MSA作业规范.ppt
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MSA作业规范作业规范文件培训文件培训2010-6-6定义：
定义：
MSA（MeasurementSystemAnalysis）:
即测量即测量系统分析，使用数理统计和图表的方法对测量系统系统分析，使用数理统计和图表的方法对测量系统的分辨率和误差进行分析，以评估测量系统的分辨的分辨率和误差进行分析，以评估测量系统的分辨率和误差对于被测量的参数来说是否合适，并确定率和误差对于被测量的参数来说是否合适，并确定测量系统误差的主要成分。
测量系统误差的主要成分。
测量：
赋值给具体事物以表示他们之间的关系。
而测量：
赋值给具体事物以表示他们之间的关系。
而赋予的值定义为测量值。
赋予的值定义为测量值。
测量仪器（计量器具）：
是指单独地或连同辅助设测量仪器（计量器具）：
是指单独地或连同辅助设备一起用以进行测量的器具。
备一起用以进行测量的器具。
正确了解测量系统与环境相互作用时的正确了解测量系统与环境相互作用时的变差和来源，利用均值、极差法、方差法对变差和来源，利用均值、极差法、方差法对测量系统的再现性、重复性、稳定性、线性、测量系统的再现性、重复性、稳定性、线性、偏倚进行分析，评价测量系统的有效性，使偏倚进行分析，评价测量系统的有效性，使测量系统可靠地服务于生产、检验。
测量系统可靠地服务于生产、检验。
目的：
目的：
范围：
范围：
适用于本公司所有检验、生产现场测量适用于本公司所有检验、生产现场测量系统分析。
系统分析。
内容：
内容：
1.测量系统定义测量系统定义2.测量系统的组成测量系统的组成3.测量系统分析作用测量系统分析作用4.测量系统误差对测量结果的影响测量系统误差对测量结果的影响5.测量系统分析需求判定测量系统分析需求判定6.分析周期分析周期7.分析评定的统计特性分析评定的统计特性8.计数型测量系统分析计数型测量系统分析1.1.测量系统定义测量系统定义测量系统测量系统measuringsystemmeasuringsystem用来获得表示产品或过程特性的数值的系统，称之为测量系用来获得表示产品或过程特性的数值的系统，称之为测量系统。
测量系统是与测量结果有关的仪器、设备、软件、程、统。
测量系统是与测量结果有关的仪器、设备、软件、程、序、操作人员、环境的集合。
序、操作人员、环境的集合。
测量设备测量设备measuringequipmentmeasuringequipment测量仪器、测量标准、参考物质、辅助设备以及进行测量所测量仪器、测量标准、参考物质、辅助设备以及进行测量所必需的资料的总称；必需的资料的总称；测量系统人机料法环操作人员量具/测量设备/工装被测的材料/样品/特性操作方法、操作程序工作的环境2.2.测量系统的组成测量系统的组成3.3.测量系统分析作用测量系统分析作用使测量系统受控，保证测量数据的质量。
使测量系统受控，保证测量数据的质量。
测量过程测量过程II不好的零件永远被视为不好的零件不好的零件永远被视为不好的零件IIII可能做出潜在的错误决定可能做出潜在的错误决定IIIIII好零件永远被视为好零件好零件永远被视为好零件那么怎样才能做出尽可能正确的决策呢？
那么怎样才能做出尽可能正确的决策呢？
4.4.测量系统误差对测量结果的影响测量系统误差对测量结果的影响5.5.测量系统分析需求判定测量系统分析需求判定以下情况要做测量系统的分析：
以下情况要做测量系统的分析：
l用于关键过程检验的测量设备。
用于关键过程检验的测量设备。
l用于关键零部件检验的测量设备。
用于关键零部件检验的测量设备。
l新购的用在关键工序，关键零部件检验的测量设备。
新购的用在关键工序，关键零部件检验的测量设备。
l与测量系统有关的顾客投诉。
与测量系统有关的顾客投诉。
l当认为测量结果有异常且必要时。
当认为测量结果有异常且必要时。
6.6.分析周期分析周期用于结果判定的测量设备每三个月进行用于结果判定的测量设备每三个月进行一次分析。
