MSA測(cè)量系統(tǒng)分析的類型與應(yīng)用

本資料來(lái)源1第一頁(yè)，共三十四頁(yè)。測(cè)量系統(tǒng)分析（MeasurementSystemAnalysis）2第二頁(yè)，共三十四頁(yè)。1、測(cè)量（Measurement)以確定實(shí)體或系統(tǒng)的量值大小為目標(biāo)的一整套作業(yè)。包括過(guò)程、產(chǎn)品、服務(wù)的輸入、輸出及性能/績(jī)效的定量化信息。術(shù)語(yǔ)及其定義2、測(cè)量系統(tǒng)（MeasurementSystem)用以對(duì)被測(cè)特性賦值的作業(yè)、方法、步驟、量具、設(shè)備、軟件、人員的集合。為獲得測(cè)量結(jié)果的完整過(guò)程。3第三頁(yè)，共三十四頁(yè)。測(cè)量系統(tǒng)的要素測(cè)量方法測(cè)量環(huán)境儀器設(shè)備被測(cè)量對(duì)象的特征測(cè)量人員計(jì)量基準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)4第四頁(yè)，共三十四頁(yè)。

測(cè)量系統(tǒng)的基本要求數(shù)據(jù)的真實(shí)性系統(tǒng)的穩(wěn)定性結(jié)果的精確性5第五頁(yè)，共三十四頁(yè)。測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)用產(chǎn)品質(zhì)量改進(jìn)時(shí)，可以進(jìn)行MSA分析；對(duì)測(cè)量系統(tǒng)有所懷疑時(shí)，可以進(jìn)行MSA分析；對(duì)檢驗(yàn)人員進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，可以進(jìn)行MSA分析；6第六頁(yè)，共三十四頁(yè)。測(cè)量系統(tǒng)誤差的類型1、偏倚（Bias）:測(cè)量值或估計(jì)量的分布中心（平均值）與真值（基準(zhǔn)值）之差。偏倚屬于系統(tǒng)性誤差，直接影響測(cè)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確度。觀測(cè)的平均值基準(zhǔn)值偏倚7第七頁(yè)，共三十四頁(yè)。2、重復(fù)性（Repeatability）

相同的測(cè)量人員、使用同一設(shè)備、在同一次校準(zhǔn)期間、同一實(shí)驗(yàn)室、采用相同的方法，在較短時(shí)間內(nèi)，對(duì)同一零件的同一特性測(cè)量的結(jié)果，其相互接近的程度。測(cè)量系統(tǒng)誤差的類型可重復(fù)性真值平均值同一測(cè)量人員同一量具同一零件的同一特性8第八頁(yè)，共三十四頁(yè)。3、再現(xiàn)性（Reproducibility）

不同的測(cè)量人員、使用不同設(shè)備、在不同實(shí)驗(yàn)室、在不同時(shí)間，采用相同的方法對(duì)同一零件的同一特性測(cè)量的結(jié)果，其相互接近的程度。測(cè)量系統(tǒng)誤差的類型不同的測(cè)量人員使用不同設(shè)備不同地點(diǎn)\不同時(shí)間相同方法同一零件的同一特性可重復(fù)性真值平均值操作員B操作員C操作員A9第九頁(yè)，共三十四頁(yè)。4、穩(wěn)定性（Stability）

測(cè)量系統(tǒng)在某持續(xù)時(shí)間內(nèi)測(cè)量單一零件單一特性時(shí)，測(cè)量值的總變差。穩(wěn)定性時(shí)間2時(shí)間1測(cè)量系統(tǒng)誤差的類型10第十頁(yè)，共三十四頁(yè)。5、線性（Linearity）

測(cè)量系統(tǒng)在預(yù)期的工作范圍內(nèi)，偏倚的變化。測(cè)量系統(tǒng)誤差的類型偏倚較小基準(zhǔn)值觀測(cè)的平均值觀測(cè)的平均值基準(zhǔn)值偏倚較大11第十一頁(yè)，共三十四頁(yè)。系統(tǒng)性誤差：偏倚、線性、穩(wěn)定性隨機(jī)性誤差：重復(fù)性、再現(xiàn)性測(cè)量系統(tǒng)誤差的類型12第十二頁(yè)，共三十四頁(yè)。測(cè)試系統(tǒng)雙性（GR&R）GR&R：GageRepeatability&Reproducibility量具重復(fù)性（Repeatability）和再現(xiàn)性（Reproducibility）的首字母縮寫

