MINITAB测量系统分析MSA
MINITAB使用方法MSA
MINITAB使用方法MSAMINITAB是一款用于统计分析和数据可视化的软件工具，可用于各种统计分析和实验设计。
在质量管理中，特别是测量系统分析（MSA），MINITAB可以帮助分析人员评估测量系统的准确性、稳定性和重复性。
以下是使用MINITAB进行MSA的一般步骤。
1.收集数据：首先，要收集一组测量数据，这些数据代表实际生产环境中的测量结果。
确保数据具有代表性，并包含典型的测量范围。
2.打开MINITAB：启动MINITAB软件，并创建一个新的工作表。
3. 数据导入：将测量数据导入MINITAB。
可以选择使用“Worksheet”菜单上的“Import Data”选项，然后从文件中导入数据。
5.数据分析：使用MINITAB的统计工具进行数据分析。
以下是进行MSA分析的一些重要步骤。
a. 平均值和方差分析：使用MINITAB的“Stat”菜单，选择“Basic Statistics”选项，然后选择“Descriptive Statistics”来计算平均值和方差。
c.方差成分图：MINITAB提供绘制方差成分图的工具，通过显示各个因素的贡献，对测量系统的变异性进行可视化。
d. 标准化指数：使用MINITAB的统计功能来计算测量系统的标准化指数，例如Gage R&R指数。
标准化指数是判断测量系统的稳定性和重复性的一种指标。
6.结果解释和报告：根据分析结果，对测量系统进行评估。
根据需要生成分析报告，包括图形、表格和统计指标。
MINITAB提供了丰富的报告和图形生成工具。
以上是使用MINITAB进行MSA分析的一般步骤。
MINITAB提供了广泛的工具和功能，可用于更高级的MSA分析和其他统计分析任务。
使用MINITAB，用户可以更轻松地收集、分析和解释数据，并在质量管理中做出更准确的决策。
MSA测量系统误差分析Minitab实例
稳定性分析
稳定性分析
计量 型测量系统
位置变差分析 宽度变差分析
1
偏倚分析 线性分析 重复性分析 再现性分析
测量系统分析-稳定性
稳定性 基准值
时间2
时间1
2
统计稳定性（稳定性、 飘移）：
测量系统在持续时间 内，测量同一基准或零件 的单一特性时获得的测量 值的总变差。
它反映测量值的分布 规律是否随时间发生变化。
测量样件
随机抽取基准值不同的五个零件（包 括量具的全程）。
用全尺寸检验测量每个零件以确定其 准值并确认了包括量具的操作范围。
通常用这个仪器的操作者中的一人测 量每个零件m≥10次。
计算、作图
判断
17
测量系统的线性与偏倚分析
选取标准样本
确定基准值 测量样件
把5个样件送到一个比待分析的测量系统 更高级别的测量系统上，对每一个样件分 别进行多次测量（≥10），分别取其平均 值，得到5个基准值。
统计稳定性分析指南
选取标准样本 多次测量样本 制作控制图 解释控制图
应选择一个落在过程产品测 量值中程数的产品作为研究的标 准样本。具备预期测量的最低值、 最高值和中程数的标准样本是比 较理想的。建议对上述每个标准 样本分别进行测量和作出控制图。
9
统计稳定性分析指南
选取标准样本 多次测量样本
制作控制图 解释控制图
5.01 5.02
5.00 5.02
5.01 5.02
5.01 5.02
5.00 5.02
5.01 5.03
5.04 5.02
5.03 5.03
5.01 5.01
平均值 5.00 5.02 5.02 5.00 5.00 5.01 5.01 5.01 5.00 5.01 5.01 5.02 5.02 5.02 5.01 5.01 5.01 5.01 5.01 5.01 5.01 5.01 5.03 5.03 5.01 极差 0.02 0.01 0.01 0.01 0.00 0.02 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.03 0.02 0.02 0.01 0.02 0.03 0.02 0.01 0.01
MSA测量系统分析之Minitab中文应用案例(步骤清晰实用)精选全文
应多数值在控 制限外
在控制限外表示过程实际 的变差大，同时表明测量 能力高。
均值
部件对比图：可显示在研究过程中所测量的并按部件排列的所有测量结果。测量结果用 点表示，平均值用带十字标的圆形符号表示。 判断：1.每个部件的多个测量值应紧靠在一起，表示测量的重复再现性的变差 小。
