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1、测量系统分析-MSAMSA-测量系统分析测量系统分析-MSA课程目标 了解 MSA的目的和基本概念 能够计算并分析 重复性和再现性 能够分析测量系统的稳定性、线性和偏倚 能够对属性值数据进行测量系统分析 能够对测量能力不足的测量系统进行分析和改进测量系统分析-MSA课程内容测量系统分析的目的和作用测量系统的术语介绍重复性和再现性分析测量系统的稳定性、偏倚和线性属性值数据测量系统的分析方法测量系统改进测量系统分析-MSA课程内容测量系统分析的目的和作用测量系统的术语介绍重复性和再现性分析测量系统的稳定性、偏倚和线性属性值数据测量系统的分析方法测量系统改进测量系统分析-MSA小调查 产品是什么？

2、产品的特性是什么？ 用哪些量具进行测量？ 测量的结果是否准确？为什么？ 有没有经历过这样的情况：产品在工厂检测的时候都是合格的，等送到顾客手里，却被退回来了！测量系统分析-MSAMSA 的重要性测量人机法环好测量测量原料結果不好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。PROCESS测量系统分析-MSA测量误差y=x+测量值=真值(True Value)+ 测量误差一致性戴明说没有真值的存在测量系统分析-MSA测量误差来源测量系统分析-MSA测量系统分析的目的MSA: Measurement System Analys

3、is 明确工序过程测量系统的能力水平 确认测量系统的变异来源 确认测量系统在一段时间内是否稳定 确认测量系统是否线性测量系统分析-MSA测量系统分析的作用 正确的测量 永远 是质量改进的第一步 正确的测量是作出决策的关键( 不正确的测量系统可能会导致错误的决策) 测量系统分析是 QS9000、TS16949 的必要内容 测量系统分析是实施6sigma的必要步骤测量系统分析-MSA课程内容测量系统分析的目的和作用测量系统的基本概念/术语介绍重复性和再现性分析测量系统的稳定性、偏倚和线性属性值数据测量系统的分析方法测量系统改进测量系统分析-MSA 什么是测量系统？ 测量系统就是测量工具吗？测量系统

4、分析-MSA测量系统的基本要素测量系统 测量工具测量结果（输出）被测对象（输入）参照标准测量者测量过程测量仪器测量方法环境测量系统分析-MSA设 备方 法材 料环 境测 量 系 统总变异=过程变异+测量系统变异测量系统分析-MSA影响测量结果的因素测量者的知识和技术水平测量方法参照标准测量仪器环境测量系统分析-MSA影响测量结果的因素 不同检验者的差异Difference in use by inspector (Reproducibility再现性)训练技能疲劳无聊眼力舒适检验的速度指导书的误解测量系统分析-MSA影响测量结果的因素 不同环境所造成的差异（Differences due to

5、 environment）温度湿度振动照明腐蚀污染(油脂)测量系统分析-MSA影响测量结果的因素 方法方面：Differences among methods of use测试方法测试标准 材料方面：准备的样本本身有差异收集的样本本身有差异测量系统分析-MSA在什么情况下需要进行测量系统分析在正常仪器维护条件下，测量仪器误差很大测量仪器进行了改装，如更换了重要零部件对测量仪器进行了大修进行工序能力分析时需要考虑测量仪器的测量能力测量系统不稳定测量结果波动大决定是否接受一台新仪器测量仪器之间进行比较测量系统分析-MSA课程内容测量系统分析的目的和作用测量系统的术语介绍重复性和再现性分析测量系统的

6、稳定性、偏倚和线性属性值数据测量系统的分析方法测量系统改进测量系统分析-MSA测量系统术语介绍 测量：赋值（或数）给具体物以表示它们之间关于特定特性的关系。赋值过程定义为测量过程，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；包括通过/不通过装置。测量系统分析-MSA测量系统术语介绍 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。测量和试验设备（MTE） 完成一次测量所必需的所有测量仪器，测量标准，基准材料以及辅助设备。测量系统分析-MSA测量系统术语介绍

