测量系统分析培训讲义
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测量系统分析培训
01
培训时间：根据学员需求和公司安排，确定培 训时间
03
培训时间表：制定详细的培训时间表，包括课 程安排、讲师安排等
02
培训周期：根据培训内容和学员接受程度，确 定培训周期
04
培训周期评估：在培训结束后，对培训周期进 行评估，以确定是否需要调整培训计划和实施 步骤
培训实施和监督
01
02
03
04
培训效果评估和反馈
测量系统分析（MSA）：对 测量系统的准确性、精确性 和稳定性进行评估的过程。
精确性（Precision）：测 量结果之间的一致性。
重复性（Repeatability）：同一 操作者在相同条件下对同一样品
进行多次测量的结果一致性。
方差（Variance）：测量结 果之间的变异程度。
线性（Linearity）：测量结 果与样品的实际值之间呈线
考
测量环境
测量仪器：如温度 1 计、压力表等
测量对象：被测量 2 的物体或现象
测量方法：如直接 3 测量、间接测量等
测量环境条件：如 4 温度、湿度、气压
等
测量人员：负责操 5 作仪器和记录数据
的人员
测量结果处理：如 6 数据处理、误差分
析等
测量人员
01
02
03
04
测量人员需要具 备专业知识和技 能，能够正确使 用测量仪器和设 备。
测量系统分析培训
Contents
目录
01. 测量系统分析的重要性
02.
测量系统的基本组成部 分
03. 测量系统的技术指标
04. 测量系统的性能评估
05. 测量系统的改进方法
06. 培训计划和实施步骤
Part One
培训时间：根据学员需求和公司安排，确定培 训时间
03
培训时间表：制定详细的培训时间表，包括课 程安排、讲师安排等
02
培训周期：根据培训内容和学员接受程度，确 定培训周期
04
培训周期评估：在培训结束后，对培训周期进 行评估，以确定是否需要调整培训计划和实施 步骤
培训实施和监督
01
02
03
04
培训效果评估和反馈
测量系统分析（MSA）：对 测量系统的准确性、精确性 和稳定性进行评估的过程。
精确性（Precision）：测 量结果之间的一致性。
重复性（Repeatability）：同一 操作者在相同条件下对同一样品
进行多次测量的结果一致性。
方差（Variance）：测量结 果之间的变异程度。
线性（Linearity）：测量结 果与样品的实际值之间呈线
考
测量环境
测量仪器：如温度 1 计、压力表等
测量对象：被测量 2 的物体或现象
测量方法：如直接 3 测量、间接测量等
测量环境条件：如 4 温度、湿度、气压
等
测量人员：负责操 5 作仪器和记录数据
的人员
测量结果处理：如 6 数据处理、误差分
析等
测量人员
01
02
03
04
测量人员需要具 备专业知识和技 能，能够正确使 用测量仪器和设 备。
测量系统分析培训
Contents
目录
01. 测量系统分析的重要性
02.
测量系统的基本组成部 分
03. 测量系统的技术指标
04. 测量系统的性能评估
05. 测量系统的改进方法
06. 培训计划和实施步骤
Part One
MSA—测量系统分析教案培训教材
计量数据也是采用标准允许使用任何顾客不 反对的方法（如均值极差、方差等方法）。
对于那些无法使用常规测量系统方法的测量 系统，需要和顾客沟通。
测量系统分析是一个过程
输入:SWIPE
测量系统 分析
输出: 测量数据
ＭＳＡ实施步骤
１、根据控制计划，针对被测量的特性选择适当的测量工具； ２、确定测量系统分析方法（计数／计量，大样／小样）； ３、确定要进行分析所需的样品容量（从一定容量大小的总体内选取以
一、测量系统所应具有之统计特性
1、测量系统必须处于统计控制中，这意味 着测量系统中的变差只能是由于普通原因 而不是由于特殊原因造成的。这可称为统 计稳定性 。 2、测量系统的变差必须比制造过程的变 差小 。 3、变差应小于公差带 。
