测量系统分析培训
测量系统分析培训资料
测量系统分析培训资料1. 引言测量系统分析是指通过收集和分析数据，评估和优化测量系统的性能和准确性的过程。
在现代制造和工程领域中，精确的数据采集和测量是保证产品质量和工艺控制的关键。
因此，了解测量系统的性能和准确性是非常重要的。
本文档是为需要进行测量系统分析培训的人员准备的资料。
通过培训，您可以了解测量系统的根本原理、评估测量系统的方法和工具，以及如何优化测量系统的准确性。
2. 测量系统的根本原理2.1 测量系统的定义测量系统是指用于测量和收集数据的设备、方法和程序的组合。
它包括测量仪器、测量设备和测量工具，以及测量操作和数据处理过程。
2.2 测量系统的误差来源测量系统的误差来源包括仪器误差、环境误差、操作误差和数据处理误差等。
了解这些误差来源可以帮助我们理解测量系统的性能和准确性。
2.3 测量系统的参考标准测量系统的参考标准是指被认可为准确和可靠的测量方法或设备。
它可以用作校准和验证测量系统，以确保其准确性和可靠性。
3. 评估测量系统的方法和工具3.1 测量系统的重复性和一致性重复性是指在相同条件下，测量系统对同一对象进行屡次测量得到的结果的一致性。
一致性是指在不同条件下，测量系统对同一对象进行测量得到的结果的一致性。
评估测量系统的重复性和一致性是测量系统分析的根本步骤。
3.2 测量系统的准确性和偏倚测量系统的准确性是指测量结果与真实值之间的差异。
偏倚是指测量结果在一定范围内的偏离真实值的趋势。
评估测量系统的准确性和偏倚可以帮助我们了解测量系统的可靠性。
3.3 测量系统的线性和非线性测量系统的线性是指在所测量范围内，测量结果与被测量对象真实值之间存在恒定的线性关系。
非线性是指测量结果与被测量对象真实值之间存在非恒定的线性关系。
评估测量系统的线性和非线性可以帮助我们了解测量系统的稳定性。
3.4 测量系统的稳定性和重复性测量系统的稳定性是指在长时间内，测量系统的性能和准确性是否保持不变。
重复性是指在不同时间段内，测量系统对同一对象进行测量得到的结果的一致性。
培训教材MSA
分析的时机有：
1）按确定的周期进行MSA，一般每间隔一年要实施一次MSA。
2）按特殊的要求进行MSA。
时机&流程
测量系统分析的流程
测量系统分析流程一般包括以下部分：
1）研究准备。
2）稳定性分析。
3）偏倚分析。
4）线性分析。
9)计算均值的标准差 ;
10) 计算偏倚的 t 统计量（t=|B|/ ，如果t< ,1−/2 ,则可以继续分析， t< ,1−/2 通过查询t统计量分布
表可得）;
11) 计算偏倚值的1- α 置信区间（置信区间：[B-( ×,1−/2 ), B+( ×,1−/2 ), ]);
计或消除偏倚
线性
重复性
再现性
线性是在量具预期的工作范围内，偏倚值的差异。线性可以被认为是关于偏倚大小的变化
重复性是由一个操作者采用同一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值变
差。在相同测量条件下，对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性。重复性是设
备产生的变差，是设备本身固有的。
12)判断系统是否有偏倚（a、 t< ,1−/2 ；b、0落在1- α 置信区间，满足上述两个条件，我们就认为测量系
统无偏倚）。
测量系统有偏倚的原因可能是:
1) 基准值误差；2) 仪器磨损；3) 仪器制造尺寸有误；4)用仪器测量了错误的特性；5)仪器未得到完善
的校准；6)评价人操作不当；7)对仪器的修正运算正确
的重复性好，说明重复测量值的变差小。重复性研究分两步进行。
1）考察测量过程是否稳定；
ത 2∗ ，2∗ 查表可得， 极差的均值）
MSA培训教程(完整版)
3
MSA在供应链管理中的应用
通过对供应商的测量系统进行分析和评估，确保 供应商提供的产品符合质量要求，降低供应链风 险。
某电子产品生产企业MSA应用案例
MSA在产品设计阶段的应用
01
在产品设计阶段引入MSA，对设计方案的测量系统进行评估，
如何提高测量系统的稳定性？可以通 过对测量设备进行定期校准和维护、 优化测量方法和环境等方式来提高测 量系统的稳定性。
