MSA培训讲义
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MSA讲义
Tቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
6σ
所以(Cp) 观 = (Cp) 实 + (Cp) 测
23
-2
1.2.6 对过程决策的影响
CP观
10%GRR 30%GRR 50%GRR
70%GRR
90%GRR
例如:CP观1.33 CP实1.79 CP测2.0 1 1.33 2 ＝ 0.564
=
CP实
1 1.792 ＝ 0.3125
+
1 2.02 0.25 ＝
8
1.1.7 基本设备
• •
• •
分辨力(解析度):即最小可读单位,是由设计所确定的固 有特征(刻度单位),10:1法则 有效分辨力: 测量系统对过程变差的敏感度 可以测量有用输出信号的最小输入 描述为测量单元 参考值:常被用来替代真值使用的一个可接受的值 真值:某一物品的真实数值,但不可知且无法知道
建立公差
设计变差 -夹持 -测量点 维护 -位置 -探测头
稳定性 线性
热扩散系数 弹性特性
标准 空气 几何的相容性 流通 阳光 人员 光线 热的 人工的 系数
零件 平等化系统构 成要素 温度 周期 标准与环境 的关系
身体 的
空气污染 振动 照明 压力 人机工程 限 制
·
再现性
教育 培训 经验
测量系 统变差
18
1.2.3 基本统计特性
具有足够的分辨率 仪器分辨率：公差（或过程变差） 为10：1 测量系统处于统计受控状态，变差只能是由普通原因 造成的，并用控制图法进行评价 为了产品控制，测量系统的变差必须小于规范限值， 以产品特性公差来评价测量系统 为了过程控制，测量系统的变差应能证明具有有效的 解析度，并且小于制造过程的变差。6σ制造过程变差 和MSA 总变差可用来评估测量系统 测量系统的统计特性随不同测量项目会发生变化，但 是测量系统最大的变差必须小于过程变差或规范限值
MSA培训讲义-1
状态
2. 如果没有如SPC手册中描述的数据 趋势或漂移时，我们也可认为是统
特殊原因区域
计控制状态
特殊原因区域
数学表达
过程控制中所收集的数据包含二种不同的， 相对独立的变差来源：
➢ 制造过程变差 (MPV) ➢ 测量系统变差 (MSV) ➢ 总变差 (TV) = MPV + MSV
规范
▪ 测量系统变差必须小于规范公差或过程容限 ▪ 测量系统的增量标记必须小于规范公差的增量
测量系统分析
Measurement System Analysis
MSA与ISO/TS16949：2002
▪ ISO/TS16949：2002 ▪ 7.6.1 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。
计算t值，并判定 是否合格，是否要加补正值
保留记录
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：
控制计划中所提及的产品特性 控制计划中所提及的过程特性
偏倚分析的做法
决定要分析的测量系统 抽取样本，取值参考值 请现场测量人员测量15次 输入数据到EXCEL表格中
计算t值，并判定 是否合格，是否要加补正值
决定要分析的测量系统 抽取样本，取值参考值 请现场测量人员测量15次 输入数据到EXCEL表格中
计算t值，并判定 是否合格，是否要加补正值
保留记录
结果判定 如果t< tα就代表没有明显的偏移。 此是可以接受的。
如果t> tα就代表有明显的偏移。 此时就要再看其所受的影响。 我们利用偏差／公差，或偏差 ／过程变化范围来了解其受影响
MSA培训完整版ppt课件
频率/组距 0.0009 0.0018 0.0045 0.0109 0.0164 0.0227 0.0145 0.0118 0.0036 0.0018 0.0018
5
B、频率率分布直方图
组距
0.02 0.015 0.01 0.005
o
产品内径尺寸/mm
6
D、样本容量增大时频率分布直方图
频率 组距
8
正态分布曲线
6
4
2
o
产品内径尺寸/mm
当样本容量无限大,分组的组距无限缩小时,这个频率直方
图上面的折线就会无限接近于一条光滑曲线---正态曲线.
