莱州市XX机械有限公司作业文件

文件编号：JT/C－7.6J－003 版号：A/0

（MSA）测量系统分析

稳定性、偏移和线性研究

作业指导书

批准： 吕春刚

审核： 尹宝永

编制： 邹国臣

受控状态： 分发号： 20xx年11月15日发布 20xx年11月15日实施

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量具的稳定性、偏移、线性研究作业指导书 JT/C－7.6J－003 1目的

为了配备并使用与要求的测量能力相一致的测量仪器，通过适当的统计技术，对测量系统的五个特性进行分析，使测量结果的不确定度已知，为准确评定产品提高质量保证。

2适用范围

适用于公司使用的所有测量仪器的稳定性、偏移和线性的测量分析。 3职责

3.1检验科负责确定过程所需要的测量仪器，并定期校准和检定，对使用的测量系统分析，对存在的异常情况及时采取纠正预防措施。

3.2工会负责根据需要组织和安排测量系统技术应用的培训。

3.3生产科配合对测量仪器进行测量系统分析。

4术语

4.1偏倚

偏倚是测量结果的观测平均值与基准值（标准值）的差值。

4.2稳定性（飘移）

稳定性是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值总变差。

4.3线性

线性是在量具预期的工作量程内，偏倚值的变差。

4.4重复性

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获得的测量值的变差。

4.5再现性

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的测量平均值的变差。

5测量系统分析作业准备

5.1确定测量过程需要使用的测量仪器以及测量系统分析的范围。

a)控制计划有要求的工序所使用的测量仪器；

b)有SPC控制要求的过程，特别是有关键/特殊特性的产品及过程； c)新产品、新过程；

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XXXX作业文件

文件编号：JT/C－7.6J－003　　　　　　　　版号：A/0

（MSA）测量系统分析

稳定性、偏移和线性研究

作业指导书

批准：　　　吕春刚　　　

审核：　　　尹宝永　　　

编制：　　　邹国臣　　　

受控状态：　　　　　　　　　　　　分发号：　　　　　　

20##年11月15日发布　　　　　　　20##年11月15日实施

量具的稳定性、偏移、线性研究作业指导书   

1目的

　　为了配备并使用与要求的测量能力相一致的测量仪器，通过适当的统计技术，对测量系统的五个特性进行分析，使测量结果的不确定度已知，为准确评定产品提高质量保证。

2适用范围

适用于公司使用的所有测量仪器的稳定性、偏移和线性的测量分析。

3职责

3.1检验科负责确定过程所需要的测量仪器，并定期校准和检定，对使用的测量系统分析，对存在的异常情况及时采取纠正预防措施。

3.2工会负责根据需要组织和安排测量系统技术应用的培训。

3.3生产科配合对测量仪器进行测量系统分析。

4术语

4.1偏倚

偏倚是测量结果的观测平均值与基准值（标准值）的差值。

4.2稳定性（飘移）

稳定性是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值总变差。

4.3线性

线性是在量具预期的工作量程内，偏倚值的变差。

4.4重复性

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获得的测量值的变差。

4.5再现性

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的测量平均值的变差。

5测量系统分析作业准备

5.1确定测量过程需要使用的测量仪器以及测量系统分析的范围。

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线 性

1.选择一个系列的（如不同直径的圆柱件）5种零件，零件种类数设为g，g=5，g也可以大于5，即g≥5,这些零件测量值覆盖量具的操作范围； 2.用量具A测量每种零件，确定其基准值X；

3.请一名质检员M用量具A随机的抽取并测量每种零件大于等于10次，M测量零件的次数设为m，m≥10,如m=12；

4.计算每次测量的零件偏倚及零件偏倚均值 偏倚=观测均值－基准值

偏倚均值=

?偏倚

i?1

12

m

如

-1

5.在线性图上画出偏倚均值＊、点子

6.用以下公式计算并画出最佳拟合线合置信带。 拟合线用公式yi=axi+b 式中yi=偏倚平均值

xi=基准值

?1?xy?xy??gm????? 斜率a=1?x2?gm(?x)2

截距b=y?ax

置信带就在最佳拟合线附近约±3mm处

7.画出偏倚=0线，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

8.斜率a和截距b均为零时，yi=0，MSA线性可接受

9.如果测量系统存在线性问题需要调整，再校准量具（有时包括软件）以达到0偏倚

10.测量应在与顾客合作下进行

11.如果偏倚为0或接近0，可不进行线性分析

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MSA线性分析指导书

（利用MINITAB软件分析）

第一步：选择需要研究的量具，在其量程范围内选择3至5个落在不同量程的产品特性。

第二步：例如选择一把游标卡，其量程为0-150mm，精度为0.01mm，再选择落在其卡尺不同量程范围的产品特性（控制计划中的特性）的5个不同特性的样品。

第三步：利用比游标卡尺精度高一等级的仪器分别测量5个特性的样品各10次，计算结果为5个特性样品的“参考值”。省略计算演示，得到5个参考值为：

① 39.96、② 49.84、③ 69.60、④ 88.84、⑤ 120.24

第四步：在利用需要研究的游标卡尺分别对5个样品测量各12次（次数可以是10-15次），得到数据例如：

第五步：打开MINITAB软件，将此结果复制在MINITAB软件的数据表中，例如：

第六步：点击功能条Stat / Regression / Fitted Line Plot…

第七步：等自动弹出对话框后，将光标移到“Response[ Y ]”空白处，将光标移到左边的空白框内双击“C4”，再将光标移到“Predictor[ x ]”空白处，将光标移到左边的空白框内双击“C3”，然后再点击“Options”例如：

