运用体系的办法研讨丈量进程，经过对丈量体系的剖析来点评丈量体系和丈量数据的质量和牢靠性是非常有意义的。丈量体系剖析是ISO／TS 16949和ISO10012：2003中重要的丈量进程操控技能。质量改善的有效性在很大程度上取决于丈量体系的才能，因而正确的丈量往往是质量改善的第一步。
1 丈量体系剖析的研讨内容
1.1 基本概念
数据是丈量的成果，而丈量是指”以确认实体或体系的量值巨细为方针的一整套作业”。这”一整套作业”便是给详细的事物(实体或软件)赋值的进程。这个进程的输入有人(操作者)、机(量具和必要的设备和软件)、料(实体或体系)、法(操作办法)、环(丈量环境)等，这个进程的输出便是丈量体系，见图1。
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所谓丈量体系剖析，是指用计算学的办法来了解丈量体系中的各个动摇源，及其对丈量成果的影响，最终给出本丈量体系是否符合运用要求的清晰判别。
丈量体系有必要具有杰出的精确性(accuracy)和精确性(precision)，一般由偏倚(bias)和动摇(variation)等计算目标来表征。偏倚用来标明屡次丈量成果的平均值与被测质量特性基准值(真值)之差，其间基准值可经过更高等级的丈量设备进行若干次丈量取其平均值来确认。动摇标明在相同的条件下进行屡次重复丈量成果散布的涣散程度，常用丈量成果的规范差σ或进程动摇VP标明。动摇也可称为变异。
丈量数据质量高，既要求偏倚小，又要求动摇小。偏倚和动摇中有一项大，就不能说丈量数据质量高。
1.2 丈量成果动摇的分化
图2提醒了进程动摇的首要来历以及丈量体系剖析的首要内容。经过丈量体系剖析，操控丈量体系的偏倚和动摇，以便取得精确且精确的丈量数据。
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1.3 重复性和再现性
重复性(repeatability)是指在尽或许相同的、稳定不变的丈量条件下，对同一丈量目标进行屡次重复丈量所得成果的一致性。此刻丈量值的动摇称为重复性，记为VE。重复性差错的发生只能是由丈量仪器自身的同有动摇引起的。
再现性(reproducibility)也称为复现性或重现性，是指在各种或许改变的丈量条件下，同一被测目标的丈量成果之间的一致性，记为VA。其间，最遍及呈现的重要的再现性是操作人员的改变对丈量体系一致性的影响，即不同的操作人员用相同的仪器丈量对同一丈量目标进行丈量时发生的动摇。好的丈量体系应具有杰出的再现性，特别是由不同的人员运用相同的丈量仪器对同一丈量目标丈量时的动摇要小。
1.4 丈量体系剖析的条件
一般用分辨力、偏倚、稳定性、线性、重复性和再现性等点评丈量体系的好坏，并用它们操控丈量体系的偏倚和动摇，以使丈量取得数据精确牢靠。
一般说来，丈量体系的分辨力应到达(即在数值上不大于)进程总动摇的(6倍的进程规范差)的1／10，或容差(USL-LSL)的1／10。
丈量体系的线性是指在其量程规模内偏倚是基准值的线性函数。关于一般的丈量办法，一般，当丈量基准值较小时(量程较低的当地)，丈量偏倚会较小；当丈量基准值较大(量程较高的当地)时，丈量偏倚会较大。线性便是要求这些偏倚量与其丈量基准值呈线性关系。为了衡量偏倚总的改变程度，引入了线性度(记为L)的概念，其量纲与Y量纲相同。其界说是进程总动摇与该线性方程斜率的绝对值的乘积，即
它标明在进程总动摇的规模内丈量值的偏倚动摇(不是偏倚自身)的规模。当然，线性度越小则丈量体系越好。
稳定性一般是某个体系的计量特性随时刻坚持稳定的才能。
一个可运用的丈量体系有必要具有以下3项条件：
a) 丈量体系要有满足的分辨力。丈量体系的动摇有必要比制作进程的动摇小，最多为后者的1／10；丈量体系的动摇应小于公役限，最多为公役限的1／10。
b) 丈量体系在规则的时刻内要坚持计算稳定性。
c) 丈量体系要具有线性件。
1.5 丈量体系剖析的数学模型
丈量成果能够认为是零什的基准值xp和丈量差错ε′两部分叠加而成，即
式中，x和ε可当作随机变量。对式(1)求方差，可得：
式中：σ2total为丈量数据的总方差；σ2p为丈量目标的方差；σ2ms为丈量体系的方差。
任何一个进程的输出值都是经过丈量体系取得数据的。所以，在进程输出值的总动摇中包含进程的实践动摇和丈量体系的动摇。σ2total(或σ2T)由σ2p与σ2ms组成，而σ2ms又由丈量者的方差和量具的方差构成，即
式中：σ2op为操作员与零部件的交互作用方差。
所以：
对式(4)两头各乘上5.15，则
式中：TV为总动摇；PV为丈量目标间的动摇；(AV)2+(EV)2为量具重复性和再现性动摇的平方，这便是σ2ms。有时也直观地记为(R&R)2，因而有公式：
一般先算出PV，再由式(5)算出TV。假如进程总动摇TV已知，那么丈量目标间的动摇PV能够由下式求得：
1.6 丈量体系才能的点评原则
丈量进程是否有才能精确牢靠地反映被测目标的动摇，是丈量体系剖析所重视的首要问题。因而，需要对丈量体系的才能作出点评。
点评丈量体系才能的办法一般有两种：
a) 将丈量体系的动摇R＆R与总动摇之比来衡量，一般记为P／TV，即
b) 将丈量体系的动摇R&R与被测目标质量特性的容差之比来衡量，一般记为P／T。
在点评丈量体系的功能时，一般选用如下规范：
P／TV或P／T≤10%：丈量体系才能很好；
10％P／TV或P／T>30％：丈量体系才能是不满意的，有必要改善。
2 用Minitab剖析丈量体系
Minitab针对各种景象供给了3种进行丈量体系精确性剖析的办法：
a) Gage Run Chart供给各丈量数据的链图，协助剖析不同的操作者和工件之间丈量成果的差异；
b) Gage R＆R(Crossed)用于剖析当每一被测工件都能够被多个揲作者重复丈量时的G R&R剖析；
c) Gage R&R(Nested)用于剖析当每一被测工件不能够被多个操作者重复丈量(即进行破坏性丈量)时的G R&R剖析。
