MSA 讲义
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MSA讲义(GRR)
process原料测量测量结果合格不合格测量真值truevalue測量誤差ndiscrimination分辨能力nprecision精密度repeatability重复性naccuracy准确度bias偏差ndamage损坏ndifferencesamonginstrumentsfixtures不同仪器和夹具间的差异ndifferenceinspector不同使用人员的差异reproducibility再现性ndifferencesamongmethodsuse使用不同的方法所造成差异ndifferencesdueenvironment不同环境所造成的差异测量系统操作人员量具测量设备工装被测的材料样品特性操作方法操作程序工作的环境即使量具经过检定或校准由于人机料法环等方面的原因会带来测量误差
稳定性分析
1）取一个样本并建立相对于可溯源标准的基准值。如果 该样品不可获得，选择一个落在生产测量范围中间的生 产零件 ，指定其为稳定性分析的标准样本。具备预期 测量的最低值，最高值和间位置的标准样本是较理想的。 建议对每个标准样本分别做测量与控制图。 2）定期(天,周)测量标准样本3~5次，样本容量和频率应该 基于对测量系统的了解。因素可以包括重新校准的频次、 要求的修理，测量系统的使用频率，作业条件的好坏。 应在不同的时间读数以代表测量系统的实际使用情况， 以说明在一天中预热、周围环境和其他因素发生的变化。 3）将数据按时间顺序画在Xbar&R或Xbar&S控制图上。
i 1 10
值VT为0.8mm,零件之制程变异为0.70mm. 则Bias=VA-VT=0.75-0.80=－0.05 %Bias=100( Bias /制程变异） =100（0.05/0.70)=7.1%（标准是5%以下）
线性分析
稳定性分析
1）取一个样本并建立相对于可溯源标准的基准值。如果 该样品不可获得，选择一个落在生产测量范围中间的生 产零件 ，指定其为稳定性分析的标准样本。具备预期 测量的最低值，最高值和间位置的标准样本是较理想的。 建议对每个标准样本分别做测量与控制图。 2）定期(天,周)测量标准样本3~5次，样本容量和频率应该 基于对测量系统的了解。因素可以包括重新校准的频次、 要求的修理，测量系统的使用频率，作业条件的好坏。 应在不同的时间读数以代表测量系统的实际使用情况， 以说明在一天中预热、周围环境和其他因素发生的变化。 3）将数据按时间顺序画在Xbar&R或Xbar&S控制图上。
i 1 10
值VT为0.8mm,零件之制程变异为0.70mm. 则Bias=VA-VT=0.75-0.80=－0.05 %Bias=100( Bias /制程变异） =100（0.05/0.70)=7.1%（标准是5%以下）
线性分析
MSA我的讲义
此要求应适用于控制计划中提及的测量系统。 所用的分析方法及接受准则应符合顾客关于测量 系统分析的参考手册的要求。 如果得到顾客的批准，也可使用其它分析方法和 接受准则。
4
三、测量、量具和测量系统的定义
测量：定义为赋值（或数）给具体事物以表示他们之间关于
特定特性的关系。 赋值过程定义为测量过程，而赋予的值定义为测量值。
结果判定:
1)X图中失控表明测量系统不再正确的测量----偏倚已经改变. 2)R图中的失控状态表明不稳定的重复性----重复性已改变. 3)如果测量过程是稳定的,数据可以用于确定测量系统的偏倚. 4)测量过程的标准偏差可以用作测量系统重复性的近似值. 这可以与生产
过程的标准偏差进行比较以决定测量系统的重复性是否适于应用.
