —條件、量程和時間有關(guān)； ?能力必須是測量設(shè)備在一定使用條件下的能力，不同的使用條件能力不同； ?由于測量設(shè)備線性的影響，在不同的測量量程內(nèi)，測量能力是不同的； ?測量設(shè)備必須在校準(zhǔn)周期內(nèi)使用。 ? “短期”的理解可以是： ?一系列測量循環(huán)期； ?完成 GRR評價的時間； ?一個規(guī)定的生產(chǎn)期； ?由校準(zhǔn)頻率表示的時間 十三、測量系統(tǒng)變差 —能力 測量系統(tǒng)的能力理解指南： ? 在測量量程內(nèi)的短期一致性和均勻性（重復(fù)性誤差）被包含在能力的評價中。 ? 對于一個簡單的儀器，如 25mm測微計，在整個測量范圍內(nèi)使用典型的、有技術(shù)的操作者，其重復(fù)性被期望是一致的和均勻的，能力的評價可以包括在普通條件下多種類型特性的整個測量范圍。 ? 測量范圍越長或測量系統(tǒng)越復(fù)雜（如三坐標(biāo)（ CMM）），就越表明在一定的量程范圍內(nèi)或尺寸方面存在不正確的線性、均勻性和短期一致性的測量誤差，因此，測量計劃者和分析者就只有兩種實際選擇： ? 報告對于整個規(guī)定的條件、范圍和測量系統(tǒng)量程的最大（最壞的情況）能力或 ? 對于規(guī)定的測量量程區(qū)間（即低、中、高量程）確定和報告多種能力評估 十四、測量系統(tǒng)變差 —性能 測量系統(tǒng)性能是所有有效的和可確定的變差源隨時間的最終影響，是合成測量誤差（隨機的和系統(tǒng)的）的長期評估。 長期誤差包括： ?能力（短期誤差）； ?穩(wěn)定性和一致性。 測量系統(tǒng)性能的估計是一個規(guī)定的條件、范圍和測量系統(tǒng)量程的預(yù)期誤差的表達，當(dāng)測量誤差互不相關(guān)時，性能可以表達為： σ2性能 =σ2能力 +σ2穩(wěn)定性 + σ2一致性 十四、測量系統(tǒng)變差 —性能 測量系統(tǒng)的性能理解指南： ? 性能的估計總是與規(guī)定的測量范圍 —條件、量程和時間有關(guān)； ? 性能必須是測量設(shè)備在一定使用條件下的能力，不同的使用條件能力不同； ? 由于測量設(shè)備能力的影響，在不同的測量量程內(nèi)，測量性能是不同的； ? 測量設(shè)備必須在校準(zhǔn)周期內(nèi)使用，且隨時間的變化，穩(wěn)定性不同。 ? “長期”的理解可以是： ? 幾個在時間上的能力評估的平均； ? 來自測量控制圖的長期平均誤差； ? 校準(zhǔn)記錄評估； ? 多種線性研究 ? 來自在測量系統(tǒng)的壽命和量程方面的幾個 GRR研究的平均誤差。 十四、測量系統(tǒng)變差 —性能 測量系統(tǒng)的性能理解指南： ? 在測量量程內(nèi)的長期一致性和均勻性（重復(fù)性誤差）被包含在性能的評價中。 ?當(dāng)長期（不正確）的線性、均勻性或一致性在一定的量程范圍內(nèi)明顯變化時，測量計劃者和分析者就只有兩種實際選擇： ?報告對于整個規(guī)定的條件、范圍和測量系統(tǒng)量程的最大（最壞，的情況）性能或 ?對于規(guī)定的測量量程區(qū)間（即低、中、高量程）確定和報告多種性能評估。 第二章：測量系統(tǒng)評定的通用概念 一、背景 ? 測量系統(tǒng)評定需要對兩個重要的方面進行評定： ?驗證在適當(dāng)?shù)奶匦晕恢谜跍y量正確的變量 ，若適用，還要驗證夾緊和鎖緊；另外還要識別與測量相互依賴的任何關(guān)鍵的環(huán)境因素； ?確定測量系統(tǒng)需要有何種統(tǒng)計特性才是可接受的 ，統(tǒng)計特性確定以后，必須對測量系統(tǒng)進行評定，以便了解它實際上是否具有這些特性。 第二章：測量系統(tǒng)評定的通用概念 測量系統(tǒng)評定的兩個階段： ? 