测量系统分析
(MSA)
模块12
编制: World Class Quality Pty Ltd 授课人: John Adam
ek
课程目标
?到本课程结束时，学员应能：
?识别测量系统分析是由哪些部分组成
的；
?完成并理解所有类型的测量系统分析
。
模块12 -MSA
2
第片
测量系统分析
QS 9000 要求必须对控制计划中指示的所有检验、测量和试验装置进行测量系统分析。
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第片
3
测量系统分析
?什么是测量系统分析(MSA)?
–测量系统分析（MSA）是用于确定测量
装置与公差相比的误差。
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第片
4
5第片
模块12 -MSA
测量系统分析
?测量系统分析(MSA) 由哪些部分组成?
–量具重复性–量具再现性–偏倚–线性–
稳定性
测量系统分析
?那么什么是量具双性？
量具双性（R&R）是量具
重复性
和
再现性
的首字母缩写。
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第片
7第片
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测量系统分析
?量具重复性的定义
–重复性
?当由同一操作人员多次测量同一特性时，测量装置重复其读数的能力。这通常被称为设备变差。
–
重复性＝设备的变差
8第片
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测量系统分析
?量具再现性的定义
–再现性
?由不同操作人员使用同一测量装置并测量同一特性时，测量平均值之间的变差。这通常被称为操作员变差。
再现性=
操作员变差
9第片
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测量系统分析
?有三种类型的量具双性研究
–计量型-小样法(极差法)
–计量型-大样法(均值和极差法)–
计数型量具研究
测量系统分析
计量型-小样法(极差法)
?第1步
–找2名操作员和5件零件进行此研究
?第2步
–每个操作员对产品进行一次测量并记录其结果
，如
零件#操作员 A操作员 B
1 1.75 1.70
2 1.75 1.65
3 1.65 1.65
4 1.70 1.70
5 1.70 1.65
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第片
计量型-小样法(极差法)
?第3步
–计算极差，如：
零件 #操作员 A操作员 B极差
1 1.75 1.700.05
2 1.75 1.650.10
3 1.65 1.650.00
4 1.70 1.700.00
5 1.70 1.650.05
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第片
11
12第片
模块12 -MSA
计量型-小样法(极差法)
?第4步
–确定平均极差并计算量具双性的％，如
A v e r a g e R a n g e (R ) = R i/5 = 0.20/5 = 0.04
∑T h e fo rm u la to c a lc u la te th e % R &R is ;%R &R = 100[R &R/T o le ra n c e ]
w h e re R &R = 4.33(R ) = 4.33(0.04) = 0.1732
a s s u m in g th a t th e to le ra n c e = 0.5 u n its %R &R = 100[0.1732/0.5] = 34.6%
平均极差计算量具双性（R&R)百分比的公式为：容差其中假设容差单位
计量型-小样法(极差法)
?第5步
–对结果进行解释
?计量型量具双性研究的可接收标准是％R&R
小于30％。
?根据得出的结果，测量误差太大，因此我们
必须对测量装置和所用的技术进行检查。
?测量装置不能令人满意。
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第片
计量型-大样法(极差法)
?第1步
–在下表中记录所有的初始信息。
零件名称: 发动机支座特性: 硬度容差: 10个单位
零件编号: 92045612量具名称/编号: QA1234日期: 1995年9月27日
计算者: John Adam ek操作员姓名: 操作员 A,操作员 B, 操作员 C
操作员 A 操作员 B 操作员C
样本第一次第二次第三次极差第一次第二次第三次极差第一次第二次第三次极差1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
总计
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第片
计量型-大样法(极差法)
?第3步
–计算极差和均值，如：
零件名称: 发动机支座特性: 硬度容差: 10 个单位
零件编号: 92045612量具编号: QA 1234日期: 1995年9月27日
计算者: John Adamek操作员姓名: 操作员 A, 操作员 B, 操作员 C
操作员 A 操作员 B 操作员 C
样品第一次第二次第三次极差第一次第二次第三次极差第一次第二次第三次极差
1 75 75 74 1 76 76 75 1 76 75 75 1
2 7
3 7
4 76 3 76 7
5 75 1 75 7
6 76 1
3 7
4 7
5 7
6 2 76 75 76 1 74 76 76 2
4 74 7
5 74 1 75 75 74 1 74 74 74 0
5 75 74 74 1 74 74 7
6 2 76 75 74 2
6 76 75 75 1 74 74 76 2 76 76 76 0
7 74 77 75 3 76 75 74 2 75 75 74 1
8 75 74 75 1 75 74 74 1 75 74 76 2
9 76 77 77 1 74 76 76 2 74 74 76 2
10 77 77 76 1 76 74 75 2 75 76 74 2
均值74.9 75.3 75.2 75.2 74.8 75.1 75.0 75.1 75.1
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第片
计量型-大样法(极差法)
?第4步
–计算均值的平均值，然后确定最大差值并
确定平均极差的平均值，如：
计量型-大样法(极差法)
?第5步
–计算UCL R 并放弃或重复其值大于UCL R的读数。
–既然已没有大于3.70的值，那么继续进行。
UCL=R x D4 =1.43 x 2.58 =3.70 *R
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第片
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计量型-大样法(极差法)
?第6步
–用以下公式计算设备变差：
Repeatability - Equipment Variation (E.V.)
重复性设备变差（E．V．）
E.V. = R x K %E.V. = 100 [(E.V.)/(TOL)]
1
E.V. = 1.43 x 3.05 %E.V. = 100[(4.36)/(10)]
E.V. = 4.36 %E.V. = 43.6 %
试验次数23
K1 4.56 3.05
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第片
20第片
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计量型-大样法(极差法)
?第7步
–用以下公式计算操作员变差：
Reproducibilty - Operator Variation (O.V.)
O.V. = (X x K E.V)N x R)] %O.V. = 100[(O.V.)/(TOL)]O.V. = (0.1 x 2.7) - [(4.36)/ (10 x 3)] %O.V. = 100 [(0.0)/(10)]O.V. = 0 %O.V. = 0.0%
diff 22222)[(/(?操作员编号
23K 2
3.65
2.70
重复性－操作员变差（O.V ）