破坏性试验测量系统分析方法
前些日子，我在回复一个坛友关于破坏性测量系统分析的相关问题时作了简单的答复，现重新整理了一下，单独作为一个主题发表，就算是抛砖引玉吧！希望大家踊跃发言，积极参与讨论！
MSA手册（第三版）中，关于破坏性测量系统分析的内容作为复杂测量系统中的一种只在第四章中作了简单的介绍，而没有像简单测量系统分析一样有比较详尽的解释。因此，当我们进行破坏性测量系统分析时往往无所适从。
根据手册的要求，破坏性测量系统分析一般要做稳定性分析和变异性分析。稳定性分析可分为S3和S4两种情况。S3是从稳定过程中的大量样本，S4是分割样本（一般），每次采用单一样本。变异性分析可分为V3和V4两种情况。V3是分割样本(m=2)，V4是分割样本（一般）。大家可以根据取样的具体情况选取相应的分析方法。
下面，我结合大家用得较多的拉力试验机测量系统分析对从稳定过程中进行大量取样的S3分析法作一个简要介绍。
一、分析方案：
根据拉力试验机的特点，一般是从稳定的过程中进行大量取样。因此，对拉力试验机进行测量系统分析时，一般只要采用S3分析法进行稳定性分析，而不必做变异性分析。
考虑到用拉力试验机进行检测时对样本的破坏性，一般要化费较高的成本，故推荐用需要较少样本的单值移动极差图进行分析。
二、取样问题：
从稳定过程中进行大量取样时，要求过程是受控的，而要判断过程是否受控，可进行过程能力分析，方法就不用我多说了吧。问题在于，进行过程能力分析必须要由可靠的测量系统来保证，这也正是进行测量系统分析的目的所在。这就产生了循环论证的问题。怎么解决呢？
其实，MSA手册（第三版）中对此也作了解释。
先看看手册147页中的这段话：“通过对n≥30个零件的能力研究，以确定总变差（这种初步研究也应该被用来验证样本的一致性，即所有零件（样本）来自单边形式的分布）”。也就是说，在进行破坏性测量系统分析的时候，我们先假定测量系统是可靠的（或者使用原有的经过验证的可靠的测量系统），并对过程能力进行初步研究，以保证样本的一致性。经过对过程能力的初步研究，如果过程是稳定的，也就可以进行取样做测量系统的分析了。当然，已经证明是稳定的过程可以不再对过程能力进行初步的研究。
为保证样本的一致性要求，取样时还需要注意以下问题：
1.整个取样过程最好是一次性完成；
2.保证所有样件来自同一个操作者、同一时间段、同一环境、同一原材料、同一生产设备连续生产的产品；
3.可以根据经验或用其他检测手段先剔除异常产品；
4.妥善保存样本，保证在预定的分析周期内被测特性不发生改变（如有发生改变的样本必须剔除）；
5.一般需保证有25至30个的有效样本。
另外，手册中提到：“因为这些零件（样本）不会变化（一个隔离样本），任何不稳定性迹象将归因于该测量系统的变化”。即进行测量系统分析时，是把所有的样本作为具有完全相同的性能来考虑的（这与计量型测量系统分析中的稳定性分析采用单一的样本相类似）。因此，根据具体情况，也可以不从实际生产的产品中去取样，而是按照相关标准的规定制作一批与实际产品性能相同或相近的专用样本来替代进行分析（如我司对铝合金材料进行拉力
试验时采用的是铝合金压铸试棒）。
三、分析方法：
每个时间周期从隔离的样本中测量一个零件，并使用带有由能力研究确定的控制限的X-mR（单值移动极差）图进行分析。具体的分析方法可参考SPC手册中相关内容。需要注意的是，在采用从实际生产的产品中取得的样本进行测量分析过程中如有明显的异常点，可先剔除这些明显的异常点后再进行分析。
四、判断结果：
参考SPC手册中相关内容，根据X-mR（单值移动极差）图的分析结果，比较描绘点和控制限，并查看曲线的变化趋势。一般来说，如果没有超出控制限的点且曲线没有异常，就可以判定测量系统符合要求了。
以上是本人一些粗浅的经验，供大家参考。我以前做过一个拉力试验机破坏性测量系统分析—S3分析法（稳定性研究）的EXCEL文件，有人要的话，我也可以发给你们做参考。
不足之处，欢迎大家指正。
1.目的 评估测量系统的正确性和能力来加强生产工序和控制过程，确保产品质量。 2.范围 凡公司控制计划中所要求的和/或顾客要求的所有检验、测量和试验设备的测量系统分析均适用之。 3.权责 3.1.品质部对工厂所有必要的测量系统和量具进行分析和鉴定。 3.2.APQP小组负责对能力不足量具及适用性重新评估并确定对策。 3.3.管理代表负责核准测量系统分析报告。 4.名词解释 4.1.R&R分析：量具再现性与重复性分析。重复性是指同一种量具同一位作业 者，当多次量测相同零件的指定特性时所得的变异。再现性是指不同作 业者以相同量具量测相同产品的特性时量测平均值的变异。 4.2.准确度：重复量测的平均值与设定值的差。 4.3精密度：重复量测时，其量测数据差异的程度。 4.4.MSA:指Measurement System Analysis 的简称。 4.5.盲测:指在实际测量环境中,检验员事先不知正在对该测量系统进行分析， 也不知道所测为那一只产品的条件下,获得的测量结果。 4.6计量型与计数型测量系统:测量系统测量结果可用具体的连续的数值来表 述,这样的测量系统称之为计量型测量系统; 测量系统测量结果用定性的 数据来表述,如用通过或不能通过塞规的方式来描述一只圆棒直径尺寸, 这样的测量系统称之为计数型测量系统。计量型测量系统和计数型测量 系统的分析将用到不同的方法。 4.7分辨率（Resolution）:测量系统检出并如实指示被测特性中极小变化的能 力。 4.8可视分辨率（Apparent Resolution）:测量仪器的最小增量的大小,如卡尺 的可视分辨率为0.02mm。 4.9有效分辨率（Effective Resolution）:考虑整个测量系统变差时的数据等级 大小。用测量系统变差的置信区间长度将制造过程变差（6δ）（或公差） 划分的等级数量来表示。关于有效分辨率，在99%置信水平时其标准估 计值为1.41PV/GR&R。 4.10.分辨力(Discrimination):对于单个读数系统,它是可视和有效分辨率中较 差的。 4.11.偏倚(Bias):指测量结果的观测平均值与基准值的差值。