❖ 4、测量精度应高于过程变差和公差带两 者中精度较高者，一般来说，测量精度 是过程变差和公差带两者中精度较高者 的十分之一 。 5、测量系统统计特性可能随被测项目的 改变而变化。若真的如此，则测量系统 的最大的变差应小于过程变差和公差带 两者中的较小者 。
测量系统分析的范围：
当确定测量系统分析的范围从标准的符 合性角度出发，需要将控计划上涉及的测量 系统纳入，包括对产品特性和过程特性进行 测量的系统（对进行初始能力研究和PPAP的 产品特性测量系统，需要进行MSA；对实施 SPC的测量系统需要进行MSA）；
❖ 分析方法：
对计数数据测量的测量系统，可采用小样法， 以及MSA第三版所建议的方法；标准允许使用任 何顾客不反对的方法。
二、标准
1、国家标准 2、第一级标准(连接国家标准和私人公 司、 科研机构等) 3、第二级标准(从第一级标准传递到第二级 标准) 4、工作标准(从第二级标准传递到工作标准)
对于那些无法使用常规测量系统方法的测量 系统，需要和顾客沟通。
测量系统分析是一个过程
输入:SWIPE
测量系统 分析
输出: 测量数据
ＭＳＡ实施步骤
１、根据控制计划，针对被测量的特性选择适当的测量工具； ２、确定测量系统分析方法（计数／计量，大样／小样）； ３、确定要进行分析所需的样品容量（从一定容量大小的总体内选取以
一、测量系统所应具有之统计特性
1、测量系统必须处于统计控制中，这意味 着测量系统中的变差只能是由于普通原因 而不是由于特殊原因造成的。这可称为统 计稳定性 。 2、测量系统的变差必须比制造过程的变 差小 。 3、变差应小于公差带 。
❖ 4、测量精度应高于过程变差和公差带两 者中精度较高者，一般来说，测量精度 是过程变差和公差带两者中精度较高者 的十分之一 。 5、测量系统统计特性可能随被测项目的 改变而变化。若真的如此，则测量系统 的最大的变差应小于过程变差和公差带 两者中的较小者 。
测量系统分析的范围：
当确定测量系统分析的范围从标准的符 合性角度出发，需要将控计划上涉及的测量 系统纳入，包括对产品特性和过程特性进行 测量的系统（对进行初始能力研究和PPAP的 产品特性测量系统，需要进行MSA；对实施 SPC的测量系统需要进行MSA）；
❖ 分析方法：
对计数数据测量的测量系统，可采用小样法， 以及MSA第三版所建议的方法；标准允许使用任 何顾客不反对的方法。
二、标准
1、国家标准 2、第一级标准(连接国家标准和私人公 司、 科研机构等) 3、第二级标准(从第一级标准传递到第二级 标准) 4、工作标准(从第二级标准传递到工作标准)
MSA培训讲义
得到好的测量结果。我们的测试环境，测试方法，测试者，甚至测量对象都
会对我们的测量结果带来变差和不准确。因此必须对这一集合进行分析，使 我们的测量结果准确无误，而减少由此带来的一系列的困扰、问题、投诉、
抱怨，以及各种成本的增加。
1.MSA简介
SPC手册中规定: 测量系统分析（MSA）是控制图必需的准备工作内容之一。
量具概念 测量系统概念
准确度 线性
偏倚 线性
精密度 稳定性
重复性/再现性 稳定性
量具 分辨力
有效解析度
1.MSA简介
1.4 好的测量系统应具备的特征
1）应有足够的分辨率和灵敏度。仪器的分辨率应能够将公差分成十份或更多， 即十分之一法则。 2）测量系统处于稳定受控状态。这意味着在可重复条件下，测量系统的变差 只能是由于普通原因而不是特殊原因造成。这可称为统计稳定性且最好由控 制图法评价。 3)对于产品控制，测量系统的变差必须小于规范限值，以特性的公差评估测 量系统。 4)对于过程控制，测量系统的变差应该能证明具有有效的解析度，并且小于 制造过程的变差。6σ过程变差和/或MSA研究的总变差可用来评价测量系统。
重复性任一变化，均可视为再现性。
1.MSA简介
GRR：量具的重复性和再现性；测量系统重复性和再现性联合估 计值。 零件变差：与测量系统分析有关，对于一个稳定过程零件变差 （PV）代表预期的不同零件和不同时间的变差。
ndc：分级数，即：1.41（PV/GRR）。
1.MSA简介
量具概念与测量系统分析概念对照
1.MSA简介
1.2为什么要实施MSA?
