【正文】 測 量系 統(tǒng) 分析 MSA第三版 汽車行業(yè)質(zhì)量管理核心工具培訓(xùn)教材1w 一、概述w 二、計量型測量系統(tǒng)分析n 重復(fù)性和再現(xiàn)性分析方法和接收準(zhǔn)則n 偏倚分析方法和接收準(zhǔn)則n 線性分析方法和接收準(zhǔn)則n 穩(wěn)定性分析方法和接收準(zhǔn)則w 三、計數(shù)型測量系統(tǒng)分析n 小樣法分析方法和接收準(zhǔn)則n 解析法分析方法和接收準(zhǔn)則課程大綱2測量系統(tǒng) 分析(MSA)一、概述測量系統(tǒng)的定義為什么要進行測量系統(tǒng)分析測量誤差的來源和表達測量系統(tǒng)分析的要求測量系統(tǒng)的類型測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性如何進行測量系統(tǒng)分析策劃3測量系統(tǒng)的定義4MSA定義使用 數(shù)理統(tǒng)計 和 圖表的方法 對測量系統(tǒng)的分辨率和誤差進行分析，以評估測量系統(tǒng)的分辨率和誤差對于被測量的參數(shù)來說是否合適，并確定測量系統(tǒng)誤差的主要成分。w 測量系統(tǒng)的誤差由 穩(wěn)定條件下 運行的測量系統(tǒng)多次測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計特性： 偏倚 和 變差 來表征。 偏倚 指測量數(shù)據(jù)相對于標(biāo)準(zhǔn)值的位置，包括測量系統(tǒng)的偏倚（ Bias）、線性（ Linearity）和穩(wěn)定性（ Stability）；而 變差 指測量數(shù)據(jù)的分散程度，也稱為測量系統(tǒng)的 RR，包括測量系統(tǒng)的重復(fù)性（ Repeatability）和再現(xiàn)性（Reproducibility）。w 測量系統(tǒng)的分辨率應(yīng)為獲得測量參數(shù)的過程變差的十分之一 5為什么要進行 MSA？w 在日常生產(chǎn)中，我們經(jīng)常根據(jù)獲得的過程加工部件的測量數(shù)據(jù)去 分析過程的狀態(tài) 、 過程的能力 和 監(jiān)控過程 的變化；那么，怎么確保分析的結(jié)果是正確的呢？我們必須從兩方面來保證，一是確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性 /質(zhì)量，使用 測量系統(tǒng)分析 （ MSA） 方法對獲得測量數(shù)據(jù)的測量系統(tǒng)進行評估；二是確保使用了合適的數(shù)據(jù)分析方法，如使用 SPC工具、試驗設(shè)計、 方差分析 、 回歸分析 等w SPC（統(tǒng)計過程控制）和 MSA（ 測量系統(tǒng)分析 ）的應(yīng)用狀況作為衡量供應(yīng)商提供穩(wěn)定的符合要求的 產(chǎn)品的能力 的重要參考指標(biāo)。 6制造過程原 輔 料人 機 法 環(huán) 測量測量結(jié)果合格不 合格為什么進行測量系統(tǒng)分析？測量測量存在誤差，誤差導(dǎo)致誤判。要保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可信度。7測量系統(tǒng)范例測量系統(tǒng)范例例如要測量一個柱的外徑，那其測量系統(tǒng)應(yīng)包括：w — 測量項目w — 人員w — 測量儀器w — 進行測量的環(huán)境條件 作為測量活動的結(jié)果，產(chǎn)生一個數(shù)值以表示外徑8測量系統(tǒng)分析的目的w 測量系統(tǒng)分析的目的是確定所使用的 數(shù)據(jù)是否可靠w 測量系統(tǒng)分析還可以：n 評估新的測量儀器n 將兩種不同的測量方法進行比較n 對可能存在問題的測量方法進行評估n 確定并解決測量系統(tǒng)誤差問題9測量系統(tǒng)分析的目的w 測量成本；w 測量的容易程度 。w 最重要的是測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性。