量系统最大的变差应小于过程变差和公差带两者中的较小者。
9
分 辨 力 (Discrimination)
分辨力： (1) 量规仪器上的最小刻度值，也称分辨率 。 (2) 通用的比例规则：1/10比例法则。
分辨力不足
分辨力良好
10
分 辨 力 (Discrimination)
不适当的分辨力，导致过度的去尾忽略
充分的 数据
可定操义作的设－－计夹位确紧置认 －测量点
弹性特性
－测量传感器
坚固性 偏移
接触几何 变形影响
稳定性
敏感性 一致性
线性
重复性
均一性 测
维护 再现性 变异性
校准 预防性维护
量 系 统
标准
几何的兼容性
阳光 人工的
照明
空气污染
身体的 教育 限制
变
经验
异
培训
空气流
热膨胀 稳定－ 系统部件
4
三、测量、量具和测量系统的定义
测量：定义为赋值（或数）给具体事物以表示他们之间关于
特定特性的关系。 赋值过程定义为测量过程，而赋予的值定义为测量值。
结果判定:
1)X图中失控表明测量系统不再正确的测量----偏倚已经改变. 2)R图中的失控状态表明不稳定的重复性----重复性已改变. 3)如果测量过程是稳定的,数据可以用于确定测量系统的偏倚. 4)测量过程的标准偏差可以用作测量系统重复性的近似值. 这可以与生产
过程的标准偏差进行比较以决定测量系统的重复性是否适于应用.
量系统最大的变差应小于过程变差和公差带两者中的较小者。
9
分 辨 力 (Discrimination)
分辨力： (1) 量规仪器上的最小刻度值，也称分辨率 。 (2) 通用的比例规则：1/10比例法则。
分辨力不足
分辨力良好
10
分 辨 力 (Discrimination)
不适当的分辨力，导致过度的去尾忽略
充分的 数据
可定操义作的设－－计夹位确紧置认 －测量点
弹性特性
－测量传感器
坚固性 偏移
接触几何 变形影响
稳定性
敏感性 一致性
线性
重复性
均一性 测
维护 再现性 变异性
校准 预防性维护
量 系 统
标准
几何的兼容性
阳光 人工的
照明
空气污染
身体的 教育 限制
变
经验
异
培训
空气流
热膨胀 稳定－ 系统部件
MSA讲义 -电子版
测量系统分析（MSA）的理解与实施目录一、基本概念～～～～～～～～～～～～～～～测量数据的质量测量糸统基本原理二、测量系统的统计特性～～～～～～～～～～测量系统的变差变差对测量系统的影响及对应的统计特性可接受的测量系统三、测量系统分析的实施～～～～～～～～测量系统分析的策划测量系统分析的准备偏倚的分析稳定性的分析线性的分析重复性和再现性的分析计数型测量系统的分析不可重复的测量系统的分析测量系统分析（MSA）的理解与实施～～～基本概念测量系统分析（MSA）理解与实施第一部分基本概念一. 测量数据的质量1.测量的定义：赋值给具体事物已表示特定特性关系。
●测量结果为测量值，●测量需借助工具，即量具/设备等监测装置。
2.获得测量值的目的：用于判断，决策。
3．测量数据的质量: 测量数据与被测特性真值的接近程度。
●越接近真值，则测量数据质量越高。
●由于测量系统自身的变差，真值无法获得。
二测量系统1．测量系统的定义：用来对被测特性进行定量测量或定性评价的量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境、假设的集合。
●测量包括获得数值（计量型特性）和定性评价（计数型特性）。
●标准：量具朔源的母标准，包括通用标准及专用标准●操作：实施测量的习惯动作。
2. 测量系统分析的目的：●确定测量系统是否具有所需的统计特性。
测量系统分析（MSA）的理解与实施～～～基本概念●确定影响测量系统的环境因素，并使其满足要求。
●确定测量系统是否持续保持恰当的统计特性。
三．基本原理1.量具的分辩力（分辨率，可读性）●量具的最小读数单位，●由量具设计所决定的量具固有特性。
●在兼顾成本及可行性条件下，量具应能识别被测特性的微小变化。
2.真值●被测质量特性的实际数值。
●由于物理条件限制及环境影响，真值不可获得。
