MSA培训讲义-new10496.pptx

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1、测量系统分析测量系统分析Measurement System Analysis刘文军刘文军13311989598MSA与与ISO/TS16949：2002ISO/TS16949：20027.6.1测量系统分析为分析各种测量和试验设备系统测量结果存在的变差，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的参考手册相一致。如果得到顾客的批准，也可以采用其它分析方法和接收准则。主要内容主要内容1 测量系统术语介绍测量系统术语介绍2 统计学知识补充统计学知识补充 3 测量系统研究的准备测量系统研究的准备4 测量系统分析方法测量系统

2、分析方法术语介绍术语介绍参考标准校准标准工作标准传递标准传递标准传递标准 检查标准基准基准基准基准不同标准之间的联系不同标准之间的联系测量备试验设数据数据一组条件下观察结果的集合，既可以是连续的(一个量值和测量单位)又可以是离散的(属性数据或计数数据如成功失败、好坏、过不通过等统计数据)。测量系统术语介绍测量系统术语介绍测量测量：赋值（或数）给具体物以表示它们之间关于特定特性的关系。赋值过程定义为测量过程，而赋予的值定义为测量值。量具量具：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；包括通过/不通过装置。术语介绍术语介绍测量系统：测量系统：是用来对被测特性定量测量或定性评价的仪器或

3、量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境和假设的集合；用来获得测量结果的整个过程。测量和试验设备（测量和试验设备（MTE）完成一次测量所必需的所有测量仪器，测量标准，基准材料以及辅助设备。有关术语有关术语基准基准用于校准过程的参考标准，也被称为参考标准或校准标准。基准值同意作为比较基准的一个数值。基准值同意作为比较基准的一个数值。人为规定的可接受值需要一个可操作的定义作为真值的替代基准值可能是：基准值可能是：1.一个理论值或基于科学原理而确定的值。一个理论值或基于科学原理而确定的值。2.基于一些国家或国际组织的一个指定值。基于一些国家或国际组织的一个指定值。3.基于某科学或工程组织主持的

4、合作试验工作的，一致基于某科学或工程组织主持的合作试验工作的，一致同意的数值。同意的数值。4.用于特殊量的定义相一致的值，按照惯例有时接受用用于特殊量的定义相一致的值，按照惯例有时接受用于某已知目的。于某已知目的。术语介绍术语介绍标准标准一个标准是根据普遍认同的意见使之作为比较的基础；是一个可接受的模型。它可能是一件人工制品或总效果（各种仪器，程序等），由某一权力机构确定和建立，作为数量、重量、范围、值或质量的测量规则。参考标准参考标准一般在给定位置可得到的最高计量质量标准，在这个位置进行的测量，都是以此标准为最终参照。术语介绍术语介绍校准标准校准标准 在进行定期校准中作为基准的标准，用来减轻

5、按照试验室基准来进行的样准工作负担。传递标准传递标准用于一个独立的已知值的标准与正在校准的元件进行比较的标准。术语总结术语总结标准的总结标准的总结用于比较的可接受的基准用于接受的准则已知数值，在表明的不确定的度界限内，作为真值被接受基准值一个标准应该是一个可操作的定义：由供应商或顾客应用时，在昨天、今天和明天都具有同样的含义，产生同样的结果。术语介绍术语介绍参考值参考值参考值也称为可被接受的参考值或基准值。它是一个人工制品值或总效果值用作约定的比较基准值。该参考值基于下列各值而定：由较高级（如计量实验室或全尺寸检验设备）的测量设备得到的几个测量平均值确定。法定值：由法律定义和强制执行。术语介绍

6、术语介绍参考值（续）参考值（续）理论值：根据科学原理而得。给定值：根据某些国家或国际组织的实验工作（由可靠的理论支持）而得。同意值：根据由科学或工程组主持下的合作实验工作而得：由用户，诸如专业和贸易组织在意见完全一致情况下来定义。协议值：由有关各方明确一致同意的值。术语介绍术语介绍l参考值（续）参考值（续）l在所有情况下，参考值必须基于可操作的定义和可接受的测量系统的结果。为此，用于决定参考值的测量系统应包括：l使用比用正常评价的系统要高的分辨等级和较低的测量系统误差的仪器。l使用源于（美国）国家标准和技术局（NIST）或其他的NMI的标准进行校准。术语介绍术语介绍真值真值真值是零件的“实际”

7、测量值，虽然这个值是不知道的，并且是不可能的（经济地）接近这个值。遗憾的是，真值的确从没能被知道。在所有的分析中，参考值被用作真值的近似值。因为参考值被用作真值的替代值，所以这些标准术语常常互换使用，不过不推荐这种用法。真值的总结真值的总结物品的实际值未知的和不可知的术语术语-基本设备基本设备分辨力（分辨力（DISCRIMINATION）指一个测量仪器对标准测量单位可再分指一个测量仪器对标准测量单位可再分的程度的程度 1：10经验法则经验法则鉴别力（鉴别力（RESOLUTION）指一个测量仪器监测出被测量量的变差指一个测量仪器监测出被测量量的变差的能力的能力术语介绍术语介绍分辨力（续）分辨力（

