测量系统分析方法82638
测量系统分析
测量系统分析测量系统分析(Measurement Systems Analysis,MSA) 数据是通过测量获得的，对测量定义是：测量是赋值给具体事物以表示他们之间关于特殊特性的关系。
这个定义由C．Eisenhart首次给出。
赋值过程定义为测量过程，而赋予的值定义为测量值。
从测量的定义可以看出，除了具体事物外，参与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。
如今，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。
此时，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。
测量系统分析与评估
测量系统分析与评估测量系统在现代工程中起着至关重要的作用。
它们用于确定特定参数的准确值，以便进行监测、控制和改进。
测量系统的准确性直接影响到产品质量、工艺过程和决策的可靠性。
因此，对测量系统进行分析与评估，以确保其性能稳定和准确性非常重要。
一、测量系统分析测量系统分析是评估和确定测量系统性能的过程。
常用的测量系统分析方法有以下几种：1. 确定测量系统的稳定性稳定性是指测量系统对同一输入的重复测量是否可再现。
通过进行重复性实验，可以计算出测量系统的重复性误差。
当重复性误差较小且可接受时，说明该测量系统具有较高的稳定性。
2. 评估测量系统的准确性准确性是指测量系统的测量结果与真实值之间的差异程度。
通过与已知参考值进行比较，可以得到测量系统的准确性误差。
当准确性误差小于一定范围内时，说明该测量系统具有较高的准确性。
3. 检查测量系统的线性度线性度是指测量系统在测量范围内是否具有线性关系。
通过在范围内进行多个测量点的实验，并绘制测量结果的曲线，可以评估线性度。
当测量结果能够近似地落在一条直线上时，说明该测量系统具有较好的线性度。
4. 分析测量系统的灵敏度灵敏度是指测量系统对于输入变化的反应程度。
通过分析测量系统输出信号与输入信号之间的关系，可以评估灵敏度。
当测量系统对于输入变化具有较高的敏感性时，说明该测量系统具有较好的灵敏度。
二、测量系统评估测量系统评估是对测量系统性能进行总体评价的过程。
常用的测量系统评估方法有以下几种：1. 判断测量系统的可靠性可靠性是指测量系统在一定时间内能够保持其性能的能力。
通过长期稳定性实验，可以评估测量系统的可靠性。
当测量系统能够在长期的使用中保持其性能不变时，说明该测量系统具有较高的可靠性。
2. 确认测量系统的重复性重复性是指在短时间内重复测量相同参数的能力。
通过多次重复测量同一参数，并计算其重复性误差，可以评估测量系统的重复性。
当重复性误差较小且可接受时，说明该测量系统具有较高的重复性。
简单明了的MSA(测量系统分析)方法
MSA（MeasurementSystemAnalysis）使用数理统计和图表的方法对测量系统的分辨率和误差进行分析，以评估测量系统的分辨率和误差对于被测量的参数来说是否合适，并确定测量系统误差的主要成分。
以事实和数据驱动管理，而数据是测量的结果，因此在开展统计分析时，要特别强调数据本省的质量和相应的测量系统分析。
测量：是指对具体事物赋予数值，以表示它们与特定特性之间的关系。
在这个过程中，由人员、仪器或量具、测量对象、操作方法和环境构成的整体就是测量系统。
所谓测量系统分析，是指运用统计学的方法对测量系统进行评估，在合适的特性位置测量正确的参数，了解影响测量结果的波动来源及分布，并确认测量系统是否符合工程需求。
任何实测数据的波动都可以看作过程的波动和测量系统的波动之和，即σ2总=σ2过程+σ2测量系统六个常见的测量系统评估项目稳定性、偏倚、线性、分辨率、重复性和再现性。
其中偏倚是测量系统准确度的度量。
01偏倚Bias测量观察平均值与该零部件采用精密仪器测量的标准平均值的差值02线性表征量具预期工作范围内偏倚值的差别03稳定性表征测量系统对于给定的零部件或标准件随时间变化系统偏倚中的总偏差量，与通常意义上的统计稳定性是有区别的04重复性指同一个评价人，采用同一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值（数据）的偏差05再现性指由不同的评价人，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偏差通常，前三种指标用于评价测量系统的准确性，后两种指标用于评价测量系统的精确性。
测量系统的准确性可以通过对设备的校准等对测量系统进行维护、监控，也就是说，通过对测量系统的分辨率、偏倚、线性和稳定性进行分析后进行校准后可以解决其准确性问题。
工程上通常用测量系统的精确性也就是其重复性和再现性来研究其统计特性，就是通常所说的“GR&R研究”。
测量系统分析流程及方法测量系统分析是一项重要的系统工程。
测量系统分析方法
