测量系统分析培训课程

测量系统分析MeasurementSystemsAnalysis1测量系统分析培训课程第1页2课程纲领一、MSA和TS16949关系二、测量系统分析（MSA）概述三、测量系统统计特征四、灵敏度、分辨力五、偏倚、线性、稳定性六、进行量具重复性和再现性分析(GR&R)七、计数型测量系统研究八、MSA技术总结测量系统分析培训课程第2页3使参加培训人员：了解本手册目标是为评定测量系统质量提供指南，主要用于那些对于每个零件数据可重复读取测量系统，但对于更复杂或不长用方法本手册没有讨论了解MSA在控制和改进过程中主要性具备开展测量系统分析所需要统计方法实用知识MSA课程目测量系统分析培训课程第3页4一、MSA和TS16949关系测量系统分析培训课程第4页5请问：我企业计量器具都经过检定，为何要进行MSA？两个人测量结果不一致；企业和用户测量结果不一致；不一样测量设备测量结果不一致；TS16949条款7.6.1要求测量系统分析;测量系统分析培训课程第5页67.6.1测量系统分析为分析各种测量系统测量结果中出现差异,应进行统计研究.此要求应适于控制计划中提及测量系统.所用分析方法及接收准则应符合用户测量系统分析手册要求.假如得到用户同意,也可用其它分析方法和接收准则.测量系统分析培训课程第6页7实施关键点说明对控制计划中列入测量系统要进行测量系统分析。测量分析方法及接收准则应与测量系统分析参考手册一致。经用户同意，能够采取其它方法及接收准则。强调要有证据证实上述要求已到达。PPAP手册中要求：对新或改进量具、测量和试验设备应参考MSA手册进行变差研究。APQP手册，MSA为“产品/过程确认”阶段输出之一。SPC手册指出MSA是控制图必需准备工作。测量系统分析培训课程第7页8实施关键点说明标识、监视与测量设备及其校准状态确定量具准确度和准确度当量具被发觉处于非校准状态时，应对其以前测量结果作确认。确保全部量具搬运、保护、清洁、维护和存放校准统计应包含个人量具应用MSA手册中要求方法测量系统分析培训课程第8页01234确定范围012345计划和定义产品设计和开发过程设计和开发产品和过程确认反馈、评定和纠正办法5DFMEAPFMEAMSASPCPPAPAPQP9与五大工具关系测量系统分析培训课程第9页10五大技术手册产品质量先期策划和控制计划（APQP&CP）潜在失效模式和后果分析参考手册（FMEA）测量系统分析参考手册（MSA）--第四版年6月--第四版年6月统计过程控制参考手册（SPC）--第二版年7月生产件同意程序（PPAP）--第四版年6月--第二版年7月主要用户手册-AIAG测量系统分析培训课程第10页11优胜者方法最大程度降低许具种类最大程度降低许具数量依据产品族添置量具只采取符合MSA要求量具不允许个人量具用6Ó过程分布计算结果，而不是规范或公差测量系统分析培训课程第11页12福特Q1要求：量具完成了当前图样和产品规格。针对每项MSA要求做量具R&R研究对于用于检验福特产品全部量具进行量具R&R研究，不论测量系统类型是什么。量具R&R研究与AIAG测量系统分析手册方针相一致。当量具R&R不满足这些方针时候，采取要求方法。注：计量重复性和再现性接收准则为，依据MSA第60页：误差低于10%-测量系统能够接收误差在10%到30%之间-依据使用主要性，测量成本，修理成本等可能接收误差超出30%-测量系统需要改进。想方法识别问题并更正。注：提议测量误差控制在能够接收水平之内。测量误差大于10%必须审核对应公差和风险。汽车企业要求测量系统分析培训课程第12页13本企业用户对MSA是怎样要求？测量系统分析培训课程第13页14二、测量系统分析（MSA）概述测量系统分析培训课程第14页15测量系统分析目标■确定所使用数据是否可靠:测量系统分析还能够：■评定新测量仪器■将两种不一样测量方法进行比较■对可能存在问题测量方法进行评定■确定并处理测量系统误差问题测量系统分析培训课程第15页16术语测量：赋值给详细事物以表示他们之间关系。而赋予值定义为测量值。量具：任何用来取得测量结果装置，经惯用来特指用在车间装置，包含用来测量合格／不合格装置。测量系统：用来对被测特征定量测量或定性评价仪器或量具、标准、方法、夹具、软件、人员、环境集合；用来取得测量结果整个过程。测量系统分析培训课程第16页17制造过程原辅料人机法环测量测量结果合格不合格测量测量存在误差，误差造成误判。

