最全MSA指導(dǎo)培訓(xùn)教材課件

1MSA課程目的使參加培訓(xùn)的人員

----理解MSA在控制和改進過程中的重要性

----具備開展測量系統(tǒng)分析所需要的實用知識

----建立測量系統(tǒng)不確定度的量化方法、可測量指標(biāo)和接受準(zhǔn)則，從而作出專業(yè)的、客觀的評價1MSA課程目的使參加培訓(xùn)的人員2課程目錄第一章：MSA與ISO/TS16949關(guān)系第二章：測量系統(tǒng)簡介第三章：測量系統(tǒng)統(tǒng)計特征第四章：分辨率第五章：偏倚、線性和穩(wěn)定性第六章：量具重復(fù)性與再現(xiàn)性第七章：屬性類測量系統(tǒng)第八章：方差分析第九章：MSA總結(jié)2課程目錄第一章：MSA與ISO/TS16949關(guān)系3課程結(jié)構(gòu)圖3課程結(jié)構(gòu)圖4第一章

MSA與ISO/TS16949關(guān)系4第一章

MSA與ISO/TS16949關(guān)系5ISO/TS16949：2002與MSA要求條文要素為分析當(dāng)前的各種測量和試驗設(shè)備系統(tǒng)測量結(jié)果的變差，應(yīng)進行適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計研究。此要求應(yīng)適用于控制計劃中提及的測量系統(tǒng)。所有的分析方法及接受準(zhǔn)則應(yīng)與測量系統(tǒng)分析參考手冊一致。（如：偏倚、線性、穩(wěn)定性、重復(fù)性、再現(xiàn)性研究。）如經(jīng)顧客批準(zhǔn)，也可采用其它分析方法及接受準(zhǔn)則。5ISO/TS16949：2002與MSA要求條文6ISO/TS16949：2002與MSA實施要點說明對控制計劃中列入的測量系統(tǒng)要進行測量系統(tǒng)分析。測量分析方法及接受準(zhǔn)則應(yīng)與測量系統(tǒng)分析參考手冊一致。經(jīng)顧客批準(zhǔn)，可以采用其它方法及接受準(zhǔn)則。強調(diào)要有證據(jù)證明上述要求已達到。PPAP手冊中規(guī)定：對新的或改進的量具、測量和試驗設(shè)備應(yīng)參考MSA手冊進行變差研究。APQP手冊，MSA為“產(chǎn)品/過程確認”階段的輸出之一。SPC手冊指出MSA是控制圖必需的準(zhǔn)備工作。6ISO/TS16949：2002與MSA實施要點說明7ISO/TS16949：2002與MSA實施要點說明標(biāo)識、監(jiān)視與測量設(shè)備及其校準(zhǔn)狀態(tài)確定量具準(zhǔn)確度和精確度當(dāng)量具被發(fā)現(xiàn)處于非校準(zhǔn)狀態(tài)時，應(yīng)對其以前的測量結(jié)果作確認。確保所有的量具的搬運、保護、清潔、維護和存放校準(zhǔn)記錄應(yīng)包括個人量具應(yīng)用MSA手冊中規(guī)定的方法7ISO/TS16949：2002與MSA實施要點說明8優(yōu)勝者方法最大限度的減少量具種類最大限度的減少量具的數(shù)量根據(jù)產(chǎn)品族添置量具只采用符合MSA要求的量具不允許個人量具用6ó過程分布計算結(jié)果，而不是規(guī)范或公差8優(yōu)勝者方法最大限度的減少量具種類9第二章

測量系統(tǒng)簡介9第二章

測量系統(tǒng)簡介10什么是測量系統(tǒng)人設(shè)備材料方法環(huán)境輸入輸出測量過程數(shù)據(jù)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。10什么是測量系統(tǒng)人測量過程11測量系統(tǒng)范例例如要測量一個柱孔的內(nèi)經(jīng)，那其測量系統(tǒng)應(yīng)包括：

---測量項目

---人員

---測量儀器

---儀器的使用方法

---進行測量的環(huán)境條件作為測量活動的結(jié)果，產(chǎn)生一個數(shù)值以表示內(nèi)經(jīng)。11測量系統(tǒng)范例例如要測量一個柱孔的內(nèi)經(jīng)，那其測量系統(tǒng)應(yīng)包括12什么是數(shù)據(jù)的質(zhì)量數(shù)據(jù)的類型計量型數(shù)據(jù)Variabledata

計數(shù)型數(shù)據(jù)Attributedata12什么是數(shù)據(jù)的質(zhì)量數(shù)據(jù)的類型13什么是數(shù)據(jù)的質(zhì)量如何評定數(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。13什么是數(shù)據(jù)的質(zhì)量如何評定數(shù)據(jù)質(zhì)量14數(shù)據(jù)分析和使用14數(shù)據(jù)分析和使用15標(biāo)準(zhǔn)的傳遞國際標(biāo)準(zhǔn)國際實驗室國家標(biāo)準(zhǔn)國家實驗室地方標(biāo)準(zhǔn)國家認可的校準(zhǔn)機構(gòu)公司標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)的校準(zhǔn)實驗室測量結(jié)果生產(chǎn)現(xiàn)場檢測設(shè)備制造廠15標(biāo)準(zhǔn)的傳遞國際標(biāo)準(zhǔn)國際實驗室國家標(biāo)準(zhǔn)國家實驗室地方標(biāo)準(zhǔn)國16標(biāo)準(zhǔn)的傳遞追溯性：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。16標(biāo)準(zhǔn)的傳遞追溯性：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17什么是測量系統(tǒng)分析測量系統(tǒng)分析（MSA）

