NO11MSA量测系统分析版本好

NO11MSA量测系统分析版本好2024/3/28NO11MSA量测系统分析版本好前言为什么要进行ＭＳＡ?什么是计量型ＭＳＡ重复性与再现性介绍偏性、稳定性、线性介绍GR&R实例分析什么时候进行ＭＳＡＭＳＡ流程图ＭＳＡ与ＳＰＣ的关系计数型MSANO11MSA量测系统分析版本好

在产品质量管理中，数据的使用是极其频繁和相当广泛的,所有统计质量管理的方法都是以数据为基础建立起来的；另现在数据还用来确定影响过程几个变量之间的关系；如果数据的失真或误差很大,将会导致分析失效、对产品过程的决策无效；为此必须对获得数据的测量系统进行评价，是否能达到应用的要求。前言参考ISO/TS16949:目的是为评估测量系统的质量提供指南。尽管这指南一般而言可用于任何测量系统，但主要意图是用于工业界的测量系统。NO11MSA量测系统分析版本好我（你、他）的测量数据是可靠的吗？测量系统有足够的分辨力吗？两年内量具的结果能否保持一致？为什么不同的测量人员得到的结果不同，我应该相信谁？量具重复测量时结果也不尽相同，应该如何取值？什么是高质量的数据呢？***何谓分辨力分辨力是指一测量系统检出并如实指示被测特性中极小变化的能力（对最小示值的辨别能力）为什么要进行MSA？NO11MSA量测系统分析版本好为什么要进行MSA？测量对象，如：产品真值、过程工艺条件…等测量记录，如：产品检验记录、过程工艺记录…等测量系统，如：量具精度、不同人取值、环境影响…等MSASPCNO11MSA量测系统分析版本好因此我们需要：通过一系列的科学方法——确保具有合适分辨力、稳定和小的测量系统误差的测量系统。为什么要进行MSA？NO11MSA量测系统分析版本好为什么要进行MSA？MSA系统可以让你获得什么？接受新测量设备的准则；一种测量设备与另一种测量设备的比较；评价怀疑有缺陷的量具的依据；维修前后测量设备的比较；计算过程变差所需的方法，以及生产过程的可接受性水平；想知道什么是MSA了吧？NO11MSA量测系统分析版本好工件标准仪器人/程序环境数据（测量结果）测量系统示意图赋值术语:测量(Measurement)：被定义为“对某具体事物赋予数字(或数值)，以表示它们对于特定特性之间的关系”。这定义由C.Eisenhart(1963)首次提出。赋予数字的过程被定义为测量过程，而数值的指定被定义为测量值。量具(Gauge)：是指任何用来获得测量的装置。经常是特别用在工厂现场的装置，包括用来测量合格/不合格的通/止规(go/nogodevice)。

测量系统(Measurementsystem)：是对测量单元进行量化或对被测的特性进行评估，其所使用的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境及假设的集合；也就是说，用来获得测量结果的整个过程。什么是ＭＳＡNO11MSA量测系统分析版本好什么是ＭＳＡ“黑盒子”：传统测量和分析活动时，将设备作为主要的关注点，质量特性越“重要”，相应的量具就越昂贵，缺少评价量具的有效性、与过程和环境的相容性。设备只是测量系统的一部分。影响测量系统的6个基本要素：通常用五个字母S.W.I.P.E表示，分别代表标准、工件、仪器、人/程序、及环境，这6个基本要素构成了测量系统的误差。NO11MSA量测系统分析版本好什么是ＭＳＡ1)依照统计观点,量测系统应在控制状态，即测量系统中所产生的变异只由普通原因造成;2),量测系统的变异应小于制程变差和制程的规格;3)量具的最小刻度增量（分辨力）应比制程或产品规格小,通常要求为制程过程变差6σ或规格限两者中较窄者的1/10;（可视分辨率）；4)随着时间的推移或被测物改变时（即量程变化）也就满足上述要求量测系统应满足以下规则:NO11MSA量测系统分析版本好什么是ＭＳＡ测量系统的分辨力的意义：

