MSA完全版终极教程

1、MSA测量系统分析1测量系统与过程决策测量系统与过程决策测量体系分析的数据2III 好零件总是好的I 坏零件总是坏的II 可能做出潜在的错误决定测量系统变差对产品和过程的决策影响测量系统变差对产品和过程的决策影响对产品的影响:因此，1. 改进过程，减少变差，II 区的零件最少2. 改进测量系统，减少测量系统的误差对过程的影响：1. 普通原因特殊原因2. 特殊原因普通原因相对于公差，对零件做出错误决定的潜在因素只在测量系统误差于公差交叉时存在3课程内容（基础篇）pMSA的重要性p测量系统分析的对象p测量系统误差来源p测量基础术语 p测量系统统计特性p理想的测量系统p测量系统应有的特性4课程内容(

2、方法篇)p测量系统研究准备p计量型分析n稳定性分析n偏倚分析独立样本法n偏倚分析控制图法n线性分析指南n重复性和再现性分析指南p计数型分析n风险分析法n解析法p破坏型分析p通过多次读数减少变差5MSA 的重要性p如果测量过程有问题，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原料人機 法環測量測量結果好不好測量6MSA分析的对象pTS16949 7.6.1 n为分析在各种测量和实验设备系统测量结果中表现的变差，必须必须进行适当的统计研究。此要求必须用于在控制计划中提及的测量系统控制计划中提及的测量系统。n此项要求就是包含控制计

3、划中提及的产品特性和过程特性。7测量系统分析（测量系统分析（MSAMSA）理解要点说明：理解要点说明： 在在控制计划控制计划中提出的测量系统都要进行测量系统（中提出的测量系统都要进行测量系统（MSAMSA）分析，分析， 主要是针对产品特性所使用到的测量系统。主要是针对产品特性所使用到的测量系统。 所用的测量分析方法及接收准则必须与顾客关于测量系统分析所用的测量分析方法及接收准则必须与顾客关于测量系统分析 的参考手册相一致。的参考手册相一致。 如经顾客批准，也可以采用其它方法及接收准则。如经顾客批准，也可以采用其它方法及接收准则。 ISO/TS 16949:2002 ISO/TS 16949:2

4、002 标准中的体系内部审核检查表强调要有证标准中的体系内部审核检查表强调要有证 据证明上述要求已达到。据证明上述要求已达到。 生产件批准程序（生产件批准程序（PPAPPPAP）手册中明确规定：对新的或改进的量手册中明确规定：对新的或改进的量 具、测量和试验设备必须参考测量系统分析（具、测量和试验设备必须参考测量系统分析（MSAMSA）手册进行手册进行 变差统计研究。变差统计研究。 产品质量先期策划（产品质量先期策划（APQPAPQP）手册中明确规定：测量系统分析手册中明确规定：测量系统分析 （MSAMSA）作为第四阶段作为第四阶段“产品和过程确认产品和过程确认”的输出之一。的输出之一。 测量

5、系统分析（测量系统分析（SPCSPC）手册中明确指出测量系统分析（手册中明确指出测量系统分析（MSAMSA）是是 控制图必需的准备工作内容之一。控制图必需的准备工作内容之一。8控控 制制 计计 划划第第 页，共页，共 页页 样件样件 试生产试生产 生产生产控制计划编号：控制计划编号：主要联系人主要联系人/ /电话：电话：日期日期( (编制编制) )：日期日期( (修订修订) )：零件编号零件编号/ /最新更改等级：最新更改等级：核心小组：核心小组：顾客工程批准顾客工程批准/ /日期日期( (如需要如需要) )：零件名称零件名称/ /描述：描述：供方供方/ /工厂批准工厂批准/ /日期：日期：顾

6、客质量批准顾客质量批准/ /日期日期( (如需要如需要) )：供方供方/ /工厂：工厂：供方代码：供方代码：其它批准其它批准/ /日期日期( (如需要如需要) )：其它批准其它批准/ /日期日期( (如需要如需要) )：零件零件/ /过程过程编号编号过程名称过程名称/ /操操作描述作描述机器、装机器、装置、夹具、置、夹具、工装工装特特 性性特殊特殊特性特性分类分类方方 法法反应反应计划计划编编号号产品产品过程过程产品产品/ /过程过程规范规范/ /公差公差评价评价/ /测量技测量技术术样样 本本控制方法控制方法容量容量频率频率1010进货检验进货检验内径内径游标卡尺游标卡尺外径外径千分卡尺千分

7、卡尺硬度硬度硬度计硬度计3030热处理热处理硬度硬度硬度计硬度计温度温度温度计温度计4040车外圆车外圆内径内径游标卡尺游标卡尺厚度厚度厚度计厚度计5050车外圆检验车外圆检验内径内径游标卡尺游标卡尺厚度厚度厚度计厚度计QR-711-2-01A0QR-711-2-01A09控控 制制 计计 划划第第 页，共页，共 页页 样件样件 试生产试生产 生生产产控制计划编号：控制计划编号：主要联系人主要联系人/ /电话：电话：日期日期( (编制编制) )：日期日期( (修订修订) )：零件编号零件编号/ /最新更改等级：最新更改等级：核心小组：核心小组：顾客工程批准顾客工程批准/ /日期日期( (如需要