---MSA用于分析測量系統(tǒng)對測量制的影響

---強調(diào)儀器和人的影響我們對測量系統(tǒng)作試驗，以確定系統(tǒng)的統(tǒng)計特性值與可接受的標(biāo)準(zhǔn)作比較17什么是測量系統(tǒng)分析測量系統(tǒng)分析（MSA）18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？

---確認環(huán)境因素是否有影響？

第二階段（使用過程）

---確定是否持續(xù)地具備恰當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計特性？18測量系統(tǒng)評定的兩個階段第一階段（使用前）19評價測量系統(tǒng)的基本問題

是否有足夠的分辨力？是否具備時間意義的統(tǒng)計穩(wěn)定？統(tǒng)計特性是否在期望的范圍內(nèi)具備一致性，用于過程控制和分析是否可接受？所有的變差總和是否在一個可接受的量測不確定度的水平？19評價測量系統(tǒng)的基本問題是否有足夠的分辨力？20MSA總目標(biāo)測量不確定度

一個特性的估計真值所處的范圍，這類數(shù)據(jù)可表達為一系列測量值的統(tǒng)計分布、標(biāo)準(zhǔn)差、概率、百分比及實測值與真值的差，在控制圖或曲線圖表上的點等。20MSA總目標(biāo)測量不確定度21優(yōu)勝者方法21優(yōu)勝者方法22評價測量系統(tǒng)的關(guān)鍵注意點

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)改進的市場挑戰(zhàn)。22評價測量系統(tǒng)的關(guān)鍵注意點盲測法23測量系統(tǒng)的變差

測量過程的構(gòu)成因子及其相互作用，產(chǎn)生測量結(jié)果的變差人員量具材料環(huán)境方法測量值變差23測量系統(tǒng)的變差

測量過程的構(gòu)成因子及其相互作用，24環(huán)境如何影響測量結(jié)果溫度變化引起熱脹冷縮，使同一零件的同一特性產(chǎn)生不同的讀數(shù)光線不足防礙正確的讀數(shù)刺樣的光導(dǎo)致讀數(shù)不正確受時間影響的材料-----如鋁、塑料及玻璃濕度影響污染---如電磁、灰塵等24環(huán)境如何影響測量結(jié)果溫度變化引起熱脹冷縮，使同一零件的同25測量儀器如何影響測量結(jié)果測量儀器精度必須小于規(guī)范值測量儀器的種類，如尺、游標(biāo)卡尺測量儀器的準(zhǔn)確度和精確度偏倚和線性重復(fù)性和再現(xiàn)性穩(wěn)定性25測量儀器如何影響測量結(jié)果測量儀器精度必須小于規(guī)范值26材料、人員如何影響測量結(jié)果材料人員26材料、人員如何影響測量結(jié)果材料27練習(xí)一：

定義測量系統(tǒng)27練習(xí)一：

定義測量系統(tǒng)28測量值并不總是精確的28測量值并不總是精確的29MSA的應(yīng)用29MSA的應(yīng)用30從哪里開始？30從哪里開始？31第三章

測量系統(tǒng)統(tǒng)計特征31第三章

測量系統(tǒng)統(tǒng)計特征32理想的測量系統(tǒng)每次都能獲得正確的測量值，每個測量值都與真值一致有以下統(tǒng)計特性：

---零變差

---零偏倚

---零概率錯誤分類32理想的測量系統(tǒng)每次都能獲得正確的測量值，每個測量值都與真33測量系統(tǒng)特性及變差類型和定義類型定義圖示分辨力Discrimination(Resolution)測量系統(tǒng)檢出并如實指出被測定特性微小變化的能力。偏倚Bias觀測平均值與基準(zhǔn)值的差。穩(wěn)定性Stability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。線性Linearity量具的預(yù)期工作范圍內(nèi)偏倚的變化。重復(fù)性Repeatability同一評價人，多次測量同一特性的觀測值變差。再現(xiàn)性Reproducibity不同評價人，測量同一特性觀測平均值的變差。操作者B操作者C操作者A再現(xiàn)性基準(zhǔn)值無偏倚有偏倚觀測的平均值33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34測量系統(tǒng)數(shù)據(jù)34測量系統(tǒng)數(shù)據(jù)35變差數(shù)學(xué)表達35變差數(shù)學(xué)表達363637統(tǒng)計穩(wěn)定性37統(tǒng)計穩(wěn)定性38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（Variability）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、測量增量（increments）小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。38測量系統(tǒng)應(yīng)具備的特性39第四章

分辨率39第四章

分辨率40分辨率40分辨率41分辨率41分辨率424243測量系統(tǒng)的分辨力（分辨率不足對控制圖的影響）43測量系統(tǒng)的分辨力（分辨率不足對控制圖的影響）4444454546測量系統(tǒng)的分辨力

