测量系统分析(MSA)概述(ppt-139页)课件

1、测 量 系 统 分 析Measurement Systems Analysis12课程大纲一、MSA 和 TS16949的关系二、测量系统分析（MSA）概述三、测量系统的统计特性四、灵敏度 、分辨力五、偏倚、线性、稳定性六、进行量具的重复性和再现性分析(GR&R)七、计数型测量系统研究八、MSA 技术总结3使参加培训的人员：了解本手册的目的是为评估测量系统的质量提供指南，主要用于那些对于每个零件的数据可重复读取的测量系统，但对于更复杂的或不长用的方法本手册没有讨论理解MSA在控制和改进过程中的重要性具备开展测量系统分析所需要的统计方法的实用知识MSA 课程目的4一、MSA和TS16949的关系

2、5请问：我公司的计量器具都经过检定，为什么 要进行MSA？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;67.6.1 测量系统分析 为分析各种测量系统测量结果中出现的差异,应进行统计研究. 此要求应适于控制计划中提及的测量系统.所用的分析方法及接收准则应符合顾客测量系统分析手册要求.如果得到顾客批准,也可用其他分析方法和接收准则.7实施要点说明对控制计划中列入的测量系统要进行测量系统分析。测量分析方法及接受准则应与测量系统分析参考手册一致。经顾客批准，可以采用其它方法及接受准则。强调要有证据证明上述要求已达到。PPA

3、P手册中规定：对新的或改进的量具、测量和试验设备应参考MSA手册进行变差研究。APQP手册，MSA为“产品/过程确认”阶段的输出之一。SPC手册指出MSA是控制图必需的准备工作。8实施要点说明标识、监视与测量设备及其校准状态确定量具准确度和精确度当量具被发现处于非校准状态时，应对其以前的测量结果作确认。确保所有的量具的搬运、保护、清洁、维护和存放校准记录应包括个人量具应用MSA手册中规定的方法01234确定范围012345计划和定义产品设计和开发过程设计和开发产品和过程 确认反馈、评定和纠正措施5DFMEAPFMEAMSASPCPPAPAPQP9与五大工具的关系10五大技术手册产品质量先期策划

4、和控制计划（APQP&CP）潜在失效模式和后果分析参考手册（FMEA）测量系统分析参考手册（MSA）-第四版 2008年6月-第四版 2010年6月统计过程控制参考手册（SPC）-第二版 2005年7月生产件批准程序（PPAP）-第四版 2006年6月-第二版 2008年7月重要的顾客手册-AIAG11优胜者方法最大限度的减少量具种类最大限度的减少量具的数量根据产品族添置量具只采用符合MSA要求的量具不允许个人量具用6过程分布计算结果，而不是规范或公差12 福特Q1要求： 量具完成了当前的图样和产品规格。 针对每项MSA要求做量具R&R研究 对于用于检查福特产品的所有量具进行量具R&R研究，无

5、论测量系统的类型是什么。量具R&R研究与AIAG测量系统分析手册的方针相一致。当量具R&R不满足这些方针的时候，采取规定的措施。注：计量重复性和再现性的接收准则为，根据MSA第60页：误差低于10% - 测量系统可以接受误差在10%到30%之间- 根据使用的重要性，测量成本，修理成本等可能接受误差超过30%- 测量系统需要改进。想办法识别问题并改正。注：建议测量误差控制在可以接受的水平之内。测量误差大于10%的必须审核相应的公差和风险。汽车公司的要求13本公司的顾客对MSA是如何要求的？14二、测量系统分析（MSA）概述15测量系统分析的目的 确定所使用的数据是否可靠: 测量系统分析还可以：评

6、估新的测量仪器将两种不同的测量方法进行比较对可能存在问题的测量方法进行评估确定并解决测量系统误差问题16术语测量：赋值给具体事物以表示他们之间的关系。而赋予的值定义为测量值。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：用来对被测特性定量测量或定性评价的仪器或量具、标准、方法、夹具、软件、人员、环境的集合；用来获得测量结果的整个过程。17制造过程原辅料人机法环测量测量结果合 格不合格测量测量存在误差，误差导致误判。 要保证测量结果的准确性和可信度。为什么要进行测量系统分析？18量测过程：标准：零件：仪器：人/程序：环境S W IPE量测数

7、值分析输入输出可接受可能可接受需改善量 测 系 统如果测量的方式不对，那么好的结果可能被测为坏的结果，坏的结果也可能被测为好的结果，此时便不能得到真正的产品或过程特性。19测量系统范例：如果要测量一个轴承孔的内径，那么这个测量系统应包括：被测量的零件人员测量仪器仪器使用方法进行测量的环境条件作为测量活动的结果，我们产生一个数值，以此表示这个轴承孔的内径。20什么是数据的质量数据的类型： 类别定义举 例 1、计量型数据通过测量过程可以定量的得出实际测量数值，其数值可与基准值比较数量级测试结果2、计数型数据通过测量过程无法得出具体测量数值，只可定性的得出测量结果的。好与坏，通过与不通过接收与不接收

