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1. 目的
本程序文件针对测量系统进行分析与管理，使测量系统处于受控状态，确保过程输出所测得的数据有效。 2. 适用范围
适用于本公司的产品在生产过程中所有在用计量器具和测试设备，亦适用于其它客户及本公司内部要求。 3. 定义
3.1测量过程：是指给具体实体或系统赋值的过程。
3.2 测量系统：是指操作、零件、 评价人、 测量工具、设备的集合（整个获取测量结果的过程）。 3.3 MSA：全称为Measurement System Analysis（测量系统分析），是指对测量体系进行分析的过程。 3.4 分辨率：是为测量仪器能够读取的最小测量单位，又称最小刻度读数。 3.5 测量系统的术语与评价参数
3.5.1偏倚：是指测量结果的观测平均值与基准值的差值； 3.5.2线性：是指测量设备在正常工作量程内偏倚的变化量；
3.5.3稳定性：是指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。
3.5.4重复性（设备EV）：是指由一个评价人，采用同一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获 得
的测量值变差。
3.5.5再现性（评价人AV）：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时测量平 均
值的变差。
3.5.6GR&R（测量设备的重复性和再现性）：是指测量系统的可重复性与可再现性的联合估计值，英文全 称
为Gauge Repeatability and Reproducibility。
3.5.7分级数（ndc）:是指覆盖预期的产品变差所用不重复的97%的置信区间的数量，其值等于零件变差 除
以GR&R再乘以一个系数（1.41），用于判断测量体系分辨力是否可接受。
3.6零件间变差（PV）：由同一或不同的评价人，采用同一个的测量仪器，测量不同零件的同一特性时零件
测量平均值的变差。
3.7 评价人变差（AV）：评价人方法间差异导致的变差。 3.8 总变差（TV）：是指过程中单个零件平均值的变差。 4. 作业内容
4.1测量体系分析实施时机：
4.1.1新产品在生产初期（产品质量先期策划）；
4.1.2对控制计划中用于指定的特殊特性的测量设备应每年至少分析一次，且间隔不大于12个月。
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4.1.3客户有特殊要求时，按客户要求进行。 4.1.4测量系统不合格改善后需重新进行分析。 4.2测量体系分析计划编制：
4.2.1对于新产品，根据产品质量先期策划进度要求，至少针对控制计划中指定的关键特性的测
量设备制定『测量系统分析计划』，经质量副总批准后，由质量部组织实施。
4.2.2对于批量产品，质量部根据控制计划及产品现行生产情况于每年一月上旬编制年度『测量系统分析计
划』，经部门部长、质量副总批准后组织实施。
4.2.3 如顾客有要求，应将顾客提出的测量系统分析试验列入年度计划中。 4.3工作准备
4.3.1 测量人员：应从日常操作该仪器设备的人中选择且经过培训的人员作为测量人员，人数量至 少为3
人。
4.3.2 测量设备：应具有足够的分辨率，建议其可视分辩率应不低于特性的预期过程变差的10%（即 可取
过程公差的10%，例如:特性的变差为0.1，测量设备应能读取0.01的变化）,关键特性可按此规定选择合适精度的测量设备。
4.3.3样本的数量和测试的次数:
4.3.3.1样本应在正常生产过程中选取，对测量GR＆R(重复性和再现性)试验的样本一般为10 件/人；稳
定性试验的样本一般不少于25组数据；对于线性试验的样本（可为标准件或产品样本），至少为5个，且能代表整个测量设备的工作范围。
4.3.3.2作GR＆R试验中一般测量次数为3次，测量人数为3人。 5.2.4 试验准备工作完成后，负责测
量分析人员通知给相应部门和人员。
4.4测量试验的实施 4.4.1稳定性分析与判定：
4.4.1.1选取一个样本并建立其基准值，或选择一个基准件，由测量人员每两天测量一次样本，重 复测3
次，连续侧20天，并记录数据。由测量分析工程师将数据输入自动软件（例如：Minitab软件）中自动产生相应的分析结果，记录在《量具稳定性分析报告》中。
4.4.1.2 Minitab软件操作：依次点击“统计”菜单→“控制图”菜单→“Xbar-R”，打开“Xbar-R” 窗
口，设置子组大小为3，点击确定，系统自动输出稳定性分析的Xbar-R控制图，如下例子： 图1： 图2：
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4.4.1.3 控制图判定原则可参考《SPC统计技术管理规范》 ，当Xbar-R控制图中，X-Bar和R图处于控
制 状态时，则说明该测量系统处于稳定状态，可以接受；否则，该测量系统不可接受。系统出现异常的可能原因有如下： 一般R图失控，表明不稳定的重复性，可能什么东西松动、阻塞、变化等；X-BAR失控，表明测量系统不再正确测量，可能磨损，可能需重新校准。
4.4.2偏倚、线性分析与判定：
