?e2?MSe2?OP?(MSOP?MSe)/T2?P?(MSP?MSOP)/RT2?O?(MSO?MSOP)/ST22已知?e2代表重复性方差,?O??OP代表再现性方差,测量系统2222重复性和再现性的标准差为?ms??RPD??RPT??O??OP??e2已知Tolence?USL?LSL,可分别求%GageR&R和%P/T
(1)再现性主要表现为测量人员差异,如果使用数字式测量仪器,则可从测量仪器、设定初始值、工作班次或其他可能变化的测量条件来考虑出现误差的原因。
(2)在实际工作中,影响测量系统的因素可能有很多,应先进行变异源分析,然后选择最具影响的因素进行重复性和再现性分析。
不考虑生产过程波动,只使用标准件或固定件分析测量系统。 5.4.5 破坏性试验的测量系统分析
破坏性试验的测量系统分析是指在测取数据的同时部件遭到破坏,这时对部件多次重复测量是不可能的。
实际工作中最常使用的方法是认为同批次内部件间的差异可以忽略不计,采用同批次的多个部件当作单个部件来使用。
一般情况下,选择10个样件,3个操作者,每个操作者重复测试2次的方法评价测量系统的波动。共进行60次测量,需要选择10个批次,每个批次选择6个样件,用6个样件来代替在非破坏性试验情况下的3个样件使用。 5.4.6 属性值数据的测量系统分析 1.属性值测量数据的获得
一般选取20个或20个以上的零件(合格与不合格品约各占一半),在从事日常检验活动的人员中至少选择2个测量者,每个测量者对每个零件重复测量至少2次,此时重复性是指同一测量者对同一零件不同测量轮数的一致性,再现性则是不同测量者对同一零件测量时的一致性。如果已知测量对象的属性,则还可以分析不同测量者对于标准的吻合程度。
2.属性值测量系统一致性分析
(1)操作者各自的一致性分析(重复性)
用操作者测量同一个零件一致的次数除以零件数。 (2)每个操作者与标准的一致性
操作者对同一个零件两次(或多次)测量结果一致且与标准一致的次数除以零件数。 (3)操作者之间的一致性(再现性)
两个操作者对同一个零件的多次测量一致的次数除以零件数。 (4)所有测量者与标准的整体比较
两个操作者对同一个零件的多次测量一致且与标准一致的次数除以零件数。 3.通用方法:还可从有效性、漏判率、误判率方面进行判断
有效性:分为测量者的有效性和系统有效性。若测量者对同一被测零件的所有测量结果一致,且与基准一致,则称之为有效;测量者的有效性是指有效零件数目与被测零件数之比。若所有测量者对同一被测零件的所有测量结果一致,且与基准一致,称为系统有效,系统有效性是指系统有效地零件数目与被刺零件数目之比。
漏判率:对每个测量者,将基准为不可接受的零件漏判为可接受的机会百分率。 误判率:对每个测量者,将基准为可接受的零件误判为不可接受的机会百分率。
计数型数据测量系统的判断标准 判断 可接受 接受-需要改进 不可接受 有效性 ≥90% 80%~90% ≤80% 漏判率 ≤2% 2%~5% ≥5% 误判率 ≤5% 5%~10% ≥10% 4.卡帕值(κ) 只有两个变量且具有相同的分级数和分级值,卡帕值为:
??Po?Pe1?Pe
式中,Po为实际一致的比率,Pe为期望一致的比率。
计数型测量系统的合格标志 κ 大于0.9 测量系统能力 良好 介于0.7~0.9之间 可接受 小于0.7 不合格 5.4.7 测量仪器的校准和检定 单独或连同辅助设备一起用以进行测量的器具,称为测量仪器。 1.量值的溯源、校准和检定
量值的溯源是指通过一条对不确定度有明确规定的不间断的比较链,使测量结果或测量标准的值能够与规定的参考标准(通常是国家计量基准或国际计量基准)联系起来。也称其为量值溯源性。所有的同种量值都可以按照这条比较链,通过校准向源头溯源到同一个计量基准,从而使测量的准确性和一致性得到技术保证。
测量仪器的校准是指在指定的条件下,为确定测量系统所指示的量值或实物量具所代表的量值与对应的由其测量标准所复现量值之间关系的一组操作。校准的主要含义是:在规定的条件下,用参考测量标准给包括实物量具在内的测量仪器的特性赋值,并确定其示值误差,以及将测量仪器所指示或代表的量值按照比较链或校准链将其溯源到测量标准所复现的量值上。