Part
06
MSA在企业中实践案例分享
某汽车制造企业MSA应用案例
1 2
MSA在质量控制中的应用
通过测量系统分析（MSA）对生产线上的关键质 量特性进行监控，确保产品质量稳定。
MSA在工艺改进中的应用
信号探测理论在计数型MSA中应用
01
信号探测理论简介
信号探测理论是一种用于研究如何在噪声背景下检测和识别信号的理论
。在计数型MSA中，该理论可用于评估测量系统的稳定性和可靠性。
02 03
信号探测理论应用
通过设定合适的阈值，将测量数据分为信号和噪声两部分。利用信号探 测理论中的相关指标（如信噪比、探测概率等），对测量系统的性能进 行评估和优化。
偏倚分析方法
STEP 02
STEP 01
独立样本法
图表法
通过比较测量结果与已知 标准值之间的差异，评估 测量系统的偏倚。
STEP 03
回归分析法
通过回归分析，确定测量 结果与标准值之间的线性 关系，进一步评估偏倚。
利用图表直观展示测量结 果与标准值之间的差异， 帮助识别偏倚。
线性分析方法
01
MSA(测量系统分析)培训教程
MSA（测量系统分析）培训教程测量系统分析（MSA）培训教材目录第Ⅰ章测量系统--------------------------------------------------------------------------------------2 第Ⅱ章测量系统的基本要求---------------------------------------------------------------7 第Ⅲ章测量系统的波动-------------------------------------------------------------------------11 第四章测量系统研究的准备----------------------------------------------------------21 第五章计量型测量系统研究----------------------------------------------------------24 第六章计数型量具研究---------------------------------------------------------------------31第Ⅰ章测量系统引言现在人们大量使用测量数据来决定许多情况﹒●如根据测量数据来决定是否调整制造过程（利用统计操纵过程）﹔●测量数据能够确定两个或者多个变量之间是否存在某种显著关系。
比如，推测一模制塑料件的关键尺寸与浇注材料温度有关系。
这种可能的关系可通过回归分析进行研究﹔●利用测量数据来分析各类过程﹐懂得各类过程﹔●熟悉测量数据的质量，质量高﹐带来的效益大﹔质量低﹐带来的效益低。
测量数据的质量假如测量数据与标准值都很“接近”﹐这些测量数据的质量“高”﹔假如一些或者全部测量结果“远离”标准值﹐这些数据的质量“低”。
表征数据质量最通用的统计特性是偏倚与方差，所谓偏倚的特性﹐是指数据相对标准值的位置﹐而所谓方差的特性﹐是指数据的分布。
MSA培训完整版PPT课件
如果改进效果不理想，需要重 新分析原因并制定新的改进措 施。
建立持续改进机制，定期对测 量系统进行评估和改进，不断 提高测量系统的准确性和可靠 性。
06
MSA在企业中应用案 例分享
汽车行业MSA应用案例
汽车零部件测量系统分析
通过对汽车零部件的测量系统进行分析，确保测量结果的准确性 和一致性，提高产品质量。
明确需求，确定目标变量和过程变量
识别业务需求
了解产品或过程的质量要求，明 确需要解决的问题和改进的方向
。
确定目标变量
根据业务需求，选择能够反映产 品或过程质量特性的关键指标作
为目标变量。
确定过程变量
分析影响目标变量的潜在因素， 选择可控且对目标变量有显著影
响的过程变量。
选择合适样本，制定抽样计划
对象
质量工程师、生产工程师、技术人员、检验员等需要掌握测量系统分析技能的 人员。
要求
参加培训的人员应具备一定的质量管理和统计学基础知识，同时需要具备一定 的实际操作经验。在培训过程中，应积极参与讨论和练习，掌握测量系统分析 的方法和技巧。