2.各平均值之间的差别应明显，这样可以清楚地看出各部件之间的差别。 例：图中的7#、10#重复测量的精确度较其他点要差，如果测量系统的R&R偏大时，可 以对7#、10#进行分析。
所有点落在管理界限内 －>良好
大部分点落在管理界限外 －>主变动原因：部品变动
－>良好
－>测量值随部品的变动 －>测量值随OP的变动
－>对于部品10，OP有较大分歧；
M--测量系统分析： 离散型案例（名目型）：gage名目.Mtw
背景：3名测定者对30部品反复2次TEST
检查者1需要再教育； 检查者3需要追加训练； (反复性)
（2）.在量具信息与选项栏分别填入相关资料与信息。
填入相关 资料
注：其他选项若无要求，选择 默认项，不做改动。
一般为6 倍标准差
零件公差 规格
4.5、结果生成：数据表与图表
图表分析表
数据会话表
5.结果分析： （1）图表分析
变异分量条形图：展示了会话窗口中的计算结果，此图显示整个散布中R&R 占的比重是否充分小。 判断：量具R&R，重复（Repeat）, 再现性（Reprod）越小越好。
A—假设测定：案例：2sample-t.MTW (2)： 2-sample t（单样本）
① 正态性验证：
<统计－基本统计－ 正态性检验 ： >
Minitab在MSA中运用
Minitab在MSA中的应用导言测量系统分析（Measurement System Analysis，MSA）是确保测量结果的准确性和可靠性的关键过程。
在质量管理和过程改进中，MSA是至关重要的工具，可帮助组织评估其测量系统的性能并做出相应的调整。
Minitab是一种功能强大的统计软件，被广泛应用于数据分析和质量管理领域。
在MSA中，Minitab提供了一系列强大的功能和方法，用于分析和评估测量系统的性能。
Minitab中的基本概念在开始介绍Minitab在MSA中的具体应用之前，我们首先了解一些Minitab中的基本概念。
数据输入Minitab提供了多种数据输入方式，包括手动输入、复制粘贴和导入外部文件等。
用户可以根据实际情况选择最适合的数据输入方式。
工作表Minitab使用工作表的概念来组织和管理数据。
用户可以在一个工作表中输入多个变量的数据，每列表示一个变量，每行表示一个观测值。
数据清洗和准备Minitab提供了一系列数据清洗和准备工具，用于处理缺失数据、异常值和重复数据等。
这些工具可以帮助用户在进行MSA之前，将数据整理成可分析的形式。
统计分析和图表展示Minitab提供了丰富的统计分析和图表展示功能，用于探索数据的特性和关系。
用户可以通过Minitab生成直方图、散点图、箱线图等各种图表，同时还可以计算均值、方差、标准差等统计指标。
Minitab在MSA中的运用Gage R&R分析Gage R&R（Repeatability and Reproducibility）分析是MSA的核心内容之一，用于评估测量系统的可重复性和可再现性。
Minitab提供了一种简单且全面的方法来执行Gage R&R分析。
首先，用户需要将测量数据输入Minitab的工作表中，并确保每列代表一个变量，每行代表一个观测值。
然后，通过导航栏中的。
MINITAB测量系统分析MSA
交叉式数据分析-均值极差法
打开Minitab,从菜单选择File>Open Worksheet,打开工作表GAGEAIAG.MTW 从菜单选择Stat>Quality Tools>Gage Study>Gage R&R Study(Crossed)
交叉式数据分析-均值极差法
包含测量对象名称或编号的列
包含操作者名称或编号的数据列
包含测量值的列
选择均值极差法
交叉式数据分析-均值极差法
过程公差处输入8
交叉式数据分析-均值极差法
结果分析:
量具分辨率(Number of Distinct Categories)反映了测量系统能够 区分的过程数据的分组数.当该值大于5时,可接受.当小于2的时候, 测量系统将无法区分部件. VarComp:显示方差构成来源 %Contribution:显示每个方差项占总变差的百分比 StdDev:每个方差项的标准偏差 StudyVar:标准偏差*6,用于分析过程变差时使用 %Study Var:每个方差项的百分比
测量重复性和再现性研究
Gage R&R Study可对交叉式数据 (crossed)和嵌套式数据(nested)进行精确 性分析.