7
8
正态分布是具有两个参数的连续分布 u：正态分布的中心值，遵从正态分布随
机变量的均值，在均值附近取值的机会 较多; σ：正态分布的标准差，一般通过方差来 计算，表示分布的离散程度; σ^2：正态分布的方差，随机变量的变异 幅度; 所以正态分布记作N（μ，σ^2）。服从 正态分布的随机变量的概率规律为取与 μ邻近的值的概率大，而取离μ越远的 值的概率越小；σ越小，分布越集中在 μ附近，σ越大，分布越分散 。
16
2、测量系统基础术语
测量：赋值给具体事物以表示它们之间关于特定 特性的关系。赋值过程即为测量过程，而赋予的 值定义测量值。
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。
测量系统：用来对被测特性赋值所使用的仪器或 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。
99.73﹪
95.45﹪ 68.26﹪
-3 -2 -1 u 1 2 3
9
重要特性: 正态分布曲线左右两尾端和横轴渐渐接近，但不会相交 是以μ为中心成对称分布。 正态分布有两个反曲点( Point of Inflection)分别在标准轴一个 σ的位置。 由于其左右对称，曲线与横轴所围面积为1。 经验法则：当分配形态接近为钟形分配时合格品率（%） 在一个标准差内合格率约占68.26% 在二个标准差95.45% 在三个标准差99.73%
MSA培训讲义
1.MSA简介
1.5 MSA开展的时机 a. 年度测量系统分析计划；
b. 新产品开发；
c. 测量设备维修后； d. 测量人员改变；
e. 因设计记录、规范和工程更改所引起的产品更改；
f. 组织在控制计划中所提及的和/或顾客要求的所有监视和测量装置； g. 产品特殊特性所使用到的监视和测量装置必须进行测量系统分析；
1.MSA简介
均一性
均一性是量具整个工作量程内变差的差值。它可以看成是在不同尺寸值下重复性 的同质性（相同性）。 影响均一性的因素包括： ● 由于位置不同，夹具能允许更小/更大的尺寸 ● 刻度的可读性不够 ● 读数的视差
1.MSA简介
位置变差 准确度：测量值与真值（或参考值）接近程度。 偏倚：测量的观测平均值与基准值之间的差值。测量系统的系统 误差构成
2.变差
对变差所采取的措施： 通过消除变差的特殊原因，大约可纠正15%的过程问题。通常由 与过程直接相关的人员实施。
通过消除变差的普通原因，大约可纠正85%的过程问题。几乎总
是要求管理措施，以便纠正。 对于一些成熟的过程，顾客可能给予特许让一贯出现特殊原因的 过程进行下去，这样的特许通常要求过程控制计划能确保满足顾 客的要求并且保证过程不受别的特殊原因的影响。
1.MSA简介
灵敏度
灵敏度是指能产生一个可检测到（有用的）输出信号的最小输入，一个仪器应 灵敏度由量具设计（分辨力）、固有质量（OEM）、使用中保养，以及仪器 操作条件和标准来确定。它通常被描述为测量的一个测量单位。 影响敏感度的因素包括： ◦ 一个仪器的衰减能力 ◦ 操作者的技能 ◦ 测量装置的重复性 ◦ 对于电子或气动量具，提供无漂移操作的能力
1.MSA简介
MSA培训讲义(PPT 53页)
– 测量系统应该是统计受控制的。这意味着在可重 复条件下，测量系统的变异只能是由于普通原因 而不是特殊原因造成。这可称为统计稳定性，且 最好由图形法评价。
– 测量系统的变异须小于产品变异。
– 为要能对过程做控制，测量系统的变异应小于过 程变异。
变异的区分
σ2总变异(TV) = σ2部品变异(PV) + σ2量测变异(GRR)
2.5稳定性:
同一人使用同一量具对同一零件于不同时间量 测所得之变异。
稳定性
时间1
时间2
不稳定的可能原因
仪器校准频率需增加 仪器、设备或夹紧装置的磨损 正常老化或退化 缺乏维护(通风、液压、过滤器、腐蚀、锈蚀、清洁) 因磨损或损坏，使基准出现误差 校准不当或调整基准的使用不当 仪器质量差(设计或一致性不好) 仪器设计或方法缺乏稳健性 不同的测量方法(装置、安装、夹紧、技术) 量具或零件变形 环境变化─温度、湿度、振动、清洁度 应用─零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察错误
本、维修成本等方面的考虑，可能是可以接受的 。 –超过30%，认为是不可接受的，应该做出各种努 力来改进测量系统。 –此外，过程能被测量系统区分开的分级数(ndc) 应该大于或等于5。
零件全距:3.25作业者全距:0.72 R:0.11
MSA图形解说分析
LSL
总变异
TV=PV+GRR
USL % GRR=(GRR/TV) < 30%