02
MSA基本原理与概念
测量系统定义及组成要素
测量系统定义
。
稳定性分析
02
研究测量系统随时间变化的稳定性，确定是否需要定期校准或
维护。
偏倚分析
03
比较测量结果与已知标准或参考值之间的差异，以评估测量系
统的准确性。
计数型数据类测量系统分析方法
属性一致性分析
评估测量系统对同一被测对象多次测量的结果一致性。
假阳性与假阴性分析
研究测量系统误判的可能性，以优化判定标准和提高检测准确性 。
汽车生产线过程控制
msa培训ppt课件
MSA培训目标与内容
• 培训目标：使学员掌握测量系统分析的基本原理和方法， 能够独立完成测量系统的评估和改进。
MSA培训目标与内容
培训内容 MSA基本概念和原理
测量系统误差来源及分类
MSA培训目标与内容
测量系统稳定性、重 复性和再现性分析
置信区间。
03
稳定性分析方法及应用
稳定性定义及判断标准
稳定性定义
指系统或它的特性和本质的一系 列形式在时间上趋于一致，具有 一致的轨迹，且保持其恒定的趋 势。
判断标准
包括统计控制状态下的稳定性和 工程能力基础上的长期稳定性。
稳定性数据收集与处理
数据收集
收集各种原始数据、资料，整理归纳 、分析、记录，以取得各项数据，从 而保障稳定的优质产品。
A类评定
通过统计分析方法对测量数据 进行处理，得到测量结果的标
准不确定度。
B类评定
根据测量仪器的技术规格、使 用经验或其他可靠信息，对测 量结果的不确定度进行评定。
合成标准不确定度
将A类评定和B类评定得到的标 准不确定度进行合成，得到测 量结果的合成标准不确定度。
扩展不确定度
根据合成标准不确定度和包含 因子，得到测量结果的扩展不 确定度，用于表示测量结果的
判断标准
通过散点图、相关系数和假设检验等 方法来判断两个变量之间是否存在线 性关系。
线性数据收集与处理
数据收集
明确研究目的和对象，选择合适的数据收集方法和工具，确保数据的准确性和完整性。
数据处理
对数据进行清洗、整理、转换和标准化等处理，以便于后续的线性分析。
线性图表展示与解读
线性图表类型
MSA_测量系统分析培训
Today目录:1. IATF16949 :2016 标准对MSA的要求及部分5大核心工具与MSA的关系2. 有关测量相关的知识3. 测量系统分析的对象4. 测量系统分析实施的时机5. 如何分析1）计量型数据2）计量型+破坏性数据3）计数型数据6. MSA测量系统分析的取样要求汇总1. IATF16949 :2016 标准对MSA的要求IATF16949 条款：7.1.5.1.1 测量系统分析2.有关测量的相关知识_测量的定义测量就是对被测对象/特性赋值的过程，所赋的值被称为测量结果。
测量结果也可以是定性的：如用通止规测量孔距，可以提供该孔为合格或不合格的定性结果。
2.有关测量的相关知识_测量系统用来获取测量结果的任何装置都称为量具，卡尺、千分尺、通止规等都称为量具，但上述量具本身您不能给出测量结果，一般都需要人按照一定的规程进行操作才能给出测量结果。
2.有关测量的相关知识_理想的测量系统理想的测量系统是：每次都能获得正确的测量值(真实值）。
2.有关测量的相关知识_测量系统变差的来源无标准标准不清晰标准不可追溯多标准并且标准之间存在1. 为什么测不准？因为测量系统变差的影响。
人员的训练、技能S:标准Standard2.有关测量的相关知识_测量系统变差的影响(对产品检验/过程控制)LSL USLIIIII III I3. 测量系统分析的对象测量系统分析什么？变差4.测量系统分析实施的时机什么时候需要进行测量系统分析？测量系统使用前或即将投入使用时1）新产品试生产（或PPAP的有效生产），需要建立新的测量系统。
2）测量系统有异动时，如：a 新购量具替代原来的量具b 测量方法发生了变更，c 量具进行了大修等。
测量系统使用过程中1）按确定的周期进行MSA 如1次/年。
2）按顾客要求进行MSA，等等。
C.I.P活动中，测量数据前5.如何分析_5.1计量型数据5.1 计量型数据的MSA测量系统分析5.1.1计量型MSA测量系统分析的顺序分辨率Resolution 偏倚Bias 线性Linearity 稳定性Stability重复性& 再现性R&ROKOKOKOK5.1.1.1 分辨率（分辨力）分辨率是指一测量仪器能够检测并忠实地显示相对于参考值的变化量。
