【正文】 ● 對(duì)于規(guī)定的測(cè)量量程區(qū)間 (即低、中、較大量程 )確定和報(bào)告多種性能評(píng)估。測(cè)量分 析者必須知道誤差之間的潛在的關(guān)聯(lián)，以便沒(méi)有過(guò)高地估計(jì)性能。測(cè)量性 能的說(shuō)明只需要完整到能合理地再現(xiàn)出測(cè)量環(huán)境和范圍。測(cè)量性能的評(píng)價(jià)范圍應(yīng)是在測(cè)量范圍有限的部分內(nèi)或在整個(gè)測(cè)量范圍 內(nèi)，很具體的或者是一個(gè)概括的操作說(shuō)明。 ■ 測(cè)量性能的估計(jì)是一個(gè)規(guī)定的條件、范圍和測(cè)量系統(tǒng)量程的預(yù)期誤差的表達(dá) (不 同于測(cè)量不確定度，測(cè)量不確定度是一個(gè)與測(cè)量結(jié)果有關(guān)的誤差或值的預(yù)期范圍 的表達(dá) )。 √ 長(zhǎng)期獲取讀數(shù)的變異性； √ 以總變差為基礎(chǔ)。 性能 :測(cè)量系統(tǒng)性能是所有有效的和可確定的變差源隨時(shí)間的最終影響。 因?yàn)檫@些誤差是相互關(guān)聯(lián)的，所以他們不能用上述簡(jiǎn)單的線(xiàn)性公式組合 起來(lái)。在此例子 中，能力的評(píng)價(jià)可以包括在普通條件下多種類(lèi)型特性的整個(gè)測(cè)量范圍。 ■ 對(duì)于理解和準(zhǔn)確應(yīng)用測(cè)量能力有兩個(gè)基本點(diǎn)： ● 其次，在測(cè)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(píng)價(jià)中。測(cè)量能力的說(shuō)明只需要完整到能合理地再現(xiàn)出測(cè)量條件和量程。測(cè)量能力的評(píng)價(jià)范圍應(yīng)該是在測(cè) 量范圍有限的部分內(nèi)或在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)，很具體的或者是一個(gè)概括的 操作說(shuō)明。 例如，如果沒(méi)有測(cè)量條件的定量范圍和量程，那么一個(gè) 25mm的測(cè)微計(jì)的 能力是 。 ■ 簡(jiǎn)單的能力包括以下幾個(gè)部分： ● 不正確的偏倚或線(xiàn)性 ● 重復(fù)性和再現(xiàn)性 (GRR)，包括短期一致性 ■ 測(cè)量能力的估計(jì)是對(duì)于規(guī)定條件、范圍和測(cè)量系統(tǒng)量程內(nèi)的預(yù)期誤差的表達(dá) (不同于測(cè)量不確定度，測(cè)量不確定度是一個(gè)與測(cè)量結(jié)果有關(guān)的誤差或值的 預(yù)期范圍的表達(dá) )。 ■ 影響均勻性的因素包括： ● 夾緊裝置對(duì)不同定位只 接受較?。^大尺寸； ● 刻度的可讀性不好； ● 讀數(shù)視差。它也可以被認(rèn)為是重復(fù)性 在量程上的均一性 (同一性 )。 ■ 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。它也可以看成重復(fù)性隨時(shí)間的變 化。 ■ 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(cè)量裝置的重復(fù)性； ● 在電子或氣動(dòng)量具情況下提供無(wú)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。它通常被描述為測(cè)量的一個(gè)單 位，是用測(cè)量單位報(bào)告的。一個(gè)儀器應(yīng)至少和其分辨力單位同樣敏感，它是測(cè)量系統(tǒng)對(duì)被測(cè) 量特征改變的響應(yīng)。 測(cè)量系統(tǒng)能力 ： √ 測(cè)量系統(tǒng)變差的短期評(píng)估（例如 “ GRR” 包括圖形）測(cè)量系統(tǒng)性能； √ 測(cè)量系統(tǒng)變差的長(zhǎng)期評(píng)估（長(zhǎng)期控制圖法）。換句話(huà)說(shuō)， GRR變差等于系統(tǒng)內(nèi)部和系統(tǒng)之間的方差的總和。 ● 應(yīng)用 — 零件尺寸、位置、觀察誤差（易讀性、視差）。 ● 儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)健性。 這是對(duì)較高自動(dòng)化系統(tǒng)在產(chǎn)品和過(guò)程資格中最常見(jiàn)的研究。