1、433 相關(guān)工具（1 測(cè)量系統(tǒng)分析測(cè)量系統(tǒng)分析（Measurement Systems Analysis 簡(jiǎn)稱(chēng) MSA 概述a. 產(chǎn)生的背景：汽車(chē)整車(chē)廠(chǎng)（顧客認(rèn)為汽車(chē)零部件生產(chǎn)廠(chǎng)家若僅針對(duì)量具定期 校準(zhǔn)”并不能確保產(chǎn)品最終的測(cè)量品質(zhì)，校準(zhǔn)”只能代表該量具在特定場(chǎng)合（如校準(zhǔn)條 件的某種 偏倚”狀況，尚不能完 全反映出該量具在生產(chǎn)制造現(xiàn)場(chǎng)可能出現(xiàn)的各種變 差問(wèn)題。亦即：企業(yè)除對(duì)相關(guān)量具（或測(cè)量裝置應(yīng)定期 檢定或校準(zhǔn)以外，在實(shí)際使用 環(huán)境下由于人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)等方面的原因，仍會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。如果 測(cè)量 出現(xiàn)問(wèn)題,那么合格的產(chǎn)品可能被判為不合格，不合格的產(chǎn)品可能被判為合格，其后果 可想而知。因此

2、，對(duì)于汽車(chē)零部件生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，為避免可能存在的潛在零件質(zhì)量問(wèn) 題及顧客車(chē)輛可能因此而被 召回”的風(fēng)險(xiǎn),必須對(duì)相關(guān)的測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行分析。b. 測(cè)量系統(tǒng)是用來(lái)獲得表示產(chǎn)品或過(guò)程特性的數(shù)值的系統(tǒng)，是與測(cè)量結(jié)果有關(guān)的裝置、標(biāo)準(zhǔn)、軟件、 操作、程序、夾具、人員、環(huán)境的集合。測(cè)量系統(tǒng)分析的目的是評(píng)價(jià)測(cè)量系統(tǒng)的可接受性，了解測(cè)量系統(tǒng)的變差來(lái)源。測(cè)量系統(tǒng)的變差類(lèi)型 有:偏倚（準(zhǔn)確度、穩(wěn)定性、線(xiàn)性、重復(fù)性、再現(xiàn)性，該 五性”稱(chēng)為測(cè)量 系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì) 特性，對(duì)不同的測(cè)量系統(tǒng)可能需要有不同的統(tǒng)計(jì)特性（相對(duì)于顧客的要求。量具重復(fù)性：指同一個(gè)評(píng)價(jià)人，采用同一種測(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 值（數(shù)據(jù)的變差

3、；量具再現(xiàn)性：指由不同的評(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；穩(wěn)定性:指測(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。一般 多對(duì)電子量具進(jìn)行；偏倚:指同一操作人員使用相同量具，測(cè)量同一零件的相同特性多次所得數(shù) 據(jù)平均值與采用更精密儀器測(cè)量同一零件之相同特性所得之平均值之差，即測(cè)量結(jié) 果的觀測(cè)平均值與基準(zhǔn)值的差值，也就是我們通常所稱(chēng)的準(zhǔn)確度”是測(cè)量系統(tǒng)的 系統(tǒng)誤差的測(cè)量，一般對(duì)精度高或測(cè)量公差小的量具進(jìn)行；線(xiàn)性:指測(cè)量系統(tǒng)在預(yù)期的工作范圍內(nèi)偏倚的變化。其被視為偏倚對(duì)于量程大小不同所發(fā)生的變化，一般對(duì)同時(shí)測(cè)量多個(gè)規(guī)范值的量具進(jìn)行。其中測(cè)

4、量系統(tǒng)的偏倚、穩(wěn)定性及線(xiàn)性主要取決于測(cè)量裝置（儀器本身，而測(cè)量系 統(tǒng)的重復(fù)性、再現(xiàn)性（波動(dòng)則不僅與測(cè)量裝置有關(guān)，且與操作者、零件間本身的差異 等有關(guān)。所以在進(jìn)行重復(fù)性、再現(xiàn)性分析 前，應(yīng)首先視需要對(duì)偏倚、穩(wěn)定性及線(xiàn)性 進(jìn)行分析。c. 測(cè)量系統(tǒng)對(duì)其統(tǒng)計(jì)特性的基本要求:1 測(cè)量系統(tǒng)必須處于統(tǒng)計(jì)控制中；2 測(cè)量 系統(tǒng)的變異必須比制造 過(guò)程的變異??；3 變異應(yīng)小于公差帶；4 測(cè)量精度應(yīng)高于過(guò)程 變異和公差帶兩者中精度較高者（十分之一；5 測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)特性隨被測(cè)項(xiàng)目的改 變而變化時(shí)，其最大的變差應(yīng)小于過(guò)程變差和公差帶中的較小者。d. 任何用來(lái)獲得測(cè)量結(jié)果的裝置，稱(chēng)為測(cè)量裝置，或稱(chēng)儀器或量具。測(cè)量裝置分