8、21什么是数据的质量如何评定数据质量- 测量结果与“真”值的差越小越好。- 数据质量是用多次测量的统计结果进行评定。计量型数据的质量- 均值与真值（基准值）之差。- 方差大小。计数型数据的质量- 对产品特性产生错误分级的概率。22用测量系统所收集的数据用于：控制过程评估影响过程结果的变量及其相互关系利用数据分析，增进对测量系统中因果关系和对过程的影响的了解把注意力放在测量系统上，以获得重复性和再现性测量系统数据分析和使用23国际标准国际实验室国家标准国家实验室地方标准国家认可的校准机构公司标准企业的校准实验室测量结果生产现场检测设备制造厂标准的传递/溯源性： 24追溯性： 通过应用连接标准等级

9、体系的适当标准程序，使单个测量结果与国家标准或国家接受的测量系统相联系。25 使用一个可追溯的标准以提供： 比较的共同点 测量系统有效性 测量系统准确性评价 解决零件间的冲突 最直接的验证指导26可追溯标准的局限：在破坏性测试中很难使用有些产品特性和过程结果无确定行业或国家标准有些测试没有行业或国家标准在设计和开发、合同评审和APQP期间讨论这些局限性.27测量系统分析(MSA)MSA用于分析测量系统对测量值的影响强调仪器和人的影响我们对测量系统作分析，以确定测量系统的统计特性的量化值，并与认可的标准相比较。什么是测量系统分析28测量系统评定的两个阶段 第一阶段（使用前） 确定统计特性是否满足

10、需要？ 确认环境因素是否有影响？ 第二阶段（使用过程） 确定是否持续地具备恰当的统计特性？这个“需要”指的什么？29评价测量系统的基本问题 是否有足够的分辨力和灵敏度？（ 10比1规则:测量设备要能分辨出公差或过程变差的至少十分之一以上。） 是否具备时间意义的统计稳定？ 统计特性是否在期望的范围内具备一致性，用于过程控制和分析是否可接受？ 所有的变差总和是否在一个可接受的测量不确定度的水平？30MSA总目标测量不确定度 一个特性的估计真值所处的范围，这类数据可表达为一系列测量值的统计分布、标准差、概率、百分比及实测值与真值的差，在控制图或曲线图表上的点等。真值存在吗？31只有与过程变差相关联，

11、使测量系统分析对上述基本问题的确定变得更有意义。针对日益强调持续改进的全球化市场，仅仅用相对于公差的百分比来表达测量误差是不够的，而应该使用过程变差。优胜者的方法持续改进32 盲测法 在实际测量环境下，在操作者事先不知正在对该测量系统进行评定的条件下，获得测量结果。 向传统观念挑战 长期存在的把测量误差只作为公差范围百分率来报告的传统，是不能面临未来持续改进的市场挑战。评价测量系统的关键注意点33 测量过程的构成因子（S、W、I、P、E）及其相互作用，产生了测量结果或数值的变差。测量值变差环境（E）方法（P）（程序）仪器（I）(机器)工件（W）人员（P）标准（S）测量值变差来源34温度变化引起

12、热涨冷缩，使同一零件的同一特性产生不同的读数光线不足妨碍正确读值刺眼的光导致读值不正确受时间影响的材料-如铝、塑料、玻璃湿度污染-如电磁、灰尘环境如何影响测量数据35测量仪器如何影响测量结果测量仪器的精度必须小于规范值测量仪器的种类，如千分尺，卡尺测量仪器的准确度和精密度偏倚和线性重复性和再现性稳定性36材料、方法、人员如何影响测量结果37测量值并不总是精确的测量系统的变差影响每个测量值和根据这些测量数据所作的判定测量系统的误差可分为五类：偏倚、线性、稳定性、重复性和再现性在使用一个测量系统前必须知道其测量变差38MSA 应用建立新量具的适用性和可接受性标准把一个量具和另一个量具作比较评估可疑

13、的量具量具维修前后的性能比较计算测量系统变差确定制造过程可接受性39过程变差剖析长期过程变差短期抽样产生的变差实际过程变差稳定性线性重复性 准确度 量具变差操作员造成的变差测量误差过程变差观测值“重复性” 和 “再现性” 是测量误差的主要来源再现性过程变差40测量系统变差的影响测量零件后: 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产品控制原理:测量零件进行分类活动。过程控制原理:零件变差是由过程中的普通原因还 是特殊原因造成的。 控制原理驱动兴趣点产品控制零件是否在明确的目录之内？过程控制过程是否稳定和可接受？4141LSLUSL对产品决策的影响 I

14、型错误: 生产者风险误发警报 好零件有时会被判为“坏”的 II型错误:消费者风险或漏发警报坏零件有时会被判为“好”的LSLUSLI型错误II型错误42Bad is badLSLUSLIIIIIIIIIBad is badGood is goodConfused areaConfused area对产品决策的影响错误决定的潜在因素:测量系统误差与公差交叉时产品状况判定:目标是最大限度地做出正确决定有二种选择： 改进生产区域：减少过程变差，没有零件产生在II区。 改进测量系统：减少测量系统误差从而减小II区域的面积， 这样就可以最小限度地降低做出错误决定的风险。43对过程决策的影响对过程决策的影响