测量系统分析方法在测量系统中，测量数据的准确性和可靠性非常重要。
无论是在生产过程中的质量控制还是在科学研究中，正确的测量结果都是做出准确决策的基础。
因此，必须对测量系统进行分析，以确保其满足要求，并提供可靠的结果。
MSA使用一系列统计方法和工具来评估测量系统的性能。
它涉及对测量系统的稳定性、准确度、重复性和再现性等方面进行评估。
首先，稳定性是指测量系统的一个重要属性。
它描述了测量系统是否在相同条件下产生一致的结果。
通过对测量数据的分析，可以确定测量系统是否具有稳定性。
如果测量值在相同条件下有很大的差异，则意味着测量系统不稳定，可能需要进行调整或改进。
其次，准确度是测量系统的另一个关键属性。
它表示测量系统是否接近被测量对象的真实值。
通过与参考值进行比较，可以衡量测量系统的准确度。
如果测量结果与参考值接近，则可以认为测量系统具有较高的准确度。
另外，重复性和再现性是评估测量系统一致性的两个重要指标。
重复性指在相同条件下，同一测量人员对相同对象进行测量时的一致性。
再现性指在相同条件下，不同测量人员对相同对象进行测量时的一致性。
通过对重复性和再现性进行分析，可以确定测量系统是否可靠和一致。
MSA使用一系列工具来评估测量系统的性能，包括测量系统分析图、方差分析、偏倚分析等。
这些工具可以帮助确定测量系统的弱点，并提出改进建议。
最后，一旦发现测量系统存在问题，需要采取适当措施来改善。
这可能涉及校准测量设备、提供培训以改进操作人员的技能，或更换不可靠的测量设备等。
总之，测量系统分析（MSA）是一种评估和改善测量过程的重要方法。
通过对测量系统的分析，可以确保测量结果的准确性和可靠性，为决策提供正确的依据。
在各个领域中应用MSA可以提高质量控制和科学研究的可靠性，从而推动整体业绩的提升。
测量系统分析(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。
测量系统分析课件
测量系统分析课件1. 引言测量系统分析是工程测量中非常重要的一局部，它涉及到测量误差分析、仪器精度评定、误差传递分析等内容。
本课件将介绍测量系统分析的根本概念、测量误差分析的方法，以及如何评定仪器的精度和分析误差传递的方法。
2. 测量系统分析的根本概念测量系统分析是指对测量系统进行评估和分析，确定其精度和可靠性的过程。
在进行测量时，必须考虑到各种误差来源对测量结果的影响，以及如何减小这些误差。
因此，测量系统分析是确保测量结果准确可靠的重要环节。
3. 测量误差分析的方法3.1 误差来源的分类在测量过程中，误差来源可以分为系统误差和随机误差两类。
系统误差是由于仪器、环境等因素引起的，具有一定的规律性；而随机误差是由于测量条件的变化所引起的，没有规律性。
3.2 误差的评定方法对于系统误差，可以通过校准仪器来减小；而对于随机误差，那么需要采用统计方法进行分析。
常用的误差评定方法包括均方根误差〔RMSE〕和最大误差〔MAE〕等。
3.3 误差传递分析方法误差传递分析是指在多个测量量相互关联的情况下，考虑误差来源的传递规律，对测量结果进行分析和处理的方法。
常用的误差传递分析方法有传递函数法和蒙特卡洛方法等。
4. 仪器精度评定方法仪器精度评定是指对测量仪器的性能进行评估和分析的过程。
它包括仪器的准确性、稳定性、重复性等指标的评定。
通常可以通过校准仪器和比对测试等方法来评定仪器的精度。
5. 实例分析本课件还将通过一个实例来介绍测量系统分析的具体步骤和方法。
通过这个实例，我们可以更加深入地了解测量系统分析的过程和应用。
6. 总结通过本课件的学习，我们可以了解测量系统分析的根本概念、测量误差分析的方法，以及仪器精度评定和误差传递分析的方法。
掌握这些知识，可以提高测量结果的准确性和可靠性，在工程测量中发挥重要作用。
参考文献•张三,李四. 测量系统分析与精度评定. 中国计量出版社,2024.以上是对测量系统分析的课件内容的一个简要介绍。
测量系统分析方法
1 范围本方法适用于各类测量系统的影响测量结果的变异来源及其分布的分析方法。
主要包括：分辨力、偏差、线性、稳定性、重复性和再现性、假设试验分析等。
分辨力、偏差、线性、稳定性、重复性和再现性的分析方法适用于计量型测量系统的研究，假设试验分析法适用于计数型测量系统的分析，不可重复的测量系统可选用控制图法分析。
2 术语2.1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，用来获得测量结果的整个过程。
2.2测量系统分析:是指检测测量系统以便更好地了解影响测量结果的变异来源及其分布的一种方法。
2.3 分辨力指一测量仪器能够检测并忠实地显示相对于参考值的变化量。
2.4 偏差是指测量结果的观测平均值与基准值的差值。
2.5 稳定性（或称飘移）是指测量系统在某持续时间内测量同一基准或样本的单一特性时获得的测量值总变差。
2.6 线性是指在测量设备预期的工作范围内，偏差值的差值。
