测量系统分析方法

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1、檔案名稱测量系统分析(MSA)方法文件編號2-管理-04修訂日期版本1.0頁次1/51. 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、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 Reso

3、lution):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(6 5)(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。檔案名稱测量系统分析（MSA）方法文

4、件編號2-管理-04修訂日期版本1.0頁次2/54.11 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：5.1 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。5.1.1 新产品开发时;5.1.2 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;5.1.3 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

5、用 的不同型号规格的量具,分析内容覆盖测量系统五性。5.2 测量系统分析条件5.2.1 测量作业必须标准化;5.2.2 检验员必须是经培训合格人员;5.2.3 测量仪器必须是检定合格状态;5.2.4 质量特性测量值可重复。5.3 计量型测量系统分析5.3.1 稳定性分析5.3.1.1 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。5.3.1.2 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

6、使用的情况。5.3.1.3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。5.3.1.4计算控制界限，并参照SPC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）。檔案名稱测量系统分析（MSA）方法文件編號2-管理-04修訂日期版本1.0頁次3/55.3.1.5 测量系统稳定性分析记录于量具稳定性分析报告中。5.3.2 偏倚分析（独立样本法）5.3.2.1 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 410

7、倍）测量 10 次计算平均值,此值作为“基准值”。5.3.2.2 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”。5.3.2.3 计算偏倚偏倚=观测平均值-基准值制造过程变差=6 5偏倚=偏倚/制造过程变差X00%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。5.3.2.4 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W30%时可接受；c、偏倚30%,拒绝接受。5.3.2.5 偏倚分析记录于量具偏倚分析报告5.3.3 线性分析5.

8、3.3.1 选择5 个产品,它们的测量值要覆盖量具的工作量程。5.3.3.2 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。5.3.3.3 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。5.334绘图：以基准值为X轴,偏倚为Y轴作散布图。5.3.3.5 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 为斜率檔案名稱测量系统分析（MSA）方法文件編號2-管理-04修訂日期版本1.0頁次4/5a=工 XiYi工 Xi 工 Yi/n/工 Xi2（工 Xi/nb=（Yi-aXi

9、）/nR2=SXiYi-SXiSYi/n2/ Xi2 -（Xi）2/n注工 Yi2-（Yi/n I线性=斜率x（制造过程变差）线性%=线性/制造过程变差100%5.3.3.6 线性判读准则5.3.3.6.1 线性程度判读a、R2=l,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、0R21，不完全相关；5.3.3.6.2 线性接受准则a、对测量重要特性的测量系统，线性W5%时可接受；b、对测量一般特性的测量系统，线性%10%,拒绝接受。5.3.3.7 线性分析记录于量具线性分析报告。5.3.4重复性和再现性分析（R &R）确定研究对象、工序、量具

10、、产品和质量特性后可采用下列方法进行分析。5.3.4.1 极差（R）法5.3.4.1.1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。5.3.4.1.2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。5.3.4.1.3计算产品测量的平均极差R=ERi/5o 5.3.4.1.4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=5.15R/d2式中：GR&R表示量具（Gage）重复性和再现性的合成，5.15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%

11、落在GR&R区间内，d2可从测量系统分析用d2檔案名稱测量系统分析（MSA）方法文件編號2-管理-04修訂日期版本1.0頁次5/5值表中查出。5.3.4.1.5 计算双性占制造过程变差的百分数% GR&R= （GR&R/过程变差）100%。5.3.4.1.6 % GR&R 接受准则:a、% GR&RvlO%可接受；b、10%W% GR&RW30%，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&R30%，不能接受。5.342均值极差法（X&R法）5.3.421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

12、、白班与夜班检验员的相互搭 配等。5.3.4.2.2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。5.3.4.2.3 每一检验员对同一产品的同一特性重复测量 23 次,将测量结果记录在 量具重复性和再现性数据表中。5.3.4.2.4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

13、，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。5.3.4.2.5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量具重复性和再现性报告。檔案名稱测量系统分析(MSA)方法文件編號2-管理-04修訂日期版本1.0頁次6/55.3.4.2.6 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

14、)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。5.3.4.2.7%R&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%之间一一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。5.3.5 计数型测量系统分析(小样法)5.3.5.1 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。5.3.5.2 选择两位检验员分为 A、 B。5.3.5.3 由这两位检验员测量所有产品两次，并将测量结果记录于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”。5.3.5.4 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。檔案名稱测量系统分析(MSA)方法文件編號2-管理-04修訂日期版本1.0頁次7/55.3