MSA测量系统分析

本手册中使用了以下术语
宽度变差（Width variation)
精确度（Precision)
每个重复读数之间的“接近” 程度。 是测量系统的随机误差所构成。
本手册中使用了以下术语
重复性(Repeatability) 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
差。
是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。
d2b d2b bias * (tv,1 /2) 0 bias * (tv,1/2) d2 d2 d2，d2*和v可以在附录C中查到，g=1，m=n , (g 1,m n,t can checkon tdistribution table) 在标准t表中可查到。 v,1 /2
本手册中使用了以下术语 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(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
系统变差（System Variation) 测量系统的变差可分类为： 能力(Capability) 短期内读数的变化量 。 性能(performance) 长期读数的变化量。以总变差(total variation)为基础。
1.6 计算出偏倚占过程变差的百分率： 偏倚%=100[|偏倚|/过程变差] 1.7 对偏倚的分析结果应写出书面报告。 1.8 如果偏倚大于10%，应进行原因分析。
(g 1,m n)
偏倚分析接收准则： bias observeaverage reference r α置信区间以内，偏倚在 bias 如果0落在围绕偏倚值1α水平是可 ; t b 接受的。 n b
本手册中使用了以下术语
GRR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(Measurement System Capability)
测量系统变差的短期估计值。（例： “GRR”包括图表法）
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 测量过程变差: 对大多数测量过程而言，总测量变差通常被描述为 正态分布。正态概率被设想成测量系统分析的标准方法。 事实上，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，MSA的分析方法可能会过 高 评价测量系统误差;因此应充分识别和评价。
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， 但以下几个特性应是所有的测量系统共有的： 1.测量系统必须处于统计控制中，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； 2.测量系统的变差必须小于制造过程的变差； 3.测量系统的随机变差必须小于过程变差和公差带两者中 最小者，一般为其1/10。
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。
测量系统的接受准则
对测量系统予以接受的通用准则是： 低于10%的误差— 通常被认为是一个可接受的测量系 统。 10%到30%的误差—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。 大于30%误差—考虑为不可接受，应尽各种力量以改 进该测量系统。 另外，由测量系统对过程进行划分的区别分类数（ndc） 应能大于或等于5。
本手册中使用了以下术语
测量系统性能(Measurement System Performance) 测量系统变差的长期估计值（例： 长期控制图法） 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。
通常被称为E.V—设备变差 。(Eguipment
Variation)设备（量具）能力或潜能。 系统内部变差。
再现性(Reproducibility) 本手册中使用了以下术语 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 量平均值的变差。 通常被称为A.V.—评价者变差 (Appraiser Variation)。 系统之间（条件）的 误差。在ASTM E456-96包括：重复性、实验室、 环境及评价者影响。
本手册中使用了以下术语
测量（Measurement)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)。
MSA（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
与MSA 第三版相比，手册的第四版没有发生显著的变 MSA 第四版发生了那些变化？ 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。
22
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。
测量系统的误差
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
计量型测量系统研究
偏倚：
什么是偏倚
偏倚是指对相同零件上 同一特性的观测的平均值与 基准值的差异。
它是由所有已知或未 知的变差来源共同影响的总 偏差所造成。
偏倚产生的原因
造成过份偏倚的可能原因有： 计量器具需要校准 计量器具或相关夹具磨损 磨损或损坏的基准，基准出现误差 不适当的校准或使用基准设定 线性误差（譬如测量两个不同的点，零件的内在变差所 造成的线性误差。） 使用了错误的量具 不同的测量方法— 设置、安装、夹紧、技术 测量错误的特性 （量具或零件）变形 环境变化—温度、湿度、振动、清洁的影响 错误的假设，在应用常量上出错 应用—零件数量、位置、操作者技能、疲劳、观察错误（易读性、视 差）
本手册中使用了以下术语
位置变差（Location variation) 准确度（Accuracy)
与真值或可接受的基准值“接 近“的程度。 在ASTM包括了位置及宽度误 差的影响。
偏倚（Bias)
观测到的测量值的平均值与基 准值之间的差值。
准确度和精确度
量具 A 量具 B
量具 C
量具 A的均值 量具 B的均值 量具 C的均值
测量系统误差的影响
• • • •
Ⅰ不好的零件永远视为不好的零件 Ⅱ可能做出潜在的错误决定 Ⅲ好零件永远被视为好零件 “取伪”、“弃真”的过程发生在Ⅱ区域。
测量系统误差的影响
从位置的角度去考虑，偏倚、线性、稳定性为位置的 误差，如图：针对基准值的位移。
从宽度的角度去考虑，重复性、再现性为宽度的误差。 随着宽度加宽，Ⅱ区域增大。
如何进行测量系统分析策划
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
测量系统 分析策划
测量系统分析 概念形成 项目批准 设计确认 和批准 样件 试产 量产
策划
产品开发和设计 过程开发和设计 产品和过程确认
策划
量产过程中，定 期策划和实施测 量系统分析 生产Production
评估反馈和改善
MSA分析时机
• • • • 新生产之产品PV(零件)有不同时； 新仪器，EV(设备)有不同时； 新操作人员，AV(人员)有不同时； 校准周期(文件规定)；
偏倚的分析程序
1.3如果不可能按上述方法对样件进行测量，可采用下面 的替代方法。 在工具室或全尺寸检验设备上对零件进行精密测量， 确定基准值。 1.4让一位评价人用正被评价的量具测量同一零件至少十次， 并记录结果。 1.5计算读数的平均值。平均值与基准值之间的差值为该测 量系统的偏倚。
偏倚的分析程序
为什么要进行MSA？
人
机
法
环
测量
合格 结果 不合格
测量
原辅料 制造过程
测量
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。
20
21
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。