1、測量系統分析Measurement Systems Analysis培訓資料測量系統的定義 用來獲得表示產品或過程特性的數值的系統，稱之為測量系統。測量系統是與測量結果有關的儀器、設備、軟件、程序、操作人員、環境的集合。進行測量系統分析的目的 通過對測量系統的變差進行分析，確定計量器具和測試設備等測量系統是否符合規定要求，以達到確保產品質量的目的。 測量系統應具有統計特性 測量系統必須處于統計控制中，這意味著測量系統中的變差只能是由于普通原因而不是由于特殊原因造成的。這可稱為統計穩定性 。測量系統的變差必須比制造過程的變差小 。變差應小于公差帶 。 測量系統應具有統計特性測量精度應高于過程變差

2、和公差帶兩者中精度較高者，一般來說，測量精度是過程變差和公差帶兩者中精度較高者的十分之一 。測量系統統計特性可能隨被測項目的改變而變化。若真的如此，則測量系統的最大的變差應小于過程變差和公差帶兩者中的較小者 。測量系統的評定 第一階段的評定：明白該測量過程并確定該測量系統是否滿足我們的需要。第一階段試驗主要有二個目的 ：確定該測量系統是否具有所需要的統計特性，此項必須在使用前進行 。發現哪種環境因素對測量系統有顯著的影響，例如溫度、濕度等，以決定其使用之空間及環境 。測量系統的評定第二階段的評定 目的是在驗證一個測量系統一旦被認為是可行的，應持續具有恰當的統計特性 。常見的就是“量具R&

3、;R”是其中的一種型式 。各項定義 量具: 任何用來獲得測量結果的裝置，包括用來測量合格/不合格的裝置 。量具重復性：指同一個評價人，采用同一種測量儀器，多次測量同一零件的同一特性時獲得的測量值（數據）的變差。量具再現性：指由不同的評價人，采用相同的測量儀器，測量同一零件的同一特性時測量平均值的變差。 各項定義 穩定性：指測量系統在某持續時間內測量同一基準或零件的單一特性時獲得的測量值總變差。 線性：指測量系統在預期的工作范圍內偏倚的變化。 各項定義 偏倚:指同一操作人員使用相同量具，測量同一零件之相同特性多次數所得平均值與采用更精密儀器測量同一零件之相同特性所得之平均值之差，即測量結果的觀測

4、平均值與基準值的差值，也就是我們通常所稱的“準確度”分析時機 新生產之產品PV有不同時 新儀器，EV有不同時再現性 新操作人員，AV有不同時 易損耗之儀器必須注意其分析頻率 測量系統分析至少每年一次計量型測量系統MSA方法重復性;再現性;偏倚;線性;穩定性;計數型測量系統MSA方法 小樣法; 大樣法; 信號探測法; 風險分析法.測量系統分析計劃的制訂測量系統分析計劃的制訂 在考慮如下因素基礎上確定測量者的數量、樣件數量和重復測量次數特性重要性 如研究測量關鍵特性的測量系統需要采用更多的樣件或增加對每個樣件的重復測量次數，以保證分析結果的置信水平。 被測對象的結果特點對尺寸大或重量大的零件采用較

5、少數量的樣件，增加對每個樣件重復測量次數來保證分析結果的置信水平。 測量系統分析計劃的制訂測量系統分析計劃的制訂 選擇日常使用過程的測量系統人員參加研究。 在過程中選擇能夠代表過程的整個工作范圍的樣件。 量具最小刻度應該不超過預期的過程變差的十分之一。 規定測量所應遵循的程序，確定要測量的特性。確定測量系統分析的研究方式 確保各次讀數的統計獨立性；測量讀數應該顧及到可能獲得的最接近數值；規定專人對測量系統分析的過程進行監督；每個測量者都應以使用同樣的方法和步驟獲取讀數確定需分析的測量系統 每種萬能量具每年各抽取一件進行測量系統分析。 自制專用檢驗夾具，每年進行一次測量系統分析。 新產品開發時，

6、按項目計劃的時間要求進行測量系統分析。 對于測量特殊特性的量檢具，必須進行測量系統分析。確定需分析的測量系統 對于生產中發生問題,經分析懷疑是測量系統問題時,應進行測量系統分析 對新建的和新維修過或修正過的測量系統必須進行測量系統分析 對于樣本小于300件時，計量型測量系統應采用均值極差法；計數型測量系統應采用小樣法。 測量系統重復性再現性 均值極差法均值極差法 利用均值級差法進行測量系統分析最多允許安排三個評價人、十個零件、每個人對零件最多測量三次。 5.2.2 以每個人對同一個零件進行的多次重復測量值為子組（容量為重復測量次數r）計算均值和級差R，。 5.2.3 利用上述極差作級差圖（R圖

