测量系统以及测量系统的检测
msa第三版 测量系统分析
MSA第三版测量系统分析简介测量系统分析（Measurement System Analysis，简称MSA）是一种常用的质量管理工具，用于评估和改进测量过程的准确性、可靠性和稳定性。
MSA被广泛应用于制造业和服务业的质量控制和改善活动中。
本文档将介绍MSA第三版的相关内容，包括定义、目的和方法。
定义测量系统分析（MSA）是指对用于测量和检测产品或过程特性的测量系统进行评估和改进的过程。
它旨在衡量测量系统的准确度、可靠性和稳定性，以确定是否需要进行校准、调整或修复。
测量系统包括硬件（例如仪器、设备和工具）和软件（例如计算机程序和数据处理系统）。
目的测量系统是生产和控制流程中至关重要的一部分。
如果测量系统本身存在问题，将无法准确评估和改善产品或过程的性能。
因此，MSA 的主要目的是评估和改进测量系统的可靠性和稳定性，确保其提供准确和一致的测量结果。
通过进行MSA分析，可以得到关于测量系统变异性的量化评估，以便制定合适的改进措施。
方法1. MSA概述MSA第三版在前两版的基础上进行了进一步的改进和完善。
它提供了一种更全面和统一的方法，用于评估和改进各种类型的测量系统，包括连续型测量、计数型测量和属性型测量。
MSA第三版还引入了新的概念和指南，使其更适用于现代化的生产过程。
2. MSA方法步骤MSA第三版方法包括以下步骤：（1）确定测量对象首先需要明确需要评估的测量对象，即产品或过程的性能特性。
（2）选择测量系统根据测量对象的特性和要求，选择适当的测量系统。
测量系统可以是一个仪器、设备或工具，也可以是一个软件或数据处理系统。
（3）评估测量系统的准确度使用不同的方法，如重复性和再现性分析、测量偏差分析和测量方差分析，来评估测量系统的准确度。
（4）评估测量系统的可靠性通过比较不同测量系统的测量结果，评估测量系统的可靠性。
常用的方法包括相关性分析、可靠性指标计算和误差检测。
（5）改进测量系统根据评估结果，制定和实施改进措施，以提高测量系统的准确性和可靠性。
测量系统分析
1. 目的：确定新购或经维修、校准合格后的测量设备在生产过程使用时能提供客观、正确的分析/评价数据，对各种测量和试验设备系统测量结果的变差进行适当的统计研究，以确定测量系统是否满足产品特性的测量需求和评价测量系统的适用性，确保产品质量满足和符合顾客的要求和需求。
2．术语2.1测量系统：指用来对被测特性赋值的操作、程序、量具、设备、软件以及操作人员的集合；用来获得测量结果的整个过程。
2.2 偏倚（准确度）：指测量结果的观测平均值与基准值的差值。
一个基准值可通过采用更高级别的测量设备进行多次测量，取其平均值来确定。
2.3 重复性：指由一个评价人，采用一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值变差。
2.4 再现性：指由不同的评价人，采用相同的测量仪器，测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差。
2.5 稳定性：指测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件的单一性时获得的测量值总变差。
2.6 线性：指在量具预期的工作范围内，偏倚值的差值。
2.7 盲测：指测量系统分析人员将评价的5—10个零件予以编号，然后被评价人A用测量仪器将这些已编号的5—10个零件第一次进行依此测量（注意：每个零件的编号不能让评价人知道和看到），同时测量系统分析人员将被评价人A第一次所测量的数据和结果记录于相关测量系统分析表中，当被评价人A第一次将5—10个零件均测量完后，由测量系统分析人员将被评价人A已测量完的5—10个零件重新混合，然后要求被评价人A用第一次测量过的测量仪器对这些已编号的5—10个零件第二次进行依此测量，同时测量系统分析人员将被评价人A第二次所测量的数据和结果记录于相关测量系统分析表中，第三次盲测以此类推3．工作步骤：3.1生产阶段，凡控制计划中规定的或顾客要求的所有检测设备均需进行测量系统分析。
