10
MSA
统计稳定性分析指南
选取标准样本
样6.3 本 均6.0 值
5.7
稳定性的均值—极差图
UCL=6.297 Mean=6.021
多次测量样本
LCL=5.746
制作控制图
子组 0
5
解释控制图
1.0 样 本 0.5 极 差 0. 0
1 0
15
20
25
ULC=1.01 R=0.47792 LC L= 0
MSA
Minitab X bar – R图
若控制图显示失控，应该调查、研究在与失控点 相对应的时间内所出现的特殊原因，并予以消除，使 其不再出现。然后，再作控制图检验纠正效果，直至 控制图受控。 一般地，在R 图受控的情况下，再检查X图，直至 R 图以及X图都受控为止。
16
MSA
测量系统的线性与偏倚分析
5.01 0.01
5.01 0.02
5.01 0.03
5.03 0.02
5.03 0.01
5.01 0.01
12
MSA
Minitab X bar – R图
1、打开Minitab，建立工作表
如图所示：图表的所有观测值 均在一列中
13
MSA
Minitab X bar – R图
2、选择统计 > 控制图 > 子组的变量控 制图 > Xbar-R。 如图示： 1、选择：图表的所有观测 值均在一列中。 2、在子组大小中，输入 3。 3、双击左侧“检测值”， 到右侧空白处。 4、根据需要点击其他选项， 填充相关内容，如“标签” 选项，也可不管； 5、点击“确定”。
选取标准样本
多次测量样本
制作控制图
应选择一个落在过程产品测 量值中程数的产品作为研究的标 准样本。具备预期测量的最低值、 最高值和中程数的标准样本是比 较理想的。建议对上述每个标准 样本分别进行测量和作出控制图。
解释控制图
9
MSA
统计稳定性分析指南
选取标准样本
多次测量样本
制作控制图
解释控制图
周期性(每天或每周等)地对标准 样本测量多次, 一般为3 到5 次。子 组容量及其采集周期的选择应该取决 于测量系统的情况，例如需要进行重 新标定或维修的周期是多长、该测量 系统使用的频繁程度如何、工作条件 的紧张程度如何，等。应该在每天的 不同时间测取读数，以反映该测量系 统实际使用时的情况，例如预热、环 境温度、湿度等的影响。
测量样件

计算、作图
判断

21
MSA
测量系统的线性与偏倚分析
实例:(1) 测量数据
零件 基准值
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 零件平均值 基准值 偏倚 极差
1 2.00
2.70 2.50 2.40 2.50 2.70 2.30 2.50 2.50 2.40 2.40 2.60 2.40 2.49 2.00 +0.49 0.4
20
MSA
测量系统的线性与偏倚分析
选取标准样本

对于给定的x0，画出a水平的臵信带
确定基准值


低值：b+ax0-t1-a/2(gm-2)s/√n
高值：b+ax0+t1-a/2(gm-2)s/√n 其中1/√n=[1/gm+(x0-x)2/ ∑(xi-x)2]1/2 画出“偏倚=完全在拟合线臵信带以内。
MSA
测量系统的线性与偏倚分析
4、在上图对话框中，根据需要点击其他选项，如“选项”。 如图示： 1、重复性标准差的估计方法 样本极差：选择此项可使用样 本极差来估计重复性标准差。
样本标准差：选择此项可使用 样本标准差来估计重复性标准 差。 2、标题：输入替换图形输出 中默认标题的新标题。
26
3、点击“确定”。
24
MSA
测量系统的线性与偏倚分析
3、在上图对话框中，根据需要点击其他选项，如“量具信息”。 如图示： 1、量具名称：键入量具 的名称； 2、研究日期：键入日期； 3、报表人：键入报告研 究信息的人员的姓名； 4、量具公差：键入量具 公差 ； 5、其他：键入任何其他 注释； 6、点击“确定”。
25
选取标准样本

