计算工具_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。
EXCEL计算工具MSA测量系统分析软件
EXCEL计算工具MSA测量系统分析软件MSA测量系统分析软件是一种在Excel中运行的工具，用于分析和评估测量系统的可靠性和准确性。
该软件的第三版新功能包括更强大的数据处理能力、更准确的分析结果和用户友好的界面。
MSA测量系统分析软件的主要功能包括以下几个方面：1. 数据输入和处理：软件可以直接从Excel中导入和处理数据，无需繁琐的数据转换和格式调整。
用户可以使用自己的数据表格，也可以使用软件提供的示例数据。
2.测量系统评估：软件可以帮助用户评估测量系统的可靠性和准确性。
它可以计算测量系统的变异性、偏离度和稳定性等指标，以帮助用户了解测量系统的性能。
3.数据分析和图表显示：软件能够对数据进行统计分析，并生成各种图表和图形，如直方图、箱线图、散点图等，直观地显示数据的分布和变异情况。
4. MSA指标计算：软件可以计算各种MSA指标，如Gage R&R、线性度、偏差等指标，帮助用户了解测量系统的准确性和一致性。
5. 结果解释和报告生成：软件提供了详细的结果解释和报告生成功能，用户可以轻松地生成专业的MSA报告，并将结果导出为Excel表格或PDF文件。
6.用户友好的界面：软件采用直观的用户界面，简化了操作步骤，使用户能够快速上手，无需专业的统计知识。
MSA测量系统分析软件的优势在于其在Excel中的运行，使得数据处理和分析更加灵活和方便。
用户可以根据自己的需求进行定制化操作，实现更精确的分析结果。
此外，软件提供了丰富的统计和图表功能，帮助用户更好地理解和解释数据，为决策提供有力支持。
总之，MSA测量系统分析软件是一款功能强大、易于使用的工具，能够帮助用户对测量系统进行全面的评估和分析。
它的第三版新功能进一步提升了数据处理能力和分析结果的准确性，为用户提供了更好的使用体验和决策支持。
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。
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；
MSA手册(第三版)
内部资料严禁翻印测量系统分析参考手册第三版1990年2月第一版1995年2月第一版；1998年6月第二次印刷2002年3月第三版©1990©1995©2002版权由戴姆勒克莱斯勒、福特和通用汽车公司所有本参考手册是在美国质量协会（ASQ）及汽车工业行动集团（AIAG）主持下，由戴姆勒克莱斯勒、福特和通用汽车公司供方质量要求特别工作组认可的测量系统分析（MSA）工作组编写，负责第三版的工作组成员是David Benham（戴姆勒克莱斯勒）、Michael Down （通用）、Peter Cvetkovski（福特），以及Gregory Gruska（第三代公司）、Tripp Martin（FM 公司）、以及Steve Stahley（SRS技术服务）。
过去，克莱斯勒、福特和通用汽车公司各有其用于保证供方产品一致性的指南和格式。
这些指南的差异导致了对供方资源的额外要求。
为了改善这种状况，特别工作组被特许将克莱斯勒、福特和通用汽车公司所使用的参考手册、程序、报告格式有及技术术语进行标准化处理。
因此，克莱斯勒、福特和通用汽车公司同意在1990年编写并以通过AIAG分发MSA手册。
第一版发行后，供方反应良好，并根据实际应用经验，提出了一些修改建议，这些建议都已纳入第二版和第三版。
由克莱斯勒、福特和通用汽车公司批准并承认的本手册是QS-9000的补充参考文件。
本手册对测量系统分析进行了介绍，它并不限制与特殊生产过程或特殊商品相适应的分析方法的发展。
尽管这些指南非覆盖测量系统通常出现的情况，但可能还有一些问题没有考虑到。
这些问题应直接向顾客的供方质量质量保证（SQA）部门提出。
如果不知如何与有关的SQA部门联系，在顾客采购部的采购员可以提供帮助。
MSA工作组衷心感谢：戴姆勒克莱斯勒汽车公司副总裁Tom Sidlik、福特汽车公司Carlos Mazzorin，以及通用汽车公司Bo Andersson的指导和承诺；感谢AIAG在编写、出版、分发手册中提供的帮助；感谢特别工作组负责人Hank Gryn（戴姆勒克莱斯勒）、Russ Hopkins （福特）、Joe Bransky（通用），Jackie Parkhurst（通用（作为代表与ASQ及美国试验与材料协会（国际ASTM）的联系。
