【正文】 * 假定測量系統(tǒng)統(tǒng)計受控而且對準目標，實際過程Cp可以 與觀測Cp10用圖形法比較。 對於程序控制，需要確定以下要求：對過程決策的影響 ● 統(tǒng)計控制 ● 對準目標 ● 可接受的變異性 在前一節(jié)中已作了解釋，測量誤差可引起對產(chǎn)品產(chǎn)生不正 確的決策。 上述討論假定測量過程是統(tǒng)計受控並且是對準目標。下麵給出三個區(qū)分的區(qū)域 下限 上限IIII I III I 目標 此處， I 壞零件總是稱為壞的 II 可能做出潛在的錯誤決定 III 好零件總是稱為好的 對於產(chǎn)品狀況，目標是最大限度地做出正確決定，有兩種 選擇：1) 改進生產(chǎn)過程：減少過程的變差，沒有零件產(chǎn)生在II區(qū)域。 不論上面測量的零件分佈與規(guī)範控制限是否有交叉，有時 也會做出錯誤的決定。 為了更好地理解測量系統(tǒng)誤差對產(chǎn)品決策的影響，要考慮 單個零件重複讀數(shù)所有變差由量具的重複性和再現(xiàn)性影響。 表1：控制原理和驅(qū)動興趣點控制原理驅(qū)動興趣點1產(chǎn)品控制零件是否在明確的目錄之內(nèi)？2程序控制過程是否穩(wěn)定和可接受？ 下一節(jié)討論測量誤差在產(chǎn)品決策上的影響。在產(chǎn) 品控制原理下，這樣的分類活動是測量零件的主要原因。對其他分類活動沒有限 制討論應(yīng)用。另外一種通常作法是把零件進行規(guī)定的分類 （如，活塞尺寸）。 對決策的影響 測量了一個零件後可採取的活動之一是確定零件的狀態(tài)。 這為測量系統(tǒng)能力增加穩(wěn)定性和一致性。它是 由線性能，如同過程性能，是所有變差源隨時間的影響。 不同的變差源對測量系統(tǒng)的影響應(yīng)經(jīng)過短期和長期評估。8 .圖2：測量系統(tǒng)變異性 因果圖迴圈本位的和周圍的溫度穩(wěn)定系統(tǒng)部件熱膨脹空氣流人人工的陽光照明幾何相容性空氣污染振動照明壓力人機工廠溯源性態(tài)度程式目視標準可操作定義理解培訓(xùn)經(jīng)驗經(jīng)驗培訓(xùn)體力的教育的標準彈性性質(zhì)熱膨脹係數(shù)標準穩(wěn)定性彈性性質(zhì)支援特徵物質(zhì)彈性變形隱藏的幾何形狀內(nèi)部相關(guān)特充分的資料清潔度製造可操作的定義設(shè)計確認夾緊定位測量點測量感測器製造變差製造公差標準.維護堅固性使用假設(shè)穩(wěn)定性線性放大接觸幾何變形影響均勻性敏感性一致性再現(xiàn)性重複性設(shè)計環(huán)境人員工件+(零件)儀器+(量具)測量系統(tǒng)變異性測量系統(tǒng)變異的影響 由於測量系統(tǒng)可以受多種變差源的影響，因此相同零件的 重複讀數(shù)也不產(chǎn)生相同或同樣的結(jié)果。由於實際的變差源影響一個特定的測量系統(tǒng)，它對這個系統(tǒng)來說是唯一的，本圖所示可作為研究測量系統(tǒng)變差源的一個思考的起點。由此可以控制或排除這些因素。這可以視為全部測量系統(tǒng)的誤差模型8。S 標準W 工件(如,零件)I 儀器P 人/程式E 環(huán)境，以確保達到要求的目標。為了控制測量系統(tǒng)變差：1) 識別潛在的變差源2) 排除（可能時）或監(jiān)控這些變差源儘管特定的原因?qū)⒁罁?jù)條件，但一些典型的變差源是可以識別的。變差源 與所有過程相似，測量系統(tǒng)受隨機和系統(tǒng)變差源影響。測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性可能隨被測項目的變化而改變。4) 對於程序控制，測量系統(tǒng)的變異性應(yīng)該顯示有效的解析度並且與製造過程變差相比要小。3) 對於產(chǎn)品控制，測量系統(tǒng)的變異性與公差相比必須小。6這意味著在可重複條件下，測量系統(tǒng)的變差只能是由於普通原因而不是特殊原因造成。這個規(guī)則是選擇量具期望的實際最低起點。為了測量的目的，相對於過程變差呀規(guī)範控制限，測量的增量應(yīng)該很小。儘管每一個測量系統(tǒng)可能被要求有不同的統(tǒng)計特性，但有一些基本特性用於定義“好的”測量系統(tǒng)。 5有關(guān)標準問題的完整討論見《走出危機》，W．Edwards Deming,1982,1986,P．279281. 管理者有責任識別對資料的最終使用最重要的統(tǒng)計特, 也有責任確保用那些特性作為選擇一個測量系統(tǒng)的基礎(chǔ)。