MSA测量系统分析_精品文档.pptx

1、MSA（测量系统分析）测量系统分析）Measurement System Analysis 主要内容相关术语介绍概述计量型测量系统研究计数型测量系统研究其他内容交流MSA第四版发生了那些变化？第四版发生了那些变化？与MSA第三版相比，手册的第四版没有发生显著的变化，只是补充提示了某些分析方法，使读者更容易理解，同时也对一些使用者的常犯错误做了重要的观念澄清。譬如：澄清MSA与校准的关系、更清晰地定义测量决策、改进了偏倚和线性内容、重写了高级的MSA技术（包括破坏性试验）、计数型分析的更新、测量的不确定度和MSA、APQP和MSA的关系等等。本手册中使用了以下术语本手册中使用了以下术语 测量（M

2、easurement)被定义为“对某具体事物赋予数字（或数值），以表示它们对于特定特性之间的关系”。这定义由C.Eisenhart(1963)首次提出。赋予数字的过程被定义为测量过程，而指定的数值被定义为测量值。量具（Gage)是指任何用来获得测量结果的装置。经常是用在工厂现场的装置，包括通/止规（go/no go device)。本手册中使用了以下术语本手册中使用了以下术语 测量系统（Measurement System)是对测量单元进行量化或对被测的特性进行评估，其所使用的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境和假设的集合；也就是说，用来获得测量结果的整个过程。我们可以将测量

3、过程看成一个制造过程，其产生的输出就是数值（数据）。这样看待一个测量系统是很有用的，会使我们明白已经说明的所有的概念、原理和工具。本手册中使用了以下术语本手册中使用了以下术语分辨力分辨力Discrimination、可读性、可读性Readability、分辨率分辨率Resolution 别名：最小可读单位、测量解析度、最小刻度极限或探测的最小极限。由设计所确定的固有特征。一个仪器测量或输出的最小刻度单位。通常被显示为测量单位。10比1的比例法则。本手册中使用了以下术语本手册中使用了以下术语有效解析度有效解析度Effective resolution特定应用条件下，一个测量系统对过程变差的敏感度

4、。可以导致测量有用的输出信号的最小输入。通常被描述为一种测量单元。基准值（基准值（Reference value)某一物品的可接受数值。需要一个可操作的定义。常被用来替代真值使用。真值真值(True value)某一物品的真实数值。不可知且无法知道的。本手册中使用了以下术语本手册中使用了以下术语位置变差位置变差（Location variation)准确度准确度（Accuracy)与真值或可接受的基准值与真值或可接受的基准值“接接近近“的程度的程度。在在ASTM包括了位置及宽度误包括了位置及宽度误差的影响。差的影响。偏倚（偏倚（Bias)观测到的测量值的观测到的测量值的平均值与基平均值与基准值

5、之间的差值准值之间的差值。准确度和精确度准确度和精确度量具 A量具 B量具 CA 具有最佳准确度B 具有最佳精确度C 的准确度好于B比较比较A A和和C C的表现的表现量具 A的均值量具 B的均值量具 C的均值本手册中使用了以下术语本手册中使用了以下术语稳定性稳定性(Stability)随时间变化的偏倚值随时间变化的偏倚值。一个稳定的测量过程在位一个稳定的测量过程在位置置方面是处于统计上受控状态。方面是处于统计上受控状态。别名：漂移别名：漂移（drift)线性线性(linearity)在量具正常工作量程内的偏在量具正常工作量程内的偏倚变化量倚变化量。多个独立的偏倚误差在量具多个独立的偏倚误差在

6、量具工作量程内的关系。工作量程内的关系。是测量系统的系统误差所构成。是测量系统的系统误差所构成。本手册中使用了以下术语本手册中使用了以下术语宽度变差宽度变差（Width variation)精确度精确度（Precision)每个重复读数之间的每个重复读数之间的“接近接近”程度。程度。是测量系统的随机误差所构成。是测量系统的随机误差所构成。本手册中使用了以下术语本手册中使用了以下术语重复性重复性(Repeatability)一个评价者使用一种测量仪器，对同一个评价者使用一种测量仪器，对同一零件的某一特性进行多次测量下的变一零件的某一特性进行多次测量下的变差。差。是在固定的和已定义的测量条件下，是