3.基准值●在进行测量系统分析时，代替真值。
●通过较高级别分辨率的测量系统进行测量，获得基准值。
4.MSA与测量溯源性的关系。
●测量溯源性：校准或检定。
MSA讲义
观测到的过程变差
•对过程决策的影响： -把普通原因报成特殊原因；
-把特殊原因报成普通原因。
实际的过程变差
测量系 测量系统分析时机 • 在正常仪器维护条件下，测量仪器误差很大 • 测量仪器进行了改装，如更换了重要零部件 • 对测量仪器进行了大修 • 进行工序能力分析时需要考虑测量仪器的测量能力 • 测量系统不稳定
快速GR&R（极差法/短期模式）
Á ¼ ã þ 1 2 3 4 5
允差Tolerance = 20
Ù ÷Ô ² ×±1 4 3 6 5 9
R
Ù ÷Ô ² ×±2 2 4 7 7 8 ¶ §Ö Í ·Î ® º ½ ¾ ·Î Æ ù ¶ §
¶ § ·Î (R) 2 1 1 2 1 7 1.4
= 最大值-最小值
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 保留记录
确定偏倚指南—独立样本法
• 1) 进行研究 获取一个样本并建立相对于可溯源标准的基准值。 如果得不到，选择一个落在生产测量的中程数的生 产零件，指定其为偏倚分析的标准样本。在工具室 测量这个零件n≥10次，并计算这n个读数的均值。把 均值作为“基准”值。 可能需要具备预期测量值的最低值、最高值及中 程数的标准样本是理想的。完成此步后，用线性研 究分析数据。
Regression 95% CI
-1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Master
• 划出”偏倚=0”线，评审该图指出特殊原因和线 性的可接受性。 – 为使测量系统线性可被接受，”偏倚=0”线必 须完全在拟合线置信带以内。
•对过程决策的影响： -把普通原因报成特殊原因；
-把特殊原因报成普通原因。
实际的过程变差
测量系 测量系统分析时机 • 在正常仪器维护条件下，测量仪器误差很大 • 测量仪器进行了改装，如更换了重要零部件 • 对测量仪器进行了大修 • 进行工序能力分析时需要考虑测量仪器的测量能力 • 测量系统不稳定
快速GR&R（极差法/短期模式）
Á ¼ ã þ 1 2 3 4 5
允差Tolerance = 20
Ù ÷Ô ² ×±1 4 3 6 5 9
R
Ù ÷Ô ² ×±2 2 4 7 7 8 ¶ §Ö Í ·Î ® º ½ ¾ ·Î Æ ù ¶ §
¶ § ·Î (R) 2 1 1 2 1 7 1.4
= 最大值-最小值
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 保留记录
确定偏倚指南—独立样本法
• 1) 进行研究 获取一个样本并建立相对于可溯源标准的基准值。 如果得不到，选择一个落在生产测量的中程数的生 产零件，指定其为偏倚分析的标准样本。在工具室 测量这个零件n≥10次，并计算这n个读数的均值。把 均值作为“基准”值。 可能需要具备预期测量值的最低值、最高值及中 程数的标准样本是理想的。完成此步后，用线性研 究分析数据。
Regression 95% CI
-1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Master
• 划出”偏倚=0”线，评审该图指出特殊原因和线 性的可接受性。 – 为使测量系统线性可被接受，”偏倚=0”线必 须完全在拟合线置信带以内。
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教程第五版PPT专业课件
27
MSA的应用
MSA
测量系统的统计特性
分辨率
测量系统的量化
开展GRR
测量系统的比较工具
属性测量
28
理想的测量系统
• 每次都能获得正确的测量值，每个测量值都与标准件一 致
• 统计特性： – “零” – “零”偏倚 – “零”概率误判被测量产品