很多企业内都有测量上的困扰，比如说我们会跟客户之间对同一个产品的 测量、判断不一致，与客户有差异，就会导致质量上的投诉、抱怨。 为了保证产品质量，我们加严了产品的公差，我们发出去的产品就不会因 为与客户之间产生的差异而遭到客户的投诉和抱怨。但是加严了产品的公差， 也加严对生产线的要求，这就增加了生产成本。 为了解决这些问题，现在常见的管理办法就是校准。但量具好，不一定
MSA-测量系统分析讲义
计量型测量系统-GRR(重复性和再现性)
分析目的：确定测量系统的重复性和再现性 MSA方法：平均值和极差法(X&R) 数据采集方法： 1.取得一个能代表过程变差实际或预期范围的样本,为n＞5. 2.给评价人编号为A,B,C等,并将零件从1到n进行编号,但零件编号不要让评价人看到. 3.让评价人A以随机顺序测量n个零件,并将结果记录在第1行. 4.让评价人B和C依次测量这些一样的零件,不要让他们知道别人的读值.然后将结果 分别的记录在第6行和第11行. 5.用不同的随机测量顺序重复以上循环,并将数据记录在第2,7和12行;注意将数据记录 在适当的栏位中,例如:如果首先被测量的是零件7,然后将数据记录在标有零件7的栏 位中.如果需要进行三次测量,则重复以上循环,并将数据记录在第3,8和13行中. 6.如果评价人处于不同的班次,可以使用一个替代的方法.让评价人A测量所有10个零件, 并将读值记录在第1行;然后让评价人A按照不同的顺序重新测量,并把读值记录在第2 行和第3行.评价人B和评价人C也同样做.
计量型测量系统-GRR(重复性和再现性)
*当测量大型零件或不可能同时获得数个零件时,按照以下步骤操作: 1.取得一个能代表过程变差实际或预期范围的样本,为n＞5. 2.给评价人编号为A,B,C等,并将零件从1到n进行编号,但零件编号不要让评价人看到. 3.让评价人 第一个零件并将读值记录在第1 评价人B 让评价人A 3.让评价人A第一个零件并将读值记录在第1行;评价人B测量第一个零件并将读值 记录在第6 让评价人C测量第一个零件并将读值记录在第11 记录在第6行;让评价人C测量第一个零件并将读值记录在第11行. 11行 4.让评价人 重新测量第一个零件并将读值记录在第2 评价人B 让评价人A 4.让评价人A重新测量第一个零件并将读值记录在第2行;评价人B重新测量第一个 零件并将读值记录在第7 评价人C重复测量第一个零件并将读值记录在第12 12行 零件并将读值记录在第7行;评价人C重复测量第一个零件并将读值记录在第12行. 如果需要进行三次测量,则重复以上循环,并将数值记录在第3,8 13行中 3,8和 行中. 如果需要进行三次测量,则重复以上循环,并将数值记录在第3,8和13行中. 5.如果评价人处于不同的班次,可以使用一个替代的方法.让评价人A测量所有10个零件, 并将读值记录在第1行;然后让评价人A按照不同的顺序重新测量,并把读值记录在第2 行和第3行.评价人B和评价人C也同样做.
测量系统分析(MSA)培训ppt课件
2
测量系统术语介绍
测量：赋值给具体物以表示它们之间关于特定特性的关系。 赋值过程定义为测量过程，而赋予的值定义为测量值。 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；包括通过/不通过装置等。 测量系统：是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；用来获得测量结果的整个过程。 测量和试验设备：完成一次测量所必需的所有测量仪器、 测量标准、基准材料以及辅助设备。 测量系统分析(MSA) 用于分析测量系统对测量值的影响 测量设备或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、 环境和假设对测量值的影响 强调测量仪器和人的影响
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测量系统的基本知识和概念
测量数据的特性分类 计量型数据 计数型数据
测量系统的分类 计量型测量系统 可采取多种方法量化评定 计数型测量系统： 计数型量具研究无法对量具有多“好”作出量化判断， 它只能用于确定量具合格与否。
13
计量型测量系统的统计特性
通常使用测量数据的统计特性来衡量测量系 统的质量： Discrimination 分辨力; Bias 偏倚; Repeatability 重复性; Reproducibility再现性 ; Linearity 线性 ; Stability 稳定性 。
19
分析时机
3
测量系统的组成
测量 系统
人
操作人员
机
量具/测量设备/工装
料
被测的材料/样品/特性
法
操作方法、操作程序
环
工作的环境
4
测量的重要性
人 机 法 环 测量
原料 测量
PROCESS
测量
结果
合格
MSA测量系统分析培训课件(PPT 70页)
第一章 术语/定义
测量系统分析 测量系统分析是用于确定测量装置与零件变差 或公差相比的误差。
观测值=真值+测量误差
总变差=产品变差+测量变差
– 在进行SPC前必须进行MSA。
第二章 测量系统变差
位置变差(Location Variation) 1. 准确度(Accuracy): 与真值或可接受的参 考值“接近” 的程 度. 2.偏倚(Bias):观测到 测量的平均值与参考 值之间的差值, 是测 量系统的系统误差所 构成.
