【正文】 1測量儀器如何影響測量結(jié)果 ■ 測量儀器精度必須小于規(guī)范值； ■ 測量儀器的種類，如尺、游標(biāo)卡尺； ■ 測量儀器的準(zhǔn)確度和精確度； ■ 偏倚和線性； ■ 重復(fù)性和再現(xiàn)性； ■ 穩(wěn)定性。即：指測量系統(tǒng)分析人員將評價的 5－ 10個零 件予以編號，然后要求評價人 A用測量儀器將這些已編號的 5－ 10個零件 第一次進(jìn)行依此測量（注意：每個零件的編號不能讓評價人知道和看 到），同時測量系統(tǒng)分析人員將評價人 A第一次所測量的數(shù)據(jù)和結(jié)果記 錄于相關(guān)測量系統(tǒng)分析表中，當(dāng)評價人 A第一次將 5－ 10個零件均測量完 后，由測量系統(tǒng)分析人員將評價人 A已測量完的 5－ 10個零件重新混合， 然后要求評價人 A用第一次測量過的測量儀器對這些已編號的 5－ 10個零 件第二次進(jìn)行依此測量，同時測量系統(tǒng)分析人員將評價人 A第二次所測 量的數(shù)據(jù)和結(jié)果記錄于相關(guān)測量系統(tǒng)分析表中，第三次盲測以此類推。這類數(shù)據(jù)可 表達(dá)為一系列測量值的統(tǒng)計分布、標(biāo)準(zhǔn)差、概率、百分比 及實測值與真值的差，在控制圖或曲線圖表上的點等。 ■ 第二階段（使用過程中）： — 目的是在驗證一個測量系統(tǒng)一旦被認(rèn)為是可行的，應(yīng)持 續(xù)具有恰當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計特性 。工作標(biāo)準(zhǔn)也稱為生產(chǎn)標(biāo) 準(zhǔn)，并經(jīng)常由生產(chǎn)人員而不是計量部門保持。 ? 第一級標(biāo)準(zhǔn)和第二級標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)常為私人公司同時擁有。 ? 一旦建立了第一級標(biāo)準(zhǔn)，任何機(jī)構(gòu)如私人公司、科研機(jī)構(gòu)或政府機(jī)構(gòu)，無論什 么目的都可從 NIST得到它。作為美國商務(wù)部的一部 分， NIST起著儲備大多數(shù)國家理化測量標(biāo)準(zhǔn)的作用。 ■ 國家標(biāo)準(zhǔn)：在整個等級制中最高級標(biāo)準(zhǔn)為國家標(biāo)準(zhǔn)。 計數(shù)型數(shù)據(jù)的質(zhì)量 — 對產(chǎn)品特性產(chǎn)生錯誤分級的概率。例如：要求的標(biāo)簽出現(xiàn)、 所有要求的緊固件安裝、經(jīng)費報告中不出現(xiàn)錯誤等特性量即 為計數(shù)型數(shù)據(jù)的例子。 過程控制 受控 （消除了特殊原因） 時間 范圍 不受控 （存在特殊原因） 過程能力 受控且有能力符合規(guī)范 （普通原因造成的變差已減少） 規(guī)范下限 規(guī)范上限 時間 范圍 受控但沒有能力符合規(guī)范 （普通原因造成的變差太大） 數(shù)據(jù)的質(zhì)量 數(shù)據(jù)的類型 ■ 計量型數(shù)據(jù)（ Variable data） 指定量的數(shù)據(jù)，可用測量值來分析。亦稱為：可避免的原因、人為 的原因、局部性原因、非機(jī)遇原因等。 ? 過程中只有普通原因的變差。S 來估計。 ■ 變差：過程的單個輸出之間不可避免的差別；變差的原因可分為兩類：普通 原因和特殊原因。 4)、測量精度（ increments）應(yīng)高于過程變差和公差帶 兩者中精度較高者，一般來說，測量精度是制造過 程變差和公差帶兩者中精度較高者 1/10。 測量系統(tǒng)案例 例如：要測量一個柱的內(nèi)徑，那么其測量系統(tǒng)應(yīng)包括： — 測量項目 — 人員 — 測量儀器 — 測量標(biāo)準(zhǔn) — 進(jìn)行測量的環(huán)境條件 作為測量過程活動的結(jié)果，產(chǎn)生一個數(shù)值以表示內(nèi)徑 測量的結(jié)果。但是采購最好的或最新的測量技術(shù) 未必能保證做出正確的生產(chǎn)過程控制決定。所有過程控制管理，統(tǒng)計或邏輯技術(shù)均能應(yīng)用。 三、測量不確定度與測量系統(tǒng)分析（ MSA）的區(qū)別 測量系統(tǒng)分析（ MSA）的重點是了解測量過程，確 定在測量過程中的誤差總量，及評估用于生產(chǎn)和過程 控制中的測量系統(tǒng)的充分性。 2 分辨率 ：可用作 測量 分辨率或 有效 分辨率。 2 概率 ：以已收集數(shù)據(jù)的特定分布為基礎(chǔ)的，描述特定事件發(fā)生機(jī)會的一種估計（用 比例或分?jǐn)?shù)）。評價人變差（ AV）是一種由 于操作者使用相同測量系統(tǒng)的技巧和技能產(chǎn)生的差別造成的普通原因測量系統(tǒng)變差 （誤差）源。 方差分析 ：一種經(jīng)常用于試驗設(shè)計（ DOE）中的統(tǒng)計方法（ ANOVA），用于分析多組 的計量型數(shù)據(jù)以便比較方法和分析變差源。然而，簡單的表達(dá)式能被定量表示為： U2c = σ 2性能 + σ 2其他 ■ 重要的是要記住測量的不確定度是在測量時間上測量值可能變化多 少的一個簡單估計值。通常，大多數(shù)重要的誤差合成部分可 用 σ 2性能 定量表示。正態(tài)分布經(jīng)常在測量系統(tǒng)中用作 一個原理性假設(shè)。這個概念的 一個簡單的表達(dá)是： 真 測量值 = 觀測到的測量值（結(jié)果） 177。