测量系统分析.ppt

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测量系统分析（MSA）ISO五大核心工具之MSA定义nn测量系统分析MMeasurementeasurementSSystemystemAAnalysisnalysisnn定量研究测量系统的统计特性对其输出值的定量研究测量系统的统计特性对其输出值的影响，并与认可的标准作比较，以便作出测影响，并与认可的标准作比较，以便作出测量系统是否适用的明确判断量系统是否适用的明确判断nn强调仪器和人的影响强调仪器和人的影响MSA的意义nn过程变差MSA的意义nn总体变差的构成nn如果测量系统出现问题，那么合格的产品可能被判为不合格，不合格的产品可能被判为合格，此时便不能得到真正的产品或过程特性。

nn因此，要保证测量结果的准确性和可信度MSA的意义：

标准标准：

零件：

零件：

仪器仪器：

人人/程序程序：

环环境境SWIPE量量测测数数值值分析分析输入输入输出输出可接受可接受可能可接受可能可接受需需改善改善MSA的意义nnISO/TS16949对MSA的要求为分析每种测量和试验设备系统得出的测量结果存在的变为分析每种测量和试验设备系统得出的测量结果存在的变差，必须进行适当的统计研究差，必须进行适当的统计研究此要求必须适用于在控制计划中提出的测量系统此要求必须适用于在控制计划中提出的测量系统所用的分析方法及接收准则必须与顾客关于测量系统分析所用的分析方法及接收准则必须与顾客关于测量系统分析的参考手册相一致的参考手册相一致如果得到顾客的批准，也可采用其它分析方法和接收准则如果得到顾客的批准，也可采用其它分析方法和接收准则MSA的意义nnPPAP手册中规定：

对新的或改进的量具、测量和试验设备应参考MSA手册进行变差研究nnAPQP手册，MSA为“产品/过程确认”阶段的输出之一nnSPC手册指出MSA是控制图必需的准备工作n确定所使用的数据是否可靠n评估新的测量仪器n将两种不同的测量系统进行比较n对可能存在问题的测量系统进行评估n确定并解决测量系统误差问题MSA的作用凡组织在凡组织在控制计划控制计划中所提及的和中所提及的和/或顾客要求或顾客要求的所有监视和测量装置均要进行测量系统分的所有监视和测量装置均要进行测量系统分析（析（MSAMSA）nn新产品；新产品；新产品；新产品；nn因设计记录、规范和工程更改所引起的产品更改；因设计记录、规范和工程更改所引起的产品更改；因设计记录、规范和工程更改所引起的产品更改；因设计记录、规范和工程更改所引起的产品更改；nn常规产品（老产品常规产品（老产品常规产品（老产品常规产品（老产品/旧产品）；旧产品）；旧产品）；旧产品）；nn特别是以上产品中被确定为产品特殊特性所使用到的监视和测量装置必特别是以上产品中被确定为产品特殊特性所使用到的监视和测量装置必特别是以上产品中被确定为产品特殊特性所使用到的监视和测量装置必特别是以上产品中被确定为产品特殊特性所使用到的监视和测量装置必须进行测量系统分析（须进行测量系统分析（须进行测量系统分析（须进行测量系统分析（MSAMSAMSAMSA）；）；）；）；nn只针对产品特性所使用到的监视和测量装置进行测量系统分析（只针对产品特性所使用到的监视和测量装置进行测量系统分析（只针对产品特性所使用到的监视和测量装置进行测量系统分析（只针对产品特性所使用到的监视和测量装置进行测量系统分析（MSAMSAMSAMSA），），），），而对过程特性所使用到的监视和测量装置则不需要进行测量系统分析而对过程特性所使用到的监视和测量装置则不需要进行测量系统分析而对过程特性所使用到的监视和测量装置则不需要进行测量系统分析而对过程特性所使用到的监视和测量装置则不需要进行测量系统分析（MSAMSAMSAMSA）MSA实施时机术语nn测量赋值给具体事物以表示它们之间关于特定特性的关系。