7、基准用于校准过程的参考标准，也被称为参考标准或校准标准； 基准值人为规定的可接受值需要一个可操作的定义作为真值的替代测量系统分析-MSA测量系统术语介绍参考值参考值也称为可被接受的参考值或基准值。它是一个人工制品值或总效果值用作约定的比较基准值。该参考值基于下列各值而定：由较高级（如计量实验室或全尺寸检验设备） 的测量设备得到的几个测量平均值确定。法定值：由法律定义和强制执行。测量系统分析-MSA测量系统术语介绍参考值（续）理论值：根据科学原理而得。 给定值：根据某些国家或国际组织的实验工作（由可靠的理论支持）而得。 同意值：根据由科学或工程组主持下的合作实验工作而得：由用户，诸如专业和贸易组

8、织在意见完全一致情况下来定义。 协议值：由有关各方明确一致同意的值。测量系统分析-MSA测量系统术语介绍真值真值是零件的“实际”测量值，虽然这个值是不 知道的，并且是不可能的（经济地）接近这个值。遗憾的是，真值的确从没能被知道。在所有的分析中，参考值被用作真值的近似值。因为参考值被用作真值的替代值，所以这些标准术语常常互换使用，不过不推荐这种用法。 真值的总结物品的实际值未知的和不可知的测量系统分析-MSA测量系统术语介绍分辨力分辨力是仪器可以探测到并如实显示的参考值的变化量。它也可以称为可读性或分辨率。典型地，此能力的度量是看仪器的最小刻度值。如果仪器刻度“粗”，那么就可以使用它的半刻度。测

9、量系统分析-MSA测量系统术语介绍分辨力（续）1：10经验法则测量仪器分辨力的第一准则应该至少是被测量范围的十分之一。传统上：此范围就是产品公差范围；最近：此范围指过程变差，即10比1规则被解释为测量设备能够分辨至少十分之一的过程变差。这符合持续改进的原理。（即过程的焦点是顾 客指定的目标值）。测量系统分析-MSA测量系统术语介绍 分辨力（续） 如果该分辨力不能探测过程变差，其用于分析过程是不可接受的；并且如果它不能探测特殊原因的变差，则其不能用于控制。 参见下图 分辨力不足的情况可能会在控制图中表现出来，参见图表测量系统分析-MSA测量系统术语介绍测量系统分析-MSA测量系统术语介绍X/R控

10、制图分辨率=0.0010。145UCL=0.1444样本Mean=0.137均 0。140值0。135LCL=0.1350子组05101520250.02ULC=0.01717样本 0.01R=0.00812极差0.00LCL=0 测量系统分析-MSA测量系统术语介绍X/R控制图分辨率=0.010。145UCL=0.1438样本Mean=0.1397均 0。140值0。135LCL=0.1359子组05101520250.02ULC=0.01438样本 0.01R=0.0068极差0.00LCL=0 测量系统分析-MSA测量系统术语介绍 分辨力、可读性、分辨率别名：最小的读数的单位、测量分辨率

11、、刻度限度或探测限度由设计决定的固有特性测量或仪器输出的最小刻度单位总是以测量单位报告 1：10经验法则测量系统分析-MSA测量系统术语介绍偏倚是对同样的零件的同样特性，真值（基准值）和观测到的测量平均值的差值。测量系统分析-MSA测量系统术语介绍稳定性（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的单一特性时获得的测量总变差。换句话说，稳定性是偏倚随时间的变化。测量系统分析-MSA测量系统术语介绍 线性在设备的预期操作（测量）范围内偏倚的不同被称为线性。线性可以被认为是关于偏倚大小的变化。 线性的总结整个正常操作范围的偏倚改变整个操作范围的多个并且独立的偏倚误差的相互关系测量系统

12、的系统误差分量测量系统分析-MSA术语介绍测量系统分析-MSA测量系统术语介绍q 重复性由一位评价人多次使用同一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量变差在固定和规定的测量条件下连续（短期）试验变差通常指E.V.设备变差仪器（量具）的能力或潜能系统内变差测量系统分析-MSA测量系统术语介绍 再现性由不同的评价人使用同一个量具，测量一个零件的一个特性时产生的测量平均值的变差对于产品和过程条件，可能是评价人、环境（时间）或方法的误差通常指A.V评价人变差系统间（条件）变差测量系统分析-MSA测量系统术语介绍 GRR或量具RR量具重复性和再现性：测量系统重复性和再现性合成的评估，换句话说

