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1、 MSA讲义测量系统分析（MSA）目录通用测量系统指南- 引言、目的和术语- 测量系统的统计特性评价测量系统的程序- 测量系统变差的类型：偏倚、重复性、再现性、稳定性和线性- 测量系统的分析- 测量系统研究的准备- 计量型测量系统分析：1. 稳定性分析方法2. 重复性和再现性分析方法3. 线性分析方法- 量具特性曲线- 计数型量具研究Measurement System Analysis MSA测量系统分析测量系统的特性 测量：- 通过把零件与已定的标准进行比较，确定出该零件有多少单位的过程。- 有数值与标准测量单位- 是测量过程的结果测量数据的质量 基准值- 确定比较的基准- 对于理解“测量
2、的准确性”很重要- 可以在实验条件下，使用更准确的仪器以建立准确的测量来获得测量数据的质量 高质量- 对于某特性，测量接近基准值 低质量- 对于某特性，测量远离基准值使用统计方法进行准确测量 过程 过程的声音 人 产品或服务我们工作的方法/资源配合 装置 材料 方法 环境确定改进的机会 输入 过程/系统过程模式质量循环中的测量系统 管理者责任4.1测量4.10实 施改 善质量策划4.2客户的特殊要求4.3测量系统必须具有的性能 测量系统必须处于统计控制中 测量系统的变差小于制造过程的变差 测量系统的变差小于规定极限或允许的公差 测量变差小于过程变差或公差带中较小者 测量最大(最坏)变差小于过程
3、变差或公差带中较小者定义 量具- 用来获取测量的任何设备 测量系统- 用来给被测特性赋值的操作、程序、量具及其他设备、软件和操作人员的集合 公差- 零件特性允许的变差 受控 - 变差在过程中表现稳定且可预测 不受控- 所有特殊原因的变差都不能消除- 有点超出控制图的控制限，或点在控制限内呈非随机分布形状 受控过程+1=68%+2=95%+3=99.7%定义 分辨率- 测量设备能将测量的标准件分细的程序- 测量设备所能指示的最小的刻度 分辨能力- 测量设备检测被测参数的变差的能力测量系统的变差类型 重复性- 一个操作者，用一种量具，对同样零件的同一特性进行多次测量，所获得的测量值的变差。 再现性
4、- 不同的操作者，用同样的量具，对同样零件的同一特性进行测量，所获得的测量平均值的变差。 偏倚- 所见测量结果的平均值与基准值之差。 线性- 量具在预期工作范围内，偏移值的差值。 稳定性- 测量系统在某延续时间内测量相同零件的单个特性所得测量总变差。 分布能由以下特性进行描绘：位置 偏倚、线性、稳定性宽度或范围重复性、再现性重复性基准值 观测平均值图1 偏倚 图2 重复性 稳定性操作者B时间2操作者C时间1操作者A 再现性 图3 再现性 图 4 稳定性线 性 线性是在量具预期的工作范围内，偏倚值的差值。 基准值 基准值 偏倚较小 观测的平均值 观测的平均值 范围的较低部分 范围的较高部分 图
5、5 a 线 性 观测的平均值 无偏倚 基准值 图5b 线性（变化的线性偏倚）有偏倚线性（变化的线性偏倚）评价方法 可变量具（利用量具的重复性与再现性报告进行长期研究的方法） 量具R&R可接受的指导原则:- 30%：需要改进，尽一切努力确定问题所在并将之改正。 可变量具研究（图形方法）- 误差图- 极差图- 均值 / 键图- 归一化的单值图- 振荡图- X Y均值 基准图- X Y比较图- 散点图 极差法：只提供整个测量系统的总体情形； 均值极差法（X&R）：允许将测量系统分解成重复性和再现性而不是它们的交互作用； ANOVA法：能用来确定这种量具与评价人员之间的交互作用。极差图可帮助确定：.
6、关于重复性的统计控制；. 评价人对每个零件测量过程的一致性。 极差UCLR 5 4 3 .RCLR 2 . . . . . . . . . . . . . 1 0 。 A B C A B C A B C A B C A B C 评价人1 2 3 4 5 零件 图13a1 极差图 极差UCLR 5 4 3 .R 2 . . . . . . . . . . . . . 1 0 。1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 零件A B C 评价人图13a2 极差图误差图（图13b）测量系统的数据分析可采用根据已接受的基准值得到的单值偏差的“误差图”来进行。每个零件的单值偏差或误差计算
7、取决于是否可得到被测数据的基准值来选择如下二公式之一： 误差 = 观测值 基准值 或 误差 = 观测值 零件平均测量值在任何其它统计分析之前应系统地分离明显原因造成的系统偏差。从画出的数据分析中可以得出多个有用解释。例如，从图13b中可以看出一些现象：1）评价人B的第二个读数有规律地高于其第一个读数；2）评价人B的平均值高于其他评价人的测量平均值；3）10号零件很难测量一致我们应确定其原因。 零件1 零件2 零件3 零件4 零件5 20 B误差 10 C B C C B-B B B C B B A A C 0 A A A C A B C C C A B C A A A -10 -20 零件6 零件7 零件8 零件9 零件10 20误差 B 10 B B B C B B B A 0 A A B C A C C A A A B B A A C C C C A -10