要确保测量结果准确性和可信度。为何要进行测量系统分析？测量系统分析培训课程第17页18量测过程：标准：零件：仪器：人/程序：环境SWIPE量测数值分析输入输出可接收可能可接收需改进量测系统假如测量方式不对，那么好结果可能被测为坏结果，坏结果也可能被测为好结果，此时便不能得到真正产品或过程特征。测量系统分析培训课程第18页19测量系统范例：假如要测量一个轴承孔内径，那么这个测量系统应包含：被测量零件人员测量仪器仪器使用方法进行测量环境条件作为测量活动结果，我们产生一个数值，以此表示这个轴承孔内径。测量系统分析培训课程第19页20什么是数据质量数据类型：类别定义举例1、计量型数据经过测量过程能够定量得出实际测量数值，其数值可与基准值比较数量级测试结果2、计数型数据经过测量过程无法得出详细测量数值，只可定性得出测量结果。好与坏，经过与不经过接收与不接收测量系统分析培训课程第20页21什么是数据质量怎样评定数据质量---测量结果与“真”值差越小越好。---数据质量是用屡次测量统计结果进行评定。计量型数据质量---均值与真值（基准值）之差。---方差大小。计数型数据质量---对产品特征产生错误分级概率。测量系统分析培训课程第21页22用测量系统所搜集数据用于：控制过程评定影响过程结果变量及其相互关系利用数据分析，促进对测量系统中因果关系和对过程影响了解把注意力放在测量系统上，以取得重复性和再现性测量系统数据分析和使用测量系统分析培训课程第22页23国际标准国际试验室国家标准国家试验室地方标准国家认可校准机构企业标准企业校准试验室测量结果生产现场检测设备制造厂标准传递/溯源性：测量系统分析培训课程第23页24追溯性：经过应用连接标准等级体系适当标准程序，使单个测量结果与国家标准或国家接收测量系统相联络。测量系统分析培训课程第24页25

使用一个可追溯标准以提供：

—比较共同点

—测量系统有效性

—测量系统准确性评价

—处理零件间冲突

—最直接验证指导测量系统分析培训课程第25页26可追溯标准局限：在破坏性测试中极难使用有些产品特征和过程结果无确定行业或国家标准有些测试没有行业或国家标准在设计和开发、协议评审和APQP期间讨论这些不足.测量系统分析培训课程第26页27测量系统分析(MSA)MSA用于分析测量系统对测量值影响强调仪器和人影响我们对测量系统作分析，以确定测量系统统计特征量化值，并与认可标准相比较。什么是测量系统分析测量系统分析培训课程第27页28测量系统评定两个阶段第一阶段（使用前）—确定统计特征是否满足需要？—确认环境原因是否有影响？第二阶段（使用过程）—确定是否连续地具备恰当统计特征？这个“需要”指什么？测量系统分析培训课程第28页29评价测量系统基本问题是否有足够分辨力和灵敏度？（10比1规则:测量设备要能分辨出公差或过程变差最少十分之一以上。）是否具备时间意义统计稳定？统计特征是否在期望范围内具备一致性，用于过程控制和分析是否可接收？全部变差总和是否在一个可接收测量不确定度水平？测量系统分析培训课程第29页30MSA总目标测量不确定度

一个特征预计真值所处范围，这类数据可表示为一系列测量值统计分布、标准差、概率、百分比及实测值与真值差，在控制图或曲线图表上点等。真值存在吗？测量系统分析培训课程第30页31只有与过程变差相关联，使测量系统分析对上述基本问题确实定变得更有意义。针对日益强调连续改进全球化市场，仅仅用相对于公差百分比来表示测量误差是不够，而应该使用过程变差。优胜者方法－连续改进测量系统分析培训课程第31页32盲测法在实际测量环境下，在操作者事先不知正在对该测量系统进行评定条件下，取得测量结果。向传统观念挑战长久存在把测量误差只作为公差范围百分率来汇报传统，是不能面临未来连续改进市场挑战。评价测量系统关键注意点测量系统分析培训课程第32页33 测量过程组成因子（S、W、I、P、E）及其相互作用，产生了测量结果或数值变差。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）测量值变差起源测量系统分析培训课程第33页34温度改变引发热涨冷缩，使同一零件同一特征产生不一样读数光线不足妨碍正确读值刺眼光造成读值不正确受时间影响材料-如铝、塑料、玻璃湿度污染-如电磁、灰尘环境怎样影响测量数据测量系统分析培训课程第34页35测量仪器怎样影响测量结果测量仪器精度必须小于规范值测量仪器种类，如千分尺，卡尺测量仪器准确度和精密度偏倚和线性重复性和再现性稳定性测量系统分析培训课程第35页36材料、方法、人员怎样影响测量结果测量系统分析培训课程第36页37测量值并不总是准确测量系统变差影响每个测量值和依据这些测量数据所作判定测量系统误差可分为五类：偏倚、线性、稳定性、重复性和再现性在使用一个测量系统前必须知道其测量变差测量系统分析培训课程第37页38MSA应用建立新量具适用性和可接收性标准把一个量具和另一个量具作比较评定可疑量具量具维修前后性能比较计算测量系统变差确定制造过程可接收性测量系统分析培训课程第38页39过程变差剖析长久过程变差短期抽样产生变差实际过程变差稳定性线性重复性准确度量具变差操作员造成变差测量误差过程变差观察值“重复性”和“再现性”是测量误差主要起源再现性过程变差测量系统分析培训课程第39页40测量系统变差影响■测量零件后:1)确定零件是否可接收（在公差内）或不可接收（在公差外）。2)零件进行要求分类■产品控制原理:测量零件进行分类活动。■过程控制原理:零件变差是由过程中普通原因还是特殊原因造成。