10Discrimination 分辨能力Precision 精密度 (Repeatability 重復(fù)性 )Accuracy 準(zhǔn)確度 (Bias偏差 )Damage 損壞Differences among instruments and fixtures (不同儀器和夾具間的差異 )Difference in use by inspector 不同使用人員的差異 (Reproducibility再現(xiàn)性 )Differences among methods of use (使用不同的方法所造成差異 )Differences due to environment (不同環(huán)境所造成的差異) 測量誤差的來源11 Y = x + εw 測量 值 = 真值 (True Value)+測量誤差戴明 說沒有 真值的存在 一致測量誤差如何表達12不精密 精密準(zhǔn)確不準(zhǔn)確 ?? ??? ??? ????????????? ?????? ???????測量誤差如何表達13數(shù)據(jù)的質(zhì)量數(shù)據(jù)的質(zhì)量w 如何評定數(shù)據(jù)質(zhì)量 — 測量結(jié)果與 “真 ”值的差越小越好。 — 數(shù)據(jù)質(zhì)量是用多次測量的統(tǒng)計結(jié)果進行評定。w 計量型數(shù)據(jù)的質(zhì)量 — 均值與真值（基準(zhǔn)值）之差。 — 方差大小。w 計數(shù)型數(shù)據(jù)的質(zhì)量 — 對產(chǎn)品特性產(chǎn)生錯誤分級的概率。14數(shù)據(jù)的質(zhì)量w 數(shù)據(jù)的質(zhì)量取決于從處于穩(wěn)定條件下進行操作的測量系統(tǒng)中，多次測量的統(tǒng)計特性，如：假設(shè)使用某一在穩(wěn)定條件下操作的測量系統(tǒng)對某一特定特性值進行了幾次測量，如果這些測量值均與該特性的參考值 “接近 ”），那么，數(shù)據(jù)的質(zhì)量被稱為 “高 ”；同樣，如果部份或所有的測量值與參考值相差 “很遠 ”，則數(shù)據(jù)的質(zhì)量很 “低 ”15低質(zhì)量數(shù)據(jù)的原因和影響w 低質(zhì)量數(shù)據(jù)的普遍原因之一是變差太大w 一組數(shù)據(jù)中的變差多是由于測量系統(tǒng)及其環(huán)境的相互作用造成的。w 如果相互作用產(chǎn)生的變差過大，那么數(shù)據(jù)的質(zhì)量會太低，從而造成測量數(shù)據(jù)無法利用。如： 具有較大變差的測量系統(tǒng)可能不適合用于分析制造過程， 因為測量系統(tǒng)的變差可能掩蓋制造過程的變 差。16有關(guān)測量數(shù)據(jù)的常見問題w 什么是測量？n 將一個未知量與一個已知的或已經(jīng)接受的參照值進行的比較w 為什么我們需要測量數(shù)據(jù)？n 我們使用測量數(shù)據(jù)來判斷產(chǎn)品是否合格，制定有關(guān)過程管理的決策。w我接受這件產(chǎn)品嗎？w過程是很好，還是需要進行調(diào)整？w 我們對測量數(shù)據(jù)有什么期望？n 準(zhǔn)確性：數(shù)據(jù)必須告訴我們真相！n 重復(fù)性：重復(fù)測量必須產(chǎn)生同樣的結(jié)果！n 再現(xiàn)性：結(jié)果不應(yīng)該受檢驗員的影響。17w 什么是測量儀器？n 用來進行測量的任何儀器。w 什么是檢驗員（或者鑒定人）？n 使用測量儀器進行測量的個人或裝置w 測量系統(tǒng)：不僅指量具。n 測量系統(tǒng)包括：人（及其培訓(xùn)）、過程（測量程序）、設(shè)備（量具或測量工具）、系統(tǒng)的控制點、及所有這些因素的相互作用。n 測量總偏差：w總的觀察偏差 =過程偏差 +測量系統(tǒng)偏差有關(guān)測量數(shù)據(jù)的常見問題18w 測量是一個能影響所觀察值的中心值和偏差的過程。w GRR分析是用來分析測量系統(tǒng)的方法，目的是確定測量某種東西時出現(xiàn)的波動（誤差）的大小和類型。w 將 “測量系統(tǒng) ”看作是會給測量數(shù)據(jù)帶來額外誤差的子過程，其目的就是使用誤差盡可能小的測量過程。