15、如下: 1)普通原因报告为特殊原因 2)特殊原因报告为普通原因测量系统变异性可能影响过程的稳定性、目标以 及变差的决定。442、对过程决策的影响45新过程的接受新过程：如机加工、制造、冲压、材料处理、热新 过程的接受处理，或采购总成时，作为采购活动的一部分，经常要完成一系列步骤。供应商处对设备的研究以及随后在顾客处对设备的 研究。如果生产用量具不具备资格却被使用。如果不知道是 仪器问题，而在寻找制程问题，就会白费努力了。46三、测量系统的统计特性47理想的测量系统每次都能获得正确的测量值，每个测量值都与标准值一致有如下统计特性：“零”变差“零”偏倚对被测量产品错误分类为“零”概率4848测量系

16、统特性及变差类型和定义类型定义图示分辨力Discrimination(Resolution)测量系统检出并如实指出被测定特性微小变化的能力。偏倚Bias观测平均值与基准值的差。稳定性Stability在某种持续时间内测量同一基准或零件单一特性结果的总变差。线性Linearity量具的预期工作范围内偏倚的变化。重复性Repeatability同一评价人，多次测量同一特性的观测值变差。再现性Reproducibity不同评价人，测量同一特性观测平均值的变差。操作者B操作者C操作者A再现性基准值无偏倚有偏倚观测的平均值49测量系统数据50变差数学表达 过程控制中所收集的数据包含二种不同的，相对独立的

17、变差来源：制造过程变差 (MPV)测量系统变差 (MSV)总变差 (TV) = MPV + MSV51测量系统的变差必须小于制造过程变差MSV MPV 注：测量系统的变差必须尽可能小 变差关系+MSVMPV 总变差 (TV) 规范公差52 1、测量系统必须处于稳定统计状态，也就是说，测量系统的变差不受特殊原因的支配； 统计稳定性一般说来，当没有数值(点)落在特殊原因区域内时，测量系统便处于统计控制状态如果没有如SPC手册中描述的数据趋势或漂移时，我们也可认为是统计控制状态 普通原因区域特殊原因区域特殊原因区域531、处于统计控制状态，即只存在变差的普通原因。2、测量系统的变异性（Variabi

18、lity）小于过程变异性。3、测量系统的变异性小于技术规范界限。4、测量增量（increments）小于过程变异性和技术规范宽度的1/10。5、当被测项目变化时，测量系统统计特性的最大变差小于过程变差和规范宽度较小者。测量系统应具备的特性54MSA分析时机 新生产之产品PV(零件)有不同时 新仪器，EV(设备)有不同时 新操作人员，AV(人员)有不同时 校准周期(文件规定)。55重复性； (精密度) 再现性偏倚(准确性)测量系统统计特性分为 线性；稳定性。通常使用测量数据的统计特性来衡量测量系统的质量！分辨力56四、灵敏度 、分辨率57灵敏度敏感度是指能产生一个可检测到（有用的）输出信号的最小

19、输入。它是测量系统对被测特性变化的回应。敏感度由量具设计（分辨力）、固有质量（OEM）、使用中保养，以及仪器操作条件和标准来确定。它通常被表示为一测量单位。影响敏感度的因素包括：一个仪器的衰减能力操作者的技能测量装置的重复性对于电子或气动量具，提供无漂移操作的能力仪器使用所处的条件，例如：大气条件、尘土、湿度58分辨率59理解分辨率例：测量一个硬币的厚度 - 哪个测量系统对这三个硬币提供更好的变差信息?分辨力: “系统检测并如实显示的参考值的变化量。也可称为可读性或分辨率.”60分辨率和控制图范例：用二个系统测量同一组样本建立如下所示的均值和极差图(X&R 图)观察分辨率分别为0.001和0.

20、01的二个测量系统之间的差别6162分辨率不足当极差图出现以下情况时，表示测量系统的分辨率不足：只有一、二或三个极差值可读四分之一以上极差为零选择分辨力按比例小于规范或过程变差，以获得足够的分辨率63分辨率的决定原则分辨力应为（容限）公差或分布的十分之一。在PPAP之前，APQP和测试期间进行量具分辨力的研究，研究制造过程或相似过程的极差图，根据前页和范例从不断改进的角度看，公差值的十分之一可能不够，MSA建议用6（总的）制造标准偏差的十分之一。64测量系统的分辨力 建议的可视分辨率 6 10 - 过程的标准差 (不是公差宽度的1/10)65基准值为了比较的一个一致认可的值有时也称为： 可接受

21、的值 常规值 指定值 最佳估算值 标准测量 测量的标准66基准件具有非常精确制定的一个或更多特性的一种材料或物质，用于仪器的校准、测量方法的评估或给材料赋值。67五、偏倚、线性、稳定性68测量系统研究的准备工作人员选择:由于测量系统研究的目的之一是评价整个测量系统,因而，评价人应从日常操作该仪器的人员中选择。样品选择:必须是选自于过程并且代表整个的生产的范围。例如，在生产线上，每一天取一个样本，持续若干天；确定测量的特性：如，22.120.05mm的尺寸。测量方法(即评价人和仪器)应保证各次读数的随机性、统计的独立性.即采用盲测法(见定义).每一位评价人应采用相同的方法和步骤来获得读数。69准

