测量系统分析作业指导书.docx

目的

对测量系统变差进行分析评价，以确定测量系统是否满足规定要求。

范围

本程序适用于证实产品符合规定要求的所有测量系统作业指导。

职责

质量部负责指定用于测量系统分析的方法和步骤并实施分析。

术语定义：

测量系统：是对测量单元进行量化或对被测的特性进行评估，其适用的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境及假设的结合；也就是说，用来获得测量结果的整个过程。

变差(PV或σ)：用来表示在相同条件下进行多次重复测量结果的变异程度，常用测量结果的标准差σ或过程变差PV表示。

偏倚：用来表示多次测量结果与基准值之差；其中，基准值可以通过更高级别的测量系统进行多次测量取其平均值来确定。

稳定性：是指经过一段长期时间，用相同的测量系统对同一基准或零件的同一特性进行测量所获得的总变差,可以认为是偏倚随时间的变化程度。

线性：是在测量设备预期的工作（测量）量程内，偏倚值的差异。

重复性/设备变差（EV）：是用一个评价人使用相同的测量仪器对同一零件上的同一特性，进行多次测量所得到的测量变差。

再现性/评价人变差（AV）：用不同评价人使用相同的测量仪器对同一零件上的同一特性，进行测量所得的平均值的变差。

内容

测量系统分析计划

质量部在新产品项目开发阶段或MSA发生变化时依据《监视和测量资源检定计划》、控制计划编制年度测量系统分析计划，每一类测量至少覆盖一件，按其使用情况确定采取的分析方法。经质量部经理批准后实施。

测量系统分析方法

计量型(1)MSA稳定性分析

取得一样件并建立其可追溯性到相关标准的参考值。如果无法取得这样的样件，

则选择一件落在生产测量范围中间的生产零件，指定它为基准样件以进行稳定性分析。但跟踪测量系统稳定性时，不需要已知的参考值。

以一定的周期（每天、每周）测量基准件三到五次。抽样的数量和频率应取决于对测量系统的了解和认识。考虑因素应包括重新校准和维修的频率、测量系统使用的频率以及操作条件等。读数应不同时间下取得多次读数值，以代表测量系统的实际使用情况。

图示法—结果分析

将数据值按时间顺序绘制在XR或Xs控制图，具体见《统计过程控制SPC》手册，并由研究小组开出“计量型稳定性分析报告”。

利用控制图控制限来评价是否有不受控或不稳定的情况，造成不稳定的可能因素有：

仪器需要校准，缩短校准周期；

仪器、设备或夹具的磨损；

正常的老化或损坏；

维护保养不好（如空气、动力、液体、过滤器、腐蚀、尘土、清洁）；

基准的磨损或损坏，基准的误差；

不适当的校准或使用基准设定；

仪器质量不好；

不同的测量方法（作业准备、载入、夹紧、技巧）；

变形（量具或零件）；

环境变化（温度、湿度、振动、清洁）；

假设错误，应用常数不对；

应用（零件数量、位置、操作者技能、疲劳、观测误差）。(2)MSA偏倚分析

独立样件法

取得一个样本，并且确定其相对可追溯标准的参考值，如果不能取得，则选择一件落在产品测量范围中间的生产零件，并指定它作为标准样本进行偏倚分析。其步骤为

在检测室（更高级的精密测量设备）测量该零件n≥10次，并计算在n次读数的平均值，把它作为“参考值”。

图示法

可用直方图的方法评价检测数据值与参考值的偏倚，其实施步骤为：

1）让一位评价人以通常的方法（被评价的测量系统）测量该零件n次，并读数

x1、x2、x3……xn；

2)计算n次观测读数的平均值；3）计算偏倚=平均观测测量值-参考值；

计算过程变差PVr=6σr=6R/d2,其中d2为常数，见《统计过程控制SPC》手册；

偏倚占过程变差百分比=偏倚/过程变差×100%。

结果分析

如果偏倚在统计上较大，造成其较大因素有：

基准件或参考值有误，检查确定标准件的程序；

仪器磨损，主要问题表现在稳定性分析上，应制定维护或重新修理计划；

制造的仪器尺寸不对；

仪器测量了错误的特性；

仪器校准不正确，复查校准方法；

评价人操作设备不当，复查检验说明书；

仪器修正计算不正确。

控制图法

取得一个样件，并且建立可追溯到一相关标准的参考值，则选择一件落在产品测量范围中间的生产零件，并指定它作为标准样本进行偏倚分析。其步骤为在检测室（更高级的精密测量设备）测量该零件n≥10次，并计算在n次读数的平均值，把它作为“参考值”。

图示法—结果分析

如果用XR或Xs图来衡量稳定性，其数据也可以用来进行偏倚的评价。根据其数值画出这些数据相对于参考值的直方图。对直方图进行评审，是否存在特殊原因变差或异常，其造成因素见2.1.3。

MSA线性分析

选择g≥5个零件，由于过程变差，这些零件的测量值要覆盖量具的整个工作量程。对个零件进行全尺寸测量，以便确定其参考值，并确定涵盖了该量具的工作量程。让经常使用该量具的操作人