测量系统分析(MSA)..讲课稿

测量系统分析测量系统分析(MSA).一、测量系统的基本概念一、测量系统的基本概念 什么是测量系统什么是测量系统 为什么要研究测量系统为什么要研究测量系统 评定测量系统性能的指标评定测量系统性能的指标测量：测量：赋值给具体事物以表示它们 之间关于特殊特性的关系测量过程：测量过程：赋值过程测量系统测量系统: : 被测事物 操作人员 操作程序 数据 测量环境 （测量结果） 测量软件 测量设备 什什么么是是测测量量系系统统活动活动测量系统的要素：测量系统的要素：测量方法测量方法测量环境测量环境仪器设备仪器设备被测量对被测量对象的特征象的特征测量人员测量人员计量基准计量基准测量系统测量系统表征测量数据质量的指标表征测量数据质量的指标 偏倚 变差 为什么要研究测量系统为什么要研究测量系统? 偏倚偏倚-表示多次测量结果的平均值与基准 值(真值)之差。偏倚也称准确度，反映测量过程的系统误差。 基准值偏倚 观测的平均值系统误差不能依靠重复测量而降低，系统误差不能依靠重复测量而降低，但可以通过校准和修正而减小。但可以通过校准和修正而减小。 变差变差-表示在相同的条件下进行多次重复测量结果之间的符合程度，用标准差或过程变差PV表示。变差也称精密度，用以反映测量过程的随机误差大小。0.990.0050.005PV=5.15 假如一次测量的随机误差（精密度）是，则： n次重复测量的随机误差（精密度）= 但一个测量系统实际的随机误差的下限就是该测量系统的分辨率。随机误差可通过重复测量减小，随机误差可通过重复测量减小，但其下限是测量系统的分辨率但其下限是测量系统的分辨率理解偏倚和变差理解偏倚和变差偏倚与变差示意图偏倚与变差示意图Bias and Variation既精又准既精又准Precise and accurate偏倚小 偏倚大 偏倚小 偏倚大变差小 变差小 变差大 变差大只精不准只精不准Precise, not accurate不精但准不精但准Accurate, not precise不精又不准不精又不准Not Precise, not accurate过程波动的可能来源过程波动的可能来源长期过程波动短期过程波动波动/样本实际的过程波动重复性校准稳定性线形测量仪器波动操作者波动测量波动过程波动为了识别实际的过程波动为了识别实际的过程波动, , 必须首先识别由于测量系统造成的波动，并且必须首先识别由于测量系统造成的波动，并且从过程波动中除去从过程波动中除去SPCMSA评定测量系统性能的指标评定测量系统性能的指标系统的分辨力偏倚(系统误差)稳定性线性重复性再现性(1)(1)分辨率分辨率 分辨力的概念（分辨力的概念（DiscriminationDiscrimination）指示装置可以有效辨别所指示的紧密指示装置可以有效辨别所指示的紧密相邻量值能力的定量表示。相邻量值能力的定量表示。ISO 10012/1:1992ISO 10012/1:1992分辨力的概念（分辨力的概念（DiscriminationDiscrimination）对标尺型的测量仪器对标尺型的测量仪器, ,分分辨率为最小分度值的一半辨率为最小分度值的一半。对数字型的测量仪器对数字型的测量仪器, ,其其分辨率为末尾数字的刻度分辨率为末尾数字的刻度。分辨力的要求：分辨力的要求： 1）最小测量单位/容差10% （用于计量型合格判定） 2）最小测量单位/过程标准差10% （用于计量型过程控制）影响分辨力的因素：影响分辨力的因素： 1）传感器的灵敏度 2）读出装置的最小显示单位分辨力举例分辨力举例序号xR序号xR序号xR136.21036.00.11936.00.1236.40.21136.002036.20.2335.80.61235.80.22136.20436.30.51335.90.12235.80.4536.301435.80.12336.30.5635.80.51536.20.42435.90.4736.50.71635.70.52536.50.6836.60.11735.80.1平均36.10.296936.10.51836.10.3高分辨率体温数据O Ob bs se er rv va at ti io on nI In nd di iv vi id du ua al l V Va al lu ue e25232119171513119753137.036.536.035.5_X=36.088UCL=36.875LCL=35.301O Ob bs se er rv va at ti io on nM Mo ov vi in ng g R Ra an ng ge e2523211917151311975311.000.750.500.250.00_MR=0.296UCL=0.967LCL=0I I- -M MR R C Ch ha ar rt t o of f 高高分分辨辨率率低分辨率体温数据低分辨率体温数据序号xR序号xR序号xR1361036019360236011360203603360123602136043601336022360536014360233606360153602436073711636025371837117360平均36.10.125936118360O Ob bs