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1、测量系统分析（MSA）1 目的和范围规范测量系统分析，明确实施方法、步骤及对数据的处理、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。3.2 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单一特性时获得的测量值总变差。 稳定性是整个时间的偏倚的变化。3.3 分辨率：为测量仪器能够读取的最小测量单位。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）的十分之一。Minitab中常用
2、的分辨率指标：可区分的类别数ndc=(零件的标准偏差/ 总的量具偏差)* 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=6。过程总的标准差3.5 准确性（准确度）：测量的平均值是否偏离了真值，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：是指对相同零件上同一特性的观测平均值与真值的差异。%偏倚=偏倚的平均绝对值/TV。3.5.3 线性：在测量设备预期的工作量程内，偏倚值的差值。用线性度、线性百分率表示。3.6 精确性（精密度）：测量数据的波动。测量系统分析的重点，包括：重复性和再现性3.6.1 重复性：是由一
3、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。重复性又被称为设备波动（equipment variation，EV）。3.6.2 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。再现性又被称为“评价人之间”的波动（appraiser waration，AV）。3.6.3 精确性%公差（SV/Toler），又称为%P/T：是测量系统的重复性和再现性波动与被测对象质量特性公差之比，%P/T=R&R/(USL-LSL)*100%=6 / (USL-LSL) *100%。3.6.4 精确性%研究变异（%Gage R&R、%SV）= R
4、&R/TV*100%=6 /6*100%。线性 3.7 Kendall 的一致性系数 (KCC)表示在评估相同样本时多名评估员所做顺序评估的关联程度。例如，使用 1 到 10 个等级对外观严重程度进行评定：10表示严重，8表示中等，1表示极其轻微等。评估结果Kendall 值介于 0 和 +1 之间。Kendall 值越高，关联程度就越强。一般而言，当 Kendall 系数为 0.9 或以上时，就认为关联程度非常强。较高或显著的 Kendall 系数意味着评估员评估样本时采用的是基本一致的标准。3.8 Kendall 的相关系数如果为每个样本提供一个已知评级标准，可以计算 Kendall 的相
5、关系数。这些相关系数将提供给每位评估员以表示每位评估员与已知标准的一致性；而总体系数表示所有评估员与标准的一致性。相关系数有助于确定某个评估员是否保持了一致性但却不准确。4 连续型数据（又称为：计量型数据）测量系统分析指引4.1 对连续型数据测量系统及其统计特性的基本要求：4.1.1 测量系统应处于统计受控状态（稳定性分析控制图无异常）。4.1.2 具有足够的分辨率：(10比1规则）和ndc大于等于5（24仅用于参数的粗略估计）。4.1.3 对于非特殊性测量，%偏倚10%、%线性10%可接受，对于可接受而又显著存在偏倚和线性的测量系统（P值小于0.05），如需继续使用该测量系统，可依据MSA分
6、析结果对测量数据进行相应修正。 4.1.4 精确性要求%研究变异或%公差测量系统能力评价都小于10%良好介于10%30%勉强可接受，可用于非关键性能指标测量有一项大于30%不合格，测量系统必须改进后才能使用4.2 连续型数据测量系统稳定性分析举例4.2.1 收集数据：使用某卡尺测量零件轴的直径，参考值为12.3035，数据如下：序号测量日期测量结果1结果2结果3结果4结果512007-5-1412.305712.30312.305412.298612.306122007-5-1512.300912.30312.295312.303112.297732007-5-1612.303712.2971
7、2.295412.305112.301342007-5-1712.297512.29912.304712.305612.308152007-5-1812.305612.30312.303512.303612.294462007-5-2112.303312.30512.300312.309112.304672007-5-2212.30312.30612.304412.302912.301482007-5-2312.296512.30412.302312.306112.304592007-5-2412.298612.30912.309512.297712.3015102007-5-2512.303
8、112.30312.299812.301312.3054112007-5-2712.305112.30612.303412.308112.2953122007-5-2812.305612.29812.302612.294412.2954132007-5-2912.303612.30112.302112.304612.3047142007-5-3012.309112.30812.306112.301412.3035152007-5-3112.302912.29412.304512.304512.3003162007-6-312.306112.30512.302112.301512.3044172
9、007-6-412.297712.30112.303712.305412.3023182007-6-512.301312.30512.299712.295312.3095192007-6-612.308112.30212.303812.295412.2998202007-6-712.294412.30512.307612.304712.3034212007-6-912.304612.29512.306312.303512.3026222007-6-1012.301412.29512.301812.300312.3021232007-6-1112.304512.30512.298112.3044
10、12.3061242007-6-1212.301512.30412.296512.302312.3045252007-6-1312.305412.30012.308212.309512.30214.2.2 将数据导入Minitab（本例使用Minitab R15中文版），按照 统计 控制图 子组的变量控制图 Xbar-R的路径（如下图）进入Minitab操作：4.2.3 选择子组的观测值位于多列的同一行中，将数据列C3C7选入；4.2.4 点击Xbar-R（如上图）选项，进入下图，选择检验菜单中的对特殊原因进行所有检验后，确定。4.2.5 得到XbarR图如下，该图没有出现异常点，表明该量具稳
11、定性良好。4.3 连续型数据测量系统偏倚和线性分析举例4.3.1 收集数据：准备10个标准重量的样本（参考值），样本的过程变异（6*标准差）为1.8, 用量称测量结果如下：样本编号参考值测量次数测量结果111.10第1次11.1274111.10第2次11.1263111.10第3次11.0393111.10第4次11.1194111.10第5次11.1169111.10第6次11.1330111.10第7次11.1579111.10第8次11.2336111.10第9次11.1698111.10第10次11.2044211.15第1次11.4982211.15第2次11.5332211.15
12、第3次11.4852211.15第4次11.5368211.15第5次11.6769211.15第6次11.5530211.15第7次11.5599211.15第8次11.6291211.15第9次11.5114211.15第10次11.5267311.20第1次11.2499311.20第2次11.3185311.20第3次11.3095311.20第4次11.1830311.20第5次11.3137311.20第6次11.1444311.20第7次11.3121311.20第8次11.2504311.20第9次11.2482311.20第10次11.2317411.25第1次11.3148
13、411.25第2次11.1927411.25第3次11.2563411.25第4次11.2551411.25第5次11.2545411.25第6次11.2671411.25第7次11.3023411.25第8次11.2856411.25第9次11.2878411.25第10次11.2047511.40第1次11.4071511.40第2次11.4753511.40第3次11.4867511.40第4次11.3965511.40第5次11.4436511.40第6次11.4157511.40第7次11.4768511.40第8次11.3896511.40第9次11.3161511.40第10次11.4317611.50第1次11.5699611.50第2次11.4266611.50第3次11.5069611.50第4次11.4495611.50第5次11.4081611.50第6次11.5246611.50第7次11.5393611.50第8次