同时包括：1）新购和更新的检验、测量和试验设备用于控制计划中的量具。
2）用于控制计划中的检验、测量和试验设备的位置移动，并经重新校准3）用于控制计划中的检验、测量和试验设备经周期检定不合格，通过修理并经重新校准合格的量具。
测量过程与测量系统分析的流程
对过程（生产过程或服务流程）能力的评估，是确保过程能稳定地生产产品和交付服务的重要步骤，它需要基于可靠、真实的数据进行。
在质量管理和质量改善过程中，数据通常都是通过检测过程获得的，因此，对检测（测量）过程进行评价，确保检验员、测量仪器、被测对象、环境、测量方法等共同构成的测量系统（Measuring System）能准确地进行测量并输出可靠的数据，就显得尤为重要了，这正式测量过程能力评估和测量系统分析的重要目的。
如下是数字化检测与质量控制、分析系统建议的测量过程能力评估流程：
如下是通常使用的重复性和再现性数据搜集表，用户可以直接使用数字化检测与质量大
数据平台进行测量试验的设计、执行和分析。
一、数据收集计划
1)选择具有代表性的1-3位操作者
2)选择具有代表性的10个样本或10个零件
3)每位操作者、每个样本或零件分别测量2-3次
4)样本或零件编号后随机取用
5)记录测量数据的表格格式示例
关于QuAInS（萃盈科技）
QuAInS (['kwei'ins])是业内专业的数字化检测、质量大数据与智慧质量(Wise Quality)解决方案供应商，专注于提供数字化检测平台、实时质量风险控制（包括实时SPC）系统、质量大数据分析系统、全流程质量管理系统(QMS)、实验室管理系统(LIMS)以及制造智能平台等专业产品及持续改善顾问服务。
QuAInS解决方案荣获上海市创新基金奖励，在上海、广州、深圳等地设有分支机构，在中国大陆、东南亚等地拥有广泛的客户群和合作伙伴。
计量检定的要求
计量检定的要求计量检定是评价仪器和测量系统性能的过程。
在实验室中，准确可靠的测量结果是进行科学研究和工程设计的基础。
因此，计量检定十分重要，它不仅可以保障测量结果的准确性，还可以保证测量结果的可重复性和可比性。
计量检定的要求十分严格，其需要符合以下几个方面：1. 准确性：所检测的仪器和测量系统的具有高度准确性，否则会影响到所得的数据结果。
2. 可靠性：所检测的仪器和测量系统必须要能够提供稳定可靠的结果，以保证测量的重复可靠性。
3. 敏感性：所检测的仪器和测量系统要具有足够高的敏感性，能够检测到微弱、难以检测的物理量。
4. 精准度：所检测的仪器和测量系统要满足精度要求，能够提供尽可能精确的结果。
5. 可追溯性：所检测的仪器和测量系统的结果必须要能够追溯到国家或国际标准，以保证可比性。
为了满足以上要求，计量检定还需要进行以下操作：1. 选择正确的校准方法：不同的校准方法也会影响到所得结果的准确性和可靠性。
因此，在进行计量检定时，需要选择正确的校准方法。
2. 选择正确的标准：选择正确的标准也是很关键的。
标准应该是国家或行业认可的标准，以确保计量检定的结果具有可追溯性。
3. 进行记录和管理：检定结果应该被记录下来，以便于日后的追溯。
同时，在记录时应该注意清晰明了。
4. 进行证书和报告的编写：计量检定证书和报告应该被编写出来，并经受过受检方确认无误。
综上所述，计量检定需要满足准确性，可靠性，敏感性，精准度和可追溯性等要求，同时，要选择正确的校准方法和标准，记录和管理完整性，编写证书和报告。
在实验室中，我们必须保证计量检定的要求，才能够得到准确可靠的测量数据。
MSA管理办法
5.4.3.3 具体操作步骤
5.4.3.3.1 检测设备的选定：周期MSA分析由质量管理部按《检验设备仪器周期检定计划表》，新产品MSA分析、新购或新制检测设备验收新产品开发项目组按试生产控制计划来选定。其最小读数需为公差范围的1/10~1/5.
