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此要求应适用于控制计划中提及的测量系统。 所用的分析方法及接受准则应符合顾客关于测量 系统分析的参考手册的要求。 如果得到顾客的批准，也可使用其它分析方法和 接受准则。
4
三、测量、量具和测量系统的定义
测量：定义为赋值（或数）给具体事物以表示他们之间关于
特定特性的关系。 赋值过程定义为测量过程，而赋予的值定义为测量值。
结果判定:
1)X图中失控表明测量系统不再正确的测量----偏倚已经改变. 2)R图中的失控状态表明不稳定的重复性----重复性已改变. 3)如果测量过程是稳定的,数据可以用于确定测量系统的偏倚. 4)测量过程的标准偏差可以用作测量系统重复性的近似值. 这可以与生产
过程的标准偏差进行比较以决定测量系统的重复性是否适于应用.
量系统最大的变差应小于过程变差和公差带两者中的较小者。
9
分 辨 力 (Discrimination)
分辨力： (1) 量规仪器上的最小刻度值，也称分辨率 。 (2) 通用的比例规则：1/10比例法则。
分辨力不足
分辨力良好
10
分 辨 力 (Discrimination)
不适当的分辨力，导致过度的去尾忽略
充分的 数据
可定操义作的设－－计夹位确紧置认 －测量点
弹性特性
－测量传感器
坚固性 偏移
接触几何 变形影响
稳定性
敏感性 一致性
线性
重复性
均一性 测
维护 再现性 变异性
校准 预防性维护
量 系 统
标准
几何的兼容性
阳光 人工的
照明
空气污染
身体的 教育 限制
变
经验
异
培训
空气流
热膨胀 稳定－ 系统部件
4
三、测量、量具和测量系统的定义
测量：定义为赋值（或数）给具体事物以表示他们之间关于
特定特性的关系。 赋值过程定义为测量过程，而赋予的值定义为测量值。
结果判定:
1)X图中失控表明测量系统不再正确的测量----偏倚已经改变. 2)R图中的失控状态表明不稳定的重复性----重复性已改变. 3)如果测量过程是稳定的,数据可以用于确定测量系统的偏倚. 4)测量过程的标准偏差可以用作测量系统重复性的近似值. 这可以与生产
过程的标准偏差进行比较以决定测量系统的重复性是否适于应用.
量系统最大的变差应小于过程变差和公差带两者中的较小者。
9
分 辨 力 (Discrimination)
分辨力： (1) 量规仪器上的最小刻度值，也称分辨率 。 (2) 通用的比例规则：1/10比例法则。
分辨力不足
分辨力良好
10
分 辨 力 (Discrimination)
不适当的分辨力，导致过度的去尾忽略
充分的 数据
可定操义作的设－－计夹位确紧置认 －测量点
弹性特性
－测量传感器
坚固性 偏移
接触几何 变形影响
稳定性
敏感性 一致性
线性
重复性
均一性 测
维护 再现性 变异性
校准 预防性维护
量 系 统
标准
几何的兼容性
阳光 人工的
照明
空气污染
身体的 教育 限制
变
经验
异
培训
空气流
热膨胀 稳定－ 系统部件
MSA讲义 -电子版
测量系统分析（MSA）的理解与实施目录一、基本概念～～～～～～～～～～～～～～～测量数据的质量测量糸统基本原理二、测量系统的统计特性～～～～～～～～～～测量系统的变差变差对测量系统的影响及对应的统计特性可接受的测量系统三、测量系统分析的实施～～～～～～～～测量系统分析的策划测量系统分析的准备偏倚的分析稳定性的分析线性的分析重复性和再现性的分析计数型测量系统的分析不可重复的测量系统的分析测量系统分析（MSA）的理解与实施～～～基本概念测量系统分析（MSA）理解与实施第一部分基本概念一. 测量数据的质量1.测量的定义：赋值给具体事物已表示特定特性关系。
●测量结果为测量值，●测量需借助工具，即量具/设备等监测装置。
2.获得测量值的目的：用于判断，决策。
3．测量数据的质量: 测量数据与被测特性真值的接近程度。
●越接近真值，则测量数据质量越高。
●由于测量系统自身的变差，真值无法获得。
二测量系统1．测量系统的定义：用来对被测特性进行定量测量或定性评价的量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境、假设的集合。
●测量包括获得数值（计量型特性）和定性评价（计数型特性）。
●标准：量具朔源的母标准，包括通用标准及专用标准●操作：实施测量的习惯动作。
2. 测量系统分析的目的：●确定测量系统是否具有所需的统计特性。
