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1、测量系统分析作业指引书编制： 审核： 批准： 本制度重要责任部门： 生效日期： 年 月 日一.目通过对量具重复性和再现性进行研究，对其浮现变差进行记录分析，来评估测量系统质量。二.范畴在控制筹划中所提及测量系统。三.职责3.1 质保部负责编制并更改本操作指引书；3.2质保部负责组织检查员对测量系统进行分析；四.定义4.1 测量系统误差模型：本作业指引书采用误差模型为S.W.I.P.E模型，该模型指出测量系统变差来源于如下几大方面：原则（Standard）、零件（Work）、仪器（I）、人员/程序（Person/Procedure）、环境（E）4.2 测量系统：对测量单元进行量化或对被测特性进行
2、评估，所使用仪器或量具、原则、操作、办法、夹具、软件、人员、环境及假设集合。4.3 辨别力：测量装置和原则测量解析度、刻度限制、或最小可检出单位。与最小可读单位研究，即普通所说最小刻度值，但当仪器刻度较粗略时，容许将最小刻度值估读为本来一半作为仪器可视辨别力。4.4 重复性：当测量条件已被拟定和定义在拟定零件、仪器、原则、办法、操作者、环境和假设之下，测量系统内部变差。4.5 再现性：老式上将再现性称为“评价人之间”变差（AV）。指是不同评价人使用相似仪器对同一产品上同一特性，进行测量所得平均值变差。但对于操作者不是变差重要因素测量过程，上述说法是不对的。ASTM定义为：再现性是指测量系统之间
3、或条件之间平均值变差。它不但涉及评价人变差，同步还也许涉及：量具、实验室及环境不同，除此之外，还涉及重复性。4.6 偏倚：对相似零件上同一特性观测平均值与真值（参照值）差别。4.7 线性：在测量设备预期工作（测量）量程内，偏倚值差别。五.测量系统分析（一）分析原则a) 测量系统分析对象: 测量系统分析针对对象是控制筹划中提及测量系统。 本作业指引书针对是非破坏性测量系统分析，关于破坏性测量系统分析见测量系统分析参照手册第三版。b) 测量系统分析时机:当浮现如下状况时，应进行测量系统分析： 新品试生产时； 测量系统变更时，如新购量具替代控制筹划中规定量具、量具校准办法或测量程序发生变化等状况。c
4、) 计量型量具辨别力: 应用10:1原则检查测量仪器与否具备足够辨别力。 所谓10:1原则是指仪器可视辨别力至少应为被测特性公差和过程变差两者之间较小者十分之一。（二）稳定性分析 获得一种样件，并建立参照值。建立参照值最佳可以追溯到有关原则（如国标、二级原则等）。因而，样件可以送到有资格外部实验室测试，或用三坐标（CMM）检测仪进行检测。但如果不能得到上述参照值，那么可以选取一件落在生产测量范畴中间生产件，并将它指定为偏倚分析基准件，在实验室内测量该零件，测量次数必要不不大于或等于10次，并计算读数平均值，将平均值视为“参照值”。 每天测量样件三至五次。 将数据准时间顺序画在Xbar-R图上。
5、 计算控制限，评价与否有不受控或不稳定状况。 自编测量系统分析软件之稳定性分析操作阐明为减少计算工作量以及在计算工作中疏漏，公司运用Excel软件开发了测量系统分析软件，其操作办法如下：第一步：打开Microsoft Excel；第二步：查找“稳定性分析”文献名并打开。第三步：在工作表中填写记录编号、分析日期、操作人、参照值、样本容量（样本容量必要为3-5）、抽样频率等。（注：工作表中只能填写白色区域，蓝色区域为测量数据不可编辑区域，对蓝色区域任何修改都将导致错误成果）；第四步：在“数据登记表”中输入每天测量时读数，程序自动绘制控制图，并计算控制限，作出与否受控（稳定）结论。（三）偏倚分析公司
