MSA测量系统分析5

1、 测量系统分析Measurement Systems Analysis测量系统统分析（MSA）概述MSA和TS16949的关系MSA3rd新的变化化测量系统统的统计计特性灵敏度& APQP偏倚、线线形、稳稳定性进行量具具的重复复性和再再现性分分析(GR&R)计数型测测量系统统研究MSA技术总结结附件内容提要要第九版：1999年2月1MSAMSA课程目的的使参加培培训的人人员：理解MSA在控制和和改进过过程中的的重要性性第三版和和第二版版的主要要区别为测量不不确定度度建立量量化的、可测量量的和限限制的指指标和/或作出专专业、有有水平的的评估所所需的信信息具备开展展测量系系统分析析所需要要的统计计

2、方法的的实用知知识第九版：1999年2月2MSA第一章测量系统统分析概概述第九版：1999年2月3MSAMSA定义测量系统灵敏度计量、校准和追溯偏倚、线性和稳定性GR&R测量系统比较和分析工具决策基于数据据数据质量量（偏倚倚和方差差）第九版：1999年2月4MSA测量：赋值给给具体事事物以表表示它们们之间关关于特定定特性的的关系。测量系统统：用来对对被测特特性定量测量量或定性性评价的仪器或或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境和和假设的集合；是用来来获得测测量结果果的整个过程程。评估这一一系统的的首要步步骤是理理解这一一过程并并确定其其是否符符合我们们的要求求什么是测测量系统统第九版

3、：1999年2月5MSA测量系统统的范例例如果要测测量一个个轴承孔孔的内径径，那么么这个测测量系统统应包括括：被测量的的零件人员测量仪器器仪器使用用方法进行测量量的环境境条件作为测量量活动的的结果，我们产产生一个个数值，以此表表示这个个轴承孔孔的内径径第九版：1999年2月6MSA什么是测测量系统统分析测量系统统分析(MSA)MSA用于分析析测量系系统对测测量值的的影响强调仪器器和人的的影响我们对测测量系统统作分析析，以确确定测量量系统的的统计特特性的量量化值，并与认认可的标标准相比比较第九版：1999年2月7MSAMSA总总目标测量的不不确定度度一个与测测量结果果有关的的参数，其值分分散的特

4、特性可以以合理地地归结于于被测对对象。这些数据据可表达达为系列列测量的的统计分分布、标标准离差差、概率率、百分分率、实实测值减减去实际际值；在在控制图图或曲线线图上的的点等。第九版：1999年2月8MSA测量系统统分析典型的准准备包括括:分析的作作业指导导书评价人和和样件的的数量重复读数数和测试试次数尺寸的关关键性零件构造造在日常工工作使用用测量仪仪器的作作业员能代表整整个工作作范围的的标准件件测量仪器器的分辨辨率必须须至少能能够读出出特性的的过程变变差的1/10第九版：1999年2月9MSA持续改进进的理念念与过程变变差相关关联，使使测量系系统分析析对上述述基本问问题的确确定变得得更有意意义

5、。针对日益益强调持持续改进进的全球球化市场场，仅仅仅用相对对于公差差的百分分比来表表达测量量误差是是不够的的，而应应该使用用过程变变差。第九版：1999年2月10MSA测量系统统分析的的数据利利用用测量系系统所收收集的数数据用于于：控制过程程评估影响响过程结结果的变变量及其其相互关关系利用数据据分析，增进对对测量系系统中因因果关系系和对过过程的影影响的了了解把注意力力放在测测量系统统上，以以获得重重复性和和再现性性第九版：1999年2月11MSA测量系统统变差的的影响决策是基基于测量量数据，因此测测量值的的“质量量”决定定了后续续动作的的质量。测量系统统变差的的影响可可分为：控制原理目的产品控

6、制零件是否在规范之内？过程控制过程是否稳定和可接受？第九版：1999年2月12MSA测量系统统变差的的影响对产品决决策的影影响（P16）下限上限目标第九版：1999年2月13MSA测量系统统变差的的影响对过程决决策的影影响第九版：1999年2月14MSA基本问题题评估测量量系统，以确定定：是否具备备足够的的灵敏度?a.仪器是否否具有足足够的分分辨力？b.系统具有有有效的的分辨率率？是否具备备不随时时间变化化的统计计稳定性性？统计特性性是否在在期望范范围内具具备一致致性，并并为过程程分析或或过程控控制所接接受？（满足测测量的目目的？）第九版：1999年2月15MSA测量系统统变差源源测量过程程的