MSA第四版与第三版的主要变化
MSA第四版与第三版的主要变化一、对量测过程的系统性的理解在引言中向读者灌输了这个概念。
几年来汽车行业的供给商一直依靠GRR作为接受和批准带有复杂结果的量测装置的一种方法。
在很多情况下，GRR用来评价设备和操纵者对量测结果的影响是足够的。
但有些情况下此方法被证实是错误的假设。
其它的变差如操纵者的学习练习、指导书、温度等对结果起更大的作用。
时间被浪费在对这些结果的反应，很多情况引起停机或不必要的过程调整。
新的手册对评估两种以上的变差、评价影响结果的所有的变差开启了一道门，打开了思路。
二、量测开发和资源的选择手册增加了两个新的章节：1）量测战略和策划，2）量测资源的开发。
量测战略和策划章节研究了在选择和开发一个量测过程时期提出的可能的设计准则。
提供了一个通用的检查单作为研究工作思考的开始。
这个章节夸大在过程早期做出的结论对以后的量测系统的品质起较大的影响作用。
在编写资源的选择和开发章节时，工作组熟悉到量测系统不总是通过惯例的渠道采购，而且有时错过适当的APQP第二版的评价。
由于同样的原因增加了这个章节作为战略开发的一部份。
关注量测系统供给商的决定对终极量测的品质有巨大的影响。
三、偏倚和线性主题的变化和扩展工作组一致同意加强的另一部份是手册中偏倚和线性的章节。
早期的手册先容了偏倚和线性的主题，但是没有给读者提供如何处理结果的清楚的方向。
新的手册包括了答应读者依据风险来评价偏倚和线性的计算。
这将取决于量测的重要性和如何使用量测。
提供了例子有助于读者对计算和结果的方便使用。
四、计数型量测系统分析的新的方法手册中明显变化的另一部份是计数型量测系统分析的章节。
先前出版的小样法在一定程度不总是在有效统计下的实施，因此通常被错误的应用。
现在引进的风险分析法包括了假设检验分析和信号探测理论。
这两方面的资源都被指出而且还给出了一个系统的例子。
解析法也被引进作为多次追溯和评估一个计数型量测系统的方法。
五、复杂量测系统（非重复的）由于过往十年多的反馈，工作组熟悉到需要包括有关非惯用的量测方法的讨论。
MSA手册第三版
第六版
第六版
MSA
44
第五章
灵敏度
第六版
MSA
45
灵敏度
• 灵敏度：最小的输入产生可探测出的输出信号，
是在测量特性变化时测量系统的响应。
--由量具设计（分辨率）、固有质量（OEM）、使用中 的维修及仪器和标准的操作条件确定。 --总是以一个测量单位报告。
第六版
MSA
46
灵敏度
• 了解测量系统的能力，以提供过程变差的信息 • 当测量系统不能探测过程变差时，不宜作测量系 统分析 • 当测量系统不能探测特殊原因变差时，不宜用作 过程控制
测量系统分析
Measurement Systems Analysis
版权所有
第 6版
版 权 所 有 ， 未 经 书 面 许 可 ， 不 得 以 任 何 方 式 复 制。 MSA 1
第六版
内容提要
• • • • • • • • • • 测量系统分析（MSA）概述 MSA 和 QS-9000/TS16949的关系 MSA 3rd 新的变化 测量系统的统计特性 灵敏度 & APQP 偏倚、线形、稳定性 进行量具的重复性和再现性分析(GR&R) 计数型测量系统研究 MSA 技术总结 附件
第六版
MSA
18
测量仪器如何影响测量结果
• • • • • • 测量仪器的精度必须小于规范值 测量仪器的种类，如尺，卡尺 测量仪器的准确度和精密度 偏倚和线性 重复性和再现性 稳定性
第六版 MSA 19
材料、方法、人员如何影响测量结果
• 材料： • 方法（程序）： • 人员：
第六版
MSA
20
测量值并不总是精确的
MSA第三版重复性和再现性计算软件
[( 0.0599 0.1248362
)2+( 0.10952
该测量系统可接受。 对本表中所使用理论和常数的信息,请参考MSA考手冊,第三版
制表人:
审核:
R= 0.086033333 測 量 系 統
重复性 ---- 设备变差（EV） EV= = = R 0.086033333 0.050828493 × × K1 0.5908 试验次数 2 3 再現性 ---- 评价人变差（AV） AV= = = [( XDIFF × × K2 0.5231 )2-( EV )2/( n × r 3 3 0.5231 )] )] %AV= 100[ = 评价人 K2 重复性和再现性（GRR） GRR= = = [( EV )2+(
