【正文】 測(cè)量系統(tǒng)分析 Measurement System Analysis 第四版 2023年 6月發(fā)布2023/3/15 星期一 陳瑞泉 1MSA第四版發(fā)生了 哪 些變化？ 與 MSA第三版相比，手冊(cè)的第四版沒有發(fā)生顯著的變化，只是補(bǔ)充提示了某些分析方法，使讀者更容易理解，同時(shí)也對(duì)一些使用者的常犯錯(cuò)誤做了重要的觀念澄清。 譬如：澄清 MSA與校準(zhǔn)的關(guān)系、更清晰地定義測(cè)量決策、改進(jìn)了偏倚和線性內(nèi)容、重寫了高級(jí)的 MSA技術(shù)（包括破壞性試驗(yàn)）、計(jì)數(shù)型分析的更新、測(cè)量的不確定度 、 APQP和 MSA的關(guān)系等等。2023/3/15 星期一 陳瑞泉 22023/3/15 星期一 陳瑞泉 3 本手冊(cè)中使用了以下術(shù)語 測(cè)量 （ Measurement) 對(duì)某具體事物賦予數(shù)字（或數(shù)值），以表示它們對(duì)于特定特性之間的關(guān)系。 該定義由 (1963)首次提出。賦予數(shù)字的過程被定義為測(cè)量過程，而指定的數(shù)值被定義為測(cè)量值。 量具 （ Gage) 任何用來獲得測(cè)量結(jié)果的裝置。經(jīng)常是用在工廠現(xiàn)場(chǎng)的裝置，包括通 /止規(guī)（ go/no go device)。 本手冊(cè)中使用了以下術(shù)語 測(cè)量系統(tǒng) （ Measurement System) 對(duì)測(cè)量單元進(jìn)行量化或?qū)Ρ粶y(cè)的特性進(jìn)行評(píng)估，所使用的儀器或量具、標(biāo)準(zhǔn)、操作、方法、夾具、軟件、人員、環(huán)境和假設(shè)的集合；也就是說，是用來獲得測(cè)量結(jié)果的整個(gè)過程。 我們可以將測(cè)量過程看成一個(gè)制造過程，其產(chǎn)生的輸出就是數(shù)值（數(shù)據(jù)）。2023/3/15 星期一 陳瑞泉 4本手冊(cè)中使用了以下術(shù)語 分辨力 Discrimination、 可讀性 Readability、 分辨率Resolution 別名：最小可讀單位、測(cè)量解析度、最小刻度限度或能夠檢測(cè)的最小限度，是儀器設(shè)計(jì)所確定的固有特性。 一個(gè)儀器測(cè)量或輸出的最小刻度單位，通常被顯示為測(cè)量單位。 10比 1法則。2023/3/15 星期一 陳瑞泉 5本手冊(cè)中使用了以下術(shù)語基準(zhǔn)值（ Reference value) 某一產(chǎn)品 /過程特性可接受的數(shù)值，常被用來代替真值使用。真值 (True value) 某一產(chǎn)品 /過程特性的真實(shí)數(shù)值，不可知且無法知道。2023/3/15 星期一 陳瑞泉 62023/3/15 星期一 陳瑞泉 7本手冊(cè)中使用了以下術(shù)語位置的變差 （ Location variation)準(zhǔn)確度 （ Accuracy) 與真值或可接受的基準(zhǔn)值接近的程度。 ASTM標(biāo)準(zhǔn)包括了位置及寬度誤差的影響。偏倚 （ Bias) 觀測(cè)到的測(cè)量值的平均值與基準(zhǔn)值之間的差值。8 陳瑞泉 準(zhǔn)確度和精確度量具 A量具 B量具 CA 具有最佳準(zhǔn)確度B 具有最佳精確度C 的準(zhǔn)確度好于 B比較比較 A和和 C的表現(xiàn)的表現(xiàn)量具 A的均值量具 B的均值量具 C的均值2023/3/15 星期一 陳瑞泉 9本手冊(cè)中使用了以下術(shù)語寬度變差 （ Width variation)精確度 （ Precision) 一組重復(fù)讀數(shù)之間的接近程度，受測(cè)量系統(tǒng)隨機(jī)誤差的影響。 本手冊(cè)中使用了以下術(shù)語穩(wěn)定性 (Stability) 隨時(shí)間變化的偏倚變化量。也稱為漂移（ drift)線性 (linearity) 在量具工作量程內(nèi)的偏倚變化量，是多個(gè)獨(dú)立的偏倚誤差在量具工作量程內(nèi)的關(guān)系。 是測(cè)量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差所造成。2023/3/15 星期一 陳瑞泉 10本手冊(cè)中使用了以下術(shù)語重復(fù)性 (Repeatability) 一個(gè)評(píng)價(jià)者使用一種測(cè)量儀器，對(duì)同一零件的某一特性進(jìn)行多次測(cè)量下的變差。 是在固定的和已定義的測(cè)量條件下，連續(xù)（短期內(nèi)）多次測(cè)量中的變差。 