测量系统培训试题及答案
测量系统培训试题及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 测量系统分析的主要目的是：A. 确保测量设备精度B. 确定测量系统是否满足过程控制要求C. 减少测量误差D. 以上都是答案：D2. 测量系统的五性包括：A. 精确性、稳定性、线性、重复性、再现性B. 准确性、稳定性、线性、重复性、再现性C. 精确性、稳定性、线性、一致性、再现性D. 准确性、稳定性、一致性、重复性、再现性答案：A3. 测量系统的重复性是指：A. 同一操作者使用同一测量设备在短时间内重复测量同一零件的测量值之间的差异B. 不同操作者使用同一测量设备在短时间内重复测量同一零件的测量值之间的差异C. 同一操作者使用不同测量设备在短时间内重复测量同一零件的测量值之间的差异D. 不同操作者使用不同测量设备在短时间内重复测量同一零件的测量值之间的差异答案：A4. 测量系统的线性是指：A. 测量系统输出值与输入值之间的直线关系B. 测量系统输出值与输入值之间的非线性关系C. 测量系统输出值与时间之间的关系D. 测量系统输出值与操作者之间的关系答案：A5. 测量系统的稳定性是指：A. 测量系统在长时间内保持其测量性能不变的能力B. 测量系统在不同环境下保持其测量性能不变的能力C. 测量系统在不同操作者之间保持其测量性能不变的能力D. 测量系统在不同测量设备之间保持其测量性能不变的能力答案：A二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 测量系统分析中常用的工具包括：A. 控制图B. 因果图C. 直方图D. 散点图答案：AC2. 以下哪些因素会影响测量系统的准确性：A. 测量设备的精度B. 操作者的技能C. 环境条件D. 测量方法答案：ABCD3. 测量系统分析的目的是：A. 识别测量误差的来源B. 确定测量系统的误差大小C. 改进测量过程D. 减少产品缺陷答案：ABC4. 测量系统的误差类型包括：A. 系统误差B. 随机误差C. 绝对误差D. 相对误差答案：AB5. 测量系统分析的步骤包括：A. 确定测量系统B. 收集数据C. 分析数据D. 制定改进措施答案：ABCD三、判断题（每题1分，共10分）1. 测量系统的精确性是指测量值与真实值之间的接近程度。
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|
Vision | Automation 视 觉 | 自 动 化
14
偏倚(Bias)
基准值
偏倚：是测量结果的测量
平均值与基准值的差值。 真值的取得可以通过采用 更高等级的测量设备进行 多次测量，取其平均值。
偏倚
测量平均值
15Leabharlann 线性(Linearity)
在量具正常工作量程内的偏倚变化量 多个独立的偏倚误差在量具工作量程内的关系
Master Value
Inspector A
Inspector B Inspector C Inspector B Inspector A Inspector C
再现性
9
GR&R评判标准
%Contribution
<1% 1%~4%
%P/TV
<10% 10%~20%
%P/Tolerance
较小的偏倚 基准值 较大的偏倚
量測平均值
量測平均值 量測值 偏倚 无偏倚
(低量程)
(高量程)
线性(变化的线性偏倚)
基准值
16
评判标准
%Linearity
<=3% >3%
%Bias/Tolerence
<=3% >3% Pass Fail
Results
通过 不通过
17
Metrology 测 量 |
|
Vision | Automation 视 觉 | 自 动 化
2
01
概述
• 测量系统分析 （Measurement System Analysis）
测量系统的组成
Metrology 测 量 | | Vision | Automation 视 觉 | 自 动 化
3
影响测量结果的因素：
GRR数据整理
