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        測量系統(tǒng)分析在煤質(zhì)檢測設(shè)備能力評價中的應(yīng)用

        2017-02-16 11:21:03祝柵
        價值工程 2017年4期
        關(guān)鍵詞:變差煤質(zhì)化驗

        祝柵

        摘要:分析了現(xiàn)有的保證煤質(zhì)化驗準(zhǔn)確性和精確性的方法和存在的問題,應(yīng)用測量系統(tǒng)分析(MSA)評價煤質(zhì)檢測設(shè)備的能力,以統(tǒng)計學(xué)原理為依據(jù),通過界定煤礦同一產(chǎn)品批次的范圍,研究煤礦破壞性實驗測量系統(tǒng)分析單樣本實現(xiàn)多次測量的方法。借助MINITAB軟件,應(yīng)用測量系統(tǒng)分析方法綜合評價檢測設(shè)備的測量能力。

        Abstract: This paper analyzes the existing methods and existing problems of ensuring the accuracy and precision of the coal quality analysis, applying the measurement system analysis (MSA) to evaluating the ability of coal quality testing equipment. Based on statistical principle, and by defining the scope of the same product batch in the coal mine, and study on the method of single sample to realize multiple measurements in the analysis of the destructive experiment measurement system of coal mine, and introduces the repeatability and reproducibility and the variation of the ratio and resolution% data set three index comprehensive evaluation method of equipment measurement capability. With the software of MINITAB, the method of measuring system analysis is used to evaluate the ability of the equipment.

        關(guān)鍵詞:測量系統(tǒng)分析(MSA);R&R(重復(fù)性和再現(xiàn)性);P/TV(研究變異比);P/T(研究公差比)

        Key words: measurement system analysis (MSA);R&R (repeatability and reproducibility);percent study variation ratio (%P/TV); percent tolerance ratio (%P/T)

        中圖分類號:C81 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2017)04-0070-02

        0 引言

        測量系統(tǒng)分析,是指用統(tǒng)計學(xué)的方法來了解測量系統(tǒng)中的各個波動源,以及他們對測量結(jié)果的影響,最后給出本測量系統(tǒng)是否符合使用要求的明確判斷。

        從統(tǒng)計質(zhì)量管理的角度來看,測量系統(tǒng)分析實質(zhì)上屬于變異分析的范疇,即分析測量系統(tǒng)所帶來的變異相對于工序過程總變異的大小,以確保工序過程的主要變異源于工序過程本身,而非測量系統(tǒng),并且測量系統(tǒng)能力可以滿足工序要求。測量系統(tǒng)分析,針對的是整個測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性,它需要分析測量系統(tǒng)的位置變差、寬度變差。在位置變差中包括測量系統(tǒng)的偏移、穩(wěn)定性和線性。在寬度變差中包括測量系統(tǒng)的重復(fù)性、再現(xiàn)性。

        隨著市場對煤炭產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高,煤質(zhì)的檢測頻次和精度的要求也不斷提高,煤質(zhì)檢測準(zhǔn)確性和精確性不足一方面會造成產(chǎn)品質(zhì)量不合格,客戶拒卸或退貨,因而造成企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失,影響了企業(yè)的資質(zhì)和信譽;另一方面由于檢測精度不足會造成企業(yè)內(nèi)部以好充次的問題,損失企業(yè)自身的利益。因此,對煤質(zhì)測量系統(tǒng)的能力進(jìn)行分析評價,提高煤質(zhì)化驗的準(zhǔn)確性和精確性具有很重要的意義?,F(xiàn)以化驗儀器馬弗爐為例,借助MINITAB工具來分析評價該儀器對煤質(zhì)灰分的測量能力。

        1 實驗設(shè)計

        1.1 實驗原理

        重復(fù)性是用一個評價人使用相同的測量儀器對同一被測對象上的同一特性,進(jìn)行多次測量所得到的測量變差,它是設(shè)備本身的固有變差或能力。重復(fù)性反映了測量系統(tǒng)中量具本身的波動,通常被記為EV(Equipment Variation)。再現(xiàn)性是用不同評價人使用相同的測量儀器對同一被測對象上的同一特性,進(jìn)行測量所得的平均值的變差。再現(xiàn)性反映的是在測量過程中不同操作者所帶來的波動,常被記為AV(Appraiser Variation)。