即：關(guān)于測量值的數(shù) 值估計范圍，相信真值包括在此范圍內(nèi)。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： ● 報告對于整個測量系統(tǒng)規(guī)定的條件、范圍和量程的最大 (最壞的情況 )性能或 ● 對于規(guī)定的測量量程區(qū)間 (即低、中、較大量程 )確定和報告多種性能評估。測量性 能的說明只需要完整到能合理地再現(xiàn)出測量環(huán)境和范圍。 ■ 測量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(dá) (不 同于測量不確定度，測量不確定度是一個與測量結(jié)果有關(guān)的誤差或值的預(yù)期范圍 的表達(dá) )。 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。在此例子 中，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。測量能力的說明只需要完整到能合理地再現(xiàn)出測量條件和量程。 例如，如果沒有測量條件的定量范圍和量程，那么一個 25mm的測微計的 能力是 。 ■ 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。 ■ 影響一致性的因素是變差的特殊原因，如： ● 零件的溫度； ● 電子設(shè)備的預(yù)熱要求； ● 設(shè)備的磨損。 ■ 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(yùn)行的能力； ● 儀器正被使用的環(huán)境，如大氣、塵埃、濕度。一個儀器應(yīng)至少和其分辨力單位同樣敏感，它是測量系統(tǒng)對被測 量特征改變的響應(yīng)。換句話說， GRR變差等于系統(tǒng)內(nèi)部和系統(tǒng)之間的方差的總和。 ● 儀器設(shè)計或方法缺乏穩(wěn)健性。對于產(chǎn)品及過程資格以及一臺手動測量儀器，推薦 進(jìn)行此研究。 ● 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。由于這個原 因，為此，再現(xiàn)性被看作是測量系統(tǒng)之間或測量條件之間的平均變差。 ■ 重復(fù)性不好的可能原因包括： ● 零件（樣品）內(nèi)容：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(hù)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； ● 違背假定 —— 穩(wěn)定、正確操作； ● 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）變形，硬度不足； ● 應(yīng)用 — 零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞，觀察誤差（易讀性、視 差）。但事實上，重復(fù)性是在確定的 測量條件下連續(xù)試驗得到的普通原因（隨機(jī)變差）變差。 √ 重復(fù)讀數(shù)彼此之間的 “ 接近度 ” ； √ 測量系統(tǒng)的隨機(jī)誤差分量。事實上， 精密度最經(jīng)常用于描述測量范圍內(nèi)重復(fù)測量的預(yù)期變差，這個 測量范圍可以是大小、容量或時間（即 “ 一個裝置在低量程測 量同在高量程測量一樣，具有相同的精密度 ” ，或 “ 今天和昨 天的精密度一樣 ” ）。不要假定一個常量偏倚。 √ 整個正常操作范圍的偏倚改變； √ 整個操作范圍的多個并且獨立的偏倚誤差的相互關(guān)系； √ 測量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差分量。換句話說，穩(wěn)定性是偏倚隨時間的變化。兩者對于測量系 統(tǒng)預(yù)期用途都是重要的。它引起由各種已知的或未知的變差源的綜合 影響組成的總誤差，它引起總誤差的原因是在重復(fù)采用同樣的測量過程進(jìn)行測量 時，總是趨向于使所有的測量結(jié)果發(fā)生持續(xù)及可預(yù)測的偏移。 因為 “ accuracy” 在字面上有好幾種意思，所以建議不要用它來替代 “ 偏倚 ” 。為了避免由使用 準(zhǔn)確度 一詞產(chǎn)生的混淆， ASTM建議術(shù)語 偏倚 只被用來描 述位置誤差。 ● 一個表示準(zhǔn)確的通用概念，它涉及一個或多個測量結(jié)果 的平均值與一個參考值之間一致的接近程度。 該值包含特定數(shù)量的定義，并為其它已知目的自然被接受，有時是按慣例被接受。因為參考值被用作真 值的替代值，所以這些標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語常常互換使用，不過不推薦這種用 法。 真值 ：真值是零件的 “ 實際 ” 測量值，雖然這個值是不知道的，并 且是不可知的，但是它是測量過程的目標(biāo)。通過 把該數(shù)據(jù)大小劃分為預(yù)期的過程分布范圍能確定數(shù)據(jù)分級數(shù) (ndc)。數(shù)據(jù)分級數(shù)通常稱為 “ 分辨力比率 ” ，因 為它描述了給定的觀察過程變差能可靠地劃分為多少級。為此，用于決定參考值的測量系統(tǒng)應(yīng)包括： ● 使用比用于正常評價的系統(tǒng)要高的分辨等級和較低的測量系統(tǒng)誤 差的儀器。 ● 給定值：根據(jù)某些國家或國際組織的實驗工作