測量系統(tǒng)分析

測量系統(tǒng)分析（MSA）
什么是測量系統(tǒng)

*測量系統(tǒng)：用來對被測特性賦值的操作、程序、量具、設(shè)備、軟件及操作人員的集合

人
設(shè)備
材料             測量過程           數(shù)據(jù)
方法
環(huán)境
輸入                                 輸出

*測量系統(tǒng)應(yīng)具備的特性
1）        處于統(tǒng)計控制狀態(tài)，即只存在變差的普通原因；
2）        測量系統(tǒng)的變異性小于過程變異性；
3）        測量系統(tǒng)的變異性小于技術(shù)規(guī)范界限；
4）        測量精度應(yīng)高于過程變異性和技術(shù)規(guī)范寬度的1/10；
5）        當(dāng)被測項目變化時，測量系統(tǒng)統(tǒng)計特性的最大變差小于過程變差和規(guī)范寬度較小者；


什么是數(shù)據(jù)的質(zhì)量

*數(shù)據(jù)的類型

——計量型數(shù)據(jù)
——計數(shù)型數(shù)據(jù)

*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(jìn)
    行評定

*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

*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

測量系統(tǒng)評定的兩個階段


*第一階段（使用前）

——確定統(tǒng)計特性是否滿足需要
——確定環(huán)境因素是否有影響


*第二階段（使用過程）

——確定是否持續(xù)的具備恰當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計特性









測量系統(tǒng)特性及變差類型和定義

類型        定義        圖示
分辨力
測量系統(tǒng)檢出并如實指出被測定特性微小變化的能力       
評價均值質(zhì)量        偏倚        觀測平均值與基準(zhǔn)值的差                基準(zhǔn)值
            偏倚


        穩(wěn)定性        在某種持續(xù)時間內(nèi)測量同一基準(zhǔn)或零件單一特性結(jié)果的總變差                          穩(wěn)定性

                   時間2

                   時間1
        線性        量具的預(yù)期工作范圍內(nèi)偏倚的變化        觀察平均值
   
     有偏倚
          無偏倚

             基準(zhǔn)值
評價變差質(zhì)量        重復(fù)性        同一評價人，多次測量同一特性的觀測值變差       



        再現(xiàn)性        不同評價人，測量同一特性觀測平均值的變差                    B

              C
        A

        再現(xiàn)性

測量系統(tǒng)的分辨力

*建議的可視分辨率
     
     ≤6σ/10
σ——過程的標(biāo)準(zhǔn)差（不是公差寬度的1/10）

*分辨率不足對控制圖的影響













測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性

*兩種穩(wěn)定性

——一般概念：隨著時間變化系統(tǒng)偏倚的總變差。
——統(tǒng)計穩(wěn)定性概念：測量系統(tǒng)只存在普通原因變差而沒有特殊原因變差。

*利用控制圖評價測量系統(tǒng)穩(wěn)定性。

——保持基準(zhǔn)件或標(biāo)準(zhǔn)樣件。
——極差圖（標(biāo)準(zhǔn)差圖）出現(xiàn)失控時，說明存在不穩(wěn)定的重復(fù)性。
——均值圖出現(xiàn)失控時，說明偏倚不穩(wěn)定。






評價測量系統(tǒng)的三個基本問題

*是否有足夠的分辨力

*是否統(tǒng)計穩(wěn)定

*統(tǒng)計特性用于過程控制和分析是否可接受。

盲測法

*在實際測量環(huán)境下，在操作者事先不知正在對該測量系統(tǒng)進(jìn)行評定的條件下，獲得測量結(jié)果。

向傳統(tǒng)觀念挑戰(zhàn)

*長期存在的把測量誤差只作為公差范圍百分率來報告的傳統(tǒng)，是不能面臨未來持續(xù)改進(jìn)的市場挑戰(zhàn)。





國際標(biāo)準(zhǔn)

國家標(biāo)準(zhǔn)

地方標(biāo)準(zhǔn)


公司標(biāo)準(zhǔn)                       檢測設(shè)
                               備制造廠