22、确度和精密度数据质量最通用的统计特性: 准确度 ( Accuracy ) X或称偏移(BIAS): 量测实际值与工件真值间之差异,是指数据相对基准（标准） 值的位置。 精密度 ( Precision ) 或称变差(Variation): 利用同一量具，重复量测相同工件同一质量特性，所得数 据之变异性。是指数据的分布。位置(Location )宽度 (Width )70准确度和精密度范例量具 A量具 B量具 CA 具有最佳准确度B 具有最佳精密度C 的准确度好于B 比较A和C的表现量具 A的均值量具 B的均值量具 C的均值71偏倚基准值偏倚基准值观测平均值 偏倚：测量结果的观测平均值与基准值之间

23、的差异。又称为“准确度”。注：基准值可通过更高级别的测量设备进行多次测量取平均值。72量具偏倚的工作指南1. 用标准值或高等级量具，如全尺寸检验设备，获得可接受基 准值2. 用测量室或全尺寸检验设备3. 由同一评价人对同一零件作至少10次测量4. 相对基准值作直方图，以判断是否存在特殊原因5. 计算：读数的均值偏倚= 观测值均值-基准值公式P7473为何做量具偏倚分析从比例上讲，不会象GR&R那么大，但有助于量化准确度用于同一量具的稳定性和线性进一步分析可接受基准值应与其它统计特性评估相同和以后其他评价人作GR&R分析时，作读数比较 74量具偏倚大的原因仪器需要校准仪器、设备或夹紧装置的磨损磨

24、损或损坏的基准，基准出现误差校准不当或调整基准的使用不当仪器质量差设计或一致性不好线性误差应用错误的量具不同的测量方法设置、安装、夹紧、技术测量错误的特性量具或零件的变形环境温度、湿度、振动、清洁的影响违背假定、在应用常量上出错应用零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察错误75偏倚范例观测次数 外径观测值 Bias 1 5.8 -0.2 2 5.7 -0.3 3 5.9 -0.1 4 5.9 -0.1 5 6.0 0.0 6 6.1 0.1 7 6.0 0.0 8 6.1 0.1 9 6.4 0.4 10 6.3 0.3 11 6.0 0.0 12 6.1 0.1 13 6.2 0.2 14

25、5.6 -0.4 15 6.0 0.0均值 (X-bar) = 6.0067偏倚 = 观测均值 - 基准值 =6.0067- 6.0 = 0.0067标准偏差= (6.4-5.6)/3.553 =0.22514均值的标准偏差= =0.22514/(sqrt15)=0.05813t=0.0067/0.05813=0.115395%置信区间：结论：偏倚是可以接受的，同时假定实际使用不会导致附加变差源同一作业员对一个轴的外径作了15次测量，数据如下：,基准值为6.0，是一个基准值，即假定产品与原样一致。估计偏倚：76n（m）平均值，X标准差，r平均值的标准误差，b测量值Xmax-Xmin d2r/参

26、考值= = 0.05 g= 1 d2= 3.55统计的t值df显著的t值偏 倚偏倚的95%置信度区间测量值下 限上 限注：子组大小（测量次数）为m，子组数量为g。水平是不是用默认值0.05（95置信度）时必须得到顾客的同意。77量程基准值观测平均值 基准值观测平均值 线性分析在测量设备正常操作范围内，偏倚值的差值。78观测平均值 基准值无偏倚有偏倚79量具的线性量具的线性可以通过对量具预期的工作范围内的偏倚分析而确定至少要作二次分析，在量具量程范围的下限和上限各一次量具量程范围的中部也应考虑80量具线性分析量具线性工作指南1.选择可在测量系统不同工作范围作测量的5-8个零件2.用完全尺寸检验设

27、备确定每个零件的基准值3. 由一个评价人和同一量具测量所有零件4. 每个零件重复m10次测量5. 结果分析作图法（参见偏倚分析）81量具线性分析量具线性工作指南(续)6.计算零件的偏倚和偏倚均值。7.将计算出的偏倚由小到大排序8.以偏倚均值(Y-轴)对基准值(X轴)建立散点图9. 线性由这些点的最佳拟合直线的斜率确定。一般说来，斜率越小表示线性越好10. 计算量具的线性指数82线性图析2345678910-101倚 偏偏倚 = 0回归95%置信度区间线性研究：图示分析法83分析线性-如果测量系统存在线性问题，需要通过调整软件、硬件或者同时调整两者，再校准以达到0偏倚。 -如果在测量范围内偏倚不

