測量系統(tǒng)分析中重復(fù)性再現(xiàn)性應(yīng)用淺談

王黨庫，劉蕾

（陜西重型汽車有限公司車架廠，陜西 西安 710200）

前言

測量系統(tǒng)分析是質(zhì)量管理體系五大工具之一，而重復(fù)性、再現(xiàn)性是計量型測量系統(tǒng)分析的評價方式之一，在制造行業(yè)廣泛應(yīng)用。但在現(xiàn)實運用中，存在各類問題，本文將詳細闡述重復(fù)性再現(xiàn)性應(yīng)用的整個過程。

1 重復(fù)性再現(xiàn)性分析前準備

1.1 工藝參數(shù)的確定

每年年初根據(jù)控制計劃要求，制定測量系統(tǒng)分析計劃，確定需開展測量系統(tǒng)分析的工藝參數(shù)。

1.2 量具的選擇

查閱工藝文件，確定該工藝參數(shù)規(guī)定的量檢具規(guī)格；核查該量檢具是否經(jīng)過鑒定，是否在有效期內(nèi)，狀態(tài)是否完好；該量具的最小分辨力須符合不大于工藝參數(shù)公差1/10 原則；且工藝參數(shù)需落在量具量程的2/3 以上最好，如現(xiàn)有量檢具無法滿足，應(yīng)選擇最接近的為好。舉例如：工藝參數(shù)為101±0.3，公差的1/10 為0.06，選擇的量具應(yīng)符合分辨力不大于0.06，量程為0～150；工藝文件上規(guī)定的0.02/0～150 的游標卡尺符合要求。如工藝參數(shù)為25±0.3，現(xiàn)場有0.02/0～150；0.02/0～300 兩種規(guī)格的游標卡尺，應(yīng)選擇0.02/0～150規(guī)格為好。

1.3 人員的選擇

選擇的3 名被分析人員，需是參與該工藝參數(shù)日?？刂茩z驗的人員，且應(yīng)能熟練使用規(guī)定量檢具實施檢驗。

1.4 樣件的選擇和編號

根據(jù)該工藝參數(shù)在以往加工過程中波動范圍，選擇性的準備樣件，確保10 個樣件測量值覆蓋整個生產(chǎn)波動范圍，即應(yīng)覆蓋整個公差帶需要時可包括不合格件。因此樣件的抽取避免集中在較短時間內(nèi)同一生產(chǎn)批次內(nèi)抽??；應(yīng)在較長時間段，不同生產(chǎn)批次抽取，確保樣件盡可能代表整個生產(chǎn)的波動范圍，適當時也可加工需要尺寸的樣件。

在樣件隱蔽不易發(fā)現(xiàn)位置進行編號，避免測量者能發(fā)現(xiàn)。

樣件上的尺寸棱邊應(yīng)打磨徹底去毛刺，表面平整光滑。

樣件的正確選擇對重復(fù)性再現(xiàn)性的分析非常重要，可以在應(yīng)用中避免走很多彎路。根據(jù)生產(chǎn)過程的特性，同一批次短時間內(nèi)加工的產(chǎn)品由于人、機、料、法、環(huán)、測等因素穩(wěn)定，所以加工的產(chǎn)品尺寸波動小，從而抽出的10 個樣件尺寸接近，在這種情況下實施重復(fù)性再現(xiàn)性分析，結(jié)果不能客觀反應(yīng)測量系統(tǒng)分析的真實情況，且會很不理想。同一批次抽10 個樣件舉例，采集數(shù)據(jù)分析如下：

圖1 量具重復(fù)性和再現(xiàn)性數(shù)據(jù)

圖2 量具重復(fù)性和再現(xiàn)性數(shù)據(jù)

從同一批次抽的10 個樣件的數(shù)據(jù)集中101.5～101.6 之間，從結(jié)果可以看出，該測量系統(tǒng)重復(fù)性和再現(xiàn)性不可接受。

