MSA测量系统分析软件(第三版新)
msa第三版 测量系统分析
MSA第三版测量系统分析简介测量系统分析（Measurement System Analysis，简称MSA）是一种常用的质量管理工具，用于评估和改进测量过程的准确性、可靠性和稳定性。
MSA被广泛应用于制造业和服务业的质量控制和改善活动中。
本文档将介绍MSA第三版的相关内容，包括定义、目的和方法。
定义测量系统分析（MSA）是指对用于测量和检测产品或过程特性的测量系统进行评估和改进的过程。
它旨在衡量测量系统的准确度、可靠性和稳定性，以确定是否需要进行校准、调整或修复。
测量系统包括硬件（例如仪器、设备和工具）和软件（例如计算机程序和数据处理系统）。
目的测量系统是生产和控制流程中至关重要的一部分。
如果测量系统本身存在问题，将无法准确评估和改善产品或过程的性能。
因此，MSA 的主要目的是评估和改进测量系统的可靠性和稳定性，确保其提供准确和一致的测量结果。
通过进行MSA分析，可以得到关于测量系统变异性的量化评估，以便制定合适的改进措施。
方法1. MSA概述MSA第三版在前两版的基础上进行了进一步的改进和完善。
它提供了一种更全面和统一的方法，用于评估和改进各种类型的测量系统，包括连续型测量、计数型测量和属性型测量。
MSA第三版还引入了新的概念和指南，使其更适用于现代化的生产过程。
2. MSA方法步骤MSA第三版方法包括以下步骤：（1）确定测量对象首先需要明确需要评估的测量对象，即产品或过程的性能特性。
（2）选择测量系统根据测量对象的特性和要求，选择适当的测量系统。
测量系统可以是一个仪器、设备或工具，也可以是一个软件或数据处理系统。
（3）评估测量系统的准确度使用不同的方法，如重复性和再现性分析、测量偏差分析和测量方差分析，来评估测量系统的准确度。
（4）评估测量系统的可靠性通过比较不同测量系统的测量结果，评估测量系统的可靠性。
常用的方法包括相关性分析、可靠性指标计算和误差检测。
（5）改进测量系统根据评估结果，制定和实施改进措施，以提高测量系统的准确性和可靠性。
MSA测量系统分析-第三版MSA 精品
量測系統的評價法
在汽車工業的生產環境中，許多評價量測系統的統計方法 被廣泛的應用，其中包括：再現性(重複性)(Repeatability)， 再生性(再現性)(Reproducibility)、精確度(Accuracy )、穩定 性(Stability)、與線性(Linearity)等。
4. ISO9000(87) P.H.LIU
P.H.LIU健峰企管顧問
3
目前擔任的輔導項目:
1. QCC活動顧問輔導
2. 工廠管理改善活動顧問輔導
3. 日常管理活動顧問輔導
4. 5S活動顧問輔導
5. TPM活動顧問輔導
6. TPS活動顧問輔導
7. ISO9001顧問輔導
8. QS9000顧問輔導
9. VDA6.1顧問輔導
量測系統通則
評價一個量測系統是否適合其測量的功能，通常必須 經過二階段： 1.依照統計性質測試量測系統是否符合任務的要求，若 測試結果可以 接受則此系統可以繼續使用；若無法接 受，則此系統須校正或更換。 2.每隔一段時間，量測系統必須重覆測試其統計性質的 適當性，不論是否有定期的請專人校正或維護量測系 統，統計測試的程序仍須定期舉行，否則根本不知道 請專人校正或維護的效果如何。
事實上
無差異
無差異
○
有差異
α
有差異 β
○
量測系統對製程管制判定
事實上
共同原因
共同原因
○
特殊原因
α
特殊原因
β ○
量測值
必須考量顯著性，信心，希望○增加，減少αβ 兩人同樣檢驗同一批貨，用同一量具，同時間，αβ小到什麼程度？ 信心度如何？ 二組DATA擺在一起分析是否有意義？
MSA测量系统分析(第三版)-苏州
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。 例如：直尺、游标卡尺、千分尺、角度规、投影仪、 通/止规
25
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、操 作、方法、夹具、软件、人员、环境及假设的集合；用来获得 测量结果的整个过程。 根据定义，一个测量过程可以看成是一个制造过程，它产生数 值（数据）作为输出。
x x x
x x x
x x x
x x x
x x x
x x
x x x
x
练习：概率分布图
55
60
65
70
75
80
Inches
11
正态曲线和概率
• 了解了正态曲线的平均值和标准偏差有助于估计风险
