测量系统分析--MSA

测量系统分析——MSA主讲：罗强(经营咨询师)Tel量系统分析—MSA第1页自我介绍Selfintroduction姓名罗强职位Title咨询师Consultant教育Education大学(MBA)Bachelor注册资格EnrollQualificationQMS咨询师(-0-NQ6067)PTT国际职业培训师（AITA）经验Experience六年余，逾九十家成功辅导经验over6years,over90successfulcases测量系统分析—MSA第2页本课程结束时，学员应能：识别测量系统分析组成基本特征；完成并了解计量、计数类型测量系统分析。课程目标测量系统分析—MSA第3页过程变差剖析“重复性”和“再现性”是测量误差主要起源长久过程变差短期抽样产生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变差测量误差过程变差观察值再现性过程变差测量系统基本概念－引言

测量系统分析—MSA第4页测量系统基本概念－引言

测量：定义为赋值（或数）给详细事物以表示它们之间关于特定性关系。赋值过程定义为测量过程，而赋予值定义为测量值。量具：任何用来取得测量结果装置；包含经过/不经过装置。测量系统：是用来对被测特征定量测量或定性评价仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境和假设集合；用来取得测量结果整个过程。测量系统分析—MSA第5页测量数据基本术语:分辨力、参考值、真值位置变差：准确度、偏倚、稳定性、线性宽度变差：准确度、重复性、再现性、GRR（重复性和再现性）敏感度、一致性、均一性测量系统能力：测量系统变差短期预计值；测量系统性能：测量系统变差长久预计值；系统变差：能力、性能、不确定度测量系统基本概念－基本统计特征测量系统分析—MSA第6页测量系统基本概念－术语分辨力：仪器能够探测到并如实显示参考值改变量。它也能够称为可读性或分辨率。别名：最小读数单位、测量分辨率、刻度程度或探测度传统是公差范围十分之一。提议要求是总过程6σ(标准偏差)十分之一。T1030分辨力测量系统分析—MSA第7页测量系统基本概念－术语测量数据基本统计特征:参考值：某一个物品可接收数值；需要一个可操作定义；常被用来替换真值使用。真值：某一物品真实数值；不可知且无法知道。测量系统分析—MSA第8页测量系统基本概念－测量过程变差

对于大多数测量过程，全部测量变差（包含位置变差和宽度变差）通常被描述为正态分布测量过程变差。正态概率是测量系统分析标准方法假设。实际上，有一些测量系统并不是正态分布，那么MSA方法可能会过高预计测量系统误差。测量分析者必须识别并纠正这些非正态测量系统。位置宽度

测量过程变差特征

测量系统分析—MSA第9页测量系统基本概念－位置变差偏倚（Bias）：是对相同零件上同一特征观察平均值与参考值差值。参考值取得能够经过采取更高级别测量设备进行屡次测量（最少十次以上），取其平均值来确定。

参考值测量系统平均值偏倚准确度：指一个或多个测量结果平均值与真值或参考值“靠近”程度。注：测量过程必须处于统计控制状态，不然过程准确度就毫无意义。测量系统分析—MSA第10页测量系统基本概念－位置变差稳定性(Stability)：稳定性（或漂移）是测量系统在某一阶段时间内，测量同一基准或零件单一特征时取得测量总变差。换句话说，稳定性是整个时间偏倚改变。时间基准值测量系统分析—MSA第11页测量系统基本概念－位置变差线性（Linearity）测量设备预期工作（测量）量程内，偏倚值差异。线性能够被认为是偏倚对于量程大小不一样所发生改变。数值1偏倚数值N偏倚观察值一致偏倚不一致偏倚观察值－参考值一致偏倚不一致偏倚正向偏倚零偏倚负向偏倚参考值参考值测量系统分析—MSA第12页测量系统基本概念－宽度变差准确度（Precision）

传统上，准确度描述了测量系统在操作范围（尺寸、范围和时间）内解析度、敏感度和重复性最终影响。准确度最惯用于描述测量范围内重复测量预期变差。重复性(Repeatability):是由一个评价人，采取同一个测量仪器，屡次测量同一零件同一特征时取得测量值变差。—“评价人内部变异”参考值重复性测量系统分析—MSA第13页测量系统基本概念－宽度变差再现性（Reproducibility）再现性通常定义为由不一样评价人，采取相同测量仪器，测量同一零件同一特征时测量平均值变差。—“评价人之间”变异再现性评价人A CB测量系统分析—MSA第14页测量系统基本概念－宽度变差量具R&R或GRR量具R&R是结合了重复性和再现性变差预计值。GRR值等于系统内部变差和系统之间变差和。2σGRR+=2σ在现性2σ重复性参考值ACBGRR测量系统分析—MSA第15页测量系统基本概念••••••••偏倚••••••••不可接收重复性••••••••可接收可接收••••••••不可接收偏倚和重复性关系测量系统分析—MSA第16页测量系统分析－研究步骤

第1阶段试验是一项评定，用以验证是否按照测量系统设计规范，在适当特征位置测量正确变量。（若适用，还要验证夹、治具）另外假如有与测量相互依赖任何关键环境原因，也要考虑。第1阶段能够利用从统计角度设计试验来了解测量过程，评价操作环境对测量系统参数影响（比如偏倚、线性、重复性和再现性）。测量系统研究二个阶段：