se er rv va at ti io on nI I n n d d i i v v i i d d u u a a l l V V a a l l u u e e25232119171513119753137.036.536.0_X=36.12UCL=36.452LCL=35.788O Ob bs se er rv va at ti io on nM M o o v v i i n n g g R R a a n n g g e e2523211917151311975311.000.750.500.250.00_MR=0.125UCL=0.408LCL=0111111I I- -M MR R C Ch ha ar rt t o of f低低分分辨辨率率（2 2）偏倚（）偏倚（BiasBias）：）： 测量值或估计量的分布中心（平均值）测量值或估计量的分布中心（平均值）与真值（基准值）之差。与真值（基准值）之差。 偏倚属于系统性误差，直接影响测量系偏倚属于系统性误差，直接影响测量系统的准确度。统的准确度。 偏偏 倚倚基准值偏倚 观测的平均值 偏倚的计算偏倚的计算 一位评价人对一个样件测量一位评价人对一个样件测量1010次，结果如下：次，结果如下：0.750.75，0.750.75，0.800.80，0.800.80，0.650.65，0.800.80，0.750.75，0.750.75，0.750.75，0.70.7。由全尺。由全尺寸检验设备确定的基准值为寸检验设备确定的基准值为0.80mm0.80mm，该零件的过程变差为，该零件的过程变差为0.700.7075. 0101101iiXX偏倚偏倚=0.75 - 0.80= -0.05=0.75 - 0.80= -0.05偏倚偏倚%=|%=|偏倚偏倚|/|/过程变差过程变差=0.05/0.7=7.1%=0.05/0.7=7.1%l 基准误差基准误差l 零件磨损零件磨损l 仪器尺寸不对仪器尺寸不对l 测量了错误的特性测量了错误的特性l 仪器校准不当仪器校准不当l 仪器使用不当仪器使用不当 偏倚较大的可能原因偏倚较大的可能原因(3) (3) 稳定性稳定性定义：测量系统的均值和标准差随时间定义：测量系统的均值和标准差随时间的变化保持稳定和可预测的状态。的变化保持稳定和可预测的状态。特征：没有漂移、没有突然的偏移和循特征：没有漂移、没有突然的偏移和循环趋势等，采用控制图评价与监控。环趋势等，采用控制图评价与监控。Time 1Time 1Time 2稳定性稳定性是对测量系统的准确度和精密度随时间变化的评价。是对测量系统的准确度和精密度随时间变化的评价。基准值基准值基准值基准值好的好的稳定性稳定性差的差的稳定性稳定性Time 3Time 3Time 2o 保持稳定性的条件：保持稳定性的条件： 注意满足所需要的外部条件注意满足所需要的外部条件定期对量测系统做校正或者维修定期对量测系统做校正或者维修使用控制图监测稳定性使用控制图监测稳定性偏倚较小偏倚较小基准值基准值偏倚较小偏倚较小基准值基准值观测的平均值观测的平均值观测的平均值观测的平均值 范围的较低部分范围的较低部分 范围的较商部分范围的较商部分观测的平均值观测的平均值无偏倚无偏倚有偏倚有偏倚基准值基准值(4) (4) 线线 性性 线性线性 LinearityLinearity 量具在量程范围内，偏倚应是基准值的线性函数。量具在量程范围内，偏倚应是基准值的线性函数。 线性度线性度 % Linearity% Linearity 在预期工作范围内线性误差的变化率。在预期工作范围内线性误差的变化率。 % Linearity= 斜率斜率 过程变差过程变差PV 要求要求: : 要具有线性要具有线性 线性要小线性要小案例案例:见书本见书本P149页页（5）重复性重复性（Repeatability） 相同相同的测量的测量人员人员、使用、使用同一设备同一设备、在同一次校、在同一次校准期间、同一实验室、采用相同的方法，在较短时准期间、同一实验室、采用相同的方法，在较短时间内，对间内，对同一另件同一另件的的同一特性同一特性测量的结果，其相互测量的结果，其相互接近的程度。接近的程度。 ISO 5725-1 ISO 5725-1用（EV）表示： EV=5.15 重复性（重复性（RepeatabilityRepeatability） 均值均值均值均值好的重复性好的重复性不好的重复性不好的重复性e（6 6）再现性（）再现性（ReproducibilityReproducibility） 不同的测量人员、使用不同设备、在不同实验室、不同的测量人员、使用不同设备、在不同实验室、在不同时间，采用相同的方法对同一另件的同一特性在不同时间，采用相同的方法对同一另件的同一特性测量的结果，其相互接近的程度。测量的结果，其相互接近的程度。 