测量不确定度(Uncertainty) 是国际上用来描述一测量值质量的术语.
不确定度是测量可靠性的一种量化的表达.这种 概念可简单的表达为:
测量实际值=测量的观察值(结果) ±U 不确定度是测量值的范围、通过一个置信 区间的定义、与测量结果相关,并预期包括测量 的真值.MSA专注于理解某测量过程,确定这测 量过程中误差的大小,并评估这测量系统是否适 用于产品和过程的控制;MSA提升理解和改进 (减小变差).
第一章 术语/定义
真值(True Value) 真值是被测零件的“实际值”,尽管该值 不被知道且无法知道,但它是测量系统的 目标,所有个别的值尽可能的(经济的)与 该值接近. 参考值常被当作真值的最佳 近似值.
第一章 术语/定义
可追溯性(Traceability)
通过一个完整的比较链
追溯到规定的参考标准(通 常为国家或国际标准)的测 量特性或标准值,都具有一 定的不确定度.在工业界的 许多情况,测量的可追溯性 可能追溯到顾客和供方双
S:标准
W:工作件(零件) I:仪器
P:人/程序 E:环境
第三章 计量型测量系统的研究
测量系统研究目的
MSA(测量系统分析)讲义
MSA讲义
第三章 测量系统研究程序
1. 准备工作： 4）样品必须从过程中选取并代表其整 个工作范围； 5）仪器的分辨力应允许至少直接读取 特性的预期过程变差的十分之一； 6）确保测量方法（即评价人和仪器） 在按照规定的测量步骤测量特征尺寸。
MSA讲义
第三章 测量系统研究程序
2. 测量顺序： 1） 测量应按照随机顺序； 2） 评价人不应知道正在检查零件的 编号； 3）研究人应知道正在检查零件的编 号，并相应记下数据； 即：评价人A，零件1，第一次试验； 评价人B，零件2，第二次试验等；
MSA讲义
第二章 分析/评定方法
偏 倚： 确定方法： 1) 在工具室或全尺寸检验设备上对一 个基准件进行精密测量； 2) 让一位评价人用正被评价的量具测 量同一零件至少10次； 3) 计算读数的平均值。
MSA讲义
第二章 分析/评定方法
偏 倚： 偏倚原因： 1) 基准的误差； 2) 磨损的零件； 3) 制造的仪器尺寸不对； 4) 仪器测量非代表性的特性； 5) 仪器没有正确校准； 6) 评价人员使用仪器不正确。
MSA讲义
第二章 分析/评定方法
线性例图（二）
观测的平均值 有偏移 无偏移
基准值
MSA讲义
第二章 分析/评定方法
线 性 定义： 在量具预期的工作范围内，偏倚值 的差值。 注： l 在量程范围内，偏倚不是基准值的线 性函数。 l不具备线性的测量系统不是合格的， 需要校正。
MSA讲义
第二章 分析/评定方法
第四章 R&R
零件变差 PV= RP*K3 RP 为零件间极差 K3 为系数
MSA讲义
第四章 R&R
总变差
TV= （R&R2+PV2）
第三章 测量系统研究程序
1. 准备工作： 4）样品必须从过程中选取并代表其整 个工作范围； 5）仪器的分辨力应允许至少直接读取 特性的预期过程变差的十分之一； 6）确保测量方法（即评价人和仪器） 在按照规定的测量步骤测量特征尺寸。
MSA讲义
第三章 测量系统研究程序
2. 测量顺序： 1） 测量应按照随机顺序； 2） 评价人不应知道正在检查零件的 编号； 3）研究人应知道正在检查零件的编 号，并相应记下数据； 即：评价人A，零件1，第一次试验； 评价人B，零件2，第二次试验等；
MSA讲义
第二章 分析/评定方法
偏 倚： 确定方法： 1) 在工具室或全尺寸检验设备上对一 个基准件进行精密测量； 2) 让一位评价人用正被评价的量具测 量同一零件至少10次； 3) 计算读数的平均值。
MSA讲义
第二章 分析/评定方法
偏 倚： 偏倚原因： 1) 基准的误差； 2) 磨损的零件； 3) 制造的仪器尺寸不对； 4) 仪器测量非代表性的特性； 5) 仪器没有正确校准； 6) 评价人员使用仪器不正确。