7、构成成因子（S、W、I、P、E）及其相互互作用，产生了了测量结结果或数数值的变变差。测量值变差环境（E）方法（P）（程序）仪器（I）(机器)工件（W）人员（P）标准（S）第九版：1999年2月16MSA环境如何何影响测测量数据据温度变化化引起热热涨冷缩缩，使同同一零件件的同一一特性产产生不同同的读数数光线不足足妨碍正正确读值刺眼的光光导致读读值不正正确受时间影影响的材材料-如铝、塑塑料、玻玻璃湿度污染-如电磁、灰尘第九版：1999年2月17MSA测量仪器器如何影影响测量量结果测量仪器器的精度度必须小小于规范范值测量仪器器的种类类，如千千分尺，卡尺测量仪器器的准确确度和精精密度偏倚和线线性重复性

8、和和再现性性稳定性第九版：1999年2月18MSA材料、方方法、人人员如何何影响测测量结果果材料：人员：方法（程程序）：第九版：1999年2月19MSA测量值并并不总是是精确的的测量系统统的变差差影响每每个测量量值和根根据这些些测量数数据所作作的判定定测量系统统的误差差可分为为五类：偏倚、线性、稳定性性、重复复性和再再现性在使用一一个测量量系统前前必须知知道其测测量变差差第九版：1999年2月20MSAMSA应用建立新量量具的适适用性和和可接受受性标准准把一个量量具和另另一个量量具作比比较评估可疑疑的量具具量具维修修前后的的性能比比较计算测量量系统变变差确定制造造过程可可接受性性绘制量具具性能

9、曲曲线（GPC）的必要信信息第九版：1999年2月21MSA从哪里开开始？评估量测测系统的的组成并并尽可能能控制量量测系统统的变差差，以确确保量测测系统在在符合使使用它的的要求状状态下把我们的的关注从从测量过过程变差差扩展到到测量系系统统计计特性和和测量不不确定性性上使用SPC的基基本原理理第九版：1999年2月22MSA第二章MSA和TS16949的关系第九版：1999年2月23MSATS16949:2002要要求测量系统统分析7.6.1-为分析各各种测量量和试验验设备系系统测量量结果存存在的变变差，必必须进行行适当的的统计研究究。此要求求必须适适用于在在控制计计划提及及的测量量系统。所用的

10、的分析方方法及接接受准则则，必须与顾顾客关于于测量系系统分析析的参考考手册相相一致。第九版：1999年2月24MSA卓越品质质管理的的方法最大限度度地减少少量具种种类最大限度度地减少少量具数数量根据产品品族添置置量具根据MSA手册的要要求，按按产品族族进行统统计分析析只采用符符合MSA要求的量量具不允许个个人量具具用6过程分布布计算MSA结果，而而不是规规范或公公差值第九版：1999年2月25MSA三大汽车公司司的要求求三大汽车车公司对对供应商商实施MSA3rd的要求：Big3 about MSA3rd第九版：1999年2月26MSA第三章MSA3rd的主要变变化第九版：1999年2月27MS

11、AMSA3rd的主要变变化系统地理理解测量量过程测量开发发和资源源选择（第一章章3、4节）改变和扩扩展了偏偏倚和线线性新的计数数型测量量系统分分析方法法复杂的测测量系统统分析实实践MSA与与测量不不确定度度的比较较关于GRR标准准差：5.156第九版：1999年2月28MSA 第四章测量系统统的统计计特性第九版：1999年2月29MSA理想的测测量系统统每次都能能获得正正确的测测量值，每个测测量值都都与标准准值一致致有如下统统计特性性：“零”变差差“零”偏倚倚对被测量量产品错错误分类类为“零零”概率率第九版：1999年2月30MSA量测系统统数据确定所需需数据，如何在在APQP中使用测测量系统