13、，GRR等于系统内部和系统之间的方差的总和。GRR=再现性+重复性测量系统分析-MSA对测量能力的要求如果 GRR/公差（或过程变差）：小于10%, 现行的测量系统可以接受10% 到 30%, 能力处于边界水平. 测量系统能否接受取决与测量的重要程度. 应努力改善测量系统的能力.大于30%, 测量系统能力不足，不宜使用测量系统分析-MSA课程内容测量系统分析的目的和作用测量系统的基本概念测量系统的稳定性、偏倚和线性重复性和再现性分析属性值数据测量系统的分析方法测量系统改进测量系统分析-MSA计量型测量系统的“五性”时间序列稳定性分析再现性分析离散程度分析计量型重复性分析线性分析集中位置分析偏倚

14、分析测量系统分析-MSA计量型测量系统的“五性”时间序列稳定性分析再现性分析离散程度分析计量型重复性分析线性分析集中位置分析偏倚分析测量系统分析-MSA稳定性稳定性分析是通过控制图进行的。控制图可以为X - R图，X-Rm图或X-S图 。根据零件在每个时间点上如何测量来选取控制图。测量系统的稳定性：偏倚随时间的变化测量系统分析-MSA确定稳定性的方法(1) 取一个已知参考值的样品。如果不能获得参考值，就在生产线上取在测量范围中的零件，把它作为偏倚分析的主样品。在工具室内测量这个零件10次并计算这10次读数的均值，把这个均值作为“参考值” 。测量系统的稳定性并不严格要求已知样品的参考值；(2)

15、定期（天、周）测量样品3-5次。样本大小及测量频率由测量系统来决定，包括测量系统规定的校准和修理周期，使用寿命以及操作条件的限制。测量系统分析-MSA确定稳定性的方法(3) 绘制控制图。(4) 建立控制限，分析失控或不稳定的原因。(5) 计算测量的标准差并与过程相比较，以确定测量系统的稳定性是否达到标准。测量系统分析-MSA确定稳定性的方法判断标准：(1) R或S图中的失控表明重复性是不稳定的(2) X图的失控表明测量系统已不能准确测量（偏倚改变），这时应查明原因并修正。如果这种原因是系统性原因，则应重新校准。(3) 对零件及测量系统的高中低量程建立控制图也许是必要的。测量系统分析-MSA测量

16、系统稳定性举例某光学棱镜的抛光尺寸要求为2.56，2.74，质量工程师从生产线生产的产品中选出一个，测得其厚度基准值为2.63。生产车间每班都测量这个棱镜5次，共测四周（共20班），画出控制图如下：测量系统分析-MSA计量型测量系统的“五性”时间序列稳定性分析再现性分析离散程度分析计量型重复性分析线性分析集中位置分析偏倚分析测量系统分析-MSA偏倚 偏倚=测量均值- 参考值 偏倚百分比=偏倚/过程变差过程变差= 6s 为了确定过程分布中的某一点上测量系统是否发生偏倚,有必要获得一个零件的可接受的参考值测量值的均值真值 两种确定偏倚的方法：独立样本法和控制图法偏倚测量系统分析-MSA偏倚分析的做

17、法 决定要分析的测量系统 请现场测量人员测量10次测量值的均值真值 输入数据到软件中偏倚 是否合格，是否要加补正值 保留记录计算t值，并判定抽取样本，取值参考值测量系统分析-MSA确定偏倚指南独立样本法关于“t”统计量实质上就是“置信区间”1、计算n个读数的均值。X=xi/n2、计算可重复性标准偏差(参考具研究,极差法， 如下）：r= max(xi)-min(xi)/d2* ,其中d2* 查表3、确定偏倚的t统计量：偏倚=观测测量平均数值基准值b= r /nt=偏倚/ b所有的计算过程可在软件上自动实现测量系统分析-MSA确定偏倚指南独立样本法 4)计算偏倚的置信区间,置信水平取95% 偏倚