测量系统分析第三版测试题 一、判断题（共10 X 2分） 1. 准确度就是指测量系统的平均值与基准值的差异；（F） 2. 稳定性是偏移随时间的变化，也就是漂移；（T） 3. 线性是测量系统的随机误差分量；（F） 4. 灵敏度是指测量系统对被测量特性改变的响应；（T） 5. 测量系统性能就是测量系统的能力；（F） 6. 测量的不确定度分析包含了MSA；（T） 7. 测量系统分析的样品必须是选自于过程并且代表整个的生产的范围；（T） 8. GR&R分析可接受的最小分级数为5；（F） 9. ANOVA分析中的方差被分解成零件、评价人、量具，以及评价人与量具的交 互作用所造成的重复误差4部份；（F） 10. 测量系统分析要求必须要用到图解法；（F） 二、选择题(10 X 2分) 1. 重复性是由A个评价人，采用同一种测量仪器，多次测量同一零件的同一 特性时获得的测量变差。 A 1 B 2 C 3 D 4 2. 位置误差通常是通过分析 A和线形来确定。 A 偏倚 B 精密度 C 重复性 D 再现性 3. 以下哪种分析方法不是用于基本计量型的测量系统 C 。 A 极差法 B 均值和极差法 C 假设检验分析 D ANOVA 4. 测量仪器分辨力的第一准则应该至少是： B 。 A 公差的1/5 B 公差的1/10 C 过程变差的1/5 D 过程变差的1/10 5. A 是指重复性随时间的变化程度； A 、稳定性 B、一致性 C、均一性 D、线性 更多免费资料下载请进：https://www.doczj.com/doc/2d7568602.html,好好学习社区
更多免费资料下载请进：https://www.doczj.com/doc/2d7568602.html, 好好学习社区 6. 测量系统的稳定性分析不能通过 D 控制图来实现的。 A 、平均值极差 B 、P C 、单值移动极差图 D 、U 7. a 随机误差就是由于普通原因造成的误差；b 系统误差是由于特殊原因造成的误差；a 和b 中 D 。 A 、只有a 正确 B 、只有b 正确 C 、a\ b 均正确 D 、a\b 均不正确 8. 测量系统的重复性和再现性相对于公差的百分比可以接受的标准是 A 。 A 、必须小于10%； B 、必须小于5%； C 、可以大于30%； D 、必须小于30% 9. 破坏性测量系统的分析可通过稳定过程的大量取样来进行，其原理 其中若控制图出现失控，说明 B 。 A 、过程不稳定； B 、测量系统异常； C 、过程和测量系统均异常； D 、过程和测量系统均正常 10. C 是指重复性随测量的预期量程的变化程度； A 、稳定性 B 、一致性 C 、均一性 D 、线性 三、计算题( 3 X 20分 ) 1. 下表为分析测量系统的偏倚所收集的数据，请确定该测量系统的偏倚可否 接受： 2 system t measuremen 22σσσ+=process total
通用的可靠性设计分析方法 1.识别任务剖面、寿命剖面和环境剖面 在明确产品的可靠性定性定量要求以前，首先要识别产品的任务剖面、寿命剖面和环境剖面。 （1）任务剖面“剖面”一词是英语profile的直译，其含义是对所发生的事件、过程、状态、功能及所处环境的描述。显然，事件、状态、功能及所处环境都与时间有关，因此，这种描述事实上是一种时序的描述。 任务剖面的定义为：产品在完成规定任务这段时间内所经历的事件和环境的时序描述。它包括任务成功或致命故障的判断准则。 对于完成一种或多种任务的产品，均应制定一种或多种任务剖面。任务剖面一般应包括：1）产品的工作状态； 2）维修方案； 3）产品工作的时间与程序； 4）产品所处环境（外加有诱发的）时间与程序。 任务剖面在产品指标论证时就应提出，它是设计人员能设计出满足使用要求的产品的最基本的信息。任务剖面必须建立在有效的数据的基础上。 图1表示了一个典型的任务剖面。 （2）寿命剖面寿命剖面的定义为：产品从制造到寿命终结或退出使用这段时间内所经历的全部事件和环境的时序描述。寿命剖面包括任务剖面。 寿命剖面说明产品在整个寿命期经历的事件，如：装卸、运输、储存、检修、维修、任务剖面等以及每个事件的持续时间、顺序、环境和工作方式。 寿命剖面同样是建立产品技术要求不可缺少的信息。 图2表示了寿命剖面所经历的事件。
（3）环境剖面环境剖面是任务剖面的一个组成部分。它是对产品的使用或生存有影响的环境特性，如温度、湿度、压力、盐雾、辐射、砂尘以及振动冲击、噪声、电磁干扰等及其强度的时序说明。 产品的工作时间与程序所对应的环境时间与程序不尽相同。环境剖面也是寿命剖面和任务剖面的一个组成部分。 2.明确可靠性定性定量要求 明确产品的可靠性要求是新产品开发过程中首先要做的一件事。产品的可靠性要求是进行可靠性设计分析的最重要的依据。 可靠性要求可以分为两大类：第一类是定性要求，即用一种非量化的形式来设计、分析以评估和保证产品的可靠性；第二类是定量要求，即规定产品的可靠性指标和相应的验证方法。 可靠性定性要求通常以要求开展的一系列定性设计分析工作项目表达。常用的可靠性定性设计工作项目见表1。
程序文件 标题：潜在失效模式及后果分析（FMEA）控制程序文件编号： 版本： 页数： 生效日期： 拟制：日期： 审核：日期： 批准：日期： 分发编号：受控印章： 分发日期：
