测量系统分析第四版

一个评价者使用一种测量仪器，对同一零件的某一特
性进行多次测量下的变差。
是在固定的和已定义的测量条件下，连续（短期内）
多次测量中的变差。
通常被称为E.V—设备变差 。
设备（量具）能力或潜能。
系统内部变差。
7
测量系统分析基础和术语
再现性(Reproducibility)
不同评价者使用相同的量具，
零A
零件B
A=2.0 B=2.0
零件A
零件B
A=2.50 B=2.00
11
测量系统分析基础和术语
有效的分辨率
考虑整个测量系统变差时的数据分级大小（ndc)。 Ndc=1.41（PV/GRR）。
12
测量系统分析基础和术语
极差控制图可显示分辨率是否足够，应看控制限内有多少 个数据分级， 一般要求它大于5才可接受。 在过程变差的SPC极差图上可看出：
19
测量系统分析的准备

测量系统计划的制定
在进行测量系统分析之前，要制定测量系统分析计划。 计划内容包括： １）确定需分析的测量系统。 ２）确定用于分析的待测参数/尺寸或质量特性。 ３）确定分析方法： ４）确定测试环境； ５）确定分析人员和测量人员。
测量同一个零件的同一个特性 的测量平均值的变差。
通常被称为A.V.—评价者变差。 系统之间（条件）的 误差。
8
测量系统分析基础和术语
GRR或量具的重复性和再现性(Gage R&R)
量具的重复性和再现性：测量系统重复性和再现性的
联合估计值。 测量系统能力：取决于所用的方法，可能包括或不包 括时间的影响。
能导致可探测到的输出信号的最小输入。 测量系统对被测特性变化的感应度。
取决于量具设计（分辨力）、固有质量（OEM）、
使用期间的维修，以及测量仪器与标准的操作情况。
通常被描述为一种测量单元。
15
测量系统变差对产品决策的影响
测量系统应有的特性
对产品控制，测量系统的变差与公差相比必须小于依
9
测量系统分析基础和术语
测量系统的统计特性
1)足够的分辨率和灵敏度。
2)是统计受控制的。
3)产品控制，变异性小于公 差。
4)过程控制:
▲显示有效的分辨率。 ▲变异性小于制造过程变差。
10
测量系统分析基础和术语

分辨力
1)测量设备能够检测并忠实地显示相对参考值的变化量。 2)所用测量器具的分辨力必须小于或等于被测参数允许误 差的10%。
测量系统：
是对测量单元进行量化或对被测的特性进行评估，其
所使用的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软 件、人员、环境和假设的集合。 测量系统
S ：标准 W ：零件 I ：仪器 P ：人/程序 E ：环境 可接受 可能可接受
输入
数 测量 分析 值
输出
需改善
2
测量系统分析基础和术语
参考值（Reference value)：
宽度误差的影响。
偏倚（Bias)
观测到的测量值的平均
值与基准值之间的差值。
4
测量系统分析基础和术语
稳定性(Stability)
随时间变化的偏倚值。 一个稳定的测量过程在位置方
面是处于统计上受控状态。别 名：漂移（drift)
线性(linearity)
在量具正常工作量程内的偏倚
二或三种可能的极差 值在控制界限内时。
如果极差图显示有四
种可能的极差值在控 制界限内，且超过1/4 以上的极差值为零。
B 评价人
0.025 0.020 0.015 0.010 0.005 0.000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
14
测量系统分析基础和术语
敏感度(Sensitivity)
变化量。
多个独立的偏倚误差在量具工
作量程内的关系。
是测量系统的系统误差所构成。
5
测量系统分析基础和术语
宽度变差（Width variation)
精确度（Precision)
每个重复读数之间的“接近”程度。
是测量系统的随机误差所构成。
6
测量系统分析基础和术语
重复性(Repeatability)
据特性的公差评价测量系统。
对于过程控制，测量系统的变差应显示有效的分辨率
与过程变差相比要小。根据6σ变差和/或来自测量系 统的总变差评价测量系统。
偏倚、重复性、再现性、线性应是可接受的。
16
测量系统变差对产品决策的影响
图中: I不好的零件永远被视为不好的零件； II可能做出潜在的错误决定； III好零件永远被视为好零件。
A 评价人 0.014 0.012 0.010 0.008 0.006 0.004 0.002 0.000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
13
测量系统分析基础和术语
分辨率不足的表现
0.030
C 评价人
当极差图中只有一、
0.025 0.020 0.015 0.010 0.005 0.000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
某一物品的可接受数值。 需要一个可操作的定义。 常被用来替代真值使用。
真值(True value) 某一物品的真实数值。 不可知且无法知道的。
3
测量系统分析基础和术语
位置变差
准确度（Accuracy)
与真值或可接受的基准
值“接近“的程度。
在ASTM包括了位置及
测量系统分析基础和术语
测量
对某具体事物赋予数字（或数值），以表示它们对于
特定特性之间的关系。
赋予数字的过程被定义为测量过程，而指定的数值被
定义为测量值。
量具（Gage)
是指任何用来获得测量结果的装置。经常是用在工厂
现场的装置，包括通/止规（go/no go device)。
1
测量系统分析基础和术语
18
测量系统分析的应用和时机
应用
1）接受新测量设备的准则。
2）一种测量设备与另一种的比较。
3）评价怀疑有缺陷的量具的依据。 4）维修前后测量设备的比较。
分析时机
1）新生产的产品PV（零件变差）有不同时。
2）新量具EV(量具变差）有不同时。
3）新操作人员AV（人员变差）有不同时。 4）易损耗的量具必须注意其分析频率。
17
测量系统变差对产品决策的影响
由于我们的目标是尽可能地对产品状态做出正确的决 定，所以会做出以下选择： 1）改进生产过程：减少过程变差，不会生产出落在区 域Ⅱ的产品。 2）改进测量系统：减少测量系统误差以减少区域Ⅱ的 大小，这样，生产出的所有的产品将全部落在区域Ⅲ 内，这就能减少做出错误的风险。