2.7 重复性即设备变差：是指由一个评价人，采用同一测量设备，多次测量同一样本的同一特性时获得的测量值变差。
2.8再现性即评价人变差：是指由不同的评价人，采用同一测量设备，测量同一样本的同一特性时获得的测量平均值变差。
2.9计数型测量系统测量数值为一有限的分类数量的测量系统。
2.10 计量型测量系统能获得一连串数值结果的测量系统。
3 准备工作3.1 应该事先决定好测量员数量，测量样本的数量及重复测量的次数。
3.2 测量员应该从那些平时经常操作测量设备的人中选出。
3.3 测试的样本必须从流程测量中选出，并代表该流程的控制范围，每个样本应被看作代表产品偏差的整个范围来进行分析的，每个样本将会进行多次测量，为了便于认别每个样本，必须对它们进行编号。
3.4 按照指定的测量程序，确保测量方式正确。
3.5所有的分析方法都应确保每次读数的统计独立性，为了减少可能得出的错误的结果，应该采取下列步骤：a)测量必须是随机进行，以确保在分析研究中任何测出的偏差或改变随机分布。
测量系统分析办法
偏倚（准确度）：观测到测量值的平均值与参与值之间的差值，参考值也称作可接受的真值或者标准值。
重复性：重复性是同一个评价人使用同一测量仪器对同一样品同一部位进行多次测量所获得的测量变
差。
再现性：不同的人使用同一测量仪器同一样品，对特定的部件的同部件进行多次测量，不同评价人测
量平均值的变差。
4.2方法：选择能重复测量不会员用
他正常的测量方法分别对10个样品测量3次。并记录，接受标准为：有效解析度≥5。
6.5如涉及到测量仪器需进行维修和校准时,由品管部人员按《计量设备管制程序》之规定进行作业。
7.审核：品管部经理依据测量系统分析报告进行合格/不合格核准。评审合格的测量设备方能继续使用。
8.资料归档：相关测量系统分析记录由品管部依《记录管制程序》要求保存与归档，。
五附件：测量系统分析
1.偏倚
1.1对象：分析测量系统（选择一个点）的偏倚（系统误差）
1.2方法：取一样品，并且知道它的标准值。由一个测量员用他正常的测量方法对此样品进行测量10次。记录测量的结果，并取平均值。根据平均值与仪器本身允许的误差进行比对。若超出时，需对仪器进行调整。偏倚=测量平均值-标准值。原则上接受标准为：（偏倚/标准值）*100%<1%
2.线性
2.1对象：分析测量设备的线性
稳定性：是使用某测量系统较长的时间间隔测量相同的标准件或部件的同一参数的总体变化。
线性：线性是在仪器所需的测量范围内测量偏差值的差别程度。
四、作业内容：
1.量检具、试验设备需要开展测量系统分析的情况：
1.1试生产阶段，控制计划中规定的或顾客要求的测量设备均需进行测量系统分析。
1.2用于控制计划的新购和更新的检验、测量和试验设备量具。
测量系统分析
测量系统分析测量系统分析是指通过对测量系统的性能和准确度进行评估和优化的过程。
测量系统是指用于测量和获取物理量的设备、传感器、仪器以及测量方法和技术。
测量系统分析的目的是确保测量系统能够提供准确、可重复和可靠的测量结果，并通过分析测量误差和不确定度来估计测量结果的可靠性和可信度。
测量系统分析通常包括以下几个方面的内容：测量系统的准确度、精确度、稳定性、灵敏度、线性度、重复性、回归性等参数的分析；测量系统误差和不确定度的评估；测量系统的校准和检验方法的验证；测量系统的故障和异常检测；测量系统的改进和优化等。
测量系统的准确度是指测量结果与真实值之间的偏差或误差，可以通过与已知标准物件进行比较来评估。
精确度是指测量结果的稳定性和重复性，可以通过多次重复测量同一物理量来评估。
稳定性则是指测量结果在长时间和不同环境条件下的变化程度。
测量系统的灵敏度是指测量系统对于输入信号的改变的响应程度，通常使用灵敏度系数来表示。
线性度是指测量系统输出与输入之间的线性关系的程度，可以通过线性回归分析来评估。
回归性是指测量系统的输出在不同输入变量条件下的一致性和稳定性。
测量系统误差和不确定度的评估是指通过测量数据的分析和处理来估计测量结果的误差和不确定度。
常见的方法包括使用统计学方法进行数据分析、建立数学模型进行数据处理和误差传递分析、进行多次测量来减小随机误差等。
测量系统的校准和检验方法的验证是指确定测量系统校准和检验方法的可信度和可靠性。
校准是指通过已知标准物件来调整和修正测量系统的偏差和误差，以提高测量结果的准确度和可靠性。
检验是指通过对已知物件的测量来验证测量系统的准确度和精确度。
测量系统的故障和异常检测是指通过对测量数据的监控和分析来检测测量系统中可能存在的故障和异常情况。
常见的方法包括使用控制图进行数据监控和故障诊断、进行实验和模拟来验证测量系统的可靠性和稳定性。
测量系统的改进和优化是指通过对测量系统进行分析和评估，找出问题和瓶颈，并采取相应的措施来改进和优化测量系统的性能和准确度。
测量系统分析MSA
如设备误差、人员误差、环境误差等。
制定改进措施
制定实施计划
包括时间表、责任人、实施步骤等。
根据分析结果制定改进措施
