測(cè)量系統(tǒng)分析及應(yīng)用

高軍妮

摘要

本文通過(guò)對(duì)測(cè)量系統(tǒng)分析的介紹，對(duì)量具重復(fù)性和再現(xiàn)性進(jìn)行分析，采用均值極差法，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中使用的量具測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，確定該量具測(cè)量系統(tǒng)是否滿足質(zhì)量要求。

【關(guān)鍵詞】測(cè)量系統(tǒng) 量具 評(píng)價(jià)

1 引言

隨著制造業(yè)的不斷發(fā)展，各企業(yè)對(duì)于質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，產(chǎn)品質(zhì)量的好壞，已經(jīng)不僅限于使用測(cè)量?jī)x器檢查合格，而是更多的關(guān)注檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性以及測(cè)量?jī)x器是否能有效檢測(cè)出產(chǎn)品的質(zhì)量的好壞，就必須對(duì)其相關(guān)的測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行分析，當(dāng)前最常用的方法就是測(cè)量系統(tǒng)分析即MSA。

2 測(cè)量系統(tǒng)分析的簡(jiǎn)介

測(cè)量系統(tǒng)分析MSA（MeasurementSystems Analysis）是通過(guò)運(yùn)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)分析、研究測(cè)量系統(tǒng)中的變差源及它們對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，并根據(jù)判定準(zhǔn)則判斷測(cè)量系統(tǒng)的符合性。

測(cè)量系統(tǒng)分析的目的是分析測(cè)量系統(tǒng)本身的誤差是否滿足測(cè)量要求。

測(cè)量系統(tǒng)分析還可以對(duì)新購(gòu)置的測(cè)量?jī)x器進(jìn)行評(píng)價(jià);當(dāng)兩種不同的測(cè)量方法差異較大時(shí)，可以對(duì)兩種測(cè)量方法進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析，評(píng)價(jià)出哪種測(cè)量方法是正確的;也可以對(duì)有問(wèn)題的測(cè)量方法或測(cè)量?jī)x器進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析，找出問(wèn)題所在。

3 量具重復(fù)性和再現(xiàn)性研究

通常在進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析時(shí)并不總是同時(shí)研究其所有的變差，而是根據(jù)測(cè)量系統(tǒng)的使用目的來(lái)規(guī)定對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)于量具測(cè)量系統(tǒng)研究主要是量具對(duì)重復(fù)性和再現(xiàn)性的評(píng)價(jià)。

3.1 測(cè)量系統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法

測(cè)量系統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法主要有極差法、均值極差法和方差分析法。

極差法可快速計(jì)算出測(cè)量變差的近似值，可以在較短的時(shí)間內(nèi)檢查出測(cè)量系統(tǒng)是否發(fā)生了變化。但極差法只能提供測(cè)量系統(tǒng)的整體概況而不能區(qū)分是人的誤差還是量具的誤差。

均值極差法是一種可同時(shí)對(duì)測(cè)量系統(tǒng)提供重復(fù)性和再現(xiàn)性的研究方法。這種方法允許將測(cè)量系統(tǒng)的變差分為兩個(gè)獨(dú)立的部分：重復(fù)性和再現(xiàn)性。

方差分析是一種標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)技術(shù)，但是數(shù)據(jù)計(jì)算更復(fù)雜，操作者需要掌握一定程度的統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)來(lái)解釋結(jié)果。

綜上所述，本文主要用均值極差法對(duì)量具測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

3.2 量具重復(fù)性和再現(xiàn)性的評(píng)價(jià)步驟

首先進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)的采集，選擇3名測(cè)量人員，選擇10個(gè)零件，每個(gè)測(cè)量人員分別將10個(gè)零件重復(fù)測(cè)量3次。但測(cè)量人員應(yīng)該從日常操作人員中選擇，以避免因?qū)υ摿烤呤褂貌皇炀毝斐傻恼`判。選取的10個(gè)零件的樣本，對(duì)這10個(gè)零件進(jìn)行編號(hào)，注意編號(hào)不能被測(cè)量人員看到，主要起到一個(gè)盲測(cè)的作用。測(cè)量時(shí)也須以隨機(jī)抽樣的方式取得數(shù)據(jù)。并應(yīng)注意以下4個(gè)方面：

（1）確保各次讀數(shù)的統(tǒng)計(jì)獨(dú)立性;

（2）測(cè)量讀數(shù)應(yīng)該顧及到可能獲得的最接近數(shù)值;

（3）規(guī)定專人對(duì)測(cè)量系統(tǒng)分析的過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督;

（4）每個(gè)測(cè)量者都應(yīng)以使用同樣的方法和步驟獲取讀數(shù)。

3.3 測(cè)量系統(tǒng)重復(fù)性和再現(xiàn)性R&R的接受準(zhǔn)則

（1）%R&R<10%測(cè)量系統(tǒng)可以接受;

（2）10%<%R&R<30%可接受的邊緣，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況判定測(cè)量系統(tǒng)是否可以接受;

（3）%R&R>30%測(cè)量系統(tǒng)不可接受，需要進(jìn)行改進(jìn)分析。

另外，還有一個(gè)表征測(cè)量系統(tǒng)能力的重要參數(shù)不同數(shù)據(jù)分級(jí)數(shù)（ndc）ndc≥5，認(rèn)為測(cè)量系統(tǒng)是好的，可以接受。

3.4 實(shí)例應(yīng)用

選3名檢驗(yàn)員取X零件10件，用檢定合格的游標(biāo)卡尺測(cè)量某弦長(zhǎng)尺寸，測(cè)量數(shù)據(jù)記入表格，并根據(jù)表中所列公式計(jì)算重復(fù)性和再現(xiàn)性，具體內(nèi)容見表1。

從表1中可以看出%GRR=5.01%<10%，;ndc=28>5，可以得出結(jié)論：說(shuō)明測(cè)量系統(tǒng)是可以接受的。EV設(shè)備變差為50.1%，低于10%的誤差，說(shuō)明量具的系統(tǒng)變差較小。AV評(píng)價(jià)人變差為。%，說(shuō)明檢測(cè)人員操作一致性好。零件變差為99.87%，變異顯著，說(shuō)明測(cè)量系統(tǒng)可以有效辨別零件是否合格。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)量具測(cè)量系統(tǒng)分析的介紹，可以有效的評(píng)價(jià)量具測(cè)量系統(tǒng)是否能有效的檢測(cè)出產(chǎn)品質(zhì)量的好壞。

參考文獻(xiàn)

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