5、計(jì)量型和計(jì)數(shù)型兩類(lèi)。計(jì)量型裝置可直接讀出質(zhì)量特性值的大小，如卡尺、百分表；計(jì)數(shù)型裝置不能讀出特性值的大小，只能通過(guò)測(cè)量判定是否合格或通過(guò)，如樣板、通 /止規(guī)等。測(cè)量系統(tǒng)分析是針對(duì)測(cè)量裝置系統(tǒng)而言的，所以測(cè)量系統(tǒng)分 析也可以分為 計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)分析和計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)分析兩類(lèi)。測(cè)量系統(tǒng)分析應(yīng)用a.計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)一般又分為非破壞性測(cè)量系統(tǒng)和破壞性測(cè)量系統(tǒng)。破壞性測(cè)量 系統(tǒng)一般可不做測(cè)量系統(tǒng)分析,除非顧客要求或是測(cè)量特殊特性的裝置系統(tǒng)穩(wěn)定 性和變差的分析方法參考 MSA 手冊(cè),所以在此介紹 的計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)分析指非 破壞性測(cè)量系統(tǒng)的分析。非破壞性測(cè)量系統(tǒng)分析包括五性”的分析，其中主要是

6、重復(fù)性和再現(xiàn)性的分析。1 重復(fù)性和再現(xiàn)性分析（極差-控制圖法應(yīng)用a 準(zhǔn)備（裝置、評(píng)價(jià)人員、零件的選擇-選擇需要分析的專(zhuān)用檢具 1 件,選擇和確定時(shí)，其最小刻度（精度應(yīng)能讀取主 特性的預(yù)期過(guò)程變差的十分之一，即分辨力滿(mǎn)足要求；裝置應(yīng)經(jīng)檢定或校準(zhǔn)合格。選擇 3 個(gè)評(píng)價(jià)人（A、B、C ,評(píng)價(jià)人的選擇應(yīng)從日常操作該儀器的人中 選擇，其應(yīng)接受裝置使用1/142/14培訓(xùn)并知道研究工作的重要性且仔細(xì)、認(rèn)真。另選擇一記錄人。取包含 10 個(gè)零件的一個(gè)樣本，應(yīng)能代表過(guò)程變差的實(shí)際或預(yù)期范圍，即樣品 應(yīng)選取 極限”樣品。然后按 1 至 10 編號(hào),使評(píng)價(jià)人不能看到這些數(shù)字。b 測(cè)量零件,獲得數(shù)據(jù)測(cè)量采用 盲測(cè)法

7、”讓一評(píng)價(jià)人（如 A ,誰(shuí)先均可以以隨機(jī)測(cè)量順序測(cè)量這些 零件，并讓記錄人將結(jié)果分別記錄在重復(fù)性和再現(xiàn)性分析報(bào)告”相應(yīng)的欄中，見(jiàn)表 4.3-16。每個(gè)零件只測(cè)量一次。再讓其他評(píng)價(jià)人（B、C 分別測(cè)量這些零件并互相不看對(duì)方的數(shù)據(jù)，然后將 結(jié)果分別記錄。結(jié)束一 個(gè)循環(huán)的測(cè)量。如上所述，再進(jìn)行第二個(gè)循環(huán)的測(cè)量（誰(shuí)先開(kāi)始無(wú)所謂，分別由記錄人記錄 測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果。表 4.3-16 重復(fù)性和再現(xiàn)性分析報(bào)告c 初始數(shù)據(jù)計(jì)算和分析先計(jì)算 A 對(duì)每個(gè)零件的測(cè)量均值和極差，再計(jì)算 10 個(gè)零件 10 次平均值的 平均值 X , a 和極差 R 的平3/14均值 R , a 記錄于表 4.3-16 中,每一次平均多保

8、留一位小數(shù)；再依次計(jì)算 B、C兩人的結(jié)果，記錄于表 4.3-16 中?？v向計(jì)算每個(gè)零件 9 次測(cè)量值的平均值 X , p，再計(jì)算 10 個(gè)零件平均值的 平均值 X ,，再計(jì)算零件平 均值極差 R p，記錄于表 4.3-16 中。依據(jù)表 4.3-16 中公式分別計(jì)算 R ”、X , DIFF ,記錄于表 4.3-16 中依據(jù)表 4.3-16 中公式計(jì)算極差圖控制限。利用極差圖來(lái)判斷測(cè)量過(guò)程是否統(tǒng)計(jì)受控，即每個(gè)評(píng)價(jià)人 的重復(fù)性是否一致。由計(jì)算得知，極差值均在控制限內(nèi)，說(shuō)明穩(wěn)定受控，也可以進(jìn)一步作控制圖顯示說(shuō)明（此略。d 測(cè)量系統(tǒng)能力計(jì)算接下來(lái)依據(jù)表 4.3-16 中公式,分別計(jì)算重復(fù)性 EV、再現(xiàn)

9、性 AV、零件變 差 PV、總變差 TV、重復(fù)性再現(xiàn)性 GRR 等結(jié)果,記錄于表 4316 中。最后計(jì)算重復(fù)性再現(xiàn)性占總變差的百分比 %GRR、n d c （分辨率或叫辨 別分級(jí)數(shù) 等值。記錄于表 4.3-16 中。e 分析和判斷。計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)可接受性準(zhǔn)則如下：GRR %低于 10%,測(cè)量系統(tǒng)可接受；GRR %在 10%至 30%之間，視應(yīng)用的重要性、量具成本和維修費(fèi)用而定接 受與否；GRR %大于 30%,測(cè)量系統(tǒng)需要改進(jìn)，并通知顧客協(xié)調(diào)處理對(duì)策，包括產(chǎn)品 是否再加工使用或重新再測(cè)試。另外 ndc 般要求 5 對(duì)表 4.3-16 所示例，nde =9.15,5%; GRR %約為 15.2

