測量系統(tǒng)分析（MSA）測量系統(tǒng)分析（MSA）11、測量（Measurement）包括過程、產(chǎn)品、服務的輸入、輸出及性能/績效的定量化信息。以確定實體或系統(tǒng)的量值大小為目標的一整套作業(yè)。一、術語及其定義以確定實體或系統(tǒng)的量值大小為目標的一整套作業(yè)。一、術語及其定22、Cage——任何用以獲得測量結果的裝置， 特別指基層使用的量具，包括 用來測量合格/不合格的裝置?！訯S9000參考手冊2、Cage——任何用以獲得測量結果的裝置，33、測量系統(tǒng)（MeasurementSystem）用以對被測特性賦值的作業(yè)、方法、步 驟、量具、設備、軟件、人員的集合。

為獲得測量結果的完整過程?！訯S9000參考手冊3、測量系統(tǒng)（MeasurementSystem）用以對4測量系統(tǒng)的要素：測量方法測量環(huán)境儀器設備被測量對象的特征測量人員計量基準測量系統(tǒng)測量系統(tǒng)的要素：測量方法測量環(huán)境儀器設備被測量對測量人員計量5測量系統(tǒng)的組成：傳感器：感受被測物理量/特征量的變化（長度、 溫度、重量、磁場、均勻性、舒適度等）轉換器：物理量/特征量的轉換/放大（磁-電、 光-電、熱-電等）讀出：模擬顯示、數(shù)字顯示、磁記錄、觀測記 錄等（顯示器、記錄器、觀測人員等）阻尼器：減少測量系統(tǒng)的高頻振蕩，有助于測 量結果的平穩(wěn)輸出（濾波、磨擦、阻 抗等）校準：系統(tǒng)驗收、周期校驗/使用前校驗、溯源測量系統(tǒng)的組成：傳感器：感受被測物理量/特征量的變化（長度、6測量系統(tǒng)的基本要求：數(shù)據(jù)的真實性系統(tǒng)的穩(wěn)定性結果的精確性測量系統(tǒng)的基本要求：7數(shù)據(jù)的真實性——真值測量誤差觀測值真值測量誤差觀測值觀測值=真值？數(shù)據(jù)的真實性——真測量誤差觀真測量誤差觀觀測值=真值？8系統(tǒng)的穩(wěn)定性——不同的時間、環(huán)境、人員、儀器設備對測量結果影響如何？系統(tǒng)是否處于統(tǒng)計控制狀態(tài)？系統(tǒng)的穩(wěn)定性——9測量結果的精確性——反映被測實體/系統(tǒng)微小變化的能力。測量誤差與被測量的變化范圍（總變差）相比，是否可以接受？測量結果的精確性——104、測量系統(tǒng)的精度與誤差類型

分辨力（Discrimination）

指示裝置可以有效辨別所指示的緊密相鄰量值能力的定量表示。——ISO10012/1:19924、測量系統(tǒng)的精度與誤差類型11分辨力的要求：1）最小測量單位/容差≤10%（用于計量型合格判定）2）最小測量單位/過程變差≤10%（用于計量型過程控制）影響分辨力的因素：1）傳感器的靈敏度2）讀出裝置的最小顯示單位分辨力的要求：12如何做好MSA測量系統(tǒng)分析報告課件13如何做好MSA測量系統(tǒng)分析報告課件14準確度（Accuracy）：表示測量結果（單值或平均值）與真值的接近程度。數(shù)量上，準確度可以用相對誤差數(shù)表示。準確度=基準值-多次測量平均值準確度（Accuracy）：表示測量結果（單15精密度（Precision）：在相同條件下進行重復測量或試驗，其結果相互間的一致程度。表示測定結果中隨機誤差大小的程度。精密度常用測量的標準差來表示，標準差越大，精密度越低。精密度（Precision）：精密度常用測量的標準差16如何做好MSA測量系統(tǒng)分析報告課件17測量誤差：測量誤差總變差觀測值過程變差真值測量誤差測量誤差：測量誤差總變差觀過真測量誤差18測量誤差可能導致：不合格產(chǎn)品被接收合格產(chǎn)品被拒收難以識別過程中發(fā)生的變化控制圖失真，不能提供正確信息測量誤差可能導致：不合格產(chǎn)品被接收19