公差范围 下限值 上限值
说明： 公差数据里的FAI值要跟 GR&R中的FAI值对应（顺序 无要求）
28
GRR软件界面及配置
29
保存PDF结果
30
GRR结果查看
N1FAI2-1详细信息
31
2、数据分析：
A、MSA分析表格：MSA表格 B、数据分析软件：JMP
11
GR&R分析结果
12
GR&R分析结果
13
04
Bias and Linearity
Bias：偏倚
Linearity：线性
Metrology 测 量 |
<10% 10%~20%
Results
excellent good 非常好 好
4%~9% >9%
20%~30% >30%
20%~30% >30%
acceptable rejectable
可以接受 不可接受
10
GR&R分析方法
1、数据采集： 10pcs产品，3个操作员，每个人测量3遍，共90组数据
• • • • • 测量者的知识和技术水平 测量方法 参照标准 测量仪器 环境
4
02
测量系统的统计特性
测量误差
量具变差
操作员造 成的变差
重复性
准确度
稳定性
线性
再现性
Metrology 测 量 |
|
Vision | Automation 视 觉 | 自 动 化
5
衡量指标 • GR&R
要趋势一致，两者差异还要足够小。
所以在做相关性和bias都合格，才是真正的一致。
23
评判标准
Correlations
<=90% Pass
Results
通过
>90%
Fail
不通过
24
25
06
数据处理软件使用
软件介绍： 基于Labview平台及JMP数据分析软 件自主开发的自动分析数据软件
Metrology 测 量 |
|
Vision | Automation 视 觉 | 自 动 化
26
GRR数据整理
…
说明： GR&R数据行首要按照模板填写，其中FAI的填写遵照NaFAIb的格式填写， a为数字，b为数字字符均可，比如N3FAI_TerraceWidth 27
相关性分析是指对两个或多个具备相关
性的变量元素进行分析，从而衡量两个
变量因素的相关密切程度。
Metrology 测 量 |
|
Vision | Automation 视 觉 | 自 动 化
21
22
结论：
相关性只是描述两个变量的变化趋势是否一致，
与两个变量之间的差异无关。
但是我们比较设备或方法之间的相关性时，既
• Bias and Linearity
• Correlations
6
03 GR&R
Gauge Repeatability and Reproducibility：
表示量测的重复性与再现性 “重复性” 和 “再现性” 是测量误差的主要来源。
Metrology 测 量 |
|
Bias数据整理
实测值 标准值
量 块 类 型
32
Bias软件界面及配置
33
Correlations数据整理
使用已经整理好的GRR的数据即可
34
Correlations软件界面及配置
35
Vision | Automation 视 觉 | 自 动 化
7
重复性(Repeatability)
指由同一个操作人员用同一种量具经多次测量同一个零 件的同一特性时获得的测量值变差
Master Value
重复性
8
再现性(Reproducibility)
由不同操作人员，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（三同一异）
分析方法
1、数据采集：
大（max）、中（nom）、小（min）三块
量块分别测量10次，总共30组数据
2、数据整理分析： 按照规定的格式整理数据，添加真值并使 用数据分析软件处理
18
分析结果
19
分析结果
20
05
Correlations
Metrology 测 量 |
|
Vision | Automation 视 觉 | 自 动 化
测量系统分析(MSA)
潘正鹏/测试部 2014/12/25
思考：怎么评判一个测量设备的好坏？
1
00
目录
• 1、概述 • 2、测量系统的统计特性 • 3、GR&R • 4、Bias and Linearity • 5、Correlations • 6、软件使用介绍