在Minitab如何组织这两种数据的?
数据组织方式的差异
交叉式数据 嵌套式数据
相同
不同
交叉式数据分析
交叉式数据分析分为均值极差法(Xbar-R)和方 差法(ANOVA)分析 均值极差法不考虑操作者与测量对象之间的交 互作用 均值极差法将总测量变差分为三类:部件-部件, 重复性和再现性 方差法将总测量变差分为四类:部件-部件,重复 性,操作者,操作者-部件交互作用
测量系统分析 Minitab-MSA
2、为什么要进行测量系统分析
要点： • 对控制计划中列入的测量系统要进行测量系
统分析。 • 测量分析方法及接受准则应与测量系统分析
参考手册一致。 • 经顾客批准，可以采用其它方法及接受准则。 • PPAP手册中规定：对新的或改进的量具、测
量和试验设备应参考MSA手册进行变差研究。 • APQP手册中，MSA为“产品/过程确认”阶段
2
3
Precision to Tolerance Ratio---P/T
Precision to Total Variation Ratio---P/TV
%Contribution
Minitab
显示:－> %Tolerance
%Study Var %Contribution
%Tolerance 5.15 MS 100%
• 测量：赋值给具体事物以表示它们对于特定 特性之间的关系。
• 测量过程：赋值过程定义为测量过程。 • 测量系统：是对测量单元进行量化或对被测
特性进行评估，其所使用的仪器、量具、标 准、操作、方法、夹具、人员、软件及环境 的集合，用来获得测量结果的整个过程。 • 测量系统分为计量型测量系统与计数型测量 系统
22
Gage R&R 评价指标
评价指标
1. %Contribution =
σ2MS σ2Total
× 100%
2. %Study Variation =
σMS σTotal
× 100%
3. %Tolerance = 5.15 × σMS Tolerance
× 100% *( Tolerance = USL-LSL）
from that of the process
MSA系统分析简介及实操
MSA系统分析简介及 实操（minitab)一.MSA的作用：了解测量系统是否有足够的能力来侦测出产品或制程参数的变更。
二.MSA分析的对像只要控制计划当中所提出的测量系统就必须进行分析。
Ø包含产品特性Ø包含过程特性三.MSA分析的内容主要的分析如下：Ø人员的变异情形Ø仪器的变异情形Ø产品的变异情形或过程参数的变异情形。
四.量规仪器的选择Ø 量规仪器的选择，首先是有关分辨率的要求。
Ø 分辨率：仪器的最小跳动值，请切记录是最小跳动值，而不是最小刻度值。
Ø选择的标准：在于考虑仪器必须有能力侦测出产品或制程的变化，所以一般的通用要求要在规格的1/10以下。
測量系統變異的分布特性,1)位置穩定性 (Stability) 偏倚 (Bias) 線性 (Linearity)2)寬度或範圍重復性 (Repeatability) 再生性 (Reproducibility)计量型MSA：计數型风险分析法信号分析法数据解析法计数型MSA计量型偏倚分析变异分析稳定性分析法破坏性MSA计量型位置分析离散分析偏倚分析线性分析重复性分析稳定性分析再现性分析稳定性分析偏倚(Bias)真值观测平均值偏倚偏倚：是测量结果的观测平均值与基准值的差值。
真值的取得可以通过采用更高级别的测量设备进行多次测量，取其平均值而定之。
计量型MSA：线性(Linearity)量程基准值观测平均值基准值线性是在量具预期的工作范围内，偏倚值的差值观测平均值基准值无偏倚有偏倚重复性(Repeatability)重复性重复性是由一个评价人，采用一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值变差。
