测量系统分析(培训稿)

R重epr复odu性cib－ilty评- A价pp人rais变er 差Var（iatiAon.V(A.）.V.)
A.V. = (Xdiff x K2)2 [(E.V)2 /(N x R)] %A.V. = 100[(A.V.)/(TOL)]
A.V. = (0.1x 2.7)2 -[(4.36)2 / (10 x 3)] %A.V. =100[(0.0)/(10)]
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测量系统的要素
测量方法 测量环境 仪器设备 测量系统
被测量对 测量人员 计量基准 象的特征
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测量系统的基本要求
❖ 数据的真实性 ❖ 系统的稳定性 ❖ 结果的精确性
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测量系统应用
➢ 产品质量改进时，可以进行MSA分析； ➢ 对测量系统有所怀疑时，可以进行MSA分析； ➢ 对检验人员进行评价时，可以进行MSA分析；
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均值
74.975.3源自75.21.575.2
74.8
75.1
1.5
75.0
75.1
75.1
1.3
XA = ( 74.9 + 75.3 + 75.2) / 3 = 75.1
R = av平er均age极o差f th的e a平ve均rag值e ranges
TV=R&R+PV =10
★ K3=5.15/d2，d2取决于零件数量（m）和（g）
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大样法（均值-极差法）实例
➢ 第十一步：对结果进行解释 量具 %R&R 结果大于30％，因此验收不合格。 操作员变差为零，因此我们可以得出结论认为由操作员 造成的误差可忽略。 要达到可接受的量具%R&R，必须把重点放在设备上。
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测试系统双性（GR&R）
GR&R的研究方法： （1） 小样法（极差法 Short Method） （2） 大样法（均值-极差法 Long Method）
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GR&R研究的准备
❖ 确定（方法、人员、被测零件数、重复测量次 数）。
❖ 被测零件应为生产线上的产品，变差范围能代 表允差范围，最好由不同日期的产品中每天选 一件，并予以编号标识。
R & R = (4.36)2 + (0.0)2
%R & R =100[(4.36)/(10)]
R & R = 4.36
%R & R = 43.6%
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大样法（均值-极差法）实例
➢ 第九步：用以下公式计算零件变差（PV） PV=RpхK3 =5.6х1.62 =9.07
注:Rp=最大零件平均值-最小零件平均值 ➢ 第十步：用以下公式计算总变差（TV）
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➢ 第二步：每个操作员对产品进行一次测量并记录其结 果（已知过程变差为0.4）。
➢ 第三步：计算极差
零件号 人员A 人员B 极差（A-B）
1
0.85
0.80
0.05
2
0.75
0.70
0.05
3
1.00
0.95
0.05
4
0.45
0.55
0.10
5
0.50
0.60
0.10
总极差
0.35
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小样法（极差法）实例
❖ 由日常从事该测量活动的人员进行并事先进行 培训。
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%R&R可接受性准则
A、%R&R<10%可接受。 B、10%≤%R&R≤30%，误差测量系统可接受或不接受，
决定于该测量系统之重要性，量具成本、修理所需之 费用等因素，可能是可接受的 。 C、%R&R>30%不能接受，须予以改进，发现问题并改 正，必要时更换量具或对量具重新进行调整，并对以 前所测量的库存品再抽查检验，如发现库存品已超出 规格应立即追踪出货通知客户，协调处理对策。
XB = ( 75.2 + 74.8 + 75.1) / 3 = 75.0
R = (1.5 + 1.5 + 1.3) / 3 = 1.43
XC = ( 75.0 + 75.1 + 75.1) / 3 = 75.1
Xdiff = Xmax - Xmin = 75.1 - 75.0 = 0.1
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大样法（均值-极差法）实例
日期:2008 年 4 月 17 日
操作员姓名: 操作员 A,操作员 B, 操作员 C
操作员 A
操作员 B
操作员 C
样本 第一次 第二次 第三次 极差 第一次 第二次 第三次 极差 第一次 第二次 第三次 极差
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 总计
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大样法（均值-极差法）实例
➢ 第二步：选择2个或3个操作员并让每个操作员随机测量10 个零件2或3次，并将结果填入表中。
➢ 第四步：确定平均极差并计算量具双性的百分比
平均极差=0.35/5=0.07 GR&R=5.15×0.07/1.19=0.30 过程变差=0.40 %GR&R=100×0.30/0.40=75.5%
★ 此测量过程中，每个零件被测量2次，即样本容量为m=2， 共有5个极差，即g=5，查表d2=1.19
测量系统分析
（Measurement System Analysis）
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术语及其定义
1、测量（Measurement) ❖ 以确定实体或系统的量值大小为目标的一 整套作业。 ❖ 包括过程、产品、服务的输入、输出及性 能/绩效的定量化信息。
2、测量系统（Measurement System) ❖ 用以对被测特性赋值的作业、方法、步骤、量 具、设备、软件、人员的集合。 ❖ 为获得测量结果的完整过程。
➢ 第五步：计算控制限 UCLR并放弃其值大于UCLR的读数。
利用极差控制图判断测量过程是否统计受控，即每个评价人的重复性是 否一致
UCLR R D4 1.43 2.58 3.70 LCLR R D3 1.43 0 0
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大样法（均值-极差法）实例
计量控制图系数表：
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大样法（均值-极差法）实例
操作员 B
操作员 C 操作员 A 可重复性
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测量系统误差的类型
4、稳定性（Stability） 测量系统在某持续时间内测量单一零件单一
特性时，测量值的总变差。
稳定性
时间2
时间1
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测量系统误差的类型
5、线性（Linearity） 测量系统在预期的工作范围内，偏倚的变化。
基准值
偏倚较小
基准值
偏倚较大
(5)计算双性占总过程变差的百分数
%GR & R 100(GR & R / 过程变差)
★ 5.15表示99%的置信区间，即2个评价人用同一量具测量同 一零件的同一特性的测量结果99%落在GR&R区间内，也即A 类扩展不确定度（不确定度用置信区间的半宽表示）。
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小样法（极差法）实例
➢ 第一步：找2名操作员和5件零件进行此研究
特性: 硬度
容差: 10 个单位
量具编号: QA 1234
日期: 2008 年 4 月 17 日
操作员姓名: 操作员 A, 操作员 B, 操作员 C
操作员 B
极差 第一次 第二次 第三次
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➢ 第六步：用以下公式计算重复性 （Equipment Variation）：
Repe重ata复bil性ity－- E设qu备ipm变en差t V（arＥiati.oVn.(）E.V.)
E.V. = R x K1
%E.V. = 100 [(E.V.) / (TOL)]
E.V. = 1.43 x 3.05
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小样法（极差法）
➢ 典型的极差法使用2名评价人和5个零件进行分析： (1)评价人A和B各测量零件一次； (2)计算零件测量的平均极差R，测量的极差为评价人A和B
测量结果差的绝对值；
(3)计算零件测量的平均极差 R Ri / 5