隨機誤差和系統(tǒng)誤差：隨機誤差——突然發(fā)生、不可預測、可通 過重復測量避免可能源于：環(huán)境因素的波動 測量位置的不同 人員作業(yè)的偶然性 儀器、設備的重復特性隨機誤差和系統(tǒng)誤差：隨機誤差——突然發(fā)生、不可預測、可20系統(tǒng)誤差——不可能通過重復測量避免可能源于：不同的時間 不同的環(huán)境因素 不同的測量方法（程序） 人員素質的差異 校準錯誤 儀器設備內在偏差系統(tǒng)誤差——不可能通過重復測量避免21測量系統(tǒng)誤差的類型測量系統(tǒng)誤差的類型22（1）偏倚（Bias）：測量值或估計量的分布中心（平均值）與真值（基準值）之差。偏倚屬于系統(tǒng)性誤差，直接影響測量系統(tǒng)的準確度。

（1）偏倚（Bias）：23基準值偏倚觀測的平均值偏倚基準值偏倚觀測的平均值偏倚24（2）重復性（Repeatability）

相同的測量人員、使用同一設備、在同一次校準期間、同一實驗室、采用相同的方法，在較短時間內，對同一另件的同一特性測量的結果，其相互接近的程度。——ISO5725-1（2）重復性（Repeatability）25重復性同一測量人員同一量具同一另件的同一特性重復性26（3）再現(xiàn)性（Reproducibility）

不同的測量人員、使用不同設備、在不同實驗室、在不同時間，采用相同的方法對同一另件的同一特性測量的結果，其相互接近的程度?！狪SO5725-1（3）再現(xiàn)性（Reproducibility）27再現(xiàn)性不同的測量人員不同/相同一量具相同另件的同一特性再現(xiàn)性不同的測量人員28重復性與再現(xiàn)性（GageRepeatability&Reproducibility）： ——對測量系統(tǒng)隨機誤差的綜合評定。 目前已成為測量系統(tǒng)分析的主要指標。重復性與再現(xiàn)性29（4）穩(wěn)定性

Stability時間2穩(wěn)定性時間1測量系統(tǒng)在某持續(xù)時間內測量單一零件單一特性時，測量值的總變差。（4）穩(wěn)定性Stability時間2穩(wěn)定性時間130（5）線性Linearity

量具在預期工作范圍內，偏倚值的差值。（6）線性度%Linearity在預期工作范圍內線性誤差的變化率。（5）線性Linearity31偏倚較小基準值偏倚較小基準值觀測的平均值觀測的平均值范圍的較低部分范圍的較商部分觀測的平均值無偏倚有偏倚基準值線性偏倚較小基準值偏倚較小基準值觀測的平均值觀測的平均值范圍的較32系統(tǒng)性誤差：

偏倚、線性、穩(wěn)定性隨機性誤差：

重復性、再現(xiàn)性、GR&R系統(tǒng)性誤差：33二、計量型測量系統(tǒng)誤差的估計：二、計量型測量系統(tǒng)誤差的估計：341、確定偏倚Bias選定基準值x0

重復測量并記錄（x1、x2……x10）觀測平均值偏倚量偏倚百分比：偏倚量/過程變差×100%1、確定偏倚Bias35

產(chǎn)生偏倚的原因：校準環(huán)境不符合規(guī)定的要求不合理地延長了校準的周期測量人員變動、測量程序未形成文件測量時間規(guī)定不嚴、條件變動疏忽與失誤產(chǎn)生偏倚的原因：校準環(huán)境不符合規(guī)定的要求36常見的疏忽與失誤：

測量前儀器/量具未校零忽略了多次測量取平均值的要求測量位置不正確缺乏維護保養(yǎng)的支持系統(tǒng)：

未識別不合要求的測量/試驗程序，對被失準的量具測量的產(chǎn)品未進行識別、隔離和重新評價。常見的疏忽與失誤：37

偏倚可能來源于測量人員、設備、程序及實驗室環(huán)境等要素的變動。注意偏倚可能來源于測量人員382、GR&R的研究方法(1)小樣法ShortMethod(2)大樣法LongMethod(3)圖法GraphicalAnalysis2、GR&R的研究方法(1)小樣法ShortMe39GR&R研究中的主要因素：應根據(jù)測量系統(tǒng)不同的實際使用情況，確定GR&R研究相應的測量條件。GR&R研究中的主要因素：應根據(jù)測量系統(tǒng)不同40GR&R研究的準備：1.確定（方法、人員、被測另件數(shù)、重復測量次數(shù)）。2.被測另件應為生產(chǎn)線上的產(chǎn)品，變差范圍能代表允差范圍，最好由不同日期的產(chǎn)品中每天選一件，并予以編號標識。3.由日常從事該測量活動的人員進行并事先進行培訓。GR&R研究的準備：1.確定（方法、人員、被測另件數(shù)、重復41測量注意事項：盲測——隨機抽取估讀——最小刻度的1/2記錄——防止混淆測量注意事項：盲測——隨機抽取42（1）小樣法實例（1）小樣法實例43計算平均極差=總極差/另件數(shù)=1.4量具綜合誤差（GRR）=（）×4.33=6.1注：4.33=5.15/d2*d2*—查表1