Probability of sample value
40%
在两个值之间可以得到一個 累積的概率值
30%
99.73%
x x x x x x x x xxx x x x x
x x x x x x x x xxx x x x x
x x x x x x x x xxx x x x x x
x
x x
x x x
x
x x x
x
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x x x
xxxx xx x
xxxx xx x
xxxx xx x
xxxx xx x x x x x x x xx xx x
x x x x x xx xx x
x x x x x x xx xx x
msa第三版测量系统分析
MSA第三版测量系统分析1. 引言测量系统分析〔Measurement System Analysis, MSA〕是一种用于评估和改良测量系统〔包括设备、人员和过程〕准确性和可靠性的方法。
它是质量管理的重要组成局部，用于确保测量数据可信并符合质量要求。
本文将介绍MSA第三版的测量系统分析方法和工具，包括测量系统的评估、误差分析和改良措施等内容。
2. MSA第三版概述MSA第三版是根据实践和经验教训进行了更新和改良的最新版本。
它提供了一套全面的方法和工具，用于评估和改善测量系统的能力。
在MSA第三版中，测量系统被定义为一个用于测量、检查或观察的设备、软件、人员和过程的组合。
它涵盖了测量仪器的准确性、稳定性、线性性、重复性等方面。
第三版还引入了测量系统能力指数〔Measurement System Capability, MSC〕，用于评估测量系统是否满足质量控制要求。
3. MSA第三版的主要内容3.1 测量系统评估测量系统评估是MSA的第一步，它用于确定测量系统的准确性和可靠性。
在评估过程中，可以使用不同的工具和方法，例如测量重复性与再现性分析、测量偏差分析和测量不确定度评估等。
3.2 测量误差分析测量误差分析是MSA的核心内容，通过分析测量系统的误差来源，可以确定造成测量偏差的主要原因。
常用的方法包括误差树分析、回归分析和变异分析等。
3.3 测量系统改良测量系统改良是MSA的最后一步，目的是减少测量误差并提高测量系统的准确性和稳定性。
改良方法可以包括校准和维护测量设备、培训和指导测量人员以及优化测量过程等。
3.4 测量系统能力评估测量系统能力评估是MSA第三版引入的重要概念。
它用于评估测量系统是否能够满足质量控制要求。
常用的指标包括测量系统的制程能力指数〔Process Capability Index, Cp〕和制程能力指数偏差〔Process Capability Index Deviation, Cpk〕等。
测量系统分析---MSA
所有的测量系统应具备的特性 对于产品控制，测量系统的变差 性应小于技术规范限值和/或允 许公差
38
对于过程控制，测量系统的变差 性应该显示有效的分辨率并且要 小于制造过程的变差 根据6 过程变差评价测量系统
39
当被测项目变化时,测量系统的 统计特性可能也会变化,那么测 量系统的最大的变差必须小于过 程变差或技术规范中的较小者
21
受控:当一个过程显示出本身所固有、 可预见的变差时.没有造成变差的特 殊原因 失控:各种特殊原因对变差的影响均 未消除的过程状态
22
二、 测量过程
23
变差对测量数据的影响
变差是客观存在 影响变差的原因有两个---普通原因 和特殊原因
24
一组数据的变差大多是由于测量系 统和它的环境之间的交互作用造成 的 变差大的测量系统可能会掩盖制造 过程中的变差
16
术语：不同标准之间的关系
17
术语
基准值：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。 真值：物品的实际值/是未知的和不可知 的 可操作：是可以交流的，对于卖主和买 主应用时具有同样的意义，对于昨天、 今天和明天具有同样的意义，产生同样 的结果
18
术语
分辨力、可读性、分辨率：是仪器 可以探测到并如实显示的参考值的 变化量。 是最小的读数单位，如果仪器刻度 “粗”，那么可以使用它的半刻度。 是由设计决定的固有特性。 1：10经验法则。
测量过程是一个制造过程,它的输出 是所产生的测量数据. 测量过程是赋值的过程.
7
测量数据的质量
基准值:一个被认同的作为比较参考 的值. 基准值对于理解我们的测量值的 “真实性”是十分重要的.一个零件 的基准值可能是实验室条件下确定 的或是使用更为精确的量具建立起 来的一个真的测量值.
