SDA-002测量系统分析课件

测量系统分析2012/08/15QE/SPC张立平测量系统分析2012/08/15

MSA基础概念

计量型MSA分析

计数型MSA分析目录统计基础MSA置信区间假设检验方差分析回归分析DOE图形分析MinitabDMAIC计数型MSA计量型MSAMSA基础概念目录统计基础MSA置信区间假设检验1.了解测量系统的基本概念；2.确认并理解测量误差的组成因素；3.了解测量系统的分析类型及选择方法；4.使用Minitab进行GageR&R分析；5.理解GageR&R分析结果及图表的含义。6.掌握GageR&R与一致性评定标准。学习目标1.了解测量系统的基本概念；学习目标一、MSA基础概念一、MSA基础概念方法

测量过程

环境被测量对象输入测量结果输出仪器人员过程变量过程变量过程变量过程变量“测量系统”概念方法环境被测量对象输入测量结果输出仪器人员过程变量过程变测量系统的误差过程总误差过程自身误差测量系统误差长期过程误差短期过程误差测量仪器引起的误差操作员引起的误差准确性重复性再现性稳定性线性样本内误差测量系统的误差过程总误差过程自身误差测量系统误差长期短期测量分辨率（Resolution）部件A部件B分辨率（Resolution）部件A部件B基准值Referencevalue观测平均ObservedAverage偏离真值测定值的平均值偏倚(Bais)基准值观测平均偏离真值测定值的平均值偏倚(Bais)真值观测值倾斜无倾斜真值1观测值1倾斜小倾斜大真值2测定的下限范围测定的上限范围观测值2••••••线性（Linearity）真值观测值倾斜无倾斜真值1观测值1倾斜小倾斜大真值2测起点1稳定性稳定性（Stability）时间1起点2时间2起点1稳定性稳定性（Stability）时间1起点2时间

好的重复性不好的重复性平均基准值基准值平均重复性（Repeatability）重复性第一次测量第二次测量好的重复性不好的重复性平均基准值基准值平均重复性（Repe好的再现性不好的再现性评价者

A评价者B评价者

C评价者

C评价者

A评价者

B基准值ABC基准值ABC再现性（Reproducibility）好的再现性不好的再现性评价者A评价者B评价者C评价者C测量不确定度UncertaintyA类标准不确定度测量不确定度标准不确定度UB=α/K扩展不确定度B类标准不确定度合成标准不确定度UAUBUCα：置信区间K：包含因子U=k*Uck：包含因子系数类型（正态分布）置信度P%68.395.099.0包含因子K1.001.962.58包含因子k123数据分布包含因子K均匀分布

三角分布

测量不确定度UncertaintyA类标准测量不确定度标准U准确性线性稳定性重复性再现性准确度精确度测量系统误差准确度Precision和精确度Accuracy准确性线性稳定性重复性再现性准确度精确度测量系统误差CABaD准确度NG，精确度OK准确度OK，精确度OK准确度NG，精确度NG准确度OK，精确度NG准确度Precision和精确度AccuracyCABaD准确度NG，精确度OK准确度OK，精确度OK准确度准确度精确度散布平均散布倾斜校正分析

CalibrationStudy精确度分析GR&RStudy准确度分析和精确度分析准确度精确度散布平均散布倾斜校正分析精确度分析准确度分析和精假如测量某产品的镍厚“真值”是5.0方法1得到的读数为：3.8，4.4，4.2，4.0方法2得到的读数为：6.5，4.0，3.2，6.3哪种方法更准确？哪种方法更精密？你倾向哪种方法？为什么？例题练习：假如测量某产品的镍厚“真值”是5.0例题练习：总变差(2total)实际工程的变差