8、续）1：10经验法则测量仪器分辨力的第一准则应该至少是被测量范围的十分之一。传统上：此范围就是产品公差范围；最近：此范围指过程变差，即10比1规则被解释为测量设备能够分辨至少十分之一的过程变差。这符合持续改进的原理。（即过程的焦点是顾客指定的目标值）。分辨力、可读性、分辨率分辨力、可读性、分辨率最小的读数单位、刻度限度；由设计决定的固有特性；测量或仪器输出的最小刻度；1:10经验法则（过程变差与公差较小者）。有效分辨力有效分辨力一个数据分级n定义：考虑整个测量系统变差时的数据分级大小(ndc)。nNdc=1.41x(PV/GRR)n左图：只能表明过程是否正在生产合格零件。Number of d

9、ata classification有效分辨力24个数据分级左图：只能粗略估计过程。不能用于计量控制。5个或更多个个数据分级n左图：可用于计量控制图n达到5个以上分级数建议使用有效分辨力有效分辨力区分有效分辨力区分（exampleexample）6-10+104个分级数10个分级数术语介绍术语介绍分辨力（续）分辨力（续）由于经济和物理上的限制，测量系统不能识别过程分布中所有零件的独立的或不同的被测特性。被测特性将测量值划分为不同的数据组。在同样的数据组里的各个零件将有同样的被测特性值。如果测量系统缺乏分辨力，对于识别过程变差或量化单个零件特性而言，这个系统也许不是一个合适的系统，应使用更好的测

10、量技术。术语介绍术语介绍分辨力（续）分辨力（续）如果该分辨力不能探测过程变差，其用于分析过程是不可接受的；并且如果它不能探测特殊原因的变差，则其不能用于控制。参见下图分辨力不足的情况可能会在控制图中表现出来，参见图表术语介绍术语介绍X/R控制图分辨率=0.0010。1450。1400。135样本均值子组0515202510UCL=0.1444Mean=0.137LCL=0.13500.020.010.00样本极差R=0.00812ULC=0.01717LCL=0术语介绍术语介绍X/R控制图分辨率=0.010。1450。1400。135样本均值子组0515202510UCL=0.1438Mean

11、=0.1397LCL=0.13590.020.010.00样本极差R=0.0068ULC=0.01438LCL=0术语介绍术语介绍分辨力（续）分辨力（续）上述两控制图取自同样的数据，不同之处就是一个分辨力是0.001,另一个是0.01,但控制图显示的结果却是不同,一个受控,一个失控,为什么?失控的原因是分辨力不足.术语介绍术语介绍分辨力（续）分辨力（续）当使用稳定的，“最高等级的”，并在切实可行的技术限值内的测量系统后，可以达到稳定的，高能力的过程。然而，有效分辨率也许不足，并且进一步改进测量系统变得不可行了。在这些特殊的情况下，测量计划需要其它代替性的过程监测技术。只有具有一定资格的，熟悉测

12、量系统和过程的技术人员，才能作出决定并用文件记录。这些都要求获得顾客的批准，并在控制计划中文件化。术语介绍术语介绍偏倚偏倚是对同样的零件的同样特性，真值（基准值）和观测到的测量平均值的差值。术语介绍术语介绍稳定性稳定性（或漂移）是测量系统在某一阶段时间内，测量同一基准或零件的单一特性时获得的测量总变差。换句话说，稳定性是偏倚随时间的变化。术语介绍术语介绍线性线性在设备的预期操作预期操作（测量）范围范围内偏倚的不同被称为线性。线性可以被认为是关于偏倚大小的变化。线性的总结整个正常操作范围的偏倚改变整个操作范围的多个并且独立的偏倚误差的相互关系测量系统的系统误差分量术语介绍术语介绍术语介绍术语介绍

13、q重复性重复性由一位评价人多次使用一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量变差在固定和规定的测量条件下连续（短期）试验变差通常指E.V.设备变差仪器（量具）的能力或潜能系统内变差术语介绍术语介绍再现性再现性由不同的评价人使用同一个量具，测量一个零件的一个特性时产生的测量平均值的变差对于产品和过程条件，可能是评价人、环境（时间）或方法的误差通常指A.V评价人变差系统间（条件）变差置信区间置信区间期望包括一个参数的真值的值的范围(在希望的概率情况下叫置信水平)。统计检定时，常常取用置信水平=95%时，表示1.96的范围。量具量具R&RGRR或量具RR量具重复性和再现性：测量系统重复性和