10、3%,考慮到量具精度不 高,且維修費(fèi)用較高，故可接受。2 重復(fù)性和再現(xiàn)性分析（極差法應(yīng)用極差法也叫典型極差法，其只提供測(cè)量系統(tǒng)的總體情形，不將變異性分解成重復(fù) 性和再現(xiàn)性。極差法的 典型特點(diǎn)是能快速地驗(yàn)證 GRR 是否發(fā)生了變化。極差法應(yīng)用步驟如下（參見(jiàn)表 4.3-17 所示例：a 準(zhǔn)備:選擇甲、乙兩位評(píng)價(jià)者和 5 個(gè)零件（極限樣品，編號(hào)，及被分析測(cè)量裝置（量具和記錄人。已知過(guò)程總標(biāo)準(zhǔn)變差為 0.0777。b 首先由一個(gè)評(píng)價(jià)人（甲或乙隨機(jī)測(cè)量每個(gè)零件各一次（盲測(cè)，測(cè)量結(jié)果記錄于 4.3-17中撚后另一人也如此測(cè)量，結(jié)果記錄于表 4.3-17。c 計(jì)算，見(jiàn)表 4.3-17。表 4.3-17 極差

11、法研究表 一一計(jì)算出每個(gè)零件的極差 R i ;計(jì)算出平均極差，為 0.07;R 計(jì)算測(cè)量變差 GRR =/d 2, d 2 由表 4.3-18 查得（零件或極差數(shù) g =5,測(cè)量 次數(shù) m =2 為 1.19。R 操作者甲：徐好操作者乙：劉帥分析人：陳秀零件編號(hào)及名稱(chēng)：彈片測(cè)量參數(shù)：寬度 尺寸規(guī)格:0.401.00mm裝置名稱(chēng)：游標(biāo)卡尺裝置規(guī)格:0125mm 裝置編號(hào)：L008過(guò)程總標(biāo)準(zhǔn)差:0.0777d 2=1.19 查得 分析日期：2007/6/2零件操作者甲操作者乙極差10.850.800.0520.750.700.0531.000.950.0540.450.550.1050.500.6

12、00.10平均極差:=刀 R i /5=0.35/5=0.07測(cè)量變差:GRR =/d 2=0.07/1.19=0.0585測(cè)量變差 GRR 占過(guò)程總標(biāo)準(zhǔn)差的百分比 GRR%:GRR %=%(0.0588/0.0777 =75.68%測(cè)量系統(tǒng)分析結(jié)論：GRR%=75.68%30%所以測(cè)量系統(tǒng)不能接受，需要改進(jìn)。注:過(guò)程總標(biāo)準(zhǔn)差在不知情況下，可用 1/6 公差(T /6 代替。4/14GRR =0.07/1.19=0.0588;計(jì)算測(cè)量變差 GRR 占過(guò)程總標(biāo)準(zhǔn)差的百分率 %GRR。若未給出或未明 確總過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)差，可使用公差的 1/6 來(lái)代替。%GRR =%(GRR / 過(guò)程總標(biāo)準(zhǔn)差=%(0.0

13、588/0.0777 =75.68%本例中，若用公差計(jì)算，則%GRR =%(GRR /公差/6 =%(0.0588/0.1 =58.8%表 4.3-18d2 值表(部分d 分析評(píng)價(jià)分析評(píng)價(jià)準(zhǔn)則同計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)可接受性準(zhǔn)則”由于%GRR =75.68%30%, 所以測(cè)量系統(tǒng)不能接受，需要改進(jìn)。3 穩(wěn)定性的分析(均值-極差控制圖法a 選取一個(gè)樣品，并建立可追溯標(biāo)準(zhǔn)之真值或基準(zhǔn)值(在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)量該零件 n 10 次取平均值，若無(wú)樣品則可從生產(chǎn)線(xiàn)中取一個(gè)落在中心值域的零件，當(dāng)成樣本或標(biāo) 準(zhǔn)件。b 定期（如每天或每周 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件或樣本測(cè)量 35 次，注意，決定樣本量及頻度的 考慮因素應(yīng)包括量具要求多長(zhǎng)時(shí)間

14、重新校正或修理次數(shù)、使用的頻度與操作環(huán)境（條件等。c 將測(cè)量值（數(shù)據(jù)標(biāo)記在-R 控制圖上特性名06MfitTft.機(jī)械加叫號(hào)析天平臭堀巧：77QJW1日期2345g7A9IQ13tsIfi1718XIQ.11250.1C35 ii A ki?E i FHTtHIDSFWTTHrWT ISraLlHMMmid LIUIJ LIUkilSUM LlbJ0. UM0. 1時(shí)cX20. IH3&0 H2J1Q. 1942a im0. 1230 0. 135A1O. 1746D. 12460. 1578 0.115?0.1B43C.12450. 164?Q.1W5o.Tsiz0. 1284d 1

