(4)-3量测系统分析

合集下载

测量系统分析作业指导书

XXX公司文件编号：XXX质量管理体系文件第A版第0次修订测量系统分析作业指导书1目的选择适用的方法分析测量系统的变差，并根据其结果判定该测量系统是否可以接受。

2适用范围适用于本公司对控制计划中提到的测量系统。

3职责3.1技术研发部负责提供产品的特殊性清单。

并负责配合新开发产品测量系统的试验分析。

3.2质量部负责对公司内每个产品能重复读数的测量系统进行分析，具体由计量工程师组织实施，并负责该测量系统的监视和控制变差工作。

3.3各测量系统使用部门负责配合，并保持经确定合格的测量系统。

4工作流程及控制要点4.1选择适当的方法评定测量系统，当选择或制定一个评定方法时，一般应考虑的问题包括：A.试验中是否使用可溯源至国家基准的标准仪器？以解决生产测量系统和顾客测量系统之间明显的差别时应用。

B.收集数据时，应考虑使用盲测。

C.试验成本；D.试验所需要的时间；E.一个测量系统取得的测量结果要与另外一个测量系统得到的测量结果对比，应使用4.1.A的标准试验方法。

4.2计量型测量系统分析方法●重复性分析●再现性分析●偏倚分析●线性分析●稳定性分析4.3测量系统的评定4.3.1先确定该测量系统是否具有所需要的统计特性，如果该测量系统具有合适的特性，那么该测量被称为在预期使用中具有可接受的质量，并且系统能够使用，如果显示测量系统不具备正确的特性，则不应使用它。

XX公司2004-10-18发布2004-10-18实施4.3.2通过试验发现哪种环境因素对测量系统有显著影响。

应采取处理措施，例：如果试验表明环境温度对测量的质量有显著影响，那么，必须在恒温条件下才能测量。

4.3.3通过分析验证一个测量系统一旦被认为可行的，应持续具有恰当的统计特性。

4.3.4根据公司的情况，主要用重复性和再现性对测量系统进行分析，应重复性和再现性（R&R）对测量系统进行分析，具体步骤如下：1)选定测量系统中的产品10件，并按1至10给产品编号，使评价人不看到编号；2)确定测量系统中的评价人2名或3名；3)确定测量系统中的量具一件（经检定合格的）；4)让评价人A以随机的顺序测量10个零件，观测人将结果记录在重复性和再现性分析报告上。

测量系统分析(MSA)—培训教材(第三版)

二、与测量系统有关的术语和定义
1、测量：定义为赋值（或数）给具体事物以表示它们之间关于特定特性的关系。这个定义有C.Eisenhart（1963）首次提出。赋值过程定义为测量过程，而赋予的值定义为测量值。
2、量具：任何用来获得测量结果的装置，经常用来特指用在车间的装置，包括通过/不通过装置（如：塞规、通/止规等）。
4、测量系统误差：由于量具偏倚、重复性、再现性、稳定性和线性产生的合成变差。
5、校准：在规定条件下，建立测量装置和己知基准值和不确定度的可溯源标准之间的关系的一组操作。校准可能也包括通过调整被比较的测量装置的准确度差异而进行的探测、相关性、报告或消除的步骤。
6、核准周期：两次校准间的规定时间总量或一组条件，在此期间，测量装置的校准参数被认定为有效的。
11、编制监视和测量装置的测量系统分析（MSA）计划质量部根据控制计划和/或顾客要求制定监视和测量装置的“测量系统分析计划”，并确定在控制计划和/或顾客要求中所用到的监视和测量装置需进行测量系统分析的方法、内容、预计完成时间、负责部门/人员、分析频率、进度要求等，经管理者代表核准后由质量部和相关部门执行。 ■ 进行测量系统分析（MSA）的工作/和管理人员必须接受公司内部或外部的相关测量系统分析课程培训/训练，并经考试合格或获得相关证书，方可进行测量系统分析（MSA）工作。
使用和范围，以及基于时间的变差源，如磨损及环境因素(温度，湿度等)。 14、检查标准：一个非常类似设计测量过程的测量人工制品，不过它本身比被评价的测量过程更稳定。
参考标准
传递标准
测
量
校准标准
及
试
验
设
传递标准
备
工作标准
检查标准