對(duì)于產(chǎn)品及過(guò)程資格以及一臺(tái)手動(dòng)測(cè)量?jī)x器，推薦 進(jìn)行此研究。 ● 標(biāo)準(zhǔn)之間：測(cè)量過(guò)程中不同的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)的平均影響 ● 方法之間：改變點(diǎn)密度，手動(dòng)與自動(dòng)系統(tǒng)相比，零點(diǎn)調(diào)整，夾持或夾緊 方法等導(dǎo)致的均值差。 ● 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。 ■ ASTM（美國(guó)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，而量具、實(shí)驗(yàn)室和環(huán)境（溫度、濕度）也不同，同時(shí)在再現(xiàn) 性計(jì)算中還包括重復(fù)性。由于這個(gè)原 因，為此，再現(xiàn)性被看作是測(cè)量系統(tǒng)之間或測(cè)量條件之間的平均變差。再現(xiàn)性通常定義為 由不同的評(píng)價(jià)人，采用相同的測(cè)量?jī)x器，測(cè)量同一零件的同一特性時(shí)測(cè)量 平均值的變差。 ■ 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(jí)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(diǎn)密度的變差； ● 評(píng)價(jià)人內(nèi)部：技術(shù)、職位、缺乏經(jīng)驗(yàn)、操作技能或培訓(xùn)、感覺(jué)、疲勞； ● 環(huán)境內(nèi)部：溫度、濕度、振動(dòng)、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(jì)或方法缺乏穩(wěn)健性，一致性不好； ● 應(yīng)用錯(cuò)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）。除了設(shè)備內(nèi)部變差以外，重復(fù)性也包括在特定測(cè)量誤差模型下 任何情況下的內(nèi)部變差。但事實(shí)上，重復(fù)性是在確定的 測(cè)量條件下連續(xù)試驗(yàn)得到的普通原因（隨機(jī)變差）變差。重復(fù)性是指由 一個(gè)評(píng)價(jià)人，用同一種測(cè)量?jī)x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。 √ 重復(fù)讀數(shù)彼此之間的 “ 接近度 ” ； √ 測(cè)量系統(tǒng)的隨機(jī)誤差分量。通常 建議使用比術(shù)語(yǔ) “ 精度 ” 更具有描述性的分術(shù)語(yǔ)。事實(shí)上， 精密度最經(jīng)常用于描述測(cè)量范圍內(nèi)重復(fù)測(cè)量的預(yù)期變差，這個(gè) 測(cè)量范圍可以是大小、容量或時(shí)間（即 “ 一個(gè)裝置在低量程測(cè) 量同在高量程測(cè)量一樣，具有相同的精密度 ” ，或 “ 今天和昨 天的精密度一樣 ” ）。 1寬度變差： 精密度 ：傳統(tǒng)上，精密度描述了測(cè)量系統(tǒng)在操作范圍（大小、 量程和時(shí)間）內(nèi)分辨力、靈敏度和重復(fù)的最終影響（凈效 果）。不要假定一個(gè)常量偏倚。線(xiàn)性可以被認(rèn)為是關(guān) 于偏倚大小的變化。 √ 整個(gè)正常操作范圍的偏倚改變； √ 整個(gè)操作范圍的多個(gè)并且獨(dú)立的偏倚誤差的相互關(guān)系； √ 測(cè)量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差分量。 線(xiàn)性 ：測(cè)量系統(tǒng)預(yù)期操作范圍內(nèi)偏倚誤差值的差別。換句話(huà)說(shuō)，穩(wěn)定性是偏倚隨時(shí)間的變化。 √ 偏倚隨時(shí)間的變化； √ 一個(gè)穩(wěn)定的測(cè)量過(guò)程是關(guān)于位置的統(tǒng)計(jì)受控； √ 別名：漂移。兩者對(duì)于測(cè)量系 統(tǒng)預(yù)期用途都是重要的。 ■ 在校準(zhǔn)過(guò)程使用的測(cè)量程序（如：使用 “ 基準(zhǔn) ” ）應(yīng)盡可能與正常操作的測(cè)量程 序一致。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(cè)量過(guò)程進(jìn)行測(cè)量 時(shí)，總是趨向于使所有的測(cè)量結(jié)果發(fā)生持續(xù)及可預(yù)測(cè)的偏移。 √ 測(cè)量結(jié)果的觀測(cè)平均值與基準(zhǔn)值之間的差異； √ 測(cè)量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差分析。 因?yàn)?“ accuracy” 在字面上有好幾種意思，所以建議不要用它來(lái)替代 “ 偏倚 ” 。 偏倚 ：對(duì)同樣的零件的同樣特性，測(cè)量的觀測(cè)平均值（在可重復(fù)條件下的一組試驗(yàn)） 和真值 (基準(zhǔn)值 )之間的差值。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(yǔ) 偏倚 只被用來(lái)描 述位置誤差。 ● 在一些組織中準(zhǔn)確度和偏倚互換使用。 ● 一個(gè)表示準(zhǔn)確的通用概念，它涉及一個(gè)或多個(gè)測(cè)量結(jié)果 的平均值與一個(gè)參考值之間一致的接近程度。 與基準(zhǔn)值同義使用的其它術(shù)語(yǔ)： ◆ 已接受的基準(zhǔn)值 ◆ 已接受值 ◆ 慣用值 ◆ 慣用真值 ◆ 指定值 ◆ 最佳估計(jì)值 ◆ 標(biāo)準(zhǔn)值 ◆ 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量 1位置變差： 準(zhǔn)確度 ：觀測(cè)值和可接受的基準(zhǔn)值之間同意的接近程度。 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(shí)是按慣例被接受。 基準(zhǔn)值 ：被承認(rèn)的一個(gè)被測(cè)體的數(shù)值，作為一致同意的用于進(jìn)行比較的基準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)樣 本： ● 一個(gè)基于科學(xué)原理的理論值或確定值； ● 一個(gè)基于某國(guó)家或國(guó)際組織的指定值； ● 一個(gè)基于某科學(xué)或工程組織主持的合作試驗(yàn)工作產(chǎn)生的一致同意值。因?yàn)閰⒖贾当挥米髡? 值的替代值，所以這些標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語(yǔ)常?；Q使用，不過(guò)不推薦這種用 法。遺憾的是，真值的確從沒(méi)能夠被知道。 真值 ：真值是零件的 “ 實(shí)際 ” 測(cè)量值，雖然這個(gè)值是不知道的，并 且是不可知的，但是它是測(cè)量過(guò)程的目標(biāo)。（見(jiàn) Wheeler， 1989，一書(shū)中的另一種解釋。通過(guò) 把該數(shù)據(jù)大小劃分為預(yù)期的過(guò)程分布范圍能確定數(shù)據(jù)分級(jí)數(shù) (ndc)。 有效分辨率 ：考慮整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)變差時(shí)的數(shù)據(jù)分級(jí)大小叫有效分辨 率。數(shù)據(jù)分級(jí)數(shù)通常稱(chēng)為 “ 分辨力比率 ” ，因 為它描述了給定的觀察過(guò)程變差能可靠地劃分為多少級(jí)。 1基本設(shè)備： 分辨力 （別名：可讀性、分辨率）：又稱(chēng)最小的可讀數(shù)單位， 分辨率是測(cè)量分辨率、刻度限值或測(cè)量裝置和標(biāo)準(zhǔn)的最小可 探測(cè)單位。為此，用于決定參考值的測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)包括： ● 使用比用于正常評(píng)價(jià)的系統(tǒng)要高的分辨等級(jí)和較低的測(cè)量系統(tǒng)誤 差的儀器。 ● 協(xié)議值：由有關(guān)各方明確一致同意的值。 ● 給定值：根據(jù)某些國(guó)家或國(guó)際組織的實(shí)驗(yàn)工作（由可靠的理論 支持）而得。 ● 法定值：由法律定義和強(qiáng)制執(zhí)行。它是一個(gè)人工 制品值或總效果值用作約定的比較基準(zhǔn)值。 1 檢查標(biāo)準(zhǔn) ：一個(gè)非常類(lèi)似設(shè)計(jì)測(cè)量過(guò)程的測(cè)量人工制品，不過(guò)它本身比被 評(píng)價(jià)的測(cè)量過(guò)程更穩(wěn)定。 ◆ 需要仔細(xì)考慮針對(duì)某一標(biāo)準(zhǔn)的材料選擇。