4）所有评价人自己和两两间一致并且与基准一致
5）UCL和LCI分别是上、下置信区间边界线。
5.5评审
5.5.1R&R的接受准则，质量管理部经理最终批准测量系统的适用性。
5.5.1.1R&R＜10％，测量系统可接受。
5.5.1.210％＜ R&R＜30％，要根据该检测设备的重要性和其成本以及维修费用，同时考虑有无顾客抱怨等情况，综合起来决定是否对该测量系统进行改进,可有条件接受。
5.5.1.3R&R＞30％，该测量系统必须改进,不能接受。
5.5.2若需对测量系统采取改进措施时，一定要先分析EV和AV值，找出真正原因后方可采取措施。改进后的测量系统还需作MSA，直到可接受.
5.5.2.1当重复性AV变差值大于再现性 EV 时
1)量具的结构需设计增强；
2)量具的夹紧或零件定位的方式(检验点)需加以改善；
4.2生产部、质量管理部等使用部门负责按MSA计划要求进行实际操作及数据的提报。
5内容
5.1 计划编写：质量管理部责新产品MSA计划编制；负责量产产品周期MSA计划、客户要求MSA计划、新检测设备MSA计划编制。
5.2 测量系统分析计划由质量管理部经理批准。
5.3质量管理部将批准后的“MSA计划”分发相关部门。
5.4.3.3.7 如果评价人在不同的班次，可以使用一个替换的方法。让评价人A测量10个零件，并将读数记录下来；然后让评价人A按不同的顺序重新测量，由记录人员将结果记录下来；评价人B和C也同样做。
测量系统分析报告
测量系统分析报告一、引言测量是现代工业生产、科学研究和日常生活中不可或缺的一项技术。
无论是生产工艺的控制，还是科学实验的可靠性，都离不开精确的测量数据。
因此，对测量系统的性能进行分析和评估，有助于提高测量的准确性和可靠性，进而优化工艺流程和科学研究。
二、测量系统的性能指标1. 准确性: 测量结果与实际值的接近程度。
准确性是测量系统的核心指标，直接关系到数据的可信度和工艺的精确性。
常见的误差源有系统误差和随机误差，需要通过校准和精确度分析来减小误差。
2. 精确度: 反映了测量的重复性和稳定性。
精确度越高，测量数据的离散程度越小，说明测量系统的稳定性和一致性较好。
为保持精确度，需要定期维护和校准测量设备，并确保环境条件的稳定。
3. 灵敏度: 测量系统对测量量变化的敏感程度。
灵敏度高的测量系统可以检测到较小的变化，灵敏度低的测量系统则容易忽略细微变化。
提高灵敏度需要优化传感器设计和信号处理方法。
三、测量系统分析方法1. 校准方法: 通过与已知标准进行比较，修正测量结果的偏差。
常用的校准方法有零点校准、量程校准和多点校准。
校准过程需要严谨的操作和标准设备的选用，以确保校准的准确性和可靠性。
2. 统计分析: 通过收集一定量的测量数据，利用数理统计方法对数据进行分析和处理。
统计分析可以得到数据的分布规律、变异程度、可信区间等信息，从而评估测量系统的性能和偏差。
3. 标准化分析: 基于制定的国家或行业标准，对测量系统进行评估和判定。
标准化分析方法一般包括标准对照、性能检验和合格评定等步骤，可以提供客观的评估结果。
四、测量系统分析案例以某工厂的温度测量系统为例，进行分析和评估。
通过对温度传感器进行校准和统计分析，得到以下结果：1. 准确性分析: 经过校准后，温度传感器的偏差在±0.5℃范围内。
实际生产中，由于环境条件的变化和设备老化等因素，可靠的测量结果应保持在±1℃范围内。
2. 精确度分析: 对同一温度进行重复测量，测量数据的标准偏差为0.2℃。
质量管理体系五种核心工具MSA
MSA 重要性
提高产品质量
准确的测量数据是保证产品质量 的基础，通过MSA分析测量系统 的误差，可以减少产品质量的不