容差百分率（設容差為20） %GR&R=GR&R/容差=6.1/20×100=30.5%

RR計算平均極差=總極差/另件數(shù)=1.444（2）大樣法實例

至少2名測量人員，至少10個另件，每人對每個另件至少重復測2遍。（2）大樣法實例至少2名測量人員，至少10個45步驟：10個零件逐一編號量具校準人員A對零件進行測量（隨機順序）記錄員記錄讀數(shù)。人員B、C對零件進行測量（隨機順序）記錄員記錄讀數(shù)。上述循環(huán)重復3遍，測量順序打亂。步驟：46（a）確定重復性Repeatability選取樣件（n）和評價人（r）確定測量次數(shù)（m）重復測量并記錄（xijk）i=1,…,rj=1,…,nk=1,…,m（a）確定重復性Repeatability47重復性計算：

子組極差：平均極差：標準差：σe=/d2*d2*—查表1重復性變差：5.15σe（概率99%）重復性計算：48（b）確定再現(xiàn)性Reproducibility選取樣件（n）和評價人（r）確定測量次數(shù)（m）重復測量并記錄（xijk）i=1,…,rj=1,…,nk=1,…,m（b）確定再現(xiàn)性Reproducibility49

計算：

i=1,…,r

再現(xiàn)性變差：5.150/d2*（概率99%）

計算： 50校正后的再現(xiàn)性：

校正后的再現(xiàn)性：51評價人標準差:測量系統(tǒng)標準偏差：σm=σe2+σ02(c)測量系統(tǒng)(重復性與再現(xiàn)性)變差： GR&R=5.15σm(概率99%)

評價人標準差:52判斷測量系統(tǒng)可否接受的量度：容差百分率過程變差百分率%GR&R判斷測量系統(tǒng)可否接受的量度：容差百分率%GR&R53容差百分率：GR&R/容差×100%

計算公式:5.15×

×100%容差百分率：54過程變差百分率：GR&R/TV×100%

或

×100% 其中：σt：總過程標準偏差 TV：總過程變差 TV=5.15σt

在MINITAB統(tǒng)計工具軟件處理結果中以（%SV）表示。

過程變差百分率：55測量系統(tǒng)可接受條件：容差百分率≤10%

過程變差百分率≤10%測量系統(tǒng)可接受條件：56拒絕條件：容差百分率>30%或:過程變差百分率>30%拒絕條件：57有條件接受：

10%<≤30%

需考慮：被測特性的重要程度 測量系統(tǒng)的復雜程度 成本因素

有條件接受：58兩種方法比較小樣法：簡單、快捷、綜合反映測量系統(tǒng) 重復性與再現(xiàn)性（GR&R）誤差大樣法：數(shù)據(jù)量大、更具可信性、可區(qū)分 重復性與再現(xiàn)性誤差（GR&R） 的比重，有助于尋找原因，制訂 改進措施。兩種方法比較小樣法：簡單、快捷、綜合反映測量系統(tǒng) 重復性與59經(jīng)驗分析：當重復性誤差比重較大時，可能表明：測量設備需要保養(yǎng)測量設備剛性不足測量過程中零件的定位方式有待改進零件內變差影響過大經(jīng)驗分析：當重復性誤差比重較大時，可能表明：60當再現(xiàn)性誤差比重較大時，可能表明：需對測量人員進行操作培訓應更明確規(guī)定校準測量的方法和要求當再現(xiàn)性誤差比重較大時，可能表明：61(3)圖法:

均值/鏈圖

(Average/RunChart)

極差圖

(RangeChart)

振蕩圖(WhiskersChart)均值-基準值圖(PlotofAveragesbySize)歸一化單值圖(NormalizedIndividualsChart)