8、如需要) )：零件名称零件名称/ /描述：描述：供方供方/ /工厂批准工厂批准/ /日期：日期：顾客质量批准顾客质量批准/ /日期日期( (如需要如需要) )：供方供方/ /工厂：工厂：供方代码：供方代码：其它批准其它批准/ /日期日期( (如需要如需要) )：其它批准其它批准/ /日期日期( (如需要如需要) )：零件零件/ /过程过程编号编号过程名称过程名称/ /操操作描述作描述机器、装机器、装置、夹具、置、夹具、工装工装特特 性性特殊特殊特性特性分类分类方方 法法反应反应计划计划编编号号产品产品过程过程产品产品/ /过程过程规范规范/ /公差公差评价评价/ /测量技测量技术术样样 本本控

9、制方法控制方法容量容量频率频率1010进货检验进货检验内径内径游标卡尺游标卡尺（）（）外径外径千分卡尺千分卡尺（）（）硬度硬度硬度计（）硬度计（）温度温度温度计（）温度计（）4040车外圆车外圆内径内径游标卡尺游标卡尺（）（）厚度厚度厚度计（）厚度计（）5050车外圆检验车外圆检验内径内径游标卡尺游标卡尺（）（）注：在注：在“评价评价/ /测量技术测量技术”栏目中以栏目中以“”符号标识的量具需进行测量系统（符号标识的量具需进行测量系统（MSAMSA）分析。分析。 QR-711-2-01A0QR-711-2-01A010MSA MSA 与与 APQP/CPAPQP/CP、FMEAFMEA、PPA

10、PPPAP和和SPCSPC的关系的关系 第一阶段第一阶段 第二阶段第二阶段 第三阶段第三阶段 第四阶段第四阶段 第五阶段第五阶段 计划和计划和 产品设计产品设计 过程设计过程设计 产品和产品和 反馈、评定反馈、评定 确定项目确定项目 和开发和开发 和开发和开发 过程确定过程确定 和纠正措施和纠正措施 样件制作样件制作 试生产试生产 批量生产批量生产 PPAP PPAP MSAMSA DFMEA PFMEA SPC SPC DFMEA PFMEA SPC SPC （Ppk1.67) Ppk1.67) （Cpk1.33Cpk1.33） 样件样件CP CP 试生产试生产CP CP 生产生产CPCP

11、11 MSA MSA 在在 APQPAPQP 过程中的位置过程中的位置/ /阶段关系：阶段关系： 输输 出出 试生产试生产 过程审核过程审核 测量系统分析评价测量系统分析评价 初始过程能力研究初始过程能力研究 生产件批准生产件批准 产品审核产品审核 样品送样和确认样品送样和确认 生产确认试验生产确认试验 包装评价包装评价 过程策划和开发经验总结过程策划和开发经验总结 生产控制计划生产控制计划 质量策划认定和管理者支持质量策划认定和管理者支持输输 入入 制造过程设计输入及其评审制造过程设计输入及其评审 资料资料 包装标准包装标准 产品产品/ /过程质量体系评审过程质量体系评审 过程流程图过程流程

12、图 车间平面布置图车间平面布置图 特性矩阵图特性矩阵图 过程过程FMEAFMEA分析资料分析资料 试生产控制计划试生产控制计划 过程指导书过程指导书 测量系统分析（测量系统分析（MSAMSA）计划计划 初始过程能力（初始过程能力（SPC-SPC-PpkPpk）研研 究计划究计划 包装规范包装规范 制造过程设计输出及其评审制造过程设计输出及其评审 资料资料 制造过程验证和确认及其评制造过程验证和确认及其评 审资料审资料 管理者支持管理者支持第四阶段：产品和过程确认第四阶段：产品和过程确认12“过程分析（乌龟图）过程分析（乌龟图）”在测量系统分析（在测量系统分析（MSAMSA）中的运用中的运用过程

13、分析（乌龟图）工作表过程分析（乌龟图）工作表注：测量系统分析（注：测量系统分析（MSAMSA）的的“过程分析（乌龟图）过程分析（乌龟图）”表中之具体和详细内容的填写请见附件。表中之具体和详细内容的填写请见附件。过程过程 填写填写COPCOP或过程名称或过程名称测量系统分析测量系统分析( M S A )( M S A )使用什么方式进行使用什么方式进行 （材料（材料/ /设备设备/ /装置）装置）填写机器（包括试验设备），材填写机器（包括试验设备），材料，计算机系统，过程中所使用料，计算机系统，过程中所使用的软件等的详细说明的软件等的详细说明 输输 入入（要求是什么？）（要求是什么？）填写详细的

14、实际输入填写详细的实际输入, ,这可这可能是一份文件、材料、工具、能是一份文件、材料、工具、计划等计划等如何做？如何做？ （作业指导书（作业指导书/ /方法方法/ /程序程序/ /技术）技术）填写相关的过程控制、支持过程、填写相关的过程控制、支持过程、管理过程、程序、作业指导书、管理过程、程序、作业指导书、方法和技术等的详细说明方法和技术等的详细说明由谁进行？由谁进行？ （能力（能力/ /技能技能/ /知识知识/ /培训）培训）填写资源要求，特别注意要填写资源要求，特别注意要求的技能和能力准则，安全求的技能和能力准则，安全设备等设备等 输输 出出（将要交付的是什么？）（将要交付的是什么？）填写