如更换设备、培训人员、改进操作流程等 。
确保措施的有效性
确保改进措施能够有效地解决问题并提高 测量系统的性能。
验证改进效果
实施改进措施并观察 效果
对改进措施进行实施并观察其效 果。
收集和准备所需的数据、样本、设备等。
收集数据
确定数据来源
包括测量设备的校准证书、测量作业指导书、 测量结果记录等。
确定数据收集方法
如抽样方法、数据筛选等。
确保数据质量
确保数据的准确性、完整性和可靠性。
数据处理与评估
数据清洗和处理
处理异常值、缺失值和重复数据等。
数据分析与评估
包括数据的分布、稳定性、线性范围等。
04
其他相关技术
F检验
用于比较两组数据的方差是否相等，判断 其是否满足方差分析的前提条件。
VS
t检验
用于比较两组数据的均值是否存在显著差 异，判断其是否满足方差分析的前提条件 。
05
测量系统分析的挑战 与解决方案
人为因素影响
操作不规范
在测量过程中，不同的 人操作可能导致测量结 果存在较大差异。
。
数据噪声大
由于各种因素的影响，测量数据中 可能存在较大的噪声，影响数据分
析的准确性。
数据丢失风险
庞大的数据量也带来了数据丢失的 风险，需要采取有效措施进行保护
。
THANK YOU
测量系统的线性与偏移
01
02
03
线性
偏移
影响
如果测量系统的输出与输入之间 存在线性关系，则称该系统为线 性系统。
测量系统分析基础
测量系统分析基础测量系统在各个领域中扮演着至关重要的角色。
从制造业到科学研究，准确的测量数据是决策制定和质量保证的基础。
然而，测量系统也存在着一定的误差和不确定性，这就需要我们对测量系统进行基础分析，以便评估和优化其性能。
在本文中，我们将探讨测量系统分析的基础知识和方法。
一、测量系统误差分析测量系统的误差可以分为系统误差和随机误差两部分。
系统误差是由于测量系统本身的固有偏差引起的，而随机误差则是由于各种随机因素造成的。
我们可以通过以下方法对测量系统的误差进行分析：1. 校准和调试：定期对测量仪器进行校准和调试是确保测量系统准确性的关键步骤。
通过与已知准确值进行比较，我们可以评估测量系统的偏差并做出相应的调整。
2. 重复测量：进行多次重复测量可以帮助我们评估随机误差的大小。
通过计算测量结果的平均值和标准偏差，我们可以确定测量系统的稳定性和重复性。
3. 系统误差分析：系统误差通常由于仪器仪表的不准确或操作过程中的偏差引起。
我们可以通过改进或更换仪器、改进操作流程等方式来减小系统误差。
二、测量系统评估指标为了评估测量系统的性能，我们需要使用一些指标。
以下是几个常见的测量系统评估指标：1. 精度（Accuracy）：精度指标衡量了测量结果与真实值之间的偏离程度。
通常使用绝对误差或相对误差来表示精度，绝对误差是指测量值与真实值之间的差距，而相对误差是指绝对误差与真实值的比值。
2. 稳定性（Stability）：稳定性指标反映了测量系统在长时间使用过程中的性能是否保持稳定。
我们可以通过观察重复测量结果的变化情况来评估测量系统的稳定性。
3. 线性度（Linearity）：线性度指标用于评估测量系统在测量范围内是否呈线性关系。
通常使用相关系数来表示线性度，相关系数越接近于1，说明测量系统的线性度越好。
4. 分辨率（Resolution）：分辨率指标表示测量系统能够检测到的最小变化量。
较高的分辨率意味着测量系统可以检测到更小的变化。
测量系统分析方法评述及应用
测量系统分析方法评述及应用摘要：在实际生产中，即使测量仪器经过检定或校准，由于人、机、物、法、环、测等方面的原因，仍然会带来测量误差；同时检测设备的检定或校准不能满足实际测量的需要；因此，需要对测量系统进行评价，分析测量结果的变差，从而确定测量系统的质量，以满足测量的需要。
关键词：测量；系统分析；方法随着科技的发展及制造能力的提高，数据的应用比以前更加广泛了。
在实际的生产过程及科学试验活动中，为了实现对他们的分析、监控与改进，人们常常需要获取数据与信息。
现在对制造过程进行调整的决定，通常是以测量数据为基础，将测量数据或是一些从它们计算出的统计值与过程的统计限进行比较，如果比较结果显示过程已超出统计控制，则进行某种调整，否则，该过程允许在没有调整的状态下运行。
使用数据为基础的程序的最大好处取决于数据的质量。
如果数据质量低，程序的好处可能会降低；同样的，如果数据的质量高，好处也可能会较高。
一、测量系统分析测量，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。
二、测量系统分类在不同的行业和领域，测量系统的复杂程度存在很大的差别，难以一描述。
但是根据构成测量系统模型的各要素及其属性可将测量系统氛围两种基本类型：简单测量系统和复杂测量系统，主要研究简单测量系统的评价分析方法，对于复杂测量系统由于条件和设备的限制，下面将对两种不同类型的简单测量系统进行具体的介绍。
测量系统分析方法
测量系统分析方法
测量系统分析方法是指对某个系统进行测量的相关分析方法。