12、统值得花费费时间和和成本以以确定测测量系统统的统计计特性是是否满足足要求测量系统统的质量量由其测测量值的的统计特特性所决决定：偏倚：95%置信度下下，0落在置信信区间内内（注意:不再是10%）线性：“偏倚=0”线必须完完全在拟拟合线置置信带以以内GR&R10%;介于10-30%和ndc5第九版：1999年2月31MSA数学表达达过程控制制中所收收集的数数据包含含二种不不同的，相对独独立的变变差来源源：制造过程程变差(MPV)测量系统统变差(MSV)总变差(TV)=MPV+MSV第九版：1999年2月32MSA测量系统统的变差差必须小小于制造造过程变变差MSVMPV注：测量量系统的的变差必必须尽

13、可可能小 变差+MSVMPV 总变差 (TV) 规范公差第九版：1999年2月33MSA共同特性性测量系统统：必须处于于统计控控制状态态与制造过过程变差差和规范范容限相相比，测测量系统统变差必必须很小测量精度度不大于于过程变变差或规规范容限限中的较较小者的的十分之之一最大变差差必须比比过程变变差或规规范容限限中较小小者小第九版：1999年2月34MSA测量系统统必须处处于统计计稳定状状态，也也就是说说，测量量系统的的变差不不受特殊殊原因支支配1.一般说来来，当没没有数值值(点)落在特殊殊原因区区域内时时，测量量系统便便处于统统计控制制状态2.如果没有有如SPC手册中描描述的数数据趋势或漂漂移时

14、，我们也也可认为为是统计控制状状态统计控制制 普通原因区域特殊原因区域特殊原因区域第九版：1999年2月35MSA测量系统统变差必必须小于于规范公公差或过过程容限限测量系统统的标记记精度必必须小于于规范公公差规范: 2.530 +/-0.02测量系统统精度: 0.004规范第九版：1999年2月36MSA仪器范例例具有行业业特点的的检验、测量和和测试仪仪器的种种类粘度测量量仪拉伸测试试机轮廓仪-高倍显微微镜X光测厚仪仪你们有哪哪些种类类的IMT设备？_第九版：1999年2月37MSA 第九版：1999年2月38MSA第五章灵敏度第九版：1999年2月39MSA灵敏度灵敏度：最小的输输入产生生可

15、探测测出的输输出信号号，是在在测量特特性变化化时测量量系统的的响应。-由量量具设计计（分辨辨率）、固有质质量（OEM）、使用用中的维维修及仪仪器和标标准的操操作条件件确定。-总是是以一个个测量单单位报告告。第九版：1999年2月40MSA灵敏度了解测量量系统的的能力，以提供供过程变变差的信信息当测量系系统不能能探测过过程变差差时，不不宜作测测量系统统分析当测量系系统不能能探测特特殊原因因变差时时，不宜宜用作过过程控制制第九版：1999年2月41MSA灵敏度影响灵敏敏度的因因素：-使使仪器减减振的能能力-操操作者的的技能-测测量装置置的重复复性-电电子或气气动量具具提供无无漂移运运行的能能力-仪

16、仪器正在在使用的的环境，如大气气、灰尘尘、湿度度第九版：1999年2月42MSA理解分辨辨率测量一个个硬币的的厚度-哪个测量量系统对对这三个个硬币提提供更好的的变差信信息?分辨力:“系统检检测并如如实显示示的参考考值的变变化量。也可称称为可读读性或分分辨率.”第九版：1999年2月43MSA分辨率和和控制图图范例用二个系系统测量量同一组组样本建立如下下页所示示的均值值和极差差图(X&R图)观察分辨辨率分别别为0.001和0.01的二个测测量系统统之间的的差别第九版：1999年2月44MSA过程控制制图第九版：1999年2月45MSA分辨率不不足当极差图图出现以以下情况况时，表表示测量量系统的的