28、能被调整到0，只要测量系统保持稳定，仍可以用于产品/过程控制，但不能进行分析。84线性误差的原因仪器需要校准，需减少校准时间间隔；仪器、设备或夹紧装置磨损；缺乏维护通风、动力、液压、腐蚀、清洁；基准磨损或已损坏；校准不当或调整基准使用不当；仪器质量差；设计或一致性不好；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。85时间1时间3稳定性分析时间2稳定性稳定性(或漂移)是指一个测量系统在某一持续时间(指几天而不是几小时)获得的对同一基准或零件的一个单一

29、特性的测量值总变差。 或者：偏倚随时间的变化86稳定性稳定性是测量系统对给定零件或标准零件在不同时间的偏倚的总变差当同时有多个测量系统介入时，偏倚最小的那个系统被认为是“稳定”的系统87量具的稳定性一般没有R&R问题大有助于确定校准周期当多个系统精确测量同一标准件并随时间变化有显著的变差时，有助于确定最稳定的测量系统应对测试跟踪并图表化(或至少在量具记录中记录实际读数和其它相关数据)88对量具稳定性的影响长时间的不用或间歇使用二次稳定性试验的测量数很大或很小环境或系统变化，例如：湿度，气压与统计稳定性相混淆的其它因子，如预热效应、磨损度、缺乏维护、作业员或实验人员缺乏培训等89量具稳定性不好的

30、原因仪器需要校准，需要减少校准时间间隔仪器、设备或夹紧装置的磨损正常老化或退化缺乏维护通风、动力、液压、过滤器、腐蚀、锈蚀、清洁磨损或损坏的基准，基准出现误差校准不当或调整基准的使用不当仪器质量差设计或一致性不好仪器设计或方法缺乏稳健性不同的测量方法装置、安装、夹紧、技术量具或零件变形环境变化温度、湿度、振动、清洁度违背假定、在应用常量上出错应用零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察错误90量具稳定性分析量具稳定性工作指南1.使用在偏倚和线性分析中作为样件的基准/标准件在保护环境下恰当地保存它们(产品的生命期内)给它们标上名称和号码以便于追溯和进一步研究，包括低、中、高极差值的样本2.定期（天

31、、周）对标准件作3至5次测量(根据测量系统的具体情况而定)91量具稳定性分析量具稳定性工作指南(续)3.把数据在均值和极差图或均值和标准差图标出 注：要求对每个标准件按过程或规范容限做一个图4.根据通常的SPC要求作评估（稳定？）5.将测量标准差与过程变差相比较，以确定适用性92对稳定性图的分析如果稳定性有问题时，均值和极差图会出现漂移或非控制状态均值图出现非控制状态时，表明测量系统测量不正确，检查：偏倚改变了- 确定原因并改正如果原因是磨损 - 重复校准、维修 不必计算测量系统稳定性数值 - 通过减少系统变差来改善稳 定性。93六、进行量具的重复性和再现性 分析(GR&R)94GR&R目的理

32、解用AIAG计算方法所作的GR&R注意:重复性和再现性用于衡量测量系统变差的宽度或分布偏倚、稳定性和线性用于对测量系统变差作定位95重复性 同一评鉴人员用同一测量仪器测量多次测量同一零件的同一特性所获得的测量变差重复性96再现性不同评价人员用同一测量仪器测量同一零件的同一特性所获得的测量平均值的变差操作者B操作者C操作者A再现性MSA97量具R&R分析评定测量系统重复性和再现性的方法：平均值和极差法范例：1、选取被测对象： 选择生产过程中10个零件作为分析用样本；2、确定方法： 安排3个评价人，分别编号A、B、C，并对选取的零件从1到10也进行编号，零件编号不让评价人知道；3、测量方法： 分别

33、由A、B、C三个测量人随机测量10个零件，并在数据表上记录测量值，测量时注意不要让彼此知道对方的测量值，每人最终都要重复3次以上步骤；MSA98量具R&R分析范例： 4、数值计算： 把测量数据填入“量具重复性和再现性数据收集表”，分别计算出A、B、C三个评价人对应每个零件测量数值的平均值、极差、零件平均值、零件平均值极差、零件平均值的均值、极差的均值等，具体见表中规定内容。5、填写报告： 根据计算所得各种数据，再结合查表系数值，计算“量具重复性和再现性报告”；6、评定结论： 根据报告中所得各种变差，确定测量系统的重复性和再现性接收结论。MSA99量具R&R分析接收准则： 10% 可以接受 另：

34、ndc（过程划分的区别分类数）值也要大于或等于5。 10%-30% 有条件接受 30% 不接受 具体做法见附图表100结果分析 图示法：通过各种图形来分析测量系统变差情况的方法。例1： 平均值图 确定极差的平均值计算而获得的总平均值和控制限，再画出每个评价者对每个零件多次测量值的平均值。UCLLCL零件号评价人A评价人B评价人C23456781910-3-2-10123平均值101UCLLCL零件号评价人A评价人B评价人C观图知识： 1、控制限以内区域表示测量的敏感性，查看平均值落在控制限内的数量情况，以判断其分辨力； - 1/2在控制限之外 - 有足够的分辨力 - 1/2在控制限之外 - 分