1 工作標(biāo)準(zhǔn) ：在試驗(yàn)室中用于進(jìn)行定期測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)。1 傳遞標(biāo)準(zhǔn) ：用于把一個(gè)獨(dú)立的已知值的標(biāo)準(zhǔn)與正在校準(zhǔn)的元件進(jìn)行比較的 標(biāo)準(zhǔn)。 測(cè)量和試驗(yàn)設(shè)備 (MTE)：完成一次測(cè)量所必需的所有測(cè)量?jī)x器，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)， 基準(zhǔn)材料以及輔助設(shè)備。 ◆ 用于比較的可接受的基準(zhǔn)； ◆ 用于接受的準(zhǔn)則； ◆ 已知數(shù)值，在表明的不確定度界限內(nèi)，作為真值被接受； ◆ 基準(zhǔn)值； 一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是一個(gè)可操作的定義：由供應(yīng)商或顧客應(yīng)用時(shí)， 在昨天、今天和明天都具有同樣的含義，產(chǎn)生同樣的結(jié)果。 標(biāo)準(zhǔn) ：一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)普遍認(rèn)同的意見(jiàn)使之作為比較的基礎(chǔ)；是一個(gè) 可接受的模型。校準(zhǔn)可能也包括通過(guò)調(diào)整被比較的測(cè) 量裝置的準(zhǔn)確度差異而進(jìn)行的探測(cè)、相關(guān)性、報(bào)告或消除的步驟。 測(cè)量系統(tǒng)誤差 ：由于量具偏倚、重復(fù)性、再現(xiàn)性、穩(wěn)定性和線(xiàn)性產(chǎn)生 的合成變差。 ◆ 根據(jù)定義，一個(gè)測(cè)量過(guò)程可以看成是一個(gè)制造過(guò)程，它產(chǎn)生數(shù)值 （數(shù)據(jù)）作為輸出。 量具 ：任何用來(lái)獲得測(cè)量結(jié)果的裝置，經(jīng)常用來(lái)特指用在車(chē)間的裝 置，包括通過(guò) /不通過(guò)裝置（如：塞規(guī)、通 /止規(guī)等）。這個(gè)定義有 （ 1963）首次提出。 ■ 第三版測(cè)量系統(tǒng)分析（ MSA）手冊(cè)中對(duì)線(xiàn)性的分析方法要求計(jì)算出 “ 偏倚＝ 0” 線(xiàn)并必須完全在擬合置信帶以?xún)?nèi)；同時(shí)計(jì)算方式、計(jì)算公式和判定的接受準(zhǔn)則 均與第二版不一樣。 ■ 第三版測(cè)量系統(tǒng)分析（ MSA）手冊(cè)中對(duì)破壞性測(cè)量系統(tǒng)要求使用 XRm 控制圖 （單值極差）進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析（ MSA） ,而在第二版測(cè)量系統(tǒng)分析（ MSA）手冊(cè) 中卻沒(méi)有要求。 ■ 第三版測(cè)量系統(tǒng)分析（ MSA）手冊(cè)中對(duì)計(jì)數(shù)型量具的分析方法規(guī)定為：風(fēng)險(xiǎn)分析 法－假設(shè)檢驗(yàn)分析和信號(hào)探測(cè)理論、解析法。 ■ 第三版測(cè)量系統(tǒng)分析（ MSA）手冊(cè)中對(duì)重復(fù)性和再現(xiàn)性（ GRR）分析方法的計(jì)算 內(nèi)容增加了 ndc（分級(jí)數(shù)）的計(jì)算，并要求 ndc（分級(jí)數(shù)）的計(jì)算結(jié)果必須取整 數(shù)且 ndc（分級(jí)數(shù)）必須 ≧ 5。 ■ 進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析（ MSA）的工作 /和管理人員必 須接受公司內(nèi)部或外部的相關(guān)測(cè)量系統(tǒng)分析課程 培訓(xùn) /訓(xùn)練，并經(jīng)考試合格或獲得相關(guān)證書(shū)，方 可進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析（ MSA）工作。 ■ 新產(chǎn)品； ■ 因設(shè)計(jì)記錄、規(guī)范和工程更改所引起的產(chǎn)品更改； ■ 常規(guī)產(chǎn)品（老產(chǎn)品 /舊產(chǎn)品）； ■ 特別是以上產(chǎn)品中被確定為產(chǎn)品特殊特性所使用到 的監(jiān)視和測(cè)量裝置必須進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析（ MSA）；