測量系統(tǒng)分析--原理和通用方法(ppt)
測量系統(tǒng)分析（MSA）
原理和通用方法
測量系統(tǒng)誤差的五種類型
偏倚
重復(fù)性
再現(xiàn)性
穩(wěn)定性
線性
偏 倚
是指測量結(jié)果的觀察平均值與基準(zhǔn)值的差值。
重 復(fù) 性
由一個評價人，采用一種測量儀器，多次測量同一零件的同一特性時獲得的測量變差。
再 現(xiàn) 性
由不同的評價人，采用相同的測量儀器，測量同一零件的同一特性時測量平均值的變差。
穩(wěn) 定 性
測量系統(tǒng)在某持續(xù)時間內(nèi)測量同一樣本或零件的單一特性時獲得的測量值總變差.
線 性
線性是在量具預(yù)期的工作范圍內(nèi)，偏倚值的差值。
線 性
分辨力對測量系統(tǒng)變差的影響
分辨力合適的控制圖
分辨力對測量系統(tǒng)變差的影響
分辨力不足的控制圖
測量系統(tǒng)穩(wěn)定性
測量系統(tǒng)穩(wěn)定性是指系統(tǒng)處于穩(wěn)定的時間長度。
測量系統(tǒng)穩(wěn)定性與周圍環(huán)境密切相關(guān)。
應(yīng)努力使測量系統(tǒng)對所有產(chǎn)生統(tǒng)計不穩(wěn)定性的條件不敏感。
通過使用統(tǒng)計圖來確定統(tǒng)計穩(wěn)定性，必須注意各種異常情況。
如何確定穩(wěn)定性
獲得一個標(biāo)準(zhǔn)樣本，或選擇一個落在產(chǎn)品測量中程數(shù)的產(chǎn)品零件作為標(biāo)準(zhǔn)樣本。
定期（天、周）測量標(biāo)準(zhǔn)樣本3至5次。
在X-R或X-S控制圖中標(biāo)繪數(shù)據(jù)。
確定每個曲線的控制限并按標(biāo)準(zhǔn)曲線圖判斷失控或不穩(wěn)定狀態(tài)。
計算測量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差并與測量過程偏差相比較，確定測量系統(tǒng)的重復(fù)性是否適于應(yīng)用。
如何確定偏倚（獨立樣本法）
獲取一個樣本并確定其基準(zhǔn)值；或選擇一個落在產(chǎn)品中程數(shù)的產(chǎn)品零件作為標(biāo)準(zhǔn)樣本，在工具間測量零件10次，計算平均值作為基準(zhǔn)值。
讓一位評價人以通常的方法測量該零件10次，計算這10次讀數(shù)的平均值。
通過該平均值減去基準(zhǔn)值來計算偏倚：
偏倚=觀察平均-基準(zhǔn)值
過程變差=6σ極差
偏倚%=偏倚/過程變差
如何確定偏倚（圖表法）
使用X-R圖表測量偏倚值：
獲取一個樣本并確定其基準(zhǔn)值；或選擇一個落在產(chǎn)品中程數(shù)的產(chǎn)品零件作為標(biāo)準(zhǔn)樣本，在工具間測量零件10次，計算平均值作為基準(zhǔn)值。
從圖表中計算X值。
通過X減去基準(zhǔn)值來計算偏倚：
偏倚=X-參考值
過程變差=6σ極差
偏倚%=偏倚/過程變差
偏倚較大的原因
標(biāo)準(zhǔn)或基準(zhǔn)值誤差，檢驗校準(zhǔn)程序；
儀器磨損。
制造的儀器尺寸不對；
儀器測量了錯誤的特性；
儀器校準(zhǔn)不正確。復(fù)查校準(zhǔn)方法；
評價人操作設(shè)備不當(dāng)。復(fù)查檢驗說明書；
儀器校正算法不正確。
確定重復(fù)性和再現(xiàn)性的方法 ——均值和極差法
取得包含10個零件的一個樣本，指定評價人A、B和C并按1至10給零件編號，評價人不應(yīng)看到這些數(shù)字。
對評價人A以隨機(jī)的順序測量10個零件,并讓另一個觀測人將結(jié)果記錄在第1行。讓測試人B和C測量這10個試件并相互看不到對方的數(shù)據(jù)。然后將結(jié)果分別填入第6行和第11行。
使用不同的隨機(jī)測量順序重復(fù)上述操作過程，數(shù)據(jù)填入第2、7、12行。　

