Measurement System Analysis测量系统分析 目录 测量系统变差评估的准备工作 复杂测量系统的实践 END 计数型量具研究 测量系统变差的类型 测量系统的基本要求 MSA的基本术语和概念 本手册的目的 本手册的目的 是为评定测量系统的质量提供指南。 主要关注:是对每一个零件能重复读数的测量系统。 测量系统分析方法,需要顾客批准。(更复杂的,不常见的情况,本手册未讨论。) MSA的基本术语和概念 一、测量数据的用途： －测量就是为了获得数据，并依据测量数据调整制造过程。 －确定两个或更多变量之间是否存在重要关系。 －统计质量管理都是以数据为基础的。 应用以数据为基础的方法的收益，在很大程度上决定于所用 数据的质量。如果测量数据的质量高，这一方法的收益可能很 高，如果测量数据的质量低，则这一方法的收益可能很低。为确 保应用测量数据所得到的收益大于获得它们所花的费用，就必须 把注意力集中在数据的质量上。 二、测量数据的质量 测量数据的质量由在稳定条件下运行的某一测量系统得到的多次测量结果的统计特性确定。 －如果测量数据与标准值很接近，则可以说这些测量数据的质量“高”； －如果测量数据远离标准值，则可以说这些测量数据的质量“低”； －低质量数据最普通的原因之一是数据变差太大。 －表征数据质量的最通用的统计特性是测量系统获得的数据的偏倚和方差，所谓偏倚的特性，是指数据相对于基准值的位置，而所谓方差的特性，是指数据的分布宽度。 －最理想的数据是零偏倚和零方差。 低质量的数据最通常的原因之一是数据变差太大。 －一组测量的变差大多是由于测量系统和它的环境之间的交互作用造成的。如果交互作用产生太大的变差，那么数据的质量可能会很低以至于数据没有用。 －管理一个测量系统的许多工作是监视和控制测量变差，这就是说，应着重研究掌握环境对测量系统的影响，以使测量系统产生可接受的数据。 三、MSA的目的 －确信测量系统处于统计控制中处于受控状态； －确信测量系统尽可能产生理想的测量结果； －可靠评定接受新测量设备的准则； －评价怀疑有缺陷的量具的根据； －维修前后测量设备的比较。 即：介绍选择各种方法来评定测量系统的质量，分析测量系统在工作时产生的变差是否可以被接受。 四、MSA的相关术语介绍 测量： －给具体事物赋值以表示它们之间关于特定特性上的（大小、多少）关系。 赋值过程为测量过程； 赋值结果为数据； 测量过程可以看作为一个数据制造过程。 把测量过程看作为一个数据制造过程很有用，可以用SPC的方法对测量系统进行控制。 事物（产品） 操作人员 操作程序 量具 软件 设备 赋 值 数据（测量结果） ：标准 ：零件 ：仪器 ：人/程序 ：环境 S W I P E 量测 数 值 分析 输入 输出 可接受 可能可接受 需改善 量 测 系 统 如果测量的方式不对，那么好的结果可能被测为坏的结果，坏的结果也可能被测为好的结果，此时便不能得到真正的产品或过程特性。 量具： －任何用来获得测量结果的装置，经常用来特指用在车间的装置，包括计数型量具，如通止规。 测量系统： －用来对被测特性定量测量或定性评价的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境和假设的集合。 －通常研究对象是“控制计划”当中涉及的测量系统。 分辨率、分辨力、可读性： －最小的读数单位、刻度值。 －量具的固有特性。 －1：10的经验法则。 －千分尺：0.005、游标卡尺：0.02 有效分辨率： －测量系统对过程变差的灵敏度。 －有用测量输出信号的最小单位。 真值： 测量过程的目标是零件“真值”，但它永远也不可能知道是肯定的，然而，通过使用一个基于被很好的规定了特性操作定义的“基准”值，使用较高级别分辨率的测量系统的结果，且可溯源到NIST，可以使不确定度减小。它是测量过程的目标（大家应尽可能经济的接近这个值）。 基准值： －人为规定的可以接受的值。 －替代真值。 －能够获得。 准确度： －与基准值或真值接近的程度。 精密度： -- 每个重复度数之间的接近程度。 比如，CP规定用0.02的游标卡尺测量SC：5±0.08的产品长度，为获得基准值来代替真值，特用0.001的量具来多次重复测量某一产品的该特性，将其测量平均值作为基准值。 准确度和精密度： 精密、 准确 精密、 不准确 不精密、 准确 不精密、 不准确 位置变差： －准确度 －偏倚 －稳定性 －线性 系统变差： －能力 －性能 －不确定度 宽度变差： －重复性 －再现性 －GRR －精密度 偏倚： －是测量结果的观测平均值与基准值的差值。基准值，也称为可接受的基准值或标准值，是充当测量值的偏倚一致认可的基准，一个基准值可以通过采用更高级别的测量设备（例如：计量实验室或全尺寸检验设备）进行多次测量，取其平均值来确定。 偏倚 基准值 观测平均值 线性： 线性是在量具预期的工作范围内，偏倚值的差值。 无偏倚 有偏倚 基准值 观测的平均值 稳定性： －稳定性（漂移），是测量系统在某个持续时间内测量同一基准或零件的单一特性时获得的测量值总变差。 －一个稳定的测量过程是关于位置的统计受控。 稳定性 时间2 时间1 重复性： －重复性是由一个评价人，采用同一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值变差。 －常指设备变差。 －系统内变差。 重复性