1．目的
分析测量系统变差，使测量系统处于受控状态，以确保过程输出所测得的数据有效可靠。2．适用范围
本公司生产过程中所有在用计量器具和测试设备。
3. 职责
4. 定义（略）
5. 工作流程（附图）
6 相关文件:
6·1 《测量系统分析》(MSA)
6·2《监视和测量装置控制程序》 6·3《培训管理控制程序》
7.相关表格
附件：测量系统分析
1. 测量系统的重复性和再现性分析方法（简称%R＆R或%GR＆R）
1.1 确定研究主要变差形态的对象/量具（如：游标卡尺、电子秤、硬度计、千分尺等）工序量具、产品和质量特性；
1.2 选择使用极差法，均值和极差法中的其中一种方法对检验、测量和试验设备进行分析。
1.3 从代表整个工作范围的过程中随机抽取样品进行。
1.4 %R＆R测量系统分析的工作人员在进行检验、测量和试验设备测量系统的重复性和再现性分析时，必须先对被分析的检验、测量和试验设备进行零件评价人平均值和重复性极差分析，同时所分析的零件评价人平均值和重复性极差之结果必须均受控方可进行被检验、测量和试验设备测量系统的重复性和再现性分析工作；否则该检验、测量和试验设备的测量系统不能检查出零件间的变差且不能将其用于过程控制中。
1.5 零件评价人平均值和重复性极差分析：
1.5.1 选择2-3个操作员（至少2人）在全然不知情的状况下利用校准合格的量具对随机抽取的5-10个样品进行盲测，每个操作员对同一样品的同一特性在盲测的情况下重复测量2-3次。
A）被测量的产品由进行%R＆R测量系统分析的工作人员将其进行编号，但这些编号不能让进行测量工作的操作员知道和看到。
B）、让操作员A以随机盲测的顺序测量5-10个样品，等操作员A把5-10个样品第一次测量完后由进行%R ＆R测量系统分析的工作人员将其重新混合，再让操作员A以随机盲测的顺序进行第二次测量5-10个样品，第三次随机盲测则以此类推；在操作员A把5-10个样品共2-3次全部测量完后由进行%R＆R测量系统分析的工作人员将其重新混合，然后让操作员B和/或C在不互相看对方的数据下测量这5-10个样品，操作员B和/或C 的2-3次随机盲测同操作员A的随机盲测方法。
1.5.2 操作员或进行%R＆R测量系统分析的工作人员将所测量的结果记录于“零件评价人平均值和重复性极差控制图”上。
1.5.3负责组织此项测量系统分析研究的工作人员，依据“零件评价人平均值和重复性极差控制图”上的数据和产品质量特性规格进行计算和分析，并将其分析的结果记录于“零件评价人平均值和重复性极差控制图”上。
1.5.4 结果分析：
A）如果所有的极差都受控（即：均在控制限内），那么评价人是一致的，则方可进行下一步骤（即B）；如果所有的极差都不受控，那么可能是由于评价人技术，位置误差或仪器的一致性不好所造成，则在进行下一步骤（即：B）之前应先纠正这些特殊原因，并使极差图进入控制中，方可进行下一步骤（即：B）。
B）如果有一半以上或更多的平均值落在控制限之外，则该测量系统足以检查出零件间变差，并且该测
量系统可以提供控制该过程的有用数据；如果有一半以下的平均值落在控制限之外，则该测量系统不足以检查出零件间变差，并且不能用于过程控制，同时不能进行该检验、测量和试验设备测量系统的重复性和再现性分析工作。
1.6均值和极差法（X-R）：
1.6.1 选择2-3个操作员（至少2人）在全然不知情的状况下利用校准合格的量具对随机抽取的5-10个样品进行盲测，每个操作员对同一样品的同一特性重复测量2-3次。
A）被测量的产品由进行%R＆R测量系统分析的工作人员将其进行编号，但这些编号不能让进行测量工作的操作员知道和看到。
B）让操作员A以随机的顺序测量5-10个样品，然后让操作员B和/或C在不互相看对方的数据下测量这5-10个样品。
1.6.2 操作员或进行%R＆R测量系统分析的工作人员将所测量的结果记录于“量具重复性和再现性X-R分析数据表”上。
1.6.3 负责组织此项测量系统分析研究的工作人员，依据“量具重复性和再现性X-R分析数据表”上的数据和产品质量特性/规格进行计算，并将其记录于“量具重性和再现性X-R分析报告”上。
1.6.4 结果分析：
A）当重复性（AV）变差值大于再现性（EV）时，可采取下列措施：
a）增强量具的设计结构。
b）改善量具的夹紧或被测量产品定位的使用方式（检验点）。
c）对量具进行维护和保养。