ISO 5725-1 ISO 5725-1用（AV）表示： AV=5.15 再现性（再现性（RepeatabilityRepeatability） 0操作者操作者1 1操作者操作者2操作者操作者3o再现性再现性与与重复性重复性的异同：的异同：同：都是指对同一事物多次量测结果的一致性 异：前提条件相异量测重复性的前提：量测条件不变 量测再现性的前提：量测条件改变二、测量系统误差的基本类型二、测量系统误差的基本类型 测量系统误差的基本类型测量系统误差的基本类型 测量系统波动模型及评价测量系统波动模型及评价 消除测量误差的方法消除测量误差的方法位置位置 (Location)(Location)- 偏倚偏倚(Bias) (Bias) - - 线性线性( (Linearity)Linearity)- - 稳定性稳定性( (Stability)Stability)波动（波动（VariationVariation） - 重复性重复性( (Repeatability)Repeatability)- - 再现性再现性( (Reproducibility)Reproducibility)测量系统误差的基本类型测量系统误差的基本类型基准值基准值偏倚偏倚 观测的平均值观测的平均值准确度准确度（AccuracyAccuracy）属系统误差属系统误差精密度精密度（PrecisionPrecision）属随机误差属随机误差5.15, 99%6 , 99.73%or基准值基准值随机误差与系统误差示意图 随机误差大 随机误差小系统误差大 系统误差小(a)(b)(c)(d)反映测量数据均值的位置反映测量数据均值的位置精密度精密度准确度准确度反映测量数据的波动反映测量数据的波动过程波动的可能来源过程波动的可能来源稳定性稳定性线性线性长期长期过程波动过程波动短期短期过程波动过程波动波动波动w/i 样本样本实际的过程波动实际的过程波动重复性重复性校准校准测量仪器测量仪器波动波动操作者操作者波动波动测量波动测量波动过程波动过程波动我们将我们将 “重复性重复性” 和和 “再现性再现性” 作为测量误差的主要来源作为测量误差的主要来源 测量系统波动模型及评价测量系统波动模型及评价基本模型基本模型2Systemt Measuremen2Product2Total总波动等于真正的产品波动加上测量系统的误差总波动等于真正的产品波动加上测量系统的误差测量误差的影响测量误差的影响均值均值波动波动totalproductmeasurement测量系统偏倚 -通过校准确定测量系统波动测量系统波动 - - 通过通过 “R&R R&R ”确确定定准确度准确度精密度精密度22222T=P+m0e+=P+2真真值值测量误差测量误差观观测测值值PVTV+TV2= PV2AV2EV2+= PV2R&R2R&R测量误差测量误差再现性误差再现性误差 AV重复性误差重复性误差 EV 测量总变差的分解测量总变差的分解 Vector AnalysisVector Analysis)/(&%TVRRRR 测量系统波动的三种评价方式测量系统波动的三种评价方式1.1.公差百分率公差百分率%10015. 5公差m2.2.过程变差百分率过程变差百分率%100)/(&%tmTVRRRR%10&%RR%30&%10RR%30&%RR3.3.数据分级数数据分级数41. 1mP&41. 1RRPV或或1 1）小于）小于2 2，用于过程控制没有任何意义，用于过程控制没有任何意义2 2）2 2和和4 4之间，数据可分为高、低两组，不敏感之间，数据可分为高、低两组，不敏感 地过程控制地过程控制3 3）大于）大于5 5，测量系统用于过程分析可接受，测量系统用于过程分析可接受可以接受可以接受模糊区域模糊区域不能使用不能使用 量测值=真 值+量测误差 真 值=量测值量测误差 量测误差=随机误差+系统误差 采用重复量测降低随机误差 采用校准与修正减小系统误差 消除测量误差的方法消除测量误差的方法校校 准准 与与 修修 正正 消除或减小系统误差影响的两种方式： 校准、修正 校准：通过调整量测仪器而消除系统误差， 是一种直接消除系统误差的方式。修正：用修正值对量测结果做补偿， 是一种间接消除系统误差的方式。 已修正结果= 未修正结果+ 修正值 = 未修正结果系统误差 修正值= 系统误差校校 准准 与与 修修 正正返回目录修正举例修正举例 偏倚与测量值的大小成线性关系：偏倚与测量值的大小成线性关系： bias=a=bbias=a=b测量值测量值 如果测量仪器的零点是准确的（如果测量仪器的零点是准确的（a=0)a=0)，偏倚与测量值的大小就成比例：偏倚与测量值的大小就成比例： bias=bbias=b测量值测量值三、计量型测量系统研究三、计量型测量系统研究 策划与准备策划与准备 两种方法的比较两种方法的比较 两种方法分别展开两种方法分别展开 测量系统研究的策划与准备测量系统研究的策划与准备1.1.确定评价测量系统的方法确定评价测量系统的方法2.2.评价人的数量、样品数量、重复次数评价人的数量、样品数量、重复次数l尺寸关键性尺寸关键性关键尺寸需更多的零件或试验关键尺寸需更多的零件或试验l零件结构零件结构大或重的零件选择少样品、多次数大或重的零件选择少样品、多次数3.3.评价人从日常操作该仪器的人中挑选评价人从日常操作该仪器的人中挑选4.4.样品从过程中选取并代表其整个工作范围样品从过程中选取并代表其整个工作范围5.5.仪器分辨率应至少达到预期过程变差的十分之一。仪器分辨率应至少达到预期过程变差的十分之一。 6.6.