测量系统分析中重复性再现性应用浅谈

王党库，刘蕾

（陕西重型汽车有限公司车架厂，陕西 西安 710200）

前言

测量系统分析是质量管理体系五大工具之一，而重复性、再现性是计量型测量系统分析的评价方式之一，在制造行业广泛应用。但在现实运用中，存在各类问题，本文将详细阐述重复性再现性应用的整个过程。

1 重复性再现性分析前准备

1.1 工艺参数的确定

每年年初根据控制计划要求，制定测量系统分析计划，确定需开展测量系统分析的工艺参数。

1.2 量具的选择

查阅工艺文件，确定该工艺参数规定的量检具规格；核查该量检具是否经过鉴定，是否在有效期内，状态是否完好；该量具的最小分辨力须符合不大于工艺参数公差1/10 原则；且工艺参数需落在量具量程的2/3 以上最好，如现有量检具无法满足，应选择最接近的为好。举例如：工艺参数为101±0.3，公差的1/10 为0.06，选择的量具应符合分辨力不大于0.06，量程为0～150；工艺文件上规定的0.02/0～150 的游标卡尺符合要求。如工艺参数为25±0.3，现场有0.02/0～150；0.02/0～300 两种规格的游标卡尺，应选择0.02/0～150规格为好。

1.3 人员的选择

选择的3 名被分析人员，需是参与该工艺参数日常控制检验的人员，且应能熟练使用规定量检具实施检验。

1.4 样件的选择和编号

根据该工艺参数在以往加工过程中波动范围，选择性的准备样件，确保10 个样件测量值覆盖整个生产波动范围，即应覆盖整个公差带需要时可包括不合格件。因此样件的抽取避免集中在较短时间内同一生产批次内抽取；应在较长时间段，不同生产批次抽取，确保样件尽可能代表整个生产的波动范围，适当时也可加工需要尺寸的样件。

在样件隐蔽不易发现位置进行编号，避免测量者能发现。

样件上的尺寸棱边应打磨彻底去毛刺，表面平整光滑。

样件的正确选择对重复性再现性的分析非常重要，可以在应用中避免走很多弯路。根据生产过程的特性，同一批次短时间内加工的产品由于人、机、料、法、环、测等因素稳定，所以加工的产品尺寸波动小，从而抽出的10 个样件尺寸接近，在这种情况下实施重复性再现性分析，结果不能客观反应测量系统分析的真实情况，且会很不理想。同一批次抽10 个样件举例，采集数据分析如下：

图1 量具重复性和再现性数据

图2 量具重复性和再现性数据

从同一批次抽的10 个样件的数据集中101.5～101.6 之间，从结果可以看出，该测量系统重复性和再现性不可接受。

而从不同批次中根据尺寸波动合理选择样件就可避免以上情况的出现，从而客观的反应重复性再现性的真实结果。参见图4、图5 数据分布覆盖了整个公差范围101.2～101.8，在人员、量具等不变的情况下，分析结论重复性再现性可接受。

1.5 制定记录表格

图3 MSA 重复性和再现性数据记录

2 数据的采集

测量时应采用盲测法。盲测是指在实际测量环境下，在操作者事先不知正在对该测量系统进行评定的条件下，获得的测量结果。实际操作中大多只能实现部分盲测。每个测量者测量10 个样件各3 次，分三次测量。具体步骤如下：

2.1 第一次测量

2.1.1 样件摆放排序

准备好场地，随机排好样件，记好编号。摆放样件时测量者回避。

2.1.2 专人记录

一个测量者测量时，其他两人回避，互相不应交流；专人（非测量人员）监督测量过程量具是否熟练操作、读数是否准确。第一个测量人员完成后，第二、第三测量人依次完成测量。

2.2 第二次测量

2.2.1 样件再次摆放排序

随机调整样件摆放次序，记好编号。摆放样件时测量者回避。

2.2.2 专人记录

一个测量者测量时，其他两人回避，互相不应交流；专人（非测量人员）监督测量过程量具是否熟练操作、读数是否准确。第一个测量人员完成后，第二、第三测量人依次完成测量。

2.2.3 第三次测量

步骤同第二次测量。

3 数据整理分析

3.1 数据整理

将收集的数据整理后，录入下表中，经过数据计算按照接受准则判断就可得出分析结论。

图4 量具重复性和再现性数据

图5 量具重复性和再现性数据

3.2 重复性和再现性接受准则

（1）%GRR＜10%——通常认为测量系统是可接受的。

（2）10% ≤%GRR ≤30% ——基于应用的重要性、测量装置的成本、维修的成本等方面的考虑，可能是可接受的。

（3）%GRR≥30% ——认为是不可接受的，应该做出各种努力来改进测量系统。

此外，过程能被测量系统区分开的分级数（ndc）应该大于或等于5。

4 改进

根据数据汇总处理后的结论，对不可接受的测量系统实施改进。可从以下原因进行分析，并实施改进。改进后再次分析数据，直至测量系统可接受。

重复性与再现性不可接受的原因：

（1）若重复性比再现性变差大，可从仪器需要维护、量具应重新设计来提高刚度、夹紧和检验点需要改进、存在过大的零件内变差分析原因，实施改进。

（2）若再现性比重复性变差大，可从测量人员需要更好的培训如何使用量具仪器和读数、量具刻度盘上的刻度不清楚、需要某种夹具帮助测量人员提高使用量具的一致性分析原因，实施改进。

5 结束语

本文主要介绍了测量系统分析中重复性再现性分析的工作流程及注意点，希望能为各类企业开展测量系统分析提供有效的参考。