29
测量系统数据
• 测量系统的质量由其测量值的统计特性所决定；应当：
• 作为测量活动的结果，我们产生一个数值，以此表示 内径
4
什么是测量体系分析
• 测量体系分析(MSA)
–MSA用于分析测量体系对量测值的影响 –强调仪器和人的影响
• 我们对测量体系作测试，以确定量测数值的统计 特性，并与可接受的标准相比较
5
三个基本问题
评估测量体系，以确定：
–是否具备足够的分辨率? –是否具备时间变化的统计稳定性？ –是否在期望极差内具备统计特性的一致性，并为过
25
总结
• 汽车行业质量管理体系对 MSA的要求详见ISO\TS16949(2002版)之7.6.1条款。 －MSA需考虑线性、偏倚、稳定性、重复性、再现性五
个方面。 －MSA的应用必须考虑范围、频率、时机、方法和接受 准则的规定。 －至少应对每种量具作属性类和变量类的研究。
26
测量系统的统计特性
哪种测量系统能更好地提 供三个硬币厚度变差的信 息？
定义：“测量系统可能探测 和表达被测特性最小变化的 能力，即分辨力”
45
测量系统的量化
46
MSA的应用
MSA
测量系统的统计特性
分辨率
测量系统的量化
开展GRR
测量系统的比较工具
属性测量 47
MSA的应用
MSA
测量系统的统计特性
分辨率
测量系统的量化
开展GRR
测量系统的比较工具
属性测量
28
理想的测量系统
• 每次都能获得正确的测量值，每个测量值都与标准件一 致
• 统计特性： – “零” – “零”偏倚 – “零”概率误判被测量产品
29
测量系统数据
• 测量系统的质量由其测量值的统计特性所决定；应当：
• 作为测量活动的结果，我们产生一个数值，以此表示 内径
4
什么是测量体系分析
• 测量体系分析(MSA)
–MSA用于分析测量体系对量测值的影响 –强调仪器和人的影响
• 我们对测量体系作测试，以确定量测数值的统计 特性，并与可接受的标准相比较
5
三个基本问题
评估测量体系，以确定：
–是否具备足够的分辨率? –是否具备时间变化的统计稳定性？ –是否在期望极差内具备统计特性的一致性，并为过
25
总结
• 汽车行业质量管理体系对 MSA的要求详见ISO\TS16949(2002版)之7.6.1条款。 －MSA需考虑线性、偏倚、稳定性、重复性、再现性五
个方面。 －MSA的应用必须考虑范围、频率、时机、方法和接受 准则的规定。 －至少应对每种量具作属性类和变量类的研究。
26
测量系统的统计特性
哪种测量系统能更好地提 供三个硬币厚度变差的信 息？
定义：“测量系统可能探测 和表达被测特性最小变化的 能力，即分辨力”
45
测量系统的量化
46
MSA的应用
MSA
测量系统的统计特性
分辨率
测量系统的量化
开展GRR
测量系统的比较工具
属性测量 47
《MSA培训教材》PPT课件
校准方法介绍与实例分析
• 自动校准：利用计算机技术和自动化设备实现自 动校准，提高校准效率和准确性。
校准方法介绍与实例分析
01
02
03
长度测量设备校准
使用激光干涉仪对卡尺、 千分尺等长度测量设备进 行校准，确保其测量精度 符合要求。
温度测量设备校准
利用高精度温度计对热电 偶、热电阻等温度测量设 备进行校准，消除误差并 提高测量准确性。
通过对测量系统的分析和研究，评估其稳定性和准确性，确保测量结 果的可靠性和一致性。
提高产品质量
通过确保测量系统的准确性和稳定性，减少产品缺陷和不良品率。
降低生产成本
减少因测量误差导致的生产浪费和返工成本。
提升生产效率
优化测量系统，提高测量速度和准确性，从而提高生产效率。
测量系统组成要素
测量设备
包括测量仪器、传感器 、数据采集系统等。
3
强化人员培训和技术交流
提高计量人员的专业素质和技能水平，加强技术 交流与合作，提升溯源能力和水平。
案例分析：某型号产品不确定度评定过程
案例背景介绍
不确定度来源分析
简要介绍某型号产品的特点、应用领域及 不确定度评定的意义。