测量系统分析（MSA）的理解与实施～～～基本概念●确定影响测量系统的环境因素，并使其满足要求。
●确定测量系统是否持续保持恰当的统计特性。
三．基本原理1.量具的分辩力（分辨率，可读性）●量具的最小读数单位，●由量具设计所决定的量具固有特性。
●在兼顾成本及可行性条件下，量具应能识别被测特性的微小变化。
2.真值●被测质量特性的实际数值。
●由于物理条件限制及环境影响，真值不可获得。
3.基准值●在进行测量系统分析时，代替真值。
●通过较高级别分辨率的测量系统进行测量，获得基准值。
4.MSA与测量溯源性的关系。
●测量溯源性：校准或检定。
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Tቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
6σ
所以(Cp) 观 = (Cp) 实 + (Cp) 测
23
-2
1.2.6 对过程决策的影响
CP观
10%GRR 30%GRR 50%GRR
70%GRR
90%GRR
例如:CP观1.33 CP实1.79 CP测2.0 1 1.33 2 ＝ 0.564
=
CP实
1 1.792 ＝ 0.3125
+
1 2.02 0.25 ＝
8
1.1.7 基本设备
• •
• •
分辨力(解析度):即最小可读单位,是由设计所确定的固 有特征(刻度单位),10:1法则 有效分辨力: 测量系统对过程变差的敏感度 可以测量有用输出信号的最小输入 描述为测量单元 参考值:常被用来替代真值使用的一个可接受的值 真值:某一物品的真实数值,但不可知且无法知道
建立公差
设计变差 -夹持 -测量点 维护 -位置 -探测头
稳定性 线性
热扩散系数 弹性特性
标准 空气 几何的相容性 流通 阳光 人员 光线 热的 人工的 系数
零件 平等化系统构 成要素 温度 周期 标准与环境 的关系
身体 的
空气污染 振动 照明 压力 人机工程 限 制
·
再现性
教育 培训 经验
测量系 统变差
18
1.2.3 基本统计特性
具有足够的分辨率 仪器分辨率：公差（或过程变差） 为10：1 测量系统处于统计受控状态，变差只能是由普通原因 造成的，并用控制图法进行评价 为了产品控制，测量系统的变差必须小于规范限值， 以产品特性公差来评价测量系统 为了过程控制，测量系统的变差应能证明具有有效的 解析度，并且小于制造过程的变差。6σ制造过程变差 和MSA 总变差可用来评估测量系统 测量系统的统计特性随不同测量项目会发生变化，但 是测量系统最大的变差必须小于过程变差或规范限值
MSA讲义
观测到的过程变差
•对过程决策的影响： -把普通原因报成特殊原因；
-把特殊原因报成普通原因。
实际的过程变差
测量系 测量系统分析时机 • 在正常仪器维护条件下，测量仪器误差很大 • 测量仪器进行了改装，如更换了重要零部件 • 对测量仪器进行了大修 • 进行工序能力分析时需要考虑测量仪器的测量能力 • 测量系统不稳定
快速GR&R（极差法/短期模式）
Á ¼ ã þ 1 2 3 4 5
允差Tolerance = 20
Ù ÷Ô ² ×±1 4 3 6 5 9
R
Ù ÷Ô ² ×±2 2 4 7 7 8 ¶ §Ö Í ·Î ® º ½ ¾ ·Î Æ ù ¶ §
¶ § ·Î (R) 2 1 1 2 1 7 1.4
= 最大值-最小值
偏倚分析的做法
决定要分析的测量系统 抽取样本，取值参考值
请现场测量人员测量15次
输入数据到EXCEL表格中
计算t值，并判定
是否合格，是否要加补正值 保留记录
确定偏倚指南—独立样本法
• 1) 进行研究 获取一个样本并建立相对于可溯源标准的基准值。 如果得不到，选择一个落在生产测量的中程数的生 产零件，指定其为偏倚分析的标准样本。在工具室 测量这个零件n≥10次，并计算这n个读数的均值。把 均值作为“基准”值。 可能需要具备预期测量值的最低值、最高值及中 程数的标准样本是理想的。完成此步后，用线性研 究分析数据。
Regression 95% CI
-1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Master
• 划出”偏倚=0”线，评审该图指出特殊原因和线 性的可接受性。 – 为使测量系统线性可被接受，”偏倚=0”线必 须完全在拟合线置信带以内。
•对过程决策的影响： -把普通原因报成特殊原因；
-把特殊原因报成普通原因。
实际的过程变差