控制原理驱动兴趣点产品控制零件是否在明确目录之内？过程控制过程是否稳定和可接收？测量系统分析培训课程第40页4141LSLUSL对产品决议影响■

I型错误:生产者风险误发警报好零件有时会被判为“坏”

■

II型错误:消费者风险或漏发警报坏零件有时会被判为“好”LSLUSLI型错误II型错误测量系统分析培训课程第41页42BadisbadLSLUSLIIIIIIIIIBadisbadGoodisgoodConfusedareaConfusedarea对产品决议影响■错误决定潜在原因:测量系统误差与公差交叉时■产品情况判定:目标是最大程度地做出正确决定有二种选择：▲改进生产区域：降低过程变差，没有零件产生在II区。▲改进测量系统：降低测量系统误差从而减小II区域面积，■这么就能够最小程度地降低做犯错误决定风险。测量系统分析培训课程第42页43对过程决议影响■对过程决议影响以下:

1)普通原因汇报为特殊原因2)特殊原因汇报为普通原因■测量系统变异性可能影响过程稳定性、目标以及变差决定。测量系统分析培训课程第43页442、对过程决议影响测量系统分析培训课程第44页45新过程接收■新过程：如机加工、制造、冲压、材料处理、热新

过程接收处理，或采购总成时，作为采购活动一部分，经常要完成一系列步骤。■供给商处对设备研究以及随即在用户处对设备研究。■假如生产用量具不具备资格却被使用。假如不知道是仪器问题，而在寻找制程问题，就会白费努力了。测量系统分析培训课程第45页46三、测量系统统计特征测量系统分析培训课程第46页47理想测量系统每次都能取得正确测量值，每个测量值都与标准值一致有以下统计特征：“零”变差“零”偏倚对被测量产品错误分类为“零”概率测量系统分析培训课程第47页4848测量系统特征及变差类型和定义类型定义图示分辨力Discrimination(Resolution)测量系统检出并如实指出被测定特征微小改变能力。偏倚Bias观察平均值与基准值差。稳定性Stability在某种连续时间内测量同一基准或零件单一特征结果总变差。线性Linearity量具预期工作范围内偏倚改变。重复性Repeatability同一评价人，屡次测量同一特征观察值变差。再现性Reproducibity不一样评价人，测量同一特征观察平均值变差。操作者B操作者C操作者A再现性基准值无偏倚有偏倚观察平均值测量系统分析培训课程第48页49测量系统数据测量系统分析培训课程第49页50变差数学表示过程控制中所搜集数据包含二种不一样，相对独立变差起源：制造过程变差(MPV)测量系统变差(MSV)总变差(TV)=MPV+MSV测量系统分析培训课程第50页51

测量系统变差必须小于制造过程变差

MSV<MPV

注：测量系统变差必须尽可能小

变差关系+MSVMPV总变差(TV)规范公差测量系统分析培训课程第51页521、测量系统必须处于稳定统计状态，也就是说，测量系统变差不受特殊原因支配；

统计稳定性

普通说来，当没有数值(点)落在特殊原因区域内时，测量系统便处于统计控制状态假如没有如SPC手册中描述数据趋势或漂移时，我们也可认为是统计控制状态普通原因区域特殊原因区域特殊原因区域测量系统分析培训课程第52页531、处于统计控制状态，即只存在变差普通原因。2、测量系统变异性（Variability）小于过程变异性。3、测量系统变异性小于技术规范界限。4、测量增量（increments）小于过程变异性和技术规范宽度1/10。5、当被测项目改变时，测量系统统计特征最大变差小于过程变差和规范宽度较小者。测量系统应具备特征测量系统分析培训课程第53页54MSA分析时机新生产之产品PV(零件)有不一样时新仪器，EV(设备)有不一样时新操作人员，AV(人员)有不一样时

