测量系统分析用于评估当前的测量系统是否有能力满足测量要求。通常包括以下几个方面:
- 分辨力分析
- 稳定性分析
- 偏倚分析
- 线性分析
- 重复性(RPT)和再现性(RPD)分析
1、测量系统的变差
变差是指在相同条件下,多次测量结果的变异程度。常用测量结果的标准差(σ)或过程变差(PV=5.15σ,测量结果在此区间概率99%)来表示。
2、分辨力分析
测量设备的分辨力,也称为最小可读单位。通常要求要小于过程变差(6σ)或规格范围(公差)的1/10。通常这点可以很好保证,如无法保证,则需要提高测量设备的分辨力。
3、稳定性分析
在重复测量的情况下,测量系统的变差只能由普通因素造成,而不能存在特殊因素。稳定性分析可以通过控制图来进行分析。
4、偏倚和线性分析
偏倚(准确度)是多次测量结果的平均值与基准值的差值。通常可通过检定/校准来估计或消除偏倚。

线性是在量具预期的工作范围内,偏倚值的差异。比如在测量X值的时候,偏倚值是X’,在测量Y值的时候,偏倚值是Y‘。

5、重复性和再现性分析
重复性(Repeatability)是由一个操作者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。重复性是设备产生的变差,是设备本身固有的。
再现性(Reproducibility)是由不同的操作者(传统定义),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。或者在改变了的测量条件下,同一被测量的测量结果之间的一致性。可改变的条件包括:测量原理、测量方法、观测者、测量仪器、参考测量标准、地点、使用条件、时间等。
6、测量系统需分析的项目
在进行测量系统分析的时候,并不总是同时研究测量系统的所有变差。例如对于普通的测量设备,通过周期的检定/校准可保证偏倚和线性的要求,只需对测量系统的重复性和再现性进行评定分析。对于自动测量设备来说,主要分析其测量系统的稳定性和重复性等。
7、重复性和再现性评价标准
标准1:Xbar-R图应该同时满足下列条件
- 在Xbar图上有50%以上的子组均值在上下控制限之外。
- 在相应的R图上各极差受控(点落在控制限内)
标准2:%GRR决定准则
- %GRR<10%——测量系统可接受
- %GRR在10%-30%范围内——在权衡应用的重要性、量具成本、维修费用等基础上,可以考虑接受。
- %GRR>30%——测量系统不能接受。应努力找出问题所在,并加以纠正,然后再进行测量系统分析。
标准3:分级数ndc决定准则
ndc应该大于或等于5,说明测量系统有足够的分辨力。






