MPS.MS2004：测量系统分析方法(C0)

微宏动力系统（湖州）有限公司文件
MPS.MS2004-2016测量系统分析方法
2016- 06 -27 发布 2016- 07 -01 实施微宏动力系统（湖州）有限公司发布
1 范围
本方法规定了本公司测量系统分析方法（MSA），目的是分析重要测量和试验设备系统得出的结果中出现的变差，掌握测量过程及测量系统的变差，了解其变差的原因，以便采取纠正措施进行改进。

本方法适用于《控制计划》中提及的测量系统分析及对生产线上易变动的测量系统进行复查以及用以证实产品符合规定要求的所有量具测量系统分析的管理。

2职责
2.1 多方论证小组在《样件控制计划》中确定测量系统分析的项目及方法。

2.2 质量部负责编制《测量系统分析计划》、测量系统分析工作的实施，并出具《MSA分析报告》。

2.3 测量系统的使用部门配合质量部进行收集数据工作。

3 术语和定义
3.1 测量：对某具体事物赋予数字（或数值），以表示它们对于特定特性之间的关系。

3.2 测量系统：是对测量单元进行量化或对被测的特性进行评估，其所使用的仪器或量具、标准、操作方法、夹具、软件、人员、环境及假设的集合；也就是说，用来测量结果的整个过程。

3.3 重复性：由一个评价人（操作员）采用一种测量仪器，多次测量同一个产品的同一个特性时，获得的测量结果的变差。

3.4 再现性：由不同的评价人（操作员）采用相同的测量仪器测量同一个产品的同一个特性时，测量平均值的变差。

3.5 稳定性（或飘移）：测量系统在某持续时间内测量同一个基准或产品某一特性时，获得的测值总变差。

3.6 偏倚（准确度）：测量结果的观测平均值与基准的差值。

3.7 线性：在量具预期的工作范围内，偏倚值的差值。

3.8 盲测：在实际测量环境下，操作员在事先不知道正在对测量系统进行分析的情况下所进行的测试。

4 工作程序
4.1 确定测量系统分析的项目
4.1.1 质量部根据《控制计划》和日常生产中的实际情况，确定需要进行测量系统分析的监视和测量装置，编制《测量系统分析工作计划表》。

4.1.2 在《测量系统分析计划》中应规定测量系统需评定的项目、评定时间、地点、检测人等。

4.1.3 对于同种类量具检验同种类产品，分析GRR时可采用最小公差的项目做测量系统分析。

4.1.4 测量系统分析的重点是特殊特性涉及的测量系统。

4.1.5 测量系统分析方法目前有6种，其中计量型有5种：重复性、再现性、稳定性、偏倚性和线性。

计数型一种“信号探测法”。

4.2 测量系统分析计划
4.2.1 新产品开发过程中根据试生产计划由质量部制定和组织实施测量系统分析计划。

批量生产时，测量系统分析的频次一般为一年一次。

4.2.2 质量部负责制定测量系统分析计划经管理者代表批准后，组织各生产车间和相关部门配合实施。

4.2.2.1 进行测量系统分析的工作人员必须接受公司内部或外部的相关测量系统分析的统一
培训/训练方可进行测量系统分析工作。

4.3 测量和收集数据的方法
4.3.1 开始工作之前筛选经常进行测量的人员作为测量员。

4.3.2 测量员应在开始之前讨论测量方法，包括样件抽取、量具操作方法并统一认识。

4.3.3 测量应尽可能在与生产中测量时相同的环境中进行。

4.3.4 测量前应对选定样件加以编号。

编号不得让测量人员看见，以免影响结果的公正性（盲测）。

4.2.5 让测量人员分别盲测被测试的样件并记录测量值。

4.3 重复性和再现性分析（GRR）
4.3.1 确定研究对象、工序、量具、产品和质量特殊性采用下列方法进行分析，但对测量系统的重复性和再现性分析前，必须对被分析的量具进行零件的评价人平均值和重复性极差分析，同时分析结果必须受控方可进行重复性、再现性的分析工作，否则测量系统不能检查出零件的变差，且不能用于过程控制中。

4.3.2 若有一半以上或更多的平均值落在控制限之外，则该测量系统足以检查出零件间的变差。

若有一半以下的平均值落在控制限之外，则该测量系统是不能检查出零件间变差，并且不能用于过程控制，也不能用于测量系统的再现性和重复性分析工作。

4.3.3 均值极差法（X~R）
4.3.3.1 选择3个操作员抽取10个样品进行盲测，每个操作员对同一样品的同一特性重复测量3次；
4.3.3.2 将测量结果记录在《量具重复性和再现性数据表》上；
4.3.3.3 负责组织此项研究的人员，依据数据表和质量特性规格，按标准规定的格式出具《量具重复性和再现性报告》。

4.3.3.4 结果分析
a)当重复性（EV）变异值大于再现性（A V）时，可采用下列措施：
①增强量具的设计结构；
②改善量具的使用方式；
③对量具进行保养。

b)当再现性（A V）变异值大于重复性（EV）时应考虑：
①修订作业标准，加强对操作员的操作技能培训；
②是否需采用夹具协助操作，以提高操作的一致性；
③量具校准后再进行GRR分析。

