MSA_測量系統(tǒng)分析(MSA)作業(yè)指導書

1、鄂州市興方磨具有限公司EZHOU XINGFANG GRINGDENG TOLS Co., Ltd.測量系統(tǒng)分析（MSA）作業(yè)指導書文件編號版 本 號頁 碼第10頁 共10頁測量系統(tǒng)分析（MSA）作業(yè)指導書雙性（GRR或R&R）分析測量系統(tǒng)分析（MSA）作業(yè)指導書文件編號： RL/WI010共 1 頁編制/日期：葉偉 2015-12-05審核/日期：批準/日期：版本號：受控狀態(tài)：發(fā)放代碼：鄂州市興方磨具有限公司EZHOU XINGFANG GRINGDENG TOLS Co., Ltd.二一五年十一月十八日 生效修改控制頁序號更改日期更改人員批準人員更改標記更改處數修訂狀態(tài)更改內容文件

2、分發(fā)范圍表序號發(fā)放范圍分發(fā)代碼序號發(fā)放范圍分發(fā)代碼1技術質量部2345678910111213141516目 錄一、目的3二、參考文件3三、術語3四、測量系統(tǒng)分析3（一）分析的原則3（二）雙性（GRR或R&R）分析4一、目的為公司各類簡單的計量型、計數型量具的測量系統(tǒng)分析提供指導。二、參考文件測量系統(tǒng)分析參考手冊第三版三、術語1、 測量系統(tǒng)誤差模型：本作業(yè)指導書采用的誤差模型為S.W.I.P.E模型，該模型指出測量系統(tǒng)變差來源于以下幾大方面：標準（Standard）、零件（Work）、儀器（I）、人員/程序（Person/Procedure）、環(huán)境（E）2、 測量系統(tǒng)：對測量單元進行量

3、化或對被測的特性進行評估，所使用的儀器或量具、標準、操作、方法、夾具、軟件、人員、環(huán)境及假設的集合。3、 分辨力：測量裝置和標準的測量解析度、刻度限制、或最小可檢出的單位。與最小可讀單位研究，即通常所說的最小刻度值，但當儀器刻度較粗略時，允許將最小刻度值估讀為原來的一半作為儀器的可視分辨力。4、 重復性：當測量條件已被確定和定義在確定的零件、儀器、標準、方法、操作者、環(huán)境和假設之下，測量系統(tǒng)內部的變差。5、 再現性：傳統(tǒng)上將再現性稱為“評價人之間”的變差（AV）。指的是不同評價人使用相同的儀器對同一產品上的同一特性，進行測量所得的平均值的變差。但對于操作者不是變差的主要原因的測量過程，上述說法

4、是不正確的。ASTM的定義為：再現性是指測量的系統(tǒng)之間或條件之間的平均值變差。它不但包括評價人的變差，同時還可能包括：量具、試驗室及環(huán)境的不同，除此之外，還包括重復性。四、測量系統(tǒng)分析（一）分析的原則1、測量系統(tǒng)分析的對象測量系統(tǒng)分析針對的對象是控制計劃中提及的測量系統(tǒng)。本作業(yè)指導書針對的是非破壞性的測量系統(tǒng)分析，關于破壞性的測量系統(tǒng)的分析見測量系統(tǒng)分析參考手冊第三版。2、測量系統(tǒng)分析時機當出現以下情況時，應進行測量系統(tǒng)分析：n 新品試生產時；n 測量系統(tǒng)變更時，如新購量具替換控制計劃中規(guī)定的量具、量具的校準方法或測量程序發(fā)生變化等情況。3、計量型量具的分辨力應用10:1原則檢查測量儀器是否具

5、有足夠的分辨力。所謂10:1原則是指儀器的可視分辨力至少應為被測特性公差和過程變差兩者之間較小者的十分之一。（二）雙性（GRR或R&R）分析雙性是指重復性與再現性。進行雙性研究有三種不同的方法：極差法、均值-極差法、方差分析法，我公司采用的研究方法是“均值-極差法”。因此，本節(jié)主要講解“均值-極差法”的操作方法，關于另外兩種方法的詳細講解，請參閱第三版測量系統(tǒng)分析手冊。均值極差法（）是一種可同時對測量系統(tǒng)提供重復性和再現性的估計值的研究方法。該方法允許將測量系統(tǒng)變差分解成重復性和再現性兩個獨立的部分，但不能確定它們兩者的相互作用。1、研究步驟：（1） 取得一個能夠代表過程變差實際或預期

6、范圍的樣本。該樣本的容量（n）要求必須大于5，但由于公司質量記錄表格重復性和再現性數據記錄表（見圖1）的限制，樣本容量最好不要大于10。（2） 選擇兩到三名平時使用該量具的操作人員，并給其編號為A、B、C等。對零件從1到n進行編號，為了避免“霍桑效應”，零件編號不能讓評價人看到。（3） 按正常測量程序，讓評價人以隨機順序對這幾個零件進行測量；并將測量結果填到記錄表中的第A1、B1、C1行。（4） 重復第三步，將測量結果填到A2、B2、C2行，如要進行三次測量，則重復第三步，將測量結果填到A3、B3、C3行。填表時須特別注意被測零件的讀數與零件號的對應關系。（5） 計算每個評價人對每個零件的讀數