MSA讲义
第二章 分析/评定方法
线性例图（二）
观测的平均值 有偏移 无偏移
基准值
MSA讲义
第二章 分析/评定方法
线 性 定义： 在量具预期的工作范围内，偏倚值 的差值。 注： l 在量程范围内，偏倚不是基准值的线 性函数。 l不具备线性的测量系统不是合格的， 需要校正。
MSA讲义
第二章 分析/评定方法
第四章 R&R
零件变差 PV= RP*K3 RP 为零件间极差 K3 为系数
MSA讲义
第四章 R&R
总变差
TV= （R&R2+PV2）
测量系统分析培训课件
测量系统的组成
01
02
03
04
测量设备
用于获取测量数据的设备，如 计量器、仪表、传感器等。
操作人员
负责操作测量设备的人员，需 具备相应的技能和知识。
测量程序
描述如何操作测量设备和获取 测量数据的程序和方法。
环境条件
测量时所处的环境条件，包括 温度、湿度、压力等。
测量系统的关键特性
精度
测量系统对被测量的接近程度 ，包括重复精度和偏移精度。
案例二：应用不确定度评估测量系统的误差
要点一
总结词
要点二
详细描述
不确定度是一个用于评估测量系统误差的指标，它表示测 量结果的可信程度。
首先，我们需要了解不确定度的概念和计算方法。通过应 用不确定度评估，我们可以了解测量系统的误差范围。在 实际操作中，我们可以通过多次测量、计算平均值和标准 偏差等方式，降低误差并提高测量准确度。此外，我们还 可以应用不确定度矩阵和蒙特卡罗模拟等方法，进一步评 估测量系统的可靠性和精度。
根据记录的验证数据，分析误差的分布和 趋势，判断测量系统的准确性和可靠性。
测量系统的可靠性分析
可靠性概念的引入
介绍可靠性的定义和指标，如平均无故障时间（MTBF）、故障率等。
可靠性模型的建立
根据测量系统的特点和组成，建立相应的可靠性模型。
可靠性数据的收集
通过实际运行和维护记录，收集测量系统的可靠性数据。
案例四：应用创新技术改进测量系统的性能
总结词
创新技术可以改进测量系统的性能，提高其准确性和 可靠性。
详细描述
在当今科技快速发展的时代，许多创新技术不断涌现。 我们可以应用新技术如机器视觉、人工智能和物联网等 来改进测量系统的性能。例如，通过机器视觉技术，我 们可以实现自动化、高精度和快速测量。通过人工智能 技术，我们可以对测量数据进行智能分析和预测，提高 测量系统的智能化水平。通过物联网技术，我们可以实 现远程监控和管理测量系统，提高其工作效率和可靠性 。
相关主题
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❖ 对于过程控制：“过程稳定性，方向及自然变差的 符合情况”，样品必须从过程中选取并代表整个工 作范围
测量过程
测量系统统计特性
❖ 理想的测量系统在每次测量时，应只产生“正确”的 测量结果，每次测量结果总应该与一个标准值相符
❖ 一个能产生理想测量结果的测量系统，应具零方差、 零偏倚、和对所测的任何产品错误分类为零概率的统 计特性
优良测量系统的基本特性
❖ 足够的分辨率（10：1原则） ❖ 具统计稳定性、亦即测量系统的变差只能是由于普通
❖ 若不能测定出特殊原因的变差，这种分辨率用于控 制是不可接受的
❖ 不可接受的分辨率可通过极差图最好的显示出来
数据分级的影响
1个数据分级
2-4个数据分级
5个或更多数据分级
ndc≥5
.2 .28 .279
.2 .28 .281
直尺 卡尺 千分尺
.2
.2
.30
.28
.280
.278
测量系统变差可能的原因
❖ 一个仪器测量或输出的最小刻度单位 ❖ 通常被显示为测量单位 ❖ 10：1 （过程变差或公差）的比例法则
测量系统的有效分辨率
要求不低于过程变差或允许偏差的十分之一 零件之间的差异必须大于最小测量刻度 极差控制图可显示分辨率是否足够 数据分级(ndc)的计算为