35、辨力不足 2、3个评价者测量的平均值是否都相互平行或接近平行； - 平行或接近平行，三人具有一致性 - 相交，三人不具有一致性23456781910-3-2-10123平均值102例2： 极差图： 把每个评价人对每个零件3次测量值的极差，画在包括极差平均值和控制限的标准极差图上。2345678191000.20.40.60.811.2UCL极 差 零件号评价人A评价人B评价人C1032345678191000.20.40.60.811.2UCL极 差 零件号评价人A评价人B评价人C观图知识： 1、极差受控性： - 极差均受控，则说明所有评价人的测量过程具有一致性，评价人之间不具有变异； - 如

36、某人是在控制限之外，则说明他的测量方法与其他人不一致； - 如果所有评价人均有一些超出控制限范围的点，则说明该测量系统对评价人的技巧比较敏感； 104例3：振荡图 每个评价者测量值中的最高值、最低值、及其平均值画在图中。23456781910-3-2023评价人A123456781910-3-2023评价人B123456781910-3-2023评价人C1-1-1-1零件零件零件观图知识： 1、没有出现明显的分离； 2、评价者B存在较大的变差；105例4：误差图 误差=观测值-参考值 观图知识： 1、评价人A有一整体性的正向偏倚； 2、评价人B的变差最大，但没有明显的偏倚； 3、评价人C有一整

37、体性的负向偏倚； 123456789100-0.50.5误差零件106 例5：正常化直方图 表现各评价人出现误差的频率分布图0.1观图知识： 1、评价人A和C具有偏倚； 2、评价人B没有明显的偏倚；频率82406-1-3-5-7误差=0的线频率频率评价人C05评价人B0.60.3-04-0.10.050.150.250.350.45047评价人A3MSA107R&R的应用当重复性比再现性大时: -量具需要维修 -量具应重新设计来提高刚度 -改进量具的加紧和定位点 -存在过大的零件内变差108R&R的应用当再现性比重复性大时: -评价人需要更好的使用量具的培训 -需要更好的操作定义 -量具上的刻

38、度不清楚 -需要夹具来提高使用量具的一致性MSA109七、计数型测量系统研究一个计数型量具: -将每个零件与一个给定的限制相比较,如果满足 这个限制则接受这个零件 -用于接受/拒收一组标准件 -不能指出一个零件有多好或多坏,只能指出这个 零件是接受或拒受(通过/不通过)MSA110计数型测量系统111记数型测量系统分析方法：风险分析方法 风险分析方法假设试验分析 - 交叉表法定义： 用以评价做出错误或不一致决定的风险 大小的方法。定义： 选择50个可以覆盖生产过程范围零件，分别以3位评价人采取两两结合进行交叉表分析其之间一致性的一种方法。112假设试验分析 - 交叉表法 A、用途： 1、确定评

39、价人本身一致性的程度； 2、确定评价人之间一致性的程度； 3、确定评价人与标准之间一致性的程度； 4、评价人在重复检测合格与不合格零件时的有效性或能力； 5、评价人拒收合格零件或接受不合格零件的风险有多大； 6、当评估再现性时，可以比较不同评价人的有效性情况； 113假设试验分析 - 交叉表法 B、重要概念： 1、有效性（E）：准确检测合格与不合格零件的能力。 它介于0到1之间，1是最完美的。 计算公式如下： E=正确识别的零件数/正确数量的总机会数 正确数量的总机会数=零件数和每个被测次数的乘积 例如： 10个零件各测3次，则正确数量的总机会数将为3X10=30114假设试验分析 - 交叉表

40、法 B、重要概念： 2、漏报概率（Probability of a Miss）Pmiss： 指接收不合格零件的机会。（非常严重的错误） 计算公式如下： Pmiss=漏报数量/不合格零件机会总数 不合格零件机会数=研究中所用的不合格零件与每个零件被测次数的乘积 例如： 5个不合格零件各测3次，则不合格零件机会总数将为3X5=15115假设试验分析 - 交叉表法 B、重要概念： 3、误报概率（Probability of a false alarm）Pfa： 指拒收合格零件的机会。（造成不必要的返工和重检） 若Pfa过大，则大量的成本将浪费于返工和重检上。 计算公式如下： Pfa =误报数量/合格

41、零件机会总数 合格零件机会数=所用的合格零件与每个零件被测次数的乘积 例如： 6个合格零件各测3次，则合格零件机会总数将为3X6=18116假设试验分析 - 交叉表法 B、重要概念： 4、偏倚（B）： 是Pmiss和Pfa的函数。 B0 BPfa/Pmiss B1 偏倚倾向于接受零件（PfaPmiss） B1 无偏倚（PfaPmiss ） B1 偏倚倾向于拒收零件（PfaPmiss）117假设试验分析 - 交叉表法C、分析方法和步骤： 1、评价人选择：选择3个会正确使用测量工具的检测人员； 2、测量对象选择：从生产过程中选取50个样本，以获得覆盖过程范 围的零件； 选择技巧：1/3合格件 1/