15、 fl-12cX3&J92SkjOM0. IMfi. IMS0,陰0 HS2 0.15350 1576Ol 1942 0. IMST 15350.1264 D. ?3680. 1824D LD280. lit?0. 150, 1637H山46JQ.池陽(yáng)fl. 17280. 530.扇 1576 (X 10.163HQ.fZ55 0.15240. 1S42 0. I&4 &03 MM 0.17M山17540. 17420. 1523cX50.1 M20,17530. UM6o. imd 1昨Oi f5740. SOU0. 1642 0.唄0. M250. U720.141

16、60.血0,1S32120. IB7S0&BK0.05O3肚ms 0 0748a. ossefl.D6330. 040(0.04770. 0EK1ZOiD6S OLOfUd w?40.05980. 07M0 05900.o.on00. L56ucG=Or1869072LCLi=CL 2*UCLr=0.1180334ir=0.0iE( (M分甲餐制関倉(cāng)析衷呱陽(yáng)測(cè)負(fù)過(guò)祝遜矗定扶茶 原嵋汝自劈足可昱的耨廉丙姑舉發(fā)生謀澆1杲齟可以接燮. 張丁/1腑11用m加X(jué) 表 4.3-19 機(jī)械加碼天平系統(tǒng)穩(wěn)定性分析(均值-極差控制圖m g 23456 11.411.912.242.482.6721.28

17、1.812.152.402.60李i/2(X)6/11/2031.231.772.122.382.5841.211.752.112.372.5751.191.742.102.362.5661.181.732.092.352.5671.171.732.092.352.5581.171.722082.352.5591.161.722.082.342.55101.161.722.082.342.55注:表中 m 代表所要研究的樣本容量或試驗(yàn)次數(shù)，g 代表極差的數(shù)量。5/14d 計(jì)算控制界限，確定每個(gè)曲線(xiàn)的控制限并按標(biāo)準(zhǔn)圖判斷失控或不穩(wěn)定狀態(tài)。穩(wěn)定性之判定的一般方式 和控制圖判定方式是一致的，判定準(zhǔn)則

18、如下：不可以有點(diǎn)子超出控制界限；- 不可以有連續(xù)三點(diǎn)中有二點(diǎn)在 土 1 區(qū)或土 1 區(qū)以外的位置；不可以有連續(xù)五點(diǎn)中有四點(diǎn)在 土 2 區(qū)或2 區(qū)以外的位置；- 不可有連續(xù)八點(diǎn)在控制圖的同一側(cè)；不可以有連續(xù)七點(diǎn)持續(xù)上升或下降的情形。如果有以上情形出現(xiàn)，代表儀器已不穩(wěn)定，須做維修或調(diào)整，維修及調(diào)整完后須再 做校驗(yàn)以及穩(wěn)定性之 分析?！纠勘?4.3-19 為一企業(yè)對(duì)機(jī)械加碼天平所作的穩(wěn)定性分析的范例，供參考。由控制圖結(jié)果看，測(cè)量過(guò) 程穩(wěn)定，測(cè)量系統(tǒng)可以接受。4 偏倚的分析（控制圖法6/14如果均值-極差圖用于測(cè)量穩(wěn)定性，數(shù)據(jù)也可以用來(lái)評(píng)價(jià)偏倚。在評(píng)價(jià)偏倚之前 控制圖分析應(yīng)該顯示 測(cè)量系統(tǒng)是穩(wěn)定的。

19、a 選取一個(gè)樣品，并建立可追溯標(biāo)準(zhǔn)之參考值或基準(zhǔn)值，若無(wú)樣品則可從生產(chǎn)線(xiàn) 中選取一件落在生產(chǎn)測(cè) 量值范圍中間的零件，并指定為偏倚分析的標(biāo)準(zhǔn)樣本。在實(shí) 驗(yàn)室或儀器間由有經(jīng)驗(yàn)的計(jì)量或檢驗(yàn)人員測(cè)量這個(gè)零件 n 1 次,并計(jì)算這 n 個(gè)數(shù)據(jù)的均值。將均值作為基準(zhǔn)值”b 按測(cè)量系統(tǒng)穩(wěn)定性分析方法作出控制圖，并判定是否穩(wěn)定，若穩(wěn)定繼續(xù)以下的 計(jì)算。c 計(jì)算偏倚從控制圖得到，偏倚=數(shù)據(jù)平均值（-基準(zhǔn)值X X d 用平均極差計(jì)算重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差C 重復(fù)性,重復(fù)性=C r =/d 2債%.I*E4;.I.*.4EC- -f ftif ft .11firfir1 II- fArf f t1 JJJJX2 2+!+!