1 目的 通过MSA，了解测量变差的来源，测量系统能否被接受，测量系统的主要问题在哪里，并针对问题适时采取纠正措施。 2适用范围 适用于公司产品质量控制计划中列出的测量系统。 3职责 3.1 品管部计量室负责编制MSA计划并组织实施。 3.2各相关部门配合品管部计量室做好MSA工作。 4工作程序 4.1 测量系统分析MSA的时机 4.1.1 初次分析应在试生产中且在正式提交PPAP之前进行。 4.1.2 一般每间隔一年要实施一次MSA。 4.1.3 在出现以下情况时，应适当增加分析频次和重新分析： （1）量具进行了较大的维修； （2）量具失准时； （3）顾客需要时； （4）重新提交PPAP时； （5）测量系统发生变化时。 4.2测量系统分析（MSA）的准备要求 4.2.1 制定MSA计划，包括以下内容： （1）确定需分析的测量系统； （2）确定用于分析的待测参数/尺寸或质量特性； （3）确定分析方法：对计量型测量系统，可采用极差法和均极差法；对计数型测量系统，可采用小样法。 （4）确定测试环境：应尽可能与测量实际使用的环境条件相一致。 （5）对于破坏性测量，对于不能进行重复测量，可采用模拟的方法并尽可能使其接近真实分析（如不可行，可不做MSA分析）； （6）确定分析人员和测量人员； （7）确定样品数量和重复读数次数。 4.2.2 量具准备 （1）应针对具体尺寸/特性选择有关作业指导书指定的量具，如有关作业指导书未明确规定某种编号的量具，则应根据实际情况对现场使用的一个或多个量具作 MSA分析； （2）确保要分析的量具是经校准合格的； （3）仪器的分辨力I一般应小于被测参数允许差T的1/10，既I 小于T/10。在仪器读数中，如果可能，读数应取最小刻度的一半。 4.2.3 测试操人员和分析人员的选择 （1）在MSA分析时，测试操作人员和分析人员不能是同一个人，测试操作人员实施测量并读数，分析人员作记录彬变完成随后的分析工作。 （2）应优先选择通常情况下实际使用所选定的量具实施测试的操作工/检验员作为测试操作人员，以确保测试方法和测试结果与日后的正式生产或过程更改的实 际情况相符； （3）应选择熟悉测试和MSA分析方法的人员作为分析人员。
测量系统分析(MSA)方法 测量系统分析(MSA)方法**** 1.目的 对测量系统变差进行分析评估，以确定测量系统是否满足规定的要求，确保测量数据的质量。 2.范围 适用于本公司用以证实产品符合规定要求的所有测量系统分析管理。 3.职责 质管部负责测量系统分析的归口管理; 公司计量室负责每年对公司在用测量系统进行一次全面的分析; 各分公司(分厂)质检科负责新产品开发时测量系统分析的具体实施。 4.术语解释 测量系统(Measurement system)：用来对被测特性赋值的操作、程序、量具、设备以及操作人员的集合，用来获得测量结果的整个过程。 偏倚(Bias):指测量结果的观测平均值与基准值的差值。 稳定性(Stability):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平均值总变差,即偏倚随时间的增量。 重复性：重复性（Repeatability）是指由同一位检验员,采用同一量具,多次测量同一产品的同一质量特性时获得的测量值的变差。 再现性: 再现性(Reproductivity) 是指由不同检验员用同一量具，多次测量同一产品的同一质量特性时获得的测量平均值的变差。 分辨率（Resolution）:测量系统检出并如实指示被测特性中极小变化的能力。 可视分辨率（Apparent Resolution）:测量仪器的最小增量的大小,如卡尺的可视分辨率为。有效分辨率（Effective Resolution）:考虑整个测量系统变差时的数据等级大小。用测量系统变差的置信区间长度将制造过程变差（6δ）（或公差）划分的等级数量来表示。关于有效分辨率，在99%置信水平时其标准估计值为GR&R。 分辨力(Discrimination):对于单个读数系统,它是可视和有效分辨率中较差的。 盲测:指在实际测量环境中,检验员事先不知正在对该测量系统进行分析，也不知道所测为那一只产品的条件下,获得的测量结果。 计量型与计数型测量系统:测量系统测量结果可用具体的连续的数值来表述,这样的测量系
可靠性数据分析的计算方法
PROCEEDINGS,Annual RELIABILITY and MAINTAINABILITY Symposium（1996） 可靠性数据分析的计算方法 Gordon Johnston, SAS Institute Inc., Cary 关键词：寿命数据分析加速试验修复数据分析软件工具 摘要&结论 许多从事组件和系统可靠度研究的专业人员并没有意识到，通过廉价的台式电脑的普及使用，很多用于可靠度分析的功能强大的统计工具已经用于实践中。软件的计算功能还可以将复杂的计算统计和图形技术应用于可靠度分析问题。这大大的便利了工业统计学家和可靠性工程师，他们可以将这些灵活精确的方法应用于在可靠度分析时所遇到的许多不同类型的数据。 在本文中，我们在SAS@系统中将一些最有用的统计数据和图形技术应用到例子的当中，这些例子主要包涵了寿命数据，加速试验数据，以及可修复系统中的数据。随着越来越多的人意识到创新性软件在可靠性数据分析中解决问题的需要，毫无疑问，计算密集型技术在可靠性数据分析中的应用的趋势将会继续扩大。 1.介绍 本文探讨了人们在可靠性数据分析普遍遇到的三个方面： 寿命数据分析 试验加速数据分析 可修复系统数据的分析 在上述各领域，图形和分析的统计方法已被开发用于探索性数据分析，可靠性预测，并用于比较不同的设计系统，供应商等的可靠性性能。 为了体现将现代统计方法用于结合使用高分辨率图形的使用价值，在下面的章节中图形和统计方法将被应用于含有上述三个方面的可靠性数据的例子中。2.寿命数据分析 概率统计图的寿命数据分析中使用的最常见的图形工具之一。Weibull 图是最常见的使用可靠性的概率图的类型，但是当Weibull概率分布并不符合实际数据的时候，类似于对数正态分布和指数分布这一类的概率图在寿命数据分析中也能够起到帮助。 在许多情况下，可用的数据不仅包含故障时间，但也包含在分析时没有发生故障的单位的运行时间。在某些情况下，只能够知道两次故障发生之间的时间间隔。例如，在测试大量的电子元件时，如果记录每一个发生故障的元件的故障时间，那么这可能不经济。相反，在固定的时间间隔内