测量系统可以是机械、电子、光学等各种系统，分析方法可以是数学模型、统计学方法等。
常用的测量系统分析方法有：
1. 不确定度分析：通过对测量系统的各种误差源进行分析，计算出测量结果的不确定度，评估测量结果的可靠性。
2. 误差来源分析：对测量系统中的各个组成部分进行辨识和分析，找出可能导致测量误差的因素，并采取相应的措施进行改进或校正。
3. 系统特性分析：对测量系统的灵敏度、稳定性、准确度等进行分析，确定系统的性能指标，评估系统的适用范围和可靠性。
4. 数据处理分析：对测量数据进行统计学分析，包括数据的平均值、标准偏差、相关系数等，以及数据的可靠性评估和拟合分析等。
5. 故障分析：对测量系统的故障模式进行分析，根据故障现象和数据进行诊断和定位，找出故障原因，并采取相应的修复措施。
6. 系统优化分析：通过对测量系统的各个方面进行分析和优化，提高系统的性
能指标，减少测量误差，提高测量效率。
以上是常用的测量系统分析方法，根据具体的应用领域和问题，还可以有其他的特定分析方法。
测量系统的分析过程
测量系统的分析过程引言测量系统是指一组用于测量物理量的设备和方法的集合。
在工程领域中，测量系统非常重要，因为准确的测量数据是设计、制造和控制过程中必不可少的。
为了确保测量系统的准确性和可靠性，需要对测量系统进行分析。
本文将介绍测量系统的分析过程。
测量系统分析的目的测量系统分析的目的是评估测量系统的性能，并确定可能存在的误差。
通过分析测量系统，我们可以了解测量结果的准确性、重复性和稳定性。
此外，对测量系统进行分析还可以帮助我们找出系统中的问题，并采取相应的措施进行修复或改进。
测量系统分析的步骤1. 确定测量目标在开始测量系统分析之前，首先需要明确测量的目标和要测量的物理量。
不同的测量目标和物理量可能需要不同的分析方法和指标。
因此，在进行测量系统分析之前，我们必须明确我们的测量目标。
2. 收集测量数据为了进行测量系统分析，我们需要收集大量的测量数据。
可以通过实验、调查或者实际应用中的测量来获取数据。
收集的数据应该尽可能地覆盖不同的条件和范围，以便于对测量系统进行全面的分析。
3. 确定测量系统的特性在进行测量系统分析之前，我们需要确定测量系统的各种特性。
这些特性包括准确性、精度、分辨力、重复性、稳定性等。
根据不同的测量目标，可能还需要特定的特性指标。
4. 进行数据处理在收集到测量数据后，需要对数据进行处理。
数据处理的目的是去除异常值、计算统计量、绘制图表等。
通过数据处理，我们可以获得测量数据的分布特征和变化情况，从而更好地了解测量系统的性能。
5. 分析测量误差来源在测量过程中，误差是无法避免的。
对测量系统进行分析的一个重要任务是确定测量误差的来源。
测量误差可能来自于设备、环境、操作者、方法等。
通过分析误差来源，我们可以找出造成测量误差的根本原因，并采取相应的措施进行改进。
6. 评估测量系统的性能通过对测量数据和误差来源的分析，可以评估测量系统的性能。
评估的指标包括准确度、精度、重复性、稳定性等。
根据评估结果，可以判断测量系统是否满足目标要求，从而确定是否需要进行修复或改进。
测量系统分析方法
本方法适用于各类测量系统的影响测量结果的变异来源及其分布的分析方法。
主要包括：分辨力、偏差、线性、稳定性、重复性和再现性、假设试验分析等。
分辨力、偏差、线性、稳定性、重复性和再现性的分析方法适用于计量型测量系统的研究，假设试验分析法适用于计数型测量系统的分析，不可重复的测量系统可选用控制图法分析。
2术语2.1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，用来获得测量结果的整个过程。
2.2测量系统分析：是指检测测量系统以便更好地了解影响测量结果的变异来源及其分布的一种方法。
2.3分辨力指一测量仪器能够检测并忠实地显示相对于参考值的变化量。
2.4偏差是指测量结果的观测平均值与基准值的差值。
2.5稳定性（或称飘移）是指测量系统在某持续时间内测量同一基准或样本的单一特性时获得的测量值总变差。
2.6线性是指在测量设备预期的工作范围内，偏差值的差值。
2.7重复性即设备变差：是指由一个评价人，采用同一测量设备，多次测量同一样本的同一特性时获得的测量值变2.8 再现性即评价人变差：是指由不同的评价人，采用同一测量设备，测量同一样本的同一特性时获得的测量平均值变差。
2.9 计数型测量系统测量数值为一有限的分类数量的测量系统。
2.10计量型测量系统能获得一连串数值结果的测量系统。
3准备工作3.1应该事先决定好测量员数量，测量样本的数量及重复测量的次数。
3.2测量员应该从那些平时经常操作测量设备的人中选出。
3.3测试的样本必须从流程测量中选出，并代表该流程的控制范围，每个样本应被看作代表产品偏差的整个范围来进行分析的，每个样本将会进行多次测量，为了便于认别每个样本，必须对它们进行编号。
3.4按照指定的测量程序，确保测量方式正确。