测量系统分析

2 .2 测量系统的分析 —— 偏倚
偏倚
如果偏倚相对比较大，查看这些可能的原因： 1）基准的误差； 2）磨损的零件； 3）制造的仪器尺寸不对； 4）仪器测量非代表性的特性； 5）仪器没有正确校准； 6）评价人员使用仪器不正确。
偏倚示例
偏倚＝观察平均值－基准值偏倚＝0.75－0.80＝－0.05 偏倚占过程变差的百分比计算如下：偏倚％＝100[ 偏倚 / 过程变差] 偏倚％=100[0.05/0.70]=7.1％
基准值
偏倚
观测的平均值
重复性
重复性是由一个评价人，采用一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值变差。
重复性
再现性
再现性是由不同的评价人，采用相同的测量仪器，测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差。
操作者B 操作者C
操作者A
再现性
稳定性
稳定性（或飘移），是测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件的单一特性时获得的测量值总变差。
如果不可能按这种方法对所有样件进行测量，可采用下列替代的方法：
1）在工具室或全尺寸检验设备上对一个基准件进行精密测量； 2）让一位评价人用正被评价的量具测量同一零件至少10次； 3）计算读数的平均值。基准值与平均值之间的差值表示测量系统的偏倚。
如果需要一个指数，把偏倚乘以100再除以过程变差（或容差），就把偏倚转化为过程变差（或容差）的百分比。
研究测量系统稳定性的一个方法是按常规画出基准或基准件重复读数的平均值和极差(X-R控制图)。从这种分析中可以确定，例如，失控信号是需要校准测量系统的标志。还有可能由于基准或基准件变脏而出现失控信号。无论哪种情况，包含在控制信号内的信息的解释取决于对过程的了解。

测量系统分析

极差法比较简单，在掌握了“平均值和极差法”后，学员可通会此法，在此不作讲解。具体操作见《MSA》第三版第98页。
实用测量系统分析方法
• 平均值和极差法基于测量过程也可看作一个生产过程的
认识，测量系统也可用X—R控制图的方法来研究。
与极差法不同，这种方法可以把测量系统的变差分解为两个部分：重复性和再现性。
2、给评价人编号为A、B、C。由于测量系统研究的目的之一是评价整个测量系统,因而，评价人应从日常操作该仪器的人员中选择）
实用测量系统分析方法
3、给样本零件编号为1~n。 4、让A、B、C评价人按随机抽样法编组并r
次测量n个零件。（随机地选择零件以使评价人对测量的“记
忆”最小化！） 5、将测量数据填入《量具重复性和再现性数
测量系统分析概述
• 宽度变差 ●精密度、精确度——重复读数之间的“ 接近度”。（由测量系统的随机误差造成）
测量系统分析概述
●重复性、设备变差——由一位评价人多次使用一种测量仪器，测量同一零件的同一特性时获得的测量变差。
测量系统分析概述
●再现性、评价人变差——由不同的人使用同一个量具，测量一个零件的一个特性时产生的测量平均值的变差。
统分析。经验准则：被测特性是否在控制计划中描述或该特性的测量数据对于产品接收或过程统计控制影响的重要程度。
测量系统分析概述
• 测量系统结果分析与接受准则 ●位置误差：通常通过分析偏倚和线性来确定。当测量系统的偏倚或线性的误差超出量具校准规程所充许误差时不可接受。 ●宽度误差：误差低于１０％——接受；误差在１０％－３０％之间，基于应用的重要性、测量装置的成本等考虑，可能可以接受，但一般需征求顾客同意（具体形式之一是ＰＰＡＰ）；误差高于３０％—— 不可接受，应作出各种努力来改进测量系统。

测量系统分析

测量系统分析的基本内容[1]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。

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QS9000的要素之一，是6σ质量计划的一项重要内容。

目前，以通用电气(GE)为代表的6σ连续质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。

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、稳定性和线性。

测量系统分析(MSA)

测量系统分析（MSA）1目得与范围规范测量系统分析，明确实施方法、步骤及对数据得处理、分析。

2规范性引用文件无3定义3.1测量系统：用来对测量单元进行量化或对被测得特性进行评估，其所使用得仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境及假设得集合；也就就是说，用来获得测量结果得整个过程。