而從不同批次中根據(jù)尺寸波動合理選擇樣件就可避免以上情況的出現(xiàn)，從而客觀的反應(yīng)重復(fù)性再現(xiàn)性的真實結(jié)果。參見圖4、圖5 數(shù)據(jù)分布覆蓋了整個公差范圍101.2～101.8，在人員、量具等不變的情況下，分析結(jié)論重復(fù)性再現(xiàn)性可接受。

1.5 制定記錄表格

圖3 MSA 重復(fù)性和再現(xiàn)性數(shù)據(jù)記錄

2 數(shù)據(jù)的采集

測量時應(yīng)采用盲測法。盲測是指在實際測量環(huán)境下，在操作者事先不知正在對該測量系統(tǒng)進行評定的條件下，獲得的測量結(jié)果。實際操作中大多只能實現(xiàn)部分盲測。每個測量者測量10 個樣件各3 次，分三次測量。具體步驟如下：

2.1 第一次測量

2.1.1 樣件擺放排序

準備好場地，隨機排好樣件，記好編號。擺放樣件時測量者回避。

2.1.2 專人記錄

一個測量者測量時，其他兩人回避，互相不應(yīng)交流；專人（非測量人員）監(jiān)督測量過程量具是否熟練操作、讀數(shù)是否準確。第一個測量人員完成后，第二、第三測量人依次完成測量。

2.2 第二次測量

2.2.1 樣件再次擺放排序

隨機調(diào)整樣件擺放次序，記好編號。擺放樣件時測量者回避。

2.2.2 專人記錄

一個測量者測量時，其他兩人回避，互相不應(yīng)交流；專人（非測量人員）監(jiān)督測量過程量具是否熟練操作、讀數(shù)是否準確。第一個測量人員完成后，第二、第三測量人依次完成測量。

2.2.3 第三次測量

步驟同第二次測量。

3 數(shù)據(jù)整理分析

3.1 數(shù)據(jù)整理

將收集的數(shù)據(jù)整理后，錄入下表中，經(jīng)過數(shù)據(jù)計算按照接受準則判斷就可得出分析結(jié)論。

圖4 量具重復(fù)性和再現(xiàn)性數(shù)據(jù)

圖5 量具重復(fù)性和再現(xiàn)性數(shù)據(jù)

3.2 重復(fù)性和再現(xiàn)性接受準則

（1）%GRR＜10%——通常認為測量系統(tǒng)是可接受的。

（2）10% ≤%GRR ≤30% ——基于應(yīng)用的重要性、測量裝置的成本、維修的成本等方面的考慮，可能是可接受的。

（3）%GRR≥30% ——認為是不可接受的，應(yīng)該做出各種努力來改進測量系統(tǒng)。

此外，過程能被測量系統(tǒng)區(qū)分開的分級數(shù)（ndc）應(yīng)該大于或等于5。

4 改進

根據(jù)數(shù)據(jù)匯總處理后的結(jié)論，對不可接受的測量系統(tǒng)實施改進?？蓮囊韵略蜻M行分析，并實施改進。改進后再次分析數(shù)據(jù)，直至測量系統(tǒng)可接受。

重復(fù)性與再現(xiàn)性不可接受的原因：

（1）若重復(fù)性比再現(xiàn)性變差大，可從儀器需要維護、量具應(yīng)重新設(shè)計來提高剛度、夾緊和檢驗點需要改進、存在過大的零件內(nèi)變差分析原因，實施改進。

（2）若再現(xiàn)性比重復(fù)性變差大，可從測量人員需要更好的培訓(xùn)如何使用量具儀器和讀數(shù)、量具刻度盤上的刻度不清楚、需要某種夾具幫助測量人員提高使用量具的一致性分析原因，實施改進。

5 結(jié)束語

本文主要介紹了測量系統(tǒng)分析中重復(fù)性再現(xiàn)性分析的工作流程及注意點，希望能為各類企業(yè)開展測量系統(tǒng)分析提供有效的參考。