计数型测量系统研究综述

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1、计数型测量系统研究综述摘要：本文以质量管理中的常用工具为研究内容，首先介绍了测量系统的基本概念与发展研究现状，在此基础上对计数型测量系统进行了深入介绍与分析。关键词：质量管理；测量系统；计数型测量系统1.测量系统分析1.1基本概念参照标准测量仪器测量方法测量者被测对象被测对象测量结果测量系统基本要素测量，是以确定量值为目的的一组操作，是指赋值给具体事物以表示它们之间特殊特性的关系。赋值过程定义为测量过程，而赋予的值定义为测量值。由此可以看出这不是一个简单的赋值过程，而是应将测量过程看成是一个制造过

2、程，它产生数字（数据）作为输出，是融于生产中的一道工序。它与其他工序紧密联系，又相互影响，具有承接性，任何一次测量不准确，都会影响到下一道工序的操作，影响到整个过程的质量。测量系统的概念已经不再仅仅局限于测量所涉及的测量用具，而是扩展到了用来对被测特性赋值的操作、程序、量具、设备、软件以及操作人员的集合，是用来获得测量结果的整个过程。从测量的定义可以看出，除了具体事物外，参于测量过程还应有量具、使用量具的合格操作者和规定的操作程序，以及一些必要的设备和软件，再把它们组合起来完成赋值的功能，获得测量

3、数据。这样的测量过程可以看作为一个数据制造过程，它产生的数据就是该过程的输出。这样的测量过程又称为测量系统。它的完整叙述是用来对被测特性定量测量或定性评价的仪器或量具、标准、操作、夹具、软件、人员、环境和假设的集合，用来获得测量结果的整个过程称为测量过程或测量系统。如图2.1所示，测量系统的基本要素图：众所周知，在影响产品质量特征值变异的六个基本质量因素（人、机器、材料、操作方法、测量和环境）中，测量是其中之一。与其它五种基本质量因素所不同的是，测量因素对工序质量特征值的影响独立于五种基本质量因素

4、综合作用的工序加工过程，这就使得单独对测量系统的研究成为可能。而正确的测量，永远是质量改进的第一步。如果没有科学的测量系统评价方法，缺少对测量系统的有效控制，质量改进就失去了基本的前提。为此，进行测量系统分析就成了企业实现连续质量改进的必经之路。近年来，测量系统分析已逐渐成为企业质量改进中的一项重要工作，企业界和学术界都对测量系统分析给予了足够的重视。测量系统分析也已成为美国三大汽车公司质量体系QS9O00的要素之一，是六西格玛质量计划的一项重要内容。目前，以通用电气（GE）为代表的六西格玛连续质

5、量改进计划模式即为：确认（Define）、测量（Measure）、分析（Analyze）、改进（Improve）和控制（Control），简称DMAIC[20]。从统计质量管理的角度来看，测量系统分析实质上属于变异分析的范畴，即分析测量系统所带来的变异相对于工序过程总变异的大小，以确保工序过程的主要变异源于工序过程本身，而非测量系统，并且测量系统能力可以满足工序要求。测量系统分析，针对的是整个测量系统的稳定性和准确性，它需要分析测量系统的位置变差、宽度变差。在位置变差中包括测量系统的偏倚、稳定性和

6、线性。在宽度变差中包括测量系统的重复性、再现性。在上面对测量系统的初步了解的基础上，还需要了解一些关于测量系统分析的基本概念[21]。⑴测量（Measurement）：对某具体事物赋予数字（或数值），以表示他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，而数值的指定被定义为测量值。⑵量具（Gage）：任何用来获得测量结果的装置，包括用来测量合格／不合格的装置。⑶测量系统（MeasurementSystem）：用来获得表示产品或过程特性的数值的系统，称之为测量系统。测量系统是与测量结果有

7、关的仪器或设备、标准、程序、人员、方法、夹具、软件、环境及假设的集合。也就是说，用来获得测量结果的整个过程。由以上这些定义可以将测量过程看成一个制造过程，其产生的输出就是数值（数据）。测量系统可分为“计量型”及“计数型”测量系统两类。测量后能够给出具体的测量数值的为计量型测量系统；只能定性地给出测量结果的为计数型测量系统。“计量型”测量系统分析通常包括偏倚（Bias）、稳定性（Stability）、线性（Linearity）、以及重复性和再现性（Repeatability&Reproducibil

8、ity，简称R&R）。在测量系统分析的实际运作中可同时进行，亦可选项进行，根据具体使用情况确定。“计数型”测量系统分析通常利用属性一致性分析法来进行判定。⑷基准（Master）：都承认的一个被测体的数值，作为一致同意的用于进行比较的参考标准，也可被描述为参考或校准的标准。一般来说基准是一个基于科学原理的理论值或确定值，或是基于某国家或国际组织的指定值，或是一个基于某科学或工程组织主持的合作试验工作产生的一致同意值；对于具体用途来说，基准是采用接受的参考方法获得的一个同意值。⑸过程分