测量系统分析MSA概论(PPT 57页).ppt

1,测量系统分析（MSA）,2020/6/7,向昌斌,MSAMeasurementSystemAnalysis,测量系统分析,3,1、测量（Measurement)以确定实体或系统的量值大小为目标的一整套作业。包括过程、产品、服务的输入、输出及性能/绩效的定量化信息。,术语及其定义,4,2、Gage任何用以获得测量结果的装置，特别指基层使用的量具，包括用来测量合格/不合格的装置。,3、测量系统（MeasurementSystem)用以对被测特性赋值的作业、方法、步骤、量具、设备、软件、人员的集合。为获得测量结果的完整过程。,术语及其定义,5,测量方法,测量环境,仪器设备,被测量对象的特征,测量人员,计量基准,测量系统,测量系统的要素,6,测量系统的组成,传感器：感受被测物理量/特征量的变化（长度、温度、重量、磁场、均匀性、舒适度等）转换器：物理量/特征量的转换/放大（磁-电、光-电、热-电等）读出：模拟显示、数字显示、磁记录、观测记录等（显示器、记录器、观测人员等）阻尼器：减少测量系统的高频振荡，有助于测量结果的平稳输出（滤波、磨擦、阻抗等）校准：系统验收、周期校验/使用前校验、溯源,7,数据的真实性系统的稳定性结果的精确性,测量系统的基本要求,8,观测值=真值,？,观测值,测量误差,真值,观测值,测量误差,真值,数据的真实性,9,系统的稳定性,不同的时间、环境、人员、仪器设备对测量结果影响如何？系统是否处于统计控制状态？,10,反映被测实体/系统微小变化的能力。测量误差与被测量的变化范围（总变差）相比，是否可以接受？,测量结果的精确性,11,分辨力（Discrimination),概念：指示装置可以有效辨别所指示的紧密相邻量值能力的定量表示。分辨力的要求：1、最小测量单位/容差10%（用于计量型合格判定）2、最小测量单位/过程变差10%（用于计量型过程控制）影响分辨力的因素：1、传感器的灵敏度2、读出装置的最小显示单位,12,控制只有下列条件下才可用于控制：1、与规范相比过程变差较小2、预期过程变差上的损失函数很平缓3、过程变差的主要原因导致均值偏移,分析1、对过程参数及指数估计不可接受。2、只能表明过程是否正在产生合格零件,1、依据过程分布可用半计量控制技术2、可产生不敏感的计量控制图,1、一般来讲对过程参数及指数的估计不可接受2、只提供粗劣的估计,1、可用于计量控制图,1、建议使用,不重叠的过程分布的数据分级对控制与分析活动的影响,分辨力,13,讨论,试举一种实际使用的测量仪器，分析其分辨力,14,准确度（Accuracy),表示测量结果（单值或平均值）与真值的接近程度。数量上，准确度可以用相对误差数表示：准确度=基准值多次测量平均值,15,精密度（Precision),在相同条件下进行重复测量或试验，其结果相互间的一致程度。表示测定结果中随机误差大小的程度。精密度常用测量的标准差来表示，标准差越大，精密度越低。,16,ReferenceValue=.010,.015xxx.014xxxxxxx.013xxxxxx.012xx.011,.014x.013xx.012xxx.011xxx.010 xxxxx.009xxxx.008xx.007x,.011xxx.010 xxxxxxx.009xxxxxx.008xx,准确度与精密度,17,观测值=真值,？,总变差,测量误差,过程变差,观测值,测量误差,真值,数据的真实性,18,不合格产品被接收合格产品被拒收难以识别过程中发生的变化控制图失真，不能提供正确信息,测量误差可能导致,19,随机误差-突然发生、不可预测、可通过重复测量避免；可能源于：环境因素的波动测量位置的不同人员作业的偶然性仪器、设备的重复特性,随机误差和系统误差,20,系统误差：不可能通过重复测量避免：可能源于：不同的时间不同的环境因素不同的测量方法（程序）人员素质的差异校准错误仪器设备内在偏差,随机误差和系统误差,21,测量系统误差的类型,1）偏倚（Bias):测量值或估计量的分布中心（平均值）与真值（基准值）之差。偏倚属于系统性误差，直接影响测量系统的准确度。,偏倚,22,2）重复性（Repeatability)相同的测量人员、使用同一设备、在同一次校准期间、同一实验室、采用相同的方法，在较短时间内，对同一零件的同一特性测量的结果，其相互接近的程度。,测量系统误差的类型,23,3）再现性（Reproducibility)不同的测量人员、使用不同设备、在不同实验室、在不同时间，采用相同的方法对同一零件的同一特性测量的结果，其相互接近的程度。,测量系统误差的类型,24,4）稳定性Stability测量系统在某持续时间内测量单一零件单一特性时，测量值的总变差。,测量系统误差的类型,25,5）线性Linearity量具在预期工作范围内，偏倚值的