第2阶段试验是对变差主要原因提供连续监控，从而说明测量系统是连续可信（以及所产生数据）和/或伴随时间推移，测量系统是否出现变坏信号。测量系统分析—MSA第17页测量系统分析－实施方法（计量值）确定重复性和再现性指南：☆均值-极差法均值—极差法:长久方法，将变差分解为重复性和再现性、但不确定二者相互作用。注：本节中全部分析技术都是以过程处于统计稳定状态为前提。测量系统分析—MSA第18页范例量具重复性和再现性数据表均值-极差法测量系统分析—MSA第19页测量系统分析－实施方法（计量值）均值-极差法1）获取一个样本零件数n>5，应代表实际或期望过程变差范围。2）选择评价人A、B、C等。零件号码从1到n，评价人不能看到零件编号。3）应校准量具，假如是正常测量系统程序一部分。让评价人A以随机次序测量n个零件，并将测量结果输入第一行4）让评价人B和C测量一样n个零件，而且他们之间不能看到彼此结果，输入数据到第6行和11行。5）用不一样随机测量次序重复该循环。输入数据到第2、7、12行，在适当列统计数据，假如需要试验3次，重复循环并输入数据到3、8、13行。测量系统分析—MSA第20页6）当零件数量很大或同时多个零件不可同时取得时，测量步骤4，5可能改变以下是需要：让评价人A测量第一个零件并在第1行统计读数。让评价人B测量第一个零件并在第6行统计读数。让评价人C测量第一个零件并在第11行统计读数。让评价人A重复测量第一个零件并统计读数于第2行，让评价人B重复测量第一个零件并统计读数于第7行，让评价人C重复测量第一个零件并统计读数于第12行，假如试验需要进行3次，重复这个循环将数据统计在第3、8、13行。7）假如评价人属于不一样班次，能够使用一个替换方法，让评价人A测量全部10个零件输入数据于第1行，然后评价人A以不一样次序测量，统计结果于第2、3行，让评价人B、C一样做。测量系统分析－实施方法（计量值）测量系统分析—MSA第21页测量系统分析－实施方法（计量值）结果分析-作图法从测量系统分析得到数据能够用控制图显示出来。经过极差-均值确定全部均值和控制限能够画出。均值图结果提供了测量系统“实用性”指示。能够帮助我们确定评价人之间一致性。控制限内部区域表示是测量敏感性（干扰）。因为研究中使用零件子组代表过程变差，大约二分之一或更多均值应落在控制限以外。假如数据显示出这种图形，那么测量系统应该能够充分探测零件-零件之间变差而且测量系统能够提供过程分析和过程控制有用信息。假如少于二分之一均值落在控制限外边，则测量系统缺乏足够分辨率或样本不能代表期望过程变差。均值图：测量系统分析—MSA第22页测量系统分析－实施方法（计量值）从图中可分析：测量系统有足够解析度来测量样本零件所代表过程变差。没有显著评价人-评价人之间差异。测量系统分析—MSA第23页测量系统分析－实施方法（计量值）极差图：极差控制图用于确定过程是否受控。假如全部极差都受控，则全部评价人工作状态是相同。假如某个评价人不受控，说明他方法与其它人不一样。假如全部评价人都不受控，则测量系统对评价人技术很敏感，需要改进以取得有效数据。极差图能够帮助我们确定：●与重复性相关统计控制；●评价人之间对每个零件测量过程一致性。测量系统分析—MSA第24页测量系统分析－实施方法（计量值）评审以上图形显示，评价人变差之间存在差异。极差图-重合画出测量系统分析—MSA第25页范例完成量具重复性和再现性数据表测量系统分析—MSA第26页范例量具重复性和再现性汇报测量系统分析—MSA第27页测量系统分析－实施方法（计量值）GageR&R判断标准%GR&R Results<5%很好5-10% 好10%–30%能够接收，视被测量特征主要程度和测量成本等原因而定。>30% 测量系统需要改进ndc≥5仪器分辨率符合ndc≤5仪器分辨率不符合，需要调整仪器测量系统分析—MSA第28页测量系统分析－实施方法（计量值）假如重复性大于再现性，原因可能是：仪器需要维修；可能需要对量具进行重新设计，以取得更加好严格度；需要对量具夹紧或固定装置进行改进；零件内变差太大。假如再现性大于重复性，原因可能是：需要更加好对评价人进行怎样使用和判读该量具仪器培训；量具校准，刻度不清楚；某种夹具帮助评价人更一致地使用量具。测量系统分析—MSA第29页测量系统分析－实施方法（计量值）GR&R对过程变差计算影响观察到过程变差实际过程变差测量系统变差测量系统分析—MSA第30页测量系统分析－实施方法（计量值）GR&R对过程能力计算影响70%60%50%40%30%10%测量系统分析—MSA第31页测量系统分析－实施方法（计数值）NO-GOGOErrorOperator2Operator1Operator3测量系统分析—MSA第32页测量系统分析－实施方法（计数值）对于以“是”和“不是”为计数基础定性数据，其GR&R考查概念是与定量数据一样。但方法上完全不一样。定性数据测量系统能力取决于操作员判断有效性，即将“合格”判断成合格，将“不合格”判断成不合格程度。计数型测量系统能力分析方法测量系统分析—MSA第33页测量系统分析－实施方法（计数值）小样法分析：选取二十个零