        測量系統(tǒng)分析所關(guān)注的是測量過程是否有能力準(zhǔn)確可靠地反映被測對象的波動,評價測量系統(tǒng)能力的方法有2種。

        1.2 實驗步驟

        在進(jìn)行破壞性試驗過程中,測量數(shù)據(jù)的同時,樣件遭到破壞,則不能對其進(jìn)行多次測量,比如煤質(zhì)灰分化驗。煤的灰分化驗屬于破壞性實驗,無法對同一樣本多次測量。針對該問題,常用的方法是認(rèn)為同批次內(nèi)樣本間的差異小到可以忽略不計,采用同一批次中多個樣本當(dāng)作單個樣本來評價測量系統(tǒng)的波動。

        同取樣水平同取樣批次下,采用混合及分離方法,首先確?;瀮x器馬弗爐運行情況是正常的,實驗所用灰皿是齊全完好的,其次,對灰分進(jìn)行重復(fù)性和再現(xiàn)性測試。實驗操作員設(shè)定2人,制樣人員依照GB474-2008:《煤樣制備方法》中制樣方法對同一樣本循環(huán)制作4份平行分析煤樣。然后將4份煤樣匯總到1個干燥的封閉器皿中,旋轉(zhuǎn),搖勻,然后均勻分入4個新的煤樣瓶中,貼上標(biāo)簽作為最終的分析煤樣。因為采用混合分離法制作的4份煤樣可認(rèn)為是同一批次、同取樣水平和同取樣時間條件下單個樣本的多次測量,所以,測量系統(tǒng)分析實驗由破壞型轉(zhuǎn)化為非破壞型。

        經(jīng)測試后整理,煤質(zhì)灰分的測試數(shù)據(jù)如表2所示。

        2 測量系統(tǒng)分析應(yīng)用

        將測量所得數(shù)據(jù)對應(yīng)輸入MINITAB軟件中,MINITAB軟件分析結(jié)果如圖1和圖2所示。

        圖1和圖2說明了該實驗中量具的方差分量貢獻(xiàn)率3.03%,%研究變異比17.41%<30%,測量系統(tǒng)能力勉強(qiáng)可以接受,可根據(jù)實際需要和成本而定是否需要改進(jìn),可區(qū)分的類別數(shù)NDC=7>5,符合要求,但是重復(fù)性小于再現(xiàn)性說明操作員不同所引起的波動要大于測量設(shè)備引起的波動,因此需要對操作人員加強(qiáng)培訓(xùn)。

        3 結(jié)論

        煤的灰分化驗屬于破壞性實驗,無法對同一樣本多次測量。通過采用同取樣水平同取樣批次下,采用混合及分離的方法,實現(xiàn)單個樣本的多次測量,把測量系統(tǒng)分析實驗由破壞型轉(zhuǎn)化為非破壞型。

        通過試驗分析,煤質(zhì)測量系統(tǒng)的研究變異比(%P/TV)小于 30%,可區(qū)分的類別數(shù)NDC=7>5,因此這種煤質(zhì)測量系統(tǒng)的能力分析方法可以接受。

        將測量系統(tǒng)分析應(yīng)用在煤質(zhì)化驗設(shè)備能力分析中,可以使選煤廠更好的掌握煤質(zhì)化驗設(shè)備在生產(chǎn)過程中的準(zhǔn)確性和精確性,為日常生產(chǎn)提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

        參考文獻(xiàn):

        [1]何楨,生靜,施亮星.測量系統(tǒng)的R&R分析在企業(yè)質(zhì)量改進(jìn)中的應(yīng)用[J].工業(yè)工程,2003,6(1):62-66.

        [2]馬義中,岳剛.破壞性測量系統(tǒng)波動源的分析[J].數(shù)理統(tǒng)計與管理,2007,6.

        [3]吳遵高.測量系統(tǒng)分析[M]. 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2004:68-97.

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