15、详细的实际输出填写详细的实际输出, ,这可这可能是产品、文件，而且应该能是产品、文件，而且应该和实际有效性的测量相联系和实际有效性的测量相联系使用的关键准则是什么？使用的关键准则是什么？（测量（测量/ /评估）评估） 填写过程有效性的测量，比填写过程有效性的测量，比如矩阵和指标如矩阵和指标13测量系统分析（测量系统分析（MSAMSA）过程分析（乌龟图）工作表过程分析（乌龟图）工作表 使用什么方式进行使用什么方式进行（材料（材料/ /设备设备/ /装置）装置）1 1、量具；、量具；2 2、电脑；、电脑；3 3、计算软件、计算软件/ /计计算公式；算公式；4 4、计算器；、计算器；5 5、统计方法

16、。、统计方法。 如何做？如何做？（作业指导书（作业指导书/ /方法方法/ /程序程序/ /技术）技术）1 1、测量系统分析程序；、测量系统分析程序；2 2、测量系统分析手册；、测量系统分析手册；3 3、监测和测量装置控制程序；、监测和测量装置控制程序；4 4、量具的操作规、量具的操作规程；程；5 5、文件控制管理程序；、文件控制管理程序；6 6、记录控制管理程、记录控制管理程序；序；7 7、人力资源管理程序；、人力资源管理程序；8 8、纠正与预防措施、纠正与预防措施控制程序；控制程序；9 9、持续改进管理程序。、持续改进管理程序。 输入（要求是什么？）输入（要求是什么？）1 1、顾客要求（包括

17、：顾客特殊要、顾客要求（包括：顾客特殊要求，如顾客要求提交的求，如顾客要求提交的PPAPPPAP资料资料中对测量系统分析的要求等）；中对测量系统分析的要求等）；2 2、公司要求；公司要求；3 3、控制计划（包括：、控制计划（包括：新产品试生产控制计划和生产控新产品试生产控制计划和生产控制计划、常规产品的通用生产控制计划、常规产品的通用生产控制计划等）；制计划等）；4 4、顾客指定的和组、顾客指定的和组织确定的织确定的产品特殊特性；产品特殊特性；5 5、合格、合格的检定证书或校准记录；的检定证书或校准记录；6 6、用来、用来进行测量系统分析进行测量系统分析(MSA)(MSA)的产品；的产品；7

18、7、检定或校准合格的量具。、检定或校准合格的量具。 使用的关键准则是什么？使用的关键准则是什么？（测量（测量/ /评估）评估）1 1、测量系统分析计划完成率；、测量系统分析计划完成率；2 2、GR&RGR&R达成率；达成率；3 3、稳定性达成率；稳定性达成率；4 4、偏倚达成率；、偏倚达成率；5 5、线性达成率；、线性达成率；6 6、kappakappa一致性达成率；一致性达成率；7 7、纠正措施有效关闭率。、纠正措施有效关闭率。 由谁进行？由谁进行？（能力（能力/ /技能技能/ /知识知识/ /培训）培训）1 1、过程所有者：质量部（经理、副经理、质量工、过程所有者：质量部（

19、经理、副经理、质量工 程师、测量系统分析人员和检验员）。程师、测量系统分析人员和检验员）。2 2、过程促进者：多方论证小组；管理者代表；生、过程促进者：多方论证小组；管理者代表；生 产部；技术部；人力资源部；生产现场车间等。产部；技术部；人力资源部；生产现场车间等。spsp测量系统分析测量系统分析( M S A )( M S A ) 输出（将要交付的是什么？）输出（将要交付的是什么？）1 1、按测量系统分析计划准时分析、按测量系统分析计划准时分析和研究、有能力和受控且满足顾和研究、有能力和受控且满足顾客要求的测量系统；客要求的测量系统；2 2、测量系统、测量系统分析（分析（MSAMSA）计划；

20、计划；3 3、零件评价、零件评价人平均值和重复性极差控制图；人平均值和重复性极差控制图；4 4、量具重复性和再现性分析数据表；量具重复性和再现性分析数据表；5 5、量具重复性和再现性分析报告；、量具重复性和再现性分析报告；6 6、量具极差法分析表；、量具极差法分析表；7 7、量具、量具稳定性分析报告；稳定性分析报告；8 8、量具偏倚分、量具偏倚分析报告；析报告；9 9、量具线性分析报告；、量具线性分析报告；1010、计数型量具假设检验分析研、计数型量具假设检验分析研究数据表；究数据表；1111、计数型量具假设、计数型量具假设检验分析交叉表；检验分析交叉表；1212、纠正和预、纠正和预防措施报告

21、。防措施报告。 14测量误差Y = x+p测量值=真值(True Value) + 测量误差戴明说没有真值的存在一致性15测量误差来源16测量误差的来源p仪器方面：n分辩力n精密度 (重复性)n准确度 (Bias偏差)n损坏n不同仪器和夹具间的差异17测量误差的来源p不同检验者的差异 (再现性)n训练n技能n疲劳n无聊n眼力n舒适n检验的速度n指导书的误解18测量误差的来源p不同环境所造成的差异n温度n湿度n振动n照明n腐蚀n污染(油脂)19测量误差的来源p方法方面：n测试方法n测试标准p材料方面：n准备的样本本身有差异n收集的样本本身有差异20测量基础术语21测量分析系统测量分析系统 (MS