測量結(jié)果



*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。

測量系統(tǒng)的偏倚
實例

已知：基準(zhǔn)值=0.8mm,             零件過程變差=0.7mm
一位評價人對樣件測量十次結(jié)果（以mm為單位）
     0.75     0.75     0.80     0.80     0.65
     0.80     0.75     0.75     0.75     0.70
X = ∑X / 10 = 7.5 / 10 = 0.75
偏倚 = 0.75 - 0.8 = - 0.05
偏倚占過程變差百分比=%[∣偏倚∣/過程變差]
                    =100[0.05/0.70]=7.1%

*偏倚相對較大的可能原因：
——基準(zhǔn)的誤差
——元器件磨損
——儀器尺寸誤差
——測量錯誤的特性
——儀器未經(jīng)正確校準(zhǔn)
——不正確使用儀器


測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性

*測量數(shù)據(jù)

項目        評價人（1）        評價人（2）
零件        1    2     3    4    5        1    2     3    4    5
測量次序        1
2
3        217   220   217   214   216
216   216   216   212   219
216   218   216   212   220        216   216   216   216   220
219   216   215   212   220
220   220   216   212   220
均值x
極差R        216.3  218.0  216.3   212.7   218.3
1.0    4.0   1.0   2.0    4.0        218.3   217.3  215.7  213.3  220.0
4.0    4.0   1.0   4.0   0.0
X        216.3        216.9
R        2.5

重復(fù)性分析
——繪極差圖             ——計算控制限
UCLR = R ※ D4 = 2.5 ※ 2.575 = 6.4 mm
LCLR = R ※ D3 = 0.00 mm

——分析控制圖           ——計算重復(fù)性（量具變差）
EV = 5.15σe = 5.15R/d2 =5.15 ※ 2.5/1.72= 7.5 mm
*兩個評價人乘五個零件試驗三次


*再現(xiàn)性分析
——評價人均值極差
    R0 = X2 - X1 = 216.9 - 216.3 = 0.6
——計算再現(xiàn)性      
    AV = 5.15(R0/d2)2 -σe 2/nr
       = 5.15(0.6/1.41)2-1.452/5※3
       = 1.03
*由兩個數(shù)產(chǎn)生的極差

*零件間變差分析

——計算均值控制限
     UCLx=X+A2R=216.6 +1.023 ※ 2.5= 219.2 mm（試驗三次）
     LCLx=X-A2R=216.6-1.023 ※ 2.5= 214.1 mm
——分析控制圖（一半以上點應(yīng)在控制限外）
——計算零件間變差
      PV= 5.15 RP/d2 = 5.15 ※ (6.2/2.48) = 12.8 mm
*有五個零件

*計算雙性
      R&R=√(EV)2+(AV)2=√(7.5)2+(1.0)2 = 7.6 mm



*計算過程總變差
       TV = (PV)2 + (R&R)2 = 12.82+7.62  = 14.9 mm

*計算雙性對總變量差的比例
      R&R=R&R/TV※100%=7.6/14.9※100%=51%

*計算數(shù)據(jù)分級
分級數(shù) =  PV/R&R ※ 1.41= 12.8/7.6 ※ 1.41 =2

*量具重復(fù)性和再現(xiàn)性(R&R)可接受性準(zhǔn)則是：      
1.低于10%的誤差 ------測量系統(tǒng)可接受；
2.10%至30%的誤差----根據(jù)應(yīng)用的重復(fù)性，   量具成本，維修費(fèi)用等可能是可接受的；
3.大于30%的誤差---測量系統(tǒng)需要改進(jìn)，進(jìn) 行各種努力發(fā)現(xiàn)問題并改進(jìn)。

我覺得MSA這個東東太復(fù)雜了,研究不明白,要好好學(xué)習(xí)一下了:P

就R&R的取樣來說吧:都說取樣來自正常生產(chǎn)中的產(chǎn)品,但做出的最終結(jié)果往往就是不良,根據(jù)不停的實驗我個人認(rèn)為所取的樣本要在上中下限範(fàn)圍內(nèi)有一定的比例才可能合格,可卻沒弄明白怎麼去掌握這個比例.不知哪位有這方面的知識可以分享一下,謝謝!