B）当再现性（EV）变差值大于重复性（AV）时，可采取下列措施：
a）再明确订定或修改作业标准，加强操作员对量具的操作方法和数据读取方式的技能培训。
b）可能需要采用某些夹具协助操作员，以提高操作量具的一致性。
c）量具经维修校准合格后再进行%R＆R 分析。
1.6.5 %R＆R接受准则：
a） %R＆R<10%，可接受；
b）10%≤%R＆R≤30%，依据量具的重要性、成本及维修费用等因素，决定是否可接受或不可接受； c）%R＆R＞30%，不能接受，必须进行改进。
1.7 极差法（R）：
1.7.1 选取两位评价人和5个产品进行分析，每个评价人对每个产品进行盲测一次，并将测量结果记录于“量具极差法分析表”中（每个操作员应熟悉和了解使用量具的一般操作程序，避免应操作不一致而影响测量系统
的可靠性），并评估不同操作员对量具使用的熟练程度。
1.7.2 针对重要特性（尤其指有特殊特性符号的）测量所使用量具的精度应是被测量产品公差的1/10（即其最小刻度应能读到1/过程变差或规格公差较小者），以避免量具的分辩力不足，而一般特性测量所使用量具的精度应是被测量产品公差的1/5。
1.7.3 负责组织此项%R＆R测量系统分析研究的工作人员，依据“量具极差法分析表”的数据和产品质量特性/规格进行计算，并将其计算结果记录于“量具极差法分析表”上；必要时，可将其作成X-R控制图。
A）每个被测量产品的极差是评价人A获得的测量结果与评价人B获得的测量结果或评价人C获得的测量结果的绝对差值，然后利用这些极差之和计算出平均极差（R），总测量变差可通过平均极差乘以5．15/d2得到（5．15代表正态分布的99%测量结果）。
B）当过程变差不易求得时，公式中的过程变差可用产品规格公差代替。
1.7.4 %R＆R接受准则：
a）%R＆R<10%，可接受；
b）10%≤%R＆R≤30%，依据量具的重要性、成本及维修费用等因素,决定是否可接受或不可接受；
c）%R＆R＞30%，不能接受，必须进行改进。
1.7.5当%R＆R某一测量系统的分析结果为不能接受时，应对以前用该量具检测的成品或库存品进行抽查检验，如发现已超出规格要求，必须立即追踪并通知顾客进行妥善处置。
2. 稳定性分析法：
2.1 选取一个样品，并确定其可追溯标准的真值或基准值。如果没有这样的样品，则从产品中选取一个样品，其测量值应处于预期测量范围的中间区域，并将其作为标准样品，可能需要准备对应于预期测量范围的低、中、高数值的三个标准样品，对每个样品单独测量并绘控制图，但一般只不需做中间值那一个就可以了。
2.2 定期（每小时、每天、每周）测量基准样品3-5次，并将其测量的数据记录于“量具稳定性分析报告”中；决定样本容量和频率时，考虑的因素有：校准周期、使用频率、修理次数和使用环境等。
2.3将测量值描绘在“X-R控制图”或“X-S控制图”上。
2.4计算控制界限，确定每个曲线的控制限并根据控制图对失控或不稳定状态作出判断。
2.5 计算测量结果的标准偏差，并将其与过程（工序）的标准偏差进行比较，以确定测量系统的稳定性是否适用；如分析结果显示，测量系统的标准偏差大于过程的标准偏差，则此量具是不可接受的。
2.6 利用控制图的判定方式来对稳定性的准则进行判定；
Ⅰ、不能有点子超出上、下控制限；
Ⅱ、连续3点中不能有2点落在A区或A区以外之区域；
Ⅲ、连续5点中不能有4点落在B区或B区以外之区域；
Ⅳ、不能有连续8点（或更多点）落在控制中心线的同一侧。
Ⅴ、不能有连续7点（或更多点）持续上升或下降。
2.7 凡呈现不稳定状态（或失控）时，代表量具已经不稳定，必须对量具进行校准或维修，量具维修并经重新校准合格后，应重新对量具进行稳定性分析。
3. 偏倚分析法：
3.1 独立样本法：
A、选取一个样品并确定其相对可追溯标准的基准值，如果没有这样的样品，则可从产线中选取一个其测量值落在中心值区域的零件当成标准样品来进行偏倚分析；可能需要建立相应于预期测量范围的高、中、低三个数值的三个样品并对每个样品用更精密的量具测量10次计算其平均值，此值即为“基准值”。
B、由一位操作员（评价人）以常规的方式对每个样品测量10次，并将测量结果记录于“量具偏倚分析报告”中，然后计算10次读数的平均值，此值即为“观测平均值”。
C、计算偏倚：
偏倚 = 观测平均值—基准值；过程变差 = 6б
偏倚
偏倚% = ---------- × 100%