14、再现性合成的估计，换句话说，GRR等于系统内部和系统之间的方差的总和。GRR=再现性+重复性显著水平显著水平被选择用来测试随机输出概率的一个统计水平，也同风险有关，表示为风险，代表一个决定出错的概率。溯源性溯源性在商品和服务贸易中溯源性是一个重要概念，溯源到相同或相近的标准的测量比那些没有溯源性的测量更容易被认同。这为减少重新试验、拒收好的产品、接收坏的产品提供了帮助。溯源性在ISO计量学基本和通用国际术语(VIM)中的定义是”测量的特性或标准值，此标准是规定的基准，通常是国家或国际标准，通过全部规定了不确度的不间断的比较链相联系。有关术语有关术语准确度位置变差准确度位置变差 接近真值或可接受

15、的基准值的程度接近真值或可接受的基准值的程度精密度宽度变差精密度宽度变差 重复读数彼此之间的接近度重复读数彼此之间的接近度指不同的评价人，采用相同的测量仪器，测指不同的评价人，采用相同的测量仪器，测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差量同一零件的同一特性时测量平均值的变差一致性宽度变差一致性宽度变差 重复性随时间的变化程度，一个一致的测量重复性随时间的变化程度，一个一致的测量过程是考虑到宽度（变异性）下的统计受控过程是考虑到宽度（变异性）下的统计受控术语总结术语总结分辨力、可读性、分辨率分辨力、可读性、分辨率别名：最小的读数的单位、测量分辨率、刻度限度或探测限度由设计决定的固有特性测量或仪器

16、输出的最小刻度单位总是以测量单位报告1：10经验法则统计学知识补充统计学知识补充总体、个体、样本总体、个体、样本研究对象的全体称为总体总体构成总体的每个成员称为个体个体统计学的主要任务就是：（1）研究总体是什么分布？（2）这个总体的均值、方差是多少？从总体中抽取部分个体所组成的集合称为样本样本，样本的个体称为样品，样品的个数称为样本容量,用n表示统计学知识补充统计学知识补充均值：用来表示分布的中心位置，通常用E(X)或来表示,计算公式:xipiX是离散型分布E(X)=xp(x)dxX是连续型分布方差：用来表示分布的散布大小，通常用D(X)或2来表示,方差大意味着分布较宽较分散,方差小意味着分布

17、较窄较集中统计学知识补充统计学知识补充样本均值：x=(xi)/n样本均值处于样本的中间位置，它可以反映总体分布的均值。样本方差：s2=(xi-x)2/(n-1)样本标准差：s统计学知识补充统计学知识补充正态分布N（，2）其中是正态分布的中心，质量特性X在附近取值的机会最大，2是正态分布的方差，越大，分布俞分散，越小，分布俞集中N（0，1）为标准正态分布统计学知识补充峰态分析正态分布的概率：只要知道平均值和标准差就可以确定分布。正态分配的性质1.分布形态对称于横坐标上平均点上的垂直线。2.正态分配曲线左右两尾逐渐接近于横坐标轴，但不于横坐标相交。3.曲线下横轴上的面积等于1，其概率分布如下图。统

18、计学知识补充正态概率的分布2+13-1-2-30.340.340.1350.1350.02350.0235P（-1X+1）=0.6827P（-2X+2）=0.9545P（-3X+3）=0.9973能做到3就可以了。P（-6X+6）=0.9999966统计学知识补充统计学知识补充正态分布的标准化变换设XN(，2),则U=(X-)/N(0，1)即:任一正态变量经过标准化变换(X-)/后都可归一到标准正态分布如:XN(10，22)，通过标准化变换U=(X-10)/2N(0，1)统计学知识补充0.7U0.7=0.5250.30aua01-an标准正态分布N(0，1)的分位数nP(xua)=a,记为a的

19、分位数为uan ua=-u 1-a统计学知识补充统计学知识补充如果XN(，2)，则样本均值XN(，2/n)，即：X=(xi)/nN(，2/n)正态分布查表练习已知a=0.05查ua已知ua=0.56查a 统计学知识补充统计学知识补充t分布：正态样本均值X的标准化变换中用样本标准差s代替总体标准差后的分布是自由度为n-1的t分布，记为t（n-1）即n(X-)/st（n-1）t分位数P(tta)=a,记为a的分位数为tata=-t1-at分布的查表练习n=10a取0.05查表t1-a/2(n-1)统计学知识补充统计学知识补充参数估计：点估计、区间估计点估计：用样本均值X去估计总体均值用样本方差s2

