测量系统分析(MSA)

测量系统分析（MSA）

测量系统可分为“计数型”及“计量型”测量系统两类。测量后能够给出连续性的测量数值的为计量型测量系统；而只能定性地给出测量结果的为计数型测量系统。“计量型”测量系统分析通常包括(Bias)、稳定性(Stability)、(Linearity)、以及重复性和再现性

(Repeatability&Reproducibility，简称R&R)。在测量系统分析的实际运作中可同时进行，亦可选项进行，根据具体使用情况确定。

测量：是指以确定实体或系统的量值大小为目标的一整套作业。

我们通常用分辨力、偏倚、稳定性、线性、重复性和再现性等评价测量系统的优劣，并用它们控制测量系统的偏倚和波动，以使测量获得的数据准确可靠。

有效测量的十原则：

1.确定测量的目的及用途。一个尤其重要的例子就是测量在质量改进中的应用。在进行最终测量的同时，还必须包括用于诊断的过程间测量。

2.强调与顾客相关的测量，这里的顾客包括内部顾客与外部顾客。

3.聚集于有用的测量，而非易实现的测量。当量化很困难时，利用替代的测量至少可以提供关于输出的部分理解。

4.在从计划到执行测量的全程中，提供各个层面上的参与。那些不使用的测量最终会被忽略。

5.使测量尽量与其相关的活动同时执行，因为时效性对于诊断与决策是有益的。

6.不仅要提供当期指标，同时还要包括先行指标和滞后指标。对现在

及以前的测量固然必要，但先行指标有助于对未来的预测。

7.提前制订数据采集、存储、分析及展示的计划。

8.对数据记录、分析及展示的方法进行简化。简单的检查表、数据编码、自动测量等都非常有用，图表展示的方法尤为有用。

9.测量的准确性、完整性与可用进行阶段评估。其中，可用性包括相

关性、可理解性、详细程度、可读性以及可解释性。

10.要认识到只通过测量是无法改进产品及过程。

基本概念：

3.稳定性：测量系统保持其位置变差和宽度变差随时间恒定的能力。

4.偏倚：观测平均值（在重复条件下的测量）与一参考值之间的差值。

5.线性：在量具正常的工作范围内偏倚的变化程度。

6.分辨力：测量系统的分辨力是指测量系统识别并反映被测量的最微

小变化的能力。当数据组数大于等于5，测量系统才有足够的分辨力。

7.属性的一致性：计数型（属性）测量系统中系统内、系统间及系统

与标准之间判定结果的一致程度。

测量数据质量高，既要求偏倚小，又要求波动小。

通常测量结果服从正态分布N(，于是正态分布下有：

P(，x-μ，<3σ)=φ（3）-φ（-3）=φ（3）-（1-φ（3））=2φ（3）-1=2*0.99865-1=0.9973

测量系统能力的评价准则：

测量对象间的波动为PV.

过程输出值的总波动为TV。

(TV)2=(PV)2+(AV)2+(EV)2

(R&R)2=(AV)2+(EV)2

测量系统的波动R&R，与被测对象质量特性的容差之比，通常记为：P/T.

P/T=R&R/T=R&R/(USL-LSL)

P/TV=R&R/TV

计量型数据分析：测量系统能力判别准则（表格）：

图例：

会话窗口输出

·查看方差分析表中操作员*部件交互作用的 p 值。当操作员与部件的 p 值 > 0.25 时，Minitab 在整个模型中忽略此交互作用。请注意，

有一个方差分析表没有交互作用，因为 p 值为 0.974

·查看量具R&R表中的“%贡献”列-来自部件间的贡献百分比(92.24)大于合计量具R&R的贡献百分比(7.76)。这表明大部分变异是由于部件间的差异所致。

·查看“%研究变异”列-合计量具R&R占研究变异的27.86%。虽然

合计量具R&R%贡献是可接受的，但仍有改进的余地。

·对于此数据，可区分的类别数为4、按照AIAG的要求，您需要至

少5个可区分类别才能得到满足要求的测量系统。

图形窗口输出

·在“变异分量”图（位于左上角）中，部件间的贡献百分比大于合

计量具R&R的贡献百分比，表明大部分变异是由于部件间的差异所致。

·在“按部件”图（位于右上角）中，部件间存在较大差异，如非水

平线所表明。

·在“R控制图（按操作员）”（位于左侧中部）中，操作员B的部

件测量值很不稳定。

·在“按操作员”图（位于右侧列的中部）中，与部件间的差异相比，操作员之间的差异较小，但仍属显著（p值=0.00）。操作员C的测量值

似乎比其他人略低一些。

·在“Xbar 控制图（按操作员）”（位于左下角）中，X 和 R 控制

图中的大部分点都在控制限制之外，表明变异主要是由于部件间的差异所致。

·“操作员*部件交互作用”图是对于操作员*部件的p值（此处为

0.974）的直观表示，表明每个部件和操作员之间不存在显著的交互作用。计数型数据分析：

属性值数据

KAPPA分析：Kappa分析，主要评价的是两种实验方法或检测手段结

果的一致性程度。

至于一致性比率的标准，一般要求整体一致性比率在85%以上。

计数型数据测量系统的分析还可以从有效性、漏判率、误判率这三个方面进行。

有效性：分为测量者的有效性和系统有效性。若测量者针对同一被测零件的所有测量结果一致，且与基准一致，是称为有效。

漏判率。对每个测量者，将基准为不可接受的零件漏判为可接受的机会百分率。

误判率。对每个测量者，将基准为可接受的零件漏判为不可接受的机会百分率。

计数型数据测量系统的判断标准：

测量仪器的校准和检定：

校准和检定，实现量值溯源最主要的技术手段是校准和检定。

校准的依据是校准规范或校准方法。

测量仪器的检定是指查明和确认没理仪器是否符合法定要求的程序，包括检查、加标记和（或）出具检定证书。

检定具有法制性，其对象是法制管理范围内的测量仪器。强制检定和非强制检定均属于法制检定，是我国对测量仪器依法管理的两种形式，都要受到法律的约束。

参考书目：

1.《六西格玛管理》（第三版），何桢主编，中国人民大学出版社