游标卡尺MSA测量系统分析(150mm)
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。
0-150mm游标卡尺不确定度评定
0-150mm游标卡尺不确定度评定1 目的保证检测数据的准确可靠，确保正确的量值传递。
2 适用范围适用于本中心试验室0-150mm游标卡尺检测结果扩展不确定度的计算。
3 不确定度的评定步骤3.1测量方法用0—150mm游标卡尺直接测量被测样品。
3.2数学模型Lx = L式中：Lx—被检测样品的数值mmL-游标卡尺显示数值mm3.3标准不确定度A类评定选取三个不同尺寸的样品分别进行6次重复测量，并用贝塞尔公式计算实验标准偏差。
选取一个样品长度为40mm测试数据见下表：选取一个样品长度为80mm测试数据见下表:选取一个样品长度为120。
4mm测试数据见下表：实际检测中只进行一次试验，则测量重复性导致的测量不确定度为：样品长度为40 mm 时： u 1=s=0。
015mm 样品长度为80mm 时： u 2=s=0.011mm 样品长度为120。
4 mm 时：u 3=s=0.018mm3。
4 标准不确定度B 类评定带表游标卡尺示值不确定度为：由校准证书知道， u 95=0.02mm,k=2，则： u 4=u 95/k=0.02/2=0。
01mm3.5 灵敏度计算C=∂Lx/∂L =1 3。
6计算合成标准不确定度各输入量之间互不相关，因此样品长度为40 mm 时: 018mm .02421=+=u u u c 样品长度为80mm 时: 015mm .02422=+=u u u c 样品长度为120.4 mm 时： 02mm .02423=+=u u u c3。
7扩展不确定度的计算样品长度为40mm 时： U=ku c =0。
036mm （取包含因子k=2.12,置信概率P=95%） 样品长度为80mm 时： U=ku c =0。
03mm （取包含因子k=2。
12，置信概率P=95％) 样品长度为120.4mm 时： U=ku c =0.04mm （取包含因子k=2.12,置信概率P=95％)4 不确定度的报告结果样品长度为40mm 时：U=0。
测量系统分析 游标卡尺
5.根据极差图分析量具分辨率. 6.必须根据分析得出结论.
16.500
PSD-YHR UCLX
16.000
15.500
CLX
15.000
14.500 14.000
021-64139387 56725795 LCLX
AVERAGES X BAR CHART
C10 C9 C8 C7 C6 C5 C4 C3 C2 C1 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1
0.0220
零件均
16. 值—XP 16.09 15.03 16.05 16.06 15.03 16.09 15.02 15.07 15.07 16.08
Rp=
1.070
17. XDIFF Max(A(Xa,b,c))-Min(A(X))= ##### PSD-YHR 评价系数表 PSD-YHR MSA双性-说明事项
C3
#DIV/0!
14. 平均值 16.09 15.03 16.05 16.06 15.03 16.09 15.01 15.07 15.07 16.07 A(Xc)=
15.5570
15. 极差 0.02 0.02 0.02 0.04 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 A(Rc)=
18. DA(X) (A(Xa)+A(Xb)+A(Xc))/3=
15.559 n次数 2
3 1.数据必须从生产现场获得.
19. UCLx DA(X)+A2(1.88)*DA(R)=
15.601 D4 3.27 2.57 2.由工作现场评价人进行量测.
20. LCLx DA(X)-A2(1.88)*DA(R)=
测量系统分析(MSA)_图文
宽度的变差（Width Error) 统计量： 测量分布
MSA一般性问题
• 哪些测量系统需要进行MSA？
– 哪个过程有测量风险
• 需要进行哪些研究？
– 测量风险的从哪里来
• 研究对象如何选取？
– 最大的测量风险
• 用什么方法？
– 计数型/计量型
• 在什么时候进行？
– MSA计划
• 判断准则是什么？
量具名称: 游标卡尺 研究日期: 2010-5-8
报表人: 公差: 其他:
张山 0.02mm 陕西重型汽车有限公司
量具线性
自变量
系数 系数标准误
P
回归 95% 置信区间
常量 0.73667 0.07252 0.000
1.0
斜率 -0.13167 0.01093 0.000
数据
平均偏倚
S 0.23954 R-Sq
建立控制限并用标准控制图分析评价失控或 不稳定状态。
稳定性练习
10/16 48.6
10/22 48.4
10/28 48.9
11/12 48.9
11/18 48.9
11/19 48.9
1/15 48.4
6/19 48.7
10/12 47.8
11/20 47.9
12/9 48.1
1/12 48.2
2/13 48.1
评价人数 量