(2p)测量System变差(2MS)再现性(2Reproducibility)反复性(2Repeatability)GR&R+=真值(总变差)误差(测量变差)测定值(被观测的变差)总变差(2total)实际工程的变差(2p)测量测量系统分析方法破坏性测量计数型测量系统分析计量型非破坏性测量二元数据离散数据（连续数据)（只有两个选择)（离散数据)（多于两个选择)其他非测量数据调查资料（财务数据)（人口普查)测量系统分析方法破坏性测量计数型测量系统分析计量型非破坏性测测量系统分析方法选择区分人员和仪器影响吗？被测量数据类型？需要评估重复性与再现性？需要评价交互作用吗？计数是自动测试仪器吗？计量YESNOYES交叉表法NOYES即时法简略法NO极差分析法平均值和极差法YESNO方差分析法需要评估人员之间的一致性吗？信号检查法YESNO测量系统分析方法选择区分人员和被测量数需要评估重复需要评价交测量系统分析步骤确认测量数据类型确定误差来源选择样本收集数据分析数据测量系统分析步骤确认测量数据类型确定误差来源选择样本收集数据二、计量型测量系统--连续数据GR&R二、计量型测量系统--连续数据GR&R部件操作员测量次数测量数据1A1

2A1

3A1

1A2

2A2

3A2

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1B1

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案例分析（平均值极差法）：312BAC123部件操作员测量次数测量数据1A12A13A11A22连续数据的GR&R分析量具研究量具GR&R研究（交叉）连续数据的GR&R分析量具研究量具GR&R研究（交叉）连续数据的GR&R分析输入一般信息选择分析方法标准差倍数6.0过程公差历史标准差连续数据的GR&R分析输入一般信息选择分析方法标准差倍数6GR&R解析结果有效分辨率级数(ndc)%GR&R重复性EV再现性AV零件变差PVGR&R解析结果有效分辨率级数(ndc)%GR&R重复性EGR&RReportGR&RReport变差的计算公式变差的计算公式GR&R图表结果GR&R图表结果X-Bar/R图辨别相互不同部件的能力是否充分?操作员别反复测量值是否稳定?X-Bar/R图辨别相互不同部件的能力是否充分?操作员在全体散布中R&R所占的比重是否充分小?30Unacceptable>30%20%<Conditional<30%Acceptable<20%贡献偏差研究变异直方图在全体散布中30Unacceptable>30%20%点图/链图选定的部件是否如实反映工程的散布？操作员之间是否有差异？点图/链图选定的部件是否如实反映工程的散布？操作员之间是否有交互作用图每名操作员对部件的测量是否不同？交互作用图每名操作员对部件的测量是否不同？%GR&R数值判断%GR&R≤10%顶级量具10%<%GR&R≤20%可接受20%<%GR&R≤30%可接受于紧密观察下%GR&R>30%停止使用GageGR&R评定标准区分变差贡献率%Contribution

%公差%Tolerance分辨率级数ndc良好<1%<10%>5费用/考虑重要性1~10%10~30%/不可使用>10%>30%<5%GR&R数值判断%GR&R≤10%顶级量具10%<%G例题练习：例题练习：三、计数型测量系分析--离散数据GR&R三、计数型测量系分析--离散数据GR&R案例分析（交叉表法）：EDF312123部件操作员检验结果标准第一次第二次第三次1A