18、t1-a/2 (v)b d2 /d2* 其中参数d2 、d2* 、v 可查书上附录C或4 t1-a/2 (v)可从标准t表中查到 5）判断置信区间是否包括0，如果0落置信区间内，偏倚在a水平是可接受的， 如果0没有落在置信区间内，偏倚在a水平是不可接受的。测量系统分析-MSA确定偏倚指南独立样本法举例-偏倚一个制造工程师在评价一个用来监视生产过程的新的测量系统。从测量系统操作范围内选择一个零件A。这个零件经全尺寸检验测量以确定其基准值，得到其基准值为6.0。而后这个零件由领班测量15次。数据如下：测量系统分析-MSA确定偏倚指南独立样本法15.8-.225.7-.335.9-.145.9-.1

19、567891011121314156.06.16.06.16.46.36.06.1.16.25.6 6.00.10.1.4.30.2-.40频率直方图543210数据频率测量系统分析-MSA确定偏倚指南独立样本法将数据输入MINITAB 软件如下：测量系统分析-MSA确定偏倚指南独立样本法菜单如下图测量系统分析-MSA确定偏倚指南独立样本法将数据选入对话框，单击OK测量系统分析-MSA确定偏倚指南独立样本法得到下图P大于0.05时，可认为该测量系统没有偏倚测量系统分析-MSA确定偏倚指南独立样本法 练习1某光学棱镜的抛光尺寸要求为2.56，2.74， 质量工程师从生产线生产的产品中选出一个，测

20、得其厚度基准值为2.63。检验员将这个棱镜测量了20次，得到数据如所给文件，现在我们想知道，这个测量系统是否存在着偏倚？测量系统分析-MSA确定偏倚指南独立样本法练习2一名工程师拟评价一用来测量轴的直径的仪器的偏倚程度。零件的参考值为 10.00mm。让一名操作者在不知情的情况下测量同一零件10次。10次的读数为：10.02, 10.01,10.05, 10.03, 10.01,10.01,10.00,10.02,10.02, 10.00.那么该测量系统是否存在偏倚？倚。测量系统分析-MSA确定偏倚指南控制图法在用X - R控制图来测量稳定性时，也可通过数据分析偏倚：(1)取一个已知参考值的样

21、品。如果不能获得参考值，就在生产线上取在测量范围中的零件，把它作为偏倚分析的主样品。在工具室内测量这个零件10次并计算这10次读数的均值，把这个均值作为“参考值”(2) 计算图中的X(3) 用参考值减X。得到偏测量系统分析-MSA造成过份偏倚的可能原因仪器需要校准仪器、设备或夹紧装置的磨损磨损或损坏的基准， 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、观察错误测量系统分析-MSA 对于一个

22、能力充分的测量系统来说，应该是没有偏倚或者是偏倚明确稳定的， 这样，可以根据已知的读数来确定被测对象的实际值测量系统分析-MSA计量型测量系统的“五性”时间序列稳定性分析再现性分析离散程度分析计量型重复性分析线性分析集中位置分析偏倚分析测量系统分析-MSA线性(Linearity)线性是指量具在预期的测量范围内偏倚值的差异。与仪器的量程有关。較大的偏倚較小的偏倚基準值基準值量測平均值(低量程)量測平均值(高量程)量測值偏倚無偏倚线性(变化的线性偏倚)基準值测量系统分析-MSA确定线性的指南进行研究线性按以下指南评价：1)选择g5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。用全尺寸检

23、验测量每个零件以确定基准值并确认了包括量具的操作范围。通常用这个仪器的操作者中的一人测量每个零件m10次。2)3)测量系统分析-MSA确定线性的指南结果分析-作图法4)计算零件每次测量的偏倚及零件偏倚均值。偏倚i,j=xi,j-（基准值）i偏倚i=偏倚i,j/m5)在线性图上画出单值偏倚和相关基准值的偏倚均值测量系统分析-MSA确定线性的指南6)用下面等式计算和画出最佳拟合线和置信带。对于最佳拟合直线，用公式：yi=axi+bxi =基准值yi=偏倚平均值这里xi是基准值， yi是偏倚均值，用下列公式求出a、b和s。a=(xy-xy/gm)/x2-(x)2/gm b=y-axs= (yi -b