3.2稳定性：就是测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件得单一特性时获得得测量值总变差。

稳定性就是整个时间得偏倚得变化。

3.3分辨率：为测量仪器能够读取得最小测量单位。

别名：最小读数单位、刻度限度、或探测度、分辨力；要求低于过程变差或允许偏差（tolerance）得十分之一。

Minitab中常用得分辨率指标：可区分得类别数ndc=(零件得标准偏差/ 总得量具偏差)* 1、41，一般要求它大于等于5才可接受，10以上更理想。

3.4过程总波动TV=6σ。

σ——过程总得标准差3.5准确性（准确度）：测量得平均值就是否偏离了真值，一般通过量具计量鉴定或校准来保证。

3.5.1真值：理论正确值，又称为：参考值。

3.5.2偏倚：就是指对相同零件上同一特性得观测平均值与真值得差异。

%偏倚=偏倚得平均绝对值/TV。

3.5.3线性：在测量设备预期得工作量程内，偏倚值得差值。

用线性度、线性百分率表示。

3.6精确性（精密度）：测量数据得波动。

测量系统分析得重点，包括：重复性与再现性3.6.1重复性：就是由一个评价人，采用一种测量仪器，多次测量同一零件得同一特性时获得得测量值变差。

重复性又被称为设备波动（equipment variation，EV）。

3.6.2再现性：就是由不同得评价人，采用相同得测量仪器，测量同一零件得同一特性时测量平均值得变差。

再现性又被称为“评价人之间”得波动（appraiser waration，AV）。

3.6.3精确性%公差（SV/Toler），又称为%P/T：就是测量系统得重复性与再现性波动与被测对象质量σ/ (USL-LSL) *100%。

测量系统分析

M
A
I
C
S
测量系统指标
确定测量系统是“好”还是“坏”，需要将产品规格或流程变异与测量系统变异相比。

对客户重要!
将5.15ms与公差相比较(P/T):

精确度-公差比例

将ms与流程变异比较(%P/TV):

重复性和再现性区别指数
对流程重要!
D
M
A
I
C
S
P/T比例

精确度-公差比例表示测量误差所占公差的百分比 5.15 ms 代表99%的测量最佳状况： < 10%
通常以%表示
勉强可接受： < 30% 包含重复性和再现性
P /T =
5 .15 *
MS Tolerance
公差＝规格上限-规格下限
D
M
A
I
C
S
%P/TV

%P/TV
MS %P / TV 100% Total
测量系统分析
Measure System Analysis
D
M
A
I
C
S
常见测量问题
什么是测量？

将一个未知量与一个已知的或已经接受的参照值进行的比较
为什么我们需要测量数据？

我们使用测量数据来判断产品是否合格，制定有关流程管理的决策。
我接受这件产品吗？

流程是很好，还是需要进行调整？
我们对测量数据有什么期望？
如果差别小，表明准确度高
偏倚
标准值（真值）
测量值
D
M
A
I
C
S
测量系统的基本概念

测量系统分析

测量系统指标
. 确定测量系统是“好”还是“坏”，需要将产
品规格或过程变异与测量系统变异相比。

将 2meas与公差相比较: Precision-to-Tolerance Ratio (P/T) 精密度-公差比例
对客户重要!
将s meas与过程变异比较:
2

重复性和再现性区别指数
对过程重要!
太钢矿业公司六西格玛管理培训-第2篇 DMAIC
测量能力评价指标
2
% Contribution =
MS 2 Total MS
× 100%
% Study variation =
5.15 × % Tolerance =
× 100%
(P/TV)
Total

MS
Tolerance
× 100% (P/T Ratio)

2
reproducibility
太钢矿业公司六西格玛管理培训-第2篇 DMAIC

重复性: 对同一部件的同一特性由同一个人使用同一测量仪器的连
续测量间的方差。也称为测试-再测试误差（test - retest error）; 用来估计短期测量变异.
实际值
True Value 真值真值
Good Repeatability 好的重复性

Linearity 斜率b 过程总波动
太钢矿业公司六西格玛管理培训-第2篇 DMAIC
测量仪器准确度或精密度在仪器量程内的变异
Guage1:Problem with linearity 量仪1：线性度有问题 y=x Guage2: Problem with linearity 量仪2：线性度有问题 y=x