建議的可視分辨率

6?≤10

?----過程的標(biāo)準(zhǔn)差

(不是公差寬度的1/10)46測量系統(tǒng)的分辨力建議的可視分辨率47第五章

偏倚、線性和穩(wěn)定性47第五章

偏倚、線性和穩(wěn)定性48準(zhǔn)確度與精確度48準(zhǔn)確度與精確度49準(zhǔn)確度與精確度49準(zhǔn)確度與精確度50偏倚50偏倚51基準(zhǔn)值51基準(zhǔn)值52基準(zhǔn)件52基準(zhǔn)件53測量標(biāo)準(zhǔn)53測量標(biāo)準(zhǔn)54使用國家測量標(biāo)準(zhǔn)的好處54使用國家測量標(biāo)準(zhǔn)的好處55應(yīng)用局限性55應(yīng)用局限性56選擇56選擇57測量不確定度57測量不確定度58測量不確定度58測量不確定度59測量不確定度與校準(zhǔn)59測量不確定度與校準(zhǔn)60測量不確定度與校準(zhǔn)60測量不確定度與校準(zhǔn)61偏移范例61偏移范例62偏移計算指南62偏移計算指南63偏移分析的意義63偏移分析的意義64測量系統(tǒng)的偏倚實例已知：基準(zhǔn)值

零件過程變差一位評價人對樣件測量10次結(jié)果(以mm為單位):1010偏倚偏倚靠占過程變差百分比64測量系統(tǒng)的偏倚實例65測量系統(tǒng)的偏倚

偏倚相對較大的可能原因

---基準(zhǔn)的誤差

---元器件磨損

---儀器尺寸錯誤

---測量錯誤的特性

---儀器未經(jīng)正確校準(zhǔn)

---不正確使用儀器65測量系統(tǒng)的偏倚偏倚相對較大的可能原因66練習(xí)二

偏移66練習(xí)二

偏移67線性67線性68量具的線性68量具的線性69量具線性的分析69量具線性的分析70量具線性的分析70量具線性的分析71測量系統(tǒng)的線性實例:(1)測量數(shù)據(jù)零件12345基準(zhǔn)值2.004.006.008.0010.00試驗次數(shù)22.503.905.707.709.3082.503.906.107.709.50零件平均值基準(zhǔn)值偏倚極差71測量系統(tǒng)的線性實例:(1)測量數(shù)據(jù)零件72測量系統(tǒng)的線性(2)線性回歸

公式:Y=b+aXX基準(zhǔn)值Y偏倚a斜率擬合結(jié)果:

線性=a×過程變差%線性=a×100%=13.17%

擬合優(yōu)度72測量系統(tǒng)的線性(2)線性回歸73線性圖析73線性圖析74練習(xí)三

線性74練習(xí)三

線性75線性分析75線性分析76非線性的原因76非線性的原因77穩(wěn)定性77穩(wěn)定性78穩(wěn)定性范例78穩(wěn)定性范例79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（穩(wěn)定性分析實例）

---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。79測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性兩種穩(wěn)定性80穩(wěn)定性80穩(wěn)定性81量具穩(wěn)定性81量具穩(wěn)定性82對量具穩(wěn)定性的影響82對量具穩(wěn)定性的影響83穩(wěn)定性不好的原因83穩(wěn)定性不好的原因84量具穩(wěn)定性分析84量具穩(wěn)定性分析85量具穩(wěn)定性分析85量具穩(wěn)定性分析86穩(wěn)定性圖析86穩(wěn)定性圖析87測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性87測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性88第六章

量具重復(fù)性與再現(xiàn)性88第六章

量具重復(fù)性與再現(xiàn)性89量具R&R89量具R&R90重復(fù)性90重復(fù)性91重復(fù)性范例91重復(fù)性范例92再現(xiàn)性92再現(xiàn)性93再現(xiàn)性范例93再現(xiàn)性范例94量具R&R分析94量具R&R分析95量具R&R分析95量具R&R分析96量具R&R分析96量具R&R分析97測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性(1)測量數(shù)據(jù)項目評價人1評價人2零件1234512345測量次序121722021721421621621621621622022162162162122192192162152122203216218216212220220220216212220均值X極差R216.3218.0216.3212.7218.31.04.01.02.04.0218.3217.3215.7213.3220.04.04.04.04.00.0X216.3216.9R2.597測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性(1)測量數(shù)據(jù)項目評價98測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性(2)重復(fù)性分析

繪極差圖計算控制限

UCLR=R×D4UCLR=R×D3

分析控制圖

計算重復(fù)性（量具變差）

ed298測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性(2)重復(fù)性分析繪極差圖99測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性樣本容量A2D3D421.88003.26731.02302.57540.72902.28250.57702.11560.48302.00470.4190.0761.92480.3730.1361.86490.3370.1841.816100.3080.2231.777110.2850.2561.744120.2660.2841.716130.2490.3081.692140.2350.3291.672150.2230.3481.652控制常數(shù)圖99測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性樣本容量A2D3D421.880100測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性(平均極差分布的d2＊值）（d2*值g＞15的）m23456789101112131415

g＞15100測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性(平均極差分布的d2＊值）（101測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性101測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性102測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性102測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性103測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性（3）再現(xiàn)性分析□評價人均值極差

R0=X2-X1□計算再現(xiàn)性

R0?

e2AV=5.15()2_

d2*nr

2=

5.15()2-1.415×3103測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性（3）再現(xiàn)性分析104測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性(4)零件間變差分析