3.5所有的分析方法都应确保每次读数的统计独立性，为了减少可能得出的错误的结果，应该采取下列步骤：a）测量必须是随机进行，以确保在分析研究中任何测岀的偏差或改变随机分布。
测量系统分析
测量系统分析测量系统分析Measurement Systems Analysis一、测量系统所应具有之统计特性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。
测量系统的变差必须比制造过程的变差小。
变差应小于公差带。
测量精度应高于过程变差和公差带两者中精度较高者，一般来说，测量精度是过程变差和公差带两者中精度较高者的十分之一。
测量系统统计特性可能随被测项目的改变而变化。
若真的如此，则测量系统的最大的变差应小于过程变差和公差带两者中的较小者。
二、标准国家标准第一级标准(连接国家标准和私人公司、科研机构等)第二级标准(从第一级标准传递到第二级标准)工作标准(从第二级标准传递到工作标准)三、测量系统的评定测量系统的评定通常分为两个阶段，称为第一阶段和第二阶段第一阶段：明白该测量过程并确定该测量系统是否满足我们的需要。
第一阶段试验主要有二个目的：确定该测量系统是否具有所需要的统计特性，此项必须在使用前进行。
发现哪种环境因素对测量系统有显着的影响，例如温度、湿度等，以决定其使用之空间及环境。
第二阶段的评定目的是在验证一个测量系统一旦被认为是可行的，应持续具有恰当的统计特性。
常见的就是―量具R&R‖是其中的一种型式。
四、各项定义量具: 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。
测量系统：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关的仪器、设备、软件、程序、操作人员、环境的集合。
量具重复性：指同一个评价人，采用同一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值（数据）的变差。
量具再现性：指由不同的评价人，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。
稳定性：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值总变差。
偏倚:指同一操作人员使用相同量具，测量同一零件之相同特性多次数所得平均值与采用更精密仪器测量同一零件之相同特性所得之平均值之差，即测量结果的观测平均值与基准值的差值，也就是我们通常所称的―准确度‖线性：指测量系统在预期的工作范围内偏倚的变化。
测量系统分析运作方法
“测量系统分析”的运作方法在QS9000（或ISO/TS16949等）汽车业质量体系中，均具有针对测量系统分析的强制性要求，亦即：企业除应对相关量具（或测量仪器）执行至少每年一次的定期校正以外，还必须对其实施必要的“测量系统分析”（即：MSA）。
MSA目前除了已被汽车零组件生产企业所应用之外，同时也被广泛运用于其他行业。
MSA的目的是：汽车整车厂（顾客）认为汽车零组件生产厂家若仅针对量具定期“校正”，并不能确保产品最终的测量品质，“校正”只能代表该量具在特定场合（如校正场所）的某种“偏倚”状况，尚不能完全反映出该量具在生产制造现场可能出现的各种变差问题；因此，对于汽车零组件生产企业来说，为避免可能存在的潜在零件质量问题及顾客车辆可能因此而被“召回”的风险，必须对相关的“测量系统”进行分析。
由于MSA作业的繁杂性，大多企业在执行MSA时均感到困扰；当然，这种困扰主要是来自于人力资源的不足以及人员对MSA的不理解等方面；另外，由于MSA能够直观地反映现用量具的问题点，亦可能导致该量具无法再投入使用的风险（尽管该量具的“校正”结果为正常）。
针对测量系统的分析可被分为“计数型”及“计量型”测量系统分析共两类；由于“计数型”测量系统的分析方法较为简单，故在此处不作说明，而仅介绍“计量型”测量系统分析的运作方法；当然，在此所介绍的这一方法均已在实践中获得良好应用并得到修订提高，以至于可以达到简单、易于理解和便于操作的效果，同时亦完全符合美国三大汽车厂（戴姆勒克莱斯特、福特、通用）所制定《测量系统分析》的要求。
有必要先明确的一此概念：测量系统：系指用来获得测量结果的整体（可能包括：量具、测量者、测量方法等）；“计量型”数据：测量后所给出的具体测量数值；“计量型”测量系统分析的途径：包括“稳定性”、“重复性”、“再现性”、“偏倚”及“线性”（五性）的分析、评价；稳定性：系指测量系统变差随时间变化的结果；重复性：系指于测量某零件的某一特性时，一位测量者同一量具多次执行这一测量所获得的变差结果；再现性：系指于测量某零件的某一特性时，由不同测量者使用同一量具执行这一测量所获得的变差的结果；偏倚：系指测量所得数值与基准值之间的差距；线性：系指在量具预期工作量程内，各量测数据与相应基准值之间的差值（偏倚）之变化情况；量具的分辨力：若被测特性的变差要求为0.01，测该量具应能读出0.001的变化（分辨能力），即：量具的分辨能力应至少能直接读取被测特性预期变差的十分之一。