测量系统分析

测量系统分析（MSA）
2010年2月
测量系统分析
简述分辨力和稳定性偏倚和线性
重复性和再现性
测量系统分析
简述现在普遍依据测量数据来决定是否调整制造过程，或确定在两个或更多变量之间是否存在重要关系。测量数据质量由在稳定条件下运行的某一测量系统得到的多次测量结果的统计特性确定。表征数据质量最通用的统计特性是测量系统的偏倚和方差。所谓偏倚的特性，是指数据相对基准（标准）值的位置，而所谓方差的特性，是指数据的分布。
45.85
45.80 45.84
46.00
46.00 46.00
45.60
45.70 45.64
B
B B C C C
1
2 3 1 2 3
45.55
45.55 45.54 45.50 45.55 45.59
46.05
45.95 46.01 46.05 46.00 45.97
45.80
45.75 45.82 45.80 45.80 45.81
分辨力和稳定性
二、稳定性对于任何一个质量特性而言，具有稳定性指的是此种特性的分布不随时间而变，即它的平均值、标准差以及分布的形状等都不随时间而变。这里强调的是在时间变化条件下的特性，而不是 “标准差越大就越不稳定”。测量系统的稳定性是指测量系统的各个计量特性（主要是偏倚和精度）在时间范围内保持恒定的能力。
精确度分析 σ2MS=σ2RPD+σ2RPT，对σ2MS求平方根即为测量结果波动的标准差σMS，评价测量系统精确度的两项重要指标是：%GageR&R和%P/T 由于重复性和再现性两个英文字皆以R开头，所以习惯上用R&R表示精度，即R&R=6σMS。评估指标 %GageR&R是测量系统波动占过程整体波动的百分比，其数学定义公式为： %GageR&R= R&R/TV=6σMS/6σTotal=σMS/σTotal 另一个评估指标%P/T则是指测量系统精度占公差的百分比，其数学定义公式为： %P/T=R&R/Tolerance=6σMS/USL-LSL

测量系统分析

阶段 1
Gage R&R计划
阶段 3 准确度检讨
阶段2
随机取样测量
阶段 4 精确度（Gage R&R）检讨
阶段3 Minitab分析：Gage R&R Study
阶段 5 稳定性检讨
阶段4 Minitab分析：Gage Run Chart
阶段 5
后续措施实施
Proprietary to Samsung Electronics Company
测量系统分析- 13
Rev 7.0
计量型数据Gage R&R
▪ 注意事项
-随机顺序测量 -盲测：测试者需在事先不知测量哪种样品条件下进行，防止霍索恩效应
（Hawthorne） -测量设备读取数值应为最接近的数值，可能的话，最小刻度的一半为好
例如，最小刻度为0.1的话，读取推测值为0.05 -各测量者为了求得测量值，需使用相同的步骤（包含所有阶段）
“Bad”
样品范围 > 流程分散测量系统的评价指标要比实际要好
Good !!
样品范围 = 流程分散
“Bad”
样品范围 < 流程分散测量系统的评价指标比实际要差
Proprietary to Samsung Electronics Company
测量系统分析- 16
Rev 7.0
阶段 2
样品测量 - 尽可能地对测量者或产品进行随机测量
测量系统分析- 11
Rev 7.0
识别能力
- 所谓的识别能力指测量系统可探知所测量特性微细变化的能力，也称为分辨率 - 测量系统的识别能力不足的话，就不能将它作为确定流程变动的分析依据 - 测量系统的最小测量单位，应该能够精确到测量出流程分散的范围及规格幅度