計算均值控制限

UCLX=X+A2UCLX=X-A2(4)零件間變差分析

計算均值控制限

UCLX=X+A2UCLX=X-A2

分析控制圖(一半以上點應(yīng)在控制限外)

計算零件間變差

RPd2104測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性(4)零件間變差分析(4)零件105測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性(5)計算雙性R&R

R&R=(EV)2+(AV)222=7.6mm計算過程總變差

TV=(PV)2+(R&R)222105測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性(5)計算雙性R&R106測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性(7)計算雙性對總變差的比例

R&R7.6%R&R=×100%=×100%=50.7%TV14.9(8)計算數(shù)據(jù)分級

PV12.8

分級數(shù)=×1.41=×1.41=2R&R7.6106測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性(7)計算雙性對總變差的比例(107練習(xí)四：

量具R&R應(yīng)用107練習(xí)四：

量具R&R應(yīng)用108量具R&R108量具R&R109極差圖范例109極差圖范例110極差圖解析110極差圖解析111均值圖范例111均值圖范例112均值圖解析112均值圖解析113測量系統(tǒng)分析實施流程圖測量是否可重復(fù)測量是否隨機賦值供試驗零件是否超過300是否計量型適用的分析時間是否計量型見其它參考手冊計數(shù)型量具研究(ShortMethod)P81極差法P43計數(shù)型量具研究(LongMethod)P82圖示分析P46均值極差法或方差分析法P55P69YYYYNNNNYN短長②③⑤①④113測量系統(tǒng)分析實施流程圖測量測量供試驗是否適用的是否見其114計量型----極差法零件評價人A評價人B極差(A-B)10.850.800.0520.750.700.0531.000.950.0540.450.550.1050.500.600.10平均極差(R)=∑Ri/5=0.35/5=0.07GR&R=5.15(R)/d2*=5.15(R)/1.19=5.15×(0.07)/1.19=0.303過程變差=0.40%GR&R=100(GR&R/過程變差)=100×(0.303/0.40)=75.5%%R&R﹤10%可接受%R&R10~30%臨界%R&R﹥30%不可接受114計量型----極差法零件評價人A評價115計量型---均值極差法示例115計量型---均值極差法示例116圖示分析----極差圖

極差

??????????????UCLRR

12345

12345

12345ABC零件

評價人?

分析:---是否顯示與評價人或零件要關(guān)的圖形?---是否有超出控制限的點?極差圖116圖示分析----極差圖極差UCLRR117圖示分析----誤差圖

誤差=觀測值-零件平均值(或基準(zhǔn)值)

分析:評價人B10號零件117圖示分析----誤差圖誤差=觀測值-零件平均值(118圖示分析----均值/鏈圖

分析:---評價人之間的一致性

---測量系統(tǒng)的適用性118圖示分析----均值/鏈圖分析:119圖示分析----歸一化單值圖119圖示分析----歸一化單值圖120圖示分析----歸一化單值圖

最一化單值=單個數(shù)據(jù)-總平均值分析:---再現(xiàn)性

---異常讀數(shù)

---零件與評價人的交互作用120圖示分析----歸一化單值圖最一化單值=單個數(shù)據(jù)121圖示分析----振蕩圖

分析:---評價人一致性

---異常讀數(shù)

---零件與評價人的交互作用121圖示分析----振蕩圖分析:122圖示分析----XY均值-基準(zhǔn)圖

分析:---線性

---評價人線性一致性122圖示分析----XY均值-基準(zhǔn)圖分析:123圖示分析----XY比較圖

誤差=觀測值-零件平均值（或基準(zhǔn)值）分析：評價人B10號零件123圖示分析----XY比較圖誤差=觀測值-零件平均124圖示分析----散點圖讀數(shù)ABC

ABC

ABC

ABCABC12345XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX評價人零件

分析:---評價人一致性

---異常讀數(shù)

---零件與評價人的交互作用124圖示分析----散點圖讀數(shù)ABC125計量型----均值極差法量具重復(fù)性和再現(xiàn)性報告125計量型----均值極差法量具重復(fù)性和再現(xiàn)126計量型----均值極差法

評定原則%R&R﹤10%可接受%R&R10~30%臨界%R&R﹥30%需改進126計量型----均值極差法評定原則%R&R127計量型----均值極差法

分析:--

重復(fù)性比再現(xiàn)性大

1)儀器需要維護。

2)量具剛度不足。

3)夾緊和檢測點需改進。

4)零件內(nèi)變差(失圓錐度等)過大。

--再現(xiàn)性比重復(fù)性大

1)評價人培訓(xùn)不足。

2)刻度不清晰。

3)需要某種輔助器具。127計量型----均值極差法分析:128計量型----均值極差法重復(fù)性極差控制圖----示例128計量型----均值極差法重復(fù)性極差控制圖129計量型----均值極差法零件評價人均值圖---示例129計量型----均值極差法零件評價人均值圖130第七章

屬性類測量系統(tǒng)130第七章

屬性類測量系統(tǒng)131計數(shù)型----短期研究

橡膠軟管內(nèi)徑通過/不通過塞規(guī)A評價人B評價人12345678910111213141516171819201GGNGNGGGNGNGGGGGGGGGGGGG2GGGNGGGNGNGGGGGNGGGGGGGG1GGGNGGGNGGGGGGGGGGGGGG2GGGNGGGNGGGGGGGGGGGGGG