從這樣一臺機器上所得到的資料對分析一個製造過程可能是十分有用的。例如，對一個三座標測量機（CMM）的某些應(yīng)用，最重要的統(tǒng)計特性是“小”的偏倚和方差。但是，確定一個測量系統(tǒng)品質(zhì)的正是其產(chǎn)生資料的統(tǒng)計特性。一個測量系統(tǒng)的品質(zhì)經(jīng)常僅用其多次測量資料的統(tǒng)計特性來確定。一個 能產(chǎn)生理想測量結(jié)果的測量系統(tǒng)，應(yīng)具有零方差、零偏倚和對所測的任何產(chǎn)品錯誤分類為零概率的統(tǒng)計特性。 理想的測量系統(tǒng)在每次使用時，應(yīng)只產(chǎn)生“正確”的測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性 測量結(jié)果。因此管理者也必須提供清楚的操作定義和標準以及培訓(xùn)和支援。但是採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)程序控制決定。顧客，過程所有者，希望用最小的努力做出正確的決定。所有的程序控制管理，統(tǒng)計或邏輯技術(shù)均能應(yīng)用。因此這些量具經(jīng)常是不能被正確使用或完全不被使用。設(shè)備是主要關(guān)注點 – 特性越“重要”，量具越昂貴。 通用過程操 作輸入 輸出測量過程測量值分析測量決定需要控制的過程 3本章的部分內(nèi)容經(jīng)允許採用了測量系統(tǒng)分析 指南,第三代,1987,1988。這種活動能使觀測者確定或否認過程是以穩(wěn)定的方式操作並具有對顧客規(guī)定的目標而言可接受的變差這一前提。 通過評價過程結(jié)果或參數(shù)，可以獲得過程正在做什麼的知識。 過程失效模式及後果分析4（PFMEA）是用來確定與潛在過程失效相關(guān)的風險，並在這些失效出現(xiàn)前提出糾正措施。這種用 法沒有介紹。然而，通過使用 一個基於被很好地規(guī)定了特性操作定義的“基準” 值，使用較高級別解析度的測量系統(tǒng)的結(jié)果，且可 溯源到NIST，可以使不確定度減小。國家標準引用標準工作標準生產(chǎn)量具真值 測量過程的目標是零件的“真”值，希望任何單獨 讀數(shù)都盡可能地接近這一數(shù)值（經(jīng)濟地）。 並不是所有組織在其設(shè)施內(nèi)都有計量或量具實驗室，需要依靠外界的商業(yè)/獨立實驗室提供溯源性的校準或測量服務(wù)。這種連接或比較鏈最終達到廠，然後提供測量溯源性的基礎(chǔ)。隨著測量技術(shù)的發(fā)展和工業(yè)中精密測量系統(tǒng)的使用，在哪裡溯源以及怎樣溯源的定義是一個不斷發(fā)展的概念。但在工業(yè)中的許多情況下，測量溯源性可能與返回到一致同意的基準值或顧客與供應(yīng)商之間“認同的標準”有聯(lián)繫。 溯源性在ISO計量學(xué)基本和通用國際術(shù)語（VIM）中的定 義是： “測量的特性或標準值，此標準是規(guī)定的基準，通 常是國家或國際標準，通過全部規(guī)定了不確定度的不間 斷的比較鏈相聯(lián)繫。溯源到相 同或相近的標準的測量比那些沒有溯源性的測量更容易 被認同。這就是為什麼需要瞭解哪國的測量是溯源的以及是 怎樣溯源的是很重要的。這通常是通過多 邊認可協(xié)議（MRAs），在NMI之間進行國際實驗室比對 完成的。 世界範圍內(nèi)大多數(shù)工業(yè)化國家都擁有自己的NMI和與 NIST相近的機構(gòu)，他們?yōu)楦髯試姨峁└咚疁实挠嬃繕藴蕠覝y量研究院 或測量服務(wù)。NIST的主要責任是提供測量服務(wù)和測量標 準，幫助美國工業(yè)進行可溯源的測量，最終説明產(chǎn)品和服 務(wù)貿(mào)易。 國家標準和技術(shù)研究院（NIST）是美國的主要國標準和溯源性 家測量研究院（NMI），在美國商務(wù)部領(lǐng)導(dǎo)下提供服務(wù)。 √ 對於產(chǎn)品和過程條件，可能是評價人、環(huán)境（時 間）或方法的誤差 √ 通常指A．