过程变差
D、过程变差无法求得时，可用规格公差代替，这样“偏倚%”的计算公式中分母使用“规格公差”代替。
3.2 图表法：如果用评价稳定性的X-R控制图或X-б控制图中的数据，也可以用来评价偏倚。
A、选取一个样品并确定其相对可追溯标准的基准值，如果没有这样的样品，可从生产线中选取一个其测量值落在中心值区域的零件当成标准样品来进行偏倚分析；可能需要建立相应于预期测量范围的高、中、低三个数值的三个样品并对每个样品用更精密的量具测量10次计算其平均值，此值即为“基准值”。
B、以X-R控制图或X-б控制图表中的数据计算出 X值。
C、计算偏倚：偏倚 = X —基准值；过程变差 = 6б
偏倚
偏倚% = ---------- × 100%
过程变差
D、过程变差无法求得时，可用规格公差代替，这样“偏倚%”的计算公式中分母使用“规格公差”代替。
3.3 偏倚接受准则：
A、对测量重要特性的系统，偏倚%≤10%时可接受；
B、对测量一般特性的系统，偏倚%≤30%时可接受；
C、偏倚%>30%时，此测量仪器不可接受。
3.4 如果偏倚较大，可从以下方法中查找原因：
A、标准或基准值有误差，检验校准程序。
B、仪器被磨损，主要表现在稳定性分析上，应制定维护或重新修理的计划。
C、制造的仪器尺寸不对。
D、测量了错误的特性。
E、仪器校准不正确，复查校准方法。
F、操作员操作仪器不当，复查检验方法。
G、仪器修正计算不正确。
4.线性分析法：
4.1 在测量系统工作范围内选定5个产品，它们的测量值应覆盖量具工作范围。
4.2 在计量室或工具间用全尺寸检验设备（精密量具）测量每个产品10次，并计算其平均值，然后将其确定为“基准值”，同时确定它们各自所取得的“基准值”是否覆盖了被检量具的工作范围。
4.3 让一位经常使用该量具的操作员（评价人）对5个产品以盲测的方式按随机抽取按顺序分别测量每个产品各10次（或更多次），并将其测量值记录于“量具线性分析报告”中，然后计算各产品的测量平均值，此值即为每个产品的“观察平均值”。
4.4 计算偏倚平均值：
偏倚平均值 = 观测平均值—基准值；过程变差 = 6б
4.5 绘图：
采用下列公式计算有关参数，然后绘图。
方程式： Y = b + ax
式中：x = 基准值
y = 偏倚
b = 截距
a = 斜率
拟合优度 = R 2
∑y
∑xy - (∑x - )
n y x
a =
b = ∑ - a ×（∑）
∑x 2 —(∑x) 2 n n
n
[∑xy - (∑x - ∑y )] 2
n
拟合优度（R 2） =
[∑x 2 (∑x) 2 ]×[∑y 2 (∑y) 2 ] n n
线性 = 斜率×过程变差
线性% =（线性 / 过程变差）× 100%
4.6 线性接受准则：
A、对测量重要特性的系统，线性%≤5%可接受。
B、对测量一般特性的系统，线性%≤10%可接受。
C、线性%>10%时，该测量仪器不可接受。
4.7 如果线性%值>10%时，可从以下方法中查找原因：
A、在工作范围内上限或下限内仪器没有正确校准。
B、最小或最大值校准量具的误差。
C、磨损的仪器。
D、仪器固有的设计特性。
5. 计数型量具小样法分析：
5.1 取样：选取20个零件，然后由二位评价人以一种能防止评价人偏倚的方式（一般采用盲测方法）二次测量所有零件，并将所测量的数据记录于“计数型量具小样法分析报告”；在选取的20个零件中，一些零件会稍许低于或高于规范限值。
5.2 判定：如果所有的测量结果（每个零件4次测量）一致则接受该量具，否则应改进或重新评价该量具。如果不能改进量具，则不能接受，并应找到一个可以接受的替代测量系统。
6. 品管部依年度“测量系统分析计划”对检验、测量和试验设备进行测量系统分析，并将测量分析的结果
转交多方论证小组审查，最后呈部门领导核准。
7. 当量具的测量系统分析结果趋近允收下限时，品管部工作人员应负责将其以“联络单”的方式通知项目组和制造部门。
8. 项目组应对测量系统分析能力不足的量具及其适用性重新进行评估，并确定处理对策（包括对已检测的产
品的处理意见）。
9. 品管部领导依据测量系统分析报告进行合格/不合格核准，当判定不合格时，品管部应对量具重新进行的测量系统分析，然后采取纠正与预防措施。
10.相关测量系统分析记录之保存与列管，由相关部门参照《记录控制管理程序》进行作业。