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MSA测量系统培训教材演示课件
测量系统必须处于统计控制中，这意味着测量系统中的变
差只能是由于普通原因而不是由于特殊原因造成的。这可 称为统计稳定性； 测量系统的变异必须比制造过程的变异小； 变异应小于公差带；
测量精密应高于过程变差和公差带两者中精度较高者，一 般来说，测量精度是过程变异和公差带两者中精度较高者 的十分之一； 测量系统统计特性可能随被被测项目的改变而变化。若真 的如此，则测量系统的最大的变差应小于过程变差和公差 带两者中的较小者。
9
数据变差的来源
一个典型的过程
输入
过程
零件 输出
输入
测量过程 Process
输出
测量到的过程变差
• 测量值 • •
过程实际的 变差
样本间的变Leabharlann 差测量的变差测量人自身 量具的变差 测量人之间 人与零件交
的变差
的变差
互作用变差
过程长期的 过程短期的
变差
变差
重复性
校准
稳定性
线性
2020/10/10
10
数据变差的来源
豆在发生着变 的土豆的重量
异
也是不一样的
2020/10/10
重复性
校准
稳定性
线性
同一个人用 称对公称的差 随着岁月流逝， 称一斤准，称
同一个秤对 异
秤还称得准吗？ 五斤准吗？
同一个土豆
称重的差异
11
计量型数据测量系统的分析
2020/10/10
12
理想的测量系统
理想的测量系统在每次使用时：应只产生“正确 ”的测量结果。每次测量结果总应该与一个标准 值相符。一个能产生理想测量结果的测量系统， 应具有零方差、零偏倚和所测的任何产品错误分 类为零概率的统计特性。
差只能是由于普通原因而不是由于特殊原因造成的。这可 称为统计稳定性； 测量系统的变异必须比制造过程的变异小； 变异应小于公差带；
测量精密应高于过程变差和公差带两者中精度较高者，一 般来说，测量精度是过程变异和公差带两者中精度较高者 的十分之一； 测量系统统计特性可能随被被测项目的改变而变化。若真 的如此，则测量系统的最大的变差应小于过程变差和公差 带两者中的较小者。
9
数据变差的来源
一个典型的过程
输入
过程
零件 输出
输入
测量过程 Process
输出
测量到的过程变差
• 测量值 • •
过程实际的 变差
样本间的变Leabharlann 差测量的变差测量人自身 量具的变差 测量人之间 人与零件交
的变差
的变差
互作用变差
过程长期的 过程短期的
变差
变差
重复性
校准
稳定性
线性
2020/10/10
10
数据变差的来源
豆在发生着变 的土豆的重量
异
也是不一样的
2020/10/10
重复性
校准
稳定性
线性
同一个人用 称对公称的差 随着岁月流逝， 称一斤准，称
同一个秤对 异
秤还称得准吗？ 五斤准吗？
同一个土豆
称重的差异
11
计量型数据测量系统的分析
2020/10/10
12
理想的测量系统
理想的测量系统在每次使用时：应只产生“正确 ”的测量结果。每次测量结果总应该与一个标准 值相符。一个能产生理想测量结果的测量系统， 应具有零方差、零偏倚和所测的任何产品错误分 类为零概率的统计特性。
测量系统分析MSA课件ppt
Ry5 e=p简（ro单）du测/c5i量M件b=il系i0tS进y.统，A分行缩手析写重的册为实复G的R践测R目或量R的&的R是）测，为简量评称系双价性统测。。量系统的质量提供指南，主要关注的是能对零
8
2 术语
测量系统（Measurement System）： 是用来对被测特性定量测量或定性评价的仪器或量具、标准、操作、 方法、夹具、软件、人员、环境和假设的集合；用来获得测量结果 的整个过程。 根据此定义，我们可以把测量过程看成制造过程，这个过程输出的 不是产品而是数据，仅此差别而已，这样我们就可以利用在SPC中 学到的研究制造过程的方法来研究分析测量过程。
2.2 分辨力（Discrimination）： 又称最小可读单位，分辨力是测量分辨率、刻度限值或测量装置和 标准的最小可探测单位。它是量具设计的一个固有特性，并作为测 量或分级的单位被报告。数据分级数通常成为“分辨力比率”，因 为它描述了给定的观察过程变差能可靠地划分为多少级。
9
2 术语
2.3 分辨率（Resolution）： 可用作测量分辨率或有效分辨率。测量系统探测并如实显示被测 特性微小变化的能力。（参见分辨力）
极差控制图用于确定测量过程是否受控。
%及使用总的变频差将繁程测（度T量而V）定判。 断划分为三个区间，如图3：
