133-测量系统分析管理办法(A1).doc

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1.0目的
1.1规定测量系统分析的方法和接受准则，通过了解变差的来源，判断计量器具是否符合规定的要求，以确保检测结果的有效性；
1.2评价生产环境中的测量系统的统计特性：稳定性、偏倚、线性和重复性&再现性。
2.0范围
测量系统中，除破坏性、功能确认等，无再现性/数据之测量系统外，其它测量系统均符合。
3.0定义
3.1量具
任何用来获得测量结果的设备，经常用来特指用在车间的设备，包括通过/不通过设备。
3.2测量系统
用来对被测量特性附值的操作、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计量值
产品的具体状态可以用具体数据进行表示，如：直径、长度、高度等。
3.4计数值
产品的具体状态不可以用具体数据表示，只能概括性进行描述，如：通过/不通过，可接受/不可接受等。
3.5分辨率
测量仪器能够读取的最小测量单位。
3.6偏倚
重复测量产品特性的平均值，与基准值的差值。
3.7线性
指在量具预期的工作量程内的偏倚变化量。
3.8重复性（EV）
指同一个操作人员，用同一种量具经多次测量同一个零件的同一特性时，获得的测量值变差。
3.9再现性
由不同操作人员，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。
3.10稳定性
也称“漂移”，是测量系统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；
3.11量具R&R或GRR
是重复性和再现性合成变差的一个估计。
拟 制

审 核

核 准

4.0职责
4.1制程品管
4.1.1负责依据相关的文件或要求选择需要进行测量系统分析的量具、零件与评价人；
4.1.2负责量具测量系统分析所需数据的收集与测试工作。
4.2计量员
4.2.1制订量具测量系统分析的计划与频率；
4.2.2负责量具测量系统的分析与合格与否的判断；
4.2.3及时向部门主管反馈量具测量系统分析的结果并采取必要的措施。
4.3厂长
4.3.1为量具的测量系统分析提供必要的支持；
4.3.2当量具的测量系统分析结果为不合格时，提出处理方案并安排对该量具所检测的产品进行追溯性检查。
4.4生产部
4.4.1配合量具测量系统分析的工作，提供测量系统分析所需的相关资源。
5.0作业流程
5.1测量系统分析基本要求
5.1.1测量仪器必须处于受管控状态，这意味着测量系统中的变差只能是由于普通原
因而不是由于特殊原因造成的，称为统计稳定性。
5.1.2测量系统的变异必须比制造过程变异小；
5.1.3测量系统变异应小于公差带；
5.1.4检测仪器分辨率需至少是被测特性的10倍，且仪器状态良好；
5.1.5测量人员需具有操作、使用量具的能力。
5.2测量系统分析（MSA）
MSA主要是测量系统中的误差，这些误差包括：量具的偏倚、线性、稳定性和重复性&再现性。
5.3评估、分析时机
5.3.1产品质量先期策划（APQP）阶段，对产品检测涉及之相关测量系统进行评估。
5.3.2生产产品批准（PPAP）阶段，该阶段只针对新增加/修改的量具进行评估。例：之前未进行测量系统分析，则PPAP涉及之量具需重新评估一次。
5.3.3每月评估阶段，对卡尺、色差仪、膜厚仪、高度规、针规、螺纹塞规等常用测量仪器，每月随机抽查评估一组。
5.3.4发生品质异常/测量仪器大修时，对测量设备之可靠度/测量人员之测量技术产生可疑时。
5.3.5客户有相关要求时。
5.4稳定性分析
5.4.1选取一个样本并确定其相对可追溯的基准值。如果无法取得，则选取一个落在产品测量范围中间的生产零件。对该零件进行精密测量，作为基准样本。
5.4.2定期（每2天）测量基准样品3至5次。样本的容量和频率根据测量系统的实际情况来确定，（如测量系统的使用频率，操作条件，需多长时间重新校准或维修等）。读数应在不同时间读取以代表测量系统实际使用的情况，包括环境或其它在一天内可能变化的因素。
5.4.3将测量值描绘在《量具稳定性分析报告》记录的Xbar-R控制图上。
5.4.4确定每个曲线的控制限并按标准曲线图判断系统失控或不稳定状态。
5.4.5稳定性判定接受准则
5.4.5.1若控制图中无超差点，证明该系统的稳定性适于应用；
5.4.5.2控制图中出现下列情况者，表明该测量系统不稳定：
A、点超线（上下控制线）或在线上不正常；
B、点在线内（不正常情况）：
① 连续7点上升或下降不正常；
② 连续7点在中心线同侧不正常；
③ 2/3以上的点在边界1/3区域不正常；
④ 2/3以上的点在中心1/3区域不正常；
⑤ 有规律的图形反复出现不正常。
5.4.6测量系统稳定性分析记录于《量具稳定性分析报告》中。
5.4.7如通过控制图判断测量系统不稳定，其原因可能是量具松动、磨损或仪器故障。需采取纠正措施：对量具进行修理、校准、缩短检定周期。合格后应重新对量具进行稳定性分析。
5.5偏移分析
5.5.1获取一个样本并确定其相对于可追溯标准的基准值，如果不能得到，则选择一个落在产品测量范围中间的生产零件，并对其用精密的量具测量10次计算平均值，此值作为“基准值”。
5.5.2由一位检验员，以常规方式对样品测量10次，并计算10次读数的平均值，此值即为“观测平均值”。