1.41（零件的标准偏差/ 总的量具偏差）一般要求它大于5才可接 受
❖ 用来对测量单元进行量化或对被测特性进行评估，所使 用的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、设备、软 件、人员、环境及假设的集合；用来获得测量结果的整 个过程
术语
分辨力（率）
❖ 分辨率（力）——测量系统能发现并真实 地表示被测特性很小变化的能力
❖ 别名：最小可读单位、测量解析度、最小 刻度极限或探测的最小极限
精密度
表示测量随机误差大小，常用标准差表示
准且精
精而不准
准而不精
不准不精
图 精确度、准确度示意
术语
偏倚 ❖ 观测到的测量值的平均值与参考值之
间的差值 ❖ 是测量系统的系统误差所构成
术语
❖ 稳定性（漂移）
❖ 随时间变化的偏倚值 ❖ 一个稳定的测量过程在位置方面是处于统
计上受控状态
术语
线性
❖ 在量具正常工作量程内的偏倚变化量
❖ 多个独立的偏倚误差在量具工作量程内的 关系
❖ 是测量系统的系统误差所构成
术语
重复性
❖ 一位评价人使用一种测量仪器，对同一零 件的同一特性进行多次测量下的变差
❖ 是在固定和已定义的测量条件下，连续 （短期内）多次测量中的变差
❖ 通常被称为E.V.-设备变差 ❖ 设备(量具)的能力或潜能
术语
再现性 ❖ 由不同的评价人使用同一个量具,测量一个
评价人数量、样品数量、及重复读数次数应预先 确定
❖ 尺寸的关键性-关键尺寸需要更多的样品和/或试验 ❖ 零件规格-大而重的零件可规定较少样品及较多试验
评价人的选择应从日常操作该仪器的人中选出
测量系统研究准备
样品选择对于适当的研究非常重要，且取决 于测量系统研究的设计
❖ 对于产品控制：“符合/不符合产品特性规格”，样 品的选择无需覆盖整个规格范围
.2
.2
直尺
.28
.28
卡尺
.279
.281 千分尺
.2
.2
.30
.28
.280 .278
术语
参考值
❖ 某一个物品的可接受数的值 ❖ 需要一个可操作的定义 ❖ 常被用来代替真值的使用
真值
❖ 物品的实际数值 ❖ 不可知的且无法知道的
术语
准确度
❖ 重复测量均值与真值间的一致性。表示测量 系统误差大小。常用绝对值表示，即偏倚的 绝对值。与真值或可接受的参考值“接近” 的程度
测量数据的质量
❖ 测量数据的质量
稳定条件下运行某一测量系统得到的多次 测量结果的统计特性
❖ 偏差太大或变差太大都将直接导致低质量 的测量数据
术语
测量
❖ 赋值给具体事物以表示他们之间关于特殊特性的关系
量具
❖ 任何用来获取测量结果的装置，经常用来特指用在车间 的装置，包括用来测量合格/不合格装置
测量系统
原因而非特殊原因造成的 ❖ 测量系统的变异须小于规格公差或过程变异
测量过程
变异源
标准 工件
仪器
测量系统变差
人
环境
测量系统变差的影响
对产品决策的影响
❖ 第一类错误（生产者风险/假警报）：一个好的零件有时 被误判为“不合格”
❖ 第二类错误（消费者风险/漏判率）：一个不合格的零件 有时被误判为“合格”
测量系统变差可能的原因
重复性
❖ 仪器需要维护 ❖ 量具应重新设计来提高刚度 ❖ 夹紧及检验点需要改进
❖ 再现性
❖ 评价人需要更好的培训如何使用量具仪器及读数 ❖ 量具刻度盘上的读数不清楚 ❖ 需要某种夹具帮助评价人提高使用量具的一致性
测量系统研究准备
计划将要使用的方法
❖ 例如通过工程决策,直接观察或量具研究决定,是否评价 人在校准或使用仪器时产生影响;有些测量系统的再现性 可以忽略,例如按键
LSL
USL
测量系统变差的影响
对产品决策的影响
LSL
Ⅰ
Ⅱ
改进过程:生产的
产品集中在区
域Ⅲ
USL
Ⅲห้องสมุดไป่ตู้
Ⅱ
Ⅰ
Ⅰ:不合格零件总是判断为不合格 Ⅱ:可能做出错误的判断 Ⅲ:合格零件总是判断为合格