测量系 测量系统分析时机 • 在正常仪器维护条件下，测量仪器误差很大 • 测量仪器进行了改装，如更换了重要零部件 • 对测量仪器进行了大修 • 进行工序能力分析时需要考虑测量仪器的测量能力 • 测量系统不稳定
快速GR&R（极差法/短期模式）
Á ¼ ã þ 1 2 3 4 5
允差Tolerance = 20
Ù ÷Ô ² ×±1 4 3 6 5 9
R
Ù ÷Ô ² ×±2 2 4 7 7 8 ¶ §Ö Í ·Î ® º ½ ¾ ·Î Æ ù ¶ §
¶ § ·Î (R) 2 1 1 2 1 7 1.4
= 最大值-最小值
偏倚分析的做法
决定要分析的测量系统 抽取样本，取值参考值
请现场测量人员测量15次
输入数据到EXCEL表格中
计算t值，并判定
是否合格，是否要加补正值 保留记录
确定偏倚指南—独立样本法
• 1) 进行研究 获取一个样本并建立相对于可溯源标准的基准值。 如果得不到，选择一个落在生产测量的中程数的生 产零件，指定其为偏倚分析的标准样本。在工具室 测量这个零件n≥10次，并计算这n个读数的均值。把 均值作为“基准”值。 可能需要具备预期测量值的最低值、最高值及中 程数的标准样本是理想的。完成此步后，用线性研 究分析数据。
Regression 95% CI
-1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Master
• 划出”偏倚=0”线，评审该图指出特殊原因和线 性的可接受性。 – 为使测量系统线性可被接受，”偏倚=0”线必 须完全在拟合线置信带以内。
讲义MSA
ＭＳＡ测量系统分析培训课程内容第一章通用测量系统指南1、概述2、术语3、测量系统的统计特性第二章分析/评定测量系统的方法●偏倚●重复性●再现性●稳定性●零件间变差●线性第三章测量系统研究程序1.计量型测量系统研究指南2.计数型测量系统研究指南附件案例练习（附应用表单）第一章通用测量系统指南一、概述1、QS-9000与MSAQS-9000第一部分4.11.4：为分析在各种测量和试验设备系统测量结果中表现的变差，必须进行适当的统计研究。
此要求必须用于在控制计划中提及的测量系统。
所有的分析方法及接受准则应与测量系统分析参考手册相一致（如：偏倚、线性、稳定性、重复性、再现性研究）。
如经顾客批准，也可采用其它分析方法及接受准则。
2、MSA目的：选择各种方法来评定测量系统的质量．．．．．．．．．。
被检产品特性数据／测量结果输入输出受控：量具、仪器、检测人员、程序、软件活动：测量、分析、校正3、适用范围：用于对每一零件能重复读数的测量系统。
二、术语測量以确定量值為目的的一組操作.–那些用預設的標准比較實物有多少單位的過程.–測量結果由一個數位和一個標準的測量單位構成。
–測量結果是測量過程的輸出。
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。
測量數據的品質測量數據的品質與在穩定的作業狀況下，由一個測量系統獲得的多個測量值的統計特性有關。
–參考值（Reference Value）—一個作為比較參考的被認同的值–如果某一特性的測量值[接近]它的標準值，則稱此一數據的品質為[高]。
–如果某一特性的測量值[遠離]它的標準值，則稱此一數據品質為[低]。
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。
MSA培训讲义
1.MSA简介
1.5 MSA开展的时机 a. 年度测量系统分析计划；
b. 新产品开发；
c. 测量设备维修后； d. 测量人员改变；
e. 因设计记录、规范和工程更改所引起的产品更改；
f. 组织在控制计划中所提及的和/或顾客要求的所有监视和测量装置； g. 产品特殊特性所使用到的监视和测量装置必须进行测量系统分析；
1.MSA简介
均一性
均一性是量具整个工作量程内变差的差值。它可以看成是在不同尺寸值下重复性 的同质性（相同性）。 影响均一性的因素包括： ● 由于位置不同，夹具能允许更小/更大的尺寸 ● 刻度的可读性不够 ● 读数的视差
1.MSA简介
位置变差 准确度：测量值与真值（或参考值）接近程度。 偏倚：测量的观测平均值与基准值之间的差值。测量系统的系统 误差构成
2.变差
对变差所采取的措施： 通过消除变差的特殊原因，大约可纠正15%的过程问题。通常由 与过程直接相关的人员实施。
通过消除变差的普通原因，大约可纠正85%的过程问题。几乎总
是要求管理措施，以便纠正。 对于一些成熟的过程，顾客可能给予特许让一贯出现特殊原因的 过程进行下去，这样的特许通常要求过程控制计划能确保满足顾 客的要求并且保证过程不受别的特殊原因的影响。