由前二页之定义可知: ˙再生性包含了再现性,故真实之再生性须
扣除再现性:即
再现性 a
再生性
c b = c2 - a2
b
调整后之再生性
˙因
σ2量测变异(GRR) = σ2再生性(AV) + σ2再现性
– 测量系统的变异须小于产品变异。
– 为要能对过程做控制，测量系统的变异应小于过 程变异。
变异的区分
σ2总变异(TV) = σ2部品变异(PV) + σ2量测变异(GRR)
2.5稳定性:
同一人使用同一量具对同一零件于不同时间量 测所得之变异。
稳定性
时间1
时间2
不稳定的可能原因
仪器校准频率需增加 仪器、设备或夹紧装置的磨损 正常老化或退化 缺乏维护(通风、液压、过滤器、腐蚀、锈蚀、清洁) 因磨损或损坏，使基准出现误差 校准不当或调整基准的使用不当 仪器质量差(设计或一致性不好) 仪器设计或方法缺乏稳健性 不同的测量方法(装置、安装、夹紧、技术) 量具或零件变形 环境变化─温度、湿度、振动、清洁度 应用─零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察错误
本、维修成本等方面的考虑，可能是可以接受的 。 –超过30%，认为是不可接受的，应该做出各种努 力来改进测量系统。 –此外，过程能被测量系统区分开的分级数(ndc) 应该大于或等于5。
零件全距:3.25作业者全距:0.72 R:0.11
MSA图形解说分析
LSL
总变异
TV=PV+GRR
USL % GRR=(GRR/TV) < 30%
由前二页之定义可知: ˙再生性包含了再现性,故真实之再生性须
扣除再现性:即
再现性 a
再生性
c b = c2 - a2
b
调整后之再生性
˙因
σ2量测变异(GRR) = σ2再生性(AV) + σ2再现性
MSA培训讲义(PPT5)
将结果与预设的接受标准进行比较，明确测量系统是否满足要求。
结果解释和报告编写规范
01
报告编写规范
02
03
04
使用清晰、简洁的语言描述分 析结果，避免使用过于专业的
术语。
报告中应包含必要的图表和统 计数据，以直观地展示分析结
果。
对于不符合要求的测量系统， 应提出改进建议。
持续改进计划制定和实施跟踪
持续改进计划制定 根据测量结果和分析，识别测量系统中存在的问题和不足之处。
制定针对性的改进计划，明确改进措施、责任人和完成时间。
持续改进计划制定和实施跟踪
• 对改进计划进行资源分配和优先级排序，确保计 划的可行性。
持续改进计划制定和实施跟踪
实施跟踪
定期对改进措施的效果进行评估，确保改进措施的有效 性。
MSA假设测量误差是可重复且可预测的， 以便通过对测量数据的分析来评估测量系 统的性能。
CHAPTER 02
测量系统分析流程与方法
分析流程介绍
选择合适的分析方法
根据分析目的，选择适当的统 计方法和技术，如方差分析、 回归分析等。
数据处理与分析
对收集的数据进行清洗、整理 和分析，提取有用的信息。
明确分析目的
按照改进计划实施改进措施，并记录实施过程中的关键 信息和数据。
对于未能达到预期效果的改进措施，应进行调整和优化 。
总结回顾与展望未来发展趋势
总结回顾
对本次测量系统分析的结果和改进计划进行总结 回顾，概括主要发现和结论。
分析本次分析中存在的不足和教训，为今后的工 作提供借鉴。
总结回顾与展望未来发展趋势
假设检验
根据样本数据对总体参数进行推断，判断假 设是否成立。
结果解释和报告编写规范
01
报告编写规范
02
03
04
使用清晰、简洁的语言描述分 析结果，避免使用过于专业的
术语。
报告中应包含必要的图表和统 计数据，以直观地展示分析结
果。
对于不符合要求的测量系统， 应提出改进建议。
持续改进计划制定和实施跟踪
持续改进计划制定 根据测量结果和分析，识别测量系统中存在的问题和不足之处。
制定针对性的改进计划，明确改进措施、责任人和完成时间。
持续改进计划制定和实施跟踪
• 对改进计划进行资源分配和优先级排序，确保计 划的可行性。
持续改进计划制定和实施跟踪
实施跟踪
定期对改进措施的效果进行评估，确保改进措施的有效 性。
MSA假设测量误差是可重复且可预测的， 以便通过对测量数据的分析来评估测量系 统的性能。
CHAPTER 02
测量系统分析流程与方法
分析流程介绍
选择合适的分析方法
根据分析目的，选择适当的统 计方法和技术，如方差分析、 回归分析等。
数据处理与分析
对收集的数据进行清洗、整理 和分析，提取有用的信息。
明确分析目的
按照改进计划实施改进措施，并记录实施过程中的关键 信息和数据。
对于未能达到预期效果的改进措施，应进行调整和优化 。
总结回顾与展望未来发展趋势
总结回顾
对本次测量系统分析的结果和改进计划进行总结 回顾，概括主要发现和结论。