详细分析该产品测量过程中可能引入的不 确定度来源，如测量设备、测量方法、环 境条件等。
设计采集方案
根据数据源和目标，设计合理 的数据采集方案，包括采集频
率、数据量等。
注意事项
遵守相关法律法规和隐私政策 ，确保数据采集的合法性和安
全性。
数据处理方法介绍与实例分析
数据清洗
去除重复、无效和异常数据， 保证数据质量。
数据转换
将数据转换为适合分析的格式 和类型，如数值型、文本型等 。
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讲义资料PPT课件
•电压表
•容器
•卷尺
•千分尺
计数型测量系统，其中常用测
是的
不
量仪器有：
•Go/No－Go工具
A
B
C
•通过与不通过的目视检查
测量系统（MS）举例说明
测量热轧钢板终轧温度，测量系统 包括：
测量项目 辐射高温计、线性化器、信号转换、传 输、软件处理、显示单元 人员 测量环境条件 使用方法等。
测量系统分析 （MSA）
一、为什么要做测量系统分析
• ISO/TS16949中7.6.1要素“测量
系统分析”的要求。
为了分析出现在各种测量和试验设 备系统测量结果的变差，必须进行适当 的统计研究。此要求必须适用于在控制 计划中提及的测量系统。所有的分析方 法及接受准则必须符合顾客有关测量系 统分析的参考手册。如果顾客批准，其 他分析方法和接受标准可被采用。
一、为什么要做测量系统分析
• ISO/TS16949中五大重要的专项技术工 具（SPC、MSA、FMEA、APQP、PPAP）之 一。
• 测量系统分析是产品质量保证的重要环 节。
• 测量系统分析是对测量设备传统检校溯 源的有益延伸和补充，符合ISO100122003中实现测量过程控制的要求。
二、测量系统变差对过程决策的影响
正态分布基本概念
如果随机变量X的概率密度函数f(x)是：
f ( x)
1
2
x u 2
2 2
x (,)
y
如果随机变量X服从以上分布，则记为 X N (u, 2 )
正态分布的特点
曲线以 x= 直线为轴，左右对称 曲线与横坐标轴所围成的面积等于1
其中在±范围内的面积占68.26 % 在±2范围内的面积占95.45 % 在±3范围内的面积占99.73 %
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量测系统分析
计数型量测系统分析 Kappa分析法
MSA GR&R计数型
数据的收集与记录 1. 取得一组可以代表过程变异实际或预期的样本,一般使用50个样本,请注意一定要先
测量过找出几个接近临界点的不良品确定测试样本中有变异存在.尽量保持大约50 %的良品和50%的次品（不同程度的）。 2. 使用盲样测试以避免霍桑效应. 3. 以3个测试人员(如操作人员,品管人员与实验室人员)以随机方式对样本进行量测并 记录测试值. 4. 将数值输入分析程序如Minitab或Excel.
1
Good
Good
Good
Good
Good
Good
2
Bad
Bad
Good
Bad
Bad
Bad
3
Good
Good
Good
Good
Good
Good
4
Good
Bad
Good
Good
基本概念–术语
关于设备的术语 : ➢ 分辨率(Resolution) :由设计确定的固有特征, 一个仪器测量或输出的最小单位,
通常被显示为测量单位，通常用1:10法则. ➢ 有效分辨率(Effective Resolution) :特定应用条件下, 一个测量系统对制程变异
的敏感度. ➢ 参考值(Reference Value) :为某一对象特性可接受数值, 具有操作性定义, 常被
Minitab数据输入方式
Minitab指令选择
Minitab选择指令集: Stat ↓
Quality Tools ↓
Gage R&R (Crossed)
Minitab指令选择
此时将会弹出选择表,将变量选择进入相关字段,并于分析方法，选择为 Xbar and R (平均数与全距法),此时按下OK即可.