校准周期(文件要求)。测量系统分析培训课程第54页55重复性；(精密度)

再现性偏倚(准确性)测量系统统计特征分为线性；稳定性。通常使用测量数据统计特征来衡量测量系统质量！分辨力测量系统分析培训课程第55页56四、灵敏度、分辨率测量系统分析培训课程第56页57灵敏度敏感度是指能产生一个可检测到（有用）输出信号最小输入。它是测量系统对被测特征改变回应。敏感度由量具设计（分辨力）、固有质量（OEM）、使用中保养，以及仪器操作条件和标准来确定。它通常被表示为一测量单位。影响敏感度原因包含：一个仪器衰减能力操作者技能测量装置重复性对于电子或气动量具，提供无漂移操作能力仪器使用所处条件，比如：大气条件、尘土、湿度测量系统分析培训课程第57页58分辨率测量系统分析培训课程第58页59了解分辨率 例：测量一个硬币厚度-哪个测量系统对这三个硬币提供更加好变差信息?分辨力:“系统检测并如实显示参考值改变量。也可称为可读性或分辨率.”测量系统分析培训课程第59页60分辨率和控制图范例：用二个系统测量同一组样本建立以下所表示均值和极差图(X¯&R图)观察分辨率分别为0.001和0.01二个测量系统之间差异测量系统分析培训课程第60页61测量系统分析培训课程第61页62分辨率不足当极差图出现以下情况时，表示测量系统分辨率不足：只有一、二或三个极差值可读四分之一以上极差为零选择分辨力按百分比小于规范或过程变差，以取得足够分辨率测量系统分析培训课程第62页63分辨率决定标准分辨力应为（容限）公差或分布十分之一。在PPAP之前，APQP和测试期间进行量具分辨力研究，研究制造过程或相同过程极差图，依据前页和范例从不停改进角度看，公差值十分之一可能不够，MSA提议用6ó（总）制造标准偏差十分之一。测量系统分析培训课程第63页64测量系统分辨力提议可视分辨率

6Ơ≤10

Ơ----过程标准差(不是公差宽度1/10)测量系统分析培训课程第64页65基准值为了比较一个一致认可值有时也称为：

●可接收值

●

常规值

●指定值

●最正确估算值●标准测量●测量标准测量系统分析培训课程第65页66基准件含有非常准确制订一个或更多特征一个材料或物质，用于仪器校准、测量方法评定或给材料赋值。测量系统分析培训课程第66页67五、偏倚、线性、稳定性测量系统分析培训课程第67页68测量系统研究准备工作人员选择:因为测量系统研究目标之一是评价整个测量系统,因而，评价人应从日常操作该仪器人员中选择。样品选择:必须是选自于过程而且代表整个生产范围。比如，在生产线上，每一天取一个样本，连续若干天；确定测量特征：如，22.12±0.05mm尺寸。测量方法(即评价人和仪器)应确保各次读数随机性、统计独立性.即采取盲测法(见定义).每一位评价人应采取相同方法和步骤来取得读数。测量系统分析培训课程第68页69准确度和精密度■数据质量最通用统计特征:

▲准确度(Accuracy)X→μ或称偏移(BIAS):

量测实际值与工件真值间之差异,是指数据相对基准（标准）值位置。▲精密度(Precision)σ或称变差(Variation):

利用同一量具，重复量测相同工件同一质量特征，所得数据之变异性。是指数据分布。位置(Location)宽度(Width)测量系统分析培训课程第69页70准确度和精密度范例量具A量具B量具CA含有最正确准确度B含有最正确精密度C准确度好于B比较A和C表现量具A均值量具B均值量具C均值测量系统分析培训课程第70页71偏倚基准值偏倚基准值观察平均值

偏倚：测量结果观察平均值与基准值之间差异。又称为“准确度”。注：基准值可经过更高级别测量设备进行屡次测量取平均值。测量系统分析培训课程第71页72量具偏倚工作指南1.用标准值或高等级量具，如全尺寸检验设备，取得可接收基准值2.用测量室或全尺寸检验设备3.由同一评价人对同一零件作最少10次测量4.相对基准值作直方图，以判断是否存在特殊原因5.计算：读数均值偏倚=观察值均值-基准值公式P74测量系统分析培训课程第72页73为何做量具偏倚分析从百分比上讲，不会象GR&R那么大，但有利于量化准确度用于同一量具稳定性和线性深入分析可接收基准值应与其它统计特征评定相同和以后其它评价人作GR&R分析时，作读数比较测量系统分析培训课程第73页74量具偏倚大原因仪器需要校准仪器、设备或夹紧装置磨损磨损或损坏基准，基准出现误差校准不妥或调整基准使用不妥仪器质量差─设计或一致性不好线性误差应用错误量具不一样测量方法─设置、安装、夹紧、技术测量错误特征量具或零件变形环境─温度、湿度、振动、清洁影响违反假定、在应用常量上犯错应用─零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察错误测量系统分析培训课程第74页75偏倚范例观察次数