分析本次分析中存在的不足和教训，为今后的工 作提供借鉴。
总结回顾与展望未来发展趋势
假设检验
根据样本数据对总体参数进行推断，判断假 设是否成立。
MSA培训(完整版)
间差异构成再现性，只有当测量高度自动化，
人
操作仅需按一下开关，这项变差为零。
由不同的评价人，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。
操作者C
2024/8/12
操作者A
操作者B
例题
❖ 现有硬度为5.0（真实值）的材料. ❖ 方法1得到的测量值是 :
3.8, 4.4, 4.2, 4.0 ❖ 方法2得到的测量值是 :
是指测量装置能够测量到最小可检出的单位。 ※测量刻度应为产品规格或过程波动的十分之一。
差的分辨率
1
2
3
4
5
好的分辨率
2024/8/12
1
2
3
4
5
测量仪器分辨率
（测量仪器的分辨率必须小于或等于规范或过程误差的10%）
测量仪器分辨率可定义为测量仪器能够读取的最小测量单位。 看看下面的部件A和部件B，它们的长度非常相似。测量分辨率描述了 测量仪器分辨两个部件的测量值之间的差异的能力。
零件的标准偏差/ 总的量具偏差* 1.41. 一般要求它大于5才可接受
2024/8/12
3.真实值
某一物品理论上的真实值或参考值。
4.偏倚（Bias)
测量值平均和真实值的差异。
仪器 1 偏倚
真实值
仪器 2 偏倚
仪器 1
2024/8/12
平均值
仪器 2 平均值
测量数据五种类型
偏倚
被测量的产品的特性值、过程参数等。它们 的变化会影响偏倚。这个变差是我们最关注 的，测量系统对它们越敏感越好。
2024/8/12
计算偏倚举例
某标准件，已知值为25.4mm，某机械检查工用精度为 0.025mm的游标卡尺测量10次，测量结果如下：
MSA培训资料(全面)
Page 21
目录
1 2 3 4 5
MSA基本概念 测量误差的种类 为什么进行MSA 计量型测量系统分析 计数型测量系统分析
Page 22
4 计量型测量系统分析
位置分析
计量型
离散分析 稳定性分析
偏倚分析 线性分析 重复性分析 再现性分析 稳定性分析
Page 23
4.1 稳定性-概念
某持续时间内测量同一基准或零件的单一特性时获 得的测量值总变差。
• 零件：
– 从过程中选择可代表整个操作极限的零件 – 标识每个零件(操作员不可见) – 确定要进行测量的零件位置 – 零件交给操作员时，将次序随机化
Page 40
4.4 GR&R-分析要求
• 方法：
– 每个操作员使用相同程序 – 一名观察员记录结果 – 不要让操作员看见彼此的数据 – 每次试验完成随机化 – 测量环境相同
录，彼此间不能知其它人的记录 – 打乱样品的顺序，再次分别由三位评价人测量并记录
Page 42
4.5 GR&R-平均值与极差法
平均值与极差值法示例
操作者 测量号
1
2
1 0.65
1
2 0.6
1
A
3
均值 0.625
1
极差
0.05
0
1 0.55 1.05
2 0.55 0.95
B
3
均值
0.55
1
极差
0 0.1
Page 41
4.5 GR&R-平均值与极差法
• 由3个评价人测量10个样品各2-3次:
– 可将测量变差分解为重复性和再现性 – 但不能识别操作员与零件的交互作用
• 方法：
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where d2*is taken from Appendix， number of subgroups (g)＝1， subgroup size (m)＝n
TD.S.QM-24E.01 July 2005 Shanghai
MSA 13
Independent Sample OMbtaeinthaosdample and establish its reference value relative to a
traceable standard.
Have a single appraiser measure the sample n>= 10 times in the normal manner.
TD.S.QM-24E.01 July 2005 Shanghai
MSA 4
Bias: Difference between mean of all measurements and the reference value. Reference value can be set up by the mean of measurements with a higher quality measurement system.