此时各项数据将会弹出并显示在屏幕上.再继续进行数据分析与报告撰写.
GR&R资料分析---均值图与全距图
均值图与全距图说明
均值图与全距图是MSA GR&R中最重要的两个图形，兹分述于后 全距图： ➢ 目的：全距图是用来确定量测系统 是否受控，无论量测误差有多大，
量测系统的管制界限应该要涵盖该误差. ➢ 判定：a. 所有点子应该位于全距管制界限内.
MSA五性---重复性
重复性(Repeatability)：同一测量人员使用同一量具, 多次测量同一零件同一特 性时的测量值变异.
MSA五性---重复性
重复性(Repeatability)不好的原因：
MSA五性---再现性
再现性(Reproducibility)：不同测量人员使用同一量具, 多次测量同一零件同一特性时的测 量平均值变异.
基本概念–术语
➢ 量具 :任何用来获得量测的装置. ➢ 量测系统 :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, 量具,
标准, 操作, 方法, 夹具, 软件, 人员, 环境及假设的集合, 也就是说, 用来获的测量 结果的整个过程. ➢ 标准 : ① 用于比较的可接受偏倚. ② 接受的准则. ③ 一已知的值, 在不确定度的指定范围内, 被接受为一真值. ④ 参考值.
统计的受控状态. ➢ 线性(Linearity) :在量具正常工作量程内的偏倚变化量, 由测量系统的系统误
差所构成.
基本概念–术语
宽度变异(Width Variation) : ➢ 精确度(Precision) :每个测量值间互相接近的程度, 由测量系统的随机误差所构成. ➢ 重复性(Repeatability) :一个评价者使用一件测量仪器对同一零件的某一特性进行多次
量测系统偏倚计算---图示法
6. 确定偏倚的t 统计量.
b
r
n
偏倚
t σb
7. 检定0是否落在偏倚值95%的信赖区间内,如果是,则该偏倚为可以接受,如否则不 可接受.
偏倚
d2
d 2*
b
t
v
,1
2
0
偏倚
d2
d
* 2
b
t
v
,1
2
MSA五性---偏倚
MSA五性---偏倚
量测系统分析
线性介绍与计算
基本计量型 基本计数型 不可重复型 复杂计量型 复合系统
使用MSA方法
全距法,均值与全距法,方差分析法,偏倚,线性,管制图法 信号探测法,假设试验分析法 管制图法 全距法,均值与全距法,变异数分析法,偏倚,线性,管制图法 管制图法,变异数分析法,回归分析法
MSA五性---偏倚
偏移(Bias)：测量平均值与基准（真）值间的差异称为偏倚.
MSA五性---线性
线性(Linearity) :量具在预期的工作范围内（不同量程）, 偏倚值的差异.
量测系统线性计算
1. 选择5个以上的样件,样件应涵盖该量测系统的全部量测范围,并确定其基准值. 2. 选择一个测量人以正常方式量测所有样件10次以上. 3. 计算零件每次测量的偏倚,及每个零件的偏倚平均值.
无法测定出制程中特定因素所造成的变异, 则该系统不可用于制程管制.
量测系统分析
偏倚介绍与计算
MSA五性---偏倚
偏移(Bias)：测量平均值与基准值间的差异称为偏倚.
量测系统偏倚计算---图示法
1. 取得一样件,确定其基准值. 2. 以正常方式量测该样件10次以上. 3. 画出直方图,检视该图确定不存在有特殊原因及异常点. 4. 计算测试平均值. 5. 计算重复性标准偏差.