再现性(Reproducibility)再现性是由不同的评价人，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。
再现性稳定性(Stability)稳定性时间1时间2稳定性，是指测量系统在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。
minitab之MSA篇
計算控制界限，並用圖判定是否穩定
後續持續點圖，判圖
保留記錄
稳定性分析的做法
決定要分析的測量系統 選取一標准樣本，取值參考值
請現場測量人員連續測量 25組數據每次測量2~5次
輸入數據到EXCEL，Xbar-R表格中
計算控制界限，並用圖判定是否穩定
选取一标准样品 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 取出对产品特性或过程特性有代表 性的样本。 针对本样本使用更高精密度等级的 仪器进行精密测量十次，加以平均， 做为参考值。
稳定性分析的做法
決定要分析的測量系統 選取一標准樣本，取值參考值
請現場測量人員連續測量 25組數據每次測量2~5次
保留记录 各项的线性分析的记录要保存下来， 可以和PPAP档案存放在一起，以有 效证明公司的测量仪器其测量能力是 足够的。
輸入數據到EXCEL，Xbar-R表格中
計算控制界限，並用圖判定是否穩定
重复性(Repeatability)
重复性是由一个评价人，采用 一种测量仪器，多次测量同一 零件的同一特性时获得的测量 值变差。
重复性
再现性(Reproducibility)
再现性是由不同的评价人，采 用相同的测量仪器，测量同一 零件的同一特性时测量平ity)
保留記錄
稳定性分析的做法
決定要分析的測量系統 選取一標准樣本，取值參考值
請現場測量人員連續測量 25組數據每次測量2~5次
輸入數據到EXCEL，Xbar-R表格中
計算控制界限，並用圖判定是否穩定
後續持續點圖，判圖
保留記錄
后续持续点图、判图 如果前面的控制图是稳定的，那么就可以 将此控制界限做为控制用控制界限。 我们后续就固定时间，使用同样的样本、 同样的测量仪器，同样的测量人员。 此时由于样本、仪品、人都是固定的，所 以如果绘出来的图形有异常，一般就代表仪 器有问题，要进行相应的处理。 异常的判定 点：一点超出控制界限 线：连续七点上升，连续七点下降，连绩 七点在同一侧。 面：非随机性分析，在+-1sigma的范围 内应覆盖68%的概率。
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由不同操作者对同一部件用同一测量仪器的测量
测量系统分析
测量重复性和再现性
Gage R&R (repeatability and reproducibility)
适用于所有列入控制计划的测量系统 ❖ 计量型 (Variable) ❖ 计数型 (Attribute)
测量趋势图
包含测量对象名称或编号的数据列 包含操作员名称或编号的数据列 包含测量值的数据列 输入试验次数
输入水平参考线位置
测量线性和偏倚分析
线性性是衡量整个量程范围内测量精度 的参数
偏倚是衡量平均值和真实值之间差异的 参数
测量线性和偏倚分析
打开Minitab,从菜单选择File>Open Worksheet,打开工作表GAGELIN.MTW
嵌套式数据分析
结果分析:
量具分辨率(Number of Distinct Categories)反映了测量系统能够 区分的过程数据的分组数.当该值大于5时,可接受.当小于2的时候, 测量系统将无法区分部件.
