【正文】 別的。 68 ? 測(cè)量誤差 y=x+ε ? 測(cè)量值 =真值 (True Value)+測(cè)量誤差 戴明說(shuō)沒(méi)有真 值的存在 一致 (線(xiàn)性 ) 69 ? 測(cè)量誤差的來(lái)源 ? Sensitivity 敏感度 (Threshold起始值 ) ? 化學(xué)指示器 ? Discrimination(辦別能力 ) ? Precision 精密度 (Repeatability 重復(fù)性 ) ? Accuracy準(zhǔn)確度 (Bias偏差 ) ? Damage損壞 ? Differences among instruments and fixtures(不同儀器和夾具間的差異 ) 70 ? 測(cè)量誤差的來(lái)源 ? Difference in use by inspector不同檢驗(yàn)者的差異(Reproducibility再現(xiàn)性 ) ? Differences among methods of use(使用不同的方法所造成差異 ) ? Differences due to environment(不同環(huán)境所造成的差異 ) 71 ? 測(cè)量的變異說(shuō)明 72 ? 環(huán)境因素 ? 溫度 ? 濕度 ? 振動(dòng) ? 照明 ? 腐蝕 ? 磨耗 ? 污染 (油脂 ) 73 ? 人性因素 ? 訓(xùn)練 ? 技能 ? 疲勞 ? 無(wú)聊 ? 眼力 ? 舒適 ? 零件的復(fù)雜性 ? 檢驗(yàn)的速度 ? 指導(dǎo)書(shū)的誤解 74 ? 測(cè)量系統(tǒng)的特性 ? Discrimination辦別力 (ability to tell things apart) ? Bias偏差 (Accuracy準(zhǔn)確性 ) ? Repeatability重復(fù)性 (precision) ? Reproducibility再現(xiàn)性 ? Linearity線(xiàn)性 ? Stability穩(wěn)定性 75 ? 測(cè)量系統(tǒng)變異性的影響 ? 由于測(cè)量系統(tǒng)可以接受多種變差源的影響，因此相同零件的重復(fù)讀數(shù)也不產(chǎn)生相同或同樣的結(jié)果。 ? 不同的變差源對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的影響應(yīng)經(jīng)過(guò)短期和長(zhǎng)期評(píng)估。它是由線(xiàn)性、一致性、重復(fù)性和再現(xiàn)性誤差合成定量的。這是通過(guò)確定我們的過(guò)程是否統(tǒng)計(jì)受控 (如穩(wěn)定并且一致，變差僅由普通原造成 )，對(duì)準(zhǔn)目標(biāo) (無(wú)偏倚 )，且在預(yù)期結(jié)果范圍有可接受的變差 (量具重復(fù)性和再現(xiàn)性 (GRR)來(lái)完成的。 ? 由于測(cè)量系統(tǒng)的輸出值用于做出關(guān)于產(chǎn)品和過(guò)程的決定，所有變差源的累積影響，通常稱(chēng)為測(cè)量系統(tǒng)誤差，有時(shí)稱(chēng)為誤差。在歷史上，它應(yīng)該確定該零件是否可接受 (在公差內(nèi) )或不可接受 (在公差外 )。 ? 進(jìn)一步的分類(lèi)可能是可返工的、可挽救的或報(bào)廢的。但是，在過(guò)程控制原理下，興趣的焦點(diǎn)是零件變差是由過(guò)程中的普通原因還是特殊原因造成的。 ? 其平均值是落在合格區(qū)的，但由于 GRR的影響可能會(huì)將其判成不合格的。 ? 其平均值是落在不合格區(qū)的，但由于 GRR的影響可能會(huì)將其判成合格的。 LSL USL I II II I III Bad is bad Bad is bad Good is good Confused area Confused area 81 ? 對(duì)產(chǎn)品決策的影響 ? 對(duì)于產(chǎn)品狀況，目標(biāo)是最大限度地做出正確決定，有二種選擇： ? 改進(jìn)生產(chǎn)區(qū)域：減少過(guò)程變差，沒(méi)有零件產(chǎn)生在 II區(qū)。 ? 上述討論假定測(cè)量過(guò)程是統(tǒng)計(jì)受控并且是對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)。 