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测量系统分析.ppt第1页，此课件共14页哦一，术一，术 语语1，测量：，测量：为赋值（或数）给具体事物以表示它们之间关于特性的关系。为赋值（或数）给具体事物以表示它们之间关于特性的关系。赋值过程定义为测量过程，而赋予的值定义为测量值。赋值过程定义为测量过程，而赋予的值定义为测量值。2，量具：，量具：任何用来获得测量结果的装置，经常用来特指用在车间任何用来获得测量结果的装置，经常用来特指用在车间的装置；包括通过的装置；包括通过/不通过装置。不通过装置。3，测量系统：，测量系统：用来对被测特性定量测量或定性评价的仪器或量具、标用来对被测特性定量测量或定性评价的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境和假设的集合，用来获得测准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境和假设的集合，用来获得测量结果的整个过程。量结果的整个过程。4，重复性：，重复性：由一位评价人多次使用一种测量仪器，测量同一零由一位评价人多次使用一种测量仪器，测量同一零件的同一特性时获得的测量变差（通常指设备变差件的同一特性时获得的测量变差（通常指设备变差EV）。）。5，再现性：，再现性：由不同的评价人使用同一个量具，测量一个零件的一个特由不同的评价人使用同一个量具，测量一个零件的一个特性时产生的测量平均值的变差（通常指评价人变差性时产生的测量平均值的变差（通常指评价人变差AV）。）。第2页，此课件共14页哦6，量具的重复性和再现性（，量具的重复性和再现性（R&R）：）：测量系统重复性和测量系统重复性和再现性评估。再现性评估。7，偏倚：，偏倚：测量的观测平均值和基准值之间的差异。是测测量的观测平均值和基准值之间的差异。是测量系统的系统误差分量。量系统的系统误差分量。8，线性：，线性：整个正常操作范围的偏倚改变。是测量系统的整个正常操作范围的偏倚改变。是测量系统的系统误差分量。系统误差分量。第3页，此课件共14页哦与所有过程相似，测量系统受随机和系统变差源影响。这些与所有过程相似，测量系统受随机和系统变差源影响。这些变差源由普通原因和特殊原因造成。用五个字母变差源由普通原因和特殊原因造成。用五个字母S.W.I.P.E表表示测量系统六个基本要素。即：示测量系统六个基本要素。即：S（标准）、（标准）、W（工件，如零（工件，如零件）、件）、I（仪器）、（仪器）、P（人、程序）、（人、程序）、E（环境）。这可以视为（环境）。这可以视为全部测量系统的误差模型。全部测量系统的误差模型。变差源的因果图：变差源的因果图：二，测量系统的变差源二，测量系统的变差源第4页，此课件共14页哦传统上把重复性看作传统上把重复性看作“评价人内变异性评价人内变异性”。重复性是由。重复性是由一个评一个评价人，价人，采用采用同一种测量仪器同一种测量仪器，多次测量，多次测量同一零件同一零件的同一特性的同一特性时获得的测量变差。它是设备本身固有的变异或性能。重复时获得的测量变差。它是设备本身固有的变异或性能。重复性一般指设备变差（性一般指设备变差（EV）。其不好的原因包括：）。其不好的原因包括：1，零件（样品）内部：形状、位置、表面加工、锥度、样品一致性。，零件（样品）内部：形状、位置、表面加工、锥度、样品一致性。2，仪器内部：修理、磨损、设备或夹紧装置故障、质量差或维护不当。，仪器内部：修理、磨损、设备或夹紧装置故障、质量差或维护不当。3，基准内部：质量、级别、磨损。，基准内部：质量、级别、磨损。4，方法内部：在设置、技术、零位调整、夹持、夹紧、点密度的变差。，方法内部：在设置、技术、零位调整、夹持、夹紧、点密度的变差。5，评价人内部：技术、职位、缺乏经验、操作技能或培训、感觉、疲劳。，评价人内部：技术、职位、缺乏经验、操作技能或培训、感觉、疲劳。6，环境内部：温度、湿度、振动、亮度、清洁度的短期起伏变化。，环境内部：温度、湿度、振动、亮度、清洁度的短期起伏变化。7，违背假定：稳定、正确操作。，违背假定：稳定、正确操作。8，仪器设计或方法缺乏稳健性：一致性不好。，仪器设计或方法缺乏稳健性：一致性不好。9，应用错误的量具。，应用错误的量具。10，量具或零件变形，硬度不足。，量具或零件变形，硬度不足。11，应用：零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察误差（易读性、视差），应用：零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察误差（易读性、视差）三，重三，重 复复 性性第5页，此课件共14页哦传统上把再现性看作传统上把再现性看作“评价人之间评价人之间”的变差。