方法：2個評價人，20個零件，每人試驗2次。

評定：每個零件4次結(jié)果一致則接受。131計數(shù)型----短期研究132屬性測量132屬性測量133屬性量具分析133屬性量具分析134評價原則134評價原則135分析示例135分析示例136第八章

方差分析136第八章

方差分析137計量型----方差分析法（ANOVA）ANOVA（AnalysisOrVariance）

優(yōu)點

---更精確估計方差。

---適用于任何試驗調(diào)試。

---從數(shù)據(jù)中分離出更多的信息。缺點

---計算量大，需要計算機。137計量型----方差分析法（ANOVA）ANOVA（A138計量型----方差分析法（ANOVA）

數(shù)學(xué)模型

觀測值=（零件均值+量具偏倚）+零件效應(yīng)

+評價人效應(yīng)+評價人與零件間效應(yīng)

+重復(fù)檢驗誤差138計量型----方差分析法（ANOVA）數(shù)學(xué)模型139何時使用？139何時使用？140計量型----方差分析法（ANOVA）用公式表達：

yijm=（μ+b）+αi+βj+λij+eijm?yijm----第i個零件，第j個評價人，第m次觀測值。?μ----零件均值?b----量具偏倚?αi----第i個零件效應(yīng)，均值為0，方差為σ2?βj----第j個評價人效應(yīng)，均值為0，方差為ω2?λij----第i個零件與第j個評價人效應(yīng)，均值為0，方差為γ2?eijm----第i個零件、第j個評價人、第m次測量的誤差，均值為0，方差為τ2i

=1，2，……，nj=1，2，……，km=1，2，……，r140計量型----方差分析法（ANOVA）用公式表達：141方差分析計算公式nXi2..X2…nkrx2…SSp=∑－TSS=∑∑∑Xijm2

－

i=1krnkri=1j=1m=1nkrnXi2..X2…SSo=∑-SSe=TSS－[SSo+SSp+SSop]i=1krnkrnkXij2nXi2..KXj2.X2…SSop=∑∑－∑－∑+i=1,…nj=i,…km=1,…ri=1j=1ri=1krj=1nrnkrANOVA變差源DFSSMSEMSF評價人k-1SSoSSo/(k-1)=MSoτ2+rγ2+nrω2零件n-1SSpSSp/(n-1)=MSpτ2+rγ2+krσ2

評價人×零件(n-1)(k-1)SSopSSop/(n-1)(k-1)=MSopτ2+rγ2量具（誤差）nk(r-1)SSeSSe/nk(r-1)=MSeτ2

總變差nkr-1TSS評價人～N（o,ω2)

零件～N（o,σ2)

評價人×零件～N（o,γ2)

量具（誤差）～N（o,τ2)MSopMSeDF–自由度SS–平方和MS–平方和／自由度EMS–期望均方差F–計算零件與評價人相互作用統(tǒng)計量141方差分析計算公式nXi2..142方差分析法實例變差源DFSSMSFEMS評價人20.048000.02400τ2+2γ2+20ω2零件92.058710.22875τ2+2γ2+6σ2評價人×零件180.103670.005754.45*τ2+2γ2量具（誤差）300.038750.00129τ2總變差顯著水平方差標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)偏差的5.15(σ)研究貢獻率估計偏差(σ)90%置信限變差%%τ2(重復(fù)性ω2(操作人γ2(交互作用(X2+γ2+ω2σ2零件研究(或總)變差,TV=(PV)2+(R&R)2225.15(分量)(研究)變差%=[]×100%5.15σ(研究變差)5.15(分量)(研究)變差%=[]2×100%5.15σ(研究變差)142方差分析法實例變差源143MSA總結(jié)143MSA總結(jié)144144145145146MSA課程目的使參加培訓(xùn)的人員

----理解MSA在控制和改進過程中的重要性

----具備開展測量系統(tǒng)分析所需要的實用知識

----建立測量系統(tǒng)不確定度的量化方法、可測量指標(biāo)和接受準(zhǔn)則，從而作出專業(yè)的、客觀的評價1MSA課程目的使參加培訓(xùn)的人員147課程目錄第一章：MSA與ISO/TS16949關(guān)系第二章：測量系統(tǒng)簡介第三章：測量系統(tǒng)統(tǒng)計特征第四章：分辨率第五章：偏倚、線性和穩(wěn)定性第六章：量具重復(fù)性與再現(xiàn)性第七章：屬性類測量系統(tǒng)第八章：方差分析第九章：MSA總結(jié)2課程目錄第一章：MSA與ISO/TS16949關(guān)系148課程結(jié)構(gòu)圖3課程結(jié)構(gòu)圖149第一章