2A

3A

1B

2B

3B

1C

2C

3C

案例分析（交叉表法）：EDF312123部件操作员检验离散数据的GR&R分析属性一致性分析离散数据的GR&R分析属性一致性分析离散数据的GR&R分析图形显示Kappa和Kendall系数已知标准/属性选项离散数据的GR&R分析图形显示Kappa和Kendall系数GR&R解析结果检验员自身评估一致性每个检验员与标准评估一致性评估不一致FleissKappa值GR&R解析结果检验员自身评估一致性每个检验员与标准评估一致GR&R解析结果检验员之间评估一致性所有检验员与标准评估一致性各检验员再现性百分比各检验员检验结果与标准一致的百分比GR&R解析结果检验员之间所有检验员与标准各检验员再现性百GR&RReportGR&RReport一致性图表结果各检验员评估一致性有何差异？一致性图表结果各检验员评估一致性有何差异？ABC一致性图表结果AB一致性百分比评定标准接受标准有效性漏判率误判率KappaKappaAccept≥90%≤2%≤5%(0.75,1)(0.75,1)Acceptwithclosemonitoring≥80%≤5%≤10%(0.4,0.75)(0.4,0.75)Reject<80%>5%>10%(0,0.4)(0,0.4)一致性百分比评定标准接受标准有效性漏判率误判率KappaKa例题练习：例题练习：内容回顾：什么是测量系统？是YES了解GageR&R的评定标准吗？你能看懂Minitab的分析结果了吗？连续型数据的测量系统分析方法有哪些？测量误差包含哪些因素？一致性是怎样评定的？变差有哪些，它们的含义是？内容回顾：什么是测量系统？是了解GageR&R的评定标准吗SDA-002测量系统分析课件测量系统分析2012/08/15QE/SPC张立平测量系统分析2012/08/15

MSA基础概念

计量型MSA分析

计数型MSA分析目录统计基础MSA置信区间假设检验方差分析回归分析DOE图形分析MinitabDMAIC计数型MSA计量型MSAMSA基础概念目录统计基础MSA置信区间假设检验1.了解测量系统的基本概念；2.确认并理解测量误差的组成因素；3.了解测量系统的分析类型及选择方法；4.使用Minitab进行GageR&R分析；5.理解GageR&R分析结果及图表的含义。6.掌握GageR&R与一致性评定标准。学习目标1.了解测量系统的基本概念；学习目标一、MSA基础概念一、MSA基础概念方法

测量过程

环境被测量对象输入测量结果输出仪器人员过程变量过程变量过程变量过程变量“测量系统”概念方法环境被测量对象输入测量结果输出仪器人员过程变量过程变测量系统的误差过程总误差过程自身误差测量系统误差长期过程误差短期过程误差测量仪器引起的误差操作员引起的误差准确性重复性再现性稳定性线性样本内误差测量系统的误差过程总误差过程自身误差测量系统误差长期短期测量分辨率（Resolution）部件A部件B分辨率（Resolution）部件A部件B基准值Referencevalue观测平均ObservedAverage偏离真值测定值的平均值偏倚(Bais)基准值观测平均偏离真值测定值的平均值偏倚(Bais)真值观测值倾斜无倾斜真值1观测值1倾斜小倾斜大真值2测定的下限范围测定的上限范围观测值2••••••线性（Linearity）真值观测值倾斜无倾斜真值1观测值1倾斜小倾斜大真值2测起点1稳定性稳定性（Stability）时间1起点2时间2起点1稳定性稳定性（Stability）时间1起点2时间

好的重复性不好的重复性平均基准值基准值平均重复性（Repeatability）重复性第一次测量第二次测量好的重复性不好的重复性平均基准值基准值平均重复性（Repe好的再现性不好的再现性评价者

A评价者B评价者

C评价者

C评价者

A评价者

B基准值ABC基准值ABC再现性（Reproducibility）好的再现性不好的再现性评价者A评价者B评价者C评价者C测量不确定度UncertaintyA类标准不确定度测量不确定度标准不确定度UB=α/K扩展不确定度B类标准不确定度合成标准不确定度UAUBUCα：置信区间K：包含因子U=k*Uck：包含因子系数类型（正态分布）置信度P%68.395.099.0包含因子K1.001.962.58包含因子k123数据分布包含因子K均匀分布

三角分布

测量不确定度UncertaintyA类标准测量不确定度标准U准确性线性稳定性重复性再现性准确度精确度测量系统误差准确度Precision和精确度Accuracy准确性线性稳定性重复性再现性准确度精确度测量系统误差CABaD准确度NG，精确度OK准确度OK，精确度OK准确度NG，精确度NG准确度OK，精确度NG准确度Precision和精确度AccuracyCABaD准确度NG，精确度OK准确度OK，精确度OK准确度准确度精确度散布平均散布倾斜校正分析

