测量系统分析PPT课件

.,实用测量系统分析,（MSA第三版摘要）,.,实用测量系统分析,前言测量系统分析（MSA）是汽车行业质量控制“五大工具”之一，也是TS16949标准的要求。目前版本为第三版。第三版的内容和改动幅度很大，说明这是一门还处于发展阶段的学问。由于MSA内容相对繁难，加之手册编写和翻译错漏较多，初学者应循序渐进，首先掌握最常用的部分，然后在此基础上再继续探讨其他内容。,.,测量系统分析课程介绍,课程目标掌握测量系统分析的概念理解稳定性、线性、偏倚等基本知识掌握测量系统的常用方法,.,测量系统分析概述,测量系统分析（）定义测量系统分析是了解测量过程，确定在测量过程中的误差总量，评估该测量系统用于生产和过程控制中测量系统能力或性能的充分性的方法。,.,测量系统分析概述,测量率统分析的需求或目的：两个人测量结果不一致；公司和顾客测量结果不一致；不同的测量设备测量结果不一致；TS16949条款7.6.1要求测量系统分析,.,测量系统分析概述,测量系统分析的用途确定测量系统的变差及其满足过程的能力。经过分析的测量系统主要用于两种目的：用于产品合格（接收）判定；用于统计控制分析。根据不同的使用目的，在评价测量系统是否可接受时，有不同的接受准则。,.,测量系统分析概述,测量数据的误差测量数据的可信程度受测量系统误差的影响制约Y=X+测量系统误差分成五种类型：偏倚、线性、稳定性、重复性和再现性。测量系统误差的大小直接影响产品接收或统计控制分析的正确性，因此需要对测量系统的误差进行分析，即通常所说的测量系统分析。,.,测量系统分析概述,测量系统定义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，用来获取测量结果的整个过程。根据定义，一个测量系统可以看成是一个制造过程，它制造（输出）数据。基于这种看法，研究过程变差的方法均可用于对测量系统的研究。,.,测量系统分析概述,术语标准用于比较的可接受的基准。（接收的准则或已知不确定度且被接受的值）分辨力、可读性、分辨率由测量仪器输出的最小的读数/刻度单位或刻度限度或探测限度。1：10经验法则测量误差小于过程公差1/10被认为可接受的传统法则。有效分辨率、有效解析度对于一个特定的应用（公差/过程变差），测量系统对公差/过程变差识别的灵敏程度。也可表述为产生有用的测量输出信号的最小输出值。参考（基准）值人为规定的作为真值替身的数值。真值理论上真实的数值（实际上无法测出）,.,测量系统分析概述,测量系统的变差位置变差准确度接近真值或可接受的基准值的程度。,.,测量系统分析概述,偏倚测量的观测平均值与基准值之间的差异。（测量系统的系统误差造成）,.,测量系统分析概述,稳定性偏倚随时间的变化。,.,测量系统分析概述,线性整个正常操作范围的偏倚变化量。（测量系统的系统误差所构成）偏倚和线性是测量系统分析的核心内容之一，所关注的是位置变差，是测量系统能否接受的重要决策依据。,.,测量系统分析概述,宽度变差精密度、精确度重复读数之间的“接近度”。（由测量系统的随机误差造成）,.,测量系统分析概述,重复性、设备变差由一位评价人多次使用一种测量仪器，测量同一零件的同一特性时获得的测量变差。,.,测量系统分析概述,再现性、评价人变差由不同的人使用同一个量具，测量一个零件的一个特性时产生的测量平均值的变差。,.,测量系统分析概述,或量具:不确定区;:合格确定区,.,实用测量系统分析方法,假设试验分析交叉表法一、数据表为了进行测量系统分析，首先需要收集测量过程中系统所输出的实测数据。这些数据对于分析至关重要，必须按以下要求操作：1、取一个能代表过变差范围的样本，如MSA举例（以下均以此为例），从过程中随机抽取N=50个零件，涵盖了整个过程范围。2、使用3名评价人，给评价人编号为A、B、C。3、给样本零件编号为1n。4、让A、B、C评价人对每个零件测量3次。5、将测量数据填入计数型研究数据表相应栏目。,.,实用测量系统分析方法,假设试验分析交叉表法二、交叉表交叉表用来比较每个评价人与其它人测量结果的一致性，也可用来比较每个评价人测量结果与参考值的一致性。A*B交叉表期望的数量=（行总数列的总数）/总数,.,实用测量系统分析方法,同样可作B*C交叉表,.,实用测量系统分析方法,同样可作A*C交叉表,.,实用测量系统分析方法,计算kappakappa=式中P0=（左上右下）对角栏中观测数（即“数量”）的总和；Pe=（左上右下）对角栏中期望数的总和；kappa是衡量两个评价人对同一物体评价一致性的参数。