培训教材 MSA 测量系统分析 编写人:兰红媛 讲 师:吕 军 亚博通讯电子厂

测量系统的分析 一、为什么要进行测量系统分析 即使量具经过检定或校准，由于人、机、料、法、环、测等五方面的原因，会带来测量误差。 检测设备的检定或校准不能满足实际测量的需要。 因此，还需要对测量系统进行评价，分析测量结果的变差，从而确定测量系统的质量，以满足测量的需要。 满足QS9000、ISO/TS16949标准的要求： ISO/TS16949:2002标准7.6.1规定：为分析出现在各种测量和试验设备系统测量结果的变差，必须进行适当的统计研究。此要求必须适用于在控制计划中提及的测量系统。这些分析方法以及接收准则的使用必须符合顾客的测量系统分析参考手册。采用其他的分析方法和接受准则必须获得顾客的批准。

测量系统的分析 二、测量系统分析的目的 运用统计分析方法，确定测量系统测量结果的变差（测量误差），了解变差的来源。 从而确定一个测量系统的质量，并且为测量系统的改进提供信息。 保证所用统计分析方法及判定准则的一致性。

测量系统的分析 三、测量系统的统计特性 通常使用测量数据的统计特性来衡量测量系统的质量： nDiscrimination 分辨力(ability to tell things apart) ; nBias 偏倚; nRepeatability 重复性; nReproducibility再现性 ; nLinearity 线性 ; nStability 稳定性 。

测量系统的分析 分辨力（率） 30 10 T 定义：指测量系统检出并如实指示被测特性中极小变化的能力。 传统是公差范围的十分之一。建议的要求是总过程6σ(标准偏差)的十分之一。 30 10 T

测量系统的分析 偏倚(Bias)： 基准值 观测平均值 偏倚 偏倚：是测量结果的观测 平均值与基准值的差值。 基准值的取得可以通过采 用更高级别的测量设备进 行多次测量，取其平均值 来确定。

测量系统的分析 重复性(Repeatability) 重复性 重复性是由同一个评价人，采用 同一种测量仪器，多次测量同一 零件的同一特性时获得的测量 值变差。

测量系统的分析 重复性(Repeatability) 主值 良好重复性 不良重复性

再现性(Reproducibility)： 测量系统的分析 再现性(Reproducibility)： 再現性 操作者B 操作者C 操作者A 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(Reproducibility) 测量系统的分析 再现性(Reproducibility) Reproducibility Operator A Operator B 檢查員 B 檢查員C 檢查員 A 檢查員 C 主值 Operator C

测量系统的分析 稳定性(Stability)： 稳定性 时间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相同特性时获得的测量值的总变差。

测量系统的分析 稳定性 時間 2 主值 (參考標準) 時間 1

测量系统的分析 线性(Linearity)： 线性是在量具预期的工作范围内，偏倚值的差值

测量系统的分析 线性(Linearity)： 有偏倚 观测的平均值 基准值

测量系统的分析 四、测量系统所应具有的特性 测量系统必须处于统计控制中，这意味着测量系统中的变差只能是由于普通原因而不是由于特殊原因造成的。这可称为统计稳定性； 测量系统的变异必须比制造过程的变异小； 变异应小于公差带； 测量精密应高于过程变差和公差带两者中精度较高者，一般来说，测量精度是过程变异和公差带两者中精度较高者的十分之一； 测量系统统计特性可能随被测项目的改变而变化。若真的如此，则测量系统的最大的变差应小于过程变差和公差带两者中的较小者。

测量系统的分析 五、测量系统的评定 第一阶段： 明白该测量过程并确定该测量系统是否满足我们的需要。主要有二个目的： 1）、确定该测量系统是否具有所需要的统计特性，此项必 须在使用前进行。 2）、发现那种环境因素对测量系统显著的影响，例如温度、湿度等，以决定其使用的环境要求。 第二阶段： 目的是在验证一个测量系统一旦被认为是可行的，应持续具有恰当的统计特性。 常见的量具R&R分析是其中的一种试验型式。

测量系统的分析 六、MSA分析概述 R&R分析 结果分析 测量R&R分析(均值极差法) 量具重要性和再现性分析法 稳定性分析 偏倚分析 线性分析

测量系统的分析 R&R之分析 ： 决定研究主要变差形态的对象 . 使用「全距及平均数」或「变差数分析」方法对量具进行分析 . 于制程中随机抽取被测定材料需属统一制程 . 针对重要特性(尤指是有特殊符号指定者)所使用量具的精确度应是被测量物品公差的1/10, (即其最小刻度应能读到1/10过程变差或规格公差较小者; 。 试验完后, 测试人员将量具的重复性及再现性数据进行计算如附件一(R&R数据表), 附件二(R&R分析报告), 依公式计算并作成-R管制图或直接用表计算即可

测量系统的分析 结果分析 : 当重复性(AV)变差值大于再现性(EV)时 . 当再现性(EV)变差值大于重复性(AV)时 .

测量系统的分析 测量系统R & R分析（均值—极差法）： 这里介绍常用的均值—极差法，用来研究测量系统的双性：R & R。它也称大样法（Long Method）。 研究R & R的前提是测量系统已经过校准，而其偏倚、线性及稳定性已经过评价并认为可接受。

测量系统的分析 量具重复性和再现性分析法： 数值<10%的误差测量系统可接受 . 10%<数值<30%的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 . 数值>30%的误差测量系统不能接受, 须予以改进. 进行各种势力发现问题并改正，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 .

测量系统的分析 稳定性分析: 选取一个样品, 并建立可追溯标准之真值或基准值, 若无样本则可从生产线中取一个落在中心值域的零件, 当成标准值, 且应针对预期测试值的最低值，最高值及中程数的标准各取得样本或标准件, 并对每个样本或标准件单独测量并绘制控制图.(所以可能是须做三张控制图来管制仪器之高、中、低各端，但一般而言，只需做中间值那个就可以了) 定期(时、天、周)对标准件或样本测量3～5次. 注意, 决定样本量及频度的考虑因素应包括要求多长时间重新校正或修理次数, 测量系统使用的频度与操作环境(条件)等. 将测量(数据)值标记在X-R CHART 或X–S CHART上. 计算管制界限, 确定每个曲线的控制限并按标准图判断失控或不稳定状态 。 计算标准差, 并与测量过程偏差相比较, 以评估测量系统的重复性是否适于应用.不可以发生此项之标准大于过程标准差之现象，如果有发生此现象，代表测量之变异大于制程变异，此项仪器是不可接受的 。 稳定性之判定：稳定性之判定一般之方式和控制图之判定方式是一致的，(一)不可以有点子超出控制界限，(二)不可以有连续三点中有二点在A区或A区以外之位置，(三)不可以有连续五点中有四点在B区或B区以外之位置，(三)不可有连续八点在控制图之同一侧，(四)不可以有连续七点持续上升或下降之情形；如果有以上之情形，代表仪器已不稳定，须做维修或调整，维修及调整完后须再做校正以及稳定性之分析 。

测量系统的分析 偏倚分析: 独立取样法 : 计算偏倚 : 判定:针对偏倚之部份，判定之原则为：

测量系统的分析 线性分析之执行 独立取样法 : 计算偏倚 : 绘图 大样法

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