合格率。
降低生产成本
准确的测量数据可以减少重复测量 和检验，降低生产成本和浪费。
MSA 应用场景
制造业
其他领域
在制造业中，MSA被广泛应用于产品 质量的检测和控制，通过对测量系统 的分析，确保产品质量的稳定性和可 靠性。
除了制造业和实验室，MSA还可以应 用于其他需要测量和测试的领域，如 医学、工程、农业等。
实验室
实验室在进行实验和测试时，需要使 用各种测量设备和方法，通过MSA分 析测量系统的误差，可以提高实验和 测试的准确性和可靠性。
明确实验目标，如优化 产品性能、提高生产效
率等。
确定 实验 目标
进行田口实验，记录实 验数据。
设计 田口 实验
根据实验结果采取相应
进
的改进措施，如调整工
行
艺参数、优化产品设计
实
等。
验
根据实验目标设计田口 实验，包括实验因子、
水平等。
分析 实验 结果
分析实验结果，找出最 优参数组合。
实施 改进 措施
04
提高生产效率
通过准确的测量数据，企业可以快 速发现问题并进行改进，提高生产 效率。
MSA 重要性
提高产品质量
准确的测量数据是保证产品质量 的基础，通过MSA分析测量系统 的误差，可以减少产品质量的不
合格率。
降低生产成本
准确的测量数据可以减少重复测量 和检验，降低生产成本和浪费。
测量系统概述
测量系统分析（MSA）在日常生产中，我们经常根据获得的过程加工部件的测量数据去分析过程的状态、过程的能力和监控过程的变化；那么，怎么确保分析的结果是正确的呢？我们必须从两方面来保证，一是确保测量数据的准确性/质量，使用测量系统分析（MSA）方法对获得测量数据的测量系统进行评估；二是确保使用了合适的数据分析方法，如使用SPC工具、试验设计、方差分析、回归分析等。
测量系统的误差由稳定条件下运行的测量系统多次测量数据的统计特性：偏倚和方差来表征。
偏倚指测量数据相对于标准值的位置，包括测量系统的偏倚（Bias）、线性（Linearity）和稳定性（Stability）；而方差指测量数据的分散程度，也称为测量系统的R&R，包括测量系统的重复性（Repeatability）和再现性（Reproducibility）。
一般来说，测量系统的分辨率应为获得测量参数的过程变差的十分之一。
测量系统的偏倚和线性由量具校准来确定。
测量系统的稳定性可由重复测量相同部件的同一质量特性的均值极差控制图来监控。
测量系统的重复性和再现性由GageR&R研究来确定。
分析用的数据必须来自具有合适分辨率和测量系统误差的测量系统，否则，不管我们采用什么样的分析方法，最终都可能导致错误的分析结果。
在ISO10012-2和QS9000中，都对测量系统的质量保证作出了相应的要求，要求企业有相关的程序来对测量系统的有效性进行验证。
测量系统特性类别有F、S级别，另外其评价方法有小样法、双性、线性等.分析工具在进行MSA分析时，推荐使用Minitab软件来分析变异源并计算Gage R&R和P/T。
并且根据测量部件的特性，可以对交叉型和嵌套型部件分别做测量系统分析。
另外，Minitab软件在分析量具的线性和偏倚研究以及量具的分辨率上也提供很完善的功能，用户可以从图形准确且直观的看出量具的信息。
MSA的基本内容数据是通过测量获得的,对测量定义是：测量是赋值给具体事物以表示他们之间关于特殊特性的关系。
测量系统GR&R分析
应用实例
可重复性及再现性分析数据表(表1) 重复性及再现性分析数据表( 分析数据表 )
检查员 样本 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
AVER.