(3)圖法:623、確定線性Linearity

其中：y—測量系統(tǒng)偏倚量x—測量范圍內的基準值變量以后記3、確定線性Linearity63基準值偏倚值（觀測值-基準值）線性度（%linearity）線性誤差（linearity）α平均偏倚值基準值偏倚值（觀測值-基準值）線性度線性誤差α平均偏倚值64選擇基準零件xj(j=1,2,…n),評價人r=1確定測量次數(shù)（m）重復測量并記錄xiji=1,2,…m,

j=1,2,…n分析步驟：分析步驟：65一元線性回歸按照回歸方程計算（見例題）應用MINITAB統(tǒng)計工具軟件：

主模塊： 功能模塊： 工具模塊：

statQualityToolsCagelinearitystudy一元線性回歸statQualityToolsCageli66判定偏倚與基準值之間是否存在線性關系：

相關系數(shù)r2(擬合優(yōu)度）

當r2=1，y與x完全線性相關r=0，y與x線性無關判斷測量系統(tǒng)能否接受：

線性、線性度、平均偏倚值≤規(guī)定要求判定偏倚與基準值之間是否存在線性關系：67線性誤差較大的原因：量具未在全量程，尤其是大、小兩端正確校準最小或最大的基準有誤量具磨損量具本身設計不合理線性誤差較大的原因：量具未在全量程，尤其是大、小兩端正確校準684、確定穩(wěn)定性Stability選擇基準樣本（基準件/中程數(shù)零件）確定測量間隔/頻率（天、周）排除其它影響因素的變化重復測量、記錄并作控制圖(&R或&S)判定測量系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)(受控/失控)4、確定穩(wěn)定性Stability選擇基準樣本（基準件/中69三、計數(shù)型測量系統(tǒng)分析:(1)小樣法ShortMethod(2)大樣法LongMethod(3)重復性與再現(xiàn)性GR&R三、計數(shù)型測量系統(tǒng)分析:70（1）小樣法研究確定基準零件（n=20）確定評價人r確定重復測量次數(shù)m=2判定準則：所有測量結果一致——接受否則——不接受（1）小樣法研究71（2）大樣法研究

量具特性曲線的概念（GPC）確定基準零件（n=8，逐步篩選）確定測量次數(shù)m=20（2）大樣法研究72

當<0.5a≠0記錄通過概率Pa= 當>0.5a≠200.5 當=0.5

73描繪特性曲線GPC正態(tài)概率紙最佳擬合直線描繪特性曲線GPC74

計算偏倚B=xT（Pa’=0.5處）–名義限值計算重復性

其中：1.08—調整因子計算偏倚75顯著性判定：t≤t0顯著性判定：76（3）計數(shù)型測量系統(tǒng)R&R研究設計試驗：30個零件事先經(jīng)權威判斷作出結論選擇3個檢驗員，每人對每個零件檢查2次（順序打亂）并給出接收/據(jù)收判斷結果計算： 3人判斷結果的一致率（R&R）3人判斷結果一致且正確率（總體有效性）（3）計數(shù)型測量系統(tǒng)R&R研究77四、測量工具、量具和儀器的選擇Measurementsystemperformance測量系統(tǒng)的性能——能否實現(xiàn)產(chǎn)品與過程 控制的要求、有關標 準的規(guī)定Measurementtoolmaintenance測量工具的維護——必要的培訓和技術 支持四、測量工具、量具和儀器的選擇Measurements78Measurementdiscrimination測量分辨率——能否區(qū)分出合格/不合格Measurementenvironment測量環(huán)境——高精度的儀器應規(guī)定嚴格的 使用環(huán)境MeasurementdiscriminationMea79五、計量與校準五、計量與校準801、計量（Metrology）

是一門精密測量的學科。是檢驗質量和全面質量管理的關鍵內容之一。計量管理是質量工程師工作的基礎。1、計量（Metrology）是一門精密測量的學812、標準溯源性(TraceabilitytoStandards)通過連續(xù)的比較鏈，使測量結果能夠與有關計量標準——通常是國際或國家計量標準——相聯(lián)系的特性。——引自ISO100122、標準溯源性(TraceabilitytoStand82測量基準的逐級校準

國家基準地區(qū)基準計量室基準生產(chǎn)現(xiàn)場基準塊測量基準的逐級校準83量值傳遞的五個水平可溯源到國家標準的基準進行檢查的比較基準現(xiàn)場校驗使用的標準塊/器用于測量的量具/儀器被測產(chǎn)品的量值標準所/實驗室企業(yè)計量室