82 ? 對(duì)產(chǎn)品決策的影響 ? 對(duì)于過(guò)程控制，需要確定以下要求 ? 統(tǒng)計(jì)控制 ? 對(duì)準(zhǔn)目標(biāo) ? 可接受的變異性。實(shí)際和觀(guān)測(cè)的過(guò)程變差的基本關(guān)系是： 測(cè)量系統(tǒng)方差實(shí)際過(guò)程方差觀(guān)測(cè)過(guò)程方差msaactualobsmsaactualobs?????222222??????83 ? GRR對(duì)能力指數(shù) Cp的影響 6 take weherebut lev el, confi denc e 99%for ,1%100%6,622222???????????kbeca us eGRRGRRGRRkGRRobse rveoracuta lxLUCpmopppompxxmao????????84 ? GRR對(duì)能力指數(shù) Cp的影響 2222222)(1)(11111GRRCpCpCpGRRCpCpCpCpGRRGRRCpCpGRRCpGRRCpCpCpCpCpooaoaoomooaaooaoomoaoaao???????????????????????????????85 ? 例題 ? 如果目前有一個(gè)制程其觀(guān)察的 Cpo=，而其 GRR=，請(qǐng)?jiān)囁闫湔鎸?shí)的 Cpa=? ? 解 )(1)(122???????GRRCpCpCpooa86 ? 新過(guò)程的接受 Cpa= GRR= Cpo= Cpa= GRR= Cpo= 87 ? 新過(guò)程的接受 ? 最壞的假想情況是如果生產(chǎn)用量具不具備資格卻被使用了。 Cpa= GRR= Cpo= 88 ? 測(cè)量的重要性 ? 如果測(cè)量的方式不對(duì)，那幺好的結(jié)果可能被測(cè)為壞的結(jié)果，壞的結(jié)果也可能被測(cè)為好的結(jié)果，此時(shí)便不能得到真正的產(chǎn)品或過(guò)程特性。 ? 技術(shù)特征 ? 失效模式分析 ? 控制計(jì)劃 ? 因?yàn)樵跅l文要求中，只要是列在控制計(jì)劃中的就必須進(jìn)行測(cè)量 92 ? 持續(xù)改進(jìn)的說(shuō)明 93 ? 測(cè)量過(guò)程 ? 賦值過(guò)程定義為測(cè)量過(guò)程。 ? 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，包括用來(lái)測(cè)量合格／不合格的裝置。 94 ? 測(cè)量系統(tǒng)所應(yīng)具有之特性 ? 測(cè)量系統(tǒng)必須處于統(tǒng)計(jì)控制中，這意味著測(cè)量系統(tǒng)中的變差只能是由于普通原因而不是由于特殊原因造成的。 ? 測(cè)量系統(tǒng)的變異必須比制造過(guò)程的變異小。 95 ? ? 測(cè)量精密應(yīng)高于過(guò)程變異和公差帶兩者中精度較高者，一般來(lái)說(shuō)，測(cè)量精度是過(guò)程變異和公差帶兩者中精度較高者的十分之一。若真的如此，則測(cè)量系統(tǒng)的最大的變差應(yīng)小于過(guò)程變差和公差帶兩者中的較小者。 ? 一級(jí)標(biāo)準(zhǔn) ? 直接從國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)直接復(fù)制或傳遞而來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)。主要有二個(gè)目的 ? 確定該測(cè)量系統(tǒng)是否具有所需要的統(tǒng)計(jì)特性，此項(xiàng)必須在使用前進(jìn)行。 98 ? ? 第二階段的評(píng)定 ? 目的是在驗(yàn)證一個(gè)測(cè)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(jì)特性。 99 ? 評(píng)價(jià)測(cè)量系統(tǒng)的三個(gè)基本問(wèn)題 ? 測(cè)量系統(tǒng)是否有足夠的分辨力？ (解析能力 ) ? 這種測(cè)量系統(tǒng)在一定時(shí)間內(nèi)是否在統(tǒng)計(jì)上保持一致？ (再生和再現(xiàn) ) ? 這些統(tǒng)計(jì)性能在預(yù)期范圍內(nèi)是否一致？ (線(xiàn)性 ) ? 這些問(wèn)題要和過(guò)程變差聯(lián)系起來(lái)。利用上述研究的目的，橫向協(xié)調(diào)小組中將通過(guò)設(shè)計(jì)制定測(cè)量系統(tǒng)的計(jì)劃和概念。這些是以顧客要求和子系統(tǒng)或零件對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的功能性為基礎(chǔ)的。例如，如果塑料注射模具成型零件的重要特在模具分型線(xiàn)，尺寸的檢查會(huì)很難并且測(cè)量變差會(huì)比較高。這有助于維護(hù)和校準(zhǔn)計(jì)劃的制定。在過(guò)程的每一步確定關(guān)鍵的輸入和輸出。測(cè)量計(jì)劃、測(cè)量類(lèi)型清單都出自這一研究。包括被測(cè)量的零件或子系統(tǒng)的交付、測(cè)量本身和返回到過(guò)程的零件或子系統(tǒng)。一個(gè)簡(jiǎn)單的方法是使用因果圖。 ? 為什幺進(jìn)行測(cè)量并且如何使用？數(shù)據(jù)用于控制、分類(lèi)、資格判定嗎？將使用的測(cè)量方式可以改變測(cè)量系統(tǒng)的靈敏度水平。 ? 記住用數(shù)據(jù)來(lái)證測(cè)量過(guò)程的一般假設(shè)，比起以錯(cuò)誤信息和對(duì)外界問(wèn)題不健全的系統(tǒng)為基礎(chǔ)做決策更好，安全且能在外界收集數(shù)據(jù)。簡(jiǎn)單的量具可能只要求定期檢查，然而復(fù)雜的系統(tǒng)需要持續(xù)進(jìn)行詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)分析和工程師小組進(jìn)行預(yù)見(jiàn)性的維護(hù)。許多活動(dòng)，例如每天排干空氣濾清器，在設(shè)計(jì)規(guī)定的操作時(shí)間后潤(rùn)滑軸承等，可在測(cè)量系統(tǒng)完全建立、研究和實(shí)施之前策劃。與這些活動(dòng)相關(guān)的數(shù)據(jù)收集方法和維護(hù)建議可從原始制造商，或工廠(chǎng)工程、制造和質(zhì)量人員獲得?？梢詫?shí)施簡(jiǎn)單的分析方法 (鏈圖、趨勢(shì)分析 )用以確定系統(tǒng)的穩(wěn)定性。以時(shí)間連續(xù)信息為基礎(chǔ)，在穩(wěn)定 的系統(tǒng)上進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)將比在傳統(tǒng)技術(shù)上進(jìn)行的預(yù)防性維護(hù)浪費(fèi)少 104 ? 量具來(lái)源選擇過(guò)程 ? 可交付的文件，一個(gè)完整整的文件包可能包括 ? 一套可復(fù)制的總成和詳細(xì)的機(jī)械圖 (CAD或硬挎具 ) ? 一套可復(fù)復(fù)的電器配線(xiàn)、原理和軟件。清單應(yīng)該包括需一定提前期才能獲得的項(xiàng)目。 ? 校準(zhǔn)說(shuō)明 ? 診斷樹(shù)和發(fā)現(xiàn)修理故障指南 ? 認(rèn)證報(bào)告 (適當(dāng)時(shí)可追溯到 NIST) ? 校準(zhǔn)指導(dǎo)書(shū) ? 技術(shù)支持人員、系統(tǒng)操作員和維護(hù)人員可以使用的用戶(hù)手冊(cè)。 真值的取得可以通過(guò)采用 更高級(jí)別的測(cè)量設(shè)備進(jìn)行 多次測(cè)量，取其平均值而 定之。 110 ? 重復(fù)不好的可能原因 ? 零件 (樣品 )內(nèi)部：形狀、位置、表面加工、錐度、樣品一致性。 ? 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。 ? 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(guān)察誤差 (易讀性、視差 ) 111 ? 再現(xiàn)性 (Reproducibility) 再現(xiàn)性是由不同的評(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。 ? 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 ? 