42、3不合格件 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 3、测量方法： 每位评价人对50个零件分别测量3次，但不要连续对一个零件进 行测量，也不要让评价人知道每个零件的编号，由记录人员把每次 测量的结果记录在数据表中；118假设试验分析 - 交叉表法C、分析方法和步骤： 4、数据表设定： 在数据表中设立参考基准和代码区，如下规定： 基 准含义1可接受的判断0不可接受的判断代码含义说明-代表零件位于区基准区+代表区规范临界区x代表区规范以外119记数型研究数据表：零件A1A2A3B1B2B3C1C2C3基准代码备注1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 +2 1 1 1 1 1

43、 1 1 1 1 +3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 1 1 0 1 1 1 0 1 0 0 X7 1 1 1 1 1 0 1 1 X.47 1 1 1 1 1 1 1 1 1 +48 0 0 0 0 0 0 0 0 0 49 1 1 1 1 1 1 1 1 1 +50 0 0 0 0 0 0 0 0 0 120假设试验分析 - 交叉表法C、分析方法和步骤： 5、建立评价人之间的交叉表： 设立Kappa，确定评价人之间一致的程度。 测量两个评价人对同一目标评价值的一致程度。 1：表示完全一致 0：表示一致

44、程度不比偶然的好 将上页数据转化为交叉表格式：见下页 121假设试验分析 - 交叉表法C、分析方法和步骤： 5、建立评价人之间的交叉表： 根据数据表测量结果建立AB交叉表，BC交叉表，AC交叉表； A与B交叉表: B与C交叉表: A与C交叉表: B总计01A 0 计算 期望的计算4415.7634.35050 1 计算 期望的计算331.39768.7100100总计 计算 期望的计算4747103103150150C总计01B 0 计算 期望的计算42165314747 1 计算 期望的计算935468103103总计 计算 期望的计算51519999150150C总计01A 0 计算 期望

45、的计算43177335050 1 计算 期望的计算8349266100100总计 计算 期望的计算51519999150150122假设试验分析 - 交叉表法C、分析方法和步骤： 5、建立评价人之间的交叉表： 期望的计算法：A0B0=A0BX*AXB0=5047/150=15.7 P0：对角线单元中观测值的总和=（44+97）/150=0.94 Pe：对角线单元中期望值的总和=(15.7+68.7)/150=0.56 Kappa=（P0-Pe）/(1-Pe)=(0.94-0.56)/(1-0.56)=0.38/0.44=0.86 同理，将AB、BC、AC，A*Ref、B*Ref、C*Ref的K

46、appa计算出来 见下页： 123假设试验分析 - 交叉表法C、分析方法和步骤： 5、建立评价人之间的交叉表： 根据数据表测量结果计算Kappa值，并说明评价人之间的一致性情况； 各评价人之间的一致性情况 KappaABCA-0.860.78B0.86-0.79C0.780.79-图示说明： 所有评价人之间具有好的一致性。评价标准: 当Kappa0.75时,表示好的一致性； 当Kappa0.4时，表示一致性差； Kappa最大为1。124假设试验分析 - 交叉表法C、分析方法和步骤： 6、建立评价人与参考基准之间的交叉表： 根据数据表测量结果建立A参考交叉表，B参考交叉表，C参考交叉表； 基准

47、总计01A 0 计算 期望的计算45165345050 1 计算 期望的计算3329768100100总计 计算 期望的计算4848102102150150基准总计01B 0 计算 期望的计算45152324747 1 计算 期望的计算33310070103103总计 计算 期望的计算4848102102150150基准总计01A 0 计算 期望的计算4216.3934.75151 1 计算 期望的计算8349266100100总计 计算 期望的计算4848102102150150125假设试验分析 - 交叉表法C、分析方法和步骤： 6、建立评价人与参考基准之间的交叉表： 根据数据表测量结果建

48、立A参考交叉表，B参考交叉表，C参考交叉表； ABCKappa0.880.920.77图示说明： 所有评价人与基准有好的一致性。这只说明了测量系统的重复性，不等于衡量测量系统区分好和坏零件的能力。126假设试验分析 - 交叉表法C、分析方法和步骤： 7、测量系统有效性 a、几个概念 有效性 = 正确判断的数量/判断的机会总数 漏报 = 实际不好判为好的/实际不好的 误报 = 实际好判为不好的/实际好的 b、前提条件 、评价人自己在所有实验上都一致； 、评价人在所有实验上都与基准一致； 、所有评价人自己保持一致，两两间一致； 、所有评价人自己和两两间一致且与基准一致； 、设置上、下置信区间（I9

49、5% I：正确百分率 ）127假设试验分析 - 交叉表法C、分析方法和步骤： 7、测量系统有效性 a、计算图表 % 评价人 评价人A 评价人B 评价人C 得分与计算评价人A 评价人B 评价人C505050505050424540424540000000851093%97%90%93%97%90%84%90%80%84%90%80%71%78%66%71%78%66%来源总受检数符合数95%上限计算得分95%128假设试验分析 - 交叉表法C、分析方法和步骤： 7、测量系统有效性 a、计算图表系统有效得分系统有效得分与计算 50 50 39 39 64% 64% 78% 78% 89% 89%关