4.3.3.5 GRR接收准则
a)G RR＜10%可接受；
b)10%≤G RR≤30%，依据量具的重要性、成本及维修费用，决定是否接受；
c)G RR＞30%不能接受，必须改进。

d)Ndc ≥5，说明测量系统有足够的分辨率，可作为确定测量系统有效分辨率的方法，Ndc一般取整数。

4.3.4 极差（R）法
4.3.4.1 选取三位评价人和10个产品，每个评价人对每个产品盲测一次，将测结果记入《量具分析（极差法）》表格中。

4.3.4.2 用表中的公式计算%GRR（当过程变差不能求得时，公式中过程变差可用规格公差代替）。

4.3.4.3 GRR接收准则：
a)GRR＜10%可接受；
b)10%≤GRR≤30%，依据量具的重要性、成本及维修费用，决定是否接受；
c)GRR＞30%不能接受，必须改进。

4.4 稳定性研究
4.4.1 选取一个样品，并确定其相对于可追溯标准的基准值。

如果没有这样的样品，则从产品中选取一个样品，其测量值应处于预期测量范围的中间区域，将其作为标准样品。

可能需要准备对应于预期测量范围的低、中、高数值的三个样品，对每个样品单独测量并绘控制图。

但一般只需做中间值一个就可以了。

4.4.2 定期（天、周）测量基准样品3-5次，决定样本容量和频率时考虑的因素有：校准周期、使用频率、修理次数和使用环境等。

4.4.3 将测量值描绘在X~R、X~S控制图上。

4.4.4 计算控制界限，并对不稳定或失控做出判断。

4.4.5 计算测量结果的标准偏差，并将其与过程（工序）的标准偏差比较，以确定测量系统的稳定性是否适宜。

4.4.6 利用控制图判定稳定性的准则：
a) 点子不能超出上、下控制线；
b) 连续3点不能有2点落在2δ—3δ或（-2δ）—（-3δ）区域内； c) 连续5点中不能有4点落在1δ—2δ或（-1δ）—（-2δ）以外区域内； d) 不能有连续7点（或更多点）落在控制中心线的同一侧； e) 不能有连续7点（或更多点）持续上升或下降。

凡呈现不稳定状态（失控）时，必须对量具进行校准或维修。

量具维修后应重新和稳定性分析。

4.5 偏倚分析 4.5.1 独立样本法
a) 获取一个样本并确定其相对于可追溯标准的基准值。

如果没有这样的样品，则选取一个样品，但其测量值应处于预期测量范围的中间区域。

可能需要建立相应于预期测量范围的低、中、高数值的三个样品，并对每个样品用更精密的量具测量10次计算其平均值，此值即为“基准值”；
b) 由一位操作员（评价人）以常规的方式对每个样品测量10次，并计算10次的平均值，此值即为“观测平均值”；
c) 计算偏倚偏倚=观察平均值-基准值 过程变差=6δ
%100过程变差
偏倚
＝
%偏倚
过程变差无法求得时，可用规格公差代替，这样“偏倚%”的计算公式中分母使用“规格公差”代替。

4.5.2 偏倚接受准则：
a) 对测量重要特性的系统偏倚%≤10%时接受； b) 对测量一般特性的系统偏倚%≤30%时接受； c) 偏倚%＞30%时拒绝接受。

4.6 线性分析
4.6.1 选5个产品，它们的测量值应覆盖规格公差带。

4.6.2 用全尺寸检验设备（精密量具）测量每个产品以确定它们各自的“基准值”并验证其尺寸覆盖了公差带。

4.6.3 由被分析量具的操作员（评价人）盲测每个产品各10次（或更多次）计算测量平均值，即为每个零件的“观察平均值”。

4.6.4 计算偏倚平均值
偏倚平均值=观察平均值-基准值
4.6.5 绘图
采用下列公式计算有关参数，然后绘图。

Y=b+aX
式中：Y=偏倚
b=截距
a=斜率
线性=│斜率│×过程变差
线性%=(线性/过程变差) ×100%
4.6.6 线性接受准则
a)对测量重要特性的系统，线性%≤5%时接受；
b)对测量一般特性的系统，线性%≤10%时接受；
c)线性%＞10%时不予接受。

本公司为分析更准确也采用标准量块作线性分析。

4.7 计数型量具信号探测法分析
通过选取50个零件，经三位评价人3次测量评价做出接收或拒收的判定。

4.7.1 取样：
选取50个零件，然后由三位评价人以一种能防止主评价人偏倚的方式（一般采用盲测法）三次测量所零件，一些零件会稍许低于或高于规范限值。

如果所有的测量结果（每零件共9次测量）一致则接受该量具，否则应改时进或重新评价该量具，如果不能改进的量具，则不能接受，并应找到接受的替代测量系统。

5支持性文件
5.1 控制计划
5.2 测量系统分析（MSA）手册
6相关记录
6.1 MPS.MS2004-QR01 MSA分析报告
6.2 MPS.MS2004-QR02 重复性和再现性数据收集表
6.3 MPS.MS2004-QR03 计数型分析报告
6.4 MPS.MS2004-QR04 测量系统分析报告。