20、-* J .d-w: IX - f y L-:jdAi!三9S .rilAJ；iT!F L/h丿:;Ti1譏J:Ji1?d:5;.dJ:1S3J: ”-；!:fAis!訂?S*/p!站:7就ja?：ii=d詁貞il就jyJT?d illz：rlu-!itiii;jIiid訂1-1. iJL!L-IullJ】J;1dfi*J1JJr1/fir:IIITd:dj； !J5JJr |Ij_*II?1I1M;:3rjItrl3j-d.:-?-i1.i 3二*1JJ.J討一 電 4(J-+ E SV討:J二；彳hAL!p:i-ii:-g?&*1JS-JfrXJrJSrJ / JrIiJiliJ

21、L-:i?X_ie-.=F:A1-1-1-.* 1*+t三旦E.No- b =(T r /t =偏倚/cbf 確定 1-a置信區(qū)間值所取的a水平依賴(lài)于敏感度水平，而敏感度水平是用來(lái)評(píng)價(jià)/控制該生產(chǎn)過(guò)程并 且與產(chǎn)品 性產(chǎn)過(guò)程的損 失函數(shù)(敏感度曲線(xiàn)相關(guān)聯(lián)。如果a水平不是用默認(rèn)值 0.05(95%置信度 則必須得到顧客的同意。下置信區(qū)間值 y 1=偏倚-d 2cb /d 2*(t v，-a/2 上置信區(qū)間值 y 2 二二偏倚+d 2cb/d 2*(t v , 1-a/2 這里 d 2, d *2、v 可以在 4.3-20 中查到,tv , 1-a/2R 這里 d 2*是基于子組容量確定偏倚的 t

22、統(tǒng)計(jì)量(m 和圖中子組數(shù)量(g ,可從表 4.3-20 中查得。e0,側(cè)0卻O,W1O.lti?0.20”迢O.3fi2tjdi0 WU 1W0/?40.7270.727U,7I1n.7MU.11BD-iWI0 iWO.ID,Z5051*O25H(I.25T0.25?D.W70.1570.27UO.htfiP Mfru.aO.LMt0.25DM0.2AiU.23iU.15J0.24U.2J413n.ino0-*仇 衲n仲o的Jni9io小弼U.fiKXO.liKKU.U 7V3JrOj1.6V?I.MMR6711.6M lU54 *O5.182l.rsh2.5711. U72.耐匸 一Ji悔I

23、. 2t22-2WIMMWj-ieo2.I4S2.1312.121)J. 1102 10k2.I.QII .M6.MS4.Ml1J471.5J 1432. Wz.mc!.K2l號(hào)心號(hào)心3. 04. UM3.52H2.31B二 如2.5M*22.44432.47*Z .4732.7塞血2.452.42JZ.Wi23站壬軸4. U.K3 71173.4玉 腎X25OJ 1IW3 K*J-OSJJ-OU 9772利丁2.921壬他2.g2s.*工“7 771J 7i-Lus2.7D4i101?巧3. S76n，卿7.453.I. 1J7*J.1BT、 川573.1M7A.nJuX-im:一切2. N

24、MM：iT23.32&10.2137.1715.O5.W4.THS4.L4 JW74.1444. DMJ.S523.7873.T5.MfvS.Mb 8滄聲3iS?3.S5?3.5Z73.WS乩3冊(cè)J MS 2I3.44IH山嗆3-Slt5JI.JHV73.ZWJ.1A0 :LMO “ 12-U覆觸dh.Wj4VW$ Wi s miIHZl*.|4O4 fflji JUS艮曲J.M2S5工上鮒XHI9孔驅(qū)34?5.725S.1V73晰1 fi?4乳右知HZ氛灼燈氛灼燈1.4M)1 173 xsa_16在標(biāo)準(zhǔn) t 表（見(jiàn)表 4.3-21 中查到。表 4.3-21t 分布表7/14g 判斷和

25、分析如果 0 落在圍繞偏倚值的 1-a置信區(qū)間內(nèi),即滿(mǎn)足 y 1 0 則偏倚在a水平 內(nèi)可被接受。如果偏倚從統(tǒng)計(jì)上非 0,尋找以下可能的原因：1 標(biāo)準(zhǔn)或基準(zhǔn)值誤差，檢查標(biāo)準(zhǔn)程 序;2 儀器磨損。這在穩(wěn)定性分析時(shí)可以表現(xiàn)，建議按計(jì)劃維護(hù)或修整；3 儀器制造 尺寸有誤；4 儀器測(cè)量了錯(cuò)誤的特性；5 儀器未得到完善的校準(zhǔn)，評(píng)審校準(zhǔn)程序；6 評(píng) 價(jià)人設(shè)備操作不當(dāng)，評(píng)審測(cè)量說(shuō)明書(shū)；7 儀器修正運(yùn)算不正確?！纠勘?4.3-22 為一企業(yè)對(duì)碳硫分析儀測(cè)量系統(tǒng)，采用控制圖法所作的偏倚分析的范例，供參考。由結(jié) 果看-0.011813 低值 y 1 009000 40flam0200Q1PC000廿航|曲：H曲

26、掃“特円喀嵐UM mauzn mHTtTwn憐翳鍥RQifiit鞏曦可管譽(yù)呻.矗*的慢囲傘求吉靜卓黑屜令押皐理.個(gè)零件，由于過(guò)程變差，這些零件測(cè)量值覆蓋量具的操作范圍。這些 零件樣本須先經(jīng)精密測(cè) 量裝置測(cè)量 10 次以上，再予以平均，以此當(dāng)做是參考值或基 準(zhǔn)值。b 由一位作業(yè)者以常規(guī)方式對(duì)每個(gè)樣本或標(biāo)準(zhǔn)件測(cè)量m 1 次,并計(jì)算出平均值,此值為 觀察平均值” c 計(jì)算偏倚:計(jì)算每次測(cè)量的零件偏倚及零件偏倚均值。偏倚 i j =x i j （基準(zhǔn)值 i ,零件偏倚均值為每個(gè)零件 m 次偏倚的平均值。d 在 線(xiàn)性圖上畫(huà)出單值偏倚和相關(guān)基準(zhǔn)值的偏倚均值，如例表 4323 所示。e 計(jì)算和畫(huà) 出最佳擬合