第一階段 試驗是一項評定，用以驗證是否按照測量系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)范，在適當(dāng)?shù)奶匦晕恢谜跍y量正確的變量；若適用，還要驗證夾緊和鎖緊。 ? 如果有與測量相互依賴的任何關(guān)鍵的環(huán)境因素，也要考慮。 ? 第一階段可以利用從統(tǒng)計角度設(shè)計的實驗來評價操作環(huán)境對測量系統(tǒng)參數(shù)的影響（如偏倚、線性、重復(fù)性和再現(xiàn)性）。實驗結(jié)果可能表明操作環(huán)境對測量系統(tǒng)的總變差貢獻不是很明顯。 ? 第二階段 試驗提供對測量系統(tǒng)持續(xù)置信的主要變差源持續(xù)的監(jiān)視和 /或測量系統(tǒng)經(jīng)過一定時間后降級的信號。 二、選擇 /制定試驗程序 當(dāng)選擇或制定一個評定方法時，一般應(yīng)考慮的問題包括： ? 試驗中是否應(yīng)使用諸如那些可溯源到 NIST的標(biāo)準(zhǔn)？如果是，什么等級的標(biāo)準(zhǔn)是合適的？ ? 對于第二階段進行的試驗，應(yīng)考慮使用盲測法； ? 試驗成本； ? 試驗所需的時間； ? 任何其定義沒有被普遍接受的術(shù)語應(yīng)作出可操作的定義； ? 是否由這個測量系統(tǒng)取得的測量結(jié)果要與另外一個測量系統(tǒng)得到的測量結(jié)果對比？如果對比，應(yīng)考慮使用依賴于諸如上面第一步討論的標(biāo)準(zhǔn)的試驗方法。 ? 第二階段試驗應(yīng)每隔多久進行一次？ 三、測量系統(tǒng)研究的準(zhǔn)備 實施測量系統(tǒng)研究之前的典型準(zhǔn)備如下： ? 先計劃將要使用的方法； ? 確定評價人的數(shù)量、樣品數(shù)量及重復(fù)讀數(shù)次數(shù)，在此選擇中應(yīng)考慮的因素如下： ?尺寸的關(guān)鍵性 —關(guān)鍵尺寸需要更多的零件和 /或試驗，原因是量具研究所需的置信度； ?零件結(jié)構(gòu) —大或重的零件可規(guī)定較少樣品和較多試驗。 ? 由于其目的是評價整個測量系統(tǒng)，評價人的選擇應(yīng)從日常操作該儀器的人中挑選； 三、測量系統(tǒng)研究的準(zhǔn)備 實施測量系統(tǒng)研究之前的典型準(zhǔn)備如下： ? 樣品的選擇取決于 MSA研究的設(shè)計、測量系統(tǒng)的目的以及能否獲得代表生產(chǎn)過程的樣品。 ? 對于產(chǎn)品控制情況，測量結(jié)果和判定準(zhǔn)則用于確定“相對特性規(guī)范確定合格或不合格”（如 100%檢驗或抽樣），必須選擇樣本（或標(biāo)準(zhǔn)），但不需要覆蓋整個過程范圍。測量系統(tǒng)的評定是基于特性的公差。 ? 對于過程控制情況，測量結(jié)果和判定準(zhǔn)則用于確定“過程穩(wěn)定性、方向和符合自然過程變差”（如 SPC、過程監(jiān)視），因此，樣本應(yīng)代表整個過程范圍。 ? 樣本可以通過每天取一個樣本，持續(xù)若干天的方式進行選取。 ? 由于每一個零件將被測量若干次，必須對每一個零件編號以便識別。 三、測量系統(tǒng)研究的準(zhǔn)備 實施測量系統(tǒng)研究之前的典型準(zhǔn)備如下： ? 儀器的分辨力應(yīng)允許至少直接讀取特性的預(yù)期過程變差的十分之一。 如特性的變差為 ，儀器應(yīng)能讀取 化。 ? 確保測量方法（如評價人和儀器）正在測量特性的尺寸并遵守規(guī)定的測量程序。 三、測量系統(tǒng)研究的準(zhǔn)備 進行研究的方式十分重要，本手冊介紹的所有分析都假定各次讀數(shù)的統(tǒng)計獨立性 —數(shù)之間沒有相互關(guān)