7、圖），如圖2所示計算=其中，g= z.n z是評價人數，n是零件數測量系統重復性再現性 如果，極差圖中沒有超出控制線的點則表明所有測量者的表現是一樣的。如果只有一個測量者的極差圖中有超出控制線的點，則表明他的方法與其他人不同。如果所有測量者的極差圖中都有點超出控制限，則表明測量系統對操作者的技術太敏感，需要改進才能獲得有用的數據。測量系統重復性再現性 利用各個均值作均值圖 中心線=UCL=+A2L CL=+A2 其中，A2可查附表1獲得。 如果，50%以上的子組均值都落在控制限以外，并且對所有評價人落在控制線以外的零件都是相同的情況下，可以認為測量系統具有足夠的分辨率是適宜的。測量系統重復性再

8、現性計算重復性EV=5.15e e= 查附表確定。 計算再現性AV=5.15O計算重復性和再現性R&R C=重復性和再現性的標準差 m= 2e20 2e20 2e20 2e20 2e20 測量系統重復性再現性 5.2.8 測量系統分辨率 =3m 5.2.9 零件間變差PV=5.15P P=5.2.10 過程總變差TV TV=過程總變差標準差t=2p2m測量系統重復性再現性 計算EV、AV、R&R、PV與TV的比值 %EV=EV/TV % AV = AV /TV % R&R = R&R /TV %PV=PV/TV接受準則 測量系統重復性和再現性R&R的接受

9、準則： % R&R 10% 測量系統可以接受 10% R&R30% 測量系統不可接受，需要進行改進接受準則 對于用于檢測特殊產品特性的量具，R&R偏差不大于10%。 對重復性和再現性（R&R）不可接受的測量系統努力查找原因并糾正。 “線性線性”和和“偏倚偏倚”的分析方法的分析方法 數據收集 根據過程所生產的產品特性的變化范圍選擇五個零件做樣本，首先把他們送到必要研究的測量系統更高級的系統上進行多次測量，取多次測量值的平均值作為他們各自的基準值。“線性線性”和和“偏倚偏倚”的分析方法的分析方法 選擇一個評價人，由評價人對每個零件重復測量12次，進行這種測量時，應注

10、意保持各次測量結果之間的統計獨立性，即使后面的測量讀數不受前面讀數的影響。“線性線性”和和“偏倚偏倚”的分析方法的分析方法 數據計算 繪制偏倚與基準值之間的交點，最佳擬和這些點的線性回歸直線的擬和優度計算如下： y=b+ax 式中： x=基準值；y=偏倚；a=斜率“線性線性”和和“偏倚偏倚”的分析方法的分析方法 a= nxxnyxxy22)()(“線性線性”和和“偏倚偏倚”的分析方法的分析方法 b= )(nxany)()(22222nyynxxnyxxyR2= 測量系統線性接受準則 偏倚 = b+ax 線性 = |斜率| （過程變差） %線性 = 100|線性| /（過程變差） 測量系統線性接

11、受準則 “線性”判定準則： 線性%5%：該量具可接受; 線性%10%：應根據該測量的重要程度決定是否可接受; 線性%10%：該量具不可接受。測量系統偏倚接受準則 “偏倚”判定準則： 偏倚%10%：可用于測量重要特性; 偏倚%30%：可用于測量一般特性; 偏倚%30%：該量具不可接受。 “穩定性穩定性”分析方法分析方法 取樣：可選擇標準件作為測量樣本（如：塊規、標準樣件等）；6.4.2 測量執行者：該量具的現行使用者；6.4.3 測量：每天（或每班）對相關樣本進行一次測量，且每次測量4遍（得一組 數據），并記錄數據；需要至少測量25組數據；“穩定性穩定性”分析方法分析方法 由該項分析之擔當者使用

12、X&R控制圖進行描點分析、判定，其判定準則如下： 不能有點超出上、下控制線； 不能有連續7點位于平均值一側； 不能有連續7點上升或下降； 不能有顯著多于2/3以上的描點位于控制線中間1/3區域； 不能有顯著少于2/3以下的描點位于控制線中間1/3區域； 當有違背上述“判定準則”時，該量具的“穩定性”則不可接受計量性測量系統分析在執行“計量型”測量系統分析時，應對上述“五性”作出全面的分析，除非企業具有前期可作利用的該測量系統之分析結果或獲得顧客的特別許可。 計數型測量系統評定計數型測量系統評定 采用小樣法進行評定 6.7.1.1所謂計數型量具就是把各個零件與某些指定限值相比較。如果滿足限什接受 該零件。否則，則拒