测量系统培训资料

测量系统分析

MeasurementSystemsAnalysis

培训资料

测量系统的定义用来获得表示产品或过程特性的数值的系统，称之为测量系统。测量系统是与测量结果有关的仪器、设备、软件、程序、操作人员、环境的集合。

进行测量系统分析的目的通过对测量系统的变差进行分析，确定计量器具和测试设备等测量系统是否符合规定要求，以达到确保产品质量的目的。

测量系统应具有统计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。测量系统的变差必须比制造过程的变差小。变差应小于公差带。

测量系统应具有统计特性测量精度应高于过程变差和公差带两者中精度较高者，一般来说，测量精度是过程变差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。

测量系统的评定第一阶段的评定：明白该测量过程并确定该测量系统是否满足我们的需要。第一阶段试验主要有二个目的：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。发现哪种环境因素对测量系统有显着的影响，例如温度、湿度等，以决定其使用之空间及环境。

测量系统的评定第二阶段的评定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。常见的就是“量具R&R”是其中的一种型式。

各项定义量具:任何用来获得测量结果的装置，包括用来测量合格/不合格的装置。量具重复性：指同一个评价人，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（数据）的变差。量具再现性：指由不同的评价人，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。

各项定义

稳定性：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值总变差。线性：指测量系统在预期的工作范围内偏倚的变化。各项定义偏倚:指同一一操作人员使使用相同量具具，测量同一一零件之相同同特性多次数数所得平均值值与采用更精精密仪器测量量同一零件之之相同特性所所得之平均值值之差，即测测量结果的观观测平均值与与基准值的差差值，也就是是我们通常所所称的“准确确度”分析时机新生产之产品品PV有不同同时新仪器，EV有不同时再再现性新操作人员，，AV有不同同时易损耗之仪器器必须注意其其分析频率测量系统分析析至少每年一一次计量型测量系系统MSA方方法重复性;再现性;偏倚;线性;稳定性;计数型测量系系统MSA方方法小样法;大样法;信号探测法;风险分析法.测量系统分析析计划的制订订在考虑如下因因素基础上确确定测量者的的数量、样件件数量和重复复测量次数特特性重要性如研究测量关关键特性的测测量系统需要要采用更多的的样件或增加加对每个样件件的重复测量量次数，以保保证分析结果果的置信水平平。被测对象的结结果特点—对对尺寸大或重重量大的零件件采用较少数数量的样件，，增加对每个个样件重复测测量次数来保保证分析结果果的置信水平平。测量系统分析析计划的制订订选择日常使用用过程的测量量系统人员参参加研究。在过程中选择择能够代表过过程的整个工工作范围的样样件。量具最小刻度度应该不超过过预期的过程程变差的十分分之一。规定测测量所所应遵遵循的的程序序，确确定要要测量量的特特性。。确定测测量系系统分分析的的研究究方式式确保各各次读读数的的统计计独立立性；；测量读读数应应该顾顾及到到可能能获得得的最最接近近数值值；规定专专人对对测量量系统统分析析的过过程进进行监监督；；每个测测量者者都应应以使使用同同样的的方法法和步步骤获获取读读数确定需需分析析的测测量系系统每种万万能量量具每每年各各抽取取一件件进行行测量量系统统分析析。自制专专用检检验夹夹具，，每年年进行行一次次测量量系统统分析析。新产品品开发发时，，按项项目计计划的的时间间要求求进行行测量量系统统分析析。对于测测量特特殊特特性的的量检检具，，必须须进行行测量量系统统分析析。确定需需分析析的测测量系系统对于生生产中中发生生问题题,经经分析析怀疑疑是测测量系系统问问题时时,应应进行行测量量系统统分析析对新建建的和和新维维修过过或修修正过过的测测量系系统必必须进进行测测量系系统分分析对于样样本小小于300件时时，计计量型型测量量系统统应采采用均均值——极差差法；；计数数型测测量系系统应应采用用小样样法。。测量系系统重重复性性再现现性均值极极差法法利用均均值级级差法法进行行测量量系统统分析析最多多允许许安排排三个个评价价人、、十个个零件件、每每个人人对零零件最最多测测量三三次。。5.2.2以以每个个人对对同一一个零零件进进行的的多次次重复复测量量值为为子组组（容容量为为重复复测量量次数数r））计算算均值值和级级差R，。