TD.S.QM-24E.01 July 2005 Shanghai
MSA 6
Stability: Variation of a measuring system by measuring the same feature over a period of time.
TD.S.QM-24E.01 July 2005 Shanghai
MSA 7
• Linearity: Difference between the measured value and the reference value when using on emeasurement instrument over the expected characteristic process window.
TD.S.QM-24E.01 July 2005 Shanghai
MSA 10
Gage R&R (repeatability and reproducibility)：
Applied in total measurement system
Variable Attribute
TD.S.QM-24E.01 July 2005 Shanghai
TD.S.QM-24E.01 July 2005 Shanghai
MSA 9
• Reproducibility: Variation of the means of the measurement results, if different operators measure the same part(s) with the the same measurement equipment several times.
MSA 11
Measurement System Analysis Application & Determination
TD.S.QM-24E.01 Shanghai July 2005
When to use it
Qualification for the equipment Comparison between different equipments Confirmation for the suspicious equipment Comparison of the equipment before and after fixing it Change the main parts on the equipment Classify the measurement equipment New product specification
TD.S.QM-24E.01 July 2005 Shanghai
MSA 8
• Repeatability: Variation of the measurement results, if the same operator is measuring the same part(s) several times.
Compute the average of the n readings.
Bias = average – reference value
TD.S.QM-24E.01 July 2005 Shanghai
MSA 14
Compute the repeatability standard deviation
TD.S.QM-24E.01 July 2005 Shanghai
MSA 2
Some basically concept for MSA
TD.S.QM-24E.01 Shanghai July 2005
• Measurement • Measurement Tools • Measurement Sysห้องสมุดไป่ตู้em
MSA培训讲义
2020年7月6日星期一
Topic
Basic concept of measurement System Analysis Measurement System Analysis Application & Determination Attribute measurement system analysis Q&A
TD.S.QM-24E.01 July 2005 Shanghai
MSA 5
Different mean values shows different results
Analysis for systematic failure:
• Bias due to OPERATER: Different person get different results. • Bias due to EQUIPMENT: Different equipments shows different results.
TD.S.QM-24E.01 July 2005 Shanghai
MSA 13
Independent Sample OMbtaeinthaosdample and establish its reference value relative to a
traceable standard.
Have a single appraiser measure the sample n>= 10 times in the normal manner.
TD.S.QM-24E.01 July 2005 Shanghai
MSA 4
Bias: Difference between mean of all measurements and the reference value. Reference value can be set up by the mean of measurements with a higher quality measurement system.
TD.S.QM-24E.01 July 2005 Shanghai
MSA 6
Stability: Variation of a measuring system by measuring the same feature over a period of time.
TD.S.QM-24E.01 July 2005 Shanghai
MSA 7
• Linearity: Difference between the measured value and the reference value when using on emeasurement instrument over the expected characteristic process window.
TD.S.QM-24E.01 July 2005 Shanghai
MSA 10
Gage R&R (repeatability and reproducibility)：
Applied in total measurement system
Variable Attribute
TD.S.QM-24E.01 July 2005 Shanghai
TD.S.QM-24E.01 July 2005 Shanghai
MSA 9
• Reproducibility: Variation of the means of the measurement results, if different operators measure the same part(s) with the the same measurement equipment several times.
MSA 11
Measurement System Analysis Application & Determination
TD.S.QM-24E.01 Shanghai July 2005
When to use it
Qualification for the equipment Comparison between different equipments Confirmation for the suspicious equipment Comparison of the equipment before and after fixing it Change the main parts on the equipment Classify the measurement equipment New product specification
TD.S.QM-24E.01 July 2005 Shanghai
MSA 8
• Repeatability: Variation of the measurement results, if the same operator is measuring the same part(s) several times.
Compute the average of the n readings.
Bias = average – reference value
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MSA 14
Compute the repeatability standard deviation
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MSA 2
Some basically concept for MSA
TD.S.QM-24E.01 Shanghai July 2005
• Measurement • Measurement Tools • Measurement Sysห้องสมุดไป่ตู้em
MSA培训讲义
2020年7月6日星期一
Topic
Basic concept of measurement System Analysis Measurement System Analysis Application & Determination Attribute measurement system analysis Q&A
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MSA 5
Different mean values shows different results
Analysis for systematic failure:
• Bias due to OPERATER: Different person get different results. • Bias due to EQUIPMENT: Different equipments shows different results.