程序名称：测量系统分析操纵程序 文件编号：MSA-01001 版本：A 生效日期： 2002-10-04
编写人：日期： （副治理者代表） 审批人：日期： （厂长） 如此印章并非红色<受
<受控文件>印章 1．0目的 1．1了解测量器具量测的性能，是否能满足测量要求。 1．2 对新进或维修后的量测设备，能提供一个客观正确的变异分析及评价量测质量。 1．3 应用统计方法来分析测量系统之再现性及重复性，作为下列各项事项之参考： 1．3．1试验设备是否需要校验； 1．3．2是否可供使用； 1．3．3是否有人为因素造成之失准； 1．3．4是否需要修正校验的周期及频率。 2．0适用范围 2．1适用于公司车载产品量测设备及量具的统计变差分析。 3．0定义 3．1测量仪器：任一用来量测产品特性之仪器皆称为测量
仪器。 3．2测量系统：用来对被测特性赋值的操作、程序、量具、 设备、软件以及操作人员的集合。 3．3测量系统分析：应用统计方法，基于实际之制程选择 适当之作业人数，样本数及重复测试次数，以研究分析要紧变差缘故。 3．4再现性：测量一个零件的某特性时，不同评价人用同一量具测量平均值变差。 3． 5重复性：测量一个零件的某特性时，一位评价人用同一量具多次测量的变差。 4．0职责 4．1计量室：负责制定并实施测量仪器校验打算。 4．2各使用部门负责使用仪器之变差分析（要紧指重复性、再现性）及送校。 4．3设备维修部负责测量设备（不包括工具）之维护保养； 各使用部门负责测量工具之维护保养。 5．0内容 4． 1 测量系统分析实施流程图
常用量具测量系统分析周期（参考操纵打算）： 5.2计量型测量系统分析 5.2.1量测仪器、量测物及人员选择 5.2.1.1对用于测量产品的量具之精度,必须高于被测物公 差的1/10，报告采纳附录中MSA-01001-03B；对 用于测量过程变差的量具之精度，必须高于过程 变差的1/10。报告采纳附录中MSA-01001-04B。 5.2.1.2测量仪器必须校验合格,并贴有“计量合格”标识。 5.2.1.3随机选取几个有资格使用测量仪器的操作员,评估
第一章通用测量系统指南 MSA目的： 。 选择各种方法来评定测量系统的质量 ．．．．．．．．． 受控：量具、仪器、检测人员、程序、软件 活动：测量、分析、校正 适用范围： 用于对每一零件能重复读数的测量系统。 测量和测量过程： 1)赋值给具体事物以表示它们之间关于特殊特性的关系； 2)赋值过程定义为测量过程； 3)赋予的值定义为测量值； 4)测量过程看成一个制造过程，它产生数字（数据）作为输出。 量具： 任何用来获得测量结果的装置；经常用来特指在车间的装置；包括用来测量合格／不合格的装置。
测量系统： 用来对被测特性赋值的操作、程序、量具、设备、软件、以及操作人员的集合；用来获得测量结果的整个过程。 测量变差： ●多次测量结果变异程度； ●常用σm表示； ●也可用测量过程过程变差R&R表示。 注： a.测量过程（数据）服从正态分布； b.R&R=5.15σm 测量系统质量特性： ●测量成本； ●测量的容易程度； ●最重要的是测量系统的统计特性。 常用统计特性： ●重复性（针对同一人，反映量具本身情况） ●再现性（针对不同人，反映测量方法情况） ●稳定性 ●线性（针对不同尺寸的研究）
注：对不同的测量系统可能需要有不同的统计特性（相对于顾客的要求）。 测量系统对其统计特性的基本要求： ●测量系统必须处于统计控制中； ●测量系统的变异必须比制造过程的变异小； ●变异应小于公差带； ●测量精度应高于过程变异和公差带两者中精度较高者（十分之一）； ●测量系统统计特性随被测项目的改变而变化时，其最大的变差应小于过程 变差和公差带中的较小者。 评价测量系统的三个问题： ●有足够的分辨力；（根据产品特性的需要） ●一定时间内统计上保持一致（稳定性）； ●在预期范围（被测项目）内一致可用于过程分析或过程控制。（线性） 评价测量系统的试验： ●确定该测量系统是否具有满足要求的统计特性； ●发现哪种环境因素对测量系统有显著的影响； ●验证统计特性持续满足要求（R&R）。 程序文件要求：
MSA测量系统分析控制程序 1 目的 明确测量系统的评价方法，从而确定测量系统变差，并利用研究结果采取措施，减少测量系统的变差,确保测量系统始终处于可接受状态。 2 适用范围 适用于対产品控制计划所渋及到的测量系统的分析、评定的管理。 3 基本职责 3.1品管部门负责测量系统稳定性、偏倚、线性、重复性、再现性数据的采集、分析、评 定。 4 工作程序 4.1测量系统分析対象范围 4.1.1在如下情况下须进行测量系统分析：新产品的试生产阶段、采用了新的量具的分析。 4.2 测量系统必须具备以下统计特性 a)测量系统必须处于统计控制中，変差只能由普通原因产生而不是特殊原因产生; b)测量系统的変异小于制造过程的変异，并小于制品公差带（设定界限値）; c)测量系统精度是过程変差和公差带两者中精度较高者的十分之一; d)测量系统的最大変差是小于过程変差和公差带两者中的较小者。 4.3 测量系统分析方法的要求 4.3.1能正确反映测量系统的统计特性：偏倚、稳定性、线性、重复性和再现性。 4.3.2评定并确认测量系统是否在测量正确的変量。 4.4 测量系统分析方法 4.4.1偏倚：