50、于置信区间算法： 总数为A=50 个样本，正确识别的数量为B=39个，它95%置信区间算法实际上是采用和风险的算法，用MS-Excel现有的公式就可以： 95%上限：BETAINV（1- /2，B+1，A-B）= BETAINV（1-0.05/2，40，11）= BETAINV（0.975，40，11）=0.8847 95%下限：1- BETAINV（1- /2，A-B+1，B）=1- BETAINV（1- 0.05/2，12，39）=1- BETAINV（0.975，12，39）=1-0.3596=0.6403129假设试验分析 - 交叉表法C、分析方法和步骤： 7、测量系统有效性 b、判断

51、准则判断测量系统有效性漏报比例误报比例评价人可接受性90%2%5%评价人可接受的边缘需要改进80%90% 2%5%5%10%评价人不可接受需要改进80%5%10%130假设试验分析 - 交叉表法C、分析方法和步骤： 7、测量系统有效性 c、判断结果说明： 1、对于边缘性接受和不可接受的仪器或评价人，要求实施纠正措施。完成纠 正措施后要重新进行测量系统能力分析研究； 2、经以上分析，可得出评价人B可接受，评价人A处在边缘，评价人C不可接受。判断测量系统有效性漏报比例误报比例A84%5%8%B90% 2%10%C80%9%15%MSA131八、MSA 技术总结八、MSA 技术总结MSA 测量系统分

52、析用于分析测量系统对量化 测量值的影响变差 由人、材料、方法、仪器和/或环境引起分辨力 测量系统探测被测值最小变化的能力准确度 测量值对照已知标准值的绝对正确程度MSA132MSA定义精密度 测量系统产生或复制读数的能力 偏 倚 观测均值和基准之间的差别稳定性 - 没有特殊原因变差 (也称为漂移)的统计控制状态，是测量系统在某个延展的时间内，测量同一标准件或零件的的单一特性所获得的总变差 。MSA133MSA定义线性 量具的量程内偏倚值的差GR&R 量具的重复性和再现性 = (仪器 +评价人)变差重复性 同一评鉴人员用同一测量仪器测量多次测量同一零件的同一特性所获得的测量变差。再现性 -不同评

53、鉴人员用同一测量仪器测量同一零件的同一特性所获得的测量平均值的变差MSA134MSA定义总变差 = 制造过程变差 + 测量系统变差控制图 把系统或过程数据即时用图形表示，以帮助分析变差，并在过程失控时对失控原因作出反应MSA135MSA定义136MSA 总结选择一个测量系统的基本要求 (通过检查极差图做目视分析)由测量的偏倚来衡量通过进行GRR的重复性评估来衡量通过观测均值减去基准值来量化137MSA 总结控制图、方差分析当测量系统间歇使用或较长时间不用后做分析 在量程范围内至少要做两次或三次偏倚分析 对相同样件做重复测量的工业测量系统用于分析异常或过大的变差138（第14讲）考场作文开拓文路

54、能力分解层次(网友来稿)江苏省镇江中学 陈乃香说明：本系列稿共24讲，20XX年1月6日开始在资源上连载【要义解说】文章主旨确立以后，就应该恰当地分解层次，使几个层次构成一个有机的整体，形成一篇完整的文章。如何分解层次主要取决于表现主旨的需要。【策略解读】一般说来，记人叙事的文章常按时间顺序分解层次，写景状物的文章常按时间顺序、空间顺序分解层次；说明文根据说明对象的特点，可按时间顺序、空间顺序或逻辑顺序分解层次；议论文主要根据“提出问题分析问题解决问题”顺序来分解层次。当然，分解层次不是一层不变的固定模式，而应该富于变化。文章的层次，也常常有些外在的形式：1小标题式。即围绕话题把一篇文章划分为

55、几个相对独立的部分，再给它们加上一个简洁、恰当的小标题。如世界改变了模样四个小标题：寿命变“长”了、世界变“小”了、劳动变“轻”了、文明变“绿”了。 2序号式。序号式作文与小标题作文有相同的特点。序号可以是“一、二、三”，可以是“A、B、C”，也可以是“甲、乙、丙”从全文看，序号式干净、明快；但从题目上看，却看不出文章内容，只是标明了层次与部分。有时序号式作文，也适用于叙述性文章，为故事情节的展开，提供了明晰的层次。 3总分式。如高考佳作人生也是一张答卷。开头：“人生就是一张答卷。它上面有选择题、填空题、判断题和问答题，但它又不同于一般的答卷。一般的答卷用手来书写，人生的答卷却要用行动来书写。”主体部分每段首句分别为：选择题是对人生进行正确的取舍，填空题是充实自己的人生，判断题是表明自己的人生态度，问答题是考验自己解决问题的能力。这份“试卷”设计得合理而且实在，每个人的人生都是不同的，这就意味着这份人生试卷的“答案是丰富多彩的”。分解层次，应追求作文美学的三个价值取向：一要匀称美。什么材料在前，什么材料在后，要合理安排；什么材料详写，什么材料略写