赋赋值给具体事物以表示它们之间关于特定特性的关系。

赋值过程即为测量过程，而赋予的值定义为测量值。

值过程即为测量过程，而赋予的值定义为测量值。

nn量具任何用来获得测量结果的装置，经常用来特指用在车间的任何用来获得测量结果的装置，经常用来特指用在车间的装置，包括用来测量合格不合格的装置。

装置，包括用来测量合格不合格的装置。

术语nn测量系统用来对被测特性定量测量或定性评价的仪器或量具、标准、用来对被测特性定量测量或定性评价的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员和环境的集合；用来获得操作、方法、夹具、软件、人员和环境的集合；用来获得测量结果的整个过程。

测量结果的整个过程。

n狭义上常指“人”和“机”。

即评价人（及其实施测量的方法）和直接用于测量的设备、仪器和量具。

测量系统的组成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测量误差的来源nn仪器方面：

nn分辩力分辩力nn精密度精密度（重复性重复性）nn准确度准确度（偏差偏差）nn损坏损坏nn不同仪器和夹具间的差异不同仪器和夹具间的差异测量误差的来源nn不同检验者的差异（再现性）nn训练训练nn技能技能nn疲劳疲劳nn无聊无聊nn眼力眼力nn舒适舒适nn检验的速度检验的速度nn指导书的误解指导书的误解测量误差的来源nn不同环境所造成的差异nn温度温度nn湿度湿度nn振动振动nn照明照明nn腐蚀腐蚀nn污染污染（油脂油脂）测量误差的来源nn方法方面：

nn测试方法测试方法nn测试标准测试标准nn材料方面：

nn准备的样本本身有差异准备的样本本身有差异nn收集的样本本身有差异收集的样本本身有差异nn测量系统必须处于统计控制中测量系统必须处于统计控制中测量系统中的变差只能是由于普通原因而不是由于特殊原测量系统中的变差只能是由于普通原因而不是由于特殊原因造成的。

这可称为统计稳定性；因造成的。

这可称为统计稳定性；nn测量系统的变异必须比制造过程的变异小测量系统的变异必须比制造过程的变异小nn变异应小于公差带变异应小于公差带nn一般来说，测量精度是过程变异和公差带两者中一般来说，测量精度是过程变异和公差带两者中精度较高者的十分之一精度较高者的十分之一nn测量系统统计特性可能随被测项目的改变而变化，测量系统统计特性可能随被测项目的改变而变化，测量系统的最大的变差应小于过程变差和公差带测量系统的最大的变差应小于过程变差和公差带两者中的较小者。

两者中的较小者。

测量系统应有特性nn测量系统的质量通常使用测量数据的统计特性来衡量：

通常使用测量数据的统计特性来衡量：

nnDiscriminationDiscrimination分辨力分辨力nnBiasBias偏倚偏倚nnRepeatabilityRepeatability重复性重复性nnReproducibilityReproducibility再现性再现性nnLinearityLinearity线性线性nnStabilityStability稳定性稳定性测量误差的统计特性nn第一阶段第一阶段明白该测量过程并确定该测量系统是否满足组织的需要。

明白该测量过程并确定该测量系统是否满足组织的需要。

第一阶段试验主要有二个目的第一阶段试验主要有二个目的：

nn确定该测量系统是否具有所需要的统计特性？

此项必须在使用前确定该测量系统是否具有所需要的统计特性？

此项必须在使用前进行进行。

nn发现哪种环境因素对测量系统有显著的影响？

例如温度、湿度等，发现哪种环境因素对测量系统有显著的影响？

例如温度、湿度等，以决定其使用的空间及环境以决定其使用的空间及环境。

nn第二阶段第二阶段目的是在验证一个测量系统一旦被认为是可行的，应持续目的是在验证一个测量系统一旦被认为是可行的，应持续具有恰当的统计特性具有恰当的统计特性。

nn常见的就是常见的就是“量具量具R&R”R&R”是其中的一种形式是其中的一种形式测量系统的评定阶段nn量具量具的分辩力（分辨率，可读性）的分辩力（分辨率，可读性）nn量具量具的最小读数单位，的最小读数单位，nn由由量具设计所决定的量具量具设计所决定的量具固有特性。