样品数量
小结
稳定性
偏倚 线性 GRR
没要求通常为1人
1件
小样法
kappa
实验次数 测试周期
依控制图来选择， 每次多次通常1或 3-5次
定期较长时间
基准要求
测量方法 要求 接受准则
MSA-测量系统分析解析
变化后。
实施测量系统分析的时期
二、在量产阶段：
已完成MSA分析的测量系统发生以下变更时， 应重新进展MSA分析。
操作人员； 计量器具经修理、更换、调整后 ； 待检产品或检测工程转变后 ； 操作方法 ； 作业场所。
测量系统分析的方法
计量型测量系统：
双性分析: 对测量系统进展
重复性和再现性分析，计算出重复性、再
测量系统分析
Measurement Systems Analysis
根底学问培训
内容
术语 测量系统分析的目的、意义 实施测量系统分析的时期 测量系统分析的方法 测量系统分析的具体过程 结果分析
术语
测量系统： 用来对被测特性赋值的操作、程序、测量设备、
软件以及有关人员的集合；或者可以说用以猎取 测量结果〔数据〕的整个过程。
0396
GO/NOGO
●
3 50 组装B03
13 10A2指针高度确认具1.0-2.0mm测量系统
0397
GO/NOGO
●
3 50 组装B03
14 锡膏厚度检测仪测量系统
0449
R&R
○
3 10 SMT
15 磁通计测磁钢磁通量61±4MX
0078
R&R
○
3 10 组装B40
16 CC30钢球压入高度2.8±0.03测量系统
测量系统分析的方法
CYM量具族系表：
参考：AIAG测量系统分析手册
序号类别ຫໍສະໝຸດ 明细1游标卡尺
2
外径千分尺
3
百分表
4
千分表
5
高度游标卡尺
6
膜厚计
7
小测头千分尺
MSA测量系统分析课件(PPT 75页)
26
公司名称
公司logo
理想的测量系统
理想的测量系统：零方差、零偏倚和错误分类零概率； 用多次测量数据的统计特性来确定测量系统的质量
测量数据的变差的统计特性:
偏倚(Bias)
Choose certainty- Add value.
稳定性( Stability )
线性（Linearity）
重复性( Repeatability )
• 测量系统性能 测量系统变差的长期评估，长期控制图法
22
公司名称
课程大纲
测量系统分析的目的
测量和测量系统基本概念
测量系统的C特ho性ose certainty- Add value.
测量系统分析项目
测量系统分析的方法
计数型测量系统的分析
23
公司logo
公司名称 测量标准体系
国家标准
公司logo
公司logo
16
公司名称
偏倚（Bias）
• 偏倚的定义为对一个 被测特性的多次测量 值的平均值与基准值 的差值
• 测量系统的系C统hoo误se差certainty- Add value. 造成
公司logo
17
公司名称 稳定性（Stability）
公司logo
• 稳定性（或飘移），
是测量系统在某持续 时间内测量同一基准
4
公司名称
公司logo
Choose certainty- Add value.
5
2015/10/17
公司名称
课程大纲
测量系统分析的目的
测量和测量系统基本概念
测量系统的C特ho性ose certainty- Add value.
MSA测量系统分析(PPT116页)
24
3.1再现性不好的可能潜在原因
➢ 零件(样品)之间：使用同样的仪器、同样的操作者 和方法时，当测量零件的类型为A,B,C时的均值差。
➢ 仪器之间：同样的零件、操作者、和环境，使用仪 器A,B,C等的均值差
➢ 标准之间：测量过程中不同的设定标准的平均影响 ➢ 方法之间：改变点密度，手动与自动系统相比，零
■测量零件后: 1)确定零件是否可接受（在公差内）或不可接受 （在公差外）。 2)零件进行规定的分类
变异性。是指数据的分布。
位置 (Location )
宽度 (Width )
10
4.1低质量数据的原因和影响
■低质量数据的普遍原因之一是变差太大 ■一组数据中的变差多是由于测量系统及其环境的相
互作用造成的。 ■如果相互作用产生的变差过大，那么数据的质量会
太低，从而造成测量数据无法利用。如：具有较大 变差的测量系统可能不适合用于分析制造过程，因 为测量系统的变差可能掩盖制造过程的变差。
➢ 仪器设计或方法缺乏稳定
性；
➢ 应用了错误的量具；
➢ 不同的测量方法—设置、安装、夹紧、技术；
➢ 量具或零件随零件尺寸变化、变形；
➢ 环境影响—温度、湿度、震动、清洁度；
➢ 其它—零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、读错。
28
5.稳定性(Stability)
稳定性
是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。
➢ 违背研究中的假定 ➢ 仪器设计或方法缺乏稳健性 ➢ 操作者训练效果 ➢ 应用─零件尺寸、位置、观察误差(易读性、视差)
26
4.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 是测量系统的系统误差构成
MSA测量系统分析(总结篇))