MSA與ISO/TS16949關(guān)系4第一章

MSA與ISO/TS16949關(guān)系150ISO/TS16949：2002與MSA要求條文要素為分析當(dāng)前的各種測量和試驗設(shè)備系統(tǒng)測量結(jié)果的變差，應(yīng)進行適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計研究。此要求應(yīng)適用于控制計劃中提及的測量系統(tǒng)。所有的分析方法及接受準(zhǔn)則應(yīng)與測量系統(tǒng)分析參考手冊一致。（如：偏倚、線性、穩(wěn)定性、重復(fù)性、再現(xiàn)性研究。）如經(jīng)顧客批準(zhǔn)，也可采用其它分析方法及接受準(zhǔn)則。5ISO/TS16949：2002與MSA要求條文151ISO/TS16949：2002與MSA實施要點說明對控制計劃中列入的測量系統(tǒng)要進行測量系統(tǒng)分析。測量分析方法及接受準(zhǔn)則應(yīng)與測量系統(tǒng)分析參考手冊一致。經(jīng)顧客批準(zhǔn)，可以采用其它方法及接受準(zhǔn)則。強調(diào)要有證據(jù)證明上述要求已達到。PPAP手冊中規(guī)定：對新的或改進的量具、測量和試驗設(shè)備應(yīng)參考MSA手冊進行變差研究。APQP手冊，MSA為“產(chǎn)品/過程確認”階段的輸出之一。SPC手冊指出MSA是控制圖必需的準(zhǔn)備工作。6ISO/TS16949：2002與MSA實施要點說明152ISO/TS16949：2002與MSA實施要點說明標(biāo)識、監(jiān)視與測量設(shè)備及其校準(zhǔn)狀態(tài)確定量具準(zhǔn)確度和精確度當(dāng)量具被發(fā)現(xiàn)處于非校準(zhǔn)狀態(tài)時，應(yīng)對其以前的測量結(jié)果作確認。確保所有的量具的搬運、保護、清潔、維護和存放校準(zhǔn)記錄應(yīng)包括個人量具應(yīng)用MSA手冊中規(guī)定的方法7ISO/TS16949：2002與MSA實施要點說明153優(yōu)勝者方法最大限度的減少量具種類最大限度的減少量具的數(shù)量根據(jù)產(chǎn)品族添置量具只采用符合MSA要求的量具不允許個人量具用6ó過程分布計算結(jié)果，而不是規(guī)范或公差8優(yōu)勝者方法最大限度的減少量具種類154第二章

測量系統(tǒng)簡介9第二章

測量系統(tǒng)簡介155什么是測量系統(tǒng)人設(shè)備材料方法環(huán)境輸入輸出測量過程數(shù)據(jù)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。10什么是測量系統(tǒng)人測量過程156測量系統(tǒng)范例例如要測量一個柱孔的內(nèi)經(jīng)，那其測量系統(tǒng)應(yīng)包括：

---測量項目

---人員

---測量儀器

---儀器的使用方法

---進行測量的環(huán)境條件作為測量活動的結(jié)果，產(chǎn)生一個數(shù)值以表示內(nèi)經(jīng)。11測量系統(tǒng)范例例如要測量一個柱孔的內(nèi)經(jīng)，那其測量系統(tǒng)應(yīng)包括157什么是數(shù)據(jù)的質(zhì)量數(shù)據(jù)的類型計量型數(shù)據(jù)Variabledata

計數(shù)型數(shù)據(jù)Attributedata12什么是數(shù)據(jù)的質(zhì)量數(shù)據(jù)的類型158什么是數(shù)據(jù)的質(zhì)量如何評定數(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。13什么是數(shù)據(jù)的質(zhì)量如何評定數(shù)據(jù)質(zhì)量159數(shù)據(jù)分析和使用14數(shù)據(jù)分析和使用160標(biāo)準(zhǔn)的傳遞國際標(biāo)準(zhǔn)國際實驗室國家標(biāo)準(zhǔn)國家實驗室地方標(biāo)準(zhǔn)國家認可的校準(zhǔn)機構(gòu)公司標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)的校準(zhǔn)實驗室測量結(jié)果生產(chǎn)現(xiàn)場檢測設(shè)備制造廠15標(biāo)準(zhǔn)的傳遞國際標(biāo)準(zhǔn)國際實驗室國家標(biāo)準(zhǔn)國家實驗室地方標(biāo)準(zhǔn)國161標(biāo)準(zhǔn)的傳遞追溯性：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。16標(biāo)準(zhǔn)的傳遞追溯性：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162什么是測量系統(tǒng)分析測量系統(tǒng)分析（MSA）

---MSA用于分析測量系統(tǒng)對測量制的影響

---強調(diào)儀器和人的影響我們對測量系統(tǒng)作試驗，以確定系統(tǒng)的統(tǒng)計特性值與可接受的標(biāo)準(zhǔn)作比較17什么是測量系統(tǒng)分析測量系統(tǒng)分析（MSA）163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？

---確認環(huán)境因素是否有影響？

第二階段（使用過程）

---確定是否持續(xù)地具備恰當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計特性？18測量系統(tǒng)評定的兩個階段第一階段（使用前）164評價測量系統(tǒng)的基本問題

是否有足夠的分辨力？是否具備時間意義的統(tǒng)計穩(wěn)定？統(tǒng)計特性是否在期望的范圍內(nèi)具備一致性，用于過程控制和分析是否可接受？所有的變差總和是否在一個可接受的量測不確定度的水平？19評價測量系統(tǒng)的基本問題是否有足夠的分辨力？165MSA總目標(biāo)測量不確定度

