NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好

NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好2024/3/28NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好前言為什么要進行ＭＳＡ?什么是計量型ＭＳＡ重復(fù)性與再現(xiàn)性介紹偏性、穩(wěn)定性、線性介紹GR&R實例分析什么時候進行ＭＳＡＭＳＡ流程圖ＭＳＡ與ＳＰＣ的關(guān)系計數(shù)型MSANO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好

在產(chǎn)品質(zhì)量管理中，數(shù)據(jù)的使用是極其頻繁和相當(dāng)廣泛的,所有統(tǒng)計質(zhì)量管理的方法都是以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立起來的；另現(xiàn)在數(shù)據(jù)還用來確定影響過程幾個變量之間的關(guān)系；如果數(shù)據(jù)的失真或誤差很大,將會導(dǎo)致分析失效、對產(chǎn)品過程的決策無效；為此必須對獲得數(shù)據(jù)的測量系統(tǒng)進行評價，是否能達到應(yīng)用的要求。前言參考ISO/TS16949:目的是為評估測量系統(tǒng)的質(zhì)量提供指南。盡管這指南一般而言可用于任何測量系統(tǒng)，但主要意圖是用于工業(yè)界的測量系統(tǒng)。NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好我（你、他）的測量數(shù)據(jù)是可靠的嗎？測量系統(tǒng)有足夠的分辨力嗎？兩年內(nèi)量具的結(jié)果能否保持一致？為什么不同的測量人員得到的結(jié)果不同，我應(yīng)該相信誰？量具重復(fù)測量時結(jié)果也不盡相同，應(yīng)該如何取值？什么是高質(zhì)量的數(shù)據(jù)呢？***何謂分辨力分辨力是指一測量系統(tǒng)檢出并如實指示被測特性中極小變化的能力（對最小示值的辨別能力）為什么要進行MSA？NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好為什么要進行MSA？測量對象，如：產(chǎn)品真值、過程工藝條件…等測量記錄，如：產(chǎn)品檢驗記錄、過程工藝記錄…等測量系統(tǒng)，如：量具精度、不同人取值、環(huán)境影響…等MSASPCNO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好因此我們需要：通過一系列的科學(xué)方法——確保具有合適分辨力、穩(wěn)定和小的測量系統(tǒng)誤差的測量系統(tǒng)。為什么要進行MSA？NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好為什么要進行MSA？MSA系統(tǒng)可以讓你獲得什么？接受新測量設(shè)備的準則；一種測量設(shè)備與另一種測量設(shè)備的比較；評價懷疑有缺陷的量具的依據(jù)；維修前后測量設(shè)備的比較；計算過程變差所需的方法，以及生產(chǎn)過程的可接受性水平；想知道什么是MSA了吧？NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好工件標準儀器人/程序環(huán)境數(shù)據(jù)（測量結(jié)果）測量系統(tǒng)示意圖賦值術(shù)語:測量(Measurement)：被定義為“對某具體事物賦予數(shù)字(或數(shù)值)，以表示它們對于特定特性之間的關(guān)系”。這定義由C.Eisenhart(1963)首次提出。賦予數(shù)字的過程被定義為測量過程，而數(shù)值的指定被定義為測量值。量具(Gauge)：是指任何用來獲得測量的裝置。經(jīng)常是特別用在工廠現(xiàn)場的裝置，包括用來測量合格/不合格的通/止規(guī)(go/nogodevice)。