A XA1 4.95 5.00 5.03 4.95 5.03 4.97 4.97 5.04 4.98 5.02 XA2 4.97 4.97 5.02 4.97 5.04 4.98 4.98 5.03 4.97 4.98
B XB3 XB31 XB32 XB33 XB34 XB35 XB36 XB37 XB38 XB39 XB3A RB RB1 RB2 RB3 RB4 RB5 RB6 RB7 RB8 RB9 RBA RBbar XC1 XC11 XC12 XC13 XC14 XC15 XC16 XC17 XC18 XC19 XC1A XC2 XC21 XC22 XC23 XC24 XC25 XC26 XC27 XC28 XC29 XC2A XCbar
0.043
应用实例
可重复性及再现性分析数据表(表2) 重复性及再现性分析数据表( 分析数据表 ) 部品名称 测量仪器 检查员 工件 卡尺 A,B,C 评估特性 编号 日期 长度 No.0304 MAR.1.2004 规格 型号 Tolerance 5±0.5mm TMX-01 1.0
Xbardiff=0.01
0.038
XB1 5.04 5.05 4.98 4.97 5.02 4.97 5.03 4.96 4.97 5.03
XB2 5.03 5.04 4.97 4.98 5.03 4.98 5.01 4.98 4.99 5.01
5.00
XC1 4.96 4.98 5.01 4.97 4.96 5.01 5.03 4.97 5.03 4.97
MSASPC基础知识
再现性：由不同的评价人，采用相同的测量仪器
，测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差。
稳定性：是测量系统在某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。
线性：在量具预期的工作范围内，偏倚值的差值。
9.测量系统的分析目的
测量系统分析的目的应是为了 更好地了解变差的来源，这些来 源可以影响系统产生的结果。
1.应用前的说明
收集数据并用统计方法来解释它们并不是 最终目标，增加知识应成为行动的基础。
研究变差和应用统计知识来改进性能的基 本概念使用于任何领域。
SPC代表统计过程控制，应用统计技术来 控制输出（例如零件）应仅仅是第一步。
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真正理解SPC的知识需要进一步与过程 控制实际相联系。
识别和标注特殊原因（均值图）；
重新计算控制限（均值图）；
为了继续进行控制延长控制限； 有关“控制”的最后概念。
12.9 过程能力解释
讨论下列假设下的过程能力的解释： 过程处于统计稳定状态； 过程的各测量值服从正态分布； 工程及其它规范准确地代表顾客的需
求； 设计目标值位于规范的中心； 测量变差相对较小。
12.6 收集数据
选择子组大小、频率和数据； 建立控制图及记录原始数据； 计算每个子组的均值和极差； 选择控制图的刻度； 将均值和极差画到控制图上。
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注：为了再次强调生产现场的所有 控制限的控制图的应用，还没有计算 控制限（由于没有足够的数据）的初 期操作控制图上应清楚地注明“初始 研究”字样。这样这些标有“初始研究 ”的控制图，不论是用于能力的初次 确定还是用于过程经过改进/改变后的 研究，是仅允许用在生产现场中还没 有控制限的过程控制图。
MSA管理作业指导书
UU=KUcU4.4.1 4.2 4.35.2.1.1.4 被测零件的选定由研究人员和评价人一起选取具有代表整个生产过程的10个零件（有时，每天取一个，连续10天）；然后由研究人员按1到10给零件编号，在测量时评价人不能看到这些编号，可测量2～3次。
5.2.1.1.5 让评价人A随机测量10个零件，由研究人员记录于“Q081E量具重复性和再现性分析”数据表内A评价人的第一栏；再让评价人B和C测量这10个零件并互相不看对方的数据，由研究人员记录于“Q081E量具重复性和再现性数据表”内B和C评价人的第一栏。
5.2.1.1.6 使用不同的随机测量顺序重复上述操作，把数据填入相应栏中。
如果需试验三次，则重复上述操作后把测得的数据填入相应栏中。
5.2.1.1.7 如果评价人在不同的班次，可以使用一个替换的方法。
让评价人A测量10个零件，并将读数记录于相对应的一栏中；然后让评价人A按不同的顺序重新测量，由评价人将结果记录于相对应的另两栏中，评价人B和C也同样做。
