14 测量系统分析

MSA考试题目和答案****一、单项选择题（每题2分，共10题，共20分）1. MSA（测量系统分析）的主要目的是什么？A. 提高产品质量B. 降低生产成本C. 评估测量系统的能力D. 增加产品种类答案：C2. 测量系统分析中，GRR（量具重复性和再现性）通常用于评估什么？A. 测量系统的稳定性B. 测量系统的准确性C. 测量系统的精确性D. 测量系统的线性答案：C3. 在MSA中，哪些因素可以影响测量系统的准确性？A. 操作员技能B. 测量设备校准C. 环境条件D. 所有以上选项答案：D4. 测量系统分析中的“再现性”是指什么？A. 同一个操作员使用同一测量设备对同一零件进行多次测量时的变异B. 不同操作员使用同一测量设备对同一零件进行多次测量时的变异C. 同一个操作员使用不同测量设备对同一零件进行多次测量时的变异D. 不同操作员使用不同测量设备对同一零件进行多次测量时的变异答案：A5. 测量系统分析中的“重复性”是指什么？A. 同一个操作员使用同一测量设备对同一零件进行多次测量时的变异B. 不同操作员使用同一测量设备对同一零件进行多次测量时的变异C. 同一个操作员使用不同测量设备对同一零件进行多次测量时的变异D. 不同操作员使用不同测量设备对同一零件进行多次测量时的变异答案：A6. 测量系统分析中的“线性”是指什么？A. 测量设备对不同大小零件的响应是否一致B. 测量设备对同一大小零件的响应是否一致C. 测量设备对不同大小零件的响应是否成比例D. 测量设备对同一大小零件的响应是否成比例答案：C7. 测量系统分析中的“偏倚”是指什么？A. 测量值与真实值之间的差异B. 测量值与标准值之间的差异C. 测量值与预期值之间的差异D. 测量值与理论值之间的差异答案：A8. 测量系统分析中的“稳定性”是指什么？A. 测量设备随时间变化的一致性B. 测量设备随环境变化的一致性C. 测量设备随操作员变化的一致性D. 测量设备随测量次数变化的一致性答案：A9. 测量系统分析中的“分辨率”是指什么？A. 测量设备能够检测到的最小变化量B. 测量设备能够测量的最大变化量C. 测量设备能够测量的最小变化量D. 测量设备能够检测到的最大变化量答案：A10. 测量系统分析中的“能力指数”（Cgk）是如何计算的？A. Cgk = (1 - GRR) / 6B. Cgk = (1 + GRR) / 6C. Cgk = (1 - GRR) / 3D. Cgk = (1 + GRR) / 3答案：A二、多项选择题（每题3分，共5题，共15分）11. 以下哪些因素可以影响测量系统的精确性？（多选）A. 测量设备的精度B. 操作员的技能C. 测量设备的校准D. 环境条件答案：A, B, C, D12. 以下哪些是测量系统分析中常用的统计工具？（多选）A. 控制图B. 直方图C. 散点图D. 箱线图答案：A, B, C, D13. 以下哪些是测量系统分析中常用的数据收集方法？（多选）A. 交叉测量B. 双向交叉测量C. 单向交叉测量D. 重复测量答案：A, B, C, D14. 以下哪些是测量系统分析中常用的数据评估方法？（多选）A. ANOVA（方差分析）B. 假设检验C. 回归分析D. 相关分析答案：A, B, C, D15. 以下哪些是测量系统分析中常用的误差类型？（多选）A. 系统误差B. 随机误差C. 测量误差D. 操作误差答案：A, B, C, D三、判断题（每题1分，共10题，共10分）16. 测量系统分析只适用于生产过程中的测量设备。

测量系统分析--“量具R&R”第一节概述测量数据的使用比以前更频繁﹑更广泛.例如,是否调整制造过程,现在普遍依据测量数据来决定.把测量数据或由它们计算出的一些统计量,与这一过程统计控制限值相比较,如果比较结果表明这一过程在统计控制之外,那么要做某种调整,否则,这一过程就允许运行而勿须调整.测量数据的另外一个用途是确定两个或多个变量之间是否存在某种显著关系.例如,人们可以推测一模制塑料料件的关键尺寸与浇注材料温度有关系.这种可能的关系可通过采用所谓回归分析的统计方法进行研究.即比较关键尺寸的测量结果与浇注材料温度的测量结果.应用以数据为基础的方法的益处,很大程度上决定于所用测量数据的质量.如果测量数据质量低,则这种方法的益处很可能低,类似地,如果测量数据的质量高,这一方法的益处也很可能高.为了确保应用测量数据所得到的益处大于它们所花的费用,就必须把注意力集中在数据的质量上.测量数据的质量测量数据质量与稳定条件下运行的某一测量系统得到的多次测量结果的统计特性有关.例如,假定用在稳定条件下运行的某测量系统,得到某一特性的多次测量结果.如果数据的质量会很低,以致这些数据是无用的. ,那么可以说这些测量数据的质量“高”,类似地,如果一些或全部测量结果“远离”标准值,那么可以说这些数据的质量“低”.低质量数据最普通的原因之一是数据变差太大.例如,测量某容器内的流体的容积,使用的测量系统可能对它周围的环境温度敏感,在这种情况下,数据的变差可能由于其体积的变化或周围温度的变化,使得解释这些数据更困难.因些这一测量系统是不太合乎需要的.一组测量的变差大多是由于测量系统和它的环境之间的交互作用造成的. 如果这种交互作用产生太大的变差,那么数据的质量会很低,以致这些数据是无用的. 例如,一个具有大量变差的测量系统,用来分析一个制造过程,可能是不恰当的,因为这一测量系统的变差,可能会掩盖制造过程中的变差.绝大部分变差是不希望有的,但也有一些重要的例外.例如这一变差是由于被测量特性的小变化而引起的,一般情况下这一变差被认为是有用的.一个测量系统对这种变化越灵敏,这个系统越良好.因为这一系统是一个较敏感的测量系统.如果数据的质量是不可接受的,则必须改进,通常是通过改进测量系统来完成,而不是改进数据本身.测量过程术语“测量”定义为“赋值给具体事物以表示它们之间关于特殊特性的关系”. 赋值过程定义为测量过程,而赋予的值定义为测量值.从这些定义得出,应将一种测量过程看成一个制造过程,它产生数字(数据)作为输出.术语量具: 任何用来获得测量结果的装置;包括用来测量合格/不合格装置.测量系统: 用来对被测特性赋值的操作、程序、量具、设备、软件以及操作人员的集合;用来获得测量结果的整个过程.测量系统的分辨力(或分辩率): 测量系统捡出并如实指示被测特性中极小变化的能力.重复性: 指同一个人使用同一量具,多次测量同一零件上的同一参数所测结果的变差.再现性: 指不同人使用同一量具,测量同一零件上的同一参数所测结果的变差.C重复性量具精确度: 指测量观察平均值与真实值(基准值)的差异。