6、对偏倚进行研究采用办法是“独立样件法”。 获得一种样件，并建立参照值。（同上） 让一种评价者以正常方式测量样件，测量次数不得少于10次。因偏倚分析表格限制，测量次数最佳不超过15次。 实行人员记录下测量数值，并在偏倚分析中画出这些数值直方图。评审直方图，以拟定与否存在特殊因素，若有特殊因素或异常点，应重新进行实验，若无，继续分析。 计算读数平均值。计算公式为：式中：n为读数个数 计算重复性原则差。计算公式为：式中：R表达所记录读数极差；d2*可以从附录1中查到，取g=1，且m=n。如果已进行GRR研究（且有效），重复性原则差计算应当取决于该研究成果。 拟定偏倚t记录值（t-statistic）
7、偏倚=观测到平均测量值-参照值 t = 式中：=；n=m 如果0落在偏倚值附近1-置信度界限内，则偏倚在水准上是可接受。置售度界限计算公式为：上限=偏倚+ 下限=偏倚-式中：V表达自由度，在附录1中可查到；可以运用原则t分布表查到。注：所使用水准取决于敏感度水准。如果置信度水准不是使用0.05（95%置信度），则应当得到顾客批准。 自编测量系统分析软件之偏倚分析使用阐明为减少计算工作量以及在计算工作中疏漏，公司运用Excel软件开发自编了测量系统分析软件，其操作办法如下：第一步：打开Microsoft Excel；第二步：查找“偏倚研究”文献名并打开。第三步：在工作表中填写评价日期、评价人、分
8、析特性、量检具名称等信息，（注：工作表中只能填写白色区域，蓝色区域为测量数据不可编辑区域，对蓝色区域任何修改都将导致错误成果）；第四步：在 “实测值”栏内输入操作人读数；第五步：依照实测值数据绘制直方图，计算偏倚、记录t值等值，并做出结论。如果偏倚在记录上不等于0，检查与否存在如下因素： 基准件或参照值有误，检查拟定原则件程序。 仪器磨损。 仪器产生错误尺寸。 仪器所测量特性有误。 仪器没有通过恰当校准。对校准程序进行评审。 评价者使用仪器办法不对的。对测量指引书进行评审。 仪器纠正指令错误。（四）线性分析1、图示法 选取至少五个零件（g5），以覆盖被研究量具整个工作量程。 对每个零件进行全尺
9、寸测量，以拟定每个零件参照值，并拟定与否覆盖了被研究量具整个工作量程。 让经常使用该量具操作者按正常程序测量每个零件至少10次（m10）。注：测量时，尽量随机选取零件，以提高分析可信度。 计算零件每次测量偏倚，以及每个零件偏倚平均值。偏倚i,j=Xi,j -（参照值）i式中：i为零件序号；j为测量次数序号；Xi,j表达第i个零件第j次测量读数 在线性图上画出相对于参照值每个偏倚及偏倚平均值。 应用如下公式，计算并画出最适合线（拟合直线）及该线置信区间，并在线性图上画出来。最适合线（拟合直线）方程为：y=aX+b其中：a=斜率（Slope）b=（y-ax）/gm=中心（Intercept）计算该
10、直线拟合优度：R2=R2是一种表征偏倚随基准变化有关性值，当其不不大于0.8时，为强有关。对于一种已知X0，置信度区间为：上限为：下限为：式中：s=；(S为Y预计值原则误差) 在线性图上画出“偏倚=0”直线，如果“偏倚=0”整个直线都位于置信度区间以内，则该测量系统线性是可接受。2、数值法 如果图示法分析表白该测量系统线性是可接受，则应存在如下状况：斜率a=0，截距（中心）b=0因而，下面式子应当成立：|ta|=tgm-2,1-a/2|tb|=tgm-2,1-a/2如以上两式不成立，应检查线性图与否画错、计算与否精确。 自编测量系统分析软件之偏倚分析使用阐明为减少计算工作量以及在计算工作中疏漏
