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测量系统分析MSA一术语及其定义二测量型测量系统误差的估计三计数型测量系统分析四测量工具量具和仪器的选择五计量与校准上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRight1.1测量Measurement]包括过程产品服务的输入输出及性能/绩效的定量化信息]以确定实体或系统的量值大小为目标的一整套作业一术语及其定义上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRight1.2测量系统MeasurementSystem]用以对被测特性赋值的作业方法步骤量具设备软件人员的集合]为获得测量结果的完整过程——引自QS9000参考手册上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRight测量系统的要素测量方法测量环境仪器设备被测量对象的特征测量人员计量基准测量系统上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRight测量系统的组成传感器感受被测物理量/特征量的变化长度温度重量磁场均匀性舒适度等转换器物理量/特征量的转换/放大磁-电光-电热-电等读出模拟显示数字显示磁记录观测记录等显示器记录器观测人员等阻尼器减少测量系统的高频振荡有助于测量结果的平稳输出滤波磨擦阻抗等校准系统验收周期校验/使用前校验溯源上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRight测量系统的基本要求数据的真实性系统的稳定性结果的精确性上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRight数据的真实性——真值测量误差观测值真值测量误差观测值观测值=真值上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRight系统的稳定性——]不同的时间环境人员仪器设备对测量结果影响如何]系统是否处于统计控制状态上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRight测量结果的精确性——]反映被测实体/系统微小变化的能力]测量误差与被测量的变化范围总变差相比是否可以接受上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRight1.3测量系统的精度与误差类型分辨力Discrimination指示装置可以有效辨别所指示的紧密相邻量值能力的定量表示——ISO10012/1:1992上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRight分辨力的要求1最小测量单位/容差10%用于计量型合格判定2最小测量单位/过程变差10%用于计量型过程控制影响分辨力的因素1传感器的灵敏度2读出装置的最小显示单位上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRight基准值偏倚观测的平均值1偏倚误差类型上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRight2重复性同一测量人员同一量具同一另件的同一特性上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRight3再现性不同的测量人员不同/相同一量具相同另件的同一特性上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRight4重复性与再现性GageRepeatability&Reproducibility——对测量系统随机误差的综合评定目前已成为测量系统分析的主要指标上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRight5稳定性Stability时间2稳定性时间1测量系统在某持续时间内测量单一零件单一特性时测量值的总变差上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRight6线性Linearity量具在预期工作范围内偏倚值的差值线性度%Linearity在预期工作范围内线性误差的变化率上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRight偏倚较小基准值偏倚较小基准值观测的平均值观测的平均值范围的较低部分范围的较商部分观测的平均值无偏倚有偏倚基准值线性上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRight系统性误差偏倚线性稳定性随机性误差重复性再现性GR&R上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRight二计量型测量系统误差的估计上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRight2.1确定偏倚Bias]选定基准值x0]重复测量并记录x1x2……x10]观测平均值]偏倚量]偏倚百分比偏倚量/过程变差100%0xx−=10XxiΣ=上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRight产生偏倚的原因]校准环境不符合规定的要求]不合理地延长了校准的周期]测量人员变动测量程序未形成文件]测量时间规定不严条件变动]疏忽与失误上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRight2.2GR&R的研究方法(1)小样法ShortMethod(2)大样法LongMethod(3)图法GraphicalAnalysis上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRightGR&R研究中的主要因素在同一实验室中的测量条件因素相同不同时间同一时间测量在不同时间测量校准各次测量之间未再校准各次测量之间重新校准测量人员同一测量人不同测量人员设备同一设备同次校准不同设备应根据测量系统不同的实际使用情况确定GR&R研究相应的测量条件上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRightGR&R研究的准备1确定方法人员被测另件数重复测量次数2被测另件应为生产线上的产品变差范围能代表允差范围最好由不同日期的产品中每天选一件并予以编号标识3由日常从事该测量活动的人员进行并事先进行培训上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRight大样法实例至少2名测量人员至少10个另件每人对每个另件至少重复测2遍上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRight测量系统可接受条件]容差百分率10%]过程变差百分率10%上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRight拒绝条件]容差百分率30%或:]过程变差百分率30%上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRight有条件接受10%30%需考虑被测特性的重要程度测量系统的复杂程度成本因素过程变差百分率或容差百分率上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRight重复性与再现性分析实例数据表零件评价人/试验次数12345678910A10.651.000.850.850.551.000.950.851.000.6020.601.000.800.950.451.000.950.801.000.70B10.551.050.800.800.401.000.950.751.000.5520.550.950.750.750.401.050.900.700.950.50C10.501.050.800.800.451.000.950.801.050.8520.551.000.800.800.501.050.950.801.050.80上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRightStdDevStudyVar%StudyVarSource(SD)(5.15*SD)(%SV)TotalGageR&R0.0666150.3430632.66Repeatability0.0359400.1850917.62Reproducibility0.0560880.2888527.50C20.0302000.1555314.81C2*C10.0472630.2434023.17Part-To-Part0.1927810.9928294.52TotalVariation0.2039651.05042100.00NumberofDistinctCategories=4上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRightMisc:Tolerance:Reportedby:Dateofstudy:Gagename:01.11.00.90.80.70.60.50.40.3321XbarChartbyC2SampleMeanMean=0.8075UCL=0.8796LCL=0.735400.150.100.050.00321RChartbyC2SampleRangeR=0.03833UCL=0.1252LCL=0109876543211.11.00.90.80.70.60.50.4C1C2C2*C1InteractionAverage1233211.11.00.90.80.70.60.50.4C2ByC2109876543211.11.00.90.80.70.60.50.4C1ByC1%Contribution%StudyVarPart-to-PartReprodRepeatGageR&R100500ComponentsofVariationPercentGageR&R(ANOVA)forC3上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRight2.3确定线性Linearityzai——在测量范围内误差分布的规律y=aX+by—测量系统偏倚量x—测量范围内的基准值变量上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRight基准值偏倚值观测值-基准值线性度%linearity线性误差linearity平均偏倚值上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRight一元线性回归]按照回归方程计算见例题]应用MINITAB统计工具软件主模块功能模块工具模块statQualityToolsCagelinearitystudy上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRight判定偏倚与基准值之间是否存在线性关系相关系数r2(拟合优度当r2=1y与x完全线性相关r=0y与x线性无关判断测量系统能否接受线性线性度平均偏倚值规定要求上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRight例某电子秤测量误差线性分析表砝码编号No.12345678910基准值(kg)20253035404550556065偏倚值(g)13.215.116.417.117.918.719.621.222.524.3上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRight应用MINITAB统计工具软件进行误差线性度分析模块选择主模块功能模块工具模块statQualityToolsCagelinearitystudy上海朱兰质量研究院JuranInstituteofShanghai版权所有CopyRightMisc:Tolerance:Reportedby:Dateofstudy:Gagename:7060504030200.020.010.00-0.01-0.02MasterPartMeasurementBiasGageBiasGageLinearity%Bias:Bias:R-Squared:%Linearity:Li