24、 yi-a xiyi)/(gm-2)21/2测量系统分析-MSA确定线性的指南7)对于给定的x0，画出a水平的置信带低值：b+ax0-t1-a/2(gm-2)s/n高值：b+ax0+t1-a/2(gm-2)s/n其中1/n=1/gm+(x0-x)2/ (xi-x)21/2画出“偏倚=0”线，评审该图指出特殊原因和线性的可接受性。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。测量系统分析-MSA确定线性的指南线性-举例一名工厂主管希望对过程采用新的测量系统,作为PPAP的一部分,需要评价测量系统的线性,在测量系统量程内选择 5个零件,每个零件经过全尺寸检验测量以确定其基准

25、值.然后由领班分别测量每个零件12次.研究中零件是被随机选择的.这5个部件的基准尺寸为“2、4、6、8、10”使用MINITAB得：测量系统分析-MSA使用MINITAB进行线性分析测量系统分析-MSA使用MINITAB进行线性分析很显然，红色的置信带没有包络蓝色的零偏倚线，且P值为零，故该测量系统的线性是不可接受的。测量系统分析-MSA确定线性的指南 线性-练习 由同一测量员使用同一把千分尺对长度分别为10mm,20mm,50mm和100mm 的块规各进行5次测量，得到数据如所给文件，那么该测量系统的线性是否可以接受？测量系统分析-MSA线性误差的可能原因仪器需要校准，需减少校准时间间隔；仪

26、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；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。测量系统分析-MSA计量型测量系统的“五性”时间序列稳定性分析再现性分析离散程度分析计量型重复性分析线性分析集中位置分析偏倚分析测量系统分析-MSA重复性(Repeatability)指由同一个操作人员用同一种量具经多次测量同一个零件的同一特性时获得的测量值变差（四同）重复性

27、测量系统分析-MSA再现性(Reproducibility)由不同操作人员，采用相同的测量仪器，测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差（三同一异）再现性测量系统分析-MSAGRR研究分析 R&R之接受标准如下:数值10%量具系统可接受.10%数值30%量具系统不能接受,须予以改进.必要时更换量具或对量具重新进行调整,并对以前所测量的库存品再抽查检验,如发现库存品已超出规格应立即追踪出货协调处理对策.客户,测量系统分析-MSA确定进行测量系统分析的前提条件 确定进行测量系统分析的操作者的人数，零件数量以及重复测量的次数。一般至少取10个零件，3-5个操作者并重复测量2-3次 所取样本零件必须来

28、自与生产过程，并且代表了整个生产的变差 操作者应能够正常的使用仪器 仪器测量的精度至少为能够直接读出反映过程变异的特征值的十分之一 确保测量方法能够测量被测质量特征，并且遵循着既定的测量程序测量系统分析-MSA进行重复性和再现性分析的实验方案 对样本零件标上序号，注意不要让操作工发现这个序号 采用数据搜集表格采集数据 测量应随机进行以确保任何偏移或变化是随机分布的 读数应尽可能精确，如果可能的话要读到测量仪器最小单位的二分之一 选取工作谨慎的人员对测量过程进行观察 所有操作者应使用同样的操作方法和程序测量系统分析-MSAGRR分析均值极差法均值极差法是一种可提供可对测量系统重复性和再现性两个特

29、性作估计评价的方法。这种方法可以将测量系统的变差分成两个部分重复性和再现性，而不是他们的交互作用。推荐使用.测量系统分析-MSAGRR分析均值极差法进行研究1)2)3)获取一个样本零件数n5,应代表实际的或期望的过程变差范围。选择评价人为A，B，C等。零件的号码从1 到n，评价人不能看到零件编号。如果是正常测量系统程序的一部分，应校准量具。让评价人A以随机测量n个零件，将测量结果输入MINITAB。让评价人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MINITAB。4)测量系统分析-MSAGRR分析均值极差法5)用不同的随机测量顺序重复该循环。输入数据到MINITAB；

30、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，然后评价人A以不同的顺序读数，让评价人B，C同样做；测量系统分析-MSAGRR分析均值极差法结果分析-作图法作图工具的应用是很重要的。在使用任何其他统计分析之前应先用作图工具将明显的变差特殊原因数据进行系统地筛选。从测量系统分析得到的数据可以用控制图显示出来。测量系统分析-MSAGRR分析均值极差法均值图将每个评价人对每个零件多个读数的均值画于图中，并标以零件号码为代码，这样可以帮助我们确定评价人之间的一致性。大约一半或更多的均值应落在控制限以外。如果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