2 3 4 5 6 7 GRR )2+( PV )2] )2] 8 9 10
%PV= 100[ =
PV
/
TV
]
= 100[ 0.10952 / 0.125 ] 87.7276% GRR ] 0.06 ]
总变差（TV） TV= = = [(
ndc= 1.41[
PV
/
= 1.41[ 0.10952 / = 2.58 ~23 分析：
量具重复性和再现性報告
材料编号和名称： 测量参数： 标准要求： 根据数据表
P020337-HA0A00
量具名称： 量具编号： 量具类型： XDIFF= 分 析
弹簧自由长度
338.58±0.20mm
帶表卡尺 T08-08 計量
0.0632
日期：
24/11/2008
操作者： 汪紀花、周小紅、吳月梅 RP= 0.348111111 % 00[ K1 0.8862 0.5908 =
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年
操作者
月
姓名 a b
日
0 0 0
上偏差 下偏差 0 0
零件名称： 量具编号：
0 0 0 0
特
性
A B C 数据精度
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 均值图 极差图
均值图数据 80 评价人A均值 70 B均值 评价人 评价人C均值 60 上控限 中心 下控限 75 75.35 75.747 75.383 75.019 75.3 75.3
结论
测量系统不能接受
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）
零件代号
RL/QR-C0608 No.:
75.03
均值(Average) 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
75 0
75.3 0
75.2 0
75.35 0.1
75.4 0.6
75.065 75.95 0.07 0.1
测量单元分析
X DIFF
0.0265
基于研究总变差的分析
重复性 － 设备变差（EV） EV = R K 1 EV = 0.1715 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 = 0.1715 %R&R = 100 × [ R&R / TV ] %R&R = 80.6% 说明： 测量系统需要改进！ 零件间变差（PV） PV = RPART × K3 PV = 0.1258 零件数 6 7 总变差（TV） TV = R & R 2 PV 2 TV = 0.21 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 = 1 说明： 测量系统分辨率不够 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。 = × = RPN × %GR&R %PV = 100 × [ PV / TV ] %PV = 59.2% K2 0.7071 0.5231 %AV = 100 × [ AV / TV ] %AV = 0% K1 0.8862 0.5908 %EV = 100 × [ EV / TV ] %EV = 80.6%
LCLX= 75.0195 UCLR = LC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
非破坏性测试（NON DESTRUCTIVE TEST）
75.35 0.3
75.3 0.4
75.4 0.2
75.55 0.1
75.4 0.4
75.85 0.1
75.05 0.1
75.05 0.5
75.5 0
75.25 0.5
XB
RB
75.37 0.26
零件 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
计算结果 均值 C1 C2 C3
XC
RC
75.175 75.3 75.3 75.45 75.4 + － × × 75.458 0.26 75.37 0.1935 0.1935
次数 系数
75.5 +
