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測量系統分析
測量系統是指由測量儀
器
(
設備
)
、
測量軟件
、
測量操作人員和被測量物所
組成的一個整體
。
MSA(Measurement System Analysis)
是指檢測測量系統以便更好地了解影響測量地變異來源
及其分布地一種方法
。通過測量系統分析可把握當前所用測量系統有無問題和主要問題出在哪
里，以便及時糾
正偏差，使測量精度滿足要求。
]
GageR
＆R=5.15σ
m
=
√
(EV
+AV
)
< br>σ
m
=
測量系統地標准偏差
(Measurement system standard
deviation)
EV=
設備
(
儀器
)
的變異
(Equipment variation),
即重復性
(
Repeatability).
重復性是指同一測
量儀器，同
一檢驗者，對同一零部件進行數次測量，再對測量結果進行評價。
AV=
評價變差
(Appraisal
Variation),
即再現性
(Reproducibil
ity).
再現性是指同一測量儀
器，不同的檢驗者，對同一零
部件進行多次測量，再對測量結果進行評價。
一、
G
ag
eR
＆
R
評價方法
1.
首先界定此測量系統用于何處，如產品檢驗或工序控制
2.
選處
1
0
個可代表覆蓋整個工序變化
X
圍的樣
品
3.
從
測試人員中選擇
2-3
人對每個樣品進行
2-3
次隨機測量
4.
記錄測量結果并用重復性和再現性表進行計算
5.
用判別標准進行判斷，確定此系統是否合格
6.
對不合格之測量系統進行適當處理
二、
測
量系統分析標准
1.
測量系統的精度
(
分辯率
)
需比被測量體要求
精度高一個數量級，即如要求測量精度是
0.001
，測量儀器
的精度要求須是
0.0001.
2.
如果
GageR
＆
R
小于所測零件公差的
10%
，則
此系統物問題。
3.
如果
GageR
＆
R
大于所測零件公差的
10%
而小于
20%
，那么此測量系統是可以接受的。
4.
如果
G
ageR
＆
R
大于所測零件公差的
20%
而小于
30%
，則接受的依據是數據測量系統的
重要程度和商業成本。
5.
如果
G
ageR
＆
R
大于所測零件公差的
30%
，那么此測量系統是不可以接受的，而且需要
進行改善。
三、
應
用事例
例
1.
某公
司在加工一個新產品是，擬作測量系統分析，隨機抽取
10
個樣
本，用游標
卡尺進行測量
，
由
3
個人測試
，
每個零件
測
3
次
，
其測
試結果如下表
(1)
，
其
GageR
＆
R
分析結果列
于表
(2)
。
結論：其結果
G
ageR
＆
R=12.7%<20%
﹔
故該測量系統合格，可繼續使用。
說明：
%EV.%AV.%PV
分別表明了測量
儀器變異，測量人差異及被測樣品變異在總變異中
所占比例，可據此把現有測量系統所存
主要問題。本例中，超齡儀器變異占總變異的
89.17%
，<
/p>
是主要變異點，須分析原因。依此類推，如測量系統不合要求，可從各因素所占比例中找處
主要
問題予以解決。
例
2.
兩個
QC
測試
5
部機進行評價功能測試的
GageR
＆
R
，其中各參數
規格分別為：
V
SS
=5.0±0.5v
V
disp
=13.25±1.25v
2
2
35
/
4
V
RELAY
=28.25±2.25v
R
88OF
=2661.40
±18
R
35OF
=1654.85±9.95
重復性再現性研究數據表
(GageR
＆
< br>R)
3
個操作者
3
次實驗
10
個樣本
測量單位
實驗次數
評價人
部品名＆部品號
工件
評估特性
日期
長度
2004.2.13
mm
實驗
次數
2
3
零件數
10
測量人
3(AB.C)
1
4.95
4.97
4.98
4.97
0.03
5.04
5.03
4.98
5.02
0.06
4.96
4.97
4.99
4.97
0.03
4.99
3
4
5
6
7
8
9
10
平均值
4.99
4.99
5.00
4.99
1A1
2 2
3 3
4
平均值
5
全距
6
B 1
7 2
8 3
9
平均值
10
全距
11 C 1
12 2
13
3
14
平均值
15
全距
1
6
樣本平均值
X
P
< br>17
樣本極差平均值
R
P
5.00
5.03
4.95
5.03
4.97
4.97 5.04
4.98 5.02
4.97
5.02
4.97
5.04
4.98
4.98
5.03
4.97 4.98
4.98
4.99
4.98
5.05
4.96
5.04 4.95
5.03 4.99
4.98
5.01
4.97
5.04
4.97
5.00 5.01
4.99 5.00
0.03
0.04
0.03
0.02
0.02
0.07 0.09
0.06 0.04
0.043
5.05
4.98
4.97
5.02
4.97
5.03
4.96
4.97 5.03
5.04
4.97
4.98
5.03
4.98
5.01 4.98
4.99 5.01
5.03
4.96
5.01
5.04
4.99
4.97 4.99
5.04 4.97
5.04
4.97
4.99
5.03
4.98
5.00 4.98
5.00 5.00
0.02
0.02
0.04
0.02
0.02
0.06 0.03
0.07 0.06
4.98
5.01
4.97
4.96
5.01
5.03 4.97
5.03 4.97
4.96
5.02
4.98
4.97
4.98
4.96 4.98
5.01 4.98
4.95
5.03
4.96
4.98
5.04
4.97 5.04
5.04 5.04
4.96
5.02
4.97
4.97
5.01
4.99 5.00
5.03 5.00
5.00
5.00
5.00
5.00
0.40
4.99
4.98
5.00
4.99
0.03
0.02
0.02
0.02
0.06
0.07 0.07
0.03 0.07
0.042
5.00
5.00
4.97
5.01
4.99
5.00
4.99
5.01 5.00
5.00
0.039
18
R=(R
A
+
R
B
+ R
C
)/
測量人數
=0.042
19
MaxX-MinX=Xdif=0.01
結論：表
(3)<
/p>
可看出，
GageR
＆
< br>R Tole(GageR
＆
R /Tolerance
)
值中，
Vss,V
RELAY
,350F,880F
項均小
于
10%
，無問題﹔但
V
DI
SP
,
之
%
GageR
＆
R
值為
< br>131.56%
，超過
30%
的
標准
，此測量系統不滿足要求，
須進行調查。
< br>
糾正行動：經查証發現有
2
部
被測試機之溫敏電阻值發生漂移，使兩檢查員所測之
V
DISP
,
值差別
過大，更換電阻后重測，測量
系統滿足要求。
d
2
系數表
(4)
樣本值
d
2
值
操作者人數
*
2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1.41
1.28
1.23
1.21
1.19
1.18
1.17
1.17
1.16
1.16
36
/
4
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