通常被稱為 —設(shè)備變差 (Eguipment Variation)，設(shè)備 (量具 )能力或系統(tǒng)內(nèi)部變差。2023/3/15 星期一 陳瑞泉 11本手冊(cè)中使用了以下術(shù)語再現(xiàn)性 (Reproducibility) 不同評(píng)價(jià)者使用相同的量具，測(cè)量同一個(gè)零件的同一個(gè)特性的測(cè)量平均值的變差。 通常被稱為 .—評(píng)價(jià)者變差(Appraiser Variation)，是系統(tǒng)的誤差。 在 ASTM E45696標(biāo)準(zhǔn)中包括：重復(fù)性、實(shí)驗(yàn)室、環(huán)境及評(píng)價(jià)者的 影響。2023/3/15 星期一 陳瑞泉 12本手冊(cè)中使用了以下術(shù)語GRR或量具的重復(fù)性和再現(xiàn)性 (Gage R) 量具的重復(fù)性和再現(xiàn)性 ——測(cè)量系統(tǒng)重復(fù)性和再現(xiàn)性 誤差 的聯(lián)合估計(jì)值。 測(cè)量系統(tǒng)能力：取決于所用的方法 ， 可能包括或不包括時(shí)間的影響。測(cè)量系統(tǒng)能力 (Measurement System Capability) 是測(cè)量系統(tǒng)變差的估計(jì)值。2023/3/15 星期一 陳瑞泉 13本手冊(cè)中使用了以下術(shù)語2023/3/15 星期一 陳瑞泉 14有效解析度 （ Effective resolution） 特定應(yīng)用條件下，一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)對(duì)過程變差的敏感度。 是測(cè)量產(chǎn)品 /過程特性輸出的最小計(jì)量單位。 通常被描述為一種測(cè)量單位。敏感度 （ Sensitivity） 能導(dǎo)致可探測(cè)到的輸出信號(hào)的最小輸入。 測(cè)量系統(tǒng)對(duì)被測(cè)特性變化的感應(yīng)度。 取決于量具的設(shè)計(jì)（分辨力）、固有的質(zhì)量、使用期間的維修，以及測(cè)量儀器與標(biāo)準(zhǔn)的使用情況。 通常被描述為一種測(cè)量單位。本手冊(cè)中使用了以下術(shù)語一致性 (Consistency) 隨時(shí)間重復(fù)性變化的程度。 一致的測(cè)量過程是在寬度（變差）方面處于統(tǒng)計(jì)上受控狀態(tài)。均一性 (Uniformity) 在正常工作范圍內(nèi)重復(fù)性的變化，重復(fù)性的同義詞。2023/3/15 星期一 陳瑞泉 15本手冊(cè)中使用了以下術(shù)語不確定度 (Uncertainty) 有關(guān)被測(cè)值的數(shù)值估計(jì)范圍，相信真值被包括在該范圍內(nèi)。 前提是 測(cè)量系統(tǒng)必須穩(wěn)定并且一致 。 測(cè)量系統(tǒng)的分析是假設(shè)系統(tǒng)穩(wěn)定 ， 并且變差僅僅是由普通原因?qū)е碌摹?023/3/15 星期一 陳瑞泉 162023/3/15 星期一 陳瑞泉 17 測(cè)量系統(tǒng)的誤差 測(cè)量系統(tǒng)誤差可以分成五種類型： 偏倚、線性、穩(wěn)定性、重復(fù)性、再現(xiàn)性 。 測(cè)量過程變差 : 對(duì)大多數(shù)測(cè)量過程而言，總測(cè)量變差通常被描述為正態(tài)分布。正態(tài)概率被設(shè)想成測(cè)量系統(tǒng)分析的標(biāo)準(zhǔn)方法。 事實(shí)上，有一些測(cè)量系統(tǒng)并不是正態(tài)分布，如果仍假設(shè)該測(cè)量系統(tǒng)為正態(tài)分布， MSA的分析方法可能會(huì)過高評(píng)價(jià)測(cè)量系統(tǒng)誤差 。因此應(yīng)充分識(shí)別和評(píng)價(jià)。2023/3/15 星期一 陳瑞泉 18Ⅰ 不好的零件永遠(yuǎn)視為不好的零件Ⅱ 可能做出潛在的錯(cuò)誤決定Ⅲ 好零件永遠(yuǎn)被視為好零件“取偽 ”、 “棄真 ”的過程發(fā)生在 Ⅱ 區(qū)域。測(cè)量系統(tǒng)誤差的影響2023/3/15 星期一 陳瑞泉 19測(cè)量系統(tǒng)誤差的影響 從位置的角度去考慮，偏倚、線性、穩(wěn)定性為位置的誤差，如圖： 針對(duì)基準(zhǔn)值的位移。 從寬度的角度去考慮，重復(fù)性、再現(xiàn)性為寬度的誤差。隨著寬度加寬，Ⅱ 區(qū)域增大。2023/3/15 星期一 陳瑞泉 20測(cè)量系統(tǒng)共有的統(tǒng)計(jì)特性 依據(jù)用途，每個(gè)測(cè)量系統(tǒng)可能要求具備不同的統(tǒng)計(jì)特性，但以下幾個(gè)特性應(yīng)是所有的測(cè)量系統(tǒng)共有的： ，這意