17、分辨率率不足：只有一、二或三三个极差差值可读读四分之一一以上极极差为零选择分辨辨力按比比例小于于规范或或过程变变差，以以获得足足够的分分辨率第九版：1999年2月46MSA分辨率的的决定原原则推荐分辨辨力最大大为过程程分布6的十分之之一，而而不是公公差（规规范）的的十分之之一在APQP和测试期期间进行行量具分分辨力的的研究研究制造造过程或或相似过过程的极极差图，根据前前页和范范例从不断改改进的角角度看，公差值值的十分分之一可可能不够够。第九版：1999年2月47MSA 第六章基准件和和测量不不确定度度第九版：1999年2月48MSA基准值为了比较较的一个个一致认认可的值值有时也也称为：可接受的

18、的值常规值指定值最佳估算算值标准测量量测量的标标准第九版：1999年2月49MSA基准件具有非常常精确制制定的一一个或更更多特性性的一种种材料或或物质，用于仪仪器的校校准、测测量方法法的评估估或给材材料赋值值。第九版：1999年2月50MSA国家/国国际测量量标准一个材料料测量，测量仪仪器，基基准件或或系统准准备去定定义、实实现、保保存或复复制一个个零件、一个或或更多的的数量值值，为了了将它们们去和其其他测量量仪器比比较这些标准准被一些些国家专专业机构构或国际际一致认认可的国国际性服服务机构构所承认认，作为为确定其其他所有有与数量量有关的的标准件件的值的的依据一些例子子：-1Kg质量量标准-氦

19、氦-氖激激光长度度标准-标准准量块-铯原子子频率标标准-100标标准电阻阻-Josephson Array 电压压标准-第九版：1999年2月51MSA国家/国国际测量量标准使用一个个可追溯溯的标准准以提供供：比较的的共同点点测量系系统有效效性测量系系统准确确性评价价解决零零件间的的冲突最直接接的验证证指导第九版：1999年2月52MSA可追溯标标准的局局限在破坏性性测试中中很难使使用有些产品品特性和和过程结结果无确确定行业业或国家家标准有些测试试没有行行业或国国家标准准在设计和和开发、合同评评审和APQP期间讨讨论这些些局限性性.第九版：1999年2月53MSA选择为了校准准可能需需要使用用

20、非常精密密的基准准件, 其他他在实验验室内验验证的零零件和/或相互互认同的的标准件件.这这些都是是通过最最高级别别的测量量设备评评定的最最好的产产品.比较分析析产生精精确的数数据，将将决定为为校准而而需要的的调整数数量.内部实验验室比较较:组组织,性性能和和2个或或更多的的实验室室按照预预定的条条件对设设备的相相同或相相似的部部件的评评估.第九版：1999年2月54MSA测量不确确定度用于描述述测量值值的质量量的术语语测量不确确定度是是给组成成测量系系统的变变量赋值值的所有有可能性性的总和和.（P58）总的可能能性应衡衡量并且且要与在在进行的的测量的的重要性性和关键键性相一一致.第九版：199

21、9年2月55MSA测量不确确定度和和校准测量系统统的不确确定度第第一次是是通过校校准过程程而产生生校准允许许对测量量仪器、测量系系统、或或标在尺尺上的刻刻度值等等的指示示的误差差的评价价第九版：1999年2月56MSA测量不确确定度和和校准基准件本本身,校校准和和环境以以及个人人的活动动的表现现都对测测量不确确定度有有影响.这就是要要经鉴定定合格的的和/或或有资格格的实验验室以及及你应接接受对你你的测量量、检验验和实验验设备要要做或已已做校准准的数据据的益处处的原因因.第九版：1999年2月57MSA测量不确确定度根据测量量系统分分析而作作出的决决定包括括:使用现有有的系统统,同同时考虑虑它的

22、测测量不确确定度.改进系统统以控制制产生变变差的因因子.考虑其他他具有更更高级别别的分辨辨率和能能力的测测量系统统(这通常会会花更多多的资金金但你的的 MSA数数据将帮帮助你确确定并证证实适当当的资源源.)第九版：1999年2月58MSA第七章偏倚、线线性和稳稳定性第九版：1999年2月59MSA准确度和和精密度度量化：准确度以偏倚评评估ISO和ASTM使用的准确度包括偏倚和重复性精密度以重复性性和再现现性评估估第九版：1999年2月60MSA准确度和和精密度度范例量具A量具B量具CA具有最佳佳准确度度B具有最佳佳精密度度C的准确度度好于B比较A和C的表现量具A的均值量具B的均值量具C的均值第