MSA测量系统分析软件(第三版新)
XC
RC
X
RPART =
8.9932 8.9922 8.9907 9.0047 8.9943 8.9886 8.9948 8.9947 9.004 9.0059 + － × × 0.002 8.9962 0.0024 0.0024
次数 系数
R RA+RB+RC/操作者数量 = 0.0022
+
过程总变差(6σ )
0
数据表结论 均值图 极差图
均值图数据 10 评价人 9 A均值 评价人B均值 评价人 8 C均值 上控限 7 中心 下控限 8.9937 8.991 8.995 8.999 8.996 8.994
上限UCL= 8.999 上限UCL= 0.006
中心CL= 8.996 中心CL= 0.002
结论
极差图失控，须查找特殊原因并消除。
第2页，共3页
评价人/日期
表格制作：杨清松 2005年2月14日
重复性及再现性分析-均值极差控制图
Repeatibility And Reproducibility Analysis -Xbar-R Chart
非破坏性测试（NON DESTRUCTIVE TEST）
9.007 9.0077 0 0.002
XA
RA
零件 1
8.991 8.991 8.991
计算结果 6 7
8.994 8.993 8.996
2
8.992 8.990 8.991
3
8.991 8.992 8.992
4
9.003 9.006 9.005
5
8.994 8.994 8.994 Nhomakorabea8
8.993 8.994 8.994
MSA(第三版详细解释)
▪ 测量系统标准差： σm= √ (σe2 +σ0 2)
▪ 零件之间标准偏差的确定： ▪ 可由测量系统研究的数据或由独立的过程能力研究决定
▪ ①确定每一零件平均值； ▪ ②找出样品平均值极差(RP)； ▪ ③零件间标准偏差(σP)估计为RP／d2*； ▪ ④零件间变差PV为5.15RP／d2* 或3.65 RP；
装置；包括用来测量合格／不合格的装置。
▪ 测量系统： ▪ 用来对被测特性赋值的操作、程序、量具、设备、软件、
以及操作人员的集合；用来获得测量结果的整个过程。
▪ 测量变差： ▪ 多次测量结果变异程度；
▪ 常用σm表示；
▪ 也可用测量过程变差R&R表示(GRR)。
▪ 注：
测量过程（数据）服从正态分布； R&R=5.15σm
▪ PV=5.15σp
TV=5.15σT
▪ 线 性：
▪ 定义： ▪ 是在量具预期的工作范围内，偏倚值的差值。基准值 偏移较少来自基准值偏移较大
有偏移 观测的平均值
观测的平均值
观测的平均值
无偏移
注： ①在量程范围内，偏倚不是基准值的线性函数。 ②不具备线性的测量系统不是合格的，需要校正。
基准值
▪ 确定方法： ▪ ①在测量仪器的工作范围内选择一些零件； ▪ ②被选零件的偏倚由基准值与测量观察平均值之间的差
雪佛莱的《测量系统分析》一书（手册）；
▪ 以后手册增加了内容：奥兹莫比尔（OLD SMOBILE是 GM公司的子公司，生产Cadillac 凯迪拉克汽车）的 Shery Hansen、Ray Benner编写了ANOVA法和关于置 信区间的内容；
测量系统分析（MSA）”第三版”
测量系统分析（MSA）”第三版”四\测量系统分析(MSA)”第三版”(一)手册概貌1．MSA含义MSA是英文名称Measurement Systems Anelysis 的缩写，中译名为测量系统分析。
有时为了简略，常用MSA来代之。
2．本手册性质和目的本手册性质属指南性的，故对测量系统所述及的术语和评定测量系统质量的方法均作了介绍，特别是适用于工业界的评定测量系统质量多种方法作了详情介绍。
其目的为评定测量系统(主要是关注对每个零件能重复读数的)质量提供指南，是为工业界正确使用测量系统提供方法。
3．本手册的版本说明▲本手册是由北美三大汽车公司联合编写而成，原是供执行QS9000质量标准的供货商使用，现应用围已扩展到执行ISO/TS16949技术规的供应商也可使用。
▲当然其容也随着时间的推演而不断扩充，因此其版本也不断更新，现已从1990年10月第一版经过1995年2月的第二版演变为2002年3月第三版。
▲随着版本的变换，对使用者的知识要求和使用工具也有变化。
初版时很明确说明“本手册是应用了统计学方法来阐述测量系统的分析，但非统计学领域的人同样可以使用。
”但第三版对测量系统分析方法的叙述，使不具备一些统计学方法的基本知识者很难理解，同时强调了计算机软件的使用。
4．本手册的主要容：1）详情的术语解释2）强调了测量系统变异性对决策（产品、过程、新过程接受、过程设定/控制）的影响3）提出了对测量过程要进行策划和量具来源选择的流程4）明确提出了测量系统分析方法的分类：▲简单测量系统分析方法▲复杂测量系统分析方法▲其它测量系统分析方法5．为了便于使用，对简单测量系统分析的多种方法作了详细介绍。