測量系統(tǒng)(Measurementsystem)：是對測量單元進行量化或?qū)Ρ粶y的特性進行評估，其所使用的儀器或量具、標準、操作、方法、夾具、軟件、人員、環(huán)境及假設(shè)的集合；也就是說，用來獲得測量結(jié)果的整個過程。什么是ＭＳＡNO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好什么是ＭＳＡ“黑盒子”：傳統(tǒng)測量和分析活動時，將設(shè)備作為主要的關(guān)注點，質(zhì)量特性越“重要”，相應(yīng)的量具就越昂貴，缺少評價量具的有效性、與過程和環(huán)境的相容性。設(shè)備只是測量系統(tǒng)的一部分。影響測量系統(tǒng)的6個基本要素：通常用五個字母S.W.I.P.E表示，分別代表標準、工件、儀器、人/程序、及環(huán)境，這6個基本要素構(gòu)成了測量系統(tǒng)的誤差。NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好什么是ＭＳＡ1)依照統(tǒng)計觀點,量測系統(tǒng)應(yīng)在控制狀態(tài)，即測量系統(tǒng)中所產(chǎn)生的變異只由普通原因造成;2),量測系統(tǒng)的變異應(yīng)小于制程變差和制程的規(guī)格;3)量具的最小刻度增量（分辨力）應(yīng)比制程或產(chǎn)品規(guī)格小,通常要求為制程過程變差6σ或規(guī)格限兩者中較窄者的1/10;（可視分辨率）；4)隨著時間的推移或被測物改變時（即量程變化）也就滿足上述要求量測系統(tǒng)應(yīng)滿足以下規(guī)則:NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好什么是ＭＳＡ測量系統(tǒng)的分辨力的意義：

如果測量系統(tǒng)沒有足夠的分辨力，它不能識別過程變差以及定量表示單個零件的特性值；不適合的分辨力可以通過極差圖方便地顯示出。請看下頁的極差圖NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好如何判斷測量系統(tǒng)的分辨力是否足夠？極差圖什么是ＭＳＡ足夠分辨力分辨力不足NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好什么是ＭＳＡ如何判斷測量系統(tǒng)的分辨力是否足夠？判斷準則：當(dāng)極差圖顯示可能只有一、二或三個極差值在控制限值內(nèi)時，或可能4個極差值在控制限值內(nèi)且超過四分之一以上的極差為零時，都反映了測量系統(tǒng)沒有足夠的分辨力/力。建議：可接受的分辨力應(yīng)小于總過程的6σ（標準偏差）和公差范圍兩者較小的十分之一）。NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好什么是ＭＳＡ測量系統(tǒng)變差的分布特征：反映測量值相對于標準值的位置變差評價：偏倚(Bias)穩(wěn)定性(Stability)線性(Linearity)反映測量值的寬度變差—方差的評價，也即R&R：重復(fù)性(Repeatability)再現(xiàn)性(Reproducibility)NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好對同樣的零件的同樣的特性多次測量結(jié)果的平均值與基準值的差值；偏倚介紹偏倚：真值：（更高精度測量儀測試結(jié)果）NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好1）獲取一個樣本并建立相對于可溯源標準的基準值。如果得不到，選擇一個落在生產(chǎn)測量的中程數(shù)據(jù)的生產(chǎn)零件，指定其為偏倚分析的標準樣本。在工具室測量這個零件n≥10次，并計算這n個讀數(shù)的均值。把均值作為“基準值”?？赡苄枰邆漕A(yù)期測量值的最低值、最高值及中程數(shù)的標準樣本是理想的。2）讓一個評價人，以通常方法測量樣本10次以上，偏倚介紹—獨立樣本法通常指更高精度測量儀器所賦的值NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好偏倚介紹結(jié)果分析-作圖法

3）相對于基準值將數(shù)據(jù)畫出直方圖。評審直方圖，用專業(yè)知識確定是否存在特殊原因或出現(xiàn)異常。如果沒有，繼續(xù)分析，（對于n<30時的解釋或分析，應(yīng)當(dāng)特別謹慎。）