w 任何觀測數(shù)據(jù)的誤差，都是部件的實際誤差和測量系統(tǒng)誤差的總和。有關(guān)測量數(shù)據(jù)的常見問題19數(shù)據(jù)分析和使用數(shù)據(jù)分析和使用216。 用測量系統(tǒng)所收集的數(shù)據(jù)用于： — 控制過程 — 評估影響過程結(jié)果的變量及其相互關(guān)系216。 利用數(shù)據(jù)分析，增進對測量系統(tǒng)中因果關(guān)系和對過程的影響的了解216。 把注意力放在測量系統(tǒng)上，其產(chǎn)生的讀數(shù)可在每個零件上獲得重復(fù)，在每個測量人員間獲得再現(xiàn)20標(biāo)準(zhǔn)的傳遞標(biāo)準(zhǔn)的傳遞國際標(biāo)準(zhǔn) 國際實驗室國家標(biāo)準(zhǔn) 國家實驗室地方標(biāo)準(zhǔn) 國家認(rèn)可的校準(zhǔn)機構(gòu)公司標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)的校準(zhǔn)實驗室測量結(jié)果 生產(chǎn)現(xiàn)場檢測設(shè)備制造廠21追溯性： 通過應(yīng)用連接標(biāo)準(zhǔn)等級體系的適當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)程序，使單個測量結(jié)果與國家標(biāo)準(zhǔn)或國家接受的測量系統(tǒng)相聯(lián)系。標(biāo)準(zhǔn)的傳遞標(biāo)準(zhǔn)的傳遞22 使用一個可追溯的標(biāo)準(zhǔn)以提供： — 比較的共同點 — 測量系統(tǒng)有效性 — 測量系統(tǒng)準(zhǔn)確性評價 — 解決零件間的沖突 — 最直接的驗證指導(dǎo)測量標(biāo)準(zhǔn)測量標(biāo)準(zhǔn)23 為了比較的一個一致認(rèn)可的值，有時也稱為： — 可接受的值 — 常規(guī)值 — 指定值 — 最佳估算值 — 標(biāo)準(zhǔn)測量 — 測量的標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)值基準(zhǔn)值基準(zhǔn)件基準(zhǔn)件具有非常精確制定的一個或更多特性的一種材料或物質(zhì)， 用于儀器的校準(zhǔn)、測量方法的評估或給材料賦值。24分辨力（率）：定義：指測量系統(tǒng)檢出并如實指示被測特性中極小變化的能力 也稱為分辨率 .分辨率（ 力 ）的要求 :建議的要求是可視分辨率最多是總過程 6σ(標(biāo)準(zhǔn)偏差 )的十分之一 ,而不是傳統(tǒng)的規(guī)則 ,即可視分辨率最多為公差范圍的十分之一 .25測量儀器分辨率（測量儀器的分辨率必須小于或等于規(guī)范或過程誤差的 10%）w 測量儀器分辨率可定義為測量儀器能夠讀取的最小測量單位。w 看看下面的部件 A和部件 B，它們的長度非常相似。測量分辨率描述了測量儀器分辨兩個部件的測量值之間的差異的能力。部件 A部件 B部件 A部件 BA=B=A=B=因為上面刻度的分辨率比兩個部件之間的差異要大，兩個部件將出現(xiàn)相同的測量結(jié)果。第二個刻度的分辨率比兩個部件之間的差異要小，部件將產(chǎn)生不同的測量結(jié)果。26敏感度（ Sensitivity）w 敏感度是指能產(chǎn)生一個可檢測到（有用的）輸出信號的最小輸入。它是測量系統(tǒng)對被測特性變化的回應(yīng)。敏感度由量具設(shè)計（分辨力）、固有質(zhì)量（ OEM）、使用中保養(yǎng)，以及儀器操作條件和標(biāo)準(zhǔn)來確定。它通常被表示為一測量單位。w 影響敏感度的因素包括：n 一個儀器的衰減能力n 操作者的技能n 測量裝置的重復(fù)性n 對于電子或氣動量具，提供無漂移操作的能力n 儀器使用所處的條件，例如：大氣條件、塵土、濕度27準(zhǔn)確度 (Accuracy)l 準(zhǔn)確度 (Accuracy) — 測量的平均值是否與真值吻合 ?l 真值 (True Value):n 理論上正確的值