外径观察值

Bias1 5.8-0.22 5.7-0.335.9-0.145.9-0.156.00.06 6.10.176.00.086.10.196.40.4106.30.3116.00.0126.10.1136.20.2145.6-0.4156.00.0均值(X-bar)=6.0067偏倚=观察均值-基准值=6.0067-6.0=0.0067标准偏差=(6.4-5.6)/3.553=0.22514均值标准偏差==0.22514/(sqrt15)=0.05813t=0.0067/0.05813=0.115395%置信区间：结论：偏倚是能够接收，同时假定实际使用不会造成附加变差源 同一作业员对一个轴外径作了15次测量，数据以下：,基准值为6.0，是一个基准值，即假定产品与原样一致。预计偏倚：测量系统分析培训课程第75页76

n（m）平均值，X标准差，σr平均值标准误差，σb测量值

Xmax-Xmin

d2

σr/

参考值=

α=0.05

g=1d2=3.55统计t值df显著t值偏

倚偏倚95%置信度区间测量值下

限上

限

注：子组大小（测量次数）为m，子组数量为g。α水平是不是用默认值0.05（95﹪置信度）时必须得到用户同意。测量系统分析培训课程第76页77量程基准值观察平均值

基准值观察平均值

线性分析在测量设备正常操作范围内，偏倚值差值。测量系统分析培训课程第77页78观察平均值

基准值无偏倚有偏倚测量系统分析培训课程第78页79量具线性量具线性能够经过对量具预期工作范围内偏倚分析而确定最少要作二次分析，在量具量程范围下限和上限各一次量具量程范围中部也应考虑测量系统分析培训课程第79页80量具线性分析量具线性工作指南1. 选择可在测量系统不一样工作范围作测量5-8个零件2. 用完全尺寸检验设备确定每个零件基准值3.由一个评价人和同一量具测量全部零件4.每个零件重复m≥10次测量5.结果分析—作图法（参见偏倚分析）测量系统分析培训课程第80页81量具线性分析量具线性工作指南(续)6.计算零件偏倚和偏倚均值。7.将计算出偏倚由小到大排序8.以偏倚均值(Y-轴)对基准值(X轴)建立散点图9.线性由这些点最正确拟合直线斜率确定。普通说来，斜率越小表示线性越好10.计算量具线性指数测量系统分析培训课程第81页82线性图析2345678910-101倚偏偏倚=0回归95%置信度区间线性研究：图示分析法测量系统分析培训课程第82页83分析线性 --假如测量系统存在线性问题，需要经过调整软件、硬件或者同时调整二者，再校准以到达0偏倚。--假如在测量范围内偏倚不能被调整到0，只要测量系统保持稳定，仍能够用于产品/过程控制，但不能进行分析。测量系统分析培训课程第83页84线性误差原因仪器需要校准，需降低校按时间间隔；仪器、设备或夹紧装置磨损；缺乏维护—通风、动力、液压、腐蚀、清洁；基准磨损或已损坏；校准不妥或调整基准使用不妥；仪器质量差；—设计或一致性不好；仪器设计或方法缺乏稳定 性；应用了错误量具；不一样测量方法—设置、安装、夹紧、技术；量具或零件随零件尺寸改变、变形；环境影响—温度、湿度、震动、清洁度；其它—零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、读错。测量系统分析培训课程第84页85时间1时间3稳定性分析时间2稳定性