对校准通常应做统一规定,特殊情况下可自行规定。
测量仪器的检定是指查明和确认测量仪器是否符合法定要求的程序。检定具有法制性。可将检定分为强制检定和非强制检定。
强制检定是指由政府行政主管部门所属的法定计量检定机构或授权的计量检定结构对某些测量仪器实行的定点定期检定。
非强制检定是指由使用单位自行或委托具有社会公用计量标准或授权的计量检定机构对强制检定以外的其他测量仪器依法进行的一种定期检定。
5.5 过程能力分析
5.5.1 过程统计控制状态
任何一个过程都受到两类因素的影响: 一类是人们无法控制或难以控制的随机因素(也称偶然因素)。在随机因素作用下,导致过程输出的波动称为随机波动。我们不能从根本上消除随机波动,不得不承认它存在的合理性。称仅有随机因素影响的过程为正常的过程。
另一类是相对稳定的因素作用于过程,制约着过程的输出结果,这类相对稳定的因素称之为系统因素。
两类因素的共同作用使得过程输出的结果呈现出内在的统计规律性。通过过程输出结果的规律性,可以探测过程是否处于控制状态,即系统是否发生变异。一旦系统因素发生变异,过程输出结果的规律将遭到破坏,过程失控,这类因素称为异常因素。 统计控制状态:观察到的输出结果的波动可归因于只有随机因素影响的状态。不存在异常因素。
受控过程:每一质量特性值均处于统计控制状态的过程。
? 过程绩效问题:过程在统计意义上受控,它并不意味着过程产出的产品就不会超出规定的规格、符合质量要求。
? 原因:过程的均值过度偏离目标值,或者过程的波动过大。 5.5.2 过程能力和过程绩效
过程能力是指过程处于稳定状态下的实际加工能力。过程能力和过程绩效分析是评价过程满足预期要求的能力及其表现的方法。 在着手过程能力分析时,必须明确以下要素: (1)过程输出特性。
(2)对过程输出特性的要求,包括目标值、规格限和容限。
(3)抽样方案。在研究短期能力时,抽取的样本应尽可能仅受到随机因素的影响。 (4)过程是否稳定或具有可预测的分布。过程能力分析的假设前提是输出服从正态分布。因此,过程应是稳定或统计受控的。非正态分布应进行适当的坐标变换,将其转换为正态分布。
过程短期波动(inherent process variation),也称样本内波动,仅由短期内随机因素影响而产生的过程波动。可通过计算样本内部的极差Ri或标准差si,求出平均的极差 或综合标准差s,利用 2 或s/c4估计过程短期波动σwithin。如果观测值是单值的,R / d将上式中平均极差 R 换成平均移动极差 M R 即可。
过程总波动是由随机因素和系统因素影响而产生的波动。可以由所有样本标准差s估计长期的标准差σoverall 。
n
s??(xi?X)2/(n?1) i?1过程能力PC:过程固有波动的6σwithin范围。 过程绩效PP:过程总波动的6σoverall范围。 5.5.3 过程能力指数Cp和Cpk
1、过程能力指数Cp的意义与计算
2 若过程输出服从正态分布,即 y~N(?,?)。当过程处于统计控制状态且
M=μ时,则定义过程能力指数Cp 为容差与过程波动之比。
容差USL?LSLTCp???(1) 过程能力6?6? 1M?(LSL?USL),称为规格中心。 2 C?1,过程能力不足;p
1?Cp?1.33,过程能力尚可;
1.33?Cp?1.67,过程能力充足。2.过程能力指数Cpk的意义与计算
Cp的计算是假定过程输出的均值与规格中心重合时的过程能力之比,与过程输出均值无关,因此, Cp只反映过程的潜在能力。
当μ≠M时,尽管Cp值较大,不合格品率仍然很高。需要研究Cpk。 2、过程能力指数Cpk 的意义与计算
C与Cpk的关系? p当??M时,Cp?Cpk;当??M时,Cpk?Cp。
C与Cpk的差值大小,表明过程的实际中心与公差中心的距离。 p5.5.4 过程能力指数Cpm和Cpmk
如果给定目标值, 均值不等于目标值时,如何表示均值不等于目标值造成的质量损失?
当生产过程不但给出上下公差限,而且给出过程的目标值m时,可以用 Cpm和Cpmk表示过程能力:
USL?LSL
Cpm?(3)6??
2 式中,??2??2?(??m) Cpk C?(4) pmk??m21?()
?