4.4.1.1 在精密测量设备上获得被测样件或标准器件的基准値。 4.4.1.2 使用被研究的测量系统测量该样件或标准器件，次数应≧10，求出观测平均値。 4.4.1.3 计算公式： 偏倚＝观测平均値－基准値 偏倚占过程変差百分比＝ ×100% 4.4.1.4 如果偏倚相对比较大，应分析其可能原因并作相应措施，可参考以下几方面： a) 标准或基准值误差，应检讨校准程序； b) 仪器磨损，应制定维护或重新修理计划； c) 制造的仪器尺寸不対时，应更换仪器； d) 测量了错误的特性时，应变更测量对象； e) 仪器校准不正确时，应复查校准方法； f) 评价人操作不当时，应复查检验说明书； g) 仪器修正计算不正确时，应重新计算。 4.4.1.5 偏倚分析结果记入《量具的偏倚分析》（FM-6-1102-06）。 4.4.2 稳定性 4.4.2.1由同一评价人在不同的时间内（时间间隔由品管部主管根据不同的测量系统而定） 测量同一标准或标准样件来获取平均值和极差值。 4.4.2.2 应用X-R 控制图技朮画出标准或标准样件重复读数的平均值和极差图，看其是否有 失去控制的信号，并通过估计测量过程随时间的变差，定量表示过程的稳定性。 4.4.2.3 若X-R 图失控则表明测量系统不稳定，其原因可能是：量具松动、磨损，这时，须 対量具进行修理、校准。 4.4.2.4 穏定性分析结果记入《量具的穏定性分析》（FM-6-1102-05）。 4.4.3 线性 4.4.3.1 在量具的工作范围内选择一组（5个以上）标准或标准样件，用此量具测每个标准 或标准样件（10次以上）得均值，均值与标准或标准样件值（基准值X1、X2...Xn ） 之差为相应的偏移（Y1、Y2、...Yn ），拟合方程式为：y=b+ax ，在用偏移与不同基 准值所求得的拟合直线斜率乘以标准或标准样件的过程变差代表量具的线性指数， 线性指数＝斜率a ×过程变差，显然斜率a 越小，量具的线性越好。 4.4.3.2 若出现线性过大或非线性，其原因可能为：在工作范围上限和下限内量具没正 偏倚 过程変差
破坏性试验测量系统分析方法 前些日子，我在回复一个坛友关于破坏性测量系统分析的相关问题时作了简单的答复，现重新整理了一下，单独作为一个主题发表，就算是抛砖引玉吧！希望大家踊跃发言，积极参与讨论！ MSA手册（第三版）中，关于破坏性测量系统分析的内容作为复杂测量系统中的一种只在第四章中作了简单的介绍，而没有像简单测量系统分析一样有比较详尽的解释。因此，当我们进行破坏性测量系统分析时往往无所适从。 根据手册的要求，破坏性测量系统分析一般要做稳定性分析和变异性分析。稳定性分析可分为S3和S4两种情况。S3是从稳定过程中的大量样本，S4是分割样本（一般），每次采用单一样本。变异性分析可分为V3和V4两种情况。V3是分割样本(m=2)，V4是分割样本（一般）。大家可以根据取样的具体情况选取相应的分析方法。 下面，我结合大家用得较多的拉力试验机测量系统分析对从稳定过程中进行大量取样的S3分析法作一个简要介绍。 一、分析方案： 根据拉力试验机的特点，一般是从稳定的过程中进行大量取样。因此，对拉力试验机进行测量系统分析时，一般只要采用S3分析法进行稳定性分析，而不必做变异性分析。 考虑到用拉力试验机进行检测时对样本的破坏性，一般要化费较高的成本，故推荐用需要较少样本的单值移动极差图进行分析。 二、取样问题： 从稳定过程中进行大量取样时，要求过程是受控的，而要判断过程是否受控，可进行过程能力分析，方法就不用我多说了吧。问题在于，进行过程能力分析必须要由可靠的测量系统来保证，这也正是进行测量系统分析的目的所在。这就产生了循环论证的问题。怎么解决呢？ 其实，MSA手册（第三版）中对此也作了解释。 先看看手册147页中的这段话：“通过对n≥30个零件的能力研究，以确定总变差（这种初步研究也应该被用来验证样本的一致性，即所有零件（样本）来自单边形式的分布）”。也就是说，在进行破坏性测量系统分析的时候，我们先假定测量系统是可靠的（或者使用原有的经过验证的可靠的测量系统），并对过程能力进行初步研究，以保证样本的一致性。经过对过程能力的初步研究，如果过程是稳定的，也就可以进行取样做测量系统的分析了。当然，已经证明是稳定的过程可以不再对过程能力进行初步的研究。 为保证样本的一致性要求，取样时还需要注意以下问题： 1.整个取样过程最好是一次性完成； 2.保证所有样件来自同一个操作者、同一时间段、同一环境、同一原材料、同一生产设备连续生产的产品； 3.可以根据经验或用其他检测手段先剔除异常产品； 4.妥善保存样本，保证在预定的分析周期内被测特性不发生改变（如有发生改变的样本必须剔除）； 5.一般需保证有25至30个的有效样本。 另外，手册中提到：“因为这些零件（样本）不会变化（一个隔离样本），任何不稳定性迹象将归因于该测量系统的变化”。即进行测量系统分析时，是把所有的样本作为具有完全相同的性能来考虑的（这与计量型测量系统分析中的稳定性分析采用单一的样本相类似）。因此，根据具体情况，也可以不从实际生产的产品中去取样，而是按照相关标准的规定制作一批与实际产品性能相同或相近的专用样本来替代进行分析（如我司对铝合金材料进行拉力
精心整理基于性能的设计过程为分为三个步骤： ①按照建筑物的用途以及用户对建筑物的需求来确定性能的要求，从而建立一个目标性能； ②根据建立好的目标性能选用一种合适的结构设计方法； ③对各项性能指标进行综合评定，判断所设计的建筑物能否满足目标性能的要求。一般采用风险率 （1 （2 （3 （4 在实际工程中，极限状态函数往往是很难用显式表达出来，响应面法是在设计验算点附近用多项式来拟合复杂的极限状态函数，然后用一般的可靠度计算方法计算结构可靠度，因此响应面法在实际工程的计算当中得到广泛应用。 蒙特卡洛法的原理是： 对所研究的问题建立相似的概率模型，根据其统计特征值（如均值、方差等），采用某种特定方法
产生随机数和随机变量来模拟随机事件，然后对所得的结果进行统计处理，从而得到问题的解。（1）根据待求的问题构造一个合适的随机模型，所求问题的解应该对应于该 模型中随机变量的均值和方差等统计特征值；在主要特征参数方面，所构造的模 型也应该与实际问题相一致。 （2）根据模型中各个随机变量的统计参数和概率分布，随机产生一定数量的 随机数。通常我们先产生服从均匀分布的随机数，然后通过某种变换转化为服从 （3 （4 （5 1 2 3 4、重复2、3过程过程N次(N=600)。 5、统计分析上述过程产生的组抗力，得到偏压柱在偏心距为时的抗力 平均值和标准差。 6、给出一组偏心距值，重复以上步骤，便可得到混凝土偏心受压柱截面抗 力—曲线，平均值及标准差。