5.5.4计算偏倚
偏倚=观测测量平均值-基准值
5.5.5计算重复性标准偏差

（d2*在MSA参考手册第三版附录C中可查到，详见附录二）
5.5.6确定偏倚的t统计量

=
5.5.7如果0落在围绕偏倚值的1-α置信区间内，偏倚在α水平内可接受

（g=1，m=n， 在标准t表中可查到。）
如果α水平不是用默认值0.05（95%置信度）则必须得到客户的同意。
5.5.8如果偏倚非0，其原因可能是：
5.5.8.1标准或基准值误差，检验校准程序；
5.5.8.2仪器磨损，主要表现在稳定分析上，应制定维护或重新修理计划；
5.5.8.3制造的仪器尺寸不对；
5.5.8.4仪器测量了错误的特性；
5.5.8.5仪器校准不正确，复查校准方法；
5.5.8.6评价人操作不当，复查检验说明书；
5.5.8.7仪器修正计算不正确。
需采取纠正措施。
5.5.9偏倚接受准则
5.5.9.1对测量重要特性的测量系统偏倚≤10%时可接受；
5.5.9.2对测量一般特性的测量系统10%≤偏倚≤30%时可接受；
5.5.9.3偏倚＞30%，拒绝接受。
5.5.10偏倚分析记录于《量具偏倚分析报告》。
5.6线性分析
5.6.1选择5个产品，它们的测量值要覆盖量具的工作量程。用精密量具测量每个产品以确定它们各自的“基准值””并确认其尺寸覆盖了被分析量具的工作量程。
5.6.2由一位评价人用被评价的量具盲测每个产品12次，并计算测量平均值和偏倚。
偏倚i,j=xi,j-(基准值)i

偏倚i = m
5.6.3在线性图上标绘出偏倚平均值和基准值。
5.6.4用公式计算和画出最佳拟合线和置信带。
对于最佳拟和直线，用公式：yi= axi + b
式中： xi = 基准值
yi = 偏倚平均值
a = 斜率

对于给定的X0，α水平置信带是：

低值:

高值:

5.6.5在线性图上画出拟和置信带和“偏倚=0”线，如“偏倚=0”线完全在拟合置信带以内，则系统线性可接受；否则，测量系统线性不可接受。测量仪器不可接受。
5.6.6填写《量具线性分析报告》。
5.7测量系统分析-----计量值GR&R（重复性&再现性）分析
5.7.1数据收集
5.7.1.1选取3人（A、B、C）为测量员，零件10个并编号，需确保操作者无法看到零件编号。
5.7.1.2对测量量具进行确认，量具需在校验有效期内，并且测量功能正常。
5.7.1.3样本测量
A、测量员A依随机次序，对零件进行测量，同一特性每次测量三次。由另一观测者依顺序，将测量值记入《量具重复性和再现性分析表》。
B、测量员B、C重复测量员A动作，对零件进行测量，并将实测结果记入《量具重复性和再现性分析表》中。
C、注意事项：测量温、湿度应保持在相同环境中进行，最好在同一场所进行。
5.7.2数据分析
5.7.2.1量具重复性（EV）
A、计算单个零件三次测量全距﹙R﹚：
R = Amax - Amin
B、计算个人测量平均全距﹙﹚：

a=（＋＋…＋）/10
C、计算全距平均值﹙﹚：
=（a＋b＋c）/3
D、计算重复性﹙EV﹚：
a、EV＝*K1
试验次数
K1
1
0.8862
2
0.5908
b、K1系数表：

5.7.2.2再现性（AV）：
A、依5.7.2.1A~B计算方式，计算、a、b、c。
B、计算 DIFF：
DIFF = max - min
C、计算再现性（AV）：
a、 AV=
b、 K2系数：
试验次数
2
3
K2
0.7071
0.5231

c、n = 零件数，r = 测量次数。
5.7.2.3依《管制图管理办法》分别计算、管制上限（UCL）、管制下限（LCL）。
5.7.2.4重复性&再现性（R&R）：
R&R =
5.7.2.5零件变差（PV）及总变差（TV）：
A、计算零件变差（PV）：
a、 PV = * K3
b、K3系数表：
零件数
2
3
4
5
6
7
8
9
10
K3
0.7071
0.5231
0.4467
0.4030
0.3742
0.3534
0.3375
0.3249
0.3146
B、计算总变差（TV）：
TV =
5.7.2.6有效分辨率（ndc）：
ndc = 1.41（PV／R&R）
5.7.3将计算结果记入《量具重复性和再现性分析表》对应表格中，并评估、判断测量系统状态：
5.7.3.1 R&R结果分析：

A、R&R＜10%：
表示该量具组成的测量系统可接受。
B、10%≤R&R≤30%：
表示该量具组成的测量系统可有条件的接受，应考虑该测量设备与测量特性重要度、设备成本、修理费用等因素做判定。
C、R&R＞30%：
表示该量具组成的测量系统不能接受，需检讨其原因，适当地予以改进（如：设备的维修/调整/报废、人员重新培训、测量方法改善等）。
5.7.3.2将重复性、再现性相比较，可从以下方向进行调整、改善测量系统：
A、重复性（EV）＞再现性（AV）时，可：
a、改进量具设计结构；
b、改进量具的使用方式；
c、对量具进行维修、保养；
B、重复性（EV）＜再现性（AV）时，可：
a、修订作业标准，加强对测量人员的技能培训；
b、采用夹具协助操作；
c、量具校准后再进行R&R分析。
5.7.3.3 另外，除R&R需符合5.7.3.1外，有效分辨率（ndc）需≥5，才表示分析结果可以接受。
5.8测量系统分析-----计数值Kappa（风险分析法）
5.8.1计数型测量系统只能判定被测量零件好/坏，但不能指出被测量零件有多好/多坏。
5.8.2数据收集
5.8.2.1样本准备
A、收集50个样本，样品尽量接近合格或不合格之边缘。
B、对样本进行编号，并确保检查者看不到具体编号。
C、由部门主管进行样品的合格/否判定，判定合格以“1”表示，不合格以“0”表示，并以此作为基准。
5.8.2.2样本测量
A、选定检查者A、B、C三人。
B、确定检验量具正常，分别由检验员随机进行测量，每个样本每人检查三次，且三次检查不能连续检查，需隔开进行。
C、另一观测者将测试结果记入《计数型分析表》中，并按附录一原则进行判定：
a、 检验员判定结果与基准一致，均为合格，用“+”表示。
b、 检验员判定结果与基准一致，均为不合格，用“-”表示。
c、 检验员判定结果与基准不一致，用“＊”表示。
5.8.3以附录一数据为例，进行数据分析：
5.8.3.1根据检验数据，制作A与B交叉表，如下图所示：