------對(duì)測(cè)量系統(tǒng)隨機(jī)誤差的綜合評(píng)定，目前已成為測(cè)量系統(tǒng)分析的主要指標(biāo)。13第十三頁(yè)，共三十四頁(yè)。（1）小樣法（極差法ShortMethod）（2）大樣法（均值-極差法LongMethod）GR&R的研究方法：測(cè)試系統(tǒng)雙性（GR&R）14第十四頁(yè)，共三十四頁(yè)。GR&R研究的準(zhǔn)備確定（方法、人員、被測(cè)零件數(shù)、重復(fù)測(cè)量次數(shù)）。被測(cè)零件應(yīng)為生產(chǎn)線上的產(chǎn)品，變差范圍能代表允差范圍，最好由不同日期的產(chǎn)品中每天選一件，并予以編號(hào)標(biāo)識(shí)。由日常從事該測(cè)量活動(dòng)的人員進(jìn)行并事先進(jìn)行培訓(xùn)。15第十五頁(yè)，共三十四頁(yè)。%R&R可接受性準(zhǔn)則A、%R&R<10%可接受。B、10%≤%R&R≤30%，誤差測(cè)量系統(tǒng)可接受或不接受，決定于該測(cè)量系統(tǒng)之重要性，量具成本、修理所需之費(fèi)用等因素，可能是可接受的。C、%R&R>30%不能接受，須予以改進(jìn)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并改正，必要時(shí)更換量具或?qū)α烤咧匦逻M(jìn)行調(diào)整，并對(duì)以前所測(cè)量的庫(kù)存品再抽查檢驗(yàn)，如發(fā)現(xiàn)庫(kù)存品已超出規(guī)格應(yīng)立即追蹤出貨通知客戶，協(xié)調(diào)處理對(duì)策。16第十六頁(yè)，共三十四頁(yè)。小樣法（極差法）典型的極差法使用2名評(píng)價(jià)人和5個(gè)零件進(jìn)行分析：(1)評(píng)價(jià)人A和B各測(cè)量零件一次；(2)計(jì)算零件測(cè)量的平均極差R，測(cè)量的極差為評(píng)價(jià)人A和B測(cè)量結(jié)果差的絕對(duì)值；(3)計(jì)算零件測(cè)量的平均極差(4)計(jì)算量具的雙性(重復(fù)性和再現(xiàn)性的合成)，即測(cè)量過(guò)程變差（d2—查表）(5)計(jì)算雙性占總過(guò)程變差的百分?jǐn)?shù)★5.15表示99%的置信區(qū)間，即2個(gè)評(píng)價(jià)人用同一量具測(cè)量同一零件的同一特性的測(cè)量結(jié)果99%落在GR&R區(qū)間內(nèi)，也即A類擴(kuò)展不確定度（不確定度用置信區(qū)間的半寬表示）。17第十七頁(yè)，共三十四頁(yè)。小樣法（極差法）實(shí)例零件號(hào)人員A人員B極差（A-B）10.850.800.0520.750.700.0531.000.950.0540.450.550.1050.500.600.10總極差0.35第一步：找2名操作員和5件零件進(jìn)行此研究第二步：每個(gè)操作員對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行一次測(cè)量并記錄其結(jié)果（已知過(guò)程變差為0.4）。第三步：計(jì)算極差18第十八頁(yè)，共三十四頁(yè)。小樣法（極差法）實(shí)例第四步：確定平均極差并計(jì)算量具雙性的百分比平均極差=0.35/5=0.07