7、在固定的和已定义的测量条件下，连续（短期内）多次测量中的变差。连续（短期内）多次测量中的变差。通常被称为通常被称为E.V设备变差设备变差 。(Eguipment Variation)设备（量具）能力或潜能。设备（量具）能力或潜能。系统内部变差系统内部变差。本手册中使用了以下术语本手册中使用了以下术语再现性再现性(Reproducibility)不同评价者使用相同的量具，不同评价者使用相同的量具，测量同一个零件的同一个特性的测测量同一个零件的同一个特性的测量平均值的变差。量平均值的变差。通常被称为通常被称为A.V.评价者变差评价者变差(Appraiser Variation)。系统之间（条件）的

8、系统之间（条件）的 误差。在误差。在ASTM E456-96包括：重复性、实验室、包括：重复性、实验室、环境及评价者影响。环境及评价者影响。本手册中使用了以下术语本手册中使用了以下术语GRR或量具的重复性和再现性或量具的重复性和再现性(Gage R&R)量具的重复性和再现性：测量系统重复性和再现性的联合估计值。测量系统能力：取决于所用的方法，可能包括或不包括时间的影响。测量系统能力测量系统能力(Measurement System Capability)测量系统变差的短期估计值。（例：“GRR”包括图表法）本手册中使用了以下术语本手册中使用了以下术语测量系统性能测量系统性能(Measureme

9、nt System Performance)测量系统变差的长期估计值（例：长期控制图法）敏感度敏感度(Sensitivity)能导致可探测到的输出信号的最小输入。测量系统对被测特性变化的感应度。取决于量具设计（分辨力）、固有质量（OEM）、使用期间的维修，以及测量仪器与标准的操作情况。通常被描述为一种测量单元。本手册中使用了以下术语本手册中使用了以下术语一致性一致性(Consistency)随时间重复性变化的程度。一致的测量过程是在宽度（变差）方面处于统计上受控状态。均一性均一性(Uniformity)在正常工作范围内重复性的变化。重复性的同义词。本手册中使用了以下术语本手册中使用了以下术语系

10、统变差（系统变差（System Variation)测量系统的变差可分类为：能力能力(Capability)短期内读数的变化量。性能性能(performance)长期读数的变化量。以总变差(total variation)为基础。不确定度不确定度(Uncertainty)表征表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。测量系统必须稳定并且一致测量系统必须稳定并且一致,测量系统的总变差的所测量系统的总变差的所有特征是假设该系统稳定并且一致。有特征是假设该系统稳定并且一致。主要内容相关术语介绍概述计量型测量系统研究计数型测量系统研究

11、其他内容交流MSA定义定义l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。l测量系统的误差由稳定条件下运行的测量系统多次测量数据的统计特性：偏倚和变差来表征。偏倚指测量数据相对于标准值的位置，包括测量系统的偏倚（Bias）、线性（Linearity）和稳定性（Stability）；而变差指测量数据的分散程度，也称为测量系统的R&R，包括测量系统的重复性（Repeatability）和再现性（Reproducibility）。l测量系统的分辨率应为获得测量参数的过程变差的十分之一 19为什么要进行

12、为什么要进行MSA？20制造过程原辅料人机法环测量测量测量测量结果合格不合格测量测量测量存在误差，误差导致误判。测量存在误差，误差导致误判。要保证测量结果的准确性和可信度。要保证测量结果的准确性和可信度。为什么要进行为什么要进行MSA？在日常生产中，我们经常根据获得的过程加工部件的测量数据去分析过程的状态、过程的能力和监控过程的变化；那么，怎么确保分析的结果是正确的呢？我们必须从两方面来保证，一是确保测量数据的准确性/质量，使用测量系统分析（MSA）方法对获得测量数据的测量系统进行评估；二是确保使用了合适的数据分析方法，如使用SPC工具、试验设计、方差分析、回归分析等 SPC（统计过程控制）和