稳定性(或漂移)是指一个测量系统在某一连续时间(指几天而不是几小时)取得对同一基准或零件一个单一特征测量值总变差。或者：偏倚随时间改变测量系统分析培训课程第85页86稳定性稳定性是测量系统对给定零件或标准零件在不一样时间偏倚总变差当同时有多个测量系统介入时，偏倚最小那个系统被认为是“稳定”系统测量系统分析培训课程第86页87量具稳定性普通没有R&R问题大有利于确定校准周期当多个系统准确测量同一标准件并随时间改变有显著变差时，有利于确定最稳定测量系统应对测试跟踪并图表化(或最少在量具统计中统计实际读数和其它相关数据)测量系统分析培训课程第87页88对量具稳定性影响长时间不用或间歇使用二次稳定性试验测量数很大或很小环境或系统改变，比如：湿度，气压与统计稳定性相混同其它因子，如预热效应、磨损度、缺乏维护、作业员或试验人员缺乏培训等测量系统分析培训课程第88页89量具稳定性不好原因仪器需要校准，需要降低校按时间间隔仪器、设备或夹紧装置磨损正常老化或退化缺乏维护─通风、动力、液压、过滤器、腐蚀、锈蚀、清洁磨损或损坏基准，基准出现误差校准不妥或调整基准使用不妥仪器质量差─设计或一致性不好仪器设计或方法缺乏稳健性不一样测量方法─装置、安装、夹紧、技术量具或零件变形环境改变─温度、湿度、振动、清洁度违反假定、在应用常量上犯错应用─零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察错误测量系统分析培训课程第89页90量具稳定性分析量具稳定性工作指南1.使用在偏倚和线性分析中作为样件基准/标准件在保护环境下恰当地保留它们(产品生命期内)给它们标上名称和号码方便于追溯和深入研究，包含低、中、高极差值样本2.定时（天、周）对标准件作3至5次测量(依据测量系统详细情况而定)测量系统分析培训课程第90页91量具稳定性分析量具稳定性工作指南(续)3.把数据在均值和极差图或均值和标准差图标出注：要求对每个标准件按过程或规范容限做一个图4.依据通常SPC要求作评定（稳定？）5.将测量标准差与过程变差相比较，以确定适用性测量系统分析培训课程第91页92对稳定性图分析 －假如稳定性有问题时，均值和极差图会出现漂移或非控制状态均值图出现非控制状态时，表明测量系统测量不正确，检验：偏倚改变了--确定原因并更正假如原因是磨损--重复校准、维修－无须计算测量系统稳定性数值--经过降低系统变差来改进稳定性。测量系统分析培训课程第92页93六、进行量具重复性和再现性分析(GR&R)测量系统分析培训课程第93页94GR&R目标了解用AIAG计算方法所作GR&R注意:重复性和再现性用于衡量测量系统变差宽度或分布偏倚、稳定性和线性用于对测量系统变差作定位测量系统分析培训课程第94页95重复性

同一评鉴人员用同一测量仪器测量屡次测量同一零件同一特征所取得测量变差重复性测量系统分析培训课程第95页96再现性

不一样评价人员用同一测量仪器测量同一零件同一特征所取得测量平均值变差操作者B操作者C操作者A再现性测量系统分析培训课程第96页MSA97量具R&R分析评定测量系统重复性和再现性方法：平均值和极差法范例：1、选取被测对象：

选择生产过程中10个零件作为分析用样本；2、确定方法：

安排3个评价人，分别编号A、B、C，并对选取零件从1到10也进行编号，零件编号不让评价人知道；3、测量方法：

分别由A、B、C三个测量人随机测量10个零件，并在数据表上统计测量值，测量时注意不要让彼此知道对方测量值，每人最终都要重复3次以上步骤；测量系统分析培训课程第97页MSA98量具R&R分析范例：4、数值计算：

把测量数据填入“量具重复性和再现性数据搜集表”，分别计算出A、B、C三个评价人对应每个零件测量数值平均值、极差、零件平均值、零件平均值极差、零件平均值均值、极差均值等，详细见表中要求内容。5、填写汇报：

依据计算所得各种数据，再结合查表系数值，计算“量具重复性和再现性汇报”；6、评定结论：

依据汇报中所得各种变差，确定测量系统重复性和再现性接收结论。测量系统分析培训课程第98页MSA99量具R&R分析接收准则：

＜10%能够接收另：ndc（过程划分区分分类数）值也要大于或等于5。10%-30%有条件接收＞30%不接收详细做法见附图表测量系统分析培训课程第99页100结果分析—图示法：经过各种图形来分析测量系统变差情况方法。例1：平均值图–确定极差平均值计算而取得总平均值和控制限，再画出每个评价者对每个零件屡次测量值平均值。UCLLCL零件号评价人A评价人B评价人C23456781910-3-2-10123平均值测量系统分析培训课程第100页101UCLLCL零件号评价人A评价人B评价人C观图知识：1、控制限以内区域表示测量敏感性，查看平均值落在控制限内数量情况，以判断其分辨力；