5.2.3利利用上上述极极差作作级差差图（（R图），如如图2所示示计算算=其其中，，g=z.nz是评评价人人数，，n是是零件件数测量系系统重重复性性再现现性如果，，极差差图中中没有有超出出控制制线的的点则则表明明所有有测量量者的的表现现是一一样的的。如如果只只有一一个测测量者者的极极差图图中有有超出出控制制线的的点，，则表表明他他的方方法与与其他他人不不同。。如果果所有有测量量者的的极差差图中中都有有点超超出控控制限限，则则表明明测量量系统统对操操作者者的技技术太太敏感感，需需要改改进才才能获获得有有用的的数据据。测量系系统重重复性性再现现性利用各各个均均值作作均值值图中心线线=UCL=+A2LCL=+A2其其中，，A2可查查附表表1获获得。。如果，，50%以以上的的子组组均值值都落落在控控制限限以外外，并并且对对所有有评价价人落落在控控制线线以外外的零零件都都是相相同的的情况况下，，可以以认为为测量量系统统具有有足够够的分分辨率率是适适宜的的。测量系系统重重复性性再现现性计算重重复性性EV=5.15σσeσe=查查附表表确定定。计算再再现性性AV=5.15σσO计算重重复性性和再再现性性R&RC=重重复性性和再再现性性的标标准差差σm=测量系系统重重复性性再现现性5.2.8测测量系系统分分辨率率ΔΔ=3•••σm5.2.9零零件间间变差差PV=5.15σσPσP=5.2.10过过程总总变差差TVTV=过程程总变变差标标准差差σt=测量系系统重重复性性再现现性计算EV、、AV、R&R、PV与与TV的比比值%EV=EV/TV%AV=AV/TV%R&R=R&R/TV%PV=PV/TV接受准准则测量系系统重重复性性和再再现性性R&R的的接受受准则则：%R&R<10%测测量量系统统可以以接受受10%≤%R&R<30%可可能能是可可以接接受，，实际际上在在许多多情况况下都都是可可以接接受的的R&R>30%测测量量系统统不可可接受受，需需要进进行改改进接受准准则对于用用于检检测特特殊产产品特特性的的量具具，R&R偏差差不大大于10%。对重复复性和和再现现性（（R&R））不可可接受受的测测量系系统努努力查查找原原因并并纠正正。“线性性”和和“偏偏倚””的分分析方方法数据收收集根据过过程所所生产产的产产品特特性的的变化化范围围选择择五个个零件件做样样本，，首先先把他他们送送到必必要研研究的的测量量系统统更高高级的的系统统上进进行多多次测测量，，取多多次测测量值值的平平均值值作为为他们们各自自的基基准值值。“线性性”和和“偏偏倚””的分分析方方法选择一一个评评价人人，由由评价价人对对每个个零件件重复复测量量12次，，进行行这种种测量量时，，应注注意保保持各各次测测量结结果之之间的的统计计独立立性，，即使使后面面的测测量读读数不不受前前面读读数的的影响响。“线性性”和和“偏偏倚””的分分析方方法数据计计算绘制偏偏倚与与基准准值之之间的的交点点，最最佳拟拟和这这些点点的线线性回回归直直线的的拟和和优度度计算算如下下：y=b+ax式式中中：x=基基准值值；y=偏偏倚；；a=斜率率“线性性”和和“偏偏倚””的分分析方方法a=“线性性”和和“偏偏倚””的分分析方方法b=R2=测量系系统线线性接接受准准则偏倚=b+ax线性=|斜率率|（（过过程变变差））%线性性=100|线线性|/（过过程变变差））测量系系统线线性接接受准准则“线性性”判判定准准则：：··线性性%≤≤5%：该该量具具可接接受;··线性性%≤≤10%：：应根根据该该测量量的重重要程程度决决定是是否可可接受受;··线线性%＞10%：该该量具具不可可接受受。测量系系统偏偏倚接接受准准则“偏倚倚”判判定准准则：：·偏倚倚%≤≤10%：：可用用于测测量重重要特特性;··偏倚倚%≤≤30%：：可用用于测测量一一般特特性;··偏倚倚%＞＞30%：：该量量具不不可接接受。。“稳定定性””分析析方法法取样：：可选选择标标准件件作为为测量量样本本（如如：块块规、、标准准样件件等））；6.4.2测测量执执行者者：该该量具具的现现行使使用者者；6.4.3测测量量：每每天（（或每每班））对相相关样样本进进行一一次测测量，，且每每次测测量4遍（（得一一组数据）），并并记录录数据据；需需要至至少测测量25组组数据据；“稳定定性””分析析方法法由该项项分析析之担担当者者使用用X&R控控制图图进行行描点点分析析、判判定，，其判判定准准则如如下：：··不能能有点点超出出上、、下控控制线线；··不不能有有连续续7点点位于于平均均值一一侧；；··不能能有连连续7点上上升或或下降降；··不不能有有显著著多于于2/3以以上的的描点点位于于控制制线中中间1/3区域域；··不不能有有显著著少于于2/3以以下的的描点点位于于控制制线中中间1/3区域域；当有违违背上上述““判定定准则则”时时，该该量具具的““稳定定性””则不不可接接受计量性性测量量系统统分析析在执行行“计计量型型”测测量系系统分分析时时，应应对上上述“五五性””作出出全面面的分分析，，除非非企业业具有有前期可可作利利用的的该测测量系系统之之分析析结果果或获得顾顾客的的特别别许可可。计数型型测量量系统统评定定采用小小样法法进行行评定定