该值包含特定数量的定义，并为其它已公知差目的下自限然被接受，有时是按惯例被接受。 公差上限
5 基准值（Reference Value）：
重复性、再现性和GRR的分析有三种方法：极差法、均值极差法、ANOVA法（方差分析法），由于ANOVA（方差分析法）需要有方
按惯例被接受。
11
2 术语
2.6 真值（True Value）： 物品的实际值，是未知的和不可知的。 位置变差（Location variation）
MSA测量系统分析培训教材(PPT 43页)
– 重复性＝设备的变差
7
测量系统分析 • 量具再现性的定义
– 再现性
• 由不同操作人员使用同一测量装置并测量同一特性 时，测量平均值之间的变差。这通常被称为操作员 变差。
再现性 = 操作员变差
8
测量系统分析 • 有二种类型的量具双性研究
– 计量型 - 大样法 (均值和极差法) – 计数型量具研究
23
测量系统分析
计数型量具研究 - 示例
24
测量系统分析
偏倚
偏倚的定义 偏倚被定义为
测量值的平均值 与
实际值 之间的差值。
25
测量系统分析
偏倚
• 偏倚与准确度有关，因为如果测 量值的平均值相同或近似于相同 ，就可以说是零偏倚。这样的话 ，所用的量具便是“准确的”。
26
27
28
29
30
稳定性
14
测量系统分析 计量型 - 大样法 (极差法) • 第6步
– 用以下公式计算设备变差 ： 重复性 设备变差（E．V．）
15
测量系统分析
计量型 - 大样法 (极差法)
• 第7步
– 用以下公式计算操作员变差：
重复性－操作员变差（O.V）
16
测量系统分析
计量型 - 大样法 (极差法)
• 第8步
– 用以下公式计算重复性和再现性：
• 稳定性定义
稳定性被定义为在某时间段内 过程变差的差值。
31
测量系统分析 稳定性
• 用以下步骤计算稳定性：
• 第1步
取一个标准样品并确定其基准值。
• 第2步
按固定周期对标准样品进行5次测量。
32
测量系统分析 稳定性
• 第3步
7
测量系统分析 • 量具再现性的定义
– 再现性
• 由不同操作人员使用同一测量装置并测量同一特性 时，测量平均值之间的变差。这通常被称为操作员 变差。
再现性 = 操作员变差
8
测量系统分析 • 有二种类型的量具双性研究
– 计量型 - 大样法 (均值和极差法) – 计数型量具研究
23
测量系统分析
计数型量具研究 - 示例
24
测量系统分析
偏倚
偏倚的定义 偏倚被定义为
测量值的平均值 与
实际值 之间的差值。
25
测量系统分析
偏倚
• 偏倚与准确度有关，因为如果测 量值的平均值相同或近似于相同 ，就可以说是零偏倚。这样的话 ，所用的量具便是“准确的”。
26
27
28
29
30
稳定性
14
测量系统分析 计量型 - 大样法 (极差法) • 第6步
– 用以下公式计算设备变差 ： 重复性 设备变差（E．V．）
15
测量系统分析
计量型 - 大样法 (极差法)
• 第7步
– 用以下公式计算操作员变差：
重复性－操作员变差（O.V）
16
测量系统分析
计量型 - 大样法 (极差法)
• 第8步
– 用以下公式计算重复性和再现性：
• 稳定性定义
稳定性被定义为在某时间段内 过程变差的差值。
31
测量系统分析 稳定性
• 用以下步骤计算稳定性：
• 第1步
取一个标准样品并确定其基准值。
• 第2步
按固定周期对标准样品进行5次测量。
32
测量系统分析 稳定性
• 第3步
MSA测量系统分析培训课件(PPT 70页)
第一章 术语/定义
测量系统分析 测量系统分析是用于确定测量装置与零件变差 或公差相比的误差。
观测值=真值+测量误差
总变差=产品变差+测量变差
– 在进行SPC前必须进行MSA。
第二章 测量系统变差
位置变差(Location Variation) 1. 准确度(Accuracy): 与真值或可接受的参 考值“接近” 的程 度. 2.偏倚(Bias):观测到 测量的平均值与参考 值之间的差值, 是测 量系统的系统误差所 构成.
测量不确定度(Uncertainty) 是国际上用来描述一测量值质量的术语.
不确定度是测量可靠性的一种量化的表达.这种 概念可简单的表达为:
测量实际值=测量的观察值(结果) ±U 不确定度是测量值的范围、通过一个置信 区间的定义、与测量结果相关,并预期包括测量 的真值.MSA专注于理解某测量过程,确定这测 量过程中误差的大小,并评估这测量系统是否适 用于产品和过程的控制;MSA提升理解和改进 (减小变差).