車間檢驗員

與

操作人員量值傳遞的五個水平可溯源到國進行檢查的比較基準現(xiàn)場校驗使用的84溯源誤差分析：實驗室基準與國家標準間的誤差實驗室內校準時的傳遞誤差對于工件或服務的測量誤差溯源誤差分析：實驗室基準與國家標準間的誤差853、校準

目的——確保測量系統(tǒng)適用于所要測量的變差范圍和質量規(guī)格對在用的測量設備定期復校以保證其精度及時淘汰喪失精度/功能的測量設備3、校準

目的——確保測量系統(tǒng)適用于所要測量的變差范86何時需要校準？投入使用之前——初次使用、偶然使用規(guī)定周期——根據(jù)設備的特性、使用的 特點及頻繁程度何時需要校準？投入使用之前——初次使用、偶然使用87如何確定校準周期？使用前一周進行校準每周一次校準（持續(xù)四周）每月一次校準（持續(xù)六個月）每六個月一次校準（持續(xù)一年）如何確定校準周期？使用前一周進行校準88測量設備的校準記錄應包括：設備及其單位分辨率最近一次校準的日期使用的方法/程序校準間隔校準結果采用的標準校準人測量設備的校準記錄應包括：設備及其單位分辨率89校準的前提：確認校準依據(jù)的標準，程序/方法，可能是：

公開發(fā)布的標準設備制造商推薦的程序/方法用戶自定的程序/方法校準的前提：確認校準依據(jù)的標準，程序/方法，公開90質量工程師應經(jīng)常關注：測量器具——使用現(xiàn)場是否妥善保管是否按規(guī)定周期校準是否需要增加校準的頻率現(xiàn)有的校準程序是否需要修改校準系統(tǒng)是否充分，測量設備是否可靠？是否發(fā)現(xiàn)失準，并及時停用質量工程師應經(jīng)常關注：測量器具——使用現(xiàn)場是否妥善保管91測量系統(tǒng)分析（MSA）測量系統(tǒng)分析（MSA）921、測量（Measurement）包括過程、產(chǎn)品、服務的輸入、輸出及性能/績效的定量化信息。以確定實體或系統(tǒng)的量值大小為目標的一整套作業(yè)。一、術語及其定義以確定實體或系統(tǒng)的量值大小為目標的一整套作業(yè)。一、術語及其定932、Cage——任何用以獲得測量結果的裝置， 特別指基層使用的量具，包括 用來測量合格/不合格的裝置?！訯S9000參考手冊2、Cage——任何用以獲得測量結果的裝置，943、測量系統(tǒng)（MeasurementSystem）用以對被測特性賦值的作業(yè)、方法、步 驟、量具、設備、軟件、人員的集合。

為獲得測量結果的完整過程?！訯S9000參考手冊3、測量系統(tǒng)（MeasurementSystem）用以對95測量系統(tǒng)的要素：測量方法測量環(huán)境儀器設備被測量對象的特征測量人員計量基準測量系統(tǒng)測量系統(tǒng)的要素：測量方法測量環(huán)境儀器設備被測量對測量人員計量96測量系統(tǒng)的組成：傳感器：感受被測物理量/特征量的變化（長度、 溫度、重量、磁場、均勻性、舒適度等）轉換器：物理量/特征量的轉換/放大（磁-電、 光-電、熱-電等）讀出：模擬顯示、數(shù)字顯示、磁記錄、觀測記 錄等（顯示器、記錄器、觀測人員等）阻尼器：減少測量系統(tǒng)的高頻振蕩，有助于測 量結果的平穩(wěn)輸出（濾波、磨擦、阻 抗等）校準：系統(tǒng)驗收、周期校驗/使用前校驗、溯源測量系統(tǒng)的組成：傳感器：感受被測物理量/特征量的變化（長度、97測量系統(tǒng)的基本要求：數(shù)據(jù)的真實性系統(tǒng)的穩(wěn)定性結果的精確性測量系統(tǒng)的基本要求：98數(shù)據(jù)的真實性——真值測量誤差觀測值真值測量誤差觀測值觀測值=真值？數(shù)據(jù)的真實性——真測量誤差觀真測量誤差觀觀測值=真值？99系統(tǒng)的穩(wěn)定性——不同的時間、環(huán)境、人員、儀器設備對測量結果影響如何？系統(tǒng)是否處于統(tǒng)計控制狀態(tài)？系統(tǒng)的穩(wěn)定性——100測量結果的精確性——反映被測實體/系統(tǒng)微小變化的能力。測量誤差與被測量的變化范圍（總變差）相比，是否可以接受？測量結果的精確性——1014、測量系統(tǒng)的精度與誤差類型