验算点法(JC)： 洛赫摩和汉拉斯在研究荷载组合时提出了按当量正态化条件，将非正态随机变量当量为正态随机变量进行可靠度计算的新方法。该方法较为直观、易于理解，是国际安全度联合会推荐（JCSS）推荐使用的方法，又称为JC法。 需要已知验算点的坐标值，但对于非正态随机变量和非线性极限状态方程，其坐标值不能预先求得，所以需进行迭代计算。 JC （2）BP 1957 则应对边界条件具 有“最小偏见”的，这实际上是个优化问题，即最大熵原理的定义。 随机有限元法 采用有限元法分析具有确定性物理模型的结构可靠度，可先确定极限状态函数中每项参数如作用效应和结构抗力等的统计参数和概率分布；再通过有限元分析求出结构的随机反应，如结构反应的平
测量系统分析程序 1 目的 应用“均值——极差法”和“比较限值法”来进行测量系统分析，以评定测量系统的质量。 2 适用范围 适于新产品和三大公司配套产品加工过程所使用计量器具的评估。 3 引用标准 3.1 QS-9000《质量体系要求》第三版 3.2QG/LB-2001《质量手册》第二版 3.3 术语解释 3.3.1 量具：任何用来获得测量结果的装置；经常用来特指用在车间的装置；包括用来测量合格/不合格的装置。 3.3.2 测量系统：用来对被测特性赋值的操作、程序、量具、设备、软件以及操作人员的集合；用来获得测量结果的整个过程。 3.3.3 偏倚：是测量结果的观测平均值与基准值的差值。 3.3.4 重复性：是指由一个评价人，采用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变差。 3.3.5 再现性：是指由不同的评价人，采用相同的仪器，测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差。 3.3.6 稳定性：是指测量系统在某连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。 3.3.7 线性：是指在量具预期的工作范围内，偏倚值的差值。 4 职责 4.1 品保部是测量系统分析、评定的归口管理部门。 4.2 品保部技术人员的职责 4.2.1 负责对选择样品（量具）、数量及评价人重复读数的次数预先确定。 4.2.2 负责检查测量设备的分辨力是否满足预期使用要求。 4.2.3 负责做好记录，并进行计算。 4.2.4 负责对测量结果进行正确分析。 4.3 评价人的职责 4.3.1 如果量具在使用前需要校准，由评价人负责事先提出。 4.3.2 评价人负责正确使用量具，并按规定的测量步骤测量特征尺寸。 4.3.3 负责正确读数。 5 管理程序 5.1 测量系统分析前的准备 a按MSA参考手册和控制计划的要求编制测量“系统分析计划”，并提交技术部一份； b确定采用哪一级的计量标准，是否可以追溯到国家标准； c选择“盲测”，即在操作者不知道正在对该测量系统进行评
( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 地铁供电系统可靠性和安全性分析方法研究(通用版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.
地铁供电系统可靠性和安全性分析方法研 究(通用版) 摘要：随着社会的快速发展，地铁也渐渐的融入了人们的生活，为人们提供了便利的出行条件。地铁的供电系统是否安全和可靠运行直接影响到地铁的安全运行和稳定性能。随着地铁线路不断增设，地铁的供电系统也越来越复杂化，出现故障的可能性也在不断提高。如果地铁的供电系统出现故障，会直接导致城市地铁运输功能的失灵，可能会危及乘客的生命和安全。因此，本文重点对地铁供电系统的可靠性和安全性进行分析，旨在提高地铁的运行效率和安全性能。 关键词：地铁供电系统；可靠性；安全性；分析方法；研究 一、地铁供电系统的概述 随着社会和经济的迅速发展，我国的城市人口密度也在不断增
加，人们对地铁的需求也随之不断增强，地铁已经成为人们生活中不可或缺的交通工具，由于地铁具有运行速度快、旅客运送量大、车次多、方便舒适等优点，所以被众多国家所使用，缓解了城市大部分的交通压力。因此，我们对地铁可靠性、安全性的要求也越来越高。地铁供电系统的安全可靠运行，对地铁列车的安全可靠运行起着至关重要的作用。供电系统是地铁运行的重要组成部分，供电系统的安全可靠是地铁正常运行的前提和重要保障。 二、地铁供电系统的组成部分 地铁供电系统是为地铁车辆提供电能运行动力的系统。地铁供电系统是由两部分内容组成。第一部分是高压的供电系统，高压供电的系统的供电方式有三种：集中式供电、分散式供电和混合式供电。集中式供电具有可靠性高、便于统一调度管理、施工方便、维护简单、计费便捷等优点，但投资比较大。分散式供电方式一般会受外部电网影响，可靠性相对差一些。混合供电方式集中了前两者共同的优点，但是增大了复杂性。所以，三种供电方式各有其自身的优点和缺点，需要根据地铁运行及管理的实际情况进行选择；而
测量系统分析（MSA） 1目的和围 规测量系统分析，明确实施方法、步骤及对数据的处理、分析。 2规性引用文件 无 3定义 3.1测量系统：用来对测量单元进行量化或对被测的特性进行评估，其所使用的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境及假设的集合；也就是说，用来获得测量结果的整个过程。 3.2稳定性：是测量系统在某持续时间测量同一基准或零件的单一特性时获得的测量值总变差。 稳定性是整个时间的偏倚的变化。 3.3分辨率：为测量仪器能够读取的最小测量单位。别名：最小读数单位、刻度限度、或探测度、分辨力；要求低于过程变差或允许偏差（tolerance）的十分之一。Minitab中常用的分辨率指标：可区分的类别数ndc=(零件的标准偏差/ 总的量具偏差)* 1.41，一般要求它大于等于5才可接受，10以上更理想。 3.4过程总波动TV=6σ。