（二）测量系统分析的起因1．由测量系统对被测特性赋值而得到的测量数据，过去一直用于产品控制，近来已用于过程控制，用来确定二个或多个变量之间是否存在重要关系的研究。
随着应用围的扩大和次数的增加，发现从同一测量系统获得的测量数据，其使用围不能无限扩大，也就是说，不同的使用围对提供测量数据的测量系统的质量有一定要求。
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XB
RB
计算结果 6 7
8.998 8.994 8.998
1
8.998 8.995 8.992
2
8.992 8.994 8.994
3
8.993 8.987 8.988
4
9.004 9.005 9.005
5
8.996 8.997 8.996
8
8.995 8.998 8.996
9
8.996 9.001 9.001
极差受控否 FALSE
1 0
1
2
评价人A
3
评价人B
4
5 零件
评价人C
6
UCL
7
8
(Xbar)bar
9
LCL
10
0.007 0.006 0.005 极差 0.004 0.003
0.002
测量系统分析（MSA）-极差图(Range Chart)
0.001 0 1 2
评价人A
3
4
评价人B
5 零件
6
评价人C
零件代号
RL/QR-C0608 No.: ######
2016年5月27日
操作者
0 0 9
上偏差 下偏差 0.05 0.05
零件名称： 量具编号：
0 0 0 0~200mm
姓名 xiaojun xia yanwu zhang yanggang lai 数据精度 3
特
性
A B C
基本尺寸
单位:mm
量具名称： 量具规格：
10
9.004 9.004 9.004
均值 C1 C2 C3 8.9963 8.9964 8.9963 8.99633 0.003 8.9963 0.01733
8.987 8.989 8.989
8.995 8.9933 8.9893 9.0047 8.9963 8.9883 8.9967 8.9963 8.9993 9.004 0.006 0.002 0.006 0.001 0.001 0.002 0.004 0.003 0.005 0
结论
极差图失控，须查找特殊原因并消除。
第2页，共3页
评价人/日期
表格制作：杨清松 2005年2月14日
重复性及再现性分析-均值极差控制图
Repeatibility And Reproducibility Analysis -Xbar-R Chart
非破坏性测试（NON DESTRUCTIVE TEST）
重复性及再现性分析数据记录表 Repeatibility And Reproducibility Analysis Data Frame
非破坏性测试（NON DESTRUCTIVE TEST）
零件代号
RL/QR-C0608 No.: LIANHUA-001
2016年5月27日
操作者
零件名称： 量具编号： 9
均值(Average) 8.9937 8.9923 8.991 9.0047 8.9927 8.987 8.9933 8.994 极差(Range) 操作者 编号 B 次数 1 2 3 均值(Average) 极差(Range) 操作者 编号 C 次数 1 2 3 均值(Average) 极差(Range) 零件均值 0.004 0.004 0.002 0.001 0.002 0.002 0.003 0.002
过程总变差(6σ )
0
数据表结论 均值图 极差图
均值图数据 10 评价人 9 A均值 评价人B均值 评价人 8 C均值 上控限 7 中心 下控限 8.9937 8.991 8.995 8.999 8.996 8.994
上限UCL= 8.999 上限UCL= 0.006
中心CL= 8.996 中心CL= 0.002
非破坏性测试（NON DESTRUCTIVE TEST）
零件代号
RL/QR-C0608 No.: ######
2016年5月27日
0 0 0 0~200mm RPART = 0.0173 基于研究总变差的分析 计算方式
利用公差计算 利用过程变差进行计算 利用研究零件间变差代替 过程变差计算
0 0 9
UCLR D4 R 0.0024 LCLR D3 R 0.0024
UCLX= 8.99875 LCLX= 8.99385 UCLR = LCLR = 0.00617 0
第1页，共3页
表格制作：杨清松 2005年2月14日
重复性及再现性分析报告 Repeatibility And Reproducibility Analysis Report
上偏差 下偏差 0.05 0.05
零件名称： 量具编号：
特
性
基本尺寸