确保测量方法确保测量方法 测量应按随机顺序进行测量应按随机顺序进行 读数应取至最小刻度的一半读数应取至最小刻度的一半 研究工作应由认真的人员进行研究工作应由认真的人员进行 每一评价采用相同方法每一评价采用相同方法测量系统研究时应注意的问题测量系统研究时应注意的问题要素要素均值极差法均值极差法方差分析法方差分析法误差的构成误差的构成重复性重复性再现性再现性 人人零件变差零件变差重复性重复性再现性再现性 人人 人人* *零件零件零件变差零件变差准确性准确性不存在交互作用时准确不存在交互作用时准确准确准确难易程度难易程度简短简短在没有计算机时复杂在没有计算机时复杂 测量系统研究的方法比较测量系统研究的方法比较研究的实施步骤研究的实施步骤l取取1010个零件，代表过程变差的实际或预期范围个零件，代表过程变差的实际或预期范围l指定评价人指定评价人A A、B B、C C，并按，并按1 1至至1010给零件编号，给零件编号， 评价人不能看到编号评价人不能看到编号l对量具进行校准对量具进行校准l以随机的方式测量零件以随机的方式测量零件A1A1，A2A2，A10A10B1B1，B2B2，. .，B10B10C1C1，C2C2，. .，C10C10l让观测者分别将数据填入表中让观测者分别将数据填入表中l重复以上过程。重复以上过程。具体案例见书本具体案例见书本155155页页 判断极差图是否受控判断极差图是否受控稳定性稳定性 检验平均值图检验平均值图是否适于过程控制是否适于过程控制结果分析结果分析图表分析图表分析结果分析结果分析数据分析数据分析重复性比再现性大，可能原因是：重复性比再现性大，可能原因是： 仪器需要维护仪器需要维护 量具需要重新设计来提高刚度量具需要重新设计来提高刚度 夹具和检验点需要改进夹具和检验点需要改进 存在过大的零件内变差存在过大的零件内变差结果分析结果分析数据分析数据分析 再现性比重复性大，可能原因是：再现性比重复性大，可能原因是： 评价人需培训（量具的使用和读数）评价人需培训（量具的使用和读数） 量具刻度盘上的刻度不清晰量具刻度盘上的刻度不清晰 需要某种夹具帮助评价人提高使用需要某种夹具帮助评价人提高使用 夹具的一致性夹具的一致性计量数据分析的计量数据分析的MinitabMinitab实现实现测量趋势图测量趋势图测量线性和准确度研究测量线性和准确度研究测量重复性和再现性测量重复性和再现性( (交叉交叉) )测量重复性和再现性测量重复性和再现性( (嵌套嵌套) )属性测量属性测量R&R R&R 研究研究( (计数计数) )精确性分析精确性分析准确性分析准确性分析嵌套式数据嵌套式数据不同 交叉式数据交叉式数据相同相同交叉和嵌套的比较交叉和嵌套的比较部件编号部件编号操作者操作者测量数据测量数据方差分析法，可以分析方差分析法，可以分析人与部件的交互作用人与部件的交互作用均值极差法，不考虑人均值极差法，不考虑人与部件的交互作用与部件的交互作用定义研究变差值，定义研究变差值，Minitab14Minitab14默认为默认为6,6,意味着意味着99 .73 %99 .73 %的的置信区间，置信区间，5.155.15就就是是99%99%被测过程的公差被测过程的公差如果有历史数据可如果有历史数据可以参考以参考不显示贡献百分比不显示贡献百分比不显示研究变差百不显示研究变差百分比分比每一个图画一页每一个图画一页-选项选项Options交互作用判断交互作用判断P P值值量具信息量具信息Gage Info量具名称量具名称研究日期研究日期报告人报告人量具公差量具公差混杂混杂输出实例（交叉数据均值极差法）输出实例（交叉数据均值极差法）数据来源：数据来源：minitabdata Gageaiag.MTWminitabdata Gageaiag.MTWP P e e r r c c e e n n t tPart-to-PartReprodRepeatGage R&R100500% Contribution% Study VarS S a a m m p p l l e e R R a a n n g g e e1.00.50.0_R=0.342UCL=0.880LCL=0ABCS S a a m m p p l l e e M M e e a a n n20-2_X=0.001UCL=0.351LCL=-0.348ABCP P a a r r t t1098765432120-2O O p p e e r r a a t t o o r rCBA20-2P P a a r r t tA A v v e e r r a a g g e e10 9 8 7 6 5 4 3 2 120-2ABCOperatorGage name: Date of study: Reported by: Tolerance: Misc: C C o o m m p p o o n n e e n n t t s s o o f f V V a a r r i i a a t t i i o o n nR R C C h h a a r r t t b b y y O O p p e e r r a a t t o o r rX X b b a a r r C C h h a a r r t t b b y y O O p p e e r r a a t t o o r rM M e e a a s s u u r r e e m m e e n n t t b b y y P