如果测量系统没有足够的分辨力，它不能识别过程变差以及定量表示单个零件的特性值；不适合的分辨力可以通过极差图方便地显示出。请看下页的极差图NO11MSA量测系统分析版本好如何判断测量系统的分辨力是否足够？极差图什么是ＭＳＡ足够分辨力分辨力不足NO11MSA量测系统分析版本好什么是ＭＳＡ如何判断测量系统的分辨力是否足够？判断准则：当极差图显示可能只有一、二或三个极差值在控制限值内时，或可能4个极差值在控制限值内且超过四分之一以上的极差为零时，都反映了测量系统没有足够的分辨力/力。建议：可接受的分辨力应小于总过程的6σ（标准偏差）和公差范围两者较小的十分之一）。NO11MSA量测系统分析版本好什么是ＭＳＡ测量系统变差的分布特征：反映测量值相对于标准值的位置变差评价：偏倚(Bias)稳定性(Stability)线性(Linearity)反映测量值的宽度变差—方差的评价，也即R&R：重复性(Repeatability)再现性(Reproducibility)NO11MSA量测系统分析版本好对同样的零件的同样的特性多次测量结果的平均值与基准值的差值；偏倚介绍偏倚：真值：（更高精度测量仪测试结果）NO11MSA量测系统分析版本好1）获取一个样本并建立相对于可溯源标准的基准值。如果得不到，选择一个落在生产测量的中程数据的生产零件，指定其为偏倚分析的标准样本。在工具室测量这个零件n≥10次，并计算这n个读数的均值。把均值作为“基准值”。可能需要具备预期测量值的最低值、最高值及中程数的标准样本是理想的。2）让一个评价人，以通常方法测量样本10次以上，偏倚介绍—独立样本法通常指更高精度测量仪器所赋的值NO11MSA量测系统分析版本好偏倚介绍结果分析-作图法

3）相对于基准值将数据画出直方图。评审直方图，用专业知识确定是否存在特殊原因或出现异常。如果没有，继续分析，（对于n<30时的解释或分析，应当特别谨慎。）

结果分析-数据法

4）计算n个读数的均值。NO11MSA量测系统分析版本好偏倚介绍5）计算重复性标准偏差（参考量具研究，极差法，如下）：6)确定偏倚的t统计量：偏倚=测量平均值—基准值（样本标准偏差）这里d*2可以从附录C中查到,g=1,m=n（均值标准偏差）NO11MSA量测系统分析版本好偏倚介绍7）如果0落在围绕偏倚值1-a置信区间以内，偏倚在a水平是可接受的。供参考:如果a水平不是用默认值.05（95%置信度）则必须得到顾客的同意。95%NO11MSA量测系统分析版本好偏倚介绍NO11MSA量测系统分析版本好偏倚介绍结果分析-作图法NO11MSA量测系统分析版本好偏倚介绍测量次数观测值偏倚15.8-0.225.7-0.335.9-0.145.9-0.156066.10.176086.10.196.40.4106.30.31160126.10.1136.20.2145.6-0.41560均值6.0066666670.0067偏倚=观测测量平均值—基准值=0.0067基准值=6结果分析-数据法NO11MSA量测系统分析版本好偏倚介绍注：d2*d2v3.553333.4719310.8评价:低值小于0,高值大于0,所以系统偏倚可接受!NO11MSA量测系统分析版本好偏倚介绍0.00670.1332-0.1199偏倚=0线NO11MSA量测系统分析版本好偏倚介绍偏性较大，可能的原因：标准或基准值误差；检验校准程序仪器磨损；维护或修理仪器测量了错误的特性；仪器校准不当；复查校准方法评价人员使用仪器不当；复查检验说明书NO11MSA量测系统分析版本好时间基准值稳定性介绍稳定性：测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件的单一特性时获得的测量值总变差,也就是偏倚随时间的变化；（或称飘移）NO11MSA量测系统分析版本好量具定性分析平均值极差稳定性介绍NO11MSA量测系统分析版本好说明：如果测量过程是稳定的，则该测量系统可测量的数据可用于确定系统的偏性。稳定性介绍可利用平均值—极差控制图来研究稳定性平均值失控表示：系统不再正确地测量（偏性已经改变）可能的原因：需要校准等极差图失控表示：不稳定的重复性可能的原因：测量设备的部件松动、气路堵塞、电压变化等NO11MSA量测系统分析版本好量程较低部分量程较高部分线性介绍线性：指测量系统在预期的工作范围内偏性的变化。一个测量系统不具有线性，那它不是一个合格的测量系统。NO11MSA量测系统分析版本好确定线性的指南线性介绍1）选择g≥5个零件，由于过程变差，这些零件测量值覆盖量具的操作范围。2）通常用这个量具测量每个零件m≥10次。结果分析-作图法3）计算每次测量的零件偏倚及零件偏倚均值。4）在线性图上画出单值偏倚和相关基准值的偏倚均值。(见图11)5）用下面等式计算和画出最佳拟合线和置信带。NO11MSA量测系统分析版本好线性介绍对于最佳拟合直线，用公式：这里的gm表示自由度=产品数(g)这里的gm表示自由度=产品数(g)*测量次数(m)NO11MSA量测系统分析版本好线性介绍6）画出“偏倚=0”线，评审该图指出特殊原因和线性的可接受性图11为使测量系统线性可被接受，“偏倚=0”线必须完全在拟合线置信带以内。NO11MSA量测系统分析版本好线性介绍结果分析-数据