1.MSA简介
灵敏度
灵敏度是指能产生一个可检测到（有用的）输出信号的最小输入，一个仪器应 灵敏度由量具设计（分辨力）、固有质量（OEM）、使用中保养，以及仪器 操作条件和标准来确定。它通常被描述为测量的一个测量单位。 影响敏感度的因素包括： ◦ 一个仪器的衰减能力 ◦ 操作者的技能 ◦ 测量装置的重复性 ◦ 对于电子或气动量具，提供无漂移操作的能力
1.MSA简介
《MSA培训教材》PPT课件
校准方法介绍与实例分析
• 自动校准：利用计算机技术和自动化设备实现自 动校准，提高校准效率和准确性。
校准方法介绍与实例分析
01
02
03
长度测量设备校准
使用激光干涉仪对卡尺、 千分尺等长度测量设备进 行校准，确保其测量精度 符合要求。
温度测量设备校准
利用高精度温度计对热电 偶、热电阻等温度测量设 备进行校准，消除误差并 提高测量准确性。
通过对测量系统的分析和研究，评估其稳定性和准确性，确保测量结 果的可靠性和一致性。
提高产品质量
通过确保测量系统的准确性和稳定性，减少产品缺陷和不良品率。
降低生产成本
减少因测量误差导致的生产浪费和返工成本。
提升生产效率
优化测量系统，提高测量速度和准确性，从而提高生产效率。
测量系统组成要素
测量设备
包括测量仪器、传感器 、数据采集系统等。
3
强化人员培训和技术交流
提高计量人员的专业素质和技能水平，加强技术 交流与合作，提升溯源能力和水平。
案例分析：某型号产品不确定度评定过程
案例背景介绍
不确定度来源分析
简要介绍某型号产品的特点、应用领域及 不确定度评定的意义。
详细分析该产品测量过程中可能引入的不 确定度来源，如测量设备、测量方法、环 境条件等。
设计采集方案
根据数据源和目标，设计合理 的数据采集方案，包括采集频
率、数据量等。
注意事项
遵守相关法律法规和隐私政策 ，确保数据采集的合法性和安
全性。
数据处理方法介绍与实例分析
数据清洗
去除重复、无效和异常数据， 保证数据质量。
数据转换
将数据转换为适合分析的格式 和类型，如数值型、文本型等 。
MSA培训讲义(PPT 53页)
– 测量系统应该是统计受控制的。这意味着在可重 复条件下，测量系统的变异只能是由于普通原因 而不是特殊原因造成。这可称为统计稳定性，且 最好由图形法评价。
– 测量系统的变异须小于产品变异。
– 为要能对过程做控制，测量系统的变异应小于过 程变异。
变异的区分
σ2总变异(TV) = σ2部品变异(PV) + σ2量测变异(GRR)
2.5稳定性:
同一人使用同一量具对同一零件于不同时间量 测所得之变异。
稳定性
时间1
时间2
不稳定的可能原因
仪器校准频率需增加 仪器、设备或夹紧装置的磨损 正常老化或退化 缺乏维护(通风、液压、过滤器、腐蚀、锈蚀、清洁) 因磨损或损坏，使基准出现误差 校准不当或调整基准的使用不当 仪器质量差(设计或一致性不好) 仪器设计或方法缺乏稳健性 不同的测量方法(装置、安装、夹紧、技术) 量具或零件变形 环境变化─温度、湿度、振动、清洁度 应用─零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察错误
本、维修成本等方面的考虑，可能是可以接受的 。 –超过30%，认为是不可接受的，应该做出各种努 力来改进测量系统。 –此外，过程能被测量系统区分开的分级数(ndc) 应该大于或等于5。
零件全距:3.25作业者全距:0.72 R:0.11
MSA图形解说分析
LSL
总变异
TV=PV+GRR
USL % GRR=(GRR/TV) < 30%
由前二页之定义可知: ˙再生性包含了再现性,故真实之再生性须
扣除再现性:即
再现性 a
再生性
c b = c2 - a2
b
调整后之再生性
˙因
σ2量测变异(GRR) = σ2再生性(AV) + σ2再现性
– 测量系统的变异须小于产品变异。
– 为要能对过程做控制，测量系统的变异应小于过 程变异。
变异的区分
σ2总变异(TV) = σ2部品变异(PV) + σ2量测变异(GRR)
2.5稳定性:
同一人使用同一量具对同一零件于不同时间量 测所得之变异。
稳定性
时间1
时间2
不稳定的可能原因
