MSA测量系统分析_.ppt

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测量系量系统分析分析汽车行业质量体系系列培训教材1n质量重庆质量重庆http:

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课程大纲：

n测量系统分析的意义和目的；测量系统分析的意义和目的；n测量系统分析的定义：

测量系统分析的定义：

测量系统、量具、测量、测量过程；n测量系统分析的基础知识：

测量系统分析的基础知识：

1）、测量系统的统计特性：

偏倚、重复性、再现性、稳定性、线性、分辨力2）、理想的测量系统3）、测量系统的共同特性4）、测量系统的评定步骤和准备n计量型测量系统的分析方法计量型测量系统的分析方法1）偏倚2）稳定性3）线性4）重复性和再现性（R&R）计数型测量系统的分析方法计数型测量系统的分析方法1）小样法2）大样法2n质量重庆质量重庆http:

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测量的重要性n如果测量出现问题，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。

n因此，要保证测量结果的准确性和可信度。

PROCESS原料人机法环测量测量测量测量结果合格不合格测量测量3n质量重庆质量重庆http:

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测量误差Y=x+n測量值=真值（TrueValue）+測量誤差戴明說沒有真值的存在一致4n质量重庆质量重庆http:

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测量误差的来源：

nDiscrimination分辨能力nPrecision精密度（Repeatability重复性）nAccuracy准确度（Bias偏差）nDamage损坏nDifferencesamonginstrumentsandfixtures（不同仪器和夹具间的差异）nDifferenceinusebyinspector不同使用人员的差异（Reproducibility再现性）nDifferencesamongmethodsofuse（使用不同的方法所造成差异）nDifferencesduetoenvironment（不同环境所造成的差异）5n质量重庆质量重庆http:

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测量的变异说明6n质量重庆质量重庆http:

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为什么要进行测量系统分析n即使量具经过检定或校准，由于人、机、料、法、环、测等五方面的原因，会带来测量误差。

n检测设备的检定或校准不能满足实际测量的需要。

n因此，还需要对测量系统进行评价，分析测量结果的变差，从而确定测量系统的质量，以满足测量的需要。

n满足QS9000、ISO/TS16949标准的要求：

ISO/TS16949:

2002标准7.6.1规定：

为分析出现在各种为分析出现在各种测量和试验设备系统测量结果的变差，必须进行适当的统计测量和试验设备系统测量结果的变差，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及的测量系统。

这研究。

此要求必须适用于在控制计划中提及的测量系统。

这些分析方法以及接收准则的使用必须符合顾客的测量系统分些分析方法以及接收准则的使用必须符合顾客的测量系统分析参考手册。

析参考手册。

采用其他的分析方法和接受准则必须获得顾客采用其他的分析方法和接受准则必须获得顾客的批准。

的批准。

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测量系统分析的目的n运用统计分析方法，确定测量系统测量结果的变差（测量误差），了解变差的来源。

从而确定一个测量系统的质量，并且为测量系统的改进提供信息。

n保证所用统计分析方法及判定准则的一致性。

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测量系统的基本知识和概念n术语n测量系统及其统计特性分辨力、稳定性、偏倚、重复性、再现性、线性n理想的测量系统n测量系统的共同特性n测量系统的评定步骤和准备9n质量重庆质量重庆http:

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术语n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。

n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装置，包括用来测量合格不合格的装置。

n测量系统：

用来对被测量特性赋值的操作、程序、量具、设备、软件以及操作人员的集合。

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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11n质量重庆质量重庆http:

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测量系统的统计特性通常使用测量数据的统计特性来衡量测量系统的质量：

通常使用测量数据的统计特性来衡量测量系统的质量：

nDiscrimination分辨力（abilitytotellthingsapart）;nBias偏倚;nRepeatability重复性;nReproducibility再现性;nLinearity线性;nStability稳定性。

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分辨力（率）n定义：

指测量系统检出并如实指示被测特性中极小变化的能力。

n传统是公差范围的十分之一。

建议的要求是总过程6（标准偏差）的十分之一。

T103013n质量重庆质量重庆http:

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偏倚偏倚（Bias）Bias）：

基准值观测平均值偏倚偏倚偏倚：

是测量结果的观测观测平均值平均值与基准值基准值的差值。

基准值的取得可以通过采用更高级别的测量设备进行多次测量，取其平均值来确定。

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重复性（Repeatability）重复性重复性重复性是由是由一个一个评价人，采用评价人，采用一种一种测量仪器，多次测量测量仪器，多次测量同一同一零件的零件的同一同一特性时获得的测量特性时获得的测量值变差。

差。

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再现性（Reproducibility）：

再现性再现性是由是由不同不同的评价人，采的评价人，采用用相同相同的测量仪器，测量的测量仪器，测量同一同一零件的零件的同一同一特性特性时测量平均值时测量平均值的的变差。