2 .2 测量系统的分析 —— 偏倚
偏倚
如果偏倚相对比较大，查看这些可能的原因： 1）基准的误差； 2）磨损的零件； 3）制造的仪器尺寸不对； 4）仪器测量非代表性的特性； 5）仪器没有正确校准； 6）评价人员使用仪器不正确。
偏倚示例
偏倚＝观察平均值－基准值 偏倚＝0.75－0.80＝－0.05 偏倚占过程变差的百分比计算如下： 偏倚％＝100[ 偏倚 / 过程变差] 偏倚％=100[0.05/0.70]=7.1％
基准值
偏倚
观测的平均值
重复性
重复性是由一个评价人，采用一 种测量仪器，多次测量同一零件的同 一特性时获得的测量值变差。
重复性
再现性
再现性是由不同的评价人 ，采用相同的测量仪器，测量 同一零件的同一特性时测量平 均值的变差。
操作者B 操作者C
操作者A
再现性
稳定性
稳定性（或飘移），是测 量系统在某持续时间内测量同 一基准或零件的单一特性时获 得的测量值总变差。
如果不可能按这种方法对所有样件进行测量，可采用下列替代的 方法：
1）在工具室或全尺寸检验设备上对一个基准件进行精密测量； 2）让一位评价人用正被评价的量具测量同一零件至少10次； 3）计算读数的平均值。基准值与平均值之间的差值表示测量系统 的偏倚。
如果需要一个指数，把偏倚乘以100再除以过程变差（或容差）， 就把偏倚转化为过程变差（或容差）的百分比。
研究测量系统稳定性的一个方法是按常规画出基准或基准件重复读 数的平均值和极差(X-R控制图)。从这种分析中可以确定，例如，失控信 号是需要校准测量系统的标志。还有可能由于基准或基准件变脏而出现 失控信号。无论哪种情况，包含在控制信号内的信息的解释取决于对过 程的了解。

（4）使用不同的随机测量顺序重复上述操作过程。把数据填入第2、7和12行。在适当的列记录数据。例如，第一个测量的零件7，则测试数据记录在标有7的零件的列内，如果需要实验3次，重复上述操作，将数据记录在第3、8和13行；
（5）如果操作者在不同的班次，可以使用一个替换的方法。让操作者A测量10个零件，并将读数记录在第一行。然后，让操作者A按照不同的顺序重新测量，并把结果记录在第2行和第3行。操作者B和C也同样做。
（9） 将4,9和14行的平均值（指XaXbXc）中最大和最小值填入第18行中适当的空格处。并确定它们的差值，将差值填入第18行标有XDIEF处的空格内（表1）。
（10） 将每个零件每次测量值相加并除以总的测量次数（试验次数乘以操作者数）。将结果填入第16行零件均值Xp的栏中（表1）；
（11） 用最大的零件平均值减去最小的零件平均值，将结果填入第16行标有Rp的空格内。Rp是零件平均值的极差（表1）；
（7）将行（第1、2、3、6、7、8、11、12、和13行）中的值相加。把每行得到和除以零件数并将结果填入表1中最右边标有“平均值”的列内。
（8） 将第4、9和14行的平均值（排在最后一列）相加除以试验次数，结果填入第4行的Xa格内。对第6、7和8；第11、12和13行重复这个过程，将结果分别填入第9和第14行的Xb，Xc格内（表1）
6.3表3量具研究表（典型极差法）
6.4表4计数型测量系统分析法（小样法）。
4.3.2收集数据后的计算
量具的重复性和再现性的计算如附表1和2所示。表1是数据表格，记录了所有研究结果。表2是报告表格，记录了所有识别信息和按规定公式进行的所有计算。
收集数据后的计算程序如下：
（1）从第1、2、3行中的最大值减去它们中的最小值，把结果记入第5行。在第6、7和第8行，11、12、13行重复第一步骤，并将结果记录在第10行和15行（表1）。