σ——过程总的标准差 3.5准确性（准确度）：测量的平均值是否偏离了真值，一般通过量具计量鉴定或校准来保证。 3.5.1真值：理论正确值，又称为：参考值。 3.5.2偏倚：是指对相同零件上同一特性的观测平均值与真值的差异。%偏倚=偏倚的平均绝对值/TV。 3.5.3线性：在测量设备预期的工作量程，偏倚值的差值。用线性度、线性百分率表示。 3.6精确性（精密度）：测量数据的波动。测量系统分析的重点，包括：重复性和再现性 3.6.1重复性：是由一个评价人，采用一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值变差。重复性又被称为设备波动（equipment variation，EV）。 3.6.2再现性：是由不同的评价人，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。再现性又被称为“评价人之间”的波动（appraiser waration，AV）。 3.6.3精确性%公差（SV/Toler），又称为%P/T：是测量系统的重复性和再现性波动与被测对象质量特性 σ/ (USL-LSL) *100%。 公差之比，%P/T=R&R/(USL-LSL)*100%=6 MS σ/6σ*100%。 3.6.4精确性%研究变异（%Gage R&R、%SV）= R&R/TV*100%=6 MS 线性
量具R&R 研究（交叉）： 摘要： 每次测量过程结果时都会发现某些变异。产生这样的变异的变异源有两个：一是任何按照过程制造的部件都会存在差别，二是任何测量方法都不是完美无缺的?因此，重复测量同一部件不一定会产生同样的测量结果。 使用量具R&R 可以确定测量产生的变异性中哪一部分是由测量系统本身引起的。测量系统变异性包括由量具本身和操作员之间的变异性引起的变异。 此方法适用于非破坏性试验。当满足下列假定条件时它也可用于进行破坏性实验： （1）同一批内的所有部件都极为相似，以至于可以认为是同一种部件； （2）所有操作员都测量同一批部件。 可使用方差分析法、均值和R 法进行交叉量具R&R 研究。其中使用均值和R 法时计算更为简单，而方差分析法则更为准确。 在进行量具R&R 研究时，测量应按随机顺序进行，所选部件在可能的响应范围内提供了代表性样本，这一点非常重要。 1.1.1 数据说明 选择了十个表示过程变异预期极差的部件。由三名操作员按照随机顺序测量每个部件的厚度，每个部件测量两次。 1.1.2 方差分析法与均值-R 法的比较 由于利用控制图进行计算比较简单，因而首先产生了均值-R 法。但是，在某些方面方差分析法更为准确： （1）利用方差分析法可以研究操作员和部件之间会产生哪些交互作用，而均值-R 法却不同。 （2）利用方差分析法所用的方差分量对变异性进行的估计比使用均值-R 法的极差进行估计更准确。 1.1.3 量具R&R 的破坏性实验 量具R&R 研究的主要目的之一是要查看同一个操作员或多个操作员对同一个部件的重复测量结果是否相似。如果要进行破坏性实验，则无法进行重复测量。 要对破坏性测试应用Minitab 的量具R&R 研究，则需要假定某些部件“完全相同”，可视为同一个部件。如果假定是合理的，则可将同一批产品中的部件当作同一个部件。 如果上述情形满足该条件，则可以根据部件具体的测试方法选择使用交叉量具R&R 研究或嵌套量具R&R 研究。 如果每个操作员都要对每批部件进行检验，则使用交叉量具R&R 研究比较适合。 如果仅由一名操作员检验每批部件，则可使用嵌套量具R&R 研究。 2. 方差分析法 包含交互作用的双因子方差分析 通过双因子方差分析（方差分析）可以知道两个不同水平的因子是否可产生不同的响应变量平均值。 双因子方差分析表中列出了以下产生变异性的变异源： （1）部件，它表示由于测量不同的部件而产生的变异性。 （2）操作员，它表示由于进行测量的操作员不同而产生的变异性。 （3）操作员*部件，它表示测量过程中由于操作员和部件的不同组合而产生的变异性。如果操作员*部件项的p 值大于0.25，方差分析将在无交互作用项的情况下重新运行。 （4）误差或重复性，它表示在测量过程中不是由部件、操作员或者操作员与部件交互作用产生的变异性。
1. 目的 对测量系统变差进行分析评估，以确定测量系统是否满足规定的要求，确保测量数据质量。 2. 范围 适用于本公司用以证实产品符合规定要求的所有测量系统分析管理。 3.职责 3.1质管部负责测量系统分析的归口管理; 3.2公司计量室负责每年对公司在用测量系统进行一次全面的分析; 3.3各分公司(分厂)质检科负责新产品开发时测量系统分析的具体实施。 4.术语解释 4.1测量系统(Measurement system)：用来对被测特性赋值的操作、程序、量具、设备以及 操作人员的集合，用来获得测量结果的整个过程。 4.2偏倚(Bias):指测量结果的观测平均值与基准值的差值。 4.3稳定性(Stability):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 的测量平均值总变差,即偏倚随时间的增量。 4.4重复性：重复性（Repeatability）是指由同一位检验员,采用同一量具,多次测量同一产 品的同一质量特性时获得的测量值的变差。 4.5再现性: 再现性(Reproductivity) 是指由不同检验员用同一量具，多次测量同一产品的 同一质量特性时获得的测量平均值的变差。 4.6分辨率（Resolution）:测量系统检出并如实指示被测特性中极小变化的能力。 4.7可视分辨率（Apparent Resolution）:测量仪器的最小增量的大小,如卡尺的可视分辨率 为0.02mm。 4.8有效分辨率（Effective Resolution）:考虑整个测量系统变差时的数据等级大小。用测量 系统变差的置信区间长度将制造过程变差（6δ）（或公差）划分的等级数量来表示。 关于有效分辨率，在99%置信水平时其标准估计值为1.41PV/GR&R。 4.9分辨力(Discrimination):对于单个读数系统,它是可视和有效分辨率中较差的。 4.10盲测:指在实际测量环境中,检验员事先不知正在对该测量系统进行分析，也不知道所 测为哪一只产品的条件下,获得的测量结果。