P a a r r t tM M e e a a s s u u r r e e m m e e n n t t b b y y O O p p e e r r a a t t o o r r O O p p e e r r a a t t o o r r * * P P a a r r t t I I n n t t e e r r a a c c t t i i o o n nG Ga ag ge e R R& &R R ( (X Xb ba ar r/ /R R) ) f fo or r M Me ea as su ur re em me en nt tResults for: Gageaiag.MTWResults for: Gageaiag.MTW Gage R&R Study - XBar/R Method Gage R&R Study - XBar/R Method %ContributionSource VarComp (of VarComp)Total Gage R&R 0.09357 7.13 Repeatability 0.04073 3.10 Reproducibility 0.05284 4.03Part-To-Part 1.21909 92.87Total Variation 1.31266 100.00 Study Var %Study VarSource StdDev (SD) (6 * SD) (%SV)Total Gage R&R 0.30589 1.83536 26.70 Repeatability 0.20181 1.21087 17.61 Reproducibility 0.22988 1.37925 20.06Part-To-Part 1.10412 6.62474 96.37Total Variation 1.14571 6.87428 100.00Number of Distinct Categories = 5Gage R&R for MeasurementGage R&R for Measurement 贡献率贡献率GRR数据分级数数据分级数等于等于5 5，可用，可用输出实例（交叉数据方差分析法）输出实例（交叉数据方差分析法）数据来源：数据来源：minitabdata Gageaiag.MTWminitabdata Gageaiag.MTWP P e e r r c c e e n n t tPart-to-PartReprodRepeatGage R&R100500% Contribution% Study VarS S a a m m p p l l e e R R a a n n g g e e1.00.50.0_R=0.342UCL=0.880LCL=0ABCS S a a m m p p l l e e M M e e a a n n20-2_X=0.001UCL=0.351LCL=-0.348ABCP P a a r r t t1098765432120-2O O p p e e r r a a t t o o r rCBA20-2P P a a r r t tA A v v e e r r a a g g e e10 9 8 7 6 5 4 3 2 120-2ABCOperatorGage name: Date of study: Reported by: Tolerance: Misc: C Co om mp po on ne en nt ts s o of f V Va ar ri ia at ti io on nR R C Ch ha ar rt t b by y O Op pe er ra at to or rX Xb ba ar r C Ch ha ar rt t b by y O Op pe er ra at to or rM Me ea as su ur re em me en nt t b by y P Pa ar rt tM Me ea as su ur re em me en nt t b by y O Op pe er ra at to or r O Op pe er ra at to or r * * P Pa ar rt t I In nt te er ra ac ct ti io on nG Ga ag ge e R R& &R R ( (A AN NO OV VA A) ) f fo or r M Me ea as su ur re em me en nt tGage R&R Study - ANOVA Method Two-Way ANOVA Table With Interaction Source DF SS MS F PPart 9 88.3619 9.81799 492.291 0.000Operator 2 3.1673 1.58363 79.406 0.000Part * Operator 18 0.3590 0.01994 0.434 0.974Repeatability 60 2.7589 0.04598Total 89 94.6471Alpha to remove interaction term = 0.25Two-Way ANOVA Table