一個特性的估計真值所處的范圍，這類數(shù)據(jù)可表達為一系列測量值的統(tǒng)計分布、標(biāo)準(zhǔn)差、概率、百分比及實測值與真值的差，在控制圖或曲線圖表上的點等。20MSA總目標(biāo)測量不確定度166優(yōu)勝者方法21優(yōu)勝者方法167評價測量系統(tǒng)的關(guān)鍵注意點

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)改進的市場挑戰(zhàn)。22評價測量系統(tǒng)的關(guān)鍵注意點盲測法168測量系統(tǒng)的變差

測量過程的構(gòu)成因子及其相互作用，產(chǎn)生測量結(jié)果的變差人員量具材料環(huán)境方法測量值變差23測量系統(tǒng)的變差

測量過程的構(gòu)成因子及其相互作用，169環(huán)境如何影響測量結(jié)果溫度變化引起熱脹冷縮，使同一零件的同一特性產(chǎn)生不同的讀數(shù)光線不足防礙正確的讀數(shù)刺樣的光導(dǎo)致讀數(shù)不正確受時間影響的材料-----如鋁、塑料及玻璃濕度影響污染---如電磁、灰塵等24環(huán)境如何影響測量結(jié)果溫度變化引起熱脹冷縮，使同一零件的同170測量儀器如何影響測量結(jié)果測量儀器精度必須小于規(guī)范值測量儀器的種類，如尺、游標(biāo)卡尺測量儀器的準(zhǔn)確度和精確度偏倚和線性重復(fù)性和再現(xiàn)性穩(wěn)定性25測量儀器如何影響測量結(jié)果測量儀器精度必須小于規(guī)范值171材料、人員如何影響測量結(jié)果材料人員26材料、人員如何影響測量結(jié)果材料172練習(xí)一：

定義測量系統(tǒng)27練習(xí)一：

定義測量系統(tǒng)173測量值并不總是精確的28測量值并不總是精確的174MSA的應(yīng)用29MSA的應(yīng)用175從哪里開始？30從哪里開始？176第三章

測量系統(tǒng)統(tǒng)計特征31第三章

測量系統(tǒng)統(tǒng)計特征177理想的測量系統(tǒng)每次都能獲得正確的測量值，每個測量值都與真值一致有以下統(tǒng)計特性：

---零變差

---零偏倚

---零概率錯誤分類32理想的測量系統(tǒng)每次都能獲得正確的測量值，每個測量值都與真178測量系統(tǒng)特性及變差類型和定義類型定義圖示分辨力Discrimination(Resolution)測量系統(tǒng)檢出并如實指出被測定特性微小變化的能力。偏倚Bias觀測平均值與基準(zhǔn)值的差。穩(wěn)定性Stability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。線性Linearity量具的預(yù)期工作范圍內(nèi)偏倚的變化。重復(fù)性Repeatability同一評價人，多次測量同一特性的觀測值變差。再現(xiàn)性Reproducibity不同評價人，測量同一特性觀測平均值的變差。操作者B操作者C操作者A再現(xiàn)性基準(zhǔn)值無偏倚有偏倚觀測的平均值33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179測量系統(tǒng)數(shù)據(jù)34測量系統(tǒng)數(shù)據(jù)180變差數(shù)學(xué)表達35變差數(shù)學(xué)表達18136182統(tǒng)計穩(wěn)定性37統(tǒng)計穩(wěn)定性183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（Variability）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、測量增量（increments）小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。38測量系統(tǒng)應(yīng)具備的特性184第四章

分辨率39第四章

分辨率185分辨率40分辨率186分辨率41分辨率18742188測量系統(tǒng)的分辨力（分辨率不足對控制圖的影響）43測量系統(tǒng)的分辨力（分辨率不足對控制圖的影響）1894419045191測量系統(tǒng)的分辨力

建議的可視分辨率

6?≤10

?----過程的標(biāo)準(zhǔn)差

(不是公差寬度的1/10)46測量系統(tǒng)的分辨力建議的可視分辨率192第五章

偏倚、線性和穩(wěn)定性47第五章

偏倚、線性和穩(wěn)定性193準(zhǔn)確度與精確度48準(zhǔn)確度與精確度194準(zhǔn)確度與精確度49準(zhǔn)確度與精確度195偏倚50偏倚196基準(zhǔn)值51基準(zhǔn)值197基準(zhǔn)件52基準(zhǔn)件198測量標(biāo)準(zhǔn)53測量標(biāo)準(zhǔn)199使用國家測量標(biāo)準(zhǔn)的好處54使用國家測量標(biāo)準(zhǔn)的好處200應(yīng)用局限性55應(yīng)用局限性201選擇56選擇202測量不確定度57測量不確定度203測量不確定度58測量不確定度204測量不確定度與校準(zhǔn)59測量不確定度與校準(zhǔn)205測量不確定度與校準(zhǔn)60測量不確定度與校準(zhǔn)206偏移范例61偏移范例207偏移計算指南62偏移計算指南208偏移分析的意義63偏移分析的意義209測量系統(tǒng)的偏倚實例已知：基準(zhǔn)值

零件過程變差一位評價人對樣件測量10次結(jié)果(以mm為單位):1010偏倚偏倚靠占過程變差百分比64測量系統(tǒng)的偏倚實例210測量系統(tǒng)的偏倚