分辨力（Discrimination）

指示裝置可以有效辨別所指示的緊密相鄰量值能力的定量表示。——ISO10012/1:19924、測量系統(tǒng)的精度與誤差類型102分辨力的要求：1）最小測量單位/容差≤10%（用于計量型合格判定）2）最小測量單位/過程變差≤10%（用于計量型過程控制）影響分辨力的因素：1）傳感器的靈敏度2）讀出裝置的最小顯示單位分辨力的要求：103如何做好MSA測量系統(tǒng)分析報告課件104如何做好MSA測量系統(tǒng)分析報告課件105準確度（Accuracy）：表示測量結果（單值或平均值）與真值的接近程度。數(shù)量上，準確度可以用相對誤差數(shù)表示。準確度=基準值-多次測量平均值準確度（Accuracy）：表示測量結果（單106精密度（Precision）：在相同條件下進行重復測量或試驗，其結果相互間的一致程度。表示測定結果中隨機誤差大小的程度。精密度常用測量的標準差來表示，標準差越大，精密度越低。精密度（Precision）：精密度常用測量的標準差107如何做好MSA測量系統(tǒng)分析報告課件108測量誤差：測量誤差總變差觀測值過程變差真值測量誤差測量誤差：測量誤差總變差觀過真測量誤差109測量誤差可能導致：不合格產(chǎn)品被接收合格產(chǎn)品被拒收難以識別過程中發(fā)生的變化控制圖失真，不能提供正確信息測量誤差可能導致：不合格產(chǎn)品被接收110

隨機誤差和系統(tǒng)誤差：隨機誤差——突然發(fā)生、不可預測、可通 過重復測量避免可能源于：環(huán)境因素的波動 測量位置的不同 人員作業(yè)的偶然性 儀器、設備的重復特性隨機誤差和系統(tǒng)誤差：隨機誤差——突然發(fā)生、不可預測、可111系統(tǒng)誤差——不可能通過重復測量避免可能源于：不同的時間 不同的環(huán)境因素 不同的測量方法（程序） 人員素質的差異 校準錯誤 儀器設備內在偏差系統(tǒng)誤差——不可能通過重復測量避免112測量系統(tǒng)誤差的類型測量系統(tǒng)誤差的類型113（1）偏倚（Bias）：測量值或估計量的分布中心（平均值）與真值（基準值）之差。偏倚屬于系統(tǒng)性誤差，直接影響測量系統(tǒng)的準確度。

（1）偏倚（Bias）：114基準值偏倚觀測的平均值偏倚基準值偏倚觀測的平均值偏倚115（2）重復性（Repeatability）

相同的測量人員、使用同一設備、在同一次校準期間、同一實驗室、采用相同的方法，在較短時間內，對同一另件的同一特性測量的結果，其相互接近的程度?！狪SO5725-1（2）重復性（Repeatability）116重復性同一測量人員同一量具同一另件的同一特性重復性117（3）再現(xiàn)性（Reproducibility）

不同的測量人員、使用不同設備、在不同實驗室、在不同時間，采用相同的方法對同一另件的同一特性測量的結果，其相互接近的程度。——ISO5725-1（3）再現(xiàn)性（Reproducibility）118再現(xiàn)性不同的測量人員不同/相同一量具相同另件的同一特性再現(xiàn)性不同的測量人員119重復性與再現(xiàn)性（GageRepeatability&Reproducibility）： ——對測量系統(tǒng)隨機誤差的綜合評定。 目前已成為測量系統(tǒng)分析的主要指標。重復性與再現(xiàn)性120（4）穩(wěn)定性

Stability時間2穩(wěn)定性時間1測量系統(tǒng)在某持續(xù)時間內測量單一零件單一特性時，測量值的總變差。（4）穩(wěn)定性Stability時間2穩(wěn)定性時間1121（5）線性Linearity

量具在預期工作范圍內，偏倚值的差值。（6）線性度%Linearity在預期工作范圍內線性誤差的變化率。（5）線性Linearity122偏倚較小基準值偏倚較小基準值觀測的平均值觀測的平均值范圍的較低部分范圍的較商部分觀測的平均值無偏倚有偏倚基準值線性偏倚較小基準值偏倚較小基準值觀測的平均值觀測的平均值范圍的較123系統(tǒng)性誤差：