测量系统分析(MSA)规范

1、目的提供一种评定测量系统质量的方法，从而对必要的测量系统进行评估，以保证本公司所使用的测量系统均能满足于正常的质量评定活动。

2、范围适用于证实产品符合规定要求的所有测量系统。

3、职责3.1ＡＰＱＰ小组确定MSA项目。

3.2质量部主管定义测量方法及对数据的处理和对结果的分析。

3.3检验员完成测量系统的内规定的数据收集。

4、定义4.1测量设备：实现测量过程所必需的测量仪器，软件，测量标准，标准样品或辅助设备或它们的组合。

4.2测量系统：是对被测特性赋值的操作、程序、量具、设备、软件、环境以及操作人员的集合。

4.3偏倚：对相同零件上同一特性的观测平均值与真值（参考值）的差异。

4.4稳定性：经过一段长期时间下，用相同的测量系统对同一基准或零件的同一特性进行测量所获得的总变差。

4.5线性：在测量设备预期的工作（测量）量程内，偏倚值的差异。

4.6重复性：用一位评价人使用相同的测量仪器对同一特性，进行多次测量所得到的测量变差。

4.7再现性：不同评价人使用相同的测量仪器对同一产品上的同一特性，进行测量所得的平均值的变差。

4.8零件间变差：是指包括测量系统变差在内的全部过程变差。

4.9评价人变差：评价人方法间差异导致的变差。

4.10总变差：是指过程中单个零件平均值的变差。

4.11量具：任何用来获得测量结果的装置，包括判断通过/不通过的装置。

5、工作程序5.1 测量系统分析实施时机5.1.1新产品在生产初期，参见《产品质量先期策划管理程序》5.1.2控制计划中指定的检验项目每年需做MSA。

5.1.3客户有特殊要求时，按客户要求进行。

5.1.4测量系统不合格改善后需重新进行分析。

5.2测量设备的选择a) 有关人员在制定控制计划及作业指导书时，应选择适宜的测量设备，既要经济合理，又要确保测量设备具有足够的分辩率，使用测量结果真实有效。

b) 选择测量设备时，建议其可视分辩率应不低于特性的预期过程变差的十分之一（即可取过程公差的十分之一，例如:特性的变差为0.1，测量设备应能读取0.01的变化），关键特性可按此规定选择合适精度的测量设备。

关于测量系统分析的介绍

前言测量系统分析报告(Measurement System Analysis Report)功能/Function 研究测量系统的重复性和再现性/V ariable Gauge R&R Study二、常见的定义1.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；用来获得测量结果的整个过程2.宽度变差－重复性：一个评价人使用一件测量仪器中，对同一零件的某一特性进行多次测量下的变差－再现性：不同评价人使用相同的量具，测量一个零件的一个特性的测量平均值的变差－GRR或量具的重复性和再现性：量具的重复性和再现性：测量系统重复性和再现性联合估计值测量系统能力：取决于所用的方法，可能包括或不包括时间的影响－测量系统能力：测量系统变差的短期估计值－测量系统性能：测量系统变差的长期估计值3.系统变差测量系统的变差可分类为：－能力：短期内读数的变化量－性能：长期读数的变化量－不确定度：有关被测值的数值估计范围，相信真值都被包括在该范围内注：测量系统的总变差的所有特征是假设该系统稳定并且一致三、测量系统的统计特性1.一个理想的测量系统是每次使用时均能产生“正确的”测量结果；每个测量都会遵循某个标准。

能够产生这样的测量结果的测量系统被称为具有如下的统计特性：零变差、零偏倚，及对其所测量的产品被错误分析的可能性为零2.管理者有责任为最佳的数据应用，识别最为重要的统计特征；管理者也有责任确保使用这些特征作为选择测量系统的依据3.评估一个测量系统为“好”的测量系统，包括一些基本特性：1) 具有足够的分辨力和敏感度。

测量的增值应该小于测量目的相应的过程变差或规范限值。

通常被称为10比1原则，也就是说仪器的分辨力应该能将公差(或过程变差)划分成10等份或者更多。

这比例规则的意图是作为选择量具时的一个实际最先遵守的原则2) 测量系统应处于统计受控状态。

测量系统分析(MSA)

稳定性好
真值时间 1
时间 1
真值
稳定性差
时间 2
时间2
时间 3
时间3
Y的测量系统评价对散布的评价
- 精密度 : 根据测量系统反复性和再现性的总变动
- 反复性 : 重新测量也有相同的结果吗 ?
- 再现性 : 用其他测量系统也有相同的结果吗 ?
Y的测量系统评价
精密度
- 测量系统中的总散布术语: 随机误差（ Random Error ），分散（ Spread ），测试/再测试误差（ Test/Retest error ）重复性和再现性
据的信赖性,通过研究测量系统所发生的 Nhomakorabea动对工程散布的影响,从而判断该测量系统的适合性
MSA 概要
测量系统评价的重要性
1.测量数据 1)作为分析判断的基本依据,有必要评价其信赖性; 2)依据测量系统进行观测和评价
2.测量系统的分析是6SIGMA活动的最基本的工作和最重要的部分之一
3.测量系统分析被强调的原因 1)所有的产品通常都是由许多部件构成的; 2)产品的小型化趋势使产品的误差界限缩小; 3)部件更换或组装时通常要求有互换性; 4)为了能大量生产,通常有增大自动组装的必要性
计量型数据的 Gage R&R P/T 比
P / T = 5.15*s MS
Tolerance
一般用 %表现
说明有多少百分比的公差由测量误差所占据
包括重复性和再现性
作为目标，我们追求 P/T < 30%
注意 : 5.15标准偏差占测量系统散布的 99%. 5.15是产业标准.
计量型数据的 Gage R&R
70
80
Process