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 ? 評(píng)價(jià)人 (操作者 )之間：評(píng)價(jià)人A,B,C等的訓(xùn)練、技術(shù)、技能和經(jīng)驗(yàn)不同導(dǎo)致的均值差。 ? 環(huán)境之間：在第 1,2,3等時(shí)間段內(nèi)測(cè)量，由環(huán)境循環(huán)引起的均值差。 ? 違背研究中的假定 ? 儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)健性 ? 操作者訓(xùn)練效果 ? 應(yīng)用 ─零件尺寸、位置、觀(guān)察誤差 (易讀性、視差 ) 113 ? 穩(wěn)定性 (Stability) 穩(wěn)定性 時(shí)間 1 時(shí)間 2 穩(wěn)定性 (或飄移 )，是測(cè)量系統(tǒng) 在某持續(xù)時(shí)間內(nèi)測(cè)量同一基準(zhǔn) 或零件的單一特性時(shí)獲得的測(cè) 量值總變差。 ? 測(cè)量系統(tǒng)特性可用下列方式來(lái)描述 ? 位置：穩(wěn)定性、偏倚、線(xiàn)性。 120 ? 位置和寬度 位置 寬度 位置 寬度 121 ? 分辨率 一個(gè)數(shù)據(jù)分級(jí) ? 控制：只有下列條件才可用于控制 ? 與規(guī)范相比過(guò)程變差較小 ? 預(yù)期過(guò)程變差上的損失函數(shù)很平緩 ? 過(guò)程變差的主要原因?qū)е戮灯? ? 分析： ? 對(duì)過(guò)程參數(shù)及指數(shù)的估計(jì)不可接受。 122 ? 分辨率 2~4個(gè)數(shù)據(jù)分級(jí) ? 控制：只有下列條件才可用于控制 ? 依據(jù)過(guò)程分布可用半計(jì)量控制技術(shù) ? 可產(chǎn)生不敏感的計(jì)量控制圖 ? 分析： ? 一般來(lái)說(shuō)對(duì)過(guò)程參數(shù)及指數(shù)的估計(jì)不可接受。 123 ? 5個(gè)或更多個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)分級(jí) ? 控制：只有下列條件才可用于控制 ? 可用于計(jì)量控制圖 ? 分析： ? 建議使用 分辨率 124 ? 分辨率的要求 ? 建議的要求是總過(guò)程 6σ( 標(biāo)準(zhǔn)偏差 )的十分之一。 125 ? 測(cè)量系統(tǒng)研究的淮備 ? 先計(jì)劃將要使用的方法。有些測(cè)量系統(tǒng)的再現(xiàn)性 (不同人之間 )影響可以忽略，例如按按鈕，打印出一個(gè)數(shù)字。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(yàn)，原因是量具研究評(píng)價(jià)所需的置信度。 127 ? 測(cè)量系統(tǒng)研究的淮備 ? 由于其目的是評(píng)價(jià)整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)，評(píng)價(jià)人的選擇應(yīng)從日常操作該儀器的人中挑選。有時(shí)每一天取一個(gè)樣本，持續(xù)若干天。由于每一零件將被測(cè)量若干次，必須對(duì)每一零件編號(hào)以便識(shí)別。 ? 確保測(cè)量方法 (即評(píng)價(jià)人和儀器 )在按照規(guī)定的測(cè)量步驟測(cè)量特征尺寸。評(píng)價(jià)人不應(yīng)知道正在檢查零件的編號(hào)，以避免可能的偏倚。 ? 在設(shè)備讀數(shù)中，讀數(shù)應(yīng)估計(jì)到可得到的最接近的數(shù)字。例如，如果最小刻度為 ，則每個(gè)讀數(shù)的估計(jì)應(yīng)圓整為 。 ? 每一位評(píng)價(jià)人應(yīng)采用相同方法，包括所有步驟來(lái)獲得讀數(shù)。 ? 一般地，一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的偏倚或線(xiàn)性的誤差若是與零誤差差別較明顯或是超出量具校準(zhǔn)程序確立的最大允許誤差，那幺它是不可接受的。 133 ? 結(jié)果分析 ? 寬度誤差 ? 測(cè)量系統(tǒng)變異異性是否令人滿(mǎn)意的準(zhǔn)則取決于被測(cè)量