8）如果作图分析显示测量系统线性可接受，则下面的假设就成立：H0：a=0斜率=0不推翻原假设，如果NO11MSA量测系统分析版本好线性介绍如果以上的假设是成立的,则测量系统对所有的基准值有相同的偏倚.对于可接受的线性,偏倚必须为0。H0：b=0截距（偏倚）=0不推翻原假设，如果NO11MSA量测系统分析版本好线性介绍测量系统非线性的可能原因：在工作范围上限和下限内仪器没有正确校准；最小或最大值校准量具的误差；磨损的仪器；仪器固有的设计特性；……NO11MSA量测系统分析版本好线性介绍实例NO11MSA量测系统分析版本好重复性与再现性介绍使用多种不同的技术可以进行计量型量具的研究。它们是：●极差法●均值极差法●ANOVE法（方差分析法）重复性：指由一个评价人，采用同一个测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值的变差再现性：指由不同的评价人采用同一个测量仪器，测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差NO11MSA量测系统分析版本好重复性与再现性介绍●均值极差法1）获取一个样本零件数n>5，应代表实际的或期望的过程变差范围。2）选择评价人A，B，C等。零件的号码从1到n，评价人不能看到零件编号。3）如果是正常测量系统程序的一部分，应校准量具。评价人以随机顺序测量n个零件，将测量结果输入第一行。4）评价人B和C测量同样的n个零件，而且他们之间不能看到彼此的结果。输入数据到第6和11行。NO11MSA量测系统分析版本好重复性与再现性介绍5）用不同的随机测量顺序重复该循环。输入数据到第2，7，12行。在适当的列记录数据。例如如果第一测量的是第7号零件，那么将结果记录在标示着零件7的列。如果需要试验3次，重复循环并输入数据3，8，13行。6）如果评价人属于不同的班次，可以使用一个替代方法。让评价人A测量所有的10个零件输入数据于第1行，然后评价人A以不同的顺序读数，记录结果录结果于第2，3行，让评价人B，C同样做。

NO11MSA量测系统分析版本好重复性与再现性介绍NO11MSA量测系统分析版本好重复性与再现性介绍一.计算极差：Ra，Rb，Rc:每个操作者所测产品的极差R:(Ra+Rb+Rc)/操作者人数（所有极差的均值）注:对于任何大于计算的UCLR值的极差读数，使用原来的评价人和零件重新读数，或者剔除那些值，基于新的样本容量重新计算R和UCLR值。纠正造成失控的特殊原因。RP=MAX(产品均值)-MIN(产品均值)NO11MSA量测系统分析版本好重复性与再现性介绍二.计算均值：Xa，Xb，Xc:每个操作者所测产品的均值XDIFF:MAX(Xa，Xb，Xc)-MIN(Xa，Xb，Xc)每个操作者所测产品均值R极差三.R，XDIFF，RP将计算的结果值R，XDIFF，RP转记到提供的报告表格栏中。NO11MSA量测系统分析版本好重复性与再现性介绍NO11MSA量测系统分析版本好重复性与再现性介绍NO11MSA量测系统分析版本好测量系统的变差源的构成重复性与再现性介绍总变差:TV设备变差:EV评价人变差

:AV零件与零件之间的变差

:PV设备和评价人得到的测量系统变差

:R＆RNO11MSA量测系统分析版本好重复性与再现性介绍重复性Repeatability

：由一个评价人，采用同一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值的变差。主要反映：量具变异。计算公式:EV=R×K1NO11MSA量测系统分析版本好重复性与再现性介绍再现性Reproducibility

：由不同的评价人，采用同一个的测量仪器，测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差。主要反映:人的变异计算公式:NO11MSA量测系统分析版本好重复性与再现性介绍设备和评价人得到的测量系统变差