测量系统分析报告(MSA)方法

测量系统分析(MSA)方法测量系统分析(MSA)方法**** 1.目的对测量系统变差进行分析评估，以确定测量系统是否满足规定的要求，确保测量数据的质量。

2.范围适用于本公司用以证实产品符合规定要求的所有测量系统分析管理。

3.职责3.1质管部负责测量系统分析的归口管理;3.2公司计量室负责每年对公司在用测量系统进行一次全面的分析;3.3各分公司(分厂)质检科负责新产品开发时测量系统分析的具体实施。

4.术语解释4.1测量系统(Measurement system)：用来对被测特性赋值的操作、程序、量具、设备以及操作人员的集合，用来获得测量结果的整个过程。

4.2偏倚(Bias):指测量结果的观测平均值与基准值的差值。

4.3稳定性(Stability):指测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件的单一特性时获得的测量平均值总变差,即偏倚随时间的增量。

4.4重复性：重复性（Repeatability）是指由同一位检验员,采用同一量具,多次测量同一产品的同一质量特性时获得的测量值的变差。

4.5再现性: 再现性(Reproductivity) 是指由不同检验员用同一量具，多次测量同一产品的同一质量特性时获得的测量平均值的变差。

4.6分辨率（Resolution）:测量系统检出并如实指示被测特性中极小变化的能力。

4.7可视分辨率（Apparent Resolution）:测量仪器的最小增量的大小,如卡尺的可视分辨率为0.02mm。

4.8有效分辨率（Effective Resolution）:考虑整个测量系统变差时的数据等级大小。

用测量系统变差的置信区间长度将制造过程变差（6δ）（或公差）划分的等级数量来表示。

关于有效分辨率，在99%置信水平时其标准估计值为1.41PV/GR&R。

4.9分辨力(Discrimination):对于单个读数系统,它是可视和有效分辨率中较差的。

4.10盲测:指在实际测量环境中,检验员事先不知正在对该测量系统进行分析，也不知道所测为那一只产品的条件下,获得的测量结果。

测量系统分析

YOUR SITE HERE
Minitab 输出
YOUR SITE HERE
连续数据测量系统分析
连续数据测量系统分析判断标准
6 MS %Tolerance 100 % Tolerance
2 y Var MS 100% on Total total
YOUR SITE HERE
连续数据测量系统分析
数据收集原则
2~3个测量者
测量者
1
2
3
10~15个被测对象每一个测量者应测量所有被测对象2-3次使用代表整个过程偏差的被测对象随机取样是非常重要的
被测对象
1 1 2
2 ......
10
测量次数
1
2
YOUR SITE HERE
既不准确也不精确既准确又精确
YOUR SITE HERE
测量系统分析基本概念
分辨力（Resolution）
准确度（位置）
• 偏倚（Bias） • 线性（Linearty） • 稳定性（Stabilty）精确度（变差）
• 重复性（Repeatability）
• 再现性（Reproducity）
平均
0.50 1 2 3 4 5 6 Sample 7 8 9 10
样本极差
Opera 1 2 3
0.50
R控制图：只要未超控制线都是可以接受的，但是如果所有的点都为0，那就需要鉴别测量系统的分辨率是否有问题；如果有某个测量者有较多R点超出控制点，有可能是操作者不熟练导致测量不稳定；如果三个人都有点超出控制线，则有可能SOP编写有问题，不够细致。
编码变量
YOUR SITE HERE

测量系统分析的基础知识

3）将数据按时间顺序画在Xbar&R或Xbar&S控制图上。
26
结果分析—作图法
4）建立控制限并用标准控制图分析评价失控或不稳定状态。
结果分析—数据法
除了正态控制图分析法，对稳定性没有特别的数据分析或指数。
如果测量过程是稳定的，数据可以用于确定测量系统的偏倚。
同样，测量的标准偏差可以用作测量系统重复性的近似值。这可以与（生产）过程的标准偏差进行比较以决定测量系统的重复性是否适于应用。
机
量具/测量设备/工装
料
被测的材料/样品/特性
法
操作方法、操作程序
环
工作的环境
10
测量系统的统计特性
通常使用测量数据的统计特性来衡量测量系统的质量： Discrimination 分辨力(ability to tell things apart) ; Bias 偏倚; Repeatability 重复性; Reproducibility再现性 ; Linearity 线性 ; Stability 稳定性。
操作者B
稳定性(Stability)：
稳定性时间2
稳定性：是测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件的相同特性时获得的测量值的总变差。
时间1
16
线性(Linearity)：
线性是在量具预期的工作范围内，偏倚值的差值
基准值
基准值
观测平均值 17
量程
线性(Linearity)：
观测的平均值
可能需要具备预期测量值的最低值、最高值及中程数的标 30 准样本是理想的。完成此步后，用线性研究分析数据。
2）让一个评价人，以通常方法测量样本10次以上。结果分析—作图法