仪器校准频率需增加 仪器、设备或夹紧装置的磨损 正常老化或退化 缺乏维护(通风、液压、过滤器、腐蚀、锈蚀、清洁) 因磨损或损坏，使基准出现误差 校准不当或调整基准的使用不当 仪器质量差(设计或一致性不好) 仪器设计或方法缺乏稳健性 不同的测量方法(装置、安装、夹紧、技术) 量具或零件变形 环境变化─温度、湿度、振动、清洁度 应用─零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察错误
本、维修成本等方面的考虑，可能是可以接受的 。 –超过30%，认为是不可接受的，应该做出各种努 力来改进测量系统。 –此外，过程能被测量系统区分开的分级数(ndc) 应该大于或等于5。
零件全距:3.25作业者全距:0.72 R:0.11
MSA图形解说分析
LSL
总变异
TV=PV+GRR
USL % GRR=(GRR/TV) < 30%
由前二页之定义可知: ˙再生性包含了再现性,故真实之再生性须
扣除再现性:即
再现性 a
再生性
c b = c2 - a2
b
调整后之再生性
˙因
σ2量测变异(GRR) = σ2再生性(AV) + σ2再现性
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为分析每种测量和试验设备系统得出的结果中出 现的变差，应进行统计研究。此要求应适用于控制 计划中提及的测量系统。所用的分析方法及接受准 则应符合顾客关于测量系统分析的参考手册的要求。 如果得到顾客的批准，也可用其他分析方法和接受 准则。
“7.6.1 测量系统分析”条款中提及的 相关特别要求的条款
7.1.2 接受准则 7.5.1.1 控制计划（附录A ） 8.1.1 统计工具的确定 8.1.2 基础统计概念知识 8.2.3.1 制造过程的监视和测量
平均值
A
1 2 3 平均 值 极差
0.29 0.41 0.64 0。447
0。194 0。166 0。211 0。190
Xa
0。35 0。08 0。25 0。07 0。133
0。12 -0。47 -1。22 -0。68 -0。790
0。17 1。19 0。94 1。34 1。157
0。17 0。01 1。03 0。20 0。413
分析的方式非常重要：
•
测量应按随机顺序，以确保研究过程中生产的任何 漂移或变化将随机分布。使用盲测方式。 设备读数应估计到可得到的最接近的数字，模拟设 备应读取最小刻度的一半 研究工作应由知其重要性且仔细认真的人进行 每一位测评人应采取相同的方法/步骤来获取数据
•
• •
确定分析结果的允许 误差
第九讲
目 录
一 相关术语名词
二 测量系统分析的基本概念
三 测量系统分析的准备 四 计量型GRR通用指南
第十讲
五 计数型GRR通用指南 六 确定稳定性指南
七 确定线性指南
附录一 附录二 方差分析法研究 计数型测量系统研究
一 相关术语名词
标准
•
接受的用于比较的基准
•
用于判定接受与否的数据
测量 赋值给具体事物以表示他们之间关于特殊特性的关系
一般来讲，对过 程及指数控制的 估计不可接受； 只提供粗略的估 计
可用于计量控制图
建议使用
三 测量系统分析的准备
两个重要的研究项目： 系统在测量正确的变量 确定该测量系统需要怎样的可接受统计特性
阶段一
验证系统在测量正 确的变量，该测量 系统具有所需要的 统计特性 评估哪种环境对测 量系统有显著影响
尺寸的关键性-关键尺寸需要更多的样品和/或试验
零件规格-大而重的零件可规定较少样品及较多试验
测评人的选择应从日常操作该仪器的人中选出。
样品选择对于适当的研究非常重要，且取决于测量 系统研究的设计 对于产品的控制，“符合/不符合产品特定规格”， 样品的选择无需覆盖整个规格范围 对于制程控制，“过程稳定性，方向及自然变差的 符合情况”，样品必须从过程中选取并代表整个工 作范围 仪器分辨率应允许至少直接读取特性的预期过程变 差的十分之一 确保测量方法在按规定的测量步骤测量特征尺寸
2
重复性
2
再现性
线性
工作范围上限/下限内仪器没有正确校准 最小或最大值校准量具的误差 磨损的仪器 仪器固有的设计特性
评估测量系统
三个基本要素
• •
足够的灵敏度；足够的分辨率 稳定
•
统计特性（误差）在预期量程是一致的，
且足够用以测量用途
数据分级的影 响
分级数目
一个 数据 分级
再现性
测评人需要更好的培训如何使用量具仪器及读数
量具刻度盘上的读数不清楚 需要某种夹具帮助测评人提高使用量具的一致性 某些测量系统没有测评人，若所有的部件均由同一设
备处理、固定及测量，那么再现性就为零；当使用了 不同的工装，那么再现性就表现为工装间变差
量具双性/GRR
2
GRR
0。12 -0。56 -1。20 -1。28 -1。013