偏倚相對較大的可能原因

---基準(zhǔn)的誤差

---元器件磨損

---儀器尺寸錯誤

---測量錯誤的特性

---儀器未經(jīng)正確校準(zhǔn)

---不正確使用儀器65測量系統(tǒng)的偏倚偏倚相對較大的可能原因211練習(xí)二

偏移66練習(xí)二

偏移212線性67線性213量具的線性68量具的線性214量具線性的分析69量具線性的分析215量具線性的分析70量具線性的分析216測量系統(tǒng)的線性實例:(1)測量數(shù)據(jù)零件12345基準(zhǔn)值2.004.006.008.0010.00試驗次數(shù)22.503.905.707.709.3082.503.906.107.709.50零件平均值基準(zhǔn)值偏倚極差71測量系統(tǒng)的線性實例:(1)測量數(shù)據(jù)零件217測量系統(tǒng)的線性(2)線性回歸

公式:Y=b+aXX基準(zhǔn)值Y偏倚a斜率擬合結(jié)果:

線性=a×過程變差%線性=a×100%=13.17%

擬合優(yōu)度72測量系統(tǒng)的線性(2)線性回歸218線性圖析73線性圖析219練習(xí)三

線性74練習(xí)三

線性220線性分析75線性分析221非線性的原因76非線性的原因222穩(wěn)定性77穩(wěn)定性223穩(wěn)定性范例78穩(wěn)定性范例224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（穩(wěn)定性分析實例）

---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。79測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性兩種穩(wěn)定性225穩(wěn)定性80穩(wěn)定性226量具穩(wěn)定性81量具穩(wěn)定性227對量具穩(wěn)定性的影響82對量具穩(wěn)定性的影響228穩(wěn)定性不好的原因83穩(wěn)定性不好的原因229量具穩(wěn)定性分析84量具穩(wěn)定性分析230量具穩(wěn)定性分析85量具穩(wěn)定性分析231穩(wěn)定性圖析86穩(wěn)定性圖析232測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性87測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性233第六章

量具重復(fù)性與再現(xiàn)性88第六章

量具重復(fù)性與再現(xiàn)性234量具R&R89量具R&R235重復(fù)性90重復(fù)性236重復(fù)性范例91重復(fù)性范例237再現(xiàn)性92再現(xiàn)性238再現(xiàn)性范例93再現(xiàn)性范例239量具R&R分析94量具R&R分析240量具R&R分析95量具R&R分析241量具R&R分析96量具R&R分析242測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性(1)測量數(shù)據(jù)項目評價人1評價人2零件1234512345測量次序121722021721421621621621621622022162162162122192192162152122203216218216212220220220216212220均值X極差R216.3218.0216.3212.7218.31.04.01.02.04.0218.3217.3215.7213.3220.04.04.04.04.00.0X216.3216.9R2.597測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性(1)測量數(shù)據(jù)項目評價243測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性(2)重復(fù)性分析

繪極差圖計算控制限

UCLR=R×D4UCLR=R×D3

分析控制圖

計算重復(fù)性（量具變差）

ed298測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性(2)重復(fù)性分析繪極差圖244測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性樣本容量A2D3D421.88003.26731.02302.57540.72902.28250.57702.11560.48302.00470.4190.0761.92480.3730.1361.86490.3370.1841.816100.3080.2231.777110.2850.2561.744120.2660.2841.716130.2490.3081.692140.2350.3291.672150.2230.3481.652控制常數(shù)圖99測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性樣本容量A2D3D421.880245測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性(平均極差分布的d2＊值）（d2*值g＞15的）m23456789101112131415

g＞15100測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性(平均極差分布的d2＊值）（246測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性101測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性247測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性102測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性248測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性（3）再現(xiàn)性分析□評價人均值極差

R0=X2-X1□計算再現(xiàn)性

R0?

e2AV=5.15()2_

d2*nr

2=

5.15()2-1.415×3103測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性（3）再現(xiàn)性分析249測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性(4)零件間變差分析

計算均值控制限

UCLX=X+A2UCLX=X-A2(4)零件間變差分析

計算均值控制限

UCLX=X+A2UCLX=X-A2

分析控制圖(一半以上點應(yīng)在控制限外)

計算零件間變差

RPd2104測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性(4)零件間變差分析(4)零件250測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性(5)計算雙性R&R

R&R=(EV)2+(AV)222=7.6mm計算過程總變差

TV=(PV)2+(R&R)222105測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性(5)計算雙性R&R251測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性(7)計算雙性對總變差的比例

R&R7.6%R&R=×100%=×100%=50.7%TV14.9(8)計算數(shù)據(jù)分級

PV12.8

分級數(shù)=×1.41=×1.41=2R&R7.6106測量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性(7)計算雙性對總變差的比例(252練習(xí)四：

量具R&R應(yīng)用107練習(xí)四：

量具R&R應(yīng)用253量具R&R108量具R&R254極差圖范例109極差圖范例255極差圖解析110極差圖解析256均值圖范例111均值圖范例257均值圖解析112均值圖解析258測量系統(tǒng)分析實施流程圖測量是否可重復(fù)測量是否隨機賦值供試驗零件是否超過300是否計量型適用的分析時間是否計量型見其它參考手冊計數(shù)型量具研究(ShortMethod)P81極差法P43計數(shù)型量具研究(LongMethod)P82圖示分析P