第一章 术语/定义
真值(True Value) 真值是被测零件的“实际值”,尽管该值 不被知道且无法知道,但它是测量系统的 目标,所有个别的值尽可能的(经济的)与 该值接近. 参考值常被当作真值的最佳 近似值.
第一章 术语/定义
可追溯性(Traceability)
通过一个完整的比较链
追溯到规定的参考标准(通 常为国家或国际标准)的测 量特性或标准值,都具有一 定的不确定度.在工业界的 许多情况,测量的可追溯性 可能追溯到顾客和供方双
S:标准
W:工作件(零件) I:仪器
P:人/程序 E:环境
第三章 计量型测量系统的研究
测量系统研究目的
经典详细的MSA培训资料PPT课件
经典详细的MSA培训资料 PPT课件
2024/1/25
1
目 录
2024/1/25
• MSA概述与基本原理 • 测量设备选择与校准 • 操作过程规范与技巧 • 数据采集、处理与分析方法 • 结果评价与报告呈现 • MSA在质量管理体系中应用
2
01
MSA概述与基本原理
2024/1/25
3
MSA定义及作用
明确评价目标
考虑个体差异
根据培训目标和内容，制定具体的评 价标准，如知识掌握程度、技能提升 水平等。
针对不同学员的实际情况，制定个性 化的评价标准，以全面反映学员的学 习成果。
量化评价指标
采用可量化的指标，如考试成绩、作 业完成情况等，以便更准确地评估培 训效果。
2024/1/25
20
报告编写注意事项
2024/1/25
数据异常处理
发现数据异常时，及时分析原 因并采取措施进行纠正，确保 数据的准确性和可靠性。
操作失误处理
遇到操作失误时，及时停止操 作并向上级汇报，共同商讨解 决方案并采取措施进行纠正。
样本问题处理
遇到样本问题时，及时与相关 人员沟通并采取措施进行解决 ，确保样本的准确性和代表性
。
14
根据测量计划准备样本 ，确保样本具有代表性
和可测性。
测量操作
按照操作手册和规范进 行测量操作，记录测量 数据，确保数据的准确
性和完整性。
13
数据处理
对测量数据进行处理和 分析，提取有用信息，
为决策提供支持。
常见问题处理技巧
设备故障处理
遇到设备故障时，及时联系维 修人员进行维修，确保设备尽
快恢复正常工作状态。
04
2024/1/25
1
目 录
2024/1/25
• MSA概述与基本原理 • 测量设备选择与校准 • 操作过程规范与技巧 • 数据采集、处理与分析方法 • 结果评价与报告呈现 • MSA在质量管理体系中应用
2
01
MSA概述与基本原理
2024/1/25
3
MSA定义及作用
明确评价目标
考虑个体差异
根据培训目标和内容，制定具体的评 价标准，如知识掌握程度、技能提升 水平等。
针对不同学员的实际情况，制定个性 化的评价标准，以全面反映学员的学 习成果。
量化评价指标
采用可量化的指标，如考试成绩、作 业完成情况等，以便更准确地评估培 训效果。
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报告编写注意事项
2024/1/25
数据异常处理
发现数据异常时，及时分析原 因并采取措施进行纠正，确保 数据的准确性和可靠性。
操作失误处理
遇到操作失误时，及时停止操 作并向上级汇报，共同商讨解 决方案并采取措施进行纠正。
样本问题处理
遇到样本问题时，及时与相关 人员沟通并采取措施进行解决 ，确保样本的准确性和代表性
。
14
根据测量计划准备样本 ，确保样本具有代表性
和可测性。
测量操作
按照操作手册和规范进 行测量操作，记录测量 数据，确保数据的准确
性和完整性。
13
数据处理
对测量数据进行处理和 分析，提取有用信息，
为决策提供支持。
常见问题处理技巧
设备故障处理
遇到设备故障时，及时联系维 修人员进行维修，确保设备尽
快恢复正常工作状态。
04
MSA培训完整版汇总培训资料ppt课件
基准值
小偏倚
基准值
大偏倚
观测的平均值
无偏倚
观测的平均值
范围较低的部分
观测的平均值
范围较高的部分
基准值
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
6.稳定性
❖是指随时间变化的偏倚值。 ❖根据时间的推移测量结果互不相同时，说明该测量系统缺乏稳定性 。
线性好。
仪器 1 : 线形性有问题.
仪器 2 : 线形性没有问题.