22、A)的类别的类别-计量型 - 计数型 22关于测量p测量：赋值给具体事物以表示它们之间关于特定特性的关系。赋值过程即为测量过程，而赋予的值定义测量值。p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，包括用来测量合格不合格的装置。p测量系统：用来对被测特性赋值的操作、程序、量具、设备、软件以及操作人员的集合；用来获得测量结果的整个过程。23数据p一组条件下观察结果的集合，既可以是连续的(一个量值和测量单位)又可以是离散的(属性数据或计数数据如成功失败、好坏、过不通过等统计数据)。24标准p被承认的一个被测体的数值，作为一致同意的用于进行比较的基准或标准样本。其他同义的术语：n用于

23、比较的可接受的基准值；n已知数值，在表明的不确定度界限内，作为真值被接受；n基准值。25准确度p观测值和可接受基准值之间一致的接近程度。基准值觀測平均值26校准和检定p校准：在规定的条件下，建立测量装置与已知基准值和不确定度的可溯源标准之间的关系的一组操作。校准可能也包括通过调整被比较的测量装置的准确度差异而进行的探测、相关性、报告或消除的步骤。p检定：检定：为评定计量装置的计量特性，确定其是否为评定计量装置的计量特性，确定其是否符合法定要求所进行的全部工作。目的是为确保符合法定要求所进行的全部工作。目的是为确保量值的统一和溯源性，具有法制性。量值的统一和溯源性，具有法制性。p校准是检定工作的

24、一部分。校准是检定工作的一部分。27校准周期p两次校准间的规定时间总量或一组条件，在此期间，测量装置的校准参数被认定为有效的。28分辨力、可读性、分辨率p最小的读数单位、刻度限度；p由设计决定的固有特性；p测量或仪器输出的最小刻度；p1:10经验法则（过程变差与公差较小者）。29有效分辨力一个数据分级n定义：考虑整个测量系统变差时的数据分级大小(ndc)。nNdc = 1.41x(PV/GRR)n左图：只能表明过程是否正在生产合格零件。Number of data classification30有效分辨力24个数据分级p左图：只能粗略估计制程。p不能用于计量控制。315个或更多个个数据分级n

25、左图：可用于计量控制图n达到5个以上分级数建议使用有效分辨力32有效分辨力区分（example） 6 -10+104个分级数10个分级数33置信区间p期望包括一个参数的真值的值的范围(在希望的概率情况下叫置信水平)。p统计检定时，常常取用置信水平=95%时，表示1.96的范围。34量具R&Rp一个测量系统的重复性和再现性的合成变差的估计。GRR变差等于系统内和系统间变差之和。35显著水平p被选择用来测试随机输出概率的一个统计水平，也同风险有关，表示为风险，代表一个决定出错的概率。36“”及“”风险说明“”風險說明“”風險說明（第一种错误)（第二种错误）37溯源性p在商品和服务贸易中溯源

26、性是一个重要概念，溯源到相同或相近的标准的测量比那些没有溯源性的测量更容易被认同。这为减少重新试验、拒收好的产品、接收坏的产品提供了帮助。p溯源性在ISO计量学基本和通用国际术语(VIM)中的定义是”测量的特性或标准值，此标准是规定的基准，通常是国家或国际标准，通过全部规定了不确度的不间断的比较链相联系。38普通工作计量器具国际基准或物理定义国家基准副基准国家法制计量工作部门工作标准器计量校准实验室工作标准器工业部门测试实验室企业工作标准比较装置、方法比较装置、方法比较装置、方法比较装置、方法比较装置、方法传递装置5级4级3级2级1级39六、测量不确定度理解六、测量不确定度理解401. 测量不

27、确定度测量不确定度p不确定度不确定度是赋值给测量结果的范围，在规定的置是赋值给测量结果的范围，在规定的置信水平内描述为预期包含有真测量结果的范围。信水平内描述为预期包含有真测量结果的范围。测量不确定度通常被描述为一个双向量。简单的测量不确定度通常被描述为一个双向量。简单的表达表达式式：n真测量值真测量值= =观测到的测量观测到的测量( (结果结果) ) U UpU=U=扩扩展展不确定度。不确定度。扩展不确定度扩展不确定度是测量过程中合是测量过程中合成标准误差成标准误差UcUc，乘以一个代表所希望的置信范围乘以一个代表所希望的置信范围中的正态分布的分布系数中的正态分布的分布系数(K)(K)。IS

28、O/IECISO/IEC测量中测量中不确定度指南不确定度指南确定了足以代表正态分布的确定了足以代表正态分布的95%95%的的不确定度的分布系数。通常认为不确定度的分布系数。通常认为K=2K=2，U=U=KUcKUc。41n 扩展不确定度扩展不确定度U=kuc公式公式nK覆盖因子覆盖因子（2-3）nuc 标准合成不确定度标准合成不确定度测量值分布曲线测量值分布曲线均值均值95.45%99.73% +3 +3 +2 +2 真值真值12. 测量不确定度公式测量不确定度公式423. 测量不确定度组成测量不确定度组成p影响测量不确定度的因素影响测量不确定度的因素p测量设备（包括测量标准）的误差测量设备（

29、包括测量标准）的误差p环境的误差环境的误差p测量方法的误差测量方法的误差p操作人员的误差等操作人员的误差等433. 测量不确定度组成测量不确定度组成p合成标准误差合成标准误差Uc包括了在测量过程中变差的所包括了在测量过程中变差的所有重要组成部份。在大多数情况下，按着本手册有重要组成部份。在大多数情况下，按着本手册完成的测量系统分析方法可以用来定量确定测量完成的测量系统分析方法可以用来定量确定测量不确定度的众多来源。简单的表达式被定量表示不确定度的众多来源。简单的表达式被定量表示为：为：Uc2=2性能性能+ 2其它其它443. 测量不确定度组成测量不确定度组成p其中：其中：n2 2性能性能= =