20、去估计总体方差2用样本标准差s去估计总体标准差正态标准差的无偏估计有两个:R=R/d2s=s/c4统计学知识补充统计学知识补充区间估计：对于参数x，如果估计x落在x1和x2之间的概率为1-a，即：P(x1xx2)=1-a则称随机区间x1，x2是x的置信水平为1-a的置信区间。如果P(x2x)=P(xx1)=a/2，则称这种置信区间为等尾置信区间。统计学知识补充统计学知识补充正态总体参数的置信区间：估计，已知时，1-a的置信区间为xu1-a/2/n估计，未知时，1-a的置信区间为xt1-a/2(n-1)s/n统计学知识补充统计学知识补充假设检验:基本思想是根据所获样本,运用统计分析方法,对总体X

21、的某种假设H0作出接受或拒绝的判断.具体作法:1、建立原假设H0：=0备选假设H1：02、选择检验统计量，给出拒绝的形式3、给出显著性水平a，常取a=0.054、定出临界值c，写出拒绝域W5、判断统计学知识补充统计学知识补充正态总体均值的假设检验已知时，用u检验H0：0；0；=0；H1：0；0；0；检验统计量：u=(x-0)/(/n)对应的拒绝域：uu1-a；uua；uu1-a/2统计学知识补充统计学知识补充正态总体均值的假设检验未知时，用t检验H0：0；0；=0；H1：0；0；0；检验统计量：t=(x-0)/(s/n)对应的拒绝域：tt1-a(n-1)；tta(n-1)；tt1-a/2(n-

22、1)MSA-测量系统分析测量系统分析 测量系统分析：测量系统分析：评价人的选择？评价人的选择？样本的选择？样本的选择？量具的选择？量具的选择？对测量的要求？对测量的要求？普通工作计量器具国际基准或物理定义国家基准副基准国家法制计量工作部门工作标准器计量校准实验室工作标准器工业部门测试实验室企业工作标准比较装置、方法比较装置、方法比较装置、方法比较装置、方法比较装置、方法传递装置5级4级3级2级1级“”风險說明“”风險說明（第一种错误）（第二种错误）“”及及“”风险说明风险说明零件零件尺寸分区尺寸分区LSL中心值USLIIIIIIIIII区：坏零件永远被测量为坏零件II区：可能作出错误决定的区域

23、III区：好零件永远被测量为好零件II区的宽度是多少？控制图两种错误的分析控制图两种错误的分析对于仅仅存在偶然因素的情况下对于仅仅存在偶然因素的情况下,由于点子越出控制界由于点子越出控制界限外而判断过程发生变化的错误限外而判断过程发生变化的错误,即将正常判断为异常即将正常判断为异常的错误是可能发生的的错误是可能发生的.这种错误称为这种错误称为第一种错误第一种错误.当过程具有某种非偶然因素影响当过程具有某种非偶然因素影响,致使过程发生程度不致使过程发生程度不同的变化同的变化.但由于此变化相应的一些点子落在控制界限但由于此变化相应的一些点子落在控制界限内内,从而有可能发生判断过程未发生变化的错误从

24、而有可能发生判断过程未发生变化的错误,这种这种错误称为错误称为第二种错误第二种错误.发生第一种错误时发生第一种错误时,虚发警报虚发警报,由于徒劳地查找原因并由于徒劳地查找原因并为此采取了相应的措施为此采取了相应的措施,从而造成损失从而造成损失.因此因此,第一种第一种错误又称为徒劳错误错误又称为徒劳错误.发生第二种错误时发生第二种错误时漏发警报漏发警报,过过程已经处于不稳定状态程已经处于不稳定状态,但并未采取相应的措施但并未采取相应的措施,从而从而不合格品增加不合格品增加,也造成损失也造成损失.杜绝或降低错误的方法是做杜绝或降低错误的方法是做MSA。测量系统变异性的影响测量系统变异性的影响 对产

25、品决策的影响对产品决策的影响I 类错误类错误-好判好判“坏坏”，生产者风险，误发警报，生产者风险，误发警报II 类错误类错误-坏判坏判“好好”，消费者风险或漏发警报，消费者风险或漏发警报测量系统变异性的影响测量系统变异性的影响 对过程决策的影响对过程决策的影响把普通原因报告为特殊原因把普通原因报告为特殊原因把特殊原因报告为普通原因把特殊原因报告为普通原因新过程的接受新过程的接受MSA-测量系统分析测量系统分析 测量数据质量？测量数据质量？与在稳定的操作条件下由一个测量系统与在稳定的操作条件下由一个测量系统获得的多个测量值的统计特性有关获得的多个测量值的统计特性有关基准值基准值基准值是一个可溯源