Kappa=1时，表示有完全的一致性；Kappa0.75时，表示有较好的一致性；Kappa0.45时，表示一致性较差,P0Pe,总数Pe,.,实用测量系统分析方法,通过对以上评价人计算的kappa，得到的结果如下表，数据表明所有评价人之间有良好的一致性。,.,实用测量系统分析方法,以上分析仅仅告诉我们评价人之间的一致性，但不能告诉我们测量系统正确区分产品合格与否的能力。要想了解这种能力，还需要进一步以参考值与每个评价人进行的测量结果进行交叉比较。实践上，对于容易取得参考值的过程进行这种分析没有问题；但对于大型、复杂的零件（例如大中型焊接件）目前无法进行。主要原因有：1、参考值的取得比较困难；2、相当多数检具本身设计和制造与理论正确位置和尺寸的偏差较大；3、大型零件检测因难。本课程对此节不作要求。,.,简单测量系统分析推荐方法,信号检查方法在容易取得参考值的情况下，可以用信号检测理论来确定区域的近似宽度，从而确定测量系统的GRR。区域的近似宽度D=DLSL-DUSL式中DLSL为公差下限区域被所有评价人接收的最后一个零件与所有评价人拒收的第一个零件的距离；类似地，DUSL为公差上限区域被所有评价人接收的最后一个零件与所有评价人拒收的第一个零件的距离。,.,简单测量系统分析推荐方法,信号检查方法参阅书中126页的数据表（公差是0.095)，DLSL=0.470832-0.446697=0.024135DUSL=0.566152-0.542704=0.023448区域的近似宽度D=(0.024135+0.023448)/2=0.0237915由区域的近似宽度估计GRR估计%GRR=D/公差=25%或者，以3即6作为测量变差总宽度估计%GRR6/5.15*%GRR=29%,.,实用测量系统分析方法,量具性能曲线分析法量具性能曲线分析法量化了测量系统的变差，被称为“最合适的分析方法”。这种方法可用于评估被测系统的重复性和偏倚。1、选择确定8个样件，具体的要求如下：测量这8个零件的参考值，它们必须能够代表（产品误差）全过程范围。每个零件用被测量具测量20次，通过的次数记为a。最小的零件必须a=0；最大的零件必须a=20；其它6个零件在1a19之间；若初次选的8个零件不满足要求，需要用该量具测量更多的已知参考值的零件，直到满足条件为止。,.,实用测量系统分析方法,量具性能曲线分析法2、计算各个零件的接收概率Pa=a=0时，Pa=0，但保留一个临界值Pa=0.025；a=20时，Pa=1，但保留一个临界值Pa=0.975,a+0.5,a-0.5,0.5,a,m,0.5,a0),a,0.5,a20),(,(,(,m,m,a,=0.5),m,m,m,.,实用测量系统分析方法,量具性能曲线分析法范例:一计数型量具测量公差为10的尺寸，用该量具测量8个零件，每个零件各测量20次，参考值与测量接收数如右表所示。因接收数不满足规则要求，必须再次从X（-0.016,-0.010)区间选择4个零件。,.,实用测量系统分析方法,量具性能曲线分析法3、描绘量具性能曲线在满足了样本规则后，计算了各零件的接收概率。将概率值在常态概率纸上描点并依据点滴的分布作拟合直线，即得到概率纸上描绘的计数型量具性能曲线。参见书中139页图31。,.,实用测量系统分析方法,量具性能曲线分析法4、从量具性能曲线确定偏倚和重复性偏倚等于公差下限值减去Pa=0.5对应的参考值,从图中可得到偏倚=-0.010（-0.0123）=0.0023重复性等于Pa=0.095和Pa=0.005对应的参考值之差值，再除以1.08。从图中可得到R=（|-0.0163|-0.0084|）/1.08=0.0073,.,实用测量系统分析方法,量具性能曲线分析法4、从量具性能曲线确定偏倚和重复性确定偏倚是否明显偏离零，用下式计算：由于这值大于2.093，则认为偏倚明显大于零。,t=,31.3x|偏倚|,R,=,31.3x|0.0023|,0.0073,=9.86,.,实用测量系统分析方法,量具性能曲线分析法除了可在概率纸上作量具性能曲线外，在空白纸上也能作出量具性能曲线。在此不作介绍，留给学员自学。,.,实用测量系统分析方法,课程小结：至此，我们