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1、郑州航院质量工程II实验报告书质量工程实验报告 实验1：测量系统分析重复性和再现性一、实验目的目的：设计测量系统的重复性和再现性实验，分析测量系统性能。二、实验设备测量系统：直尺一把、凳子三把、操作者四名分析工具：Minitab等相关软件3、实验要求选定测量目标，设计测量系统的重复性和再现性实验，并回答下列问题：1、阐述测量系统构成； 参考ISO/TS16949标准，测量系统是用来对被测特性定量测量或定性评价的仪器、量具、标准、操作、方法、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。2、说明详细方案步骤；首先，我们选择3把宿舍中凳子板面的宽度作为测量目标；我们随机选择4位组

2、员作为操作者进行测量；我们决定让每个操作者随机测量每个凳子板面的宽度6次；设计表格，设计为三列：Board（凳子编号）、Operator（操作者）、Wideth（测量数据）； 将测量的数据存入Minitab中，绘图并分析。 3、收集测量数据如表1所示：表1 测量数据BoardOperatorWidethBoardOperatorWidethBoardOperatorWideth1C23.83C24.11A23.92A23.752D23.91C23.761A23.751A23.753A23.92A23.92C23.893D24.11D23.73B242A23.811B23.91C23.883C2

3、4.163C24.053C24.122B23.662B23.81D242D23.73D242B23.751B23.843B24.121C23.862C23.83D24.11B23.753B24.21B23.92A23.851D23.813A24.051A23.891A23.892C23.811C241C23.872B23.953A23.93A23.923A24.13D243D24.22D23.852A23.872A23.791A23.83C24.153C24.082D23.942B23.782B23.653B24.122D23.72D23.72C23.851B23.91B23.91D23.92

4、C23.82C23.753A24.13B24.23B24.23D24.121D23.831D23.8将收集测量的数据输入Minitab中（历史标准差为0.098332，规格上限规格上限=1.20cm）绘制Wideth的量具R&R(方差分析）图如图1所示：图1 Wideth的量具R&R(方差分析）图 将收集测量的数据输入Minitab中绘制量具运行图如图2所示：图2 量具运行图 量具 R&R 研究 - 方差分析法 包含交互作用的双因子方差分析表 来源 自由度 SS MS F PBoard 2 1.08579 0.542893 48.1600 0.000Operator 3 0.02167 0.0

5、07224 0.6408 0.616Board * Operator 6 0.06764 0.011273 1.7047 0.136重复性 60 0.39677 0.006613合计 71 1.57186删除交互作用项选定的 Alpha = 0.25 量具 R&R 方差分量来源 方差分量 贡献率合计量具 R&R 0.0073894 25.01 重复性 0.0066128 22.39 再现性 0.0007767 2.63 Operator 0.0000000 0.00 Operator*Board 0.0007767 2.63部件间 0.0221508 74.99合计变异 0.0295403 1

6、00.00过程公差 = 1.2历史标准差 = 0.098332 研究变异 %研究变 %公差 %过程来源 标准差(SD) (6 * SD) 异 (%SV) (SV/Toler) (SV/Proc)合计量具 R&R 0.085962 0.51577 50.01 42.98 87.42 重复性 0.081319 0.48791 47.31 40.66 82.70 再现性 0.027868 0.16721 16.21 13.93 28.34 Operator 0.000000 0.00000 0.00 0.00 0.00 Operator*Board 0.027868 0.16721 16.21 13

7、.93 28.34部件间 0.148832 0.89299 86.59 74.42 151.36合计变异 0.171873 1.03124 100.00 85.94 174.79可区分的类别数 = 24、分析变异分量图，说明哪项变异分量对测量系统变异贡献最大？ 答：由变异分量图易知：重复性变异分量对测量系统变异贡献最大。5、分析均值-极差图，说明是否所有操作员测量零部件都保持稳定？ 答：根据均值-极差图，可发现所有操作员测量零部件都保持稳定。6、分析操作员与零部件交互作用图，说明各个操作员之间是否存在 差异？ 答：根据操作员与零部件交互作用图，可以发现B、C、D两个操作员之间差异不大，A操作员

8、与其他操作员之间差异略大。7、分析按零部件的比较图，说明哪个零部件在测量中具有最小的变 异？ 答：根据零部件的比较图，可发现凳子1在测量中具有最小的变异。8、分析按操作员的比较图，说明哪个操作员在测量时具有最大的变异？ 答：根据操作员的比较图，可以发现操作员B两者在测量数据时具有最大的变异。9、分析量具运行图，说明哪个是显著性的变异来源：重复性，再现性，或两者都是？ 答：根据量具运行图，可以发现重复性与再现性两者都是显著性的变异来源。10、相对于总体研究变异来说，测量系统研究变异百分比为多少？这种变异主要是由什么原因造成的？参考AIAG标准是否能够接受此测量系统？ 研究变异 %研究变 %公差

9、%过程来源 标准差(SD) (6 * SD) 异 (%SV) (SV/Toler) (SV/Proc)合计量具 R&R 0.085962 0.51577 50.01 42.98 87.42 重复性 0.081319 0.48791 47.31 40.66 82.70 再现性 0.027868 0.16721 16.21 13.93 28.34 Operator 0.000000 0.00000 0.00 0.00 0.00 Operator*Board 0.027868 0.16721 16.21 13.93 28.34部件间 0.148832 0.89299 86.59 74.42 151.