結(jié)果分析-數(shù)據(jù)法

4）計算n個讀數(shù)的均值。NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好偏倚介紹5）計算重復(fù)性標準偏差（參考量具研究，極差法，如下）：6)確定偏倚的t統(tǒng)計量：偏倚=測量平均值—基準值（樣本標準偏差）這里d*2可以從附錄C中查到,g=1,m=n（均值標準偏差）NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好偏倚介紹7）如果0落在圍繞偏倚值1-a置信區(qū)間以內(nèi)，偏倚在a水平是可接受的。供參考:如果a水平不是用默認值.05（95%置信度）則必須得到顧客的同意。95%NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好偏倚介紹NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好偏倚介紹結(jié)果分析-作圖法NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好偏倚介紹測量次數(shù)觀測值偏倚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=觀測測量平均值—基準值=0.0067基準值=6結(jié)果分析-數(shù)據(jù)法NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好偏倚介紹注：d2*d2v3.553333.4719310.8評價:低值小于0,高值大于0,所以系統(tǒng)偏倚可接受!NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好偏倚介紹0.00670.1332-0.1199偏倚=0線NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好偏倚介紹偏性較大，可能的原因：標準或基準值誤差；檢驗校準程序儀器磨損；維護或修理儀器測量了錯誤的特性；儀器校準不當(dāng)；復(fù)查校準方法評價人員使用儀器不當(dāng)；復(fù)查檢驗說明書NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好時間基準值穩(wěn)定性介紹穩(wěn)定性：測量系統(tǒng)在某持續(xù)時間內(nèi)測量同一基準或零件的單一特性時獲得的測量值總變差,也就是偏倚隨時間的變化；（或稱飄移）NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好量具定性分析平均值極差穩(wěn)定性介紹NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好說明：如果測量過程是穩(wěn)定的，則該測量系統(tǒng)可測量的數(shù)據(jù)可用于確定系統(tǒng)的偏性。穩(wěn)定性介紹可利用平均值—極差控制圖來研究穩(wěn)定性平均值失控表示：系統(tǒng)不再正確地測量（偏性已經(jīng)改變）可能的原因：需要校準等極差圖失控表示：不穩(wěn)定的重復(fù)性可能的原因：測量設(shè)備的部件松動、氣路堵塞、電壓變化等NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好量程較低部分量程較高部分線性介紹線性：指測量系統(tǒng)在預(yù)期的工作范圍內(nèi)偏性的變化。一個測量系統(tǒng)不具有線性，那它不是一個合格的測量系統(tǒng)。NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好確定線性的指南線性介紹1）選擇g≥5個零件，由于過程變差，這些零件測量值覆蓋量具的操作范圍。2）通常用這個量具測量每個零件m≥10次。結(jié)果分析-作圖法3）計算每次測量的零件偏倚及零件偏倚均值。4）在線性圖上畫出單值偏倚和相關(guān)基準值的偏倚均值。(見圖11)5）用下面等式計算和畫出最佳擬合線和置信帶。NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好線性介紹對于最佳擬合直線，用公式：這里的gm表示自由度=產(chǎn)品數(shù)(g)這里的gm表示自由度=產(chǎn)品數(shù)(g)*測量次數(shù)(m)NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好線性介紹6）畫出“偏倚=0”線，評審該圖指出特殊原因和線性的可接受性圖11為使測量系統(tǒng)線性可被接受，“偏倚=0”線必須完全在擬合線置信帶以內(nèi)。NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好線性介紹結(jié)果分析-數(shù)據(jù)

8）如果作圖分析顯示測量系統(tǒng)線性可接受，則下面的假設(shè)就成立：H0：a=0斜率=0不推翻原假設(shè)，如果NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好線性介紹如果以上的假設(shè)是成立的,則測量系統(tǒng)對所有的基準值有相同的偏倚.對于可接受的線性,偏倚必須為0。H0：b=0截距（偏倚）=0不推翻原假設(shè)，如果NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好線性介紹測量系統(tǒng)非線性的可能原因：在工作范圍上限和下限內(nèi)儀器沒有正確校準；最小或最大值校準量具的誤差；磨損的儀器；儀器固有的設(shè)計特性；……NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好線性介紹實例NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好重復(fù)性與再現(xiàn)性介紹使用多種不同的技術(shù)可以進行計量型量具的研究。它們是：●極差法●均值極差法●ANOVE法（方差分析法）重復(fù)性：指由一個評價人，采用同一個測量儀器，多次測量同一零件的同一特性時獲得的測量值的變差再現(xiàn)性：指由不同的評價人采用同一個測量儀器，測量同一零件的同一特性時測量平均值的變差NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好重復(fù)性與再現(xiàn)性介紹●均值極差法1）獲取一個樣本零件數(shù)n>5，應(yīng)代表實際的或期望的過程變差范圍。2）選擇評價人A，B，C等。零件的號碼從1到n，評價人不能看到零件編號。3）如果是正常測量系統(tǒng)程序的一部分，應(yīng)校準量具。評價人以隨機順序測量n個零件，將測量結(jié)果輸入第一行。4）評價人B和C測量同樣的n個零件，而且他們之間不能看到彼此的結(jié)果。輸入數(shù)據(jù)到第6和11行。NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好重復(fù)性與再現(xiàn)性介紹5）用不同的隨機測量順序重復(fù)該循環(huán)。輸入數(shù)據(jù)到第2，7，12行。在適當(dāng)?shù)牧杏涗洈?shù)據(jù)。例如如果第一測量的是第7號零件，那么將結(jié)果記錄在標示著零件7的列。如果需要試驗3次，重復(fù)循環(huán)并輸入數(shù)據(jù)3，8，13行。6）如果評價人屬于不同的班次，可以使用一個替代方法。讓評價人A測量所有的10個零件輸入數(shù)據(jù)于第1行，然后評價人A以不同的順序讀數(shù)，記錄結(jié)果錄結(jié)果于第2，3行，讓評價人B，C同樣做。

NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好重復(fù)性與再現(xiàn)性介紹NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好重復(fù)性與再現(xiàn)性介紹一.計算極差：Ra，Rb，Rc:每個操作者所測產(chǎn)品的極差R:(Ra+Rb+Rc)/操作者人數(shù)（所有極差的均值）注:對于任何大于計算的UCLR值的極差讀數(shù)，使用原來的評價人和零件重新讀數(shù)，或者剔除那些值，基于新的樣本容量重新計算R和UCLR值。糾正造成失控的特殊原因。RP=MAX(產(chǎn)品均值)-MIN(產(chǎn)品均值)NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好重復(fù)性與再現(xiàn)性介紹二.計算均值：Xa，Xb，Xc:每個操作者所測產(chǎn)品的均值XDIFF:MAX(Xa，Xb，Xc)-MIN(Xa，Xb，Xc)每個操作者所測產(chǎn)品均值R極差三.R，XDIFF，RP將計算的結(jié)果值R，XDIFF，RP轉(zhuǎn)記到提供的報告表格欄中。NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好重復(fù)性與再現(xiàn)性介紹NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好重復(fù)性與再現(xiàn)性介紹NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好測量系統(tǒng)的變差源的構(gòu)成重復(fù)性與再現(xiàn)性介紹總變差:TV設(shè)備變差:EV評價人變差

:AV零件與零件之間的變差

:PV設(shè)備和評價人得到的測量系統(tǒng)變差

:R＆RNO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好重復(fù)性與再現(xiàn)性介紹重復(fù)性Repeatability

：由一個評價人，采用同一種測量儀器，多次測量同一零件的同一特性時獲得的測量值的變差。主要反映：量具變異。計算公式:EV=R×K1NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好重復(fù)性與再現(xiàn)性介紹再現(xiàn)性Reproducibility

：由不同的評價人，采用同一個的測量儀器，測量同一零件的同一特性時測量平均值的變差。主要反映:人的變異計算公式:NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好重復(fù)性與再現(xiàn)性介紹設(shè)備和評價人得到的測量系統(tǒng)變差

:R＆R由不同的評價人，測量不同零件的同一特性時零件測量平均值的變差。計算公式:NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好重復(fù)性與再現(xiàn)性介紹零件之間變差：由同一或不同的評價人，采用同一個的測量儀器，測量不同零件的同一特性時零件測量平均值的變差。計算公式:PV=RP×K3NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好重復(fù)性與再現(xiàn)性介紹總變差:TV測量系統(tǒng)總的變差。計算公式:NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好%R&R誤差低于10%——測量系統(tǒng)可接受；%R&R誤差在10%~30%間——由測量特性的重要性、測量裝置成本、維修成本等確定是否可接受；%R&R超過30%——則測量系統(tǒng)是不可接受的,測量系統(tǒng)應(yīng)加以改進。