:R＆R由不同的评价人，测量不同零件的同一特性时零件测量平均值的变差。计算公式:NO11MSA量测系统分析版本好重复性与再现性介绍零件之间变差：由同一或不同的评价人，采用同一个的测量仪器，测量不同零件的同一特性时零件测量平均值的变差。计算公式:PV=RP×K3NO11MSA量测系统分析版本好重复性与再现性介绍总变差:TV测量系统总的变差。计算公式:NO11MSA量测系统分析版本好%R&R误差低于10%——测量系统可接受；%R&R误差在10%~30%间——由测量特性的重要性、测量装置成本、维修成本等确定是否可接受；%R&R超过30%——则测量系统是不可接受的,测量系统应加以改进。

重复性与再现性介绍测量系统重复性和再现性占总过程变差的百分比（%R&R）的可接受性准则：GR&R的接受准则NO11MSA量测系统分析版本好计数型GR&R计数型量具特征计数型测量系统是一种测量数值为一有限的分类数量的测量系统。它与能获得一连串数值结果的计量型测量系统截然不同。通／止规(go／nogogage)是最常用的量具，它只有两种可能的结果；其它的计数型测量系统，例如目视标准，可能产生五到七个分类，如非常好、好、一般、差、非常差。在前面章节中所介绍的分析方法不能被用来评价这样的系统。因此我们引入了计数型MSANO11MSA量测系统分析版本好计数型GR&R计数型GR&R的接受准则判定法则一：kappa值大于0.75，则表示有很好的一致性（最大的pappa=1)kappa值小于0.4则表示一致不好，kappa不考虑评价人之间的不一致量有多大，只考虑他们之间是不是一致判定法则二：判断测量系统有效性漏发警报的比例误发警报的比例评价人可接受≥90%≤2%≤5%评价人可接受的边缘≥80%≤5%≤10%评价人不可接受-需改进<80%>5%>10%NO11MSA量测系统分析版本好计数型MSA计算方法步骤如下：1.确定要评价的量具2.确定参考标准3.测量产品，记录数据4.评估评价人之间的一致性5.评价参考标准与评价人之间的一致6.评价量具的有效性7.综合评价量测系统NO11MSA量测系统分析版本好计数型MSA计数型MSA实例，

1.评价评价人之间的一致性

A*B交叉表

B合计

0.01.0A0数量44.06.050.0期望数量15.734.350.01数量3.097.0100.0期望数量31.368.7100.0合计数量47.0103.0150.0期望的数量47.0103.0150.0B*C交叉表

C合计0.01.0B0数量42.05.047.0期望数量16.031.047.01数量9.094.0103.0期望数量35.068.0103.0合计数量51.099.0150.0期望的数量51.099.0150.0A*C交叉表

C合计

0.01.0A0数量43.07.050.0期望数量17.033.050.01数量8.092.0100.0期望数量34.066.0100.0合计数量51.099.0150.0期望的数量51.099.0150.0NO11MSA量测系统分析版本好2.计算kappa，评价评价人与参考标准之间的一致性po=对角线单元中观测值之和/总数pe=对角线单元中期望值之和/总数

kappaABCA0.8628750.776119B0.8628750.787943C0.7761190.787943所有kappa值都大于75％，有比较好的统一性NO11MSA量测系统分析版本好3.评价评价人与参考标准之间的一致性A交叉表

参考合计

0.01.0A0数量45.05.050.0期望数量15.734.350.01数量3.097.0100.0期望数量31.368.7100.0合计数量47.0103.0150.0期望的数量47.0103.0150.0B交叉表

参考合计

0.01.0B0数量45.02.050.0期望数量15.032.050.01数量3.0100.0100.0期望数量33.070.0100.0合计数量48.0102.0150.0期望的数量48.0102.0150.0C交叉表

参考合计

0.01.0C0数量42.09.051.0期望数量16.334.751.01数量6.093.099.0期望数量31.767.399.0合计数量48.0102.0150.0期望的数量48.0102.0150.0ABCkappa0.8781730.9230770.774096这说明评价人本身与标准之间有比较好的一致性NO11MSA量测系统分析版本好4.计算测量系统的有效性NO11MSA量测系统分析版本好5.计算有效性、错误率、错误警报率

有效性错误率错误警报率A84%6.25%4.90%B90%6.25%1.96%C70%12.50%8.82%

ABC错报数量336错误警报数量529错报=实际不好判为好的/实际不好的错误警报=实际好判为不好的/实际好的错误警报率＝错误警报数量/不合格零件机会总数。不合格零件机会总数＝研究中所用的不合格零件与每个零件被测次数的乘积。误报率＝错报数量/合格零件机会总数

合格零件机会总数＝所用的合格零件与每个零件被测次数的乘积。95%