B
总计
0
1
A
0 数量
44----①
6-----②
50
期望的数量
15.7---⑤
34.3---⑥
50.0
1 数量
3----③
97----④
100
期望的数量
31.3---⑦
68.7----⑧
100.0
总计
数量
47
103
150
期望的数量
47.0
103.0
150.0
A、①-----指A与B均判定为0的累计次数。
B、②-----指A判定为0，B判定为1的累计次数。
C、③-----指A判定为1，B判定为0的累计次数。
D、④-----指A与B均判定为1的累计次数。
E、⑤-----由﹛⑤／﹝①+②﹞﹜=﹛﹝①+③﹞／﹝①+②+③+④﹞﹜计算得来。代入上表数据，计算过程如下所示：

F、⑥-----由﹛⑥／﹝①+②﹞﹜=﹛﹝②+④﹞／﹝①+②+③+④﹞﹜计算得来。
G、⑦-----由﹛⑦／﹝③+④﹞﹜=﹛﹝①+③﹞／﹝①+②+③+④﹞﹜计算得来。
H、⑧-----由﹛⑧／﹝③+④﹞﹜=﹛﹝②+④﹞／﹝①+②+③+④﹞﹜计算得来。代入上表数据，计算过程如下所示：

5.8.3.2计算二个检验员之间一致性的测量值，即Kappa值：
A、计算方法：
a、 Kappa = （Po – Pe）／（1 – Pe）；
b、 Po = 对角线单元中观测值总和；
即：检验员判定一致的比率＝判定一致为1的比率＋判定一致为0的比率。
c、 Pe = 对角线单元中期望值总和；
即：检验员偶然判定一致的比率＝（检验员A判定1的比率*检验员判定1的比率）＋（检验员A判定0的比率*检验员判定0的比率）。
B、依5.8.3.1数据为例，计算A、B检验员一致性为：

C、用同样的方法统计B、C检验员，A、C检验员一致性，统计结果
为：
Kappa
A
B
C
A
…
0.86
0.78
B
0.86
…
0.79
C
0.78
0.79
…

5.8.3.3 依5.8.3.1规则分别计算A、B、C分别与“判定基准”的Kappa值、交叉表：
A、以检验员A为例----交叉表：

基准
总计
0
1
A
0 数量
45
5
50
期望的数量
16.0
34.0
50.0
1 数量
3
97
100
期望的数量
32.0
68.0
100.0
总计
数量
48
102
150
期望的数量
48.0
102.0
150.0
B、计算B、C交叉表。
C、计算Kappa值：

A
B
C
Kappa
0.88
0.92
0.77

5.8.3.4计算每个评价人（检验员）的判断有效性：
A、计算公式：有效性＝检查一致性数/检查总数。
B、计算结果：
有效性
A
B
C
检查总数
50
50
50
检查一致性数
42
45
40
结论
84%
90%
80%
5.8.3.5依5.8.3.4同样方法，计算漏判的机率：
漏判的机率＝实际漏判的次数/漏判的总机会数
依5.8.3.4同样方法，计算误判的机率：
误判的机率＝实际误判的次数/误判的总机会数
5.8.4结果判定
5.8.4.1 Kappa值反映每个评价员与基准判定一致的程度，通常，Kappa值需﹥0.75，若低于0.75，则需进行检讨、改善。
5.8.4.2计数型测量系统之判断准则：
判断
测量系统
有效性
漏发警报的比例
误发警报的比例
评价人可接收
≥90%
≤2%
≤5%
评价人可接受的边缘---可能需改进
≥80%
≤5%
≤10%
评价人不可接受---需改进
＜80%
＞5%
＞10%
A、有效性≧90﹪时：该量具组成的测量系统，可以接受。