23、九版：1999年2月61MSA偏倚测量的观测均值与基准值之差。基准值，也称为为可接受受的基准准值或标标准值，用作测测量值的的认可基基准。基准值可可以通过过更高级级别的测测量设备备进行测测量而获获得的测测量均值值来确定定。第九版：1999年2月62MSA偏倚范例例 至 为 A的偏倚 至 为 B的偏倚 至 为 C的偏倚 量具 A量具 B量具 C量具 A的均值量具B的均值量具C的均值第九版：1999年2月63MSA量具偏倚倚的工作作指南1.用标准值值或高等等级量具具，如全全尺寸检检验设备备，获得得可接受受基准值2.用测量室室或全尺尺寸检验验设备3.由同一评评价人对对同一零零件作至至少10次测量4.相

24、对基准准值作直直方图，以判断断是否存存在特殊殊原因5.计算：读数的均均值偏倚=观测值均均值-基准值公式P74第九版：1999年2月64MSA为何做量量具偏倚倚分析从比例上上讲，不不会象GR&R那么大，但有助助于量化化准确度度用于同一一量具的的稳定性性和线性性进一步步分析可接受基基准值应应与其它它统计特特性评估估相同和以后其其他评价价人作GR&R分析时，作读数数比较第九版：1999年2月65MSA量具偏倚倚大的原原因仪器需要要校准仪器、设设备或夹夹紧装置置的磨损损磨损或损损坏的基基准，基基准值有误校准不当当或调整整基准的的使用不不当仪器质量量差设计或一一致性不不好线性误差差使用错误误的量具具不同

25、的测测量方法法设置、安安装、夹夹紧、技技术测量错误误的特性性变形环境在常量上上出错其他第九版：1999年2月66MSA偏倚范例例观测次数数外径观测测值Bias15.8-0.225.7-0.335.9-0.145.9-0.156.00.066.10.176.00.086.10.196.40.4106.30.3116.00.0126.10.1136.20.2145.6-0.4156.00.0均值(X-bar)= 6.0067偏倚=观测均值值-基准值=6.0067-6.0=0.0067标准偏差差=(6.4-5.6)/3.553=0.22514均值的标标准偏差差= =0.22514/(sqrt15)=

26、0.05813t=0.0067/0.05813=0.115395%置信区间间：-1.118500.1319结论：偏偏倚是可可以接受受的，同同时假定定实际使使用不会会导致附加变差差源同一作业业员对一一个轴的的外径作作了15次测量，数据如如下：,基准值为为6.0，是一个个基准值值，即假假定产品品与原样样一致。估计偏倚：第九版：1999年2月67MSA线性性在量具预期期的工作作范围内内偏倚值值的差值值第九版：1999年2月68MSA量具的线线性量具的线线性可以以通过对对量具预预期的工工作范围围内的偏偏倚分析析而确定定至少要作作二次分分析，在在量具量量程范围围的下限限和上限限各一次次量具量程程范围的的

27、中部也也应考虑虑第九版：1999年2月69MSA量具线性性分析量具线性性工作指指南1.选择可在在测量系系统不同同工作范范围作测测量的5-8个零件2.用全尺寸寸检验设设备确定定每个零零件的基基准值3.由一个评评价人和和同一量量具测量量所有零零件4.每个零件件重复m10次测量5.结果分析析作图法（参见偏偏倚分析析）第九版：1999年2月70MSA量具线性性分析量具线性性工作指指南(续)6.计算零件件的偏倚和偏倚均值值。7.将计算出出的偏倚倚由小到到大排序序8.以偏倚均均值(Y-轴)对基准值值(X轴)建立散点点图第九版：1999年2月71MSA量具线性性分析量具线性性工作指指南(续)9.线性由这这些