0 测量单位
0 测量单位
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
测量数据五种类型
线性是在量具预期的工作范围内，偏倚值的差值。
线性
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
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
把10个测量值相加除以10，得到平均值：25.4051mm 偏倚等于平均值减去参考值：25.4051－25.400＝0.0051mm
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
5.线性
❖线性是指量具在其工作范围内偏倚的变化规律。 ❖在全部测量范围内，测量值和基准值的差异保持稳定，说明其
MSA培训(完整版)
再现性评估
使用同一测量设备，由不同操作人员在相同条件下对同一 被测对象进行测量，分析操作人员之间的差异对测量结果 的影响。
2024/1/24
稳定性评估
在长时间内使用同一测量设备对同一被测对象进行定期测 量，分析测量结果随时间的变化情况。
偏倚评估
通过与已知准确值的比较，分析测量设备的系统误差大小 和方向。
数据可视化分析
利用图表、图像等直观展示数 据特征和规律。
机器学习方法应用
运用机器学习算法对数据进行 分类、聚类和预测等分析。
2024/1/24
20
05
持续改进策略制定与实施效果评 估
2024/1/24
21
持续改进方向和目标设定
确定改进领域
识别组织当前存在的问题和挑战，确定需要改进的关键领域。
设定改进目标
影响测量结果的各 种环境因素。
7
基本原理与评估方法
基本原理
MSA基于统计学原理，通过对测量系统的变差进行分析 ，将其分解为重复性、再现性、稳定性、偏倚和线性等组 成部分，进而对测量系统的能力和性能进行评估。
重复性评估
使用同一测量设备，由同一操作人员在相同条件下对同一 被测对象进行多次测量，分析测量结果的波动情况。
25
关键知识点总结回顾
MSA基本概念和原理
掌握测量系统分析（MSA）的定义 、目的、原理及基本流程。
测量设备选择与校准
了解如何选择合适的测量设备，以及 如何进行设备校准和管理。
2024/1/24
数据收集与分析方法
学习MSA中常用的数据收集方法， 如重复性和再现性（R&R）研究， 以及相应的数据分析技巧。
线性评估
在不同量值水平上使用同一测量设备对同一被测对象进行 测量，分析测量结果随量值水平的变化情况。
使用同一测量设备，由不同操作人员在相同条件下对同一 被测对象进行测量，分析操作人员之间的差异对测量结果 的影响。
2024/1/24
稳定性评估
在长时间内使用同一测量设备对同一被测对象进行定期测 量，分析测量结果随时间的变化情况。
偏倚评估
通过与已知准确值的比较，分析测量设备的系统误差大小 和方向。
数据可视化分析
利用图表、图像等直观展示数 据特征和规律。
机器学习方法应用
运用机器学习算法对数据进行 分类、聚类和预测等分析。
2024/1/24
20
05
持续改进策略制定与实施效果评 估
2024/1/24
21
持续改进方向和目标设定
确定改进领域
识别组织当前存在的问题和挑战，确定需要改进的关键领域。
设定改进目标
影响测量结果的各 种环境因素。
7
基本原理与评估方法
基本原理
MSA基于统计学原理，通过对测量系统的变差进行分析 ，将其分解为重复性、再现性、稳定性、偏倚和线性等组 成部分，进而对测量系统的能力和性能进行评估。
重复性评估
使用同一测量设备，由同一操作人员在相同条件下对同一 被测对象进行多次测量，分析测量结果的波动情况。
25
关键知识点总结回顾
MSA基本概念和原理
掌握测量系统分析（MSA）的定义 、目的、原理及基本流程。
测量设备选择与校准
了解如何选择合适的测量设备，以及 如何进行设备校准和管理。
2024/1/24
数据收集与分析方法
学习MSA中常用的数据收集方法， 如重复性和再现性（R&R）研究， 以及相应的数据分析技巧。
线性评估
在不同量值水平上使用同一测量设备对同一被测对象进行 测量，分析测量结果随量值水平的变化情况。
部门技术人员MSA测量系统分析基本概念培训教案PPT模板课件
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在此输入详细文字介绍和详细信 息，在此输入详细文字介绍和详
细信息。
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介绍和详细信息。
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3.稳定性：测量系统保 持其位置变差和宽度变 差随时间恒定的能力。
5.线性：在量具正 常的工作范围内偏 倚的变化程度。
4.偏倚：观测平均值（在 重复条件下的测量）与 一参考值之间的差值。