26、的标准值。如果没有，基准值是一个可溯源的标准值。如果没有，可在已经测量的数据中选定一个中程数。可在已经测量的数据中选定一个中程数。即选择一个较准确的量具，对被测零件即选择一个较准确的量具，对被测零件测量测量10次，计算其平均值；这个平均值次，计算其平均值；这个平均值可作为本次测量的基准值。可作为本次测量的基准值。测量系统研究的准备测量系统研究的准备背景背景需要对两个重要的方面进行评定：1）验证在适当的特性位置正在测量正确的变量。若适用还要验证夹紧和锁紧。另外，还要识别与测量相互依赖的任何关键的环境因素。2）确定测量系统需要具有何种统计特性才是可接受的。测量系统的共有特性测量系统的共有特性测量系

27、统必须处于统计控制中。即测量系统变测量系统必须处于统计控制中。即测量系统变差只能是由于普通原因，而不是由于特殊原因差只能是由于普通原因，而不是由于特殊原因造成的。造成的。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。测量精度应高于过程变异和公差带两者中精度测量精度应高于过程变异和公差带两者中精度较高者，一般来说，测量精度过程变异和公差较高者，一般来说，测量精度过程变异和公差带两者中精度较高者的十分之一、带两者中精度较高者的十分之一、测量系统统计特性可能随被测项目的改变而变测量系统统计特性可能随被测项目的改变而变化。测量系统最大最坏变差应小于过程变差和化。测量系统最

28、大最坏变差应小于过程变差和公差带两者中的较小者。公差带两者中的较小者。人人设备设备零件零件方法方法环境环境检验要求检验要求测测测量系统的组成测量系统的组成测量系统研究的准备测量系统研究的准备1)先计划要使用的方法。2）评价人的数量、样品数量及重复读数次数。考虑：(a)尺寸的关键性；(b)零件结构。3)评价人的选择应从日常操作该仪器的人中挑选；4)样品的选择对正确的分析至关重要；5）仪器的分辨力至少直接读取特性的预期变差的1/106）确保测量方法正在测量特性的尺寸并遵守规定的测量程序。应注意的问题应注意的问题为最大限度地减少误导结果的可能性，应采取下列步骤：1)测量应按照随机顺序，以确保整个研究

29、过程中产生的任何漂移或变化将随机分布。评价人不应知道哪个被编号的零件正在被检查，以避免可能的认识偏倚。但是进行研究的人应知道正在检查那一零件，并相应记下数据，即评价人A，零件1，第一次试验；评价人B，零件4，第二次试验等。应注意的问题应注意的问题2)在设备读数中，测量值应记录到仪器分辨率的实际限度。机械装置必须读取和记录到最小的刻度单位。对于电子读数测量计划必须为记录所显示的最右有效数位建立一个通用的原则。模拟装置应记录至最小刻度的一半或灵敏度和分辨力的极限。对于模拟装置，如果最小刻度为0.0001，则测量结果应记录到0.00005。3)研究工作应由了解进行可靠研究的重要性的人员进行管理和观察

30、。测量系测量系统的变统的变异性异性测量系统变异性测量系统变异性仪器仪器+(量具量具)工件工件+(零件零件)人员人员环境环境设计设计重复性重复性再现性再现性一致性一致性敏感性敏感性均匀性均匀性变形影响变形影响接触几何接触几何放大放大线性线性稳定性稳定性坚固性坚固性使用假设使用假设维护维护p.m.标准标准制造制造制造公差制造公差制造变差制造变差设计确认设计确认-夹紧夹紧-定位定位测量点测量点-测量传感器测量传感器可操作可操作的定义的定义充分的数据充分的数据清洁度清洁度内部相关特内部相关特溯源性溯源性隐藏的隐藏的几何形状几何形状弹性变形弹性变形物质物质支持特征支持特征弹性性质弹性性质稳定性稳定性标准

31、标准热膨胀系数热膨胀系数弹性性质弹性性质标准标准教育的教育的体力的体力的经验经验培训培训经验经验培训培训理解理解可操作定义可操作定义目视标准目视标准程序程序态度态度人机工厂人机工厂压力压力照明照明振动振动空气污染空气污染几何相容性几何相容性照明照明阳光阳光人工的人工的人人空气流空气流热膨胀热膨胀稳定稳定-系统部件系统部件温度温度本位的和周围的本位的和周围的循环循环评价测量系统时应确定的评价测量系统时应确定的三个原则三个原则1.测量系统是否具有足够的分辨测量系统是否具有足够的分辨力。力。2.测量系统在一定时间内是否在测量系统在一定时间内是否在统计上保持一致。统计上保持一致。3.统计性能在预期范围