第八步：将自动弹出对话框，再选择“display options”中的“display confidence bands”的复选框，在点击“OK”，如图所示：

第九步：MINITAB将自动运算和画图，自动显示出：

第十步：复制MINITAB中的图形：

第十一步：判断结论：

如果偏倚=0 的线可以落在95%的线性拟合置信范围内，线性可以接受。

如果偏倚=0 的线可以落在95%的线性拟合置信范围外或相交，那么线性不可以接受。

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MSA 线性分析问题（综合）

试答一下吧：

1 什么样的测量系统叫做有线性问题，什么样的没有线性问题

量具的偏倚值在量程范围内呈现有规律递增或递减；

偏倚值在量程范围内由负偏倚值递增到正偏倚值；

在量程范围内各点偏倚值大致相同；

偏倚值在量程范围内无一定规律，随机出现高或低；

以上几种情况哪种有线性问题呢？有线性的量具可接受还是无线性的量具可接受呢？ 答：当然是线性测试通过的量具可以使用了，在量程范围内的测具都应该体现线性特征。比如尺子的量程是1米加减0.05mm的误差。那您量10cm的物体和您量90cm的物体，所体现的误差值应该是一样的。也就是在量程范围内各点偏倚值大致相同的（还应该加上在规定范围以内）没有线性问题。

2 线性的判定准则或依据是什么

用计算值判定还是用作图法判定？前提是Rsq>0.8?

用t值是否在95%置信区间判断？用p-value值判断？

用Rsq判断？看偏倚=0直线是否在置信区间内？

看斜率a是否等于0？

以上几点哪些是用来判定的必要依据呢？

答：用置信区间判定

3 线性分析用什么工具来实现呢？

用minitab吗？用minitab的什么工具？

用手工计算方法？用excel中的regression（回归分析）工具？

哪种方法比较方便有效而精确呢？

答：用Web版质量管理工具或用即将推出的Q-PEF质量管理工具吧。方便呀！

4 样件的选择有精度的要求吗？

比如做千分尺的线性分析，样件用量块来分析可以吗？

每个样件的基准尺寸必须要等间距吗？

答：如果仅作线性分析，其实是没要求的

比如选择基准值为2，3，5，7，10 等这样的样件可以分析线性吗？

以上四点问题，恳请各位专家朋友们指点一二，谢谢[img]editor/images/smilies/smile.gif[/img]

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1、目的  提供一种评定测量系统质量的方法，从而对必要的测量系统进行评估，以保证本公司所使用的测量系统均能满足于正常的质量评定活动。

2、范围  适用于证实产品符合规定要求的所有测量系统。

3、职责  品质部负责确定MSA项目，定义测量方法及对数据的处理和对结果的分析。APQP小组负责协助质量管理员完成测量系统的分析和改进。

4、定义 

4.1　测量设备：实现测量过程所必需的测量仪器，软件，测量标准，标准样品或辅助设备或它们的组合。

4.2　测量系统： 是对被测特性赋值的操作、程序、量具、设备、软件、环境以及操作人员的集合。

4.3　偏倚：对相同零件上同一特性的观测平均值与真值（参考值）的差异。

4.4　稳定性：经过一段长期时间下，用相同的测量系统对同一基准或零件的同一特性进行测量所获得的总变差。

4.5　线性：在测量设备预期的工作（测量）量程内，偏倚值的差异。

4.6　重复性：用一位评价人使用相同的测量仪器对同一特性，进行多次测量所得到的测量变差。

4.7　再现性：不同评价人使用相同的测量仪器对同一产品上的同一特性，进行测量所得的平均值的变差。

4.8　零件间变差：是指包括测量系统变差在内的全部过程变差。

4.9　评价人变差：评价人方法间差异导致的变差。

4.10　总变差：是指过程中单个零件平均值的变差。

4.11　量具：任何用来获得测量结果的装置，包括判断通过/不通过的装置。

5、工作程序

5.1 测量系统分析实施时机

5.1.1 新产品在生产初期，参见“产品实现策划控制程序”HNFH QP-08。

5.1.2 控制计划中指定的检验项目每年需做MSA。

5.1.3 客户有特殊要求时，按客户要求进行。

5.1.4 测量系统不合格改善后需重新进行分析。

5.2　测量设备的选择

a) 有关人员在制定控制计划及作业指导书时，应选择适宜的测量设备，既要经济合理，又要确保测量设备具有足够的分辩率，使用测量结果真实有效。

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杭州永磁集团有限公司企业标准

测量系统分析(MSA)方法

Q/HC31007A—2002

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

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。 杭州永磁集团有限公司2002-6-8批准 2002-6-10实施

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