Ｖ 評價人變差 √ 系統(tǒng)間（條件）變差 √ ASTM E45696 包括重複性、實驗室、環(huán)境及 評價人影響 ● GRR或量具R＆Ｒ √ 量具重複性和再現(xiàn)性；測量系統(tǒng)重複性和再現(xiàn) 性合成的評估 √ 測量系統(tǒng)能力；依據(jù)使用的方法，可能包括或 不包括時間影響 ● 測量系統(tǒng)能力 √ 測量系統(tǒng)變差的長期評估（長期控制圖法） ● 靈敏度 √ 最小的輸入產(chǎn)生可探測出的輸出信號 √ 在測量特性變化時測量系統(tǒng)的回應(yīng) √ 由量具設(shè)計（解析度）、固有品質(zhì)（OEM）、使 用中的維修及儀器和標準的操作條件確定 √ 總是以一個測量單位報告 ● 一致性 √ 重複性隨時間的變化程度 √ 一個一致的測量過程是考慮到寬度（變異性） 下的統(tǒng)計受控 ● 均一性 √ 整個正常操作範圍重複性的變化程度 √ 重複性的一致系統(tǒng)變差 測量系統(tǒng)變差可以具有如下特徵： ● 能力 √ 短期獲取讀數(shù)的變異性 ● 性能√ 長期獲取讀數(shù)的變異性 √ 以總變差為基礎(chǔ) ● 不確定度√ 關(guān)於測量值的數(shù)值估計範圍，相信真值包括 在此範圍內(nèi)測量系統(tǒng)必須穩(wěn)定和一致 測量系統(tǒng)總變差的所有特性均假設(shè)系統(tǒng)是穩(wěn)定和 一致的。 基本的設(shè)備 ● 分辨力、可讀性、解析度 √ 別名：最小的讀數(shù)的單位、測量解析度、刻度 限度或探測度 √ 由設(shè)計決定的固有特性 √ 測量或儀器輸出的最小刻度單位 √ 總是以測量單位報告 √ 1：10經(jīng)驗法則 ● 有效解析度 √ 對於一個特定的應(yīng)用，測量系統(tǒng)對過程變差的 靈敏性 √ 產(chǎn)生有用的測量輸出信號的最小輸入值 √ 總是以一個測量單位報告 ● 基準值 √ 人為規(guī)定的可接受值 √ 需要一個可操作的定義 √ 作為真值的替代 ● 真值 √ 物品的實際值 √ 未知的和不可知的 1見第一章第五節(jié)術(shù)語定義和討論 位置變差 ● 準確度 √ “接近”真值或可接受的基準值 √ ASTM包括位置和寬度誤差的影響 ● 偏倚 √ 測量的觀測平均值和基準值之間的差異 √ 測量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差分量 ● 穩(wěn)定性 √ 偏倚隨時間變化 √ 一個穩(wěn)定的測量過程是關(guān)於位置的統(tǒng)計受控 √ 別名：漂移 ● 線性 √ 整個正常操作範圍的偏倚改變 √ 整個操作規(guī)程範圍的多個並且獨立的偏倚誤 差的相互關(guān)係 √ 測量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差分量 寬度變差 ● 精密度2 √ 重複讀數(shù)彼此之間的“接近度” √ 測量系統(tǒng)的隨機誤差分量 ● 重複性 √ 由一位元評價人多次使用一種測量儀器，測量同 一零件的同一特性時獲得的測量變差 √ 在固定和規(guī)定的測量條件下連續(xù)（短期）試驗 變差 √ 通常指E．Ｖ．設(shè)備變差 √ 儀器（量具）的能力或潛能 √ 系統(tǒng)內(nèi)變差 2在ASTM檔中，沒有測量系統(tǒng)的精密度這樣的說法；也就是說，精密度不能用單一數(shù)值表述。這樣看待測量系統(tǒng)是有用 的，因為這可以使用權(quán)我們運用那些早已在統(tǒng)計程序控制領(lǐng)域證明了有效性的所有概念、原理和工具。 ● 測量系統(tǒng)：是用來對被測特性定量測量或定性評價的儀 器或量具、標準、操作、方法、夾具、軟體、人員、環(huán) 境和假設(shè)的集合；用來獲得測量結(jié)果的整個過程。賦值程序定義為測量過程，而賦予的值定義為 測量值。在本手冊使用以下術(shù)語： ● 測量定義為賦值（或數(shù)）給具體事物以表示它們之間關(guān) 於特定性的關(guān)係。不建立一套涉及通用統(tǒng)計特性和測量系統(tǒng)相關(guān)要素的術(shù)語，對測量系統(tǒng)分析的討論會使用權(quán)人迷惑和誤解。對更複雜或不常見的情況在此沒有討論，建議諮詢有統(tǒng)計能力的資源。它主要關(guān)注的是對每個零件能重複讀數(shù)的測量系統(tǒng)。儘管這些指南足以用於任何測量系統(tǒng)，但希望它們主要用於工業(yè)界的測量系統(tǒng)。這就是說，應(yīng)著重研究掌握環(huán)境對測量系統(tǒng)的影響，以使測量系統(tǒng)產(chǎn)生可接受的資料。例如，一個具有大量變差的測量系統(tǒng)，在分析製造過程中使用是不適合的，因為測量系統(tǒng)變差可能會掩蓋製造過程的變差。例如，測量某容器內(nèi)流體的容積，使用的測量系統(tǒng)可能對它周圍的環(huán)境溫度敏感，在這種情況下，資料的變差可能由於其體積的變化或周圍溫度的變化，使得解釋這些資料很困難，因此這一測量系統(tǒng)是不理想的。低質(zhì)量數(shù)據(jù)最