测量系统分析概念及计量模型

1、测量系统分析2012/08/15QE/SPC 张立平 MSA基础概念 计量型MSA分析 计数型MSA分析目 录统计基础MSA置信区间假设检验方差分析回归分析DOE图形分析MinitabDMAIC 计数型MSA计量型MSA1. 了解测量系统的基本概念；2. 确认并理解测量误差的组成因素；3. 了解测量系统的分析类型及选择方法；4. 使用Minitab进行Gage R&R 分析；5. 理解Gage R&R分析结果及图表的含义。6. 掌握Gage R&R与一致性评定标准。学习目标一、MSA基础概念方法 测量过程 环境被测量对象输入测量结果输出仪器人员过程变量过程变量过程变量过程变量“测量系统”概念测

2、量系统的误差过程总误差过程自身误差测量系统误差长期过程误差短期过程误差测量仪器引起的误差操作员引起的误差准确性重复性再现性稳定性线 性样本内误差分辨率（Resolution）部件 A部件 B基准值Reference value观测平均Observed Average偏离真值测定值的平均值偏倚 (Bais)真值观测值倾斜无倾斜真值 1观测值1倾斜小 倾斜大真值 2测定的下限范围测定的上限范围观测值2 线性（Linearity）起点 1稳定性稳定性（Stability）时间1起点 2时间2 好的重复性不好的重复性平均基准值基准值平均重复性（Repeatability）重复性第一次测量第二次测量好的

3、再现性不好的再现性评价者 A评价者B评价者 C评价者 C评价者 A评价者 B基准值ABC基准值ABC再现性（Reproducibility）测量不确定度UncertaintyA类标准不确定度测量不确定度标准不确定度UB = / K扩展不确定度B类标准不确定度合成标准不确定度UAUBUC：置信区间K：包含因子U = k*Uck：包含因子系数类型（正态分布）置信度P%68.3 95.0 99.0 包含因子K1.00 1.962.58包含因子k123数据分布包含因子K均匀分布 三角分布 准确性线 性稳定性重复性再现性准确度精确度测量系统误差准确度Precision和精确度AccuracyCABaD准

4、确度NG，精确度OK准确度OK，精确度OK准确度NG，精确度NG准确度OK，精确度NG准确度Precision和精确度Accuracy准确度精确度散布平均散布倾斜校正分析 Calibration Study精确度分析GR&R Study准确度分析和精确度分析假如测量某产品的镍厚“真值”是5.0方法1得到的读数为：3.8，4.4，4.2，4.0方法2得到的读数为：6.5，4.0，3.2，6.3哪种方法更准确？哪种方法更精密？你倾向哪种方法？为什么？例题练习：总变差(2total )实际工程的变差 ( 2p )测量System变差(2MS )再现性( 2Reproducibility )反复性(

5、2Repeatability )GR&R+=真值(总变差)误差(测量变差)测定值(被观测的变差)测量系统分析方法破坏性测量计数型测量系统分析计量型非破坏性测量二元数据离散数据（连续数据)（只有两个选择)（离散数据)（多于两个选择)其他非测量数据调查资料（财务数据)（人口普查)测量系统分析方法选择区分人员和仪器影响吗？被测量数据类型？需要评估重复性与再现性？需要评价交互作用吗？计数是自动测试仪器吗？计量YESNOYES交叉表法NOYES即时法简略法NO极差分析法平均值和极差法YESNO方差分析法需要评估人员之间的一致性吗？信号检查法YESNO测量系统分析步骤确认测量数据类型确定误差来源选择样本收

6、集数据分析数据二、计量型测量系统-连续数据 GR&R部件操作员测量次数测量数据1A12A13A11A22A23A21A32A33A31B12B13B11B22B23B21B32B33B31C12C13C11C22C23C21C32C33C3案例分析（平均值极差法）：312B AC 123连续数据的GR&R分析量具研究量具GR&R研究（交叉）连续数据的GR&R分析输入一般信息选择分析方法标准差倍数 6.0过程公差历史标准差GR&R解析结果有效分辨率级数(ndc)% GR&R重复性EV再现性AV零件变差PVGR&R Report变差的计算公式GR&R图表结果X-Bar / R 图辨别相互不同部件的

7、能力是否充分?操作员别反复测量值是否稳定?在全体散布中 R&R 所占的比重是否充分小?30Unacceptable 30%20% Conditional 30%Acceptable 20%贡献偏差研究变异直方图点图/链图选定的部件是否如实反映工程的散布？操作员之间是否有差异？交互作用图每名操作员对部件的测量是否不同？%GR&R数值判断%GR&R 10%顶级量具10% %GR&R 20%可接受20%30%停止使用Gage GR&R评定标准区分变差贡献率%Contribution %公差%Tolerance分辨率级数ndc良好 1% 5费用/考虑重要性110%1030%/不可使用 10% 30%

8、5例题练习：三、计数型测量系分析-离散数据GR&R案例分析（交叉表法）：E DF 312123部件操作员检验结果标准第一次第二次第三次1A2A3A1B2B3B1C2C3C离散数据的GR&R分析属性一致性分析离散数据的GR&R分析图形显示Kappa和Kendall系数已知标准/属性选项GR&R解析结果检验员自身评估一致性每个检验员与标准评估一致性评估不一致Fleiss Kappa值GR&R解析结果检验员之间评估一致性所有检验员与标准评估一致性各检验员再现性 百分比各检验员检验结果与标准一致的百分比GR&R Report一致性图表结果各检验员评估一致性有何差异？A B C一致性图表结果一致性百分比评定标准接受标准有效性漏判率误判率KappaKappaAccept 90%2%5%(0.75,1)(0.75,1)Accept with close monitoring80%5%10%(0.4,0.75)(0.4,0.75)Reje