30、2 2能力能力+ + 2 2稳定性稳定性+ + 2 2一致性一致性n 2 2能力能力= =2 2偏倚偏倚+ + 2 2GRRGRRn2 2GRRGRR= =2 2e e+ + 2 2o op定期重复评价与测量过程有关的不确定度以确保定期重复评价与测量过程有关的不确定度以确保持续保持所预计的准确度是适宜的持续保持所预计的准确度是适宜的454. 4. 测量不确定度和测量不确定度和MSA区别区别p测量不确定度和测量不确定度和MSA的主要区别是：的主要区别是：nMSA的重点是了解测量过程，确定在测量过程中的误的重点是了解测量过程，确定在测量过程中的误差总量，及评估用于生产和过程控制中的测量系统的差总量

31、，及评估用于生产和过程控制中的测量系统的充份性。充份性。MSA促进了解和改进促进了解和改进(减少变差减少变差)。n不确定度是测量值的一个范围，由置信区间来定义，不确定度是测量值的一个范围，由置信区间来定义，与测量结果有关并希望包括测量真值。与测量结果有关并希望包括测量真值。465. 不确定度和测量误差区别不确定度和测量误差区别测量值概率分布曲线测量值概率分布曲线均值均值 +3 +3 真值真值1测量误差测量误差不确定度范围不确定度范围47测量系统统计特性48测量系统的统计特性pBias偏差(Accuracy准确性)pRepeatability重复性(precision)pReproducibil

32、ity再现性pLinearity线性pStability稳定性49偏倚(Bias)基准值觀測平均值偏倚偏倚偏倚：是测量结果的观测平均值与基准值的差值。真值的取得可以通过采用更高等级的测量设备进行多次测量，取其平均值。50造成过份偏倚的可能原因p仪器、设备或夹紧装置的磨损p磨损或损坏的基准，基准出现误差p校准不当或调整基准的使用不当p仪器质量差设计或一致性不好p线性误差大p应用错误的量具p不同的测量方法设置、安装、夹紧、技术p测量错误的特性p量具或零件的变形p环境温度、湿度、振动、清洁的影响p违背假定、在应用常量上出错p应用零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察错误51重复性(Repeatabi

33、lity)重复性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）52重复不好的可能原因p零件(样品)内部：形状、位置、表面加工、锥度、样品一致性。p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。p基准内部：质量、级别、磨损p方法内部：在设置、技术、零位调整、夹持、夹紧、点密度的变差p评价人内部：技术、职位、缺乏经验、操作技能或培训、感觉、疲劳。p环境内部：温度、湿度、振动、亮度、清洁度的短期起伏变化。p违背假定：稳定、正确操作p仪器设计或方法缺乏稳健性，一致性不好p应用错误的量具p量具或零件变形，硬度不足p应用：零件尺寸、位置、操作者技能、疲

34、劳、观察误差(易读性、视差)53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54再现性不好的可能潜在原因p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。p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p标准之间：测量过程中不同的设定标准的平均影响p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p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

35、动测量仪器，推蕮进行此研究。p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。p违背研究中的假定p仪器设计或方法缺乏稳健性p操作者训练效果p应用零件尺寸、位置、观察误差(易读性、视差)55稳定性(Stability)稳定性时间1时间2是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。5657不稳定的可能原因p仪器校准时间间隔太长p仪器、设备或夹紧装置的磨损p正常老化或退化p缺乏维护通风、动力、液压、过滤器、腐蚀、锈蚀、清洁p磨损或损坏的基准，基准出现误差p校准不当或调整基准的使用不当p仪器质量差设计或一

36、致性不好p仪器设计或方法缺乏稳健性p不同的测量方法装置、安装、夹紧、技术p量具或零件变形p环境变化温度、湿度、振动、清洁度p违背假定、在应用常量上出错p应用零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察错误58线性(Linearity)量程基准值观测平均值基准值是在量具预期的工作范围内，偏倚值的差值。观测平均值59线性(Linearity)观测平均值基准值无偏倚、无线性有偏倚、有线性60线性误差的可能原因p仪器需要校准，需减少校准时间间隔；p仪器、设备或夹紧装置磨损；p缺乏维护通风、动力、液压、腐蚀、清洁；p基准磨损或已损坏；p校准不当或调整基准使用不当；p仪器质量差；设计或一致性不好；p仪器设计或方

37、法缺乏稳定性；p应用了错误的量具；p不同的测量方法设置、安装、夹紧、技术；p量具或零件随零件尺寸变化、变形；p环境影响温度、湿度、震动、清洁度；p其它零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、读错。61Case study(应选用什么类型仪器)基准值观测平均值基准值观测平均值基准值观测平均值62理想的测量系统p理想的测量系统在每次使用时，应只产生“正确”的测量结果。每次测量结果总应该与一个标准值相符。一个能产生理想测量结果的测量系统，应具有零方差、零偏倚零方差、零偏倚和所测的任何产品错误分类产品错误分类为零为零概率的统计特性。63理想的测量系统真值真值64p足够的分辨率和灵敏度足够的分辨率和灵敏度。为