④试生产
⑤ 批产
① 策划 APQP
②产品设计和开发 DFMEA、SFMEA
③ 过程设计和开发
PFMEA MSA、SPC
④ 产品和过程确认
PPAP MSA、SPC
计划和 确定项目
产品设计 和开发验证
反馈、评定和整改措施 ( PDCA )
过程设计 和开发验证
产品和 过程确认
顾客 满意
⑤ 生 产 PFMEA SPC MSA
反馈、评定 和纠正措施
MSA分析的时机
基本概念–术语
测量 : ➢ 对某具体事物赋予数字(或数值), 以表示他们对于特定特性间的关系. ➢ 运用一套符号系统来描述某个被观察对象的某个属性的过程. ➢ 符号系统表现方式 : a. 度量化(Scaling) :连续型数据型态. b. 分类(Classification) :离散型数据型态.
测量系统分析
Measurement System Analysis
部门:体系部 2019/3/16
课程目录
➢ MSA基本观念 ➢ 偏倚介绍与计算 ➢ 线性介绍与计算 ➢ 稳定性介绍与计算 ➢ R&R介绍与计算 ➢ 计数型量具MSA
基本概念–MSA简介
“用数据说话”是质量管理 最重要的原则之一。随着企业质量管理水平的提高，数据应 用变得越来越广泛，越来越频繁。如果数据失真或误差很大就有可能导致分析 失效、决策 失误、管理失范。因此，如何保证数据的质量显得非常重要，而要保证数据和质量，就必须 对获得数据的测量 系统进行有效地分析。
系统变异(Width Variation) : ➢ 能力(Capability) :短期内读数的变化量. ➢ 性能(Performance) :长期读数的变化量. ➢ 不确定度(Uncertainty) :有关被测值的数值估计范围, 可确定真值都被包含
在该范围内.
量测系统分析实施指南
量测系统类型
MSA量测系统分析
位置相关 : ① 稳定性. ② 偏倚. ③ 线性. 范围相关 : ① 重复性. ② 再现性 上述不适用于破坏性测试.
量测系统解析精度
分辨率：测量系统可以检出并指示检测特性的最小变化能力. ➢ 分辨率最少为制程变异量的1/10. ➢ 建议分辨率最少为量测公差的1/30(重复性和再现性的考虑). ➢ 分辨率如果无法测定出制程中的变异, 则该量测无法用于统计分析, 如果分辨率
MSA GR&R计数型
让每个测试员至少两次判定同一样品
为每个测试员建立独立的Kappa表，计算他们的Kappa值
First Mea. Second Mea. First Mea. Second Mea. First Mea. Second Mea.
Part Rater A Rater A Rater B Rater B R准则
①%GRR<10% 可接受 ②10%<%GRR<30% 有条件接受。决定于该测量系统的重要性，量具成本、修理所 需费用等因素 ③%GRR>30%,需改进。（更换量具，进行调整，库存再抽查检验，如果发现库存品 已超出规格，立即追踪出货，通知顾客，协调处理等） ④NDC（测量系统可靠辨别分级数）≥5
量测系统分析
稳定性计算
量测系统线性计算
稳定性研究表格.
量测系统分析
GR&R介绍与计算
MSA GR&R计算
➢ 数据的收集与记录 ➢ 取得一组可以代表过程变异实际或预期的样本,样本数不小于5,一般使用10个样
本,请注意一定要先测量过超过100个以上的样本确定该 10个样品的代表性(变异) 足够大. ➢ 使用盲样测试以避免霍桑效应. ➢ 以2个或3个测试人员(建议3个,最好是直接操作该产品量测人员如操作人员,品管 人员与实验室人员)以随机方式对样本进行量测并记录测试值. ➢ 将数值输入分析程序如Minitab或Excel.
MSA五性---偏倚
造成偏倚的可能原因：
MSA五性---线性
线性(Linearity) :量具在预期的工作范围内（不同量程）, 偏倚值的差异.
MSA五性---稳定性
稳定性(Stability)：量测系统在一段持续时间内测量同一基准或零件同一特性时 所获得的量测总变异.
MSA五性---稳定性