13、MSA（测量系统分析）的应用状况作为衡量供应商提供稳定的符合要求的产品的能力的重要参考指标。21测量系统分析的目的测量系统分析的目的测量系统分析的目的是确定所使用的数据是否可靠测量系统分析还可以：评估新的测量仪器将两种不同的测量方法进行比较对可能存在问题的测量方法进行评估确定并解决测量系统误差问题测量成本；测量的容易程度;最重要的是测量系统的统计特性。22测量系统的误差测量系统的误差 测量系统误差可以分成五种类型：测量系统误差可以分成五种类型：偏倚、线性、稳定性、重复性、再现性偏倚、线性、稳定性、重复性、再现性 测量过程变差测量过程变差:对大多数测量过程而言对大多数测量过程而言，总测量变差通常

14、被描述为，总测量变差通常被描述为正态分布正态分布。正态概率被设想成测量系统分析的标准方法。正态概率被设想成测量系统分析的标准方法。事实上，事实上，有一些测量系统并不是正态分布，如果仍有一些测量系统并不是正态分布，如果仍假设该测量系统为正态分布，假设该测量系统为正态分布，MSA的分析方法可能会过的分析方法可能会过高高评价测量系统误差评价测量系统误差;因此应充分识别和评价因此应充分识别和评价。不好的零件永远视为不好的零件不好的零件永远视为不好的零件可能做出潜在的错误决定可能做出潜在的错误决定好零件永远被视为好零件好零件永远被视为好零件“取伪取伪”、“弃真弃真”的过程发生在的过程发生在区域。区域。测

15、量系统误差的影响测量系统误差的影响测量系统误差的影响测量系统误差的影响 从从位置位置的角度去考虑，的角度去考虑，偏倚、线性、稳定性为位置的偏倚、线性、稳定性为位置的误差误差，如图：针对基准值的位移。，如图：针对基准值的位移。从从宽度宽度的角度去考虑，的角度去考虑，重复性、再现性为宽度的误差重复性、再现性为宽度的误差。随着宽度加宽，随着宽度加宽，区域增大。区域增大。测量系统共有的统计特性测量系统共有的统计特性依据用途，每个测量系统可能要求具备不同的统计特性，但依据用途，每个测量系统可能要求具备不同的统计特性，但以下几个特性应是所有的测量系统共有的：以下几个特性应是所有的测量系统共有的：1.测量系

16、统测量系统必须处于统计控制中必须处于统计控制中，这意味着测量系统中的变，这意味着测量系统中的变差只能由普通原因而不是由特殊原因造成；差只能由普通原因而不是由特殊原因造成；2.测量系统的测量系统的变差必须小于制造过程的变差变差必须小于制造过程的变差；3.测量系统的测量系统的随机变差必须小于过程变差和公差带两者中最随机变差必须小于过程变差和公差带两者中最小者小者，一般为其，一般为其1/101/10。测量系统的接受准则测量系统的接受准则对测量系统予以接受的通用准则是：对测量系统予以接受的通用准则是：低于低于10%10%的误差的误差 通常被认为是一个可接受的测量系通常被认为是一个可接受的测量系统。统。10%10%到到30%30%的误差的误差根据应用的重要性、测量装置的成根据应用的重要性、测量装置的成本、维修费用等，可能是可接受的。本、维修费用等，可能是可接受的。大于大于30%30%误差误差考虑为不可接受，应尽各种力量以改进考虑为不可接受，应尽各种力量以改进该测量系统。该测量系统。另外，由测量系统对过程进行划分的区别分类数另外，由测量系统对过程进行划分的区别分类数（ndc）应能大于或等于应能大于