0。23 -0。20 0。22 0。06 0。027
0。16 0。47 0。55 0。83 0。617
GB/T18305-2003/ISO/TS16949:2002
质量管理体系 汽车生产件及相关维修零件组织 应用ISO9001:2000的特别要求
质量管理工具培训第九讲
测量系统分析MSA（一）
ISO/TS16949：2002（GB/T18305-2003） 关于测量系统分析的特别要求
7.6.1 测量系统分析
测量系统变差的产生 原因
标准
工作
仪器
测量 系统 变差
人
环境
变异源
测量值变差
产品/制程 变差
测量系统 变差
量具变差
测评人变差 (再现性)
准确度 (偏移)
线性
稳定性
重复性
测量系统变差的 影响
所有变异源的总影响通常称为测量系统变差 产品控制 零件在某一类别？ 制程控制 制程变差是否稳定、可接受？
数字计算
测评 人 系列 #
1 2 -0.56 -0.68 -0.58 0。607 3 1.34 1.17 1.27 1。260 4 0.47 0.5 0.64 0。537 5 -0.8 -0.92 -0.84 -0。853
样件(零件)
6 0.02 -0.11 -0.21 -0。100 7 0.59 0.75 0.66 0。667 8 -0.31 -0.2 -0.17 -0。227 9 2.26 1.99 2.01 2。087 10 -1.36 -1.25 -1.31 -1。307
Ⅰ:不合格零件总是判为不合格 Ⅱ:可能出错的判断 Ⅲ:合格零件总是判断为合格
对过程决策的影 响
将普通原因判断为特殊原因 将特殊原因判断为普通原因
2
观察
2
实际
2
测量系统
Cp 公差范围 / 6
Cp 2 观察 Cp 2实际 Cp 2 测量系统
例如，若Cp（测量系统）=2， Cp（实际）应≥1.79 则Cp (观 察)≥1.33
量具 任何用来获取测量结果的装置，经常用来特指用在车 间的装置，包括用来测量合格/不合格装置 测量系统 被测特性的操作、程序、量具、设备、软件以及操作 人员的综合；以用来获得测量结果的整个过程。
位置变差
• 准确度
与真实值或接
受的基准值之间
的接近程度
•偏
偏移
移
测量结果的
观测平均值与基
测量结果的平均值 基准值
测量系统变差的可能原 因
偏移
基准的误差 磨损的量具 仪器测量非代表性的特性 制造的仪器尺寸不对 仪器没有正确校准 测评人使用仪器不正确
稳定性 仪器需要校正，减小校正周期 正常的老化 仪器维护不足 仪器设计或方法问题
重复性
仪器需要维护 量具应重新设计以提高刚度 夹紧及检验点需要改进 存在过大的零件内变差
•
若不能测定出过程的变差，这种分辨率用于分析是不 可接受的 若不能测定出特殊原因的变差，这种分辨率用于控制 是不可接受的
•
•
不可接受的分辨率可通过极差图最好的显示出来
二 测量系统分析的基本概念
测量过 程
输 入
一般过程 输 出
操作 测量过程
管理的 过程
测量 系统
分 析
决策
测量系统统计特性
理想的测量系统在每次测量时，应只产生“正确”的
GRR测量数据收集表
测评 人 系列# 1 A 1 2 3 平均值 极差 B 1 2 3 平均值 极差 C 1 2 3 平均值 极差 0.29 0.41 0.64 2 -0.56 -0.68 -0.58 3 1.34 1.17 1.27 4 0.47 0.5 0.64 5 -0.8 -0.92 -0.84 样件(零件) 6 0.02 -0.11 -0.21 7 0.59 0.75 0.66 8 -0.31 -0.2 -0.17 9 2.26 1.99 2.01 10 -1.36 -1.25 -1.31 平 均值
极差法 平均值极差法 方差分析法
极差法
迅速提供测量变异性的近似值 只提供测量系统的总体情况，不将变异性分解成重 复性及再现性
样品数量为5时，80%机会探测到不可接受的测量系 统；样品数量为10时，有90%的机会。
通常有2个测评人测量5个样品各一次
样件 1 2 3 4 5
测评人A 0.85 0.75 1.00 0.45 0.50
• 量具重复性及再现性 • 测量系统能力，取决于
使用方法，可能包括或 不包括时间的影响
基准值
GRR A B C
测量数据的质量
稳定条件下运行某一测量系统得到的多
次测量结果的统计特性。
统计特性 偏移和方差
偏差太大或变差太大都将直接导致低质量
的测量数据
分辨率
测量系统检出并如实指示被测特性中极小变化的能力
阶段二