确定基准值

随机抽取基准值不同的五个零件（包 括量具的全程）。 用全尺寸检验测量每个零件以确定其 准值并确认了包括量具的操作范围。 通常用这个仪器的操作者中的一人测 量每个零件m≥10次。
测量样件
计算、作图
判断
17
MSA
测量系统的线性与偏倚分析
选取标准样本
确定基准值
把5个样件送到一个比待分析的测量系统 更高级别的测量系统上，对每一个样件分 别进行多次测量（≥10），分别取其平均 值，得到5个基准值。
日期 时间 1 10:00 4.99 测量数 据 (mm) 5.01 5.00 2 ? 5.02 5.02 5.01 3 ? 5.02 5.02 5.03 4 ? 4.99 5.00 5.00 5 ? 5.00 5.00 5.00 6 ? 5.02 5.00 5.00 7 ? 5.02 5.00 5.00 8 ? 5.02 5.00 5.00
7
MSA
统计稳定性
测量系统必须处于统计稳定状态，也就是说，测量系统的
变差不受特殊原因支配
1、一般说来，当没有数值（点）落在特殊原因区域内 时，测量系统便处于统计控制状态 2、如果没有如SPC手册中描述的 数据趋势或偏移时，我们也可
特殊原因区域
以认为是统计控制状态
特殊原因区域
8
MSA
统计稳定性分析指南
MSA
测量系统分析
稳定性分析
稳定性分析
偏倚分析 计量 型测量系统 位置变差分析 线性分析 重复性分析 宽度变差分析 再现性分析
1
MSA
测量系统分析-稳定性
统计稳定性（稳定性、
飘移）：
稳定性
基准值
测量系统在持续时间 内，测量同一基准或零件 的单一特性时获得的测量 值的总变差。 它反映测量值的分布
时间2
零件编号： 上下偏差： 测量单位：
操作（过程）： 量具：
9 ? 5.01 5.00 5.00 10 ? 5.00 5.01 5.02 11 ? 5.00 5.02 5.02 12 ? 5.01 5.02 5.02 13 ? 5.01 5.02 5.03 14 ? 5.01 5.02 5.03 15 ? 5.00 5.01 5.01 16 ? 5.00 5.01 5.02 17 ? 4.99 5.01 5.02 18 ? 5.00 5.00 5.02
再现性体现“人差”。
操作者A 操作者C
6
MSA
测量系统应具备的特性
1、处于统计控制状态，即只存在普通原因引起的变差。
2、测量系统的变异性（Variability）小于过程变异性。 3、测量系统的变异性小于技术规范界限。 4、测量增量（increments）小于过程变异性和技术规范宽度 的1/10。 5、当被测项目变化时，测量系统统计特性的最大变差小于 过程变差和规范宽度较小者。
19 ? 5.00 5.01 5.02
20 ? 5.01 5.01 5.02
21 ? 5.01 5.00 5.02
22 ? 5.00 5.01 5.03
23 ? 5.02 5.04 5.02
24 ? 5.02 5.03 5.03
25 ? 5.00 5.01 5.01
平均值 极差
5.00 0.02
5.02 0.01
试 验 次 数
MSA
测量系统的线性与偏倚分析
1、打开Minitab，建立工作表。 如图示： 1、部件号：输入包含部件名或部件 号的列。 2、参考值：输入包含参考值的列。 3、测量数据：输入包含实测测量值 的列。 4、过程变异（可选）：输入过程标 准差。您可以从“量具 R&R 研究 方差分析”方法的输出中“6 * SD”列 的“总变异”行获得过程标准差，也 可以输入已知值（6 * 历史标准差）。
规律是否随时间发生变化。 当测量值的分布规律 不随时间发生变化时，这
时间1
2
个测量系统就具有统计稳
定性。
MSA
测量系统分析-偏倚
基准值
偏倚（B） 偏倚： 在测量系统具有 统计稳定性的前提下， 测量值分布的均值与 基准值之间的距离。
观测平均值
3
MSA
测量系统分析-线性
线性：在量具预期的工作范围内，偏倚值的差值。线性可以
23
MSA
测量系统的线性与偏倚分析
2、选择统计-质量工具-量具研究-量具线性和偏移研究。 如图示： 1、在部件号中，输入部 件（零件号）； 2、在参考值中，输入主 要参考值（基准值）； 3、在测量数据中，输入 响应(测量值）； 4、在过程变异中，输入 过程变异值（可使用方 差分析法从量具 R&R 研 究中获得，可空白）；
27
MSA
重复性与再现性分析
选择交叉或嵌套分析法的原因：
量具重复性和再现性研究确定观测到的过程变异中有多少是因测量系统变异 所致。使 用 Minitab 可以执行交叉或嵌套量具 R&R 研究。 ①当每个部件由每个操作员多次测量时，请使用量具 R&R 研究（交叉）。 ②当每个部件只由一名操作员测量（如在破坏性试验 中）时，请使用量具 R&R 研究（ 嵌套）。在破坏性试验中，测量特征在测量过程后与其在开始时不同。撞击试验即是 破坏性试验的一个例子。 选择交叉或嵌套 如果需要使用破坏性试验，必须能够假定一批中所有部件的相同程度足够高，以致于 可以把它们当作是同一部件。如果无法做该假定，则一批中部件之间的变异将掩盖测 量系统变异。 如果可以做该假定，那么，是选择交叉量具 R&R 研究还是嵌套量具 R&R 研究进行破 坏性试验取决于测量过程的设臵方式。如果所有操作员都测量每一批部件，则使用量 具 R&R 研究（交叉）。如果每个批次只由一名操作员测量，则必须使用量具 R&R 研 究（嵌套）。实际上，只要操作员测量独特的部件，就属于嵌套设计。