38、了测量的目的，相对于过程变差或规范控制限，测量的增量应该很小。通常所有的十进制或10/1法则，表明仪器的分辨率应把公差(过程变差)分为十份或更多。这个规则是选择量具期望的实际最低起点。p测量系统应该是统计受控制的测量系统应该是统计受控制的。这意味着在可重复条件下，测量系统的变差只能是由于普通原因而不是特殊原因造成。这可称为统计稳定性且最好由图形法评价。测量系统应有的特性65测量系统应有的特性n对产品控制，测量系统的变异性与公差相比必须小于依据特性的公差评价测量系统。n对于过程控制，测量系统的变异性应该显示有效的分辨率并与过程变差相比要小。根据6变差和或来自MSA研究的总变差评价测量系统。稳定性

39、、偏倚、重复性、再现性、线性可接受稳定性、偏倚、重复性、再现性、线性可接受66测量系统研究准备67测量系统的评定p第一阶段：了解该测量过程并确定该测量系统是否满足我们的需要。主要有二个目的n确定该测量系统是否具有所需要的统计特性，此项必须在使用前进行。n发现哪种环境因素对测量系统有显著的影响，例如温度、湿度等，以决定其使用之空间及环境。68测量系统的评定p第二阶段的评定p目的是在验证一个测量系统一旦被认为是可行时，应持续具有恰当的统计特性。p通常用稳定性分析、偏倚分析、R&R分析等方法。69测量系统研究的淮备p先计划将要使用的方法。例如，通过利用工程决策，直观观察或量具研究决定，是否评

40、价人在校准或使用仪器中产生影响。有些测量系统的再现性(不同人之间)影响可以忽略，例如按按钮，打印出一个数字。70测量系统研究的淮备p评价人的数量，样品数量及重复读数次数应预先确定。在此选择中应考虑的因素如下：n尺寸的关键性：关键尺寸需要更多的零件和或试验，原因是量具研究评价所需的置信度。n零件结构：大或重的零件可规定较少样品和较多试验。71测量系统研究的淮备p由于其目的是评价整个测量系统，评价人的选择应从日常操作该仪器的人中挑选。p样品必须从过程中选取并代表其整个工作范围。有时每一天取一个样本，持续若干天。这样做是有必要的，因为分析中这些零件被认为生产过程中产品变差的全部范围。由于每一零件将被

41、测量若干次，必须对每一零件编号以便识别。72取样的代表性不具代表性的取法73取样的代表性具代表性的取法74测量系统研究的准备p仪器的分辨力应允许至少直接读取特性的预期过程变差的十分之一，例如特性的变差为0.001，仪器应能读取0.0001的变化。p确保测量方法(即评价人和仪器)在按照规定的测量步骤测量特征尺寸。75测量系统分析执行注意点p测量应按照随机顺序，以确保整个研究过程中产生的任何漂移或变化将随机分布。评价人不应知道正在检查零件的编号，以避免可能的偏倚。但是进行研究的人应知道正在检查那一零件，并记下数据。p在设备读数中，读数应估计到可得到的最接近的数字。如果可能，读数应取至最小刻度的一半

42、。例如，如果最小刻度为0.0001，则每个读数的估计应圆整为0.00005。p研究工作应由知其重要性且仔细认真的人员进行。p每一位评价人应采用相同方法，包括所有步骤来获得读数。76结果分析p位置误差n位置误差通常是通过分析偏倚和线性来确定。n一般地，一个测量系统的偏倚或线性的误差若是与零误差差别较明显或是超出量具校准程序确立的最大允许误差，那么它是不可接受的。在这种情况下，应对测量系统重新进行校准或偏差校正以尽可能地减少该误差。77结果分析p宽度误差n测量系统变异性是否令人满意的准则取决于被测量系统变差所掩盖掉的生产制造过程变异性的百分比或零件公差的百分比。对特定的测量系统最终的接受准则取决于

43、测量系统的环境和目的，而且应该取得顾客的同意。n对于以分析过程为目的的测量系统，通常单凭经验来确定测量系统的可接受性的规则如下：78结果分析n误差10%，通常认为测量系统是可接受的。n10%30%，基于应用的重要性、测量装置的成本、维修成本等方面的考虑，可能是可以接受的 。n超过30%，认为是不可接受的，应该做出各种努力来改进测量系统。n此外，过程能被测量系统区分开的分级数(ndc)应该大于或等于5。79分析时机p新生产之产品PV有不同时p新仪器，EV有不同时p新操作人员，AV有不同时(appraiser)p依照规定的频次对仪器进行MSA。第一阶段第二阶段80测量系统分析方法81MSA方法的分

44、类MSA计量型计数型破坏型82计量型MSA计量型位置分析离散分析稳定性分析偏倚分析线性分析重复性分析再现性分析稳定性分析83计数型MSA计数型风险分析法信号分析法数据解析法84破坏性MSA破坏型偏倚分析变异分析稳定性分析法85稳定性分析的做法决定要分析的测量系统选取一标准样本，取值参考值请现场测量人员连续测量25组数据每次测量25次输入数据到EXCEL，Xbar-R表格中计算控制界限，并用图判定是否稳定后续持续点图，判图保留记录86稳定性分析的做法n自控制计划中去寻找需要分析的测量系统，主要的考虑来自：n控制计划中所提及的产品特性n控制计划中所提及的过程特性決定要分析的測量系統選取一標准樣本，