--≥1/2在控制限之外---有足够分辨力--＜1/2在控制限之外---分辨力不足

2、3个评价者测量平均值是否都相互平行或靠近平行；

--平行或靠近平行，三人含有一致性--相交，三人不含有一致性23456781910-3-2-10123平均值测量系统分析培训课程第101页102例2：极差图：把每个评价人对每个零件3次测量值极差，画在包含极差平均值和控制限标准极差图上。2345678191000.20.40.60.811.2UCL极差

零件号评价人A评价人B评价人C测量系统分析培训课程第102页1032345678191000.20.40.60.811.2UCL极差

零件号评价人A评价人B评价人C观图知识：1、极差受控性：--极差均受控，则说明全部评价人测量过程含有一致性，评价人之间不含有变异；--如某人是在控制限之外，则说明他测量方法与其它人不一致；--假如全部评价人都有一些超出控制限范围点，则说明该测量系统对评价人技巧比较敏感；

测量系统分析培训课程第103页104例3：振荡图–每个评价者测量值中最高值、最低值、及其平均值画在图中。23456781910-3-2023评价人A123456781910-3-2023评价人B123456781910-3-2023评价人C1-1-1-1零件零件零件观图知识：

1、没有出现显著分离；2、评价者B存在较大变差；测量系统分析培训课程第104页105例4：误差图误差=观察值-参考值

观图知识：

1、评价人A有一整体性正向偏倚；

2、评价人B变差最大，但没有显著偏倚；3、评价人C有一整体性负向偏倚；

123456789100-0.50.5误差零件测量系统分析培训课程第105页106

例5：正常化直方图–表现各评价人出现误差频率分布图0.1观图知识：

1、评价人A和C含有偏倚；

2、评价人B没有显著偏倚；频率82406-1-3-5-7误差=0线频率频率评价人C05评价人B0.60.3-04-0.10.050.150.250.350.45047评价人A3测量系统分析培训课程第106页MSA107R&R应用当重复性比再现性大时:--量具需要维修--量具应重新设计来提升刚度--改进量具加紧和定位点--存在过大零件内变差测量系统分析培训课程第107页108R&R应用当再现性比重复性大时:--评价人需要更加好使用量具培训--需要更加好操作定义--量具上刻度不清楚--需要夹具来提升使用量具一致性测量系统分析培训课程第108页MSA109七、计数型测量系统研究测量系统分析培训课程第109页一个计数型量具:-将每个零件与一个给定限制相比较,假如满足这个限制则接收这个零件-用于接收/拒收一组标准件-不能指出一个零件有多好或多坏,只能指出这个零件是接收或拒受(经过/不经过)MSA110计数型测量系统测量系统分析培训课程第110页111记数型测量系统分析方法：风险分析方法

风险分析方法假设试验分析-交叉表法定义：用以评价做犯错误或不一致决定风险大小方法。定义：选择50个能够覆盖生产过程范围零件，分别以3位评价人采取两两结合进行交叉表分析其之间一致性一个方法。测量系统分析培训课程第111页112假设试验分析--交叉表法

A、用途：1、确定评价人本身一致性程度；2、确定评价人之间一致性程度；3、确定评价人与标准之间一致性程度；4、评价人在重复检测合格与不合格零件时有效性或能力；5、评价人拒收合格零件或接收不合格零件风险有多大；6、当评定再现性时，能够比较不一样评价人有效性情况；

测量系统分析培训课程第112页113假设试验分析--交叉表法

B、主要概念：1、有效性（E）：准确检测合格与不合格零件能力。它介于0到1之间，1是最完美。计算公式以下：E=正确识别零件数/正确数量总机会数正确数量总机会数=零件数和每个被测次数乘积比如：10个零件各测3次，则正确数量总机会数将为3X10=30测量系统分析培训课程第113页114假设试验分析--交叉表法

B、主要概念：2、漏报概率（ProbabilityofaMiss）Pmiss：指接收不合格零件机会。（非常严重错误）计算公式以下：Pmiss=漏报数量/不合格零件机会总数不合格零件机会数=研究中所用不合格零件与每个零件被测次数乘积比如：5个不合格零件各测3次，则不合格零件机会总数将为3X5=15测量系统分析培训课程第114页115假设试验分析--交叉表法

B、主要概念：3、误报概率（Probabilityofafalsealarm）Pfa：指拒收合格零件机会。（造成无须要返工和重检）若Pfa过大，则大量成本将浪费于返工和重检上。计算公式以下：Pfa=误报数量/合格零件机会总数合格零件机会数=所用合格零件与每个零件被测次数乘积比如：6个合格零件各测3次，则合格零件机会总数将为3X6=18测量系统分析培训课程第115页116假设试验分析--交叉表法