一次分析。
例如：
耐压测试仪，接地电阻测试仪。
例如：
耐压测试仪，接地电阻测试仪。
用于确定量值的测量设备每半年进行一用于确定量值的测量设备每半年进行一次分析。
次分析。
例如：
卡尺，万用表。
例如：
卡尺，万用表。
7.7.分析评定的统计特性分析评定的统计特性FBias偏倚偏倚;FLinearity线性线性;FStability稳定性；稳定性；FRepeatability重复性重复性;FReproducibility再现性再现性。
7.17.1偏倚偏倚（Bias）Bias）：
基准值观测平均值偏倚偏倚偏倚：
是偏倚：
是测量量结果的果的观测平均值平均值与与基准值基准值的差值。
的差值。
基准基准值的取得可以通的取得可以通过采采用更高用更高级别的的测量量设备进行多次行多次测量，取其平均量，取其平均值来确定来确定。
7.1.17.1.1造成过大偏倚的可能原因有造成过大偏倚的可能原因有:
仪器需要校准仪器、设备或夹具的磨损使用了错误的量具量具或零件变形不同的测量方法作业准备、加载、技巧环境变化温度、湿度、振动、清洁应用零件数量、位置、操作者技能、疲劳、观测误差（易读性、视差）从现生产或检验过程中任取一样件。
从现生产或检验过程中任取一样件。
由全尺寸检验设备确定或用所分析测量设备测量由全尺寸检验设备确定或用所分析测量设备测量被测特性被测特性10次，取其平均值做为准值。
次，取其平均值做为准值。
由选定的人按规定的测量方法，对样件测量由选定的人按规定的测量方法，对样件测量15次并记录。
次并记录。
数据计算数据计算A.计算读数的平均值。
计算读数的平均值。
7.1.27.1.2偏倚取样分析方法偏倚取样分析方法B.计算可重复性标准偏差。
计算可重复性标准偏差。
其中其中可以从可以从MSA测量系统分析（第三版）附录测量系统分析（第三版）附录C中查到，中查到，g=1，m=n。
C.确定偏倚的确定偏倚的t统计量。
统计量。
偏倚偏倚=观测测量平均值观测测量平均值基准值基准值，t=偏倚的不确定度偏倚的不确定度D置信区间的计算。
置信区间的计算。
接受准则接受准则如果如果0落在围绕偏倚值置信区间以内，即落在围绕偏倚值置信区间以内，即0在置在置信区间低值和高值之间，偏倚在水平是可接受信区间低值和高值之间，偏倚在水平是可接受的。
的。
7.1.37.1.3举例举例-偏倚偏倚一个制造工程师在评价一个用来监控生产过程的新一个制造工程师在评价一个用来监控生产过程的新的测量系统。
测量装置分析表明没有线性问题，所的测量系统。
测量装置分析表明没有线性问题，所以工程师只评价了测量系统偏倚。
在已记录过程变以工程师只评价了测量系统偏倚。
在已记录过程变差基础上从测量系统操作范围内选择一个零件。
这差基础上从测量系统操作范围内选择一个零件。
这个零件经全尺寸检验测量以确定其基准值。
而后这个零件经全尺寸检验测量以确定其基准值。
而后这个零件由领班测量个零件由领班测量15次。
次。
基准值基准值=6.0偏倚偏倚15.8-0.225.7-0.335.9-0.145.9-0.156.00.066.10.176.00.086.10.196.40.4106.30.3116.00.0126.10.1136.20.2145.6-0.4156.00.0用电子表格和统计软件，可获得直方图和数据分析。
用电子表格和统计软件，可获得直方图和数据分析。
测量值偏倚研究偏倚研究偏倚研究分析偏倚研究分析n（m）均值X标准偏差r均值的标准偏差b测量值156.0067.22514.05813基准值=6.00,=.05,g=1,d2*=3.35t统计量df显著t值（2尾）偏倚95偏倚置信区间低值高值测量值.115310.82.206.0067-.1185.1319因为因为0落在落在偏倚置信区间（偏倚置信区间（-0.1185-0.1185，0.1319）0.1319）内内,工程师工程师可以假设测量偏倚是可以接受的可以假设测量偏倚是可以接受的,同时假定实际使用不会同时假定实际使用不会导致附加变差源。
导致附加变差源。
偏倚研究的分析：