75.575 75.375 /
75.3 2
X
RPART =
75.3833 0.4
R RA+RB+RC/操作者数量 = 0.127
R 0.1935
X DIFF
[Max(X)ABC]-[Min(X)ABC]= 75.397 + — × × 1.88 1.88 3.27 0
50
75.747 75.747 75.383 75.383 75.019 75.019 最大值= 76.1 75 最小值=
均值
极差图数据 40 0 0.4 0.633 0.194 0 0 0.2 0.633 0.194 0 0.1 0.1 0.633 0.194 0 0.6 0.4 0.633 0.194 0 0.07 0.1 0.633 0.194 0 0.1 0.1 0.633 0.194 0 0.2 0.5 0.633 0.194 0 0.1 0 0.633 0.194 0 0.1 0.5 0.633 0.194 0
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.:
年 月 日
操作者
零件名称： 量具编号：
上偏差 下偏差
姓名 a b
特
性 单位:mm
3
上限UCL= 75.747 上限UCL= 0.633
中心CL= 75.383 中心CL= 0.194
下限LCL= 75.019 下限LCL= 0
测量系统分析（MSA）-均值图(Xbar Chart) 选项= 3
75.2 75.4 75.35 75.55 75.747 75.383 75.019 75.4 75.4 75.747 75.383 75.019 75.065 75.85 75.747 75.383 75.019 75.95 75.05 75.747 75.383 75.019 76.1 75.05 75.747 75.383 75.019 75.25 75.5 75.747 75.383 75.019 75.35 75.25 75.747 75.383 75.019
0 评价人A极差 30 B极差 0.3 评价人 评价人C极差 20 上控限 0.633 中心 0.194 0 下控限
10 0
极差受控否 TRUE
1
2
评价人A
3
评价人B
4
5 零件
评价人C
6
UCL
7
(Xbar)bar
8
9
LCL
10
0.7 0.6 0.5 极差 0.4 0.3
0.2
测量系统分析（MSA）-极差图(Range Chart)
X DIFF
2 1.88 * 3.27 3 1.02 * 2.57 UCLX= A2 D3 D4
0.0265 75.747
UCLX X A2 R 75.383 LCL X X A2 R 75.383
UCLR D4 R 0.1935 LCLR D3 R 0.1935
零件代号
RL/QR-C0608 No.:
年
0 0 0 0 RPART = 0.4 计算方式
利用公差计算
月
日
0 0 0
上偏差 下偏差 0 0
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：
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
过程总变差(6σ )
0
数据表结论:
R 0.1935
0.1 0 1 2
评价人A
3
4
评价人B
5 零件
评价人C
6
7
UCL
8
Rbar
9
LCL
10
第3页，共3页
表格制作：杨清松 2005年2月14日
76.1 0.2
75.25 0.1
75.35 0.1
XA
RA
75.3965 0.127
零件 1
75.5 75.2
计算结果 6
75.8 75.9
2
75.5 75.1
3
75.5 75.3
4
75.5 75.6
5
75.6 75.2
7
75.1 75
8
75.3 74.8
9
75.5 75.5
10
75.5 75
均值 B1 B2 B3 75.48 75.26
A B C
基本尺寸 过程总变差(6σ )
量具名称： 量具规格： 零件
操作者 编号 A
次数 1 2 3
计算结果 6
75.1
1
75 75
2
75.3 75.3
3
75.2 75.2
4
75.3 75.4
5
75.1 75.7
7
75.9 76
8
76 76.2
9
75.3 75.2
10
75.3 75.4
均值 A1 A2 A3 75.35 75.443