❖ 对于过程控制：“过程稳定性，方向及自然变差的 符合情况”，样品必须从过程中选取并代表整个工 作范围
测量过程
测量系统统计特性
❖ 理想的测量系统在每次测量时，应只产生“正确”的 测量结果，每次测量结果总应该与一个标准值相符
❖ 一个能产生理想测量结果的测量系统，应具零方差、 零偏倚、和对所测的任何产品错误分类为零概率的统 计特性
优良测量系统的基本特性
❖ 足够的分辨率（10：1原则） ❖ 具统计稳定性、亦即测量系统的变差只能是由于普通
❖ 若不能测定出特殊原因的变差，这种分辨率用于控 制是不可接受的
❖ 不可接受的分辨率可通过极差图最好的显示出来
数据分级的影响
1个数据分级
2-4个数据分级
5个或更多数据分级
ndc≥5
.2 .28 .279
.2 .28 .281
直尺 卡尺 千分尺
.2
.2
.30
.28
.280
.278
测量系统变差可能的原因
❖ 一个仪器测量或输出的最小刻度单位 ❖ 通常被显示为测量单位 ❖ 10：1 （过程变差或公差）的比例法则
测量系统的有效分辨率
要求不低于过程变差或允许偏差的十分之一 零件之间的差异必须大于最小测量刻度 极差控制图可显示分辨率是否足够 数据分级(ndc)的计算为
1.41（零件的标准偏差/ 总的量具偏差）一般要求它大于5才可接 受
❖ 用来对测量单元进行量化或对被测特性进行评估，所使 用的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、设备、软 件、人员、环境及假设的集合；用来获得测量结果的整 个过程
术语
分辨力（率）
❖ 分辨率（力）——测量系统能发现并真实 地表示被测特性很小变化的能力
❖ 别名：最小可读单位、测量解析度、最小 刻度极限或探测的最小极限
精密度
表示测量随机误差大小，常用标准差表示
准且精
精而不准
准而不精
不准不精
图 精确度、准确度示意
术语
偏倚 ❖ 观测到的测量值的平均值与参考值之
间的差值 ❖ 是测量系统的系统误差所构成
术语
❖ 稳定性（漂移）
❖ 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
术语
线性
❖ 在量具正常工作量程内的偏倚变化量
❖ 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
术语
重复性
❖ 一位评价人使用一种测量仪器，对同一零 件的同一特性进行多次测量下的变差
❖ 是在固定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)的能力或潜能
术语
再现性 ❖ 由不同的评价人使用同一个量具,测量一个
评价人数量、样品数量、及重复读数次数应预先 确定
❖ 尺寸的关键性-关键尺寸需要更多的样品和/或试验 ❖ 零件规格-大而重的零件可规定较少样品及较多试验
评价人的选择应从日常操作该仪器的人中选出
测量系统研究准备
样品选择对于适当的研究非常重要，且取决 于测量系统研究的设计
❖ 对于产品控制：“符合/不符合产品特性规格”，样 品的选择无需覆盖整个规格范围
.2
.2
直尺
.28
.28
卡尺
.279
.281 千分尺
.2
.2
.30
.28
.280 .278
术语
参考值
❖ 某一个物品的可接受数的值 ❖ 需要一个可操作的定义 ❖ 常被用来代替真值的使用
真值
❖ 物品的实际数值 ❖ 不可知的且无法知道的
术语
准确度
❖ 重复测量均值与真值间的一致性。表示测量 系统误差大小。常用绝对值表示，即偏倚的 绝对值。与真值或可接受的参考值“接近” 的程度
测量数据的质量
❖ 测量数据的质量
稳定条件下运行某一测量系统得到的多次 测量结果的统计特性
❖ 偏差太大或变差太大都将直接导致低质量 的测量数据
术语
测量
❖ 赋值给具体事物以表示他们之间关于特殊特性的关系
量具
❖ 任何用来获取测量结果的装置，经常用来特指用在车间 的装置，包括用来测量合格/不合格装置
测量系统
原因而非特殊原因造成的 ❖ 测量系统的变异须小于规格公差或过程变异
测量过程
变异源
标准 工件
仪器
测量系统变差
人
环境
测量系统变差的影响
对产品决策的影响
❖ 第一类错误（生产者风险/假警报）：一个好的零件有时 被误判为“不合格”
❖ 第二类错误（消费者风险/漏判率）：一个不合格的零件 有时被误判为“合格”
测量系统变差可能的原因
重复性
❖ 仪器需要维护 ❖ 量具应重新设计来提高刚度 ❖ 夹紧及检验点需要改进
❖ 再现性
❖ 评价人需要更好的培训如何使用量具仪器及读数 ❖ 量具刻度盘上的读数不清楚 ❖ 需要某种夹具帮助评价人提高使用量具的一致性
测量系统研究准备
计划将要使用的方法
❖ 例如通过工程决策,直接观察或量具研究决定,是否评价 人在校准或使用仪器时产生影响;有些测量系统的再现性 可以忽略,例如按键
LSL
USL
测量系统变差的影响
对产品决策的影响
LSL
Ⅰ
Ⅱ
改进过程:生产的
产品集中在区
域Ⅲ
USL
Ⅲห้องสมุดไป่ตู้
Ⅱ
Ⅰ
Ⅰ:不合格零件总是判断为不合格 Ⅱ:可能做出错误的判断 Ⅲ:合格零件总是判断为合格
改进测量系统:减 少区域Ⅱ面积
测量系统变差的影响
对过程决策的影响 ❖ 将普通原因判断为特殊原因 ❖ 将特殊原因判断为普通原因
❖ （Cp）-2观察 =(Cp）-2实际+ （Cp）-2测量系统
测量系统变差的影响
评估测量系统
三个基本要素 ❖ 足够的分辨率 ❖ 稳定 ❖ 统计特性（误差）在预期量程是一致的，
且足够用以测量用途
评估测量系统
分辨率
❖ 测量系统检出并如实指示被测量特性中极小变化的 能力
❖ 若不能测量出过程的变差，这种分辨率用于分析是 不可接受的
偏倚
❖ a)基准的误差 ❖ b)磨损的量具 ❖ c)制造的仪器尺寸不对 ❖ d)仪器没有正确校准 ❖ e)评价人使用仪器不正确
测量系统变差可能的原因
稳定性
❖ a)仪器需要校正,减小校正周期 ❖ b)正常的老化 ❖ c)仪器维护不足 ❖ d)仪器设计或方法问题
线性
❖ 工作范围上限/下限内仪器没有正确校准 ❖ 最大或最小值校准量具的误差 ❖ 磨损的仪器
零件的同一特性时产生的测量平均值的变 差 ❖ 在对于产品和过程进行鉴定时,误差可能是 评价人、环境(时间)或方法 ❖ 通常被称为A.V-评价人变差
术语
GRR或量具的重复性和再现性
❖ 量具的重复性和再现性:测量系统重复性和 再现性联合评估值
❖ 测量系统能力:取决于使用的方法,可能包 括或不包括时间影响