固有特性。

nn系统检测和指示被测量特性最小变化的能力，也系统检测和指示被测量特性最小变化的能力，也称为分辨率称为分辨率nn在在兼顾成本及可行性条件下，量具应能识别被测兼顾成本及可行性条件下，量具应能识别被测特性特性的微小变化的微小变化。

分辨力（Discrimination）NDC分辨指数表明测量系统对一个特定的产品的可用性。

提供测量系统在过程偏差的范围内可以精确测量的区分数。

该数表明了一个测量过程检测产品偏差（过程偏移和改进）能力的好坏。

RedYellowGreen510NDC分辨指数指南分辨指数指南一种一种NDC分辨指数的直观表示：

分辨指数的直观表示：

1category3categories6categories基准值基准值ReferencevalueReferencevalue观测平均观测平均ObservedAverageObservedAverage偏离偏倚（Bias）nn测量的平均值和实际值之间的偏差偏倚的可能原因nn仪器需要校准仪器需要校准nn仪器、设备或夹紧装置的仪器、设备或夹紧装置的磨损磨损nn磨损或损坏的基准，基准磨损或损坏的基准，基准出现误差出现误差nn校准不当或调整基准的使校准不当或调整基准的使用不当用不当nn仪器质量差仪器质量差设计或一致设计或一致性不好性不好nn线性误差线性误差nn应用错误的量具应用错误的量具nn不同的测量方法不同的测量方法设置、设置、安装、夹紧、技术安装、夹紧、技术nn测量错误的特性测量错误的特性nn量具或零件的变形量具或零件的变形nn环境环境温度、湿度、振动、温度、湿度、振动、清洁的影响清洁的影响nn违背假定、在应用常量上违背假定、在应用常量上出错出错nn应用应用零件尺寸、位置、零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察操作者技能、疲劳、观察错误错误真值真值11观测值观测值11倾斜小倾斜小倾斜大倾斜大真值真值22测定的下限范围测定的上限范围观测值观测值22线性（Linearity）nn偏倚的大小变化基準值無偏倚量測值偏倚线性差的可能原因nn仪器需要校准，需减少校准时仪器需要校准，需减少校准时间间隔；间间隔；nn仪器、设备或夹紧装置磨损；仪器、设备或夹紧装置磨损；nn缺乏维护缺乏维护通风、动力、液压、通风、动力、液压、腐蚀、清洁；腐蚀、清洁；nn基准磨损或已损坏；基准磨损或已损坏；nn校准不当或调整基准使用不当；校准不当或调整基准使用不当；nn仪器质量差；仪器质量差；设计或一致性设计或一致性不好；不好；nn仪器设计或方法缺乏稳定性；仪器设计或方法缺乏稳定性；nn应用了错误的量具；应用了错误的量具；nn不同的测量方法不同的测量方法设置、安装、设置、安装、夹紧、技术；夹紧、技术；nn量具或零件随零件尺寸变化、量具或零件随零件尺寸变化、变形；变形；nn环境影响环境影响温度、湿度、震动、温度、湿度、震动、清洁度；清洁度；nn其它其它零件尺寸、位置、操作零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、读错。

者技能、疲劳、读错。

测量值测量值时间轴时间轴真值真值真值真值测量值测量值测量值测量值真值真值稳定性（Linearity）nn偏倚的时间变化稳定性差的可能原因nn仪器需要校准，需要减少校准仪器需要校准，需要减少校准时间间隔时间间隔nn仪器、设备或夹紧装置的磨损仪器、设备或夹紧装置的磨损nn正常老化或退化正常老化或退化nn缺乏维护缺乏维护通风、动力、液压、通风、动力、液压、过滤器、腐蚀、锈蚀、清洁过滤器、腐蚀、锈蚀、清洁nn磨损或损坏的基准，基准出现磨损或损坏的基准，基准出现误差误差nn校准不当或调整基准的使用不校准不当或调整基准的使用不当当nn仪器质量差仪器质量差设计或一致性不好设计或一致性不好nn仪器设计或方法缺乏稳健性仪器设计或方法缺乏稳健