27、直線(xiàn)和置信帶。Tf ft#-痢檢時(shí)料(rKrTti檢KA* IT口甌L1nwwwwinan14uIfITIS19 *n。5&3H1沖，Q阿5JE.6 珊. 舐斬幻uaiJO 鋼巾42o ar?1 陸“ L 了 矗、亍 f HO h fl Cfkfi 1f| (La1 0. ll0. S32 OlEOL廟衆(zhòng)0.22A譏G.M2A JnA!1.；1of iwifi onni nFFDnpwCTmin mm rmL6UJH(LS4 -.uwAJJJI；上V.3WJ ： ，*11. QtOJML 1H ft JIT1UM&24iP.EP7也溯4L3U：J3&湖也IT* *：|.

28、嚇1- ii- i(J lfi .rir-時(shí)頑一IM*a.晝孝4H襄帚.輸HBh 11D. atIRSZa KEsrmtD.jnajTszir fflJMSQ, M7fi7WIl*M383M1*.4iWr1&呀I*陋甸 幣二.:對(duì)于最佳擬合直線(xiàn)，用公式:i =ax i +b y 這里 x i 是基準(zhǔn)值,是偏倚均值，并且:y a =刀 xy （gm -刀 xEy / 刀 x 2 - 1/gm 斜率 X）2=a =中心* *73丄-沖i；v J_|j 1 1/14表 4323 游標(biāo)卡尺測(cè)量系統(tǒng)線(xiàn)性分析表對(duì)于一個(gè)給定的 x上限：b +OXQ的-2.仁%（/ 一 、為置信度區(qū)間是（t 值可以通

29、過(guò)表 4.3-21 查?。篺 近似地畫(huà)出 偏倚=0”線(xiàn)，評(píng)審該圖指出特殊原因和線(xiàn)性的可接受性。如果偏倚=0”的整條直線(xiàn)都位于置信區(qū)間內(nèi)，則該測(cè)量系統(tǒng)的線(xiàn)性是可接受的。【例】表 4.3-23 為一企業(yè)對(duì)一測(cè)量多個(gè)規(guī)范要求值的游標(biāo)卡尺測(cè)量系統(tǒng)，采用 獨(dú)立取樣法所作的線(xiàn)性分 析的范例，供參考。由結(jié)果看，偏倚=0”的整條直線(xiàn)都位于 置信區(qū)間內(nèi)，所以該測(cè)量系統(tǒng)的線(xiàn)性是可接受 的。b.計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)數(shù)型測(cè)量裝置一般使用的較少，計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)分析的方法通常有小樣法、 大樣法、風(fēng)險(xiǎn)分析法等，在此做簡(jiǎn)單介紹。1 小樣法應(yīng)用表 4.3-24 小樣法研究表裝置名稱(chēng)通規(guī)裝置編號(hào) L016品名規(guī)格 輪輻測(cè)量特性中

30、心孔尺寸分析人 王忠 分析日期 2007.02.12上限:b +HXQ丄,(Xo-X/ ?零件評(píng)價(jià)人甲評(píng)價(jià)人乙1G G G G2G G G G3NG G NG NG4NG NG G NG5G G G G6G G G G7NG NG NG NG8NG NG NG G9G G G G10G G G G11G G G G12G G G G13G NG G G14G G G G15G G G G16G G G G17G G G G18G G G G19G G G G20G G G G注:表中 G 表示通過(guò)，NG 表示不通過(guò)。小樣法適用于短期研究，方法簡(jiǎn)單易行，但風(fēng)險(xiǎn)較大。小樣法應(yīng)用步驟如下：a 確定

31、2 個(gè)評(píng)價(jià)人,20 個(gè)零件（其中一些零件稍微低于技術(shù)規(guī)范，其余零件稍微高 于規(guī)范，即應(yīng)選取極 限樣品；若是雙側(cè)規(guī)范，會(huì)有兩個(gè)檢具，如通止規(guī),此時(shí)需分別選 20個(gè)零件，用數(shù)字 1 至 20 在每個(gè)零件 暗處標(biāo)上記號(hào)以實(shí)現(xiàn)盲測(cè)，每次隨機(jī)選取零件。 確定記錄人。b 先由一人測(cè)試該 20 個(gè)零件各一次，再由另一人測(cè)試各零件一次。 如此再進(jìn)行 一遍，這樣先后每個(gè)零件測(cè)量 4 次。將結(jié)果記錄于小樣法研究表中，如例表 4324 所 示。c 進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，若兩個(gè)人每個(gè)零件各 4 次測(cè)量的結(jié)果完全一致，則接受該檢具, 否則應(yīng)分析改進(jìn)和重新評(píng)價(jià)?！纠勘?4.3-24 是對(duì)一測(cè)量孔徑的通規(guī)采用小樣法做的研究結(jié)果，