重復(fù)性和再現(xiàn)性——數(shù)據(jù)分析
重復(fù)性或設(shè)備變差（EV或σe）由平均極差R乘以一個常數(shù)（K1）得出。K1取決于量具分析中的試驗次數(shù)。
再現(xiàn)性或評價人變差（AV或σo）由評價人的最大平均差（XDIFF）乘以一個常數(shù)（K2）得出。K2取決于量具分析中的評價人數(shù)量。評價人變差包含設(shè)備變差，必須減去設(shè)備變差來校正。
AV=√[XDIFF×K2]2-（EV）2/n*r
n=零件數(shù)，r=試驗次數(shù)
重復(fù)性和再現(xiàn)性——數(shù)據(jù)分析
測量系統(tǒng)變差重復(fù)性和再現(xiàn)性（R&R或σm）的計算是將設(shè)備變差的平方與評價人變差的平方相加并開方得出：
R&R=√[(EV)2+(AV)2]
試件間變差（PV或σp）由零件平均值的極差（Rp）乘以一個常數(shù)（K3）。K3依賴于量具分析使用的零件數(shù)。

重復(fù)性和再現(xiàn)性——數(shù)據(jù)分析
分析的總變差（TV或σt）由重復(fù)性和再現(xiàn)性的變差（R&R）的平方和零件間變差的平方相加并開方得出：
TV=√[(R&R)2+(PV)2]
%AV=100[AV/TV],%R&R=100[R&R/TV],%PV=100[PV/TV]
各因素占總誤差的百分?jǐn)?shù)和不等于100%。
重復(fù)性和再現(xiàn)性——數(shù)據(jù)分析
量具重復(fù)性和再現(xiàn)性（R&R）的可接受性準(zhǔn)則是：
低于10%的誤差——測量系統(tǒng)可接受；
10%至30%的誤差——根據(jù)應(yīng)用的重要性，量具成本，維修的費(fèi)用等可能是可以接受的；
大于３０％的誤差——測量系統(tǒng)需要改進(jìn)。

如果重復(fù)性比再現(xiàn)性大，原因可能是：
儀器需要維護(hù)；
量具需要重新設(shè)計得更精密；
定位和夾緊裝置需要改進(jìn)；
存在過大的零件內(nèi)變差。

如果再現(xiàn)性比重復(fù)性大，原因可能是：
評價人需要更好的培訓(xùn)如何使用量具儀器和讀數(shù)；
量具刻度盤上的刻度不清楚；
需要某種夾具幫助評價人提高使用量具的一致性。
確定線性用指南
選擇5個零件，由于過程變差，這些零件的測量值覆蓋量具工作范圍；
用規(guī)定的檢測方式測量每個零件以確定其基準(zhǔn)值和確認(rèn)包含了被檢量具的工作范圍；
讓通常情況下使用該量具的操作人之一用該量具測量每個零件12次；
計算每個零件平均值和偏移平均值；
計算回歸直線和直線的擬合優(yōu)度。
線性計算方法
Y=b+aX
其中：X=基準(zhǔn)值；Y=偏倚；a=斜率
a= b=

R2=

線性由最佳擬合直線的斜率而不是擬合優(yōu)度（R2）的值確定，斜率越低，線性越好。


測量系統(tǒng)分析--原理和通用方法(ppt)