偏倚研究的分析：
如果偏倚从统计上非如果偏倚从统计上非0，寻找以下可能的原因：
，寻找以下可能的原因：
l标准或基准值误差；标准或基准值误差；l仪器磨损。
这在稳定性分析可以表现出，建议按计仪器磨损。
这在稳定性分析可以表现出，建议按计划维护或修整；划维护或修整；l仪器制造尺寸有误；仪器制造尺寸有误；l仪器测量了错误的特性；仪器测量了错误的特性；l仪器未得到完善的校准，评审校准程序；仪器未得到完善的校准，评审校准程序；l评价人设备操作不当，评审测量说明书等；评价人设备操作不当，评审测量说明书等；7.27.2线线性性（Linearity）Linearity）：
量程量程基准值观测平均值基准值线性：
是在量具性：
是在量具预期的工作范期的工作范围内，偏倚内，偏倚值的差的差值7.27.2线线性性（Linearity）Linearity）：
观测的平均值基准值无偏倚有偏倚7.2.17.2.1线性取样分析方法线性取样分析方法在测量系统的工作范围内随机选定五个零件。
在测量系统的工作范围内随机选定五个零件。
用全尺寸检验设备或用所用析测量设备测量被测特性用全尺寸检验设备或用所用析测量设备测量被测特性10次，取其平均值做为基准值。
次，取其平均值做为基准值。
一位评价人对每个零件测量一位评价人对每个零件测量10次，分别计算零件平均次，分别计算零件平均和偏倚并做记录。
和偏倚并做记录。
计算计算A计算每次测量的试样偏倚及试样偏倚均值。
计算每次测量的试样偏倚及试样偏倚均值。
B用下面等式用下面等式计算和画出最佳算和画出最佳拟合合线和置信和置信带。
对于最佳于最佳拟合合线，用公式：
，用公式：
其中：
其中：
基准值基准值偏倚平均值偏倚平均值=斜率斜率对于于给定的定的x0，水平置信带是：
水平置信带是：
低值：
低值：
高值：
高值：
C在线性图上画出单值偏倚和相关基准值的偏倚均值在线性图上画出单值偏倚和相关基准值的偏倚均值及及“偏倚偏倚=0线线”。
接受准则及不合格处理接受准则及不合格处理“偏倚偏倚=0”线必须完全在拟合线置信带以内。
如果测量线必须完全在拟合线置信带以内。
如果测量系统存在线性问题，需要通过调整软件、硬件或两系统存在线性问题，需要通过调整软件、硬件或两项同时进行来再校准以达到项同时进行来再校准以达到0偏倚。
如果偏倚在测量偏倚。
如果偏倚在测量范围内不能被调整到范围内不能被调整到0，只要测量系统保持稳定，仍，只要测量系统保持稳定，仍可用于产品可用于产品/过程的控制，但不能进行分析，直到测过程的控制，但不能进行分析，直到测量系统达到稳定。
量系统达到稳定。
7.2.27.2.2举例举例-线性线性一名工厂主管希望对过程采用新测量系统。
一名工厂主管希望对过程采用新测量系统。
作为作为PPAP41的一部分需要评价测量系统的线性。
的一部分需要评价测量系统的线性。
基于已证明的的过程变差，在测量系统操作是量基于已证明的的过程变差，在测量系统操作是量程内选择了程内选择了5个零件。
每个零件经过全尺寸检验个零件。
每个零件经过全尺寸检验测量以确定其基准值。
然后由领班分别测量每个测量以确定其基准值。
然后由领班分别测量每个零件零件12次。
研究中零件是被随机选择的。
次。
研究中零件是被随机选择的。
用电子表格和统计软件，得到线性图用电子表格和统计软件，得到线性图7.37.3稳定性定性（Stability）Stability）：
稳定性时间1时间2稳定性：
是定性：
是测量系量系统在某持在某持续时间内内测量同一基准或零件的量同一基准或零件的相同特性相同特性时获得的得的测量量值的的总变差。
差。
7.3.17.3.1造成不稳定性的可能因素有造成不稳定性的可能因素有:
仪器需要校准仪器、设备或夹具的磨损维护保养不好空气、动力、液体、腐蚀、尘土、清洁不同的测量方法作业准备、加载、技巧环境变化温度、湿度、振动、清洁应用零件数量、位置、操作者技能、疲劳、观测误差（易读性、视差）7.3.27.3
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