Without Interaction Source DF SS MS F PPart 9 88.3619 9.81799 245.614 0.000Operator 2 3.1673 1.58363 39.617 0.000Repeatability 78 3.1179 0.03997Total 89 94.6471Gage R&R %ContributionSource VarComp (of VarComp)Total Gage R&R 0.09143 7.76 Repeatability 0.03997 3.39 Reproducibility 0.05146 4.37 Operator 0.05146 4.37Part-To-Part 1.08645 92.24Total Variation 1.17788 100.00 Study Var %Study VarSource StdDev (SD) (6 * SD) (%SV)Total Gage R&R 0.30237 1.81423 27.86 Repeatability 0.19993 1.19960 18.42 Reproducibility 0.22684 1.36103 20.90 Operator 0.22684 1.36103 20.90Part-To-Part 1.04233 6.25396 96.04Total Variation 1.08530 6.51180 100.00Number of Distinct Categories = 4Nested适用于破坏性测试，每一操作者针对的零件都是适用于破坏性测试，每一操作者针对的零件都是唯一的，所以不存在交互作用唯一的，所以不存在交互作用部件编号部件编号操作者操作者测量数据测量数据Nested研究变差值，研究变差值，MinitabMinitab默认为默认为6 6被测过程的公差被测过程的公差如果有历史数据可以如果有历史数据可以参考参考不显示贡献百分比不显示贡献百分比不显示研究变差百分不显示研究变差百分比比每一个图画一页每一个图画一页输出实例输出实例 数据来源：数据来源：minitabdata Gagenest.MTWminitabdata Gagenest.MTWP P e e r r c c e e n n t tPart-to-PartReprodRepeatGage R&R100500% Contribution% Study VarS S a a m m p p l l e e R R a a n n g g e e420_R=1.313UCL=4.290LCL=0BillieNathanSteveS S a a m m p p l l e e M M e e a a n n181614_X=15.147UCL=17.617LCL=12.678BillieNathanSteveOperatorPartSteveNathanBillie543211514131211109876181614O O p p e e r r a a t t o o r rSteveNathanBillie181614Gage name: Date of study: Reported by: Tolerance: Misc: C Co om mp po on ne en nt ts s o of f V Va ar ri ia at ti io on nR R C Ch ha ar rt t b by y O Op pe er ra at to or rX Xb ba ar r C Ch ha ar rt t b by y O Op pe er ra at to or rR Re es sp po on ns se e B By y P Pa ar rt t ( ( O Op pe er ra at to or r ) )R Re es sp po on ns se e b by y O Op pe er ra at to or rG Ga ag ge e R R& &R R ( (N Ne es st te ed d) ) f fo or r R Re es sp po on ns se eGage R&R Study - Nested ANOVA Gage R&R (Nested) for Response Source DF SS MS F POperator 2 0.0142 0.00708 0.00385 0.996Part (Operator) 12 22.0552 1.83794 1.42549 0.255Repeatability 15 19.3400 1.28933Total 29 41.4094Gage R&R %ContributionSource VarComp (of VarComp)Total Gage R&R 1.28933 82.46 Repeatability 1.28933 82.46 Reproducibility 0.00000 0.00Part-To-Part 0.27430 17.54Total Variation 1.56364 100.00 Study Var %Study VarSource StdDev (SD) (6 * SD) (%SV)Total Gage R&R 1.13549 6.81293 90.81 Repeatability 1.13549 6.81293 90.81 Reproducibility 0.00000 0.00000 0.00Part-To-Part 0.52374 3.14243 41.88Total Variation 1.25045 7.50273 100.00Number of Distinct Categories = 1Gage R&R (Nested) for Response 这个测量误差太大这个测量误差太大确定线性确定线性 LinearityzaiLinearityzai在测量范围内，误差分布的规律在测量范围内，误差分布的规律 y = aX+by = aX+b y y 测量系统偏倚量测量系统偏倚量 x x 测量范围内的基准值变量测量范围内的基准值变量 基准值基准值偏倚值（观测值偏倚值（观测值- -基准值）基准值）线性度线性度（% linearity% linearity）线性误差线性误差（linearitylinearity）平均偏倚值平均偏倚值 选择基准零件选择基准零件 x xj j (j=1,2, (j=1,2,n), n), 评价人评价人 r=1r=1 确定测量次数（确定测量次数（m m） 重复测量并记录重复测量并记录x xijij i=1,2, i=1,2,m,m, j=1,2, j=1,2,n n 按照回归方程计算按照回归方程计算 应用应用MINITABMINITAB统计工具软件统计工具软件 判定偏倚与基准值之间是否存在线性关系：判定偏倚与基准值之间是否存在线性关系：相关系数相关系数 r2 (r2 (拟合优度）拟合优度） 当当 r2=1r2=1，y y与与x x完全线性相关完全线性相关 r=0r=0，y y与与x x线性无关线性无关 判断测量系统能否接受：判断测量系统能否接受： 线性、线性度、平均偏倚值线性、线性度、平均偏倚值规定要求规定要求分析步骤：分析步骤：Linearityzai Linearityzai 分析的分析的MinitabMinitab实现实现数据文件：数据文件：nimitabdatagagelin.mtvnimitabdatagagelin.mtv测量对象编号测量对象编号标准值标准值测量数据列测量数据列输出实例输出实例R Re ef fe er re en nc ce e V Va al lu ue eB Bi ia as s1086421.00.50.0-0.5-1.00Regression95% CIDataAvg BiasConstant0.736670.072520.000Slope-0.131670.010930.000PredictorCoefSE CoefPGage LinearityS 0.239540R-Sq 71.4%Average -0.0533330.04020.4916670.00040.1250000.29360.0250000.6888 -0.2916670.00010 -0.6166670.000ReferenceBiasPGage BiasGage name: Date of study: Reported by: Tolerance: Misc: G Ga ag ge e L Li in ne ea ar ri it ty y a an nd d B Bi ia as s S St tu ud dy y f fo or r R Re es sp po on ns se e初始偏倚初始偏倚线性度线性度/ /斜率斜率拟合优度拟合优度实际偏倚实际偏倚四、计数型测量系统研究四、计数型测量系统研究计数型测量系统研究计数型测量系统研究 设计试验：设计试验：p30-5030-50个零件事先经权威判断作出结论个零件事先经权威判断作出结论p选择选择3 3个检验员，每人对每个零件检查个检验员，每人对每个零件检查2 2次（顺序次（顺序打乱）并给出接收打乱）并给出接收/ /据收判断结果据收判断结果 计算：计算： 3 3人判断结果的一致率人判断结果的一致率 3 3人判断结果一致且正确率（总体有效性）人判断结果一致且正确率（总体有效性）计数测量系统标准计数测量系统标准系统有效性：系统有效性：80%80%KappaKappa计算计算A A与与B B的一致性的一致性A A0 01 1B B0 07 71 11 13 39 981210 10Kappa=(Po-Pe)/(1-Pe)Po=7/20+9/20=16/20Pe=(8/20)*(10/20)+(12/20)*(10/20) =4/20+6/20=10/20Kappa=(16/20-10/20)/(1-10/20) =0.6KappaKappa检验检验A A与与B B检验的一致程度检验的一致程度, ,通用经验法则大于通用经验法则大于0.750.75表示一表示一致性好致性好, ,小于小于0.40.4表示一致性差表示一致性差KappaKappa计算计算A与标准的一致性标准标准0 01 1A A0 07 73 31 11 19 910108 