45、取值參考值請現場測量人員連續測量25組數據每次測量25次輸入數據到EXCEL，Xbar-R表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩定後續持續點圖，判圖保留記錄87稳定性分析的做法n选取一标准样品n控制计划中所提及的产品特性n控制计划中所提及的过程特性n取出对产品特性或过程特性有代表性的样本。n针对样本使用更高精密度等级的仪器进行精密测量十次，加以平均，做为参考值。n如果标准样本为可溯源的基准值，则直接作为参考值。決定要分析的測量系統選取一標准樣本，取值參考值請現場測量人員連續測量25組數據每次測量25次輸入數據到EXCEL，Xbar-R表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩定後續持續點圖，判圖保留記

46、錄88稳定性分析的做法n请现场测量人员连续测量25组数据，每次测量25次。n记录下这些数据。n一般而言初期的25组数据最好在短的时间内收集，利用这些数据来了解仪器的稳定状况。可能的频次如：n每小时1组；n每天1组；n每周1组。決定要分析的測量系統選取一標准樣本，取值參考值請現場測量人員連續測量25組數據每次測量25次輸入數據到EXCEL，Xbar-R表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩定後續持續點圖，判圖保留記錄89稳定性分析的做法n将数据输入到excel中。n计算每一组的平均值n计算每一组的R值。n计算出平均值的平均值n计算出R的平均值。決定要分析的測量系統選取一標准樣本，取值參考值請現場測

47、量人員連續測量25組數據每次測量25次輸入數據到EXCEL，Xbar-R表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩定後續持續點圖，判圖保留記錄90稳定性分析的做法n计算控制界限n平均值图：Xbarbar+-A2Rbar, XbarbarnR值图：D4Rbar, Rbar, D3Rbarn划出控制界限n将点子绘上n先检查R图，是否连续25点都在控制界限内，以判定重复性是否稳定。n再看Xbar图，是否连绩25点都在控制界限内，以判定偏移是否稳定。n若控制图稳定，可以利用Xbarbar-标准值，进行偏差检定，看是否有偏差。n若控制图稳定，可以利用Rbar/d2来了解仪器的重复性。決定要分析的測量系統選取一

48、標准樣本，取值參考值請現場測量人員連續測量25組數據每次測量25次輸入數據到EXCEL，Xbar-R表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩定後續持續點圖，判圖保留記錄91稳定性分析的做法n后续持续点图、判图n如果前面的控制图是稳定的，那么就可以将此控制界限做为控制用控制界限。n我们后续就固定时间，使用同样的样本、同样的测量仪器，同样的测量人员。n此时由于样本、仪器、人都是固定的，所以如果绘出来的图形有异常，一般就代表仪器有问题，要进行相应的处理。n异常的判定n采用点、线、面原则识别异常因素n异常的处理nR图失控，表明不稳定的重复性，可能什么东西松动、阻塞、变化等。nX-BAR失控，表明测量系统不

49、再正确测量，可能磨损，可能需重新校准。決定要分析的測量系統選取一標准樣本，取值參考值請現場測量人員連續測量25組數據每次測量25次輸入數據到EXCEL，Xbar-R表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩定後續持續點圖，判圖保留記錄92稳定性分析的做法n保留记录n各项的分析记录要保存下来，可以和PPAP档案存放在一起，以有效证明公司的测量仪器其测量能力是足够的。決定要分析的測量系統選取一標准樣本，取值參考值請現場測量人員連續測量25組數據每次測量25次輸入數據到EXCEL，Xbar-R表格中計算控制界限，並用圖判定是否穩定後續持續點圖，判圖保留記錄93典型特殊原因识别汇总94范例10/1610/2

50、210/2811/1211/1811/191/156/1910/1211/2012/948.648.448.948.948.948.548.448.747.847.948.148.748.848.647.950.149.048.248.048.648.348.648.348.048.948.049.249.048.347.748.748.448.71/122/133/204/115/206/196/287/607/218/98/2248.248.148.348.048.148.148.348.148.048.247.948.548.748.948.748.448.448.648.648.648

51、.448.348.948.548.648.648.748.748.548.748.748.948.79/79/1110/948.048.147.948.448.648.348.848.948.495252015105049.549.048.548.0SubgroupMeans1X=48.483.0SL=49.16-3.0SL=47.801.00.50.0StDevsS=0.34833.0SL=0.8944-3.0SL=0.000Stability Analysis for viscosity96偏倚分析的做法决定要分析的测量系统抽取样本，取值参考值请现场测量人员测量15次输入数据到EXCEL表

52、格中计算t值，并判定是否合格，是否要加补正值保留记录97偏倚分析的做法决定要分析的测量系统抽取样本，取值参考值请现场测量人员测量15次输入数据到EXCEL表格中计算t值，并判定是否合格，是否要加补正值保留记录n自控制计划中去寻找需要分析的测量系统，主要的考虑来自：n控制计划中所提及的产品特性n控制计划中所提及的过程特性98偏倚分析的做法决定要分析的测量系统抽取样本，取值参考值请现场测量人员测量15次输入数据到EXCEL表格中计算t值，并判定是否合格，是否要加补正值保留记录n自生产现场抽取样本：n一般是取在制程中间的产品。n拿取此产品到更高精密的测量设备，测量十次，加以平均，取得参考值。n如果标