偏倚、線性、穩(wěn)定性隨機性誤差：

重復性、再現(xiàn)性、GR&R系統(tǒng)性誤差：124二、計量型測量系統(tǒng)誤差的估計：二、計量型測量系統(tǒng)誤差的估計：1251、確定偏倚Bias選定基準值x0

重復測量并記錄（x1、x2……x10）觀測平均值偏倚量偏倚百分比：偏倚量/過程變差×100%1、確定偏倚Bias126

產(chǎn)生偏倚的原因：校準環(huán)境不符合規(guī)定的要求不合理地延長了校準的周期測量人員變動、測量程序未形成文件測量時間規(guī)定不嚴、條件變動疏忽與失誤產(chǎn)生偏倚的原因：校準環(huán)境不符合規(guī)定的要求127常見的疏忽與失誤：

測量前儀器/量具未校零忽略了多次測量取平均值的要求測量位置不正確缺乏維護保養(yǎng)的支持系統(tǒng)：

未識別不合要求的測量/試驗程序，對被失準的量具測量的產(chǎn)品未進行識別、隔離和重新評價。常見的疏忽與失誤：128

偏倚可能來源于測量人員、設備、程序及實驗室環(huán)境等要素的變動。注意偏倚可能來源于測量人員1292、GR&R的研究方法(1)小樣法ShortMethod(2)大樣法LongMethod(3)圖法GraphicalAnalysis2、GR&R的研究方法(1)小樣法ShortMe130GR&R研究中的主要因素：應根據(jù)測量系統(tǒng)不同的實際使用情況，確定GR&R研究相應的測量條件。GR&R研究中的主要因素：應根據(jù)測量系統(tǒng)不同131GR&R研究的準備：1.確定（方法、人員、被測另件數(shù)、重復測量次數(shù)）。2.被測另件應為生產(chǎn)線上的產(chǎn)品，變差范圍能代表允差范圍，最好由不同日期的產(chǎn)品中每天選一件，并予以編號標識。3.由日常從事該測量活動的人員進行并事先進行培訓。GR&R研究的準備：1.確定（方法、人員、被測另件數(shù)、重復132測量注意事項：盲測——隨機抽取估讀——最小刻度的1/2記錄——防止混淆測量注意事項：盲測——隨機抽取133（1）小樣法實例（1）小樣法實例134計算平均極差=總極差/另件數(shù)=1.4量具綜合誤差（GRR）=（）×4.33=6.1注：4.33=5.15/d2*d2*—查表1

容差百分率（設容差為20） %GR&R=GR&R/容差=6.1/20×100=30.5%

RR計算平均極差=總極差/另件數(shù)=1.4135（2）大樣法實例

至少2名測量人員，至少10個另件，每人對每個另件至少重復測2遍。（2）大樣法實例至少2名測量人員，至少10個136步驟：10個零件逐一編號量具校準人員A對零件進行測量（隨機順序）記錄員記錄讀數(shù)。人員B、C對零件進行測量（隨機順序）記錄員記錄讀數(shù)。上述循環(huán)重復3遍，測量順序打亂。步驟：137（a）確定重復性Repeatability選取樣件（n）和評價人（r）確定測量次數(shù)（m）重復測量并記錄（xijk）i=1,…,rj=1,…,nk=1,…,m（a）確定重復性Repeatability138重復性計算：

子組極差：平均極差：標準差：σe=/d2*d2*—查表1重復性變差：5.15σe（概率99%）重復性計算：139（b）確定再現(xiàn)性Reproducibility選取樣件（n）和評價人（r）確定測量次數(shù)（m）重復測量并記錄（xijk）i=1,…,rj=1,…,nk=1,…,m（b）確定再現(xiàn)性Reproducibility140

計算：

i=1,…,r

再現(xiàn)性變差：5.150/d2*（概率99%）

計算： 141校正后的再現(xiàn)性：

校正后的再現(xiàn)性：142評價人標準差:測量系統(tǒng)標準偏差：σm=σe2+σ02(c)測量系統(tǒng)(重復性與再現(xiàn)性)變差： GR&R=5.15σm(概率99%)

評價人標準差:143判斷測量系統(tǒng)可否接受的量度：容差百分率過程變差百分率%GR&R判斷測量系統(tǒng)可否接受的量度：容差百分率%GR&R144容差百分率：GR&R/容差×100%