4.4.2.1测量分析工程师对选定的样本确定每个样本的基准值，并对每个样本进行标识编码，规 定其测试
特性值，利用盲测法，要求同一测量人员使用同一测量仪器随机地对每个样本测 试至少10次，并记录于《量测线性分析报告》，由分析工程将数据输入自动软件产生相应的分析结果。
4.4.2.2 Minitab软件操作：①将数据根据图3格式输入数据；②依次点击菜单“统计”→“质 量工具”
→“量具研究”→“量具线性和偏倚研究”，打开“量具线性和偏倚研究”窗 口（如图4）选择数据，双击窗口左边“C1部品”，则在“部件号”空白栏出显示“部 品，“参考值”和“测量数据”操作同“部件号”,点击确定，即可输出相应“量具的线性和偏倚研究”分析结果图。 图3： 图4： 图5：
4.4.2.3偏倚和线性的判定：
如图5中：当基准件（参考值）为6时，P为0.699>0.05, 表示无证据说明该量具有问题， 而斜
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率为13.16%>10%,说明该测量系统不可接受。
4.4.2.4偏倚及线性变差产生的可能原因：
4.4.3重复性和再现性分析与判定：
4.4.3.1测量并记录数据 a) 如果校准是正常程序中的一部分，则对测量设备进行校准。 b) 让每个测量
人员以随机的顺序分别测量这10个零件，并确保测量过程中，评价人间互相间看不到对方的数据。将测量结果分别记录在《量具偏倚性分析报告》及《量具线性分析报告》的相应位置中。 c) 根据试验次数要求，使用不同的随机顺序重复上述操作过程，将数据同样记录在《量具GR&R 分析报告》的相应位置中，由分析工程师将数据输入后由软件自动计算量具重复性和再现性结果。
4.4.3.2 Minitab软件操作：①将数据按照如下图6格式输入；②依次点击菜单“统计”→“质 量工具”
→“量具研究”→“量具R&R研究（交叉）”，打开“量具R&R研究（交叉）”窗口（如图7）选择数据，双击窗口左边“C1部品”，则在“部件号”空白栏出显示“部 品，“参考值”和“测量数据”操作同“部件号”,点击确定，即可输出相应量具R&R分析结果及分析图，如下图9文本及分析图（5.3.3.4）。
4.4.3.3 GR&R和ndc值： GR&R公式计算：%GR&R=δ（量具标准差）/δ（合计标准差）*100%，δ
（量具标准差） 和δ（合计标准差）分别可下图9文本中“标准差（SD）中获得；ndc即为图9文本中“可区分的类别数”。
图6： 图7：
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图8： 图9：
4.4.3.4量具的重复性和再现性的方差分析图解释： a) 样本极差图——分析重复性：
b)均值极差图——分析再现性：
c)变异分量（变差柱状图）——分析变差的分量：
d) 不同部品件测量值对比：
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e) 对于不同测量人员的不同测量结果的比较：
f) 测量人员与部品间的交互作用：
4.4.3.5 测量设备重复性和再现性接受准则：
a) %GRR< 10%,且分级数ndc ≥ 5时，测量系统可接受 ；
b) %GRR 在10%至30%之间，ndc ≥ 5时，测量系统有条件的接受，应根据应用的重要性（如涉及特殊特性时一般不可接受），量具成本，维修的费用等确定是否需采取改进措施； c) %GRR > 30% ，或ndc < 5时, 测量系统不可接受，测量系统需改进。
4.4.3.6根据判定准则得出结论，通过比较%EV，%AV，%GRR可以确定产生总变差的主要来源。
4.4.4本公司针对测量系统主要作GR＆R，如果客户要求执行其它分析技术的，测量方法参照最新技术规
范要求和客户要求执行。
4.4.5质量部根据分析结果应提出 \"继续使用\"、''局部调整\"、\"暂停使用\"、\"报废\"的结论，同时编 制对应
的分析报告，连同分析资料表、重复性和再现性报告、管制图等资料，由质量副总根据报告内容进行审批。
4.5不合格测量系统的处置：
4.5.1 测量系统本身精度不够或分辨率不足，须对该测量仪器维修或更换仪器，由计量人员报质量部长批
准为\"暂停使用\"、\"局部调整\"的测量设备进行修理或校验，合格后重新投入使用。如不合格，可再次
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校验，仍不合格，则作报废处理。
4.5.2测量操作员缺乏培训，应重新对其进行相应的培训，经考核培训有效性后登记上岗。 4.5.3 测量方法定义不清，测量分析工程师应会同相关人员重新定义测量方法。 4.5.4 测量环境变化较大时，测量分析工程师应提出改变测量环境的要求。
4.5.5综合以上可能因素，由相应责任部门找出最终原因后，应及时作出改正措施，并重新进行评估。 5. 参考文件
5.1《监视和测量资源管理程序》 5.2《SPC统计技术管理规范》 6. 记录表单
6.1『测量系统分析计划』 6.2『量具稳定性分析表报告』 6.3『量具线性分析报告』 6.4『量具偏倚分析报告』 6.5『量具GR&R分析报告』 7. 附件
无
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