改进测量系统:减 少区域Ⅱ面积
测量系统变差的影响
对过程决策的影响 ❖ 将普通原因判断为特殊原因 ❖ 将特殊原因判断为普通原因
❖ （Cp）-2观察 =(Cp）-2实际+ （Cp）-2测量系统
测量系统变差的影响
评估测量系统
三个基本要素 ❖ 足够的分辨率 ❖ 稳定 ❖ 统计特性（误差）在预期量程是一致的，
且足够用以测量用途
评估测量系统
分辨率
❖ 测量系统检出并如实指示被测量特性中极小变化的 能力
❖ 若不能测量出过程的变差，这种分辨率用于分析是 不可接受的
偏倚
❖ a)基准的误差 ❖ b)磨损的量具 ❖ c)制造的仪器尺寸不对 ❖ d)仪器没有正确校准 ❖ e)评价人使用仪器不正确
测量系统变差可能的原因
稳定性
❖ a)仪器需要校正,减小校正周期 ❖ b)正常的老化 ❖ c)仪器维护不足 ❖ d)仪器设计或方法问题
线性
❖ 工作范围上限/下限内仪器没有正确校准 ❖ 最大或最小值校准量具的误差 ❖ 磨损的仪器
零件的同一特性时产生的测量平均值的变 差 ❖ 在对于产品和过程进行鉴定时,误差可能是 评价人、环境(时间)或方法 ❖ 通常被称为A.V-评价人变差
术语
GRR或量具的重复性和再现性
❖ 量具的重复性和再现性:测量系统重复性和 再现性联合评估值
❖ 测量系统能力:取决于使用的方法,可能包 括或不包括时间影响
测量过程
测量系统统计特性
❖ 理想的测量系统在每次测量时，应只产生“正确”的 测量结果，每次测量结果总应该与一个标准值相符
❖ 一个能产生理想测量结果的测量系统，应具零方差、 零偏倚、和对所测的任何产品错误分类为零概率的统 计特性
优良测量系统的基本特性
❖ 足够的分辨率（10：1原则） ❖ 具统计稳定性、亦即测量系统的变差只能是由于普通
❖ 若不能测定出特殊原因的变差，这种分辨率用于控 制是不可接受的
❖ 不可接受的分辨率可通过极差图最好的显示出来
数据分级的影响
1个数据分级
2-4个数据分级
5个或更多数据分级
ndc≥5
.2 .28 .279
.2 .28 .281
直尺 卡尺 千分尺
.2
.2
.30
.28
.280
.278
测量系统变差可能的原因
❖ 一个仪器测量或输出的最小刻度单位 ❖ 通常被显示为测量单位 ❖ 10：1 （过程变差或公差）的比例法则
测量系统的有效分辨率
要求不低于过程变差或允许偏差的十分之一 零件之间的差异必须大于最小测量刻度 极差控制图可显示分辨率是否足够 数据分级(ndc)的计算为
1.41（零件的标准偏差/ 总的量具偏差）一般要求它大于5才可接 受
❖ 用来对测量单元进行量化或对被测特性进行评估，所使 用的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、设备、软 件、人员、环境及假设的集合；用来获得测量结果的整 个过程
术语
分辨力（率）
❖ 分辨率（力）——测量系统能发现并真实 地表示被测特性很小变化的能力
❖ 别名：最小可读单位、测量解析度、最小 刻度极限或探测的最小极限
精密度
表示测量随机误差大小，常用标准差表示
准且精
精而不准
准而不精
不准不精
图 精确度、准确度示意
术语
偏倚 ❖ 观测到的测量值的平均值与参考值之
间的差值 ❖ 是测量系统的系统误差所构成
术语
❖ 稳定性（漂移）
❖ 随时间变化的偏倚值 ❖ 一个稳定的测量过程在位置方面是处于统
计上受控状态
术语
线性
❖ 在量具正常工作量程内的偏倚变化量
❖ 多个独立的偏倚误差在量具工作量程内的 关系
❖ 是测量系统的系统误差所构成
术语
重复性
❖ 一位评价人使用一种测量仪器，对同一零 件的同一特性进行多次测量下的变差
❖ 是在固定和已定义的测量条件下，连续 （短期内）多次测量中的变差
❖ 通常被称为E.V.-设备变差 ❖ 设备(量具)的能力或潜能
术语