GR&R=5.15×0.07/1.19=0.30過(guò)程變差=0.40%GR&R=100×0.30/0.40=75.5%★此測(cè)量過(guò)程中，每個(gè)零件被測(cè)量2次，即樣本容量為m=2，共有5個(gè)極差，即g=5，查表d2=1.1919第十九頁(yè)，共三十四頁(yè)。小樣法（極差法）實(shí)例注：表中m代表所要研究的樣本容量或試驗(yàn)次數(shù)，g代表極差的數(shù)量。20第二十頁(yè)，共三十四頁(yè)。小樣法（極差法）實(shí)例第五步：對(duì)結(jié)果進(jìn)行解釋計(jì)量型量具雙性研究的可接收標(biāo)準(zhǔn)是％R&R小于30％。根據(jù)得出的結(jié)果，測(cè)量過(guò)程變差為75.5%，遠(yuǎn)超過(guò)30%，因此我們必須對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行檢查。測(cè)量系統(tǒng)不能令人滿意。21第二十一頁(yè)，共三十四頁(yè)。大樣法（均值-極差法）實(shí)例至少2名測(cè)量人員至少10個(gè)零件每人對(duì)每個(gè)零件至少重復(fù)測(cè)2遍22第二十二頁(yè)，共三十四頁(yè)。大樣法（均值-極差法）實(shí)例第一步：記錄所有的初始信息。23第二十三頁(yè)，共三十四頁(yè)。大樣法（均值-極差法）實(shí)例第三步：計(jì)算極差和均值。第二步：選擇2個(gè)或3個(gè)操作員并讓每個(gè)操作員隨機(jī)測(cè)量10個(gè)零件2或3次，并將結(jié)果填入表中。24第二十四頁(yè)，共三十四頁(yè)。大樣法（均值-極差法）實(shí)例第四步：計(jì)算均值的平均值，然后確定最大差值并確定平均極差的平均值，如：平均極差的平均值25第二十五頁(yè)，共三十四頁(yè)。大樣法（均值-極差法）實(shí)例第五步：計(jì)算控制限UCLR并放棄其值大于UCLR的讀數(shù)。利用極差控制圖判斷測(cè)量過(guò)程是否統(tǒng)計(jì)受控，即每個(gè)評(píng)價(jià)人的重復(fù)性是否一致26第二十六頁(yè)，共三十四頁(yè)。大樣法（均值-極差法）實(shí)例計(jì)量控制圖系數(shù)表：27第二十七頁(yè)，共三十四頁(yè)。大樣法（均值-極差法）實(shí)例第六步：用以下公式計(jì)算重復(fù)性（EquipmentVariation）：重復(fù)性－設(shè)備變差（Ｅ.V.）★K1=5.15/d2，d2取決于試驗(yàn)次數(shù)（m）和零件數(shù)目與操作員數(shù)量之積（g）28第二十八頁(yè)，共三十四頁(yè)。大樣法（均值-極差法）實(shí)例第七步：用以下公式計(jì)算評(píng)價(jià)人變差（AppraiserVariation）：重復(fù)性－評(píng)價(jià)人變差（A.V.）

★K2=5.15/d2，d2取決于評(píng)價(jià)人數(shù)量（m）和（g），N=零件數(shù)量，R=實(shí)驗(yàn)次數(shù)29第二十九頁(yè)，共三十四頁(yè)。大樣法（均值-極差法）實(shí)例第八步：用以下公式計(jì)算重復(fù)性和再現(xiàn)性（R&R）重復(fù)性和再現(xiàn)性（R&R）30第三十頁(yè)，共三十四頁(yè)。大樣法（均值-極差法）實(shí)例第九步：用以下公式計(jì)算零件變差（PV）PV=RpхK3=5.6х1.62=9.07注:Rp=最大零件平均值-最小零件平均值第十步：用以下公式計(jì)算總變差（TV）TV=R&R+PV=10★K3=5.15/d2，d2取決于零件數(shù)量（m）和（g）31第三十一頁(yè)，共三十四頁(yè)。大樣法（均值-極差法）實(shí)例第十一步：對(duì)結(jié)果進(jìn)行解釋量具%R&R結(jié)果大于30％，因此驗(yàn)收不合格。操作員變差為零，因此我們可以得出結(jié)論認(rèn)為由操作員造成的誤差可忽略。要達(dá)到可接受的量具%R&R，必須把重點(diǎn)放在設(shè)備上。32第三十二頁(yè)，共三十四頁(yè)。當(dāng)重復(fù)性誤差比重較大時(shí)，可能表明：測(cè)量設(shè)備需要保養(yǎng)測(cè)量設(shè)備剛性不足測(cè)量過(guò)程中零件的定位方式有待改進(jìn)零件內(nèi)變差影響過(guò)大當(dāng)再現(xiàn)性誤差比重較大時(shí)，可能表明：結(jié)果分析需對(duì)測(cè)量人員進(jìn)行操作培訓(xùn)應(yīng)更明確規(guī)定校準(zhǔn)測(cè)量的方法和要求33第三十三頁(yè)，共三十四頁(yè)。內(nèi)容總結(jié)本資料來(lái)源。以確定實(shí)體或系統(tǒng)的量值大小為目標(biāo)的一整套作業(yè)。對(duì)檢驗(yàn)人員進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，可以進(jìn)行MSA分析。不同地點(diǎn)\不同時(shí)間。同一零件的同一特性。由日常從事該測(cè)量活動(dòng)的人員進(jìn)行并事先進(jìn)行培訓(xùn)。小樣法（極差法）。(4)計(jì)算量具