测量系统分析方法
测量系统分析⽅法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，也不知道所测为哪⼀只产品的条件下,获得的测量结果。
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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.职责质管部负责测量系统分析的归口管理;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;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。
偏倚(Bias):指测量结果的观测平均值与基准值的差值。
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。
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。
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。
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。
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。
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GR&R。
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。
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。
计量型与计数型测量系统:测量系统测量结果可用具体的连续的数值来表述,这样的测量系统称之为计量型测量系统; 测量系统测量结果用定性的数据来表述,如用通过或不能通过塞规的方式来描述一只圆棒直径尺寸,这样的测量系统称之为计数型测量系统。
计量型测量系统和计数型测量系统的分析将用到不同的方法。
5.工作程序：测量系统分析时机：在下述三种情况下必须进行测量系统分析。
新产品开发时;检验员发生变更或新购量具或经维修过的量具投入使用前;定期做,公司规定每年进行一次全面的测量系统分析,分析范围覆盖所有合格在用的不同型号规格的量具,分析内容覆盖测量系统五性。
测量系统分析条件测量作业必须标准化;检验员必须是经培训合格人员;测量仪器必须是检定合格状态;质量特性测量值可重复。
计量型测量系统分析稳定性分析选取一个样本并确定其相对于可追溯标准的基准值，如果不能得到，则选择一个落在使用的量程中程数的产品，并指定它作为标准样本进行稳定性分析。
定期（天，周，月）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。
读数应在不同时间读取以代表测量系统实际使用的情况。
将测量值描绘在《量具稳定性分析报告》记录的XBAR-R控制图上。
计算控制界限,并参照Q/HC31006A—2002《SPC（统计过程控制）应用方法》控制图判读规则对不稳定或失控作出判断，如有不稳或异常现象应进行原因分析，并采取相应措施（如对量具进行校准或维修）。
测量系统稳定性分析记录于《量具稳定性分析报告》中。
偏倚分析(独立样本法)获取一个样本并确定其相对于可追溯标准的基准值, 如果不能得到，则选择一个落在使用的量程中程数的产品，并对其用精密的量具(通常精度为被分析量具的4~10倍)测量10次计算平均值,此值作为“基准值”。
由一位检验员,以常规方式对样品测量10次,并计算10次读数的平均值, 此值即为“观测平均值”。
计算偏倚偏倚=观测平均值--基准值制造过程变差=6δ偏倚%=偏倚/制造过程变差×100%制造过程变差可从以前的过程控制图得出，或从同时进行的过程能力研究得出，如无法求得时,可用规格公差代替。
偏倚接受准则:a、对测量重要特性的测量系统偏倚%10%时可接受；b、对测量一般特性的测量系统10%≤偏倚%≤30%时可接受；c、偏倚%>30%,拒绝接受。
偏倚分析记录于《量具偏倚分析报告》线性分析选择5个产品,它们的测量值要覆盖量具的工作量程。
用精密量具测量每个产品以确定它们各自的“基准值”并确认其尺寸覆盖了被分析量具的工作量程。
由被分析量具的操作员盲测每个产品12次,并计算测量平均值和偏倚。
绘图：以基准值为X轴,偏倚为Y轴作散布图。
使用以下公式求最佳拟合这些点的回归直线和直线的相关系数R。