32、内是否一统计性能在预期范围内是否一致；用于过程分析和控制是否致；用于过程分析和控制是否可接受。可接受。测量系统评定的两个阶段测量系统评定的两个阶段阶段阶段1：了解测量过程，以及该过程是否了解测量过程，以及该过程是否满足要求？满足要求？阶段阶段2：测量过程随时间的推移是否满测量过程随时间的推移是否满足要求？足要求？测量系统评定的阶段测量系统评定的阶段第一阶段：第一阶段：明确测量过程。明确测量过程。确定该测量系统是否具有所需的统计特确定该测量系统是否具有所需的统计特性。性。如果确定该测量系统不具备正确的特性，如果确定该测量系统不具备正确的特性，则不再使用它。则不再使用它。确定那种环境因素对测量系统

33、有显著影确定那种环境因素对测量系统有显著影响。以验证该测量系统是可行的，具有响。以验证该测量系统是可行的，具有持续恰当的统计特性。持续恰当的统计特性。测量系统评定的阶段测量系统评定的阶段第二阶段第二阶段证明该测量系统持续具有恰当的统证明该测量系统持续具有恰当的统计特性。计特性。作为组织正常的校准程序、维护程作为组织正常的校准程序、维护程序、和计量程序的一部分日常工作。序、和计量程序的一部分日常工作。MSA-测量系统分析测量系统分析 测量系统的变差源测量系统的变差源（用因果图分析）（用因果图分析）S-标准标准W-工件（零件）工件（零件）I-仪器仪器P-人人/程序程序E-环境环境测量系统分析过程测

34、量系统分析过程1.计划要使用的方法。计划要使用的方法。2.确定负责人、评价人的数量、样本数量、确定负责人、评价人的数量、样本数量、重复读数的次数。确定因素应考虑：重复读数的次数。确定因素应考虑：3.尺寸的关键性。尺寸的关键性。4.零件结构。零件结构。5.评价人应是操作者。评价人应是操作者。6.样品应是生产过程中随机选取，可持样品应是生产过程中随机选取，可持续若干天，应足够反映工作范围的情况。续若干天，应足够反映工作范围的情况。测量系统分析过程测量系统分析过程23.检查将要评价的量具，量具的分辨率应检查将要评价的量具，量具的分辨率应允许至少读取特性的预期过程变差的十允许至少读取特性的预期过程变差

35、的十分之一。即如果测量的最小值为分之一。即如果测量的最小值为0.001，量具精度应能够读取到，量具精度应能够读取到0.0001、4.如果量具需要调零，应预先调整好。如果量具需要调零，应预先调整好。5.测量应按照随机方式进行。评价人在每测量应按照随机方式进行。评价人在每次测量尺寸时，不应知道该零件的编号。次测量尺寸时，不应知道该零件的编号。6.每位评价人应采用同样的方法、步骤获每位评价人应采用同样的方法、步骤获取读数。取读数。测量系统分析过程测量系统分析过程37.测量的末位数应选取在量具刻度的最接测量的末位数应选取在量具刻度的最接近数字。如：量具精度为近数字。如：量具精度为0.0001，读数在，

36、读数在两个刻度中间，此时可按照大约位置估两个刻度中间，此时可按照大约位置估计其量值为计其量值为0.00005、8.负责人负责编写零件编号，记录每次的负责人负责编写零件编号，记录每次的零件顺序和测量读数，按照规定对数据零件顺序和测量读数，按照规定对数据进行处理。进行处理。9.根据判定原则确定该量具是否可以接受。根据判定原则确定该量具是否可以接受。一、零件变差一、零件变差 零件制造过程中形成的变差。零件制造过程中形成的变差。二、测量系统的变差二、测量系统的变差 量具误差、评价人误差及评价人与零件交互作用之和。量具误差、评价人误差及评价人与零件交互作用之和。三、总过程变差三、总过程变差 总过程变差为

37、测量系统的变差与零件总过程变差为测量系统的变差与零件 变差之和。变差之和。四、测量系统的评价四、测量系统的评价 测量系统变差占总过程变差的百分比。测量系统变差占总过程变差的百分比。测量系统的评价测量系统的评价测量系统试验测量系统试验测量系统试验程序应完全文件化。测量系统试验程序应完全文件化。文件化内容：文件化内容：示例；示例；选择待测项目和试验程序应用环境的规范（规范选择待测项目和试验程序应用环境的规范（规范应是采用试验统计设计的形式）。应是采用试验统计设计的形式）。如何收集、记录、分析数据的详细说明。如何收集、记录、分析数据的详细说明。关键术语和概念可操作的定义。关键术语和概念可操作的定义。

38、如果程序需要使用特殊标准，该文件应包括这些如果程序需要使用特殊标准，该文件应包括这些标准的储存，维护和使用的说明。标准的储存，维护和使用的说明。评定的时间，进行评定的机构职责，对评定结果评定的时间，进行评定的机构职责，对评定结果反应的方式及责任（由管理部门明确授权）反应的方式及责任（由管理部门明确授权）测量系统分析测量系统分析方法方法MSA方法列表方法列表测量系统分析实施流程图测量系统分析实施流程图测量是测量是否已准否已准备备是否有是否有不同的不同的测量仪测量仪器器测量是测量是否任意否任意分配分配供测试用供测试用零件是否零件是否超过超过300件件是否有不是否有不同的测量同的测量仪器仪器适用的分