計算公式:5.15×

×100%容差百分率：145過程變差百分率：GR&R/TV×100%

或

×100% 其中：σt：總過程標準偏差 TV：總過程變差 TV=5.15σt

在MINITAB統(tǒng)計工具軟件處理結果中以（%SV）表示。

過程變差百分率：146測量系統(tǒng)可接受條件：容差百分率≤10%

過程變差百分率≤10%測量系統(tǒng)可接受條件：147拒絕條件：容差百分率>30%或:過程變差百分率>30%拒絕條件：148有條件接受：

10%<≤30%

需考慮：被測特性的重要程度 測量系統(tǒng)的復雜程度 成本因素

有條件接受：149兩種方法比較小樣法：簡單、快捷、綜合反映測量系統(tǒng) 重復性與再現(xiàn)性（GR&R）誤差大樣法：數(shù)據(jù)量大、更具可信性、可區(qū)分 重復性與再現(xiàn)性誤差（GR&R） 的比重，有助于尋找原因，制訂 改進措施。兩種方法比較小樣法：簡單、快捷、綜合反映測量系統(tǒng) 重復性與150經(jīng)驗分析：當重復性誤差比重較大時，可能表明：測量設備需要保養(yǎng)測量設備剛性不足測量過程中零件的定位方式有待改進零件內變差影響過大經(jīng)驗分析：當重復性誤差比重較大時，可能表明：151當再現(xiàn)性誤差比重較大時，可能表明：需對測量人員進行操作培訓應更明確規(guī)定校準測量的方法和要求當再現(xiàn)性誤差比重較大時，可能表明：152(3)圖法:

均值/鏈圖

(Average/RunChart)

極差圖

(RangeChart)

振蕩圖(WhiskersChart)均值-基準值圖(PlotofAveragesbySize)歸一化單值圖(NormalizedIndividualsChart)

(3)圖法:1533、確定線性Linearity

其中：y—測量系統(tǒng)偏倚量x—測量范圍內的基準值變量以后記3、確定線性Linearity154基準值偏倚值（觀測值-基準值）線性度（%linearity）線性誤差（linearity）α平均偏倚值基準值偏倚值（觀測值-基準值）線性度線性誤差α平均偏倚值155選擇基準零件xj(j=1,2,…n),評價人r=1確定測量次數(shù)（m）重復測量并記錄xiji=1,2,…m,

j=1,2,…n分析步驟：分析步驟：156一元線性回歸按照回歸方程計算（見例題）應用MINITAB統(tǒng)計工具軟件：

主模塊： 功能模塊： 工具模塊：

statQualityToolsCagelinearitystudy一元線性回歸statQualityToolsCageli157判定偏倚與基準值之間是否存在線性關系：

相關系數(shù)r2(擬合優(yōu)度）

當r2=1，y與x完全線性相關r=0，y與x線性無關判斷測量系統(tǒng)能否接受：

線性、線性度、平均偏倚值≤規(guī)定要求判定偏倚與基準值之間是否存在線性關系：158線性誤差較大的原因：量具未在全量程，尤其是大、小兩端正確校準最小或最大的基準有誤量具磨損量具本身設計不合理線性誤差較大的原因：量具未在全量程，尤其是大、小兩端正確校準1594、確定穩(wěn)定性Stability選擇基準樣本（基準件/中程數(shù)零件）確定測量間隔/頻率（天、周）排除其它影響因素的變化重復測量、記錄并作控制圖(&R或&S)判定測量系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)(受控/失控)4、確定穩(wěn)定性Stability選擇基準樣本（基準件/中160三、計數(shù)型測量系統(tǒng)分析:(1)小樣法ShortMethod(2)大樣法LongMethod(3)重復性與再現(xiàn)性GR&R三、計數(shù)型測量系統(tǒng)分析:161（1）小樣法研究確定基準零件（n=20）確定評價人r確定重復測量次數(shù)m=2判定準則：所有測量結果一致——接受否則——不接受（1）小樣法研究162（2）大樣法研究

量具特性曲線的概念（GPC）確定基準零件（n=8，逐步篩選）確定測量次數(shù)m=20（2）大樣法研究163

當<0.5a≠0記錄通過概率Pa= 當>0.5a≠200.5 當=0.5

164描繪特性曲線GPC正態(tài)概率紙最佳擬合直線描繪特性曲線GPC165

計算偏倚B=xT（Pa’=0.5處）–名義限值計算重復性