再现性 ❖ 由不同的评价人使用同一个量具,测量一个
评价人数量、样品数量、及重复读数次数应预先 确定
❖ 尺寸的关键性-关键尺寸需要更多的样品和/或试验 ❖ 零件规格-大而重的零件可规定较少样品及较多试验
评价人的选择应从日常操作该仪器的人中选出
测量系统研究准备
样品选择对于适当的研究非常重要，且取决 于测量系统研究的设计
❖ 对于产品控制：“符合/不符合产品特性规格”，样 品的选择无需覆盖整个规格范围
.2
.2
直尺
.28
.28
卡尺
.279
.281 千分尺
.2
.2
.30
.28
.280 .278
术语
参考值
❖ 某一个物品的可接受数的值 ❖ 需要一个可操作的定义 ❖ 常被用来代替真值的使用
真值
❖ 物品的实际数值 ❖ 不可知的且无法知道的
术语
准确度
❖ 重复测量均值与真值间的一致性。表示测量 系统误差大小。常用绝对值表示，即偏倚的 绝对值。与真值或可接受的参考值“接近” 的程度
测量数据的质量
❖ 测量数据的质量
稳定条件下运行某一测量系统得到的多次 测量结果的统计特性
❖ 偏差太大或变差太大都将直接导致低质量 的测量数据
术语
测量
❖ 赋值给具体事物以表示他们之间关于特殊特性的关系
量具
❖ 任何用来获取测量结果的装置，经常用来特指用在车间 的装置，包括用来测量合格/不合格装置
测量系统
原因而非特殊原因造成的 ❖ 测量系统的变异须小于规格公差或过程变异
测量过程
变异源
标准 工件
仪器
测量系统变差
人
环境
测量系统变差的影响
对产品决策的影响
❖ 第一类错误（生产者风险/假警报）：一个好的零件有时 被误判为“不合格”
❖ 第二类错误（消费者风险/漏判率）：一个不合格的零件 有时被误判为“合格”
测量系统变差可能的原因
重复性
❖ 仪器需要维护 ❖ 量具应重新设计来提高刚度 ❖ 夹紧及检验点需要改进
❖ 再现性
❖ 评价人需要更好的培训如何使用量具仪器及读数 ❖ 量具刻度盘上的读数不清楚 ❖ 需要某种夹具帮助评价人提高使用量具的一致性
测量系统研究准备
计划将要使用的方法
❖ 例如通过工程决策,直接观察或量具研究决定,是否评价 人在校准或使用仪器时产生影响;有些测量系统的再现性 可以忽略,例如按键
LSL
USL
测量系统变差的影响
对产品决策的影响
LSL
Ⅰ
Ⅱ
改进过程:生产的
产品集中在区
域Ⅲ
USL
Ⅲห้องสมุดไป่ตู้
Ⅱ
Ⅰ
Ⅰ:不合格零件总是判断为不合格 Ⅱ:可能做出错误的判断 Ⅲ:合格零件总是判断为合格
改进测量系统:减 少区域Ⅱ面积
测量系统变差的影响
对过程决策的影响 ❖ 将普通原因判断为特殊原因 ❖ 将特殊原因判断为普通原因
❖ （Cp）-2观察 =(Cp）-2实际+ （Cp）-2测量系统
测量系统变差的影响
评估测量系统
三个基本要素 ❖ 足够的分辨率 ❖ 稳定 ❖ 统计特性（误差）在预期量程是一致的，
且足够用以测量用途
评估测量系统
分辨率
❖ 测量系统检出并如实指示被测量特性中极小变化的 能力
❖ 若不能测量出过程的变差，这种分辨率用于分析是 不可接受的
偏倚
❖ a)基准的误差 ❖ b)磨损的量具 ❖ c)制造的仪器尺寸不对 ❖ d)仪器没有正确校准 ❖ e)评价人使用仪器不正确
测量系统变差可能的原因
稳定性
❖ a)仪器需要校正,减小校正周期 ❖ b)正常的老化 ❖ c)仪器维护不足 ❖ d)仪器设计或方法问题
线性
❖ 工作范围上限/下限内仪器没有正确校准 ❖ 最大或最小值校准量具的误差 ❖ 磨损的仪器
零件的同一特性时产生的测量平均值的变 差 ❖ 在对于产品和过程进行鉴定时,误差可能是 评价人、环境(时间)或方法 ❖ 通常被称为A.V-评价人变差
术语
GRR或量具的重复性和再现性
❖ 量具的重复性和再现性:测量系统重复性和 再现性联合评估值
❖ 测量系统能力:取决于使用的方法,可能包 括或不包括时间影响