31、间的变差并且测量系统能够提供对过程分析和过程控制有用的信息。如果少于一半的均值落在控制限外边，则测量系统缺乏足够的分辨率或样本不能代表期望的过程变差。测量系统分析-MSAGRR分析均值极差法极差图极差控制图用于确定过程是否受控。在包括平均极差和控制限的标准的极差图上画出 了由每个评价人对每个零件测量的多个读数范围。如果所有的极差都受控，则所有的评价人的工作状态是相同的。如果一个评价人不受控，则测量他的方法与其他人不同。如果所有评价人都不受控，则测量系统对评价人的技术很敏感，需要改善以获得有用的数据。测量系统分析-MSAGRR分析均值极差法均值极差法举例：选三个操作者和10个零部件，让每个操作者

32、测这十个部件两次（不知情的情况下）操作者A操作者B操作者C部件第一次第二次10.500.5521.051.0030.800.8040.800.8050.450.5061.001.0570.950.9580.800.8091.051.05100.850.80部件第一次第二次10.550.5521.050.9530.800.7540.800.7550.400.4061.001.0570.950.9080.750.7091.000.95100.550.50部件第一次第二次10.650.6021.001.0030.850.8040.850.9550.550.4561.001.0070.950.9580

33、.850.8091.001.00100.600.70测量系统分析-MSAGRR分析均值极差法测量系统分析-MSAGRR分析均值极差法测量系统分析-MSAGRR分析均值极差法此图表明每人的样本测量均值和总体均值的变化，总体均值变化相对与每人均值变化的比例越大越好此图表明各种占总变Gage R&R (ANOVA) for MEASUREMENTGage name: Date of study: Reported by: Tolerance: Misc:异的比例，GRR占的比例越小越好Components of VariationBy PART NO.0.18350.18300.18250.1820

34、0.18150.1810PART NO.100%Contribution%Study Var%Tolerance50此图表明是否有异常数据，若全部在控制线范围之内，则OK此图表明每个测量者的总体均值，变化越小越好。0Gage R&RRepeatReprod Part-to-Part1102 3 4 56By OPERATOR789R Chart by OPERATORABC0.18350.18300.18250.00060.00050.00040.00030.00020.00010.0000UCL=5.99E-04此图表明测量者和样本的交互影响，平行表明没有交互影响，相交表明有交互影响OPER

35、ATORA B C0.18200.18150.1810R=1.83E-04LCL=0OPERATOR ABC此图表明各测量值的分布，越多点在控制线之外，表明测量系统能力越高Xbar Chart by OPERATOROPERATOR*PART NO. Interaction0.184ABC0.18350.1830 0.183 0.18250.18200.18150.1810PART NO.UCL=0.1826 Mean=0.1822 LCL=0.18190.1820.1811 1023456789Sample RangeSample MeanPercentAverage测量系统分析-MSA方差

36、分析法（ANOVA）ANOVA 优点： 考虑交互作用的变异 基于方差估计可以对R&R的统计特性进行深入分析ANOVA缺点: 手工计算繁琐测量系统分析-MSA方差分析法（ANOVA）交互作用的图形表示操作者A不同轮数的测量均值操作者B操作者C1342零件操作者和零件之间没有交互作用测量系统分析-MSA方差分析法（ANOVA）操作者A不 同 轮 数 的测量均值操作者B操作者C1342零件操作者和零件之间交互作用显著测量系统分析-MSAGRR分析练习1背景：质量改进小组准备对打眼钉工序进行过程能力分析和改进，该工序的量具是高度仪，现选择10个产品、3个操作者，让每个操作者测量这10个产品3次以评价这

37、个测量系统，得到数据如所给的MINITAB文件，请判断和解释这个测量系统。测量系统分析-MSA重复不好的可能原因零件(样品)内部：形状、位置、 环境内部：温度、湿度、振动、亮度、清洁度的短期起伏变化。违背假定：稳定、正确操作仪器设计或方法缺乏稳健性， 一致性不好应用错误的量具量具或零件变形，硬度不足应用：零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察误差(易读性、视差)表面加工、锥度、样品一致性。仪器内部：修理、磨损、设备或夹紧装置故障，质量差或维护不当。基准内部：质量、级别、磨损方法内部：在设置、技术、零位调整、夹持、夹紧、点密度的变差评价人内部：技术、职位、缺乏经验、操作技能或培训、感觉、疲劳。测

