搜索
1测量系统分析MSA(第三版)培训教材2MSA课程目的使参加培训的人员—理解MSA在控制和改进过程中的重要性；—具备开展测量系统分析所需要的实用知识；—建立测量系统不确定度的量化方法、可测量指标和接受准则，从而作出专业的、客观的评价。3课程结构图测量系统分析定义测量系统分辨率计量较准和追溯偏倚、线性和稳定性进行GR&R测量系统比较和分析工具4第一章MSA与ISO/TS16949的关系5ISO/TS16949:2002与MSA要求条文要素7.6.1为分析当前的各种测量和试验设备系统测量结果的变差，应进行适当的统计研究。此要求应适用于控制计划中提及的测量系统。所有的分析方法及接受准则应与测量系统分析参考手册一致。（如：偏倚、线性、稳定性、重复性、再现性研究。）如经顾客批准，也可采用其它分析方法及接受准则。6实施要点说明对控制计划中列入的测量系统要进行测量系统分析。测量分析方法及接受准则应与测量系统分析参考手册一致。经顾客批准，可以采用其它方法及接受准则。SQA手册强调要有证据证明上述要求已达到。PPAP手册中规定：对新的或改进的量具、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”阶段的输出之一。SPC手册指出MSA是控制图必需的准备工作。ISO/TS16949:2002与MSA7ISO/TS16949:2002与MSA实施要点说明标识、监视与测量设备及其校准状态确定量具准确度和精确度当量具被发现处于非校准状态时，应对其以前的测量结果作确认确保所有的量具的搬运、保护、清洁、维护和存放校准记录应包括个人量具应用MSA手册中规定的方法8优胜者方法最大限度的减少量具种类最大限度的减少量具的数量根据产品族添置量具只采用符合MSA要求的量具不允许个人量具用6Ơ过程分布计算结果，而不是规范或公差9第二章测量系统简介10什么是测量系统人设备材料方法环境输入输出测量过程数据测量系统用来对被测特性赋值的操作、程序、量具、设备、软件及操作人员的集合。11测量系统范例例如要测量一个柱的内径，那其测量系统应包括：—测量项目—人员—测量仪器—进行测量的环境条件作为测量活动的结果，产生一个数值以表示内径12什么是数据的质量数据的类型计量型数据Variabledata计数型数据Attributedata13如何评定数据质量—测量结果与“真”值的差越小越好。—数据质量是用多次测量的统计结果进行评定。计量型数据的质量—均值与真值（基准值）之差。—方差大小。计数型数据的质量—对产品特性产生错误分级的概率。什么是数据的质量14数据分析和使用用测量系统所收集的数据用于：—控制过程—评估影响过程结果的变量及其相互关系利用数据分析，增进对测量系统中因果关系和对过程的影响的了解把注意力放在测量系统上，其产生的读数可在每个零件上获得重复，在每个测量人员间获得再现15标准的传递国际标准国际实验室国家标准国家实验室地方标准国家认可的校准机构公司标准企业的校准实验室测量结果生产现场检测设备制造厂16追溯性：通过应用连接标准等级体系的适当标准程序，使单个测量结果与国家标准或国家接受的测量系统相联系。标准的传递17测量系统分析（MSA）—MSA用于分析测量系统对测量值的影响—强调仪器和人的影响我们对测量系统作试验，以确定系统的统计特性值与可接受的标准作比较什么是测量系统分析18测量系统评定的两个阶段第一阶段（使用前）—确定统计特性是否满足需要？—确认环境因素是否有影响？第二阶段（使用过程）—确定是否持续地具备恰当的统计特性？19评价测量系统的基本问题是否有足够的分辨力？是否具备时间意义的统计稳定？统计特性是否在期望的范围内具备一致性，用于过程控制和分析是否可接受？所有的变差总和是否在一个可接受的量测不确定度的水平?20MSA总目标测量不确定度一个特性的估计真值所处的范围，这类数据可表达为一系列测量值的统计分布、标准差、概率、百分比及实测值与真值的差，在控制图或曲线图表上的点等。21优胜者方法只有与过程变差相关联，才能使用测量系统分析对上述基本问题的确定变得最有意义。针对日益强调持续改进的全球化市场，仅仅用相对于公差的百分来表达测量误差是不够的。22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的条件下，获得测量结果。向传统观念挑战长期存在的把测量误差只作为公差范围百分率来报告的传统，是不能面临未来持续改进的市场挑战。评价测量系统的关键注意点23测量系统的变差测量过程的构成因子及其相互作用，产生测量结果的变差人员量具材料环境方法测量值变差24环境如何影响测量结果温度变化引起热胀冷缩，使同一零件的同一特性产生不同的读数光线不足防碍正确的读数刺眼的光导致读数不正确受时间影响的材料—-如铝、塑料及玻璃湿度影响污染—-如电磁、灰尘等25测量仪器如何影响测量结果测量仪器精度必须小于规范值测量仪器的咱类，如尺、游标卡尺测量仪器的准确度和精确度偏倚和线性重复性和再现性稳定性26材料、人员如何影响测量结果材料人员27测量值并不总是精确的测量系统的变差影响每个测量值和根据这些测量数据所作的判定测量系统的误差或分为五类：偏倚、重复性、再现性、稳定性和线性必须在使用一个测量系统前知道其测量变差28MSA的应用建立新量具的适用性和可接受性标准把一个量具和另一个量具作比较评估可疑的量具量具维修前后的性能比较计算测量系统变差确定制造过程可接受性管理和改进测量过程29从哪里开始评估量测系统的组成并尽可能控制量测系统的变差，以确保量测系统在符合使用它的要求状态下把我们的关注从测量过程变差扩展到测量系统统计特性和测量不确定性上使用SPC的基本原理30第三章测量系统统计特征31理想的测量系统每次都能获得正确的测量值，每个测量值都与真值一致有以下统计特性：—零变差—零偏倚—零概率错误分类32测量系统特性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性微小变化的能力。