7、平均值，記入第A均值、B均值、C均值行。（6） 計算每個評價人對每個零件的讀數的極差值，記入第A極差、B極差、C極差行。（7） 計算出每個人讀數的平均值，分別記錄到單元格（）、（）、8（）中；（8） 將A極差、B極差、C極差行的極差相加除以零件個數，得到每個評價人極差的平均數，分別填入單元格（）、（）、（）中；（9） 將A極差、B極差、C極差行的平均值代入公式，用它們的和除以評價人數，結果記入單元格（）中；（10） 計算每次測量每個零件的讀值之和，然后除以總測量次數（測量次數乘以評價人人數）；將結果填入零件均值行；（11） 將零件均值的最大值減去零件平均值的最小值，并將結果填入（RPART），

8、該單元格表示的是零件平均值的極差；（12） 找出（）、（）、（）中的最大值和最小值，將其填適當位置，并計算它們的差，將結果填入（）；（13） 將計算所得的、RP填入重復性和再現性分析報告（見圖2）所提供的空白處；（14） 進行報告表格左側標題為“測量單元分析”欄之下的計算，并將計算結果填寫到表格（設備變差EV）、（人員變差AV）、（雙性R&R）、（零件間變差PV）、（總變差TV）；（15） 進行報告表格右側標題為“基于研究變差的分析”欄之下的計算，并將計算結果填入單元格（EV%）、（AV%）、（R&R%）、（PV%）、（數據分級數NDC）；（16） 檢查計算結果。注1：圖2所示

9、的記錄表格為基于研究總變差的測量系統(tǒng)分析，除此之外，還有基于零件公差和過程變差的測量系統(tǒng)分析，使用哪種方法取決于測量系統(tǒng)的應用目的。如：用于產品控制和測量系統(tǒng)，最好使用基于產品公差的測量系統(tǒng)分析；而用于過程控制的測量系統(tǒng)，最好使用基于過程總變差的測量系統(tǒng)分析或基于研究變差的測量系統(tǒng)分析。注2：如果是使用基于研究變差的測量系統(tǒng)分析，那么所選取的樣本應能代表過程變差。附：計算公式（1） 重復性和再現性分析數據記錄表以下各式中：M表示評價人，i表示測量的次序，j表示零件號，n表示測量次數，m表示零件件數。如XA,2,2表示的信息是評價A對2#零件的第2次測量讀數。 評價人對每個零件的讀數平均值的計算

10、公式： 評價人每次測量值的計算公式： 評價人讀數平均值的計算公式：評價人極差平均值的計算公式： 零件讀數平均值的計算公式為： RP的計算公式： 的計算公式： 的計算公式：、的計算公式為： A2的取值請查閱統(tǒng)計技術應用作業(yè)指導書或SPC手冊，記錄表格上已列出A2的取值。 單元格UCLR、LCLR的計算公式為： D4、D3的取值請查閱統(tǒng)計技術應用作業(yè)指導書或SPC手冊，記錄表格上已列出D4、D3的取值，當樣本容量小于7時，LCLR在技術上是一個負值，因此LCLR當樣本容量小于7時取0。（2） 重復性和再現性分析報告設備變差EV的計算公式：EV=×K1式中K1的取值情況是：當試驗次數為2次

11、時，K1=0.8862；當試驗次數為3次時，K1=0.5908。 人員變差AV的計算公式：AV=式中：n表示零件數，r表示測量次數；K2的取值情況是：當評價人數為2時，K2=0.7071；當評價人數為3時，K2=0.5231。注：如果根號下所得的數值為負數，則評價人變差（AV）為零。 雙性R&R的計算公式：R&R= 基于研究變差或基于產品公差時，零件間變差PV的計算公式：PV=RP×k3 其中K3的取值見表1。表1：K3取值零件數678910K30.37420.35340.33750.32490.3146 基于研究變差時，總變差TV的計算公式為：但如果是使用基于過程總

12、變差的測量系統(tǒng)分析，那么TV和PV的計算應按以下公式進行計算：TV= PV= EV%、AV%、R&R%分別表示的是測量系統(tǒng)的重復性變差、再現性變差及雙性占總變差的比例，其計算公式為：EV%=100×(EV/TV) AV%=100×(AV/TV) R&R%=100×(R&R/TV)每個因素所占百分比的和不等于100%。注：如果分析是以公差為基礎，則將上式中的總變差TV由公差除以6（TOL）來代替。 數據分級數NDC的計算公式為：NDC=1.41×(PV/R&R)2、接收準則測量系統(tǒng)必須同時滿足以下幾種情況方能接收：（1） 通

13、過均值極差控制圖沒有發(fā)現特殊原因；（2） 數據分級數NDC經四舍五入取整后，必須大于或等于5；（3） 雙性占總變差的百分比R&R%的接收準則為： 小于10%：測量系統(tǒng)可以接收； 介于10%到30%之間：基于應用的重要性、經濟性等原因，該量具可能會被接收。此時應該計算風險參數“BREAKPOINT”的值，當該值小于37.8時，該量具才能接收。 大于30%：該量具需要改進，不可接收。注：BREAKPOINT的計算公式為：BREAKPOINT=RPN×R&R%/100式中RPN表示風險順序數，該值來自RPN風險等級評價準則文件。 自編測量系統(tǒng)分析軟件之重復性與再現性分析的使用說明為減少計算工作量以及在計算工作中疏漏，公司利用微軟Excel軟件開發(fā)自編了測量系統(tǒng)分析軟件，其操作方法如下：第一步：打開“測量系統(tǒng)分析軟件”；第二步：在打開的“測量系統(tǒng)分析軟件”中選擇名為“GRR”的工作表；第三步：在工作表中填寫記錄編號、分析日期