10、36合计变异 0.171873 1.03124 100.00 85.94 174.79可区分的类别数 = 2 答：相对于总体研究变异来说，测量系统研究变异百分比为：0.51577/1.03124=50.01%，这种变异主要是由重复性引起的，因为测量系统研究变异百分比为50.01%30%，所以参考AIAG标准是不能够接受此测量系统。11、分析百分比方差，说明此测量系统是否精确？ 研究变异 %研究变 %公差 %过程来源 标准差(SD) (6 * SD) 异 (%SV) (SV/Toler) (SV/Proc)合计量具 R&R 0.085962 0.51577 50.01 42.98 87.42 重

11、复性 0.081319 0.48791 47.31 40.66 82.70 再现性 0.027868 0.16721 16.21 13.93 28.34 Operator 0.000000 0.00000 0.00 0.00 0.00 Operator*Board 0.027868 0.16721 16.21 13.93 28.34部件间 0.148832 0.89299 86.59 74.42 151.36合计变异 0.171873 1.03124 100.00 85.94 174.79可区分的类别数 = 2 答：量具总的R&R分析的高比率的研究变异50.01%30%显示测量系统有大量的误差

12、，其中量具总的R&R与容差的比值为42.98%30%，说明测量系统不是准确的；此外，测量系统的过程百分比:估计的标准差除以历史标准差结果为87.42%30%,说明测量系统不是精密的。综上所述可知此测量系统不是精确的。12、分析方差分析表，指出哪些因素影响显著？这些因素说明测量中存在哪些问题？ 答：包含交互作用的双因子方差分析表 来源 自由度 SS MS F PBoard 2 1.08579 0.542893 48.1600 0.000Operator 3 0.02167 0.007224 0.6408 0.616Board * Operator 6 0.06764 0.011273 1.704

13、7 0.136重复性 60 0.39677 0.006613合计 71 1.57186删除交互作用项选定的 Alpha = 0.25分析方差分析表，因为Board的值P（0.000）（0.05）且Board*Operator的值P（0.136）（0.05），所以测量系统中的因素影响不显著，说明测量系统的变异与零件间的变异比较时过大。 实验2：测量系统分析线性和偏倚一、实验目的目的：设计测量系统的线性和偏倚实验，分析测量系统性能二、实验设备测量系统：色卡一张、八个典型值的标准色卡分析工具：Minitab等相关软件三、实验要求选定测量目标，设计测量系统的线性和偏倚实验：1、阐述测量系统构成；参考I

14、SO/TS16949标准，测量系统是用来对被测特性定量测量或定性评价的仪器、量具、标准、操作、方法、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。2、说明详细方案步骤； 首先，我们组准备了8个典型值的标准色卡作为参考标准； 决定测量的次数：决定对每一个标准值测量10次，共测量80次； 设置表格,设计为4列，各是：Patch(条)、True Density(真值)、Measured Density（测量值）、Bias(偏倚值)。 将测量的数据存入Minitab中，绘图并分析。3、列出收集测量数据，说明测量结果变异的主要来源；收集测量数据如表2所示：表2 测量数据将收集测量的数据

15、输入Minitab中绘制Measured Density的量具线性和偏倚研究图如下图3所示：图3 Measured Density的量具线性和偏倚研究图4、根据线性和偏倚研究，通过各参考值平均偏倚点的回归线斜率是多少？此测量系统是否存在线性问题？ 答：由图3可知根据线性和偏倚研究，通过各参考值平均偏倚点的回归线斜率是0.001269（非常接近于0），说明偏倚都一致的与真值很接近，也就是说线性比较小，故此测量系统大致不存在线性问题。5、根据线性和偏倚研究，各参考值上的平均偏倚量是否存在显著性问题？此测量系统是否存在偏倚问题？ 答：根据线性和偏倚研究，各参考值上的平均偏倚量P值是0.552大于值0.05，所以不存在显著性问题，进一步分开来看，每个参考值测量时也不存在偏倚问题，故我们可以得到测量系统不存在偏倚的结论。6、根据线性和偏倚研究的结果，此测量系统是否需要进行调整？ 答：根据线性和偏倚研究的结果：该测量系统的线性比较小，同时该测量系统不存在偏倚的问题。如果想使测量系统更加精确，可以从该测量系统的线性问题入手，对测量系统进行稍微适当的调整即可。