偏倚Bias观测平均值与基准值的差。稳定性Stability在某种持续时间内测量同一基准或零件单一特性结果的总变差。线性Linearity量具的预期工作范围内偏倚的变化。重复性Repeatability同一评价人，多次测量同一特性的观测值变差。再现性Reproducibity不同评价人，测量同一特性观测平均值的变差。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测的平均值33测量系统数据评估量测系统的组成并尽可能控制量测系统的变差，以确保量测系统在符合使用它的要求状态下把我们的关注从测量过程变差扩展到测量系统统计特性和测量不确定性上使用SPC的基本原理34变差数据表达过程控制中所收集的数据包含二种不同的、相对独立的变差来源：—制造过程变差（MPV）—测量系统变差（MSV）—总变差（TV）=MPV+MSV35测量系统的变差与制造过程变差测量系统的变差必须小于制造过程变差MSVMPVMSVMPV总变差（TV）规范公差注：测量系统的变差必须尽可能小36统计稳定性测量系统必须处于统计稳定状态，也就是说，测量系统的变差不受特殊原因支配1、一般说来，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2、如果没有如SPC手册中描述的数据趋势或漂移时，我们也可以认为是统计控制状态特殊原因区域特殊原因区域371、处于统计控制状态，即只存在变差的普通原因。2、测量系统的变异性（Variability）小于过程变异性。3、测量系统的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的1/10。5、当被测项目变化时，测量系统统计特性的最大变差小于过程变差和规范宽度较小者。测量系统应具备的特性38测量系统的分辨率第四章39分辨力了解测量系统的能力，以提供过程变差的信息当测量系统不能探测过程变差时，不宜作测量系统分析当测量系统不能探测特殊原因变差时，不宜用用过程控制40分辨力测量一个硬币的厚度哪个测量系统对三个硬币提供更好的变差信息？分辨力系统检测和指示被测量特性最小变化的能力，也称为分辨率范例—用二个系统测量同一组本—建立如下所示的均值和极差图（&R图）—观察分辨率分别为0.001″和0.01″的二个测量系统之间的差别X41测量系统的分辨力（分辨率不足对控制图的影响）42分辨力不足当极差图出现以下情况时，表示测量系统的分辨力不足：—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比例小于规范或过程变差，以获得足够的分辨力43分辨力的决定原则分辨力应当为（容限）公差或分布的十分之一在PPAP之前，APQP和测试期间进行量具分辨力的研究研究制造过程或相似过程的极差图，根据前页或范例从不断改进的角度看，公差值的十分之一可能不够，MSA建议用6Ơ（总的）制造标准偏差的十分之一。44测量系统的分辨率建议的可视分辨率6Ơ≤10Ơ——过程的标准差(不是公差宽度的1/10)45第五章偏倚、线性和稳定性46准确度与精确度量化—准确度以偏倚评估—精确度以重复性和再现性评估47准确度与精确度范例★量具A●量具B◆量具C☆量具A的均值○量具B的均值◇量具C的均值A具有最佳准确度B具有最佳精确度C的准确度好于B比较A和C的表现◆★★★★★★★◇★★☆◆◆◆◆◆◆◆◆◆●●●○●●●●●●48偏倚观测均值与基准值之差。基准值，也称为可接受的基准值或标准值，用作测量值的认可基准。基准值可以通过更高级别的测量设备进行测量而获得测量均值来确定。ObservedAverageValueBiasReferenceValue49基准值为了比较的一个一致认可的值，有时也称为：—可接受的值—常规值—指定值—最佳估算值—标准测量—测量的标准50基准件具有非常精确制定的一个或更多特性的一种材料或物质，用于仪器的校准、测量方法的评估或给材料赋值。51测量标准一个材料测量，测量仪器、基准件或系统准备去定义、实现、保存或复制一个零件、一个或更多的数值，为了将它们去和其他测量仪器比较这些标准被一些国家专业机构或国际一致认可的国际性服务机构所承认，作为确定其他所有与数量有关的标准件的值的依据一些例子—1Kg质量标准—氦-氖激光长度标准—标准量块—铯原子频率标准—100欧姆标准电阻—JosephsonArray电压标准—solutionofcortisolinhumanserumasastandardofconcentration—韦斯登标准电池52测量标准使用一个可追溯的标准以提供：—比较的共同点—测量系统有效性—测量系统准确性评价—解决零件间的冲突—最直接的验证指导53应用局限性在破坏性测试中很难使用有些产品特性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、合同评审和APQP期间讨论这些局限性；事关管理职责问题54选择校准时，可使用GoldenUnits，其他内部实验室内验证的零件和/或相互认同的标准。这些都是通过高级别测量设备的评定而得到的最好产品。对精确数据比较分析产生的结果，用于确定校准时需要的调整。实验室间比较：在预定的条件下，2个或更多的实验室比较量具对相同或相似的测量项目的表现。55测量不确定度测量不确定度是给组成测量系统的变量赋值的所有可能性的总和（百分率）。总的可能性应衡量并且要与在进行的测量的重要性和关键性相一致。根据测量系统分析而作出的决定包括：—使用现有的系统，同时考虑它的测量不确定度—改进系统以控制产生变差的因子。—考滤其他具有更高级别的分辨率和能力的测量系统(这通常会花更多的资金，但您的MSA数据将帮助你确定并证实适当的资源。)56测量不确定度与校准测量系统的不确定度第一次是通过校准过程而产生。校准允许对测量仪器、测量系统或标在尺上的刻度值等的指示的误差的评价。基准件本身，校