再现性通常定义的变差。再现性通常定义为由为由不同的评价人不同的评价人，采用，采用相同的测量仪器相同的测量仪器，测量，测量同一零件同一零件的的同一特性时测量平均值的变差。手动仪器受操作者技术影响同一特性时测量平均值的变差。手动仪器受操作者技术影响常是实际情况，自动操作系统中操作者不是主要变差来源。常是实际情况，自动操作系统中操作者不是主要变差来源。其错误的潜在原因包括：其错误的潜在原因包括：1，零件（样品）之间：使用同样的仪器、同样的操作者和方法时，当测量零件，零件（样品）之间：使用同样的仪器、同样的操作者和方法时，当测量零件的类型的类型A、B、C时的均值差。时的均值差。2，仪器之间：同样的零件、操作者和环境，使用仪器，仪器之间：同样的零件、操作者和环境，使用仪器A、B、C等的均值差。等的均值差。3，标准之间：测量过程中不同的设定标准的平均影响。，标准之间：测量过程中不同的设定标准的平均影响。4，评价人之间：评价人，评价人之间：评价人A、B、C等的训练、技术、技能和经验不同导致的均值差。等的训练、技术、技能和经验不同导致的均值差。5，环境之间：在第，环境之间：在第1、2、3等时间段内测量，由环境循环引起的均值差。等时间段内测量，由环境循环引起的均值差。6，仪器设计或方法缺乏稳健性。，仪器设计或方法缺乏稳健性。7，操作者训练效果。，操作者训练效果。8，应用：零件尺寸、位置、观察误差（易读性、视差），应用：零件尺寸、位置、观察误差（易读性、视差）四，再四，再 现现 性性第6页，此课件共14页哦1，计划将要使用的方法。例如：通过使用工程决策，目视，计划将要使用的方法。例如：通过使用工程决策，目视观察或量具研究来确定评价人是否在校准或者使用仪器中产观察或量具研究来确定评价人是否在校准或者使用仪器中产生影响。生影响。2，评价人的数量、样品数量及重复读数次数应预先确定。，评价人的数量、样品数量及重复读数次数应预先确定。3，评价人的选择应从日常操作该仪器的人中挑选。，评价人的选择应从日常操作该仪器的人中挑选。4，样品的选择对正确的分析至关重要。样本可以通过每天，样品的选择对正确的分析至关重要。样本可以通过每天取一个，持续若干天的方式进行，这样代表了生产过程中产取一个，持续若干天的方式进行，这样代表了生产过程中产品变差的全部范围。品变差的全部范围。5，仪器的分辨率应允许至少直接读取特性的预期过程变差，仪器的分辨率应允许至少直接读取特性的预期过程变差的十分之一。的十分之一。6，确保测量方法（评价人和仪器）正确测量特性的尺寸合，确保测量方法（评价人和仪器）正确测量特性的尺寸合并遵守规定的测量程序。并遵守规定的测量程序。五，测量系统研究的准备五，测量系统研究的准备第7页，此课件共14页哦1，R&R:10%，测量系统可以被接收。测量系统可以被接收。2，R&R:10%30%之间，测量系统之间，测量系统应根据应用的重要性、应根据应用的重要性、量具的成本、维修费用判断是否接收。量具的成本、维修费用判断是否接收。3，R&R:30%，测量系统应改善，被拒收。，测量系统应改善，被拒收。六，测量系统评价接收准则六，测量系统评价接收准则第8页，此课件共14页哦数据收集：数据收集：1，取得包含取得包含1010个零件（一般情况下）的一个样本。个零件（一般情况下）的一个样本。2 2，指定评价人，指定评价人2 2至至3 3人，并按人，并按1-101-10给零件编号使评价人不能看给零件编号使评价人不能看到这些数字。到这些数字。3 3，评价人，评价人A A以随机的顺序测量以随机的顺序测量1010个零件，将结果记录在个零件，将结果记录在量量具重复性和再现性数据表具重复性和再现性数据表的第的第1 1行，让评价人行，让评价人B B和和C C测量这测量这1010个零件后，结果分别记入第个零件后，结果分别记入第6 6行和第行和第1111行。行。4 4，使用不同的随机测量顺序重复上述操作过程把数据填入使用不同的随机测量顺序重复上述操作过程把数据填入2 2、7 7和和1212行。在适当的列记录数据（如第一个测量的零件编号是行。在适当的列记录数据（如第一个测量的零件编号是7 7，则将结果记入标有，则将结果记入标有7 7号零件的列内），如果需要试验号零件的列内），如果需要试验3 3次，次，重复上述操作将数据记录在第重复上述操作将数据记录在第3 3、8 8和和1313行。行。