39、适用的分析时间析时间暂时不考虑暂时不考虑计数型量具研究计数型量具研究（小样法）（小样法）极差法极差法计数型量具研究计数型量具研究（大样法）（大样法）均值极差法均值极差法方差分析法方差分析法图表分析图表分析是是是是是是是是是是是是否否否否否否否否否否否否分辨力分辨力(分辨率分辨率)稳定性稳定性偏倚偏倚线性线性重复性重复性再现性再现性测量系统变差类型测量系统变差类型MSA方法的分类方法的分类MSA计量型计量型计数型计数型破坏型破坏型计量型计量型MSA计量型计量型位置分析位置分析离散分析离散分析稳定性分析稳定性分析偏倚分析偏倚分析线性分析线性分析重复性分析重复性分析再现性分析再现性分析稳定性分析稳定

40、性分析计数型计数型MSA计数型计数型风险分析法风险分析法信号分析法信号分析法数据解析法数据解析法破坏性破坏性MSA破坏破坏型型偏倚分析偏倚分析变异分析变异分析稳定性分析法稳定性分析法n量具重复性和再现性量具重复性和再现性Gage R&R(repeatability and reproducibility)测量系统分析 MSA测量系统研究n适用于所有列入控制计划的测量系统适用于所有列入控制计划的测量系统v计量型计量型 (Variable)v计数型计数型 (Attribute)n量具重复性和再现性可接受标准量具重复性和再现性可接受标准v低于低于10%误差误差-测量系统可接受测量系统可接受v10%至

41、至 30%误差误差-考虑重要性、考虑重要性、量具成本、维修成本可能接受量具成本、维修成本可能接受v大于大于30%的误差的误差-需改需改测量系统分析测量系统分析 MSA测量系统研究测量系统研究在如下情况下显示测量的分辨在如下情况下显示测量的分辨力不足：力不足：当极差图中只有当极差图中只有1个，个，2个或个或3个极差值在控制个极差值在控制 限值内时；限值内时；当当4个极差值在控制限值内，个极差值在控制限值内，且超过四分之一以上的极差为且超过四分之一以上的极差为零。零。测量系统的分辨力测量系统的分辨力(分辨率分辨率)可视分辨率可视分辨率测量仪器可显示的最小刻度值。测量仪器可显示的最小刻度值。如果相对

42、于过程变差，可视分辨率较小，如果相对于过程变差，可视分辨率较小，测量系统将具有足够的分辨率。测量系统将具有足够的分辨率。为得到足够的分辨率，可视为得到足够的分辨率，可视分辨率最多是总过程分辨率最多是总过程6(标准标准偏差偏差)的十分之一，而不是传的十分之一，而不是传统的所谓公差范围的十分之统的所谓公差范围的十分之一、一、测量系统的分辨力测量系统的分辨力(分辨率分辨率)1个数据分级2-4个数据分级5个以上数据分级 控制控制 分析分析只有在下列条件下才可用于只有在下列条件下才可用于控制：控制：与规范相比过程变差较小；与规范相比过程变差较小；预期过程变差上的损失函数预期过程变差上的损失函数很平缓；很

43、平缓；过程变差的主要原因导致均过程变差的主要原因导致均值偏移。值偏移。对过程参数及指数估计不可对过程参数及指数估计不可接受接受只能表明过程是否正在产生只能表明过程是否正在产生合格零件。合格零件。依据过程分布可用于半计量依据过程分布可用于半计量控制技术；控制技术；可产生不敏感的计量控制图。可产生不敏感的计量控制图。一般来讲，对过程参数及一般来讲，对过程参数及指数的估计，不可接受；指数的估计，不可接受；只提供粗劣的估计。只提供粗劣的估计。可用于计量控制图可用于计量控制图建议使用建议使用测量系统的分辨力测量系统的分辨力(分辨率分辨率)数据分级数数据分级数 被测特性将根据测量值分为不同的数据组。被测特

44、性将根据测量值分为不同的数据组。如果不能测定出过程的变差，这种分辨率用于分如果不能测定出过程的变差，这种分辨率用于分析不可接受。析不可接受。如果不能测定出特殊原因的变差，用于控制也不如果不能测定出特殊原因的变差，用于控制也不可接受。可接受。测量系统分辨力的判别准则：测量系统分辨力的判别准则：数据分级数数据分级数=(零件变差零件变差/测量系统变差测量系统变差)x 1.41测量系统的分辨力测量系统的分辨力(分辨率分辨率)零件间变差是零件制造过程中形成的变差，零件间变差是零件制造过程中形成的变差，是生产过程控制中重点监控的对象。是生产过程控制中重点监控的对象。当测量系统的重复性误差超过了零件间变当测