38、量系统分析-MSA再现性不好的可能潜在原因评价人(操作者)之间：评价人A,B,C等的训练、技术、技能 和经验不同导致的均值差。对于产品及过程资格以及一台手动测量仪器，推蕮进行此研究。环境之间：在第1,2,3等时间段内测量，由环境循环引起的均值差。这是对较高自动化系统在产品和过程资格中最常见的研究。违背研究中的假定仪器设计或方法缺乏稳健性操作者训练效果应用零件尺寸、位置、观察误差(易读性、视差)零件(样品)之间：使用同 样的仪器、同样的操作者和方法时，当测量零件的类型为A,B,C时的均值差。仪器之间：同样的零件、操作者、和环境，使用仪器A,B,C等的均值差标准之间：测量过程中不同的设定标准的平均

39、影响方法之间：改变点密度， 手动与自动系统相比，零点调整、夹持或夹紧方法等导致的均值差测量系统分析-MSA培训游戏案例研讨：围棋生产线的测量系统分析测量系统分析-MSA目录测量系统分析的目的和作用测量系统的基本概念重复性和再现性分析测量系统的稳定性、偏倚和线性属性值数据测量系统的分析方法测量系统改进测量系统分析-MSA计数型测量系统评价计数型测量系统属于测量系统中的一类，测量值是一种有限的分级数，与结果是连续值的计量型测量系统不同。最常见的是通过/不通过量具，只可能有两种结果。与计量型量具不同，计数型量具不能指出一个零件有多好或多坏，只能指出零件可接受或拒绝（如两个分级）测量系统分析-MSA零

40、件尺寸分区LSL中心值USL IIIIIIIII I区：坏零件永远被测量为坏零件 II区：可能作出错误决定的区域 III区：好零件永远被测量为好零件测量系统分析-MSA可行的选择 提高过程能力，使部件均落在区； 提高测量系统的能力，使区的面积缩小； 区表征了测量系统的风险，为此，评价这个风险就显得尤为重要，对于计数型测量系统而言，最常用的风险评价方法是 “Kappa”检验测量系统分析-MSAKappa检验 设计交叉表以确定评价人之间意见的一致性、评价人与基准的一致性； 通过计算Kappa值来评价一致性； 通用的经验法则： Kappa0.75表示一致性好， Kappa0.4表示一致性差。测量系统

41、分析-MSAKappa检验 情景： 选取50个零部件，三名检验员，每名检验员测量每个部件三次，事先已经知道每个部件的真实情况（检验员不知道）。 “1”表示通过、“0”表示不通过测量系统分析-MSAKappa检验 A与B的交叉表B总计01A0观测值期望值4415.7634.35050.01观测值期望值331.39768.7100100.0总计观测值期望值4747.0103103.0150150.0测量系统分析-MSAKappa检验 B与C的交叉表C总计01B0观测值期望值4216.0531.04747.01观测值期望值935.09468.0103103.0总计观测值期望值5151.09999.0

42、150150.0测量系统分析-MSAKappa检验A与C的交叉表C总计01A0观测值期望值4317.0733.05050.01观测值期望值834.09266.0100100.0总计观测值期望值5151.09999.0150150.0测量系统分析-MSAKappa检验 计算Kappa值 Kappa=（P0-Pe)/(n-Pe) 其中P0=对角线单元中观测值的总和；Pe=对角线单元中期望值的总和。 A与B的Kappa值 P0=44+97=141 Pe=15.7+68.7=84.4 Kappa=(141-84.4)/(150-84.4)=0.86测量系统分析-MSAKappa检验同样的方法可以计算出A与C的Kappa值、B与C的Kappa值：以上分析表明：所有评价人之间表现出的一致性好。KappaABCA0.860.78B0.860.79C0.780.79测量系统分析-MSAKappa检验同理，每个评价人与基准的一致性也可用交叉表 和Kappa值来评价。基准总计01A0观测值期望值4516.0534.05050.01观测值期望值332.09768.0100100.0总计观测值期望值4848