B、主要概念：4、偏倚（B）：是Pmiss和Pfa函数。B＞＝0B＝Pfa/PmissB＜1偏倚倾向于接收零件（Pfa＜Pmiss）B＝1无偏倚（Pfa＝Pmiss）B＞1偏倚倾向于拒收零件（Pfa＞Pmiss）测量系统分析培训课程第116页117假设试验分析--交叉表法C、分析方法和步骤：

1、评价人选择：选择3个会正确使用测量工具检测人员；

2、测量对象选择：从生产过程中选取50个样本，以取得覆盖过程范围零件；选择技巧：1/3合格件1/3不合格件1/3边缘产品边缘产品：又可细分为合格边缘和不合格边缘产品3、测量方法：每位评价人对50个零件分别测量3次，但不要连续对一个零件进行测量，也不要让评价人知道每个零件编号，由统计人员把每次测量结果统计在数据表中；测量系统分析培训课程第117页118假设试验分析--交叉表法C、分析方法和步骤：

4、数据表设定：在数据表中设置参考基准和代码区，以下要求：

基准含义1可接收判断0不可接收判断代码含义说明-代表零件位于Ⅲ区基准区+代表Ⅱ区规范临界区x代表Ⅰ区规范以外测量系统分析培训课程第118页119记数型研究数据表：零件A1A2A3B1B2B3C1C2C3基准代码备注1

1

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1

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1

1

1

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+2

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X7

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X….

….

….

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0

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0

—测量系统分析培训课程第119页120假设试验分析--交叉表法C、分析方法和步骤：

5、建立评价人之间交叉表：设置Kappa，确定评价人之间一致程度。测量两个评价人对同一目标评价值一致程度。

1：表示完全一致0：表示一致程度不比偶然好

将上页数据转化为交叉表格式：见下页

测量系统分析培训课程第120页121假设试验分析--交叉表法C、分析方法和步骤：

5、建立评价人之间交叉表：依据数据表测量结果建立AB交叉表，BC交叉表，AC交叉表；

A与B交叉表:

B与C交叉表:A与C交叉表:

B总计01A0计算期望计算4415.7634.350501计算期望计算331.39768.7100100总计计算期望计算4747103103150150C总计01B0计算期望计算421653147471计算期望计算935468103103总计计算期望计算51519999150150C总计01A0计算期望计算431773350501计算期望计算8349266100100总计计算期望计算51519999150150测量系统分析培训课程第121页122假设试验分析--交叉表法C、分析方法和步骤：

5、建立评价人之间交叉表：期望计算法：A0B0=A0BX*AXB0=50×47/150=15.7

P0：对角线单元中观察值总和=（44+97）/150=0.94Pe：对角线单元中期望值总和=(15.7+68.7)/150=0.56Kappa=（P0-Pe）/(1-Pe)=(0.94-0.56)/(1-0.56)=0.38/0.44=0.86

同理，将AB、BC、AC，A*Ref、B*Ref、C*RefKappa计算出来见下页：测量系统分析培训课程第122页123假设试验分析--交叉表法C、分析方法和步骤：

5、建立评价人之间交叉表：依据数据表测量结果计算Kappa值，并说明评价人之间一致性情况；

各评价人之间一致性情况

KappaABCA--0.860.78B0.86--0.79C0.780.79--图示说明：全部评价人之间含有好一致性。评价标准:当Kappa＞0.75时,表示好一致性；当Kappa＜0.4时，表示一致性差；

Kappa最大为1。测量系统分析培训课程第123页124假设试验分析--交叉表法C、分析方法和步骤：

6、建立评价人与参考基准之间交叉表：依据数据表测量结果建立A参考交叉表，B参考交叉表，C参考交叉表；

基准总计01A0计算期望计算451653450501计算期望计算3329768100100总计计算期望计算4848102102150150基准总计01B0计算期望计算451523247471计算期望计算33310070103103总计计算期望计算4848102102150150基准总计01A0计算期望计算4216.3934.751511计算期望计算8349266100100总计计算期望计算4848102102150150测量系统分析培训课程第124页125假设试验分析--交叉表法C、分析方法和步骤：

6、建立评价人与参考基准之间交叉表：依据数据表测量结果建立A参考交叉表，B参考交叉表，C参考交叉表；

ABCKappa0.880.920.77图示说明：

全部评价人与基准有好一致性。这只说明了测量系统重复性，不等于衡量测量系统区分好和坏零件能力。测量系统分析培训课程第125页126假设试验分析--交叉表法C、分析方法和步骤：

7、测量系统有效性a、几个概念有效性=正确判断数量/判断机会总数

漏报=实际不好判为好/实际不好

误报=实际好判为不好/实际好

b、前提条件

①、评价人自己在全部试验上都一致；