验证一个测量系统一 旦被认为可行，应持 续具有恰当的统计特 性，常见的GageRR研 究就是其中一种试验 形式
计划将要使用的方法
例如通过工程决策，直接观察或量具研究决定，是否 测评人在校准或使用仪器时产生影响；有些测量系统的 再现性可能忽略，例如按键
测评人数量、样品数量、及重复读数应预先确定：
控制
只有下列条件下才 可用于控制：与规 范相比，过程变差 较小；预期过程变 差上的损失函数很 平缓；过程变差主 要原因导致均值偏 移
分析
对过程参数及指 标估计不可接受； 只能表明过程是 否正在生产合格 零件
2-4 个 数据分 级
依据过程分布可用 半控制技术；可产 生不敏感的计量控 5个或 制图
“7.6.1 测量系统分析”条款中提及的 相关特别要求的条款
7.1.2 接受准则 7.5.1.1 控制计划（附录A ） 8.1.1 统计工具的确定 8.1.2 基础统计概念知识 8.2.3.1 制造过程的监视和测量
平均值
A
1 2 3 平均 值 极差
0.29 0.41 0.64 0。447
0。194 0。166 0。211 0。190
Xa
0。35 0。08 0。25 0。07 0。133
0。12 -0。47 -1。22 -0。68 -0。790
0。17 1。19 0。94 1。34 1。157
0。17 0。01 1。03 0。20 0。413
分析的方式非常重要：
•
测量应按随机顺序，以确保研究过程中生产的任何 漂移或变化将随机分布。使用盲测方式。 设备读数应估计到可得到的最接近的数字，模拟设 备应读取最小刻度的一半 研究工作应由知其重要性且仔细认真的人进行 每一位测评人应采取相同的方法/步骤来获取数据
•
• •
确定分析结果的允许 误差
第九讲
目 录
一 相关术语名词
二 测量系统分析的基本概念
三 测量系统分析的准备 四 计量型GRR通用指南
第十讲
五 计数型GRR通用指南 六 确定稳定性指南
七 确定线性指南
附录一 附录二 方差分析法研究 计数型测量系统研究
一 相关术语名词
标准
•
接受的用于比较的基准
•
用于判定接受与否的数据
测量 赋值给具体事物以表示他们之间关于特殊特性的关系
一般来讲，对过 程及指数控制的 估计不可接受； 只提供粗略的估 计
可用于计量控制图
建议使用
三 测量系统分析的准备
两个重要的研究项目： 系统在测量正确的变量 确定该测量系统需要怎样的可接受统计特性
阶段一
验证系统在测量正 确的变量，该测量 系统具有所需要的 统计特性 评估哪种环境对测 量系统有显著影响
尺寸的关键性-关键尺寸需要更多的样品和/或试验
零件规格-大而重的零件可规定较少样品及较多试验
测评人的选择应从日常操作该仪器的人中选出。
样品选择对于适当的研究非常重要，且取决于测量 系统研究的设计 对于产品的控制，“符合/不符合产品特定规格”， 样品的选择无需覆盖整个规格范围 对于制程控制，“过程稳定性，方向及自然变差的 符合情况”，样品必须从过程中选取并代表整个工 作范围 仪器分辨率应允许至少直接读取特性的预期过程变 差的十分之一 确保测量方法在按规定的测量步骤测量特征尺寸
2
重复性
2
再现性
线性
工作范围上限/下限内仪器没有正确校准 最小或最大值校准量具的误差 磨损的仪器 仪器固有的设计特性
评估测量系统
三个基本要素
• •
足够的灵敏度；足够的分辨率 稳定
•
统计特性（误差）在预期量程是一致的，
且足够用以测量用途
数据分级的影 响
分级数目
一个 数据 分级
再现性
测评人需要更好的培训如何使用量具仪器及读数
量具刻度盘上的读数不清楚 需要某种夹具帮助测评人提高使用量具的一致性 某些测量系统没有测评人，若所有的部件均由同一设
备处理、固定及测量，那么再现性就为零；当使用了 不同的工装，那么再现性就表现为工装间变差
量具双性/GRR
2
GRR
0。12 -0。56 -1。20 -1。28 -1。013
0。23 -0。20 0。22 0。06 0。027
0。16 0。47 0。55 0。83 0。617
GB/T18305-2003/ISO/TS16949:2002
质量管理体系 汽车生产件及相关维修零件组织 应用ISO9001:2000的特别要求
质量管理工具培训第九讲
测量系统分析MSA（一）
ISO/TS16949：2002（GB/T18305-2003） 关于测量系统分析的特别要求
7.6.1 测量系统分析
测量系统变差的产生 原因
标准
工作
仪器
测量 系统 变差
人
环境
变异源
测量值变差
产品/制程 变差
测量系统 变差
量具变差