28、点的的最佳拟拟合直线线的斜率率确定。一般说说来，斜斜率越小小表示线线性越好好10.计算量具具的线性性指数第九版：1999年2月72MSA线性图析第九版：1999年2月73MSA分析线性性-如果测量量系统存存在线性性问题，需要通通过调整整软件、硬件或或者同时时调整两两者，再再校准以以达到0偏倚。-如果在测测量范围围内偏倚倚不能被被调整到到0，只要测测量系统统保持稳稳定，仍仍可以用用于产品品/过程控制制，但不不能进行行分析。第九版：1999年2月74MSA线性误差差的原因因仪器需要要校准，需要减减少校准准时间间间隔仪器、设设备或夹夹紧装置置磨损缺乏维护护磨损或损损坏的基基准，基基准出现现误差量具的

29、工工作范围围的上限限和下限限未经正正确的校校准仪器质量量差设计或一一致性不不好仪器设计计或方法法缺乏稳稳健性应用错误误的量具具不同的测测量方法法设置、安安装、夹夹紧、技技术测量错误误的特性性变形环境在常量上上出错其他第九版：1999年2月75MSA稳定性稳定性(或漂移)是指一个个测量系系统在某一持续续时间(指几天而而不是几几小时)获得的对对同一基准或零零件的一一个单一特性的测测量值总总变差。或者：偏偏倚随时时间的变变化第九版：1999年2月76MSA稳定性范范例量具A的第一次次均值量具A的第二次次均值至为为A的稳定性性第九版：1999年2月77MSA稳定性稳定性是是测量系系统对给给定零件件或标

30、准准零件在在不同时时间的偏倚的总变差差当同时有有多个测测量系统统介入时时，偏倚倚最小的的那个系系统被认认为是“稳定”的系统统第九版：1999年2月78MSA量具的稳稳定性一般没有有R&R问题大有助于确确定校准准周期当多个系系统精确确测量同同一标准准件并随随时间变变化有显显著的变变差时，有助于于确定最最稳定的的测量系系统应对测试试跟踪并并图表化化(或至少在在量具记记录中记记录实际际读数和和其它相相关数据据)第九版：1999年2月79MSA对量具稳稳定性的的影响长时间的的不用或或间歇使使用二次稳定定性试验验的测量量数很大大或很小环境或系系统变化化，例如如：湿度度，气压压与统计稳稳定性相相混淆的的其

31、它因因子，如如预热效效应、磨磨损度、缺乏维维护、作作业员或或实验人人员缺乏乏培训等等第九版：1999年2月80MSA量具稳定定性不好好的原因因仪器需要要校准，需要减减少校准准时间间间隔仪器、设设备或夹夹紧装置置磨损正常老化化或退化化缺乏维护护磨损或损损坏的基基准，基基准出现现误差量具校准准不当或或调整基基准的使使用不当当仪器质量量差设计或一一致性不不好仪器设计计或方法法缺乏稳稳健性不同的测测量方法法设置、安安装、夹夹紧、技技术变形环境变化化温度、湿湿度、振振动、清清洁度在常量上上出错其他第九版：1999年2月81MSA量具稳定定性分析析量具稳定定性工作作指南1.使用在偏偏倚和线线性分析析中作为

32、为样件的的基准/标准件在保护环环境下恰恰当地保保存它们们(产品的生生命期内内)给它们标标上名称称和号码码以便于于追溯和和进一步步研究，包括低低、中、高极差差值的样样本2.定期（天天、周）对标准准件作3至5次测量(根据测量量系统的的具体情情况而定定)第九版：1999年2月82MSA量具稳定定性分析析量具稳定定性工作作指南(续)3.把数据在在均值和和极差图图或均值值和标准准差图标标出注：要求求对每个个标准件件按过程程或规范范容限做做一个图图4.根据通常常的SPC要求作评评估（稳稳定？）5.将测量标标准差与与过程变变差相比比较，以以确定适适用性第九版：1999年2月83MSA对稳定性性图的分分析如果

33、稳定定性有问问题时，均值和和极差图图会出现现漂移或或非控制制状态均值图出出现非控控制状态态时，表表明测量量系统测测量不正正确，检查：偏倚改变变了-确定原因因并改正正如果原因因是磨损损-重复校准准、维修修-不必计算算测量系系统稳定定性数值值-通过减少少系统变变差来改改善稳定性第九版：1999年2月84MSA 第八章量具R&R分析析第九版：1999年2月85MSAGR&R目的理解用AIAG计算方法法所作的的GR&R注意:重复性和和再现性性用于衡衡量测量量系统变变差的宽宽度或分分布偏倚、稳稳定性和和线性用用于对测测量系统统变差作作定位第九版：1999年2月86MSA重复性同一评鉴人员员用同一测量量仪