32、由表可以看出，結(jié)果不一致，故需要對(duì)測(cè)量過(guò)程進(jìn)行分析，可能該檢具需要改進(jìn)。2 大樣法的分析a 按實(shí)際情況等間隔地選取 n 個(gè)零件，其中其最大值、 最小值應(yīng)能代表過(guò)程范圍（極限樣品。 然后用待研究的計(jì)數(shù)型量具進(jìn)行測(cè)量，各測(cè)量 m =20 次,記錄次數(shù)和接 受數(shù)量 a。b 為完整地研究，最小的零件必須 a =0 最大的零件必須 a =20,其它 6 個(gè)零件則在 Ka 1 如果不滿(mǎn)足該準(zhǔn)則,應(yīng)用該量具測(cè)量更多的已知參考值（X 的零件，直至滿(mǎn) 足上述條件。10c 選取滿(mǎn)足要求的 8 個(gè)零件后,須先經(jīng)精密測(cè)量裝置測(cè)量十次以上，再予以平均, 以此當(dāng)做是參考值或 基準(zhǔn)值。d 計(jì)算各個(gè)零件的接受概率 Pa- 如

33、果 a 工 0, a/m0.5, P a =(Q.5 /m;- 如果 a /m =0.5, P a =0.5;- a =0, P a =0.025; a =20, P a =0.975e 建立量具性能曲線(xiàn)(GPC。將計(jì)算得到的概率繪制在常態(tài)分布概率圖上，畫(huà)出 經(jīng)過(guò)這些點(diǎn)的一條最佳 適合直線(xiàn)，如圖 4.3-1 所示。9/14黑?刪日潮：、r lx I .i r、10/14圖 4.3-1 在常態(tài)概率圖紙上繪制的計(jì)數(shù)型量具性能曲線(xiàn)器m何tux梢；M1MMnfH2W3 07 It“a4 It*特忤胡特:fLW戰(zhàn)悚啊們嘔 p汽耿屜星u4k CJ潞-0, (J |I 13Ho aw-4. 乩t o.iiu

34、 J .赳幡卻ta.ixjb 為浣MUI噸亠 甜“曲軍啊凰IU. M良酣峯件Ula-Ldl. ML世由仆BI4 1；L二l!LW idilrt：冷缶露址科潘址科潘IhMI卜他倚-1 Pd-l. U1-a,|于U M的Li甘=ip塑F尋TEYL呼陽(yáng)jRnib0 cn鼻創(chuàng)血的測(cè) L再伉2岸1jT 1丄謂i種Bi K 4c A E LiftFft it ft Hl n VKiR4 |-r/l w-1SI? ：l |HFfltirJ W V I ).1 Al +HrStM ifi,nSE il -ll.JMU (1021/ 1B m i fi? h 帶Vi巖的理比*曲鶴T61rt HktifliX I

35、 J魅叩J Z晌阿為晌阿為+ ViUA呵M II*t II以毗罐空a Urik H BHh別馨y24R bfQ2fII J慨科M F | J|九-J IlM環(huán)表 4325 大樣法測(cè)量系統(tǒng)分析表汽車(chē)行業(yè)新版五大工具”應(yīng)用培訓(xùn) MSA 培訓(xùn)書(shū)籍資料 f 計(jì)算一一計(jì)算偏倚 值：下限值減去 Pa=0.5對(duì)應(yīng)的測(cè)量參考值 Xi， 即： 偏倚二下限一Xp0.5 計(jì)算 重復(fù)性： Pa=0.995與 Pa=0.005 之間對(duì)應(yīng)的測(cè)量參考值的差除以一個(gè)1.08 的調(diào)整系數(shù)，即：重復(fù)性=(Xp0.995 Xp0.005) /1.08 計(jì)算統(tǒng)計(jì)量 t 值。公式如下：t =31.3)|偏倚|重復(fù)性 g 判斷分析 重復(fù)

36、性的接受準(zhǔn)則與計(jì)量型量具測(cè)量系統(tǒng)分析相 同；偏倚的接受準(zhǔn)則是確定其是否明顯的偏離零，若t 值絕對(duì)值明顯大于2.093(t0.25, 19,則表明這偏倚明顯偏離零，即測(cè)量系統(tǒng)可接受?！纠勘?4.3-25為一企業(yè)對(duì)一專(zhuān)用檢具系統(tǒng)，采用大樣法所作分析的范例，供參考。由結(jié)果看，統(tǒng) 計(jì)量 t值 9.842 明顯的大于 0,所以該測(cè)量系統(tǒng)的線(xiàn)性是可接受的。圖431 為在常態(tài)概率圖紙上繪制的計(jì)數(shù)型量具性能曲線(xiàn)。3 風(fēng)險(xiǎn)分析法應(yīng)用(人與基準(zhǔn)的一致 性評(píng)價(jià))表 4.3-27 風(fēng)險(xiǎn)分析法研究表通過(guò)評(píng)價(jià)人與基準(zhǔn)的一致性，以確認(rèn)測(cè)量系 統(tǒng)的有效性。應(yīng)用步驟如下：a 準(zhǔn)備：選擇研究對(duì)象，確定計(jì)數(shù)型檢具；選擇評(píng)價(jià) 人