53、准样本为可溯源的基准值，则直接作为参考值。99偏倚分析的做法决定要分析的测量系统抽取样本，取值参考值请现场测量人员测量15次输入数据到EXCEL表格中计算t值，并判定是否合格，是否要加补正值保留记录n现场人员测量：n现场人员：指的是实际在现场从事测量工作的人员，由他们来进行测量，才能真正了解公司测量的偏差是多少。n重复测量十五次，记录其值。100偏倚分析的做法决定要分析的测量系统抽取样本，取值参考值请现场测量人员测量15次输入数据到EXCEL表格中计算t值，并判定是否合格，是否要加补正值保留记录n将数据输入到excel的档案中，或者是minitab中：nexcel：我们来计算平均值，标准差，以

54、及平均值的标准差。n平均值使用的语法：averagen标准差的语法为：stdev101偏倚分析的做法决定要分析的测量系统抽取样本，取值参考值请现场测量人员测量15次输入数据到EXCEL表格中计算t值，并判定是否合格，是否要加补正值保留记录n计算n计算t值nt值的计算法：(平均值-标准值) 平均值的标准差。nt=是指用来判定是否有明显偏差的基准，其和自由度有关，一般典型的=0.05102偏倚分析的做法决定要分析的测量系统抽取样本，取值参考值请现场测量人员测量15次输入数据到EXCEL表格中计算t值，并判定是否合格，是否要加补正值保留记录n结果判定n如果t t就代表有明显的偏移。n此时就要再看其所

55、受的影响。n我们利用偏差公差，或偏差过程变化范围来了解其受影响的比例，如果比例比较高时那么就可能仪器要停用或者修理。n或103偏倚分析的做法决定要分析的测量系统抽取样本，取值参考值请现场测量人员测量15次输入数据到EXCEL表格中计算t值，并判定是否合格，是否要加补正值保留记录n保留记录n各项的线性分析的记录要保存下来，可以和PPAP档案存放在一起，以有效证明公司的测量仪器其测量能力是足够的。104偏倚练习基准值=6.0偏倚15.8-0.225.7-0.335.9-0.145.9-0.156.00.066.10.176.00.086.10.196.40.4106.30.3116.00.0126

56、.10.1136.20.2145.6-0.4156.00.0105直方图结果106计算公式)on tabledistribution t check can , 1()(*/0)(*/ ;referenceaverage observe), 1()min()max( ;2/1 ,2/1 ,2*22/1 ,2*22*1vvbvbbrbiirniitnmgtddbiastddbiasbiastnbiasnmgdxxnxx107数据解析结果n(m)均值标准偏差r均值的标准偏差b测量值156.00670.225140.05814108详细计算过程详细计算过程132. 0)206. 2(05813. 0

57、*5533. 33.47193/0067. 0119. 0)206. 2(05813. 0*5533. 33.47193/0067. 01153. 005813. 00067. 005813. 01522514. 022514. 055333. 38 . 0)15, 1(6 . 54 . 60067. 000. 60067. 6*2tnmgdbiasreferenceaveragerbr109d2*表表110数据解析结论p结论，因为0落在偏倚置信区间(-0,1185,0.1319)内，工程师可以假设测量偏倚是可以接受的，同时假定实际使用不会导致附加变差源。基准值=6.00, =0.05, g=

58、1, d2*=3.55t统计量df显着的t 值(双尾)偏倚95%的偏倚置信区间低值高值测量值0.115310.82.2060.0067-0.11850.1319111以excel来进行演算112113线性分析的做法决定要分析的测量系统抽取代表制程的45样本每个样品精测，取值参考值请现场测量人员测量12次计算，画图判图，計算截距t值，斜率t值是否合格，是否要加补正值或调整保留记录114线性分析n决定要分析的测量系统n由控制计划当中挑选，需要进行分析的仪器。n一般典型包含了产品特性测量仪器以及过程特性测量仪器。n测量风险愈高的仪器要愈优先分析。n线性一般是在制程变异范围比较宽，只做单点的偏差分析，

59、可能担心不足时使用。決定要分析的測量系統抽取代表制程的45樣本每個樣品精測，取值參考值請現場測量人員測量每一樣本12次计算，画图判图，計算截距t值，斜率t值是否合格，是否要加補正值或調整保留記錄115线性分析n 抽取代表制程变异范围的样品， 45个n此时一般由现场当中取出。n最好能覆盖最大值和最小值。n针对取出的样品进行精测n利用更高等级的测量设备进行测量十次，将十次的值进行平均，将此平均值做为参考值。決定要分析的測量系統抽取代表制程的45樣本每個樣品精測，取值參考值請現場測量人員測量每一樣本12次计算，画图判图，計算截距t值，斜率t值是否合格，是否要加補正值或調整保留記錄116线性分析n请现

60、场测量人员测量每一样本12次n测量人员应当是能够代表实际测量的人员。n同一样品请测量人员重复测量12次。n记录下测量数据。決定要分析的測量系統抽取代表制程的45樣本每個樣品精測，取值參考值請現場測量人員測量每一樣本12次计算，画图判图，計算截距t值，斜率t值是否合格，是否要加補正值或調整保留記錄117线性分析決定要分析的測量系統抽取代表制程的45樣本每個樣品精測，取值參考值請現場測量人員測量每一樣本12次计算，画图判图，計算截距t值，斜率t值是否合格，是否要加補正值或調整保留記錄118线性分析決定要分析的測量系統抽取代表制程的45樣本每個樣品精測，取值參考值請現場測量人員測量每一樣本12次计算，画图判图，計算截距t值，斜率t值是否合格，是否要加補正值或調整保留記錄119线