6. 属 性 的 一 致 性 ： 计 数 型 （属性）测量系统中系统 内、系统间及系统与标准 之间判定结果的一致程度。
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MSA培训(完整版)ppt课件
间差异构成再现性，只有当测量高度自动化，
人
操作仅需按一下开关，这项变差为零。
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。
操作者C
2019/12/6
操作者A
操作者B
例题
现有硬度为5.0（真实值）的材料. 方法1得到的测量值是 :
3.8, 4.4, 4.2, 4.0 方法2得到的测量值是 :
X6=0.8mm X7=0.75mm X8=0.75mm X9=0.75mm X10=0.7mm
如果参考标准是 0.80mm. 过程变差为0.70mm
Xi
X=
=
10 0.75
Bias = 0.75-0.8= -0.05 % Bias=100[0.05/0.70]=7.1%
表明 7.1% 的过程变差是偏倚 BIAS
2019/12/6
6.MSA的统计属性
理想的测量系统应该是每次都能测出真实值。 测量系统的质量通常仅仅取决于经过一段时间后产生
数据的统计特性：
▼ Bias 偏倚 ▼ Repeatability 重复性 ▼ Reproducibility 再现性 ▼ Linearity 线性 ▼ Stability 稳定性
2019/12/6
3.什么情况下做MSA
新生产的产品存在较大的产品变差（PV）; 引进新仪器时（EV）; 测量操作更换新的人员时（AV）; 易损耗之仪器必须注意其分析频率 ;
2019/12/6
4.测量值的组成要素
＋
真实值 (实际产品变差)
=
测量误差 (测量变差 )
测量值 (观察的变差)
2019/12/6
计算出 相应的 数值。
MSA测量系统分析培训课件
如果测量系统为非线性，查找这些可能原因: 1)在工作范围上限和下限内仪器没有正确校准; 2)最小或最大标准值的误差; 3)磨损的仪器; 4)仪器固有的设计特性。
23
MSA
重复性分析(Repeatability)再现性
重复性(再现性)
测量过程的重复性意味着测量系统自身的变异是一致的。仪器自 身以及零件在仪器中位置变化导致的测量变差是重复性误差的两个一 般原因。由于子组重复测量的极差代表了这两种变差，极差图将显示 测量过程的一致性。如果极差图失控，通常测量过程的一致性有问题 。应调查识别为失控的点的不一致性原因加以纠正。唯一的例外是前 面讨论过的当测量系统分辨率不足时出现的情况。
R图控制限:D3=0.000
D4=2.575(见表3)
UGLR=R×D4=2.5×2.5725=6.4
LCLR=R×D3=0.000
UCL R
26
MSA
重复性或量具变差的估计:
R 2.5
σe = = =1.45
d* 2
1.72
式中
d
*从表2中查得，它是依赖于试验次数(m=3)及零件数量乘以评价
2
人数量(g=5× 2=10)本次研究得出的重复性计算为5.15σe=5.15× 1.45
2
MSA
测量数据的质量
如果数据的质量是不可接受的,则必须改进,通常是通过改进测量系统 来完成,而不是改进数据本身。
3
MSA
术语
量具:任何用来获得测量结果的装置;经常用来特指用在车间的装置;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 总成;和来获得测量结果的整个过程。
如果极差图受控，则仪器变差及测量过程在研究期间是一致的。
23
MSA
重复性分析(Repeatability)再现性
重复性(再现性)
测量过程的重复性意味着测量系统自身的变异是一致的。仪器自 身以及零件在仪器中位置变化导致的测量变差是重复性误差的两个一 般原因。由于子组重复测量的极差代表了这两种变差，极差图将显示 测量过程的一致性。如果极差图失控，通常测量过程的一致性有问题 。应调查识别为失控的点的不一致性原因加以纠正。唯一的例外是前 面讨论过的当测量系统分辨率不足时出现的情况。
R图控制限:D3=0.000
D4=2.575(见表3)
UGLR=R×D4=2.5×2.5725=6.4
LCLR=R×D3=0.000
UCL R
26
MSA
重复性或量具变差的估计:
R 2.5
σe = = =1.45
d* 2
1.72
式中
d
*从表2中查得，它是依赖于试验次数(m=3)及零件数量乘以评价
2
人数量(g=5× 2=10)本次研究得出的重复性计算为5.15σe=5.15× 1.45
2
MSA
测量数据的质量
如果数据的质量是不可接受的,则必须改进,通常是通过改进测量系统 来完成,而不是改进数据本身。
3
MSA
术语
量具:任何用来获得测量结果的装置;经常用来特指用在车间的装置;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 总成;和来获得测量结果的整个过程。
如果极差图受控，则仪器变差及测量过程在研究期间是一致的。