12Kappa=(Po-Pe)/(1-Pe)Po=7/20+9/20=16/20Pe=(8/20)*(10/20)+(12/20)*(10/20) =4/20+6/20=10/20Kappa=(16/20-10/20)/(1-10/20) =0.6KappaKappa检验检验A A与与B B检验的一致程度检验的一致程度, ,通用经验法则大于通用经验法则大于0.750.75表示一表示一致性好致性好, ,小于小于0.40.4表示一致性差表示一致性差计数型测量系统分析的计数型测量系统分析的minitab实现实现输出实例（减少钢卷氧化铁皮，提高质量输出实例（减少钢卷氧化铁皮，提高质量 ) )AppraiserPercentCBA95908580757095.0%?CIPercentAppraiserPercentCBA95908580757095.0%?CIPercentDate of study: Reported by:Name of product:Misc:Assessment AgreementWithin AppraisersAppraiser vs StandardWithin Appraisers Assessment AgreementAppraiser # Inspected # Matched Percent 95 % CIA 50 48 96.00 (86.29, 99.51)B 50 45 90.00 (78.19, 96.67)C 50 46 92.00 (80.77, 97.78)# Matched: Appraiser agrees with him/herself across trials.Fleiss Kappa StatisticsAppraiser Response Kappa SE Kappa Z P(vs 0)A 0 0.916667 0.141421 6.48181 0.0000 1 0.916667 0.141421 6.48181 0.0000B 0 0.796002 0.141421 5.62858 0.0000 1 0.796002 0.141421 5.62858 0.0000C 0 0.833333 0.141421 5.89256 0.0000 1 0.833333 0.141421 5.89256 0.0000每个人的重每个人的重复一致性复一致性每个人的重每个人的重复一致性好复一致性好Each Appraiser vs Standard Assessment AgreementAppraiser # Inspected # Matched Percent 95 % CIA 50 46 92.00 (80.77, 97.78)B 50 44 88.00 (75.69, 95.47)C 50 46 92.00 (80.77, 97.78)# Matched: Appraisers assessment across trials agrees with the known standard.Fleiss Kappa StatisticsAppraiser Response Kappa SE Kappa Z P(vs 0)A 0 0.874222 0.1 8.74222 0.0000 1 0.874222 0.1 8.74222 0.0000B 0 0.854658 0.1 8.54658 0.0000 1 0.854658 0.1 8.54658 0.0000C 0 0.915931 0.1 9.15931 0.0000 1 0.915931 0.1 9.15931 0.0000每个人的有每个人的有效性效性每个人的有每个人的有效性好效性好Between Appraisers Assessment Agreement# Inspected # Matched Percent 95 % CI 50 41 82.00 (68.56, 91.42)# Matched: All appraisers assessments agree with each other.Fleiss Kappa StatisticsResponse Kappa SE Kappa Z P(vs 0)0 0.848422 0.0365148 23.2350 0.00000.848422 0.0365148 23.2350 0.0000测量人之间测量人之间的一致性的一致性测量人之间测量人之间的一致性好的一致性好All Appraisers vs Standard Assessment Agreement# Inspected # Matched Percent 95 % CI 50 41 82.00 (68.56, 91.42)# Matched: All appraisers assessments agree with the known standard.Fleiss Kappa StatisticsResponse Kappa SE Kappa Z P(vs 0)0 0.881603 0.0577350 15.2698 0.00001 0.881603 0.0577350 15.2698 0.0000系统有效性系统有效性系统有效性好系统有效性好此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