CalibrationStudy精确度分析GR&RStudy准确度分析和精确度分析准确度精确度散布平均散布倾斜校正分析精确度分析准确度分析和精假如测量某产品的镍厚“真值”是5.0方法1得到的读数为：3.8，4.4，4.2，4.0方法2得到的读数为：6.5，4.0，3.2，6.3哪种方法更准确？哪种方法更精密？你倾向哪种方法？为什么？例题练习：假如测量某产品的镍厚“真值”是5.0例题练习：总变差(2total)实际工程的变差

(2p)测量System变差(2MS)再现性(2Reproducibility)反复性(2Repeatability)GR&R+=真值(总变差)误差(测量变差)测定值(被观测的变差)总变差(2total)实际工程的变差(2p)测量测量系统分析方法破坏性测量计数型测量系统分析计量型非破坏性测量二元数据离散数据（连续数据)（只有两个选择)（离散数据)（多于两个选择)其他非测量数据调查资料（财务数据)（人口普查)测量系统分析方法破坏性测量计数型测量系统分析计量型非破坏性测测量系统分析方法选择区分人员和仪器影响吗？被测量数据类型？需要评估重复性与再现性？需要评价交互作用吗？计数是自动测试仪器吗？计量YESNOYES交叉表法NOYES即时法简略法NO极差分析法平均值和极差法YESNO方差分析法需要评估人员之间的一致性吗？信号检查法YESNO测量系统分析方法选择区分人员和被测量数需要评估重复需要评价交测量系统分析步骤确认测量数据类型确定误差来源选择样本收集数据分析数据测量系统分析步骤确认测量数据类型确定误差来源选择样本收集数据二、计量型测量系统--连续数据GR&R二、计量型测量系统--连续数据GR&R部件操作员测量次数测量数据1A1

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3C3

案例分析（平均值极差法）：312BAC123部件操作员测量次数测量数据1A12A13A11A22连续数据的GR&R分析量具研究量具GR&R研究（交叉）连续数据的GR&R分析量具研究量具GR&R研究（交叉）连续数据的GR&R分析输入一般信息选择分析方法标准差倍数6.0过程公差历史标准差连续数据的GR&R分析输入一般信息选择分析方法标准差倍数6GR&R解析结果有效分辨率级数(ndc)%GR&R重复性EV再现性AV零件变差PVGR&R解析结果有效分辨率级数(ndc)%GR&R重复性EGR&RReportGR&RReport变差的计算公式变差的计算公式GR&R图表结果GR&R图表结果X-Bar/R图辨别相互不同部件的能力是否充分?操作员别反复测量值是否稳定?X-Bar/R图辨别相互不同部件的能力是否充分?操作员在全体散布中R&R所占的比重是否充分小?30Unacceptable>30%20%<Conditional<30%Acceptable<20%贡献偏差研究变异直方图在全体散布中30Unacceptable>30%20%点图/链图选定的部件是否如实反映工程的散布？操作员之间是否有差异？点图/链图选定的部件是否如实反映工程的散布？操作员之间是否有交互作用图每名操作员对部件的测量是否不同？交互作用图每名操作员对部件的测量是否不同？%GR&R数值判断%GR&R≤10%顶级量具10%<%GR&R≤20%可接受20%<%GR&R≤30%可接受于紧密观察下%GR&R>30%停止使用GageGR&R评定标准区分变差贡献率%Contribution

%公差%Tolerance分辨率级数ndc良好<1%<10%>5费用/考虑重要性1~10%10~30%/不可使用>10%>30%<5%GR&R数值判断%GR&R≤10%顶级量具10%<%G例题练习：例题练习：三、计数型测量系分析--离散数据GR&R三、计数型测量系分析--离散数据GR&R案例分析（交叉表法）：EDF312123部件操作员检验结果标准第一次第二次第三次1A

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