重復(fù)性與再現(xiàn)性介紹測量系統(tǒng)重復(fù)性和再現(xiàn)性占總過程變差的百分比（%R&R）的可接受性準則：GR&R的接受準則NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好計數(shù)型GR&R計數(shù)型量具特征計數(shù)型測量系統(tǒng)是一種測量數(shù)值為一有限的分類數(shù)量的測量系統(tǒng)。它與能獲得一連串?dāng)?shù)值結(jié)果的計量型測量系統(tǒng)截然不同。通／止規(guī)(go／nogogage)是最常用的量具，它只有兩種可能的結(jié)果；其它的計數(shù)型測量系統(tǒng)，例如目視標準，可能產(chǎn)生五到七個分類，如非常好、好、一般、差、非常差。在前面章節(jié)中所介紹的分析方法不能被用來評價這樣的系統(tǒng)。因此我們引入了計數(shù)型MSANO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好計數(shù)型GR&R計數(shù)型GR&R的接受準則判定法則一：kappa值大于0.75，則表示有很好的一致性（最大的pappa=1)kappa值小于0.4則表示一致不好，kappa不考慮評價人之間的不一致量有多大，只考慮他們之間是不是一致判定法則二：判斷測量系統(tǒng)有效性漏發(fā)警報的比例誤發(fā)警報的比例評價人可接受≥90%≤2%≤5%評價人可接受的邊緣≥80%≤5%≤10%評價人不可接受-需改進<80%>5%>10%NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好計數(shù)型MSA計算方法步驟如下：1.確定要評價的量具2.確定參考標準3.測量產(chǎn)品，記錄數(shù)據(jù)4.評估評價人之間的一致性5.評價參考標準與評價人之間的一致6.評價量具的有效性7.綜合評價量測系統(tǒng)NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好計數(shù)型MSA計數(shù)型MSA實例，

1.評價評價人之間的一致性

A*B交叉表

B合計

0.01.0A0數(shù)量44.06.050.0期望數(shù)量15.734.350.01數(shù)量3.097.0100.0期望數(shù)量31.368.7100.0合計數(shù)量47.0103.0150.0期望的數(shù)量47.0103.0150.0B*C交叉表

C合計0.01.0B0數(shù)量42.05.047.0期望數(shù)量16.031.047.01數(shù)量9.094.0103.0期望數(shù)量35.068.0103.0合計數(shù)量51.099.0150.0期望的數(shù)量51.099.0150.0A*C交叉表

C合計

0.01.0A0數(shù)量43.07.050.0期望數(shù)量17.033.050.01數(shù)量8.092.0100.0期望數(shù)量34.066.0100.0合計數(shù)量51.099.0150.0期望的數(shù)量51.099.0150.0NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好2.計算kappa，評價評價人與參考標準之間的一致性po=對角線單元中觀測值之和/總數(shù)pe=對角線單元中期望值之和/總數(shù)

kappaABCA0.8628750.776119B0.8628750.787943C0.7761190.787943所有kappa值都大于75％，有比較好的統(tǒng)一性NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好3.評價評價人與參考標準之間的一致性A交叉表

參考合計

0.01.0A0數(shù)量45.05.050.0期望數(shù)量15.734.350.01數(shù)量3.097.0100.0期望數(shù)量31.368.7100.0合計數(shù)量47.0103.0150.0期望的數(shù)量47.0103.0150.0B交叉表

參考合計

0.01.0B0數(shù)量45.02.050.0期望數(shù)量15.032.050.01數(shù)量3.0100.0100.0期望數(shù)量33.070.0100.0合計數(shù)量48.0102.0150.0期望的數(shù)量48.0102.0150.0C交叉表

參考合計

0.01.0C0數(shù)量42.09.051.0期望數(shù)量16.334.751.01數(shù)量6.093.099.0期望數(shù)量31.767.399.0合計數(shù)量48.0102.0150.0期望的數(shù)量48.0102.0150.0ABCkappa0.8781730.9230770.774096這說明評價人本身與標準之間有比較好的一致性NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好4.計算測量系統(tǒng)的有效性NO11MSA量測系統(tǒng)分析版本好5.計算有效性、錯誤率、錯誤警報率

有效性錯誤率錯誤警報率A84%6.25%4.90%B90%6.25%1.96%C70%12.50%8.82%

ABC錯報數(shù)量336錯誤警報數(shù)量529錯報=實際不好判為好的/實際不好的錯誤警報=實際好判為不好的/實際好的錯誤警報率＝錯誤警報數(shù)量/不合格零件機會總數(shù)。不合格零件機會總數(shù)＝研究中所用的不合格零件與每個零件被測次數(shù)的乘積。誤報率＝錯報數(shù)量/合格零件機會總數(shù)

合格零件機會總數(shù)＝所用的合格零件與每個零件被測次數(shù)的乘積。95%