测量系统分析作业指导书

一、测量系统扼要介绍测量系统，即用来对被测特性赋值的操作。

它包括了操作规程、设备、环境、线形及操作人员五个要素。

由于测量系统具有统计特性，就可以选择各种方法来评定测量系统，这就是MSA（测量系统分析）。

每一个测量系统可能需要有不同的统计特性，但有一些特性是所有测量系统必须共有的，它们包括：⑴、测量系统必须处于统计控制中，这意味着测量系统中的变差只能是由于普通原因而不是由于特殊原因造成的，这可称为统计稳定性；⑵、测量系统的变异必须比制造过程的变异小；⑶、变异应小于公差带；⑷、测量精度应高于过程变异和公差带两者中精度较高者，一般来说，测量精度是过程变异和公差带两者中精度较高者的十分之一；⑸、测量系统统计特性可能随被测项目的改变而变化，若发生这种情况，则测量系统最大的（最坏）变差应小于过程变差和公差带两者中的较小者。

测量系统的误差可以分为五种类型：偏倚、重复性、再现性、稳定性及线形，也就是我们对测量系统评定所需要的变量（或者说是统计特性），下面我们就这五个方面的统计特性所牵涉到的概念介绍一下：偏倚：测量结果的观测平均值与基准值的差值。

基准值，也称为可接受的基准值或标准值，一个基准值可以通过采用更高级别的测量设备（例如，计量实验室或全尺寸检验设备）进行多次测量，取其平均值来确定。

重复性：重复性是由一个评价人，采用同一个测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值变差。

再现性：再现性是由不同的评价人，采用同一个测量仪器，测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差。

稳定性（也叫漂移）：是测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件的同一特性时获得的测量值总变差。

线形：线形是在量具预期的工作范围内，偏倚值的差值。

二、测量系统研究的准备实施测量系统研究之前应先进行充分的计划和准备，实施之前的准备如下：1.先计划将要使用的方法。

例如，通过利用工程决策，直观观察或量具研究决定，是否评价人在校准或者使用仪器中产生影响。

测量系统分析

0.01
0.0102(UCL) Ø Æ Ï Þ ¿ Ö É Ï
0
测量系统稳定性
• 测量系统稳定性是指系统处于稳定的时间长度。
• 测量系统稳定性与周围环境密切相关。 • 应努力使测量系统对所有产生统计不稳定性的条件不敏感。
• 通过使用统计图来确定统计稳定性，必须注意各种异常情况。
计量型测量系统研究指南
确定重复性和再现性用指南
计量型量具的分析可以运用多种不同的技术。
一般是以下三种：
极差法均值和极差法（包括控制图法）方差分析法除极差法外，这些方法的分析数据设计都非常相似。正如介绍的，所有方法在他们的分析中部分忽略了零件内变差(例如：圆度，锥度，平面度等)。
重复性和再现性－均值和极差法
1)
取得包含10个零件的一个样本，指定评价人A、B 和C并按1至10给零件编号，评价人不应看到这些数字。
对评价人A以随机的顺序测量10个零件,并让另一
2)
个观测人将结果记录在第1行。让测试人B和C测
量这10个试件并相互看不到对方的数据。然后将
结果分别填入第6行和第11行。
重复性和再现性－均值和极差法
（量具重复性和再现性数据表）
重复性和再现性
—数据分析
重复性或设备变差（EV或σe）由平均极差R乘以一个常数（K1）得出。K1取决于量具分析中的试验次数。
重复性和再现性
—数据分析
• 再现性或评价人变差（AV或σo）由评价人的最大平均差（XDIFF）乘以一个常数（K2）得出。K2取决于量具分析中的评价人数量。评价人变差包含设备变差，必须减去设备变差来校正。
测量系统变差的类型
经常假定测量是准确的，而且分析及结论也