可靠性失效分析常见思路 失效分析在生产建设中极其重要，失效分析的限期往往要求很短，分析结论要正确无误，改进措施要切实可行。 1 失效分析思路的内涵 失效分析思路是指导失效分析全过程的思维路线，是在思想中以机械失效的规律(即宏观表象特征和微观过程机理)为理论依据，把通过调查、观察和实验获得的失效信息(失效对象、失效现象、失效环境统称为失效信息)分别加以考察，然后有机结合起来作为一个统一整体综合考察，以获取的客观事实为证据，全面应用推理的方法，来判断失效事件的失效模式，并推断失效原因。因此，失效分析思路在整个失效分析过程中一脉相承、前后呼应，自成思考体系，把失效分析的指导思路、推理方法、程序、步骤、技巧有机地融为一体，从而达到失效分析的根本目的。 在科学的分析思路指导下，才能制定出正确的分析程序;机械的失效往往是多种原因造成的，即一果多因，常常需要正确的失效分析思路的指导;对于复杂的机械失效，涉及面广，任务艰巨，更需要正确的失效分析思路，以最小代价来获取较科学合理的分析结论。总之，掌握并运用正确的分析思路，才可能对失效事件有本质的认识，减少失效分析工作中的盲目性、片面性和主观随意性，大大提高工作的效率和质量。因此，失效分析思路不仅是失效分析学科的重要组成部分，而且是失效分析的灵魂。 失效分析是从结果求原因的逆向认识失效本质的过程，结果和原因具有双重性，因此，失效分析可以从原因入手，也可以从结果入手，也可以从失效的某个过程入手，如“顺藤摸瓜”，即以失效过程中间状态的现象为原因，推断过程进一步发展的结果，直至过程的终点结果“;顺藤找根”，即以失效过程中间状态的现象为结果，推断该过程退一步的原因，直至过程起始状态的直接原因“;顺瓜摸藤”，即从过程中的终点结果出发，不断由过程的结果推断其原因“顺;根摸藤”，即从过程起始状态的原因出发，不断由过程的原因推断其结果。再如“顺瓜摸藤+顺藤找根”、“顺根摸藤+顺藤摸瓜”、“顺藤摸瓜+顺藤找根”等。 2 失效分析的主要思路 常用的失效分析思路很多，笔者介绍几种主要思路。 “撒大网”逐个因素排除的思路 一桩失效事件不论是属于大事故还是小故障，其原因总是包括操作人员、机械设备系统、材料、制造工艺、环境和管理6个方面。根据失效现场的调查和对背景资料(规划、设计、制造说明书和蓝图)
文件制修订记录
评价测量系统的适用性，保证满足产品的测量需求。 2.0范围： 适用于公司控制计划中所要求和顾客要求所有测量设备的测量系统分析。 3.0职责： 量测中心：负责测量系统分析计划制定；负责数据收集后之测量设备的测量系统分析；负责测量设备的测量系统分析之结果评价和审查。 4.0定义： 4.1MSA:指Measurement Systems Analysis(测量系统分析)的英文简称。 4.2测量系统：指用来对被测量特性赋值的操作、程序、量具、设备、软件以及操作人员的集合，用来获得测量结果的整个过程。 4.3偏移（准确度）：指测量结果的观测平均值与基准值的差值。一个基准值可通过采用更高级别的测量设备（如：计量实验室或全尺寸检验设备）进行多次测量，取其平均值来确定。 4.4重复性：指由一个评价人，采用一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值变差。 4.5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。 4.6稳定性：指测量系统在某持续时间内测时同一基准或零件的单一性时获得的测量值总变差。 4.7线性：指在量具预期的工作范围内，偏倚值的差值。 4.8肓测：指测量系统分析人员将评价的5-10个零件予以编号，然后要求评价人A用测量仪器将这些已编号的5-10个零件第一次进行依此测量（注意：每个零件的编号不能让评价人知道和看到），同时测量系统分析人员将评价人A第一次所测量的数据和结果记录于相关测量系统分析表中，当评价人A第一次将5-10个零件均测量完后，由测量系统分析表中，当评价人A已测量完的5-10
个零件重新混合，然后要求评价人A用第一次测量过的测量仪器对这些已编号的5-10个零件第二次进行依此测量，同时测量系统分析人员将评价人A第二次所测量的数据和结果记录于相关测量系统分析表中，第三次肓测以此类推。5.0作业内容： 5.1试生产阶段，凡控制计划中规定的或顾客要求的测量设备均进行测量系统分析，同时包括： 5.1.1用于控制计划中的检验、测量和试验设备的位置移动，并经重校准。 5.1.2用于控制计划中的检验、测量和试验设备的经周期检定不合格，通过修理并经重新校准合格的量具。 5.2量测中心根据测量设备的使用频率和其精度来确定进行测量系统分析的频率。 5.2.1操作工和检验员使用的检验、测量和试验设备和其它相关量具，一般每年进行一次测量系统分析。 5.3量测中心根据控制计划和顾客要求制定“测量系统分析计划”，并确定在控制计划和顾客要求中所用到的测量设备需进行测量系统分析的方法、内容、预计完成时间、负责部门/人员、分析频率、进度要求等，经量测中心主管核准后，由量测中心人员和相关部门执行。 5.3.1进行量测系统分析的工作/和管理人员必须接受公司内部或外部的相关测量系统分析课程之培训或训练，并经考试合格获得相关证书，方可进行测量系统分析方法。 5.3.2本公司测量设备进行测量系统分析的所有分析方法和判定准则应与IATF16949质量体系中的测量系统分析参考手册一致，如经顾客批准，也可采用其它的测量系统分析方法。 5.4本公司对测量设备进行测量系统分析的方法目前共有3种（其中：计量型量具研究方法有2种，如：重复性、再现性；计数型量具研究有1种，如：计