37、3 人；選擇記錄人；選擇初始零件 3050 個(gè)，隨機(jī)從過(guò)程中抽取，這些零件應(yīng)能覆蓋過(guò)程范圍的所有變差，并編號(hào)。b 確定選好的零件的參考結(jié)果（通過(guò)或不通過(guò)），方法是由非評(píng)價(jià)人，該人應(yīng)有豐富的檢驗(yàn)和量具使用經(jīng)/14 11 11/14汽車(chē)行業(yè)新版五大工具”應(yīng)用培訓(xùn) MSA 培訓(xùn)書(shū)籍資料驗(yàn)，使用待分析檢具， 分別多次測(cè)量該些零件，最后確定通過(guò)（合格，一般用?！北硎荆┗虿煌ㄟ^(guò)（不合格，一般用”表示）的參考結(jié)論。c 三名評(píng)價(jià)人，先由一人對(duì)每個(gè)零件各測(cè)量一 次，記錄結(jié)果于表中。再由另外兩人依次分別測(cè)量每個(gè)零件各 1 次，分別記錄結(jié)果于表中。通過(guò)記錄 1,不通過(guò)記錄 0。如此再循環(huán)測(cè)量?jī)纱?，做好記錄。d 計(jì)算

38、 有效性：有效性=作出正確決定的次數(shù)/總決定次數(shù)； 錯(cuò)誤率：錯(cuò)誤是指 將不合格的結(jié)果判定為合格，即將應(yīng)不通過(guò)或“0 的零件判為通過(guò)或“ 1 的零件的情況。錯(cuò)誤率二作出錯(cuò)誤決定的次數(shù)/總決定次數(shù)；一一錯(cuò)誤警報(bào)率：錯(cuò)誤警報(bào)是 指將合格的結(jié)果判定為不合格，即將應(yīng)通過(guò)或“ 1 的零件判為不通過(guò)或 “ 0 的零件情況，屬于漏報(bào)。錯(cuò)誤警報(bào)率二作出漏報(bào)決定的次數(shù) /總決定次數(shù)。e 分析判斷。 計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)可接受性準(zhǔn)則見(jiàn)表 4.3-26。判斷測(cè)量系統(tǒng)評(píng)價(jià)人可接受評(píng)價(jià)人可 接受的邊緣，可能需改進(jìn) 評(píng)價(jià)人不可接受-需改進(jìn) 有效性 90% 80 滄 80%表 4.3-26 錯(cuò)誤率 2% 5%r 5%錯(cuò)誤警報(bào)率 5

39、% B 交叉表為例，見(jiàn) 表 4.3-29 所 示。一一計(jì)算兩者(1 和(0 的一致判定數(shù)，例如：AXB 的(1 一致判定數(shù)為 97, (0 一 致判定數(shù)為44;計(jì)算交叉判定數(shù)，例如 A (1)用(0)判定數(shù)為 3, A (0) 用(1)判定數(shù) 6;計(jì)算A (1)，A (0) ，B (1) ，B (0)判定數(shù)，分別 為 100、50、103、47; 計(jì)算 B (0)比例數(shù)：47/150=0.3133; B (1)比例數(shù)：103/150=0.6866; 計(jì)算 A (0)用(0) 一致判定數(shù)的期望：0.3133X0=15.7; A (1) B (1) 一致判定數(shù)的期望：0.6866 1X0=68.7

40、; A (0)XB (1)判定期望：0.6866 50=34.3; A (1)XB (0)判定期望：0.3133 100=31.3。于是通過(guò)計(jì)算獲得了表 4329 中的數(shù)據(jù)。同樣可以通過(guò)如此計(jì)算建立起 B C 交叉表和 A C 交叉表，分別如表 4.3-30、表 4.3-31 所示。表 4.3-29 A B 交叉表.00 A .00 計(jì)算期望的計(jì)算 1.00 計(jì)算計(jì)算期望的計(jì)算 計(jì)算期望的 計(jì)算表4.3-30 0.00 B 0 .00 計(jì)算期望的計(jì)算 1.00 計(jì)算計(jì)算 期望的計(jì)算 期望的計(jì)算 計(jì)算 期望的計(jì)算 表 4.3-31 42 16.0 9 35.0 51 51.0 AC 交叉表 C

41、0.00 A .00 計(jì)算 期望 的計(jì)算 1.00計(jì)算計(jì)算期望的計(jì)算 期望的計(jì)算 計(jì)算期望的計(jì)算 43 17.0 8 34.0 5151.0 1.00 7 33.0 92 66.0 99 99.0 50 50.0 100 100.0 150 150 總計(jì) 44 15.7 3 31.3 4747.0 C 1.00 5 31.0 94 68.0 99 99.0 B 1.00 6 34.3 97 68.7 103 103.總計(jì) 50 50.0 100 100.0150 150.0 總計(jì) 47 47.0 103 103.0 150 150.0 總計(jì) B C 交叉表 總計(jì)總計(jì) e 編制Kappa 評(píng)價(jià)表 Kappa 值是一評(píng)價(jià)人之間一致性的測(cè)量值，Kappa=( Po Pe) / (1*Pe)。其中：Po 為對(duì)角線(xiàn)單元中觀測(cè)值的總和，Pe=對(duì)角線(xiàn)單元中期望值的總 和，1*表示一次測(cè)量的總次數(shù)。以評(píng)價(jià)人 A/B 為例來(lái)計(jì)算 Kappa 值。-計(jì)算Po= A (0) B (1)判定數(shù)=44+ 97= 141 /14 13 13/14汽車(chē)行業(yè)新版 五大工具”應(yīng)用培訓(xùn)