七，如何做测量系统评价七，如何做测量系统评价第9页，此课件共14页哦5 5，如果评价人在不同的班次，让评价人，如果评价人在不同的班次，让评价人A A测量测量1010个零件并个零件并将读书记录在第将读书记录在第1 1行，然后让评价人行，然后让评价人A A按照不同的顺序重新按照不同的顺序重新测量，并把结果记录在第测量，并把结果记录在第2 2和第和第3 3行。评价人行。评价人B B和和C C也同样做。也同样做。数值计算：数值计算：1 1，从第，从第1 1、2 2、3 3行中的最大值减去它们中最下值，把结果行中的最大值减去它们中最下值，把结果记入第记入第5 5行。在第行。在第6 6、7 7和和8 8行，行，1111、1212和和1313行重复这一步骤。行重复这一步骤。2 2，把填入第，把填入第5 5、1010和和1515行的数据变为正数。行的数据变为正数。3 3，将第，将第5 5行的数据相加并除以零件数量，得到地一评价人行的数据相加并除以零件数量，得到地一评价人的测量平均极差的测量平均极差RaRa。同样对第。同样对第1010和和1515行的数据进行处理得行的数据进行处理得到到RbRb和和RcRc。4 4，将第，将第5 5、1010和和1515行的数据（行的数据（RaRa、RbRb、RcRc）转记到第）转记到第1717行，行，将它们相加并除以评价人数，将结果记为将它们相加并除以评价人数，将结果记为 R R（所有极差的（所有极差的平均值）。平均值）。第10页，此课件共14页哦5，将将 R R（平均值）记入第（平均值）记入第1919和和2020行并与行并与D D3 3和和D D4 4相乘得到控相乘得到控制下限和上限。注意：如果进行制下限和上限。注意：如果进行2 2次试验则次试验则D D3 3为零，为零，D D4 4为为3.273.27。单个极差的上限值（。单个极差的上限值（UCLUCLR R）填入第）填入第1919行。少于行。少于7 7次测次测量的控制下限极差值（量的控制下限极差值（LCLLCLR R）等于零。）等于零。6 6，使用原来的评价人和零件重复读取任何极差大于计算的，使用原来的评价人和零件重复读取任何极差大于计算的UCLUCLR R的读数或剔除那些值并重新计算平均值。根据修改过的的读数或剔除那些值并重新计算平均值。根据修改过的样本容量重新计算样本容量重新计算 R R 及上限值及上限值UCLUCLR R。7 7，将行（第，将行（第1 1、2 2、3 3、6 6、7 7、8 8、1111、1212和和1313行）中的值相行）中的值相加。把每行的和除以零件数并将结果填入表中最右边标有加。把每行的和除以零件数并将结果填入表中最右边标有“平均值平均值”的列内。的列内。8 8，将第，将第1 1、2 2第第3 3行的平均值相加除以试验次数。结果填入第行的平均值相加除以试验次数。结果填入第4 4行的行的 XaXa格内。对第格内。对第6 6、7 7和和8 8行、第行、第1111、1212和和1313行重复这个行重复这个过程，将结果分别填入第过程，将结果分别填入第9 9行和行和1414行的行的XbXb、XcXc内。内。第11页，此课件共14页哦9 9，将第，将第4 4、9 9和和1414行的平均值中最大和最小值填入第行的平均值中最大和最小值填入第1818行中行中适当的空格处，并确定它们的差值，将差值填入第适当的空格处，并确定它们的差值，将差值填入第1818行标有行标有X XDiffDiff处的空格内。处的空格内。1010，将每个零件每次测量值相加并除以总的测量次数（试验，将每个零件每次测量值相加并除以总的测量次数（试验次数乘以评价人数）。将结果填入第次数乘以评价人数）。将结果填入第1616行零件平均值的栏中。行零件平均值的栏中。1111，从最大的零件平均值减去最小的零件平均值，将结果填，从最大的零件平均值减去最小的零件平均值，将结果填入第入第1616行标有行标有RpRp的空格内。的空格内。RpRp是零件平均值的极差。是零件平均值的极差。1212，将，将R R、X XDiffDiff和和RpRp的计算值填入的计算值填入量具重复性和再现性报量具重复性和再现性报告告的栏中。的栏中。1313，在表格左边标有，在表格左边标有“测量系统分析测量系统分析”的栏下进行计算。的栏下进行计算。1414，在表格左边标有，在表格左边标有“总变差总变差%”的栏下进行计算。的栏下进行计算。1515，检查结果确认没有产生错误。，检查结果确认没有产生错误。结果分析：结果分析：对照接受准则作出系统接受可否的判断报告。对照接受准则作出系统接受可否的判断报告。第12页，此课件共14页哦R&R报告事例报告事例 数据表：数据表：第13页，此课件共14页哦R&R报告事例：报告事例：量具重复性和再现性报告量具重复性和再现性报告第14页，此课件共14页哦