VarComp:显示方差构成来源 %Contribution:显示每个方差项占总变差的百分比 StdDev:每个方差项的标准偏差 StudyVar:标准偏差*6,用于分析过程变差时使用 %Study Var:每个方差项的百分比
测量趋势图
根据所有测量员和部件号所作的图形 在图中平均值的位置画一条水平参考线 稳定的测量过程,趋势图上的点将随机分
布在水平参考线两边
测量趋势图
打开Minitab,从菜单选择File>Open Worksheet,打开工作表GAGE2.MTW
从菜单选择Stat>Quality Tools>Gage Study>Gage Run Chart
测量系统分析(MSA)
测量系统基本要求
测量系统基本要求
准确性
Accuracy
+
精确性
Precision
偏度（Bias）
准确性和精确性
准确性描述了测量值和真实值之间的差异 精确性描述了使用同一工具重复测量相同部件时存在的差异
测量系统误差的类型
偏倚 (Bias)
观测到的平均观测值 和基准值之间的差异
测量系统分析
测量重复性和再现性可接受标准
❖ 低于10% 误差 -- 测量系统可接受 ❖ 10% 至 30% 误差 -- 考虑重要性、
量具成本、维修成本可能接受 ❖ 大于30%的误差-- 需改
Minitab中有关MSA部分
测量趋势图 测量线性和偏倚分析 测量重复性和再现性分析(交叉) 测量重复性和再现性分析(嵌套) 属性协议分析
均值极差法不考虑操作者与测量对象之间的交 互作用
均值极差法将总测量变差分为三类:部件-部件, 重复性和再现性
方差法将总测量变差分为四类:部件-部件,重复 性,操作者,操作者-部件交互作用
交叉式数据分析-均值极差法
打开Minitab,从菜单选择File>Open Worksheet,打开工作表GAGEAIAG.MTW
嵌套式数据分析
打开Minitab,从菜单选择File>Open Worksheet,打开工作表GAGENEST.MTW
从菜单选择Stat>Quality Tools>Gage Study>Gage R&R Study(Nested)
嵌套式数据分析
包含测量对象名称或编号的列 包含操作者名称或编号的数据列 包含测量值的列
选择方差法
交叉式数据分析-方差法
过程公差处输入8
交叉式数据分析-方差法
结果分析:
量具分辨率(Number of Distinct Categories)反映了测量系统能够 区分的过程数据的分组数.当该值大于5时,可接受.当小于2的时候, 测量系统将无法区分部件.
VarComp:显示方差构成来源 %Contribution:显示每个方差项占总变差的百分比 StdDev:每个方差项的标准偏差 StudyVar:标准偏差*6,用于分析过程变差时使用 %Study Var:每个方差项的百分比
测量重复性和再现性研究
Gage R&R Sห้องสมุดไป่ตู้udy可对交叉式数据 (crossed)和嵌套式数据(nested)进行精确 性分析.
在Minitab如何组织这两种数据的?
数据组织方式的差异
交叉式数据
嵌套式数据
相同
不同
交叉式数据分析
交叉式数据分析分为均值极差法(Xbar-R)和方 差法(ANOVA)分析
测量系统误差的类型
稳定性 (Stability)
随着时间推移 系统测量的准确性
测量系统误差的类型
线性 (Linearity)
部件的大小 如何影响测量系统的 准确性
测量系统误差的类型
重复性 (Repeatability)
由同一操作者对同一部件用同一测量仪器的 多次测量
测量系统误差的类型
结果分析:
量具分辨率(Number of Distinct Categories)反映了测量系统能够 区分的过程数据的分组数.当该值大于5时,可接受.当小于2的时候, 测量系统将无法区分部件.
VarComp:显示方差构成来源 %Contribution:显示每个方差项占总变差的百分比 StdDev:每个方差项的标准偏差 StudyVar:标准偏差*6,用于分析过程变差时使用 %Study Var:每个方差项的百分比
交叉式数据分析-方差法
打开Minitab,从菜单选择File>Open Worksheet,打开工作表GAGEAIAG.MTW
从菜单选择Stat>Quality Tools>Gage Study>Gage R&R Study(Crossed)
交叉式数据分析-方差法
包含测量对象名称或编号的列 包含操作者名称或编号的数据列 包含测量值的列
从菜单选择Stat>Quality Tools>Gage Study>Gage R&R Study(Crossed)
交叉式数据分析-均值极差法
包含测量对象名称或编号的列 包含操作者名称或编号的数据列 包含测量值的列
选择均值极差法
交叉式数据分析-均值极差法
过程公差处输入8
交叉式数据分析-均值极差法