45、量系统的重复性误差超过了零件间变差，就像用一个大磅秤称量小金块间毫克之差差，就像用一个大磅秤称量小金块间毫克之差一样不可接受。一样不可接受。所以一个测量系统是否可接受，应以其测所以一个测量系统是否可接受，应以其测量的重复性、再现性与零件间变差相比较后才量的重复性、再现性与零件间变差相比较后才能确定。能确定。零件间变差零件间变差计数型测量系统评价计数型测量系统评价计数型测量系统属于测量系统中的一类，测量值是一种有限的分级数，与结果是连续值的计量型测量系统不同。最常见的是通过/不通过量具，只可能有两种结果。与计量型量具不同，计数型量具不能指出一个零件有多好或多坏，只能指出零件可接受或拒绝（如两个分

46、级）MSA第三版中介绍的方法：风险分析法：假设检验分析-交叉表方法信号探测法解析法风险分析法风险分析法前题条件：由于此类方法不能量化测量系统的变异性，只有当顾客同意的情况下才能使用。使用基础：良好的统计实践、了解潜在的可影响产品和测量过程变差源、了解一个不正确的判断对保持过程或最终顾客的影响。风险分析法风险分析法数据收集随机从过程中抽取50个零件样本，以获得覆盖过程范围的零件。使用3名评价人，每位评价人对每个零件评价3次，将评价结果记录在“计数型研究数据表”中。1代表接受，0代表不接受。参见附表。评价的组织人员通过使用实验室设备等获得每个零件的基准值，表中的“-”、“+”、“”代表零件处于I区

47、、III区和II区。稳定性稳定性(或漂移或漂移)，是测量系统在某持续时间，是测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件的单一特性时获得的测量内测量同一基准或零件的单一特性时获得的测量值总变差。值总变差。稳定性稳定性时间时间2时间时间1测量系统稳定性的分析方法：测量系统稳定性的分析方法：1)选定一个标准样本；选定一个标准样本；2)同一个评价人按一个固定的周期同一个评价人按一个固定的周期(如一星期如一星期)，对标准样件测量三次；，对标准样件测量三次；3)计算平均值和极差；计算平均值和极差；4)绘制均值极差图；绘制均值极差图；5)计算计算X、R和上下控制限；和上下控制限；6)分析均值图和极差图的变化趋

48、势。分析均值图和极差图的变化趋势。稳定性稳定性稳定性分析的做法稳定性分析的做法决定要分析的测量系统决定要分析的测量系统选取一标准样本，取值参考值选取一标准样本，取值参考值请现场测量人员连续测量请现场测量人员连续测量25组数据每次测量组数据每次测量25次次输入数据到输入数据到EXCEL，Xbar-R表格中表格中计算控制界限，并用图判定是否稳定计算控制界限，并用图判定是否稳定后续持续点图，判图后续持续点图，判图保留记录保留记录稳定性分析的做法稳定性分析的做法n自控制计划中去寻找需要分析的测量系统，主要的考虑来自：n控制计划中所提及的产品特性n控制计划中所提及的过程特性決定要分析的測量系統选取一标准

49、样本，取值參考值請現场測量人員连续測量25組数据每次測量25次輸入数据到EXCEL，Xbar-R表格中計算控制界限，並用图判定是否稳定后续持续点图，判图保留記录稳定性分析的做法稳定性分析的做法n选取一标准样品n控制计划中所提及的产品特性n控制计划中所提及的过程特性n取出对产品特性或过程特性有代表性的样本。n针对样本使用更高精密度等级的仪器进行精密测量十次，加以平均，做为参考值。n如果标准样本为可溯源的基准值，则直接作为参考值。決定要分析的測量系統选取一标准样本，取值參考值請現场測量人員连续測量25組数据每次測量25次輸入数据到EXCEL，Xbar-R表格中計算控制界限，並用图判定是否稳定后续持

50、续点图，判图保留記录稳定性分析的做法稳定性分析的做法n请现场测量人员连续测量25组数据，每次测量25次。n记录下这些数据。n一般而言初期的25组数据最好在短的时间内收集，利用这些数据来了解仪器的稳定状况。可能的频次如：n每小时1组；n每天1组；n每周1组。決定要分析的測量系統选取一标准样本，取值參考值請現场測量人員连续測量25組数据每次測量25次輸入数据到EXCEL，Xbar-R表格中計算控制界限，並用图判定是否稳定后续持续点图，判图保留記录稳定性分析的做法稳定性分析的做法n将数据输入到excel中。n计算每一组的平均值n计算每一组的R值。n计算出平均值的平均值n计算出R的平均值。決定要分析的