差。

再現性操作者操作者BB操作者操作者CC操作者操作者A16n质量重庆质量重庆http:

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稳定性（Stability）：

稳定性时间1时间2稳定性：

是测量系统在某持续时间持续时间内测量同一同一基准或零件的相同相同特性时获得的测量值的总变差。

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线性（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18n质量重庆质量重庆http:

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线性（Linearity）：

观测的平均值基准值无偏倚有偏倚19n质量重庆质量重庆http:

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测量系统的分析n测量系统的变差类型：

测量系统的变差类型：

n偏倚、重复性、再现性、稳定性、线性n测量系统特性可用下列方式来描述测量系统特性可用下列方式来描述：

n位置：

稳定性、偏倚、线性。

位置：

稳定性、偏倚、线性。

n宽度或范围：

重复性、再现性。

宽度或范围：

重复性、再现性。

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位置和宽度位置寬度位置寬度标准值21n质量重庆质量重庆http:

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理想的测量系统n理想的测量系统在每次使用时：

应只产生“正确”的测量结果。

每次测量结果总应该与一个标准值相符。

一个能产生理想测量结果的测量系统，应具有零方差、零偏倚和所测的任何产品错误分类为零概率的统计特性。

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IDEALMEASUREMENTSYSTEM真值真值23n质量重庆质量重庆http:

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测量系统所应具有的特性：

n测量系量系统必必须处于于统计控制中控制中，这意味着意味着测量系量系统中的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。

差只能是由于普通原因而不是由于特殊原因造成的。

这可可称称为统计稳定性定性；n测量系量系统的的变异必异必须比制造比制造过程的程的变异小异小；n变异异应小于公差小于公差带；n测量精密应高于过程变差和公差带两者中精度较高者，一测量精密应高于过程变差和公差带两者中精度较高者，一般来说，般来说，测量精度是过程变异和公差带两者中精度较高者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；的十分之一；n测量系统统计特性可能随被被测项目的改变而变测量系统统计特性可能随被被测项目的改变而变化。

若真化。

若真的如此，的如此，则测量系统的最大的变差应小于过程变差和公差则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。

带两者中的较小者。

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测量系统的评定n第一第一阶段段：

n明白该测量过程并确定该测量系统是否满足我们的需要。

主要有二个目的：

1）、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。

n2）、发现那种环境因素对测量系统显著的影响，例如温度、湿度等，以决定其使用的环境要求。

n第二第二阶段阶段：

n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。

n常见的量具R&R分析是其中的一种试验型式。

n25n质量重庆质量重庆http:

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计量型测量系统研究计量型测量系统研究-指南指南26n质量重庆质量重庆http:

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确定稳定性的指南确定稳定性的指南n进行研究进行研究n1）取一个样本并建立相对于可溯源标准的基准值。

如果该样品不可获得，选择一个落在产品测量中程数据生产零件，指定其为稳定性分析的标准样本。

对于追踪测量系统稳定性，不需要一个已知基准值。

n具备预期测量的最低值，最高值和中程数的标准样本是较理想的。

建议对每个标准样本分别做测量与控制图。

n2）定期（天,周）测量标准样本35次，样本容量和频率应该基于对测量系统的了解。

因素可以包括重新校准的频次、要求的修理，测量系统的使用频率，作业条件的好坏。

应在不同的时间读数以代表测量系统的实际使用情况，以便说明在一天中预热、周围环境和其他因素发生的变化。

n3）将数据按时间顺序画在Xbar&R或Xbar&S控制图上。

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n结果分析结果分析作图法作图法n4）建立控制限并用标准控制图分析评价失控或不稳定状态。

n结果分析结果分析数据法数据法n除了正态控制图分析法，对稳定性没有特别的数据分析或指数。

n如果测量过程是稳定的，数据可以用于确定测量系统的偏倚。

n同样，测量的标准偏差可以用作测量系统重复性的近似值。

这可以与（生产）过程的标准偏差进行比较以决定测量系统的重复性是否适于应用。

n可能需要实验设计或其他分析解决问题的技术以确定测量系统稳定性不足的主要原因。

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n举例举例稳定性稳定性n为了确定一个新的测量装置稳定性是否可以接受，工艺小组在生产工艺中程数附近选择了一个零件.这个零件被送到测量实验室，确定基准值为6.01。

小组每班测量这个零件5次，共测量4周（20个子组）。

收集所有数据以后，Xbar&R图就可以做出来了（见图示）。

n控制图分析显示，测量过程是稳定的，因为没有出现明显可见的特殊原因影响。

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稳定性的均值-极差图30n质量重庆质量重庆http:

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确定偏倚指南确定偏倚指南独立样本法独立样本法n进行研究进行研究n1）获取一个样本并建立相对于可溯源标准的基准值。

如果得不到，选择一个落在生产测量的中程数的生产零件，指定其为偏倚分析的标准样本。

在工具室测量这个零件n10次，并计算这n个读数的均