34、器测量多次次测量同一零件件的同一特特性所获获得的测测量变差第九版：1999年2月87MSA重复性范范例量具 A量具 B量具 C量具 A的均值量具 B的均值量具 C的均值第九版：1999年2月88MSA再现性不同评价人员员用同一测量量仪器测量同一零件件的同一特特性所获获得的测测量平均均值的变变差第九版：1999年2月89MSA再现性范范例 至 为A和 B的再现性 至 为A和 C的再现性 至 为B和 C的再现性量具 A量具 B量具 C量具A的均值量具B的均值量具C的均值第九版：1999年2月90MSA量具R&R分析量具R&R工作指南南1.在测量系系统使用用者中选选出2-3个评价人人2.抽取10个零

35、件，以此代代表实际际或期望望的过程程变差3.把零件从从1至10编号，但但号码不不为被评评价人所所见4.如果测量量程序文文件中有有规定，则对量量具作校校准第九版：1999年2月91MSA量具R&R分析量具R&R工作指南南(续)5.由评价员员A随机地对对10个零件作作测量，由一个个观察员员记录测测量结果果6.由其他评评价员重重复第5步，隐藏藏其他评评鉴员所所获得的的读数7.重复第5和第6步，用不不同的随随机组合合测量8.对每个评评鉴员的的读数计计算均值值和极差差第九版：1999年2月92MSA量具R&R分析量具R&R工作指南南(续)9.用所附GR&R报告表，记录零零件均值值和极差差均值10.计算表

36、示示设备变变差的重重复性11.计算表示示评鉴人人员变差差的再现现性12.计算GR&R并转换成成百分比比13.计算零件件变差并并转换为为百分比比14.计算总变变差第九版：1999年2月93MSAGR&R分析第二版和和第三版版都介绍绍了三种种方法：-极极差法-均均值极差差法-ANOVE法（方差分分析法）MSA3rd有比较明明显地推推荐ANOVE法的意意图。采用何种种方法取取决与测测量系统统的目的的和顾客客要求！第九版：1999年2月94MSAGR&R 方差差分析法法分析号#:1分分析日期期:_量具#:_量量具描述述:_量具类别别:3Comment:SpecialStudy分析描述述:3个评评价人;

37、 10 个零零件;3试试验变差来源源评估变差差总变差%贡献%重复性(EV)7.8289.140.8再现性(AV)8.575710.011.0量具R&R(R&R)11.61113.561.8零件间变变差(PV)84.84399.0898.2总变差(TV)85.634注:%重重复性性的总变变差= (EV/TV)x100% 重复复的贡献献份额=(EV/TV)2x 100% R&R贡献份额额是1.8%,仪器贡献献份额0.8%ANOVA范范例第九版：1999年2月95MSAR&R重复性-同一评鉴人员员用同一测量量仪器测量多次次测量同一零件件的同一特特性所获获得的测测量变差差。做极差图图再现性-不同评价人

38、员员用同一测量量仪器测量同一零件件的同一特特性所获获得的测测量平均均值的变变差做均值图图第九版：1999年2月96MSA极差图范范例2个评价价人,3次实验验，5个个零件UCL = 0.055R = 0.024LCL = 01234512345评价人 A评价人 B第九版：1999年2月97MSA极差图结结论对于两个个评价人人,所有有的点都都在控制制限制内内,因此此，评价价人没有有区别如果其中中一个评评价人的的测量值值超出控控制限制制，那么么结论是是他的方方法与另另外一个个不同如果两个个评价人人都有一一些点超超出控制制限制，那么结结论是测测量系统统对评价价人的技技术敏感感，需要要改进以以获得有有用