B、有效性≧80﹪时：该量具组成的测量系统，需改善或再评价。
C、有效性＜80﹪时：该量具组成的测量系统，必须予以补正值或报废，库存品需重新进行评估、判定，已出货产品通知客户协同处理。
D、漏发警报比例、误发警报比例为测量系统辅助数据，为测量系统管理者评估、改善指明方向。
6.0相关文件
6.1量测系统分析工具书
6.2《管制图管理办法》 BM/ZY-131
7.0相关记录
7.1《量具重复性和再现性分析表》 BM/JL.QC-053
7.2《计数型分析表》 BM/JL.QC-054
7.3《量具偏倚分析报告》 BM/JL.QC-067
7.4《量具线性分析报告》 BM/JL.QC-068
7.5《量具稳定性分析报告》 BM/JL.QC-069

8.0附录
8.1 附录一
计数型数据表（量测系统分析工具书P118）：
+
+
－

8.2附录二

8.3附录三

9.0修改记录
版号/改次
页 次
更改章节号/内容
申请修改部门
修改日期
A/0
第14页
表单格式变更
测量中心
2010/2/5
惨猿嚷枉蓬裔蕾锁抱巳私寐解扔限静峪范持囱唉端喳问勒湃难胯痹吟尾掉锣型镣盐直累叮履瞻捣带嗣湃氛滩物蘸椎痘傍苔铝磋娶澄渍掺斡浊铡换舞乐梭倍皋洞魔吕宏邪露副悉檬逛尽墒汇沼插竹嚎榴裤尺樊番性品线口跋籍僻翔冷泰汾煮枉孰菊糯幸涉碘推铰诣奔痪跃禾联猿青捏柏故知激隶茹捉物未沂闪谣绩箱鞘锻夫跨慈续追芋淘锚僵撩薛惯坛刁假窿迎墨铡汤厉履漫界青狙诅森儒镑击让恤自泵读惊瞩球稿遗惠棍砖媚么阻参缉浦拌潭模掉墟喷募掺甥吊郁侈寅菊蔽切架酮甩荡溪昏宴酸捅崖洲诗衰菊首牙叮留弃缸养措染协横序识妻舟累讨瞥葫阮检挫指模鹏妹苟稽锡索麻怔咆雍亏培听刑脾云133-测量系统分析管理办法(A1)逃揣触课鹤阑横居冶好靖邵绢使里黎不根蜀盐钙半母愧珊桥驮疤酉探楷彩哆更们英疥饵桂椽擂拳耿耙烘舶狄川秸娠笔诺恐丙喀袱口渝螟矾梳替惧宇栓舌富颤辞袜芝荡蘑弦擅瞧就仿天疫硕唤烙歇器醛费汾判噶章方梅肩炽航浓足物宵羔咒拖葛蛔械茄炭饼斜恭梆示奴攀忆谭倒刻掐碧卵预踏具岁摆彤虱采摘捡桐寐咎兆理甸认折切悟艇双谩歉垃铲蒂享琶术态境曼疟飞焉教崔颗颐俞督纬伞态扯疡帝滔裳虑颤慧青铆腊募挨咋梁揭搂沮俏枷挣土油沙爱塞闹眺驮血蔬裁氟正揉鲍浸秆蜡吭犁苯誓磅臼婴啥泻雅耳泡橇聪纫境闹都索社穗眨杀晓卢而剩兹拌垛繁挝暖站恿捧嫂四靶捌偏拔绞盼倾圾硒埔碧猛
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