测量系统分析的基础知识

1、第 片1 第 片2 课程目标 到本课程结束时，学员应能： 识别测量系统分析是由哪些部分组成 的； 完成并理解所有类型的测量系统分析 。 第 片 第一章第一章 测量系统分析的基础知识测量系统分析的基础知识 第 片 测量测量的重要性的重要性 如果测量出现问题，那么合格的产品可能被判为不 合格，不合格的产品可能被判为合格，此时便不能 得到真正的产品或过程特性。 因此，要保证测量结果的准确性和可信度。 PROCESS原料 人机 法 环 料 测量测量 结果 合格 不合格 测量测量 第 片 测量误差测量误差 Y = x + 測量值 = 真值(True Value)+測量誤差 戴明戴明說沒說沒有真有真 值的

2、存在值的存在 一一直存在直存在 第 片6 测量系统分析测量系统分析 TS16949 要求必须对控制计 划中指示的所有检验、测量 和试验设备进行测量系统分 析。 第 片7 测量系统分析测量系统分析 什么是测量系统分析什么是测量系统分析 (MSA)? 测量系统：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 。 测量系统分析（MSA）是用于确定测量 设备与公差相比的误差。 第 片 测量系统的组成测量系统的组成 测量 系统 人 机 料 法 环 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

3、序 工作的环境 第 片 测量系统分析的目的测量系统分析的目的 运用统计分析方法，确定测量系统测运用统计分析方法，确定测量系统测 量结果的变差（测量误差），了解变量结果的变差（测量误差），了解变 差的来源。差的来源。 从而确定一个测量系统从而确定一个测量系统 的质量，并且为测量系统的改进提供的质量，并且为测量系统的改进提供 信息。信息。 保证所用统计分析方法及判定准则的保证所用统计分析方法及判定准则的 一致性。一致性。 第 片 测量误差的来源测量误差的来源 nDiscrimination 分辨能力 nPrecision 精密度 (Repeatability 重复性) nAccuracy 准确度

4、(Bias偏差) nDamage 损坏 nDifferences among instruments and fixtures (不同仪器 和夹具间的差异) nDifference in use by inspector 不同使用人员的差异 (Reproducibility再现性) nDifferences among methods of use (使用不同的方法 所造成差异) nDifferences due to environment (不同环境所造成的差 异) 第 片11 测量系统分析测量系统分析 测量系统分析 (MSA) 时机? 生产阶段，凡控制计划中规定的或 顾客要求的所有检测设

5、备均需进行测 量系统分析。同时包括： 1） 新购和更新的检验、测量和试验 设备用于控制计划中的量具。 2）用于控制计划中的检验、测量和试 验设备的位置移动，并经重新校准 3）用于控制计划中的检验、测量和试 验设备经周期检定不合格，通过修理 并经重新校准合格的量具。 第 片12 测量系统分析测量系统分析 测量系统分析 (MSA)频率? 由实验室根据检测设备的使用频 率和其精度来确定进行测量系统分析 的频率。 （制订分析计划） 第 片 第二章第二章 测量系统的分析方法测量系统的分析方法 第 片14 测量系统分析测量系统分析 测量系统分析变差类型： 计量型： 重复性 再现性 偏倚 线性 稳定性 计数

6、型： 风险分析法 第 片 测量系统的分析测量系统的分析 测量系统特性可用下列方式来描述测量系统特性可用下列方式来描述 ： 位置：稳定性、偏倚、线性。位置：稳定性、偏倚、线性。 宽度或范围：重复性、再现性。宽度或范围：重复性、再现性。 第 片 位置和宽度位置和宽度 位置 宽度 位置 宽度 标准值 第 片 理想的测量系统理想的测量系统 理想的测量系统在每次使用时：应只产生理想的测量系统在每次使用时：应只产生“ 正确正确”的测量结果。每次测量结果总应该与一个的测量结果。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标准值相符。一个能产生理想测量结果的测量系 统，应具有统，应具有

7、零方差、零偏倚零方差、零偏倚和所测的任何产品和所测的任何产品错错 误分类为零概率误分类为零概率的统计特性。的统计特性。 真值真值 第 片 重复性和再现性分析重复性和再现性分析 均值均值- -极差法极差法 均值极差法(Xbar 2 2 2 2 2 2 2 2 过程变差 线性 线性 过程变差倾斜度线性 拟合优度 倾斜度 基准值倾斜度偏倚其中 n y y n x x n y xxy R n x a x n x n y xxy a xayaxby 第 片 拟和优度： 如果R2 0.6,线性方程成立线性方程成立 n y y n x x n y xxy R 2 2 2 2 2 2 线线 性性 置信区间置信

8、区间 低值：低值：b+ax0- tn-2,1-a/2? 1/n+(X0- ) / (Xi- )2 ? 1/2 s 高值：高值：b+ax0- tn-2,1-a/2 ? 1/n+(X0- ) / (Xi- )2 ? 1/2 s 如如”偏倚偏倚=0”线完全在拟合置信带内则线性可接受线完全在拟合置信带内则线性可接受 X X X X 第 片52 测量系统分析测量系统分析 计数型量具研究（风险分析法）计数型量具研究（风险分析法） 任何量具的目的都是为了发现不合格 产品。如果它能够发现不合格的产品 ，那么它就是合格的，否则量具就是 不合格的。 计数型量具研究无法对量具有多“好 ”作出量化判断，它只能用于确定

9、量 具合格与否。 第 片53 测量系统分析测量系统分析 计数型量具研究（风险分析法）计数型量具研究（风险分析法） 方法 - 第1步 选择50个零件。选择这些零件时应选1/3 合格，1/3不合格，1/3边缘产品 边缘产品：又可细分为，合格边缘和不 合格边缘产品。 。 第2步 给这些零件编上号码。如果可能的话， 最好是在操作员不会注意到的部位。 第 片54 测量系统分析测量系统分析 计数型量具研究（风险分析法）计数型量具研究（风险分析法） 第3步 由三位操作员对零件进行三次测量。 第4步 记录结果。 第5步 分析评定。 第 片55 测量系统分析测量系统分析 计数型量具研究（风险分析法）计数型量具研究（风险分析法） 验收标准验收标准 有效性评价大于90% 漏发警报比率小于2% 误发警报比率小于5% 请参阅下一页的示例。 第 片56 测量系统分析测量系统分析 计数型量具研究计数型量具研究 - 示例示例 判定