39、的数数据第九版：1999年2月98MSA均值图范范例2名评价价人;4次试试验;5个个零件parts3.101234512345评价人 A评价人 B3.11LCL= 3.15.43.15X=3.1715UCL= 3.1893.20第九版：1999年2月99MSA极差图结结论在这次分分析中，10个个点中的的4个超超出控制制限制因为这少少于总点点数的一一半，结结论是测测量系统统不足以以检查出出零件间间变差第九版：1999年2月100MSA 练习6GR&R图析第九版：1999年2月101MSAGR&R可接受受指南可接受的的标准根根据系统统的R&R(R&R%)的评评价值:_如果R&R%10%,系系统可接

40、接受;_如果10%R&R%30%,系系统需要要做改进进第九版：1999年2月102MSAR&R的的应用当重复性性比再现现性大时时:-量具具需要维维修-量具具应重新新设计来来提高刚刚度-改进进量具的的加紧和和定位点点-存在在过大的的零件内内变差第九版：1999年2月103MSAR&R的的应用当再现性性比重复复性大时时:-评价价人需要要更好的的使用量量具的培培训-需要要更好的的操作定定义-量具具上的刻刻度不清清楚-需要要夹具来来提高使使用量具具的一致致性第九版：1999年2月104MSA第九章计数型测测量系统统研究第九版：1999年2月105MSA计数型测测量系统统一个计数数型量具具:-将每个个零

41、件与与一个给给定的限限制相比比较,如如果满足足这个限制制则接受受这个零零件-用于接接受/拒拒收一组组标准件件-不能指指出一个个零件有有多好或或多坏,只能指指出这个个零件是接接受或拒拒受(通通过/不不通过)第九版：1999年2月106MSA对于以“是”和“不是”为计数基基础的定定性数据据，其GR&R考察的概概念是与与定量数数据一样样的。但但方法上上完全不不同.定性数据据测量系系统的能能力取决决于操作作员判断断的有效效性，即即将“合格”判断成合合格，将将“不合格”判断成不不合格的的程度.计数型测测量系统统能力分分析方法法示例第九版：1999年2月107MSA以下为判判断所用用的指标标有效性Effe

42、ctiveness(E)- 即判判断“合合格”与与“不合合格”的的准确性性E=实实际判断断正确的的次数/可能判判断正确确的机会会次数.漏判的几几率Probabilityofmiss(P-miss)- 将“不合格格”判为为合格的的机会P(miss)=实际际漏判的的次数/漏漏判的总总机会数数.误判的几几率Probabilityoffalsealarm(P-FA)- 将“合格”判为不不合格的的机会.P(false alarm)=实实际误判判次数/误误判的总总机会数数.偏倚Bias(B)- 指漏漏判或误误判的偏偏向.B=P(falsealarm) /P(miss)B=1, 无偏偏倚B1, 偏向向误判B

43、1, 偏向向漏判第九版：1999年2月108MSA样品大小小的规定定样品的选选择由专家或或可作标标准的人人员选定定样品1/3合合格1/3不不合格格1/3模模糊(50%接接近合格格，50%接接近不不合格)随机地给给操作员员检验.第九版：1999年2月109MSA实例:由主管选选取14 个样样品（其其中8 个合合格，6个个不合格格）三个操作作员对每每个样品品测三次次记录中A=接接受（accept），R=拒拒收（reject）第九版：1999年2月110MSA计算判断断的指标标检验结果果总结第九版：1999年2月111MSA测量系统统好坏的的判据E,P(FA),P(miss)andB第九版：1999

44、年2月112MSAKappa-如果果不知道道标准样样品Kappa用用来分析析操作者者之间的的一致性性,但但不说明明真实的的对错Kappa=(Pobserved-Pchance)/(1-Pchance)Pobserved为操作员员实际判判断一致致的比例例=(PassPass+Fail Fail)/总的的检验次次数Pchance为在随机机状态下下操作员员判断一一致的机机会=(Pass Pass+FailPass)*(PassPass+PassFail/总检验验次数之之平方+(Pass Fail+FailFail)*(FailPass+FailFail)/总的的检验次次数之平平方对于两个个操作员员第九版：1999年2月113MSA例如两个个检验员员目测12件来来料样品品样品123456789101112QC1PPPPPFPPPFPFQC2PPPFPFPPPFPFP代表合合格,F代表表不合格格PassFailPass80Fail13Pobserved=(8+3)/12=11/12Pchance=(8+0)*(8+1)/144