测评人变差 (再现性)
准确度 (偏移)
线性
稳定性
重复性
测量系统变差的 影响
所有变异源的总影响通常称为测量系统变差 产品控制 零件在某一类别？ 制程控制 制程变差是否稳定、可接受？
数字计算
测评 人 系列 #
1 2 -0.56 -0.68 -0.58 0。607 3 1.34 1.17 1.27 1。260 4 0.47 0.5 0.64 0。537 5 -0.8 -0.92 -0.84 -0。853
样件(零件)
6 0.02 -0.11 -0.21 -0。100 7 0.59 0.75 0.66 0。667 8 -0.31 -0.2 -0.17 -0。227 9 2.26 1.99 2.01 2。087 10 -1.36 -1.25 -1.31 -1。307
Ⅰ:不合格零件总是判为不合格 Ⅱ:可能出错的判断 Ⅲ:合格零件总是判断为合格
对过程决策的影 响
将普通原因判断为特殊原因 将特殊原因判断为普通原因
2
观察
2
实际
2
测量系统
Cp 公差范围 / 6
Cp 2 观察 Cp 2实际 Cp 2 测量系统
例如，若Cp（测量系统）=2， Cp（实际）应≥1.79 则Cp (观 察)≥1.33
量具 任何用来获取测量结果的装置，经常用来特指用在车 间的装置，包括用来测量合格/不合格装置 测量系统 被测特性的操作、程序、量具、设备、软件以及操作 人员的综合；以用来获得测量结果的整个过程。
位置变差
• 准确度
与真实值或接
受的基准值之间
的接近程度
•偏
偏移
移
测量结果的
观测平均值与基
测量结果的平均值 基准值
测量系统变差的可能原 因
偏移
基准的误差 磨损的量具 仪器测量非代表性的特性 制造的仪器尺寸不对 仪器没有正确校准 测评人使用仪器不正确
稳定性 仪器需要校正，减小校正周期 正常的老化 仪器维护不足 仪器设计或方法问题
重复性
仪器需要维护 量具应重新设计以提高刚度 夹紧及检验点需要改进 存在过大的零件内变差
•
若不能测定出过程的变差，这种分辨率用于分析是不 可接受的 若不能测定出特殊原因的变差，这种分辨率用于控制 是不可接受的
•
•
不可接受的分辨率可通过极差图最好的显示出来
二 测量系统分析的基本概念
测量过 程
输 入
一般过程 输 出
操作 测量过程
管理的 过程
测量 系统
分 析
决策
测量系统统计特性
理想的测量系统在每次测量时，应只产生“正确”的
GRR测量数据收集表
测评 人 系列# 1 A 1 2 3 平均值 极差 B 1 2 3 平均值 极差 C 1 2 3 平均值 极差 0.29 0.41 0.64 2 -0.56 -0.68 -0.58 3 1.34 1.17 1.27 4 0.47 0.5 0.64 5 -0.8 -0.92 -0.84 样件(零件) 6 0.02 -0.11 -0.21 7 0.59 0.75 0.66 8 -0.31 -0.2 -0.17 9 2.26 1.99 2.01 10 -1.36 -1.25 -1.31 平 均值
极差法 平均值极差法 方差分析法
极差法
迅速提供测量变异性的近似值 只提供测量系统的总体情况，不将变异性分解成重 复性及再现性
样品数量为5时，80%机会探测到不可接受的测量系 统；样品数量为10时，有90%的机会。
通常有2个测评人测量5个样品各一次
样件 1 2 3 4 5
测评人A 0.85 0.75 1.00 0.45 0.50
• 量具重复性及再现性 • 测量系统能力，取决于
使用方法，可能包括或 不包括时间的影响
基准值
GRR A B C
测量数据的质量
稳定条件下运行某一测量系统得到的多
次测量结果的统计特性。
统计特性 偏移和方差
偏差太大或变差太大都将直接导致低质量
的测量数据
分辨率
测量系统检出并如实指示被测特性中极小变化的能力
阶段二
验证一个测量系统一 旦被认为可行，应持 续具有恰当的统计特 性，常见的GageRR研 究就是其中一种试验 形式
计划将要使用的方法
例如通过工程决策，直接观察或量具研究决定，是否 测评人在校准或使用仪器时产生影响；有些测量系统的 再现性可能忽略，例如按键
测评人数量、样品数量、及重复读数应预先确定：
控制
只有下列条件下才 可用于控制：与规 范相比，过程变差 较小；预期过程变 差上的损失函数很 平缓；过程变差主 要原因导致均值偏 移
分析
对过程参数及指 标估计不可接受； 只能表明过程是 否正在生产合格 零件
2-4 个 数据分 级
依据过程分布可用 半控制技术；可产 生不敏感的计量控 5个或 制图