此要求必须适用于在控制计划中提出的测量系统。 所用的分析方法及接收准则，应符合与顾客关于测量系
统分析的参考手册的要求。 如果得到顾客批准，也可采用其它分析方法和接收准则。
为什么要进行MSA？
为什么要进行MSA？
❖ 我（你）的测量数据是可靠的吗？ ❖ 测量系统有足够的分辨力吗？ ❖ 两年内量具的结果能否保持一致？ ❖ 为什么不同的测量人员得到的结果不同，我应该相信
件的单一特性时获得的测量值总变差；（或称漂移）
时间1
稳定性 时间2
❖稳定性研究——基于偏倚和线性
如何进行MSA？
决定要分析的测量系統
产品特性/控制计划中所提及的过程特性
选取一标准样本，取值参考值
针对样本使用更高精密度等级的仪器进行精密 测量10次，计算平均值，作为基准值。
测量设备的现使用人员以一定 的周期测量样本不少于3次，
性水平； ▪ ……
目录
内容：
• 为什么要进行MSA-----Why？ • 什么是MSA？-----------What ？ • 如何进行MSA？-------- How？ • 什么时候进行MSA？--When？
什么是MSA？
MSA——测量系统分析 LSL
❖ 1.是一种系统性的方法
❖ 2.监测总变异中测量系统占的比 例
如何进行MSA？
计数型数据
只能给出定性的结果的检测数据。
如：用通过/不通过量规检测孔，只 能告诉通过/不通过，而不能告诉孔的 大小的具体数值。
如何进行MSA？
计量型测量系统 ❖ 测量系统变差的分布特征：
▪ 反映测量值相对于标准值的位置： • 偏倚(Bias) • 线性(Linearity) • 稳定性(Stability)
测量系统分析MSA作业指导书
XXXX有限公司测量系统分析（MSA）指导书文件编号：版本：编制：审核：批准：XXX有限公司发布测量系统分析（MSA）作业指导书1目的：评价整个测量系统（即操作、程序、量具、设备、软件及操作人员的集合）是否具有可接受的测量水平，判定该测量系统是否适用。
2确定方法：2.1计量型量具（如游标卡尺）采用均值和极差法研究量具的重复性和再现性。
2.2计数型量具（如通止规），采用信号探测法或假设检验分析法研究。
2.3根据类型确定相应的计量型或计数型量具或设备，选择相应的研究方法3测量设备选购3.1测量系统必须有足够的灵敏性：3.1.1仪器要具有足够的分辨力：应至少保证仪器的分辨力能将公差分成十份或更多，即第一准则应至少是被测范围的十分之一，最好是保证为过程变差的十份之一。
3.1.2仪器要具有有效的分辨力：应保证仪器对所探测的产品或过程变差在一定的应用及环境下的变化具有足够的灵敏性。
3.2测量系统必须是稳定的：3.2.1在重复性的条件下，仪器变差只归因于普通原因而不是特殊原因。
3.2.2测量分析者必须经常考虑到仪器的稳定性对实际应用和统计的重要性。
3.3统计特性（误差）在预期的范围内一致，并足以满足测量的目的（产品或过程控制）。
4测量系统分析过程4.1采用均值和极差法研究量具的重复性和再现性指导：4.1.1准备工作：4.1.1.1确定评价人数量、被测零件、样品数量及重复读数次数。
4.1.1.1.1评价人：应从日常操作该仪器的人中选择，并且采用盲测（即选定评价人事先不知道本次研究事件），评价人数量至少为3人。
4.1.1.1.2被测零件：零件应从过程中选取并能代表整个工作范围。
对会直接影响测量结果的缺陷零件不应选用。
4.1.1.1.3样品数量和重复读数次数：零件样品数量至少应为5个，重复读数次数即试验次数至少为2次。
对每一个零件进行编号、定位。
注：对大或重的零件可选较少的样品和较多试验次数4.1.1.2制定操作程序和应用表格4.1.1.2.1确保每一位评价人都采用相同的方法，按规定的测量步骤测量特征尺寸。
测量系统分析报告格式(MSA)
10%至 30%的误 差：根据 应用的重 要性。计 算“断点 ” =RPN*(%G R&R/100)
使用测量系统分析
重 复 性 — — 设 备 变 差 （ E V ）
其数值应 小于37.8 。
大于30% 的误差： 测量系统 需要改进 。发现问 题并改正 。
% 总 变 差 （公差或容差)
0
0
0
0
0.052 0
0.052 0
0.052 0.052 0.052 0.052
0
0
0
0
0.010
0.000
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
零件
任关夫
余仁海
殷莉娟
UCL
注：
2003.06. 08
406.156
均值图
RPN# 16.0
使用公差法 使用零件间变差
% × GR&R /
×
0.2974
平 均405.281 值
404.405
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
零件
任关夫
余仁海
殷莉娟
0.060
极差图
0.050
UC0L.040 L极CL
0.030 差
0.020
0.052 0.052 0.052 0.052
重复性和再现性分析报告 非破坏性试验
使用公差法 使用零件间变差
零件号 HT2670008
特性
公差 公差（容
差）
内长405.2 0.25
0.21
零件名称
量具编号 量具名称 量具精度