11、，公司运用Excel软件开发自编了测量系统分析软件，其操作办法如下：第一步：打开Microsoft Excel；第二步：查找“线性分析”文献名并打开。第三步：在工作表中填写分析日期、操作人、量具信息等信息，（注：工作表中只能填写白色区域，蓝色区域为测量数据不可编辑区域，对蓝色区域任何修改都将导致错误成果）；第四步：在“基准值”栏中输入相应基准值；第五步：在读数栏中输入相应读数，输入完毕后，程序自动计算并绘制拟合直线及置信度区间，并做出线性符合性结论。（五）双性（GRR或R&R）分析双性是指重复性与再现性。进行双性研究有三种不同办法：极差法、均值-极差法、方差分析法，我公司采用研究办法是“均值-
12、极差法”。因而，在此重要解说“均值-极差法”操作办法，关于此外两种办法详细解说，请参阅第三版测量系统分析手册。均值极差法（）是一种可同步对测量系统提供重复性和再现性预计值研究办法。该办法容许将测量系统变差分解成重复性和再现性两个独立某些，但不能拟定它们两者互相作用。1、研究环节：（1） 获得一种可以代表过程变差实际或预期范畴样本。该样本容量（n）规定必要不不大于5，但由于公司质量登记表格重复性和再现性数据登记表限制，样本容量最佳不要不不大于10。（2） 选取三名平时使用该量具操作人员，并给其编号为A、B、C等。对零件从1到n进行编号，为了避免“霍桑效应”，零件编号不能让评价人看到。（3） 按正
13、常测量程序，让评价人以随机顺序对这几种零件进行测量；并将第一次测量成果填到登记表中第6、11、16行。（4） 重复第三步，将第二次测量成果填到7、12、17行，如要进行三次测量，则重复第三步，将测量成果填到8、13、18行。填表时须特别注意被测零件读数与零件号相应关系。（5） 计算每个评价人对每个零件读数平均值，记入第9、14、19行。（6） 计算每个评价人对每个零件读数极差值，记入第10、15、20行。（7） 计算所有零件每次读数平均值，此值称为评价人每次测量均值，分别记录到单元格N6、N7、N8（评价人A），N11、N12、N13（评价人B），N16、N17、N18（评价人C）中。（8）
14、计算出每个人读数平均值，分别记录到单元格O9（）、O14（）、O19（）中；（9） 将每个评价人针对每个零件极差值相加除以零件个数，得到每个评价人极差平均数，分别填入单元格O10（）、O15（）、O19（）中；（10）将O10、O15、O19平均值转到23行，用它们和除以评价人数，成果记入单元格O23（）中；（11）在登记表格重复性和再现性分析-均值极差图中，以零件编号顺序画出由每个评价人对每个零件多次读值平均值，观测评价人之间变差。如各种评价人均值图趋势均一致，则阐明评价人之间是一致；（12）依照登记表格中公式，计算并绘制均值图控制限，并将其填入单元格E1（）、H1（）中。控制限以内区域表达
15、是零件之间变差（代表了过程变差），因而，应当有一半或一半以上平均值落在控制限外，否则，阐明测量系统有效辨别率局限性，或者这样样本不能代表预期过程变差；（13） 在登记表格重复性和再现性分析-均值极差图中，以零件编号顺序画出由每个评价人对每个零件多次读值极差，各种评价人之间极差图重迭画出，以便于观测；a) 依照登记表格中公式，计算并绘制极差图控制限，并将其填入“均值 极差图”中28行（UCLR）、30行（LCLR）中。极差图中不容许浮现超过控制限点，由于极差图是用来拟定测量过程与否受控，因而不论测量误差有多大，控制限都将包括该误差。如果某个评价人在控制限之外，则阐明她用法与其他人不一致。如果所有评价人均有某些超过控制限范畴点，则阐明该测量系统对评价人技巧较敏感，需要进行改进；b) 如果极差图中存在任何超过控制限点，让本来评价人对本来零