y=b+ax式中：x为基准值y为偏倚b为截距a为斜率a=/b=(ΣYi-aΣXi)/nR2=2/｛×｝线性=斜率×（制造过程变差）=Q/HC31007A—2002线性%= ×100%线性判读准则线性程度判读a、R2=1,完全相关,点散布在一条直线上;b、R2=0,完全不相关,X与Y的变化完全不存在任何依存关系;c、0<R2<1,不完全相关;线性接受准则a、对测量重要特性的测量系统,线性%≤5%时可接受；b、对测量一般特性的测量系统,线性%≤10%时可接受；c、线性%>10%,拒绝接受。
线性分析记录于《量具线性分析报告》。
重复性和再现性分析(R &R)确定研究对象、工序、量具、产品和质量特性后可采用下列方法进行分析。
极差(R)法选取两位检验员A、B和5个产品,每个检验员对每个产品盲测一次,将测量结果记入《量具极差法分析表》表格中。
计算产品测量的极差R,测量极差R为检验员A和B测量结果差的绝对值。
计算产品测量的平均极差R=∑Ri/5。
计算量具的双性(重复性和再现性的合成,简称双性),即测量过程变差：GR&R=d2式中：GR&R表示量具（Gage）重复性和再现性的合成，表示99%的置信区间，即2个检验员用同一量具测量同一产品的同一特性的测量结果99%落在GR&R区间内，d2可从《测量系统分析用d2值表》中查出。
计算双性占制造过程变差的百分数% GR&R= (GR&R/过程变差)×100%。
GR&R接受准则:a、% GR&R<10%可接受；b、10%≤% GR&R≤30%，依据质量特性的重要性及量具的重要性、成本及维修费用，决定是否接受；c、% GR&R>30%，不能接受。
均值极差法(X&R法)确定二至三名检验员,标以A、B、C，检验员选取需注意代表性,如生产部门检验员与质检部门检验员的相互搭配、白班与夜班检验员的相互搭配等。
抽取同一种型号产品样本5至10件，标上编号，抽取产品时最好保证产品质量特性测量值覆盖该特性值整个公差范围,另注意检验人员应无法看到产品编号，以保证盲测。
每一检验员对同一产品的同一特性重复测量2~3次,将测量结果记录在QR/HC20423-012A《量具重复性和再现性数据表》中。
根据《量具重复性和再现性数据表》中的数据作《量具重复性和再现性X-R控制图》,并判读，判读规则如下：a)、极差图判读参照《SPC（统计过程控制）应用方法》控制图判读规则；b)、均值图：在控制限内的点代表测量误差，如果一半或更多的平均值落在极限之外，则该测量系统足以检查出产品之间差异，测量系统有效分辨率足够，该测量系统可以提供过程控制、过程能力分析有用的数据，当一半以下落在控制限外，则测量系统不足以检查出产品之间差异，不能用于过程控制及过程能力分析。
负责组织测量系统分析的人员,依照《量具重复性和再现性数据表》和质量特性规格,按标准规定的格式出具QR/HC20423-013A《量具重复性和再现性报告》。
结果分析重复性与再现性比较分析A、如果重复性(EV)比再现性(AV)大，原因可能是：——量具需要维修；——应重新设计量具使其更精密；——应改进量具的夹紧或定位装置；——产品变差太大。
B、如果再现性(AV)大于重复性(EV)，则可能存在以下原因：——需要对检验员进行如何使用量具和读数的培训；——量具表盘上的刻度值不清楚；——可能需要某种形式的夹具来帮助检验员更为一致地使用量具。
&R接受准则%EV、%AV、%R&R三个误差都<10%——测量系统可接受;%EV、%AV、%R&R三个误差在10%到30%之间——测量系统可能被接受，依据量具的重要性、量具成本以及修理费用而定。
%EV、%AV、%R&R三个误差有一个超过30%——测量系统不能接受,需要改进，应努力找到问题所在并纠正。
计数型测量系统分析（小样法）任取同一型号的产品20件(应包括有合格及不合格的产品)并予以编号,编号不可让检验员知道,也不可让他们知道正在做测量系统分析,以保证盲测。
选择两位检验员分为A、B。
由这两位检验员测量所有产品两次，并将测量结果记录于QR/HC20423-014A《计数型量具检验记录表》，合乎规格界线的零件则填入“YES”，反之则填入“NO”。
结果判读A、若测量结果（每只产品四个数据）相同，则测量系统被接受。
B、若测量结果不一致，则此测量系统须被改进或再评价。
C、若测量系统不能被改进，则不能被接受，应寻求替代的测量系统。
计数型测量系统只能指出产品是好是坏，不能指出产品好坏程度。
测量系统分析方法适用性的确定新产品开发时, 测量系统采用线性、重复性、再现性、偏倚分析方法,由分公司(分厂)质检科进行分析；考虑量具随时间变化的程度,做稳定性分析,由公司计量室进行分析;每年一次的测量系统五性分析,由公司计量室进行。
6.相关文件检验、测量和试验设备的控制程序质量记录的控制程序1.记录本办法产生记录按《质量记录的控制程序》进行整理、保存、归档。
记录为：《量具稳定性分析报告》《量具偏倚分析报告》《量具线性分析报告》《量具重复性和再现性极差法分析记录表》《量具的重复性和再现性数据记录表》《量具重复性和再现性X-R控制图》《量具的重复性和再现性报告》《计数型量具检验记录表》8.附件 :《控制图的常数和公式表》。