单位:mm
量具名称： 量具规格：
过程总变差(6σ )
0
数据表结论:
R 0.0024
测量单元分析
X DIFF
0.0001
重复性 － 设备变差（EV） EV = R K 1 EV = 0.0014 次数 2 3 再现性 － 操作人员变差（AV） AV = ( XDIFF * K ) 2 (EV 2 /nr) 2 AV = 0 人数 2 3 重复性和再现性 （R & R） R&R = EV 2 AV 2 R&R = 0.0014 %R&R = 100 × [ R&R / TV ] %R&R = 25.2% 说明： 测量系统可能被接受，见Breakpoint的计算。 零件间变差（PV） PV = RPART × K3 PV = 0.0055 零件数 6 7 总变差（TV） TV = R & R 2 PV 2 TV = 0.01 8 9 10 K3 0.3742 0.3534 0.3375 数据分级数（NDC） 0.3249 0.3146 NDC = 1.41 × （PV / R&R） NDC = 5 说明： 数据分级数可以接受 重复性和再现性（%R&R）接收准则： 低于10%： 测量系统可接受。 介于10%到30%之间： 基于应用的重要性，该量具可能会被接受。在双性小于30%情况下，应计算风险参数 “BREAKPOINT”，并且检查其值是否小于37.8。 大于30%： 测量系统需要改善。识别出原因并纠正它们。 在该尺寸测量前，应从FMEA中确定风险顺序数（RPN）的值。将 BREAKPOINT RPN值填写到右边栏中，计算BREAKPOINT的值，并按照接收准 则作出相应的结论。 75.51 = 300 × 25.2% = RPN × %GR&R %PV = 100 × [ PV / TV ] %PV = 96.8% K2 0.7071 0.5231 %AV = 100 × [ AV / TV ] %AV = 0% K1 0.8862 0.5908 %EV = 100 × [ EV / TV ] %EV = 25.2%
9
9.004 9.006 9.007
10
9.003 9.008 9.007
均值 B1 B2 B3 8.9956 8.9965 8.9966 8.99623 0.002
8.991 8.991 8.989
8.991 0
8.991 8.9917 9.0047 8.994 8.9903 8.9943 8.9937 9.0057 9.006 0.002 0.001 0.003 0 0.002 零件 0.003 0.001 0.003 0.005
XC
RC
X
RPART =
8.9932 8.9922 8.9907 9.0047 8.9943 8.9886 8.9948 8.9947 9.004 9.0059 + － × × 0.002 8.9962 0.0024 0.0024
次数 系数
R RA+RB+RC/操作者数量 = 0.0022
+
下限LCL= 8.994 下限LCL= 0
测量系统分析（MSA）-均值图(Xbar Chart) 选项= 3
8.9923 8.991 8.991 8.9917 8.9933 8.9893 8.999 8.999 8.996 8.996 8.994 8.994 最大值= 9.0077 最小值= 8.987 9.0047 9.0047 9.0047 8.999 8.996 8.994 8.9927 8.994 8.9963 8.999 8.996 8.994 8.987 8.9903 8.9883 8.999 8.996 8.994 8.9933 8.9943 8.9967 8.999 8.996 8.994 8.994 8.9937 8.9963 8.999 8.996 8.994 9.007 9.0057 8.9993 8.999 8.996 8.994 9.0077 9.006 9.004 8.999 8.996 8.994
0.002 0 0.001 0.006 0.002 0
0.002 0.002 0.002 0.006 0.002 0
0.003 0.003 0.004 0.006 0.002 0
0.002 0.001 0.003 0.006 0.002 0
0 0.003 0.005 0.006 0.002 0
0.002 0.005 0 0.006 0.002 0
6 均值
极差图数据 5 0.004 0 0.006 0.006 0.002 0
评价人 4 A极差 评价人B极差 评价人 3 C极差 上控限 2 中心 下控限
0.004 0.002 0.002 0.006 0.002 0
0.002 0.001 0.006 0.006 0.002 0
0.001 0.003 0.001 0.006 0.002 0
9.007 9.0077 0 0.002