5.2.1.2 计算EV、AV和R&R研究人员计算出EV、AV和R&R的百分比数值。
5.2.1.3 R&R的接受准则5.2.1.3.1 R&R＜10％，测量系统可接受5.2.1.3.2 10％≤R&R≤30％，要根据该检测设备的重要性和其成本以及维修费用，同时考虑有无顾客抱怨等情况，综合起来决定是否对该测量系统进行改进。
5.2.1.3.3 R&R＞30％，该测量系统要改进。
5.2.1.3.4 ndc≥55.2.1.4 若需对测量系统采取改进措施时，一定要先分析EV和AV值，找出真正原因后方可采取措施。
改进后的测量系统还需作MSA，直到可接受。
5.2.1.5 若测量数据的变差很小，且集中于规格中心值，但R&R很大时，可用公差T代替“量具重复性和再现性报告”中计数公式中的TV。
5.2.2 计数型测量系统分析（交叉表法）5.2.2.1 具体操作步骤5.2.2.2.1分析检具的选定按技术文件（控制计划、作业指导书、工序过程卡、成品检验卡等）来选定。
测量系统分析
测量系统分析测量系统分析是指通过对测量系统的性能和准确度进行评估和优化的过程。
测量系统是指用于测量和获取物理量的设备、传感器、仪器以及测量方法和技术。
测量系统分析的目的是确保测量系统能够提供准确、可重复和可靠的测量结果，并通过分析测量误差和不确定度来估计测量结果的可靠性和可信度。
测量系统分析通常包括以下几个方面的内容：测量系统的准确度、精确度、稳定性、灵敏度、线性度、重复性、回归性等参数的分析；测量系统误差和不确定度的评估；测量系统的校准和检验方法的验证；测量系统的故障和异常检测；测量系统的改进和优化等。
测量系统的准确度是指测量结果与真实值之间的偏差或误差，可以通过与已知标准物件进行比较来评估。
精确度是指测量结果的稳定性和重复性，可以通过多次重复测量同一物理量来评估。
稳定性则是指测量结果在长时间和不同环境条件下的变化程度。
测量系统的灵敏度是指测量系统对于输入信号的改变的响应程度，通常使用灵敏度系数来表示。
线性度是指测量系统输出与输入之间的线性关系的程度，可以通过线性回归分析来评估。
回归性是指测量系统的输出在不同输入变量条件下的一致性和稳定性。
测量系统误差和不确定度的评估是指通过测量数据的分析和处理来估计测量结果的误差和不确定度。
常见的方法包括使用统计学方法进行数据分析、建立数学模型进行数据处理和误差传递分析、进行多次测量来减小随机误差等。
测量系统的校准和检验方法的验证是指确定测量系统校准和检验方法的可信度和可靠性。
校准是指通过已知标准物件来调整和修正测量系统的偏差和误差，以提高测量结果的准确度和可靠性。
检验是指通过对已知物件的测量来验证测量系统的准确度和精确度。
测量系统的故障和异常检测是指通过对测量数据的监控和分析来检测测量系统中可能存在的故障和异常情况。
常见的方法包括使用控制图进行数据监控和故障诊断、进行实验和模拟来验证测量系统的可靠性和稳定性。
测量系统的改进和优化是指通过对测量系统进行分析和评估，找出问题和瓶颈，并采取相应的措施来改进和优化测量系统的性能和准确度。
五大核心工具
质量管理五大工具质量管理五大工具，也称品管五大工具。
包括：1.统计过程控制（SPC，Statistical Process Control）；2.测量系统分析（MSA，Measurement System Analyse）；3.失效模式和效果分析（FMEA，Failure Mode & Effect Analyse）；4.产品质量先期策划（APQP，Advanced Product Quality Planning）；5.生产件批准程序（PPAP，Production Part Approval Process）。
中文名质量管理五大工具外文名Five tools of quality control又名品管五大工具包括SPC,MSA,FMEA,APQP,PPAP目录1. 1SPC2. ▪概念3. ▪目的1. ▪计算表2. 2MSA3. 3FMEASPC概念SPC(Statistical Process Control)是一种制造控制方法，是将制造中的控制项目，依其特性所收集的数据，通过过程能力的分析与过程标准化，发掘过程中的异常，并立即采取改善措施，使过程恢复正常的方法。
利用统计的方法来监控制造过程的状态，确定生产过程在管制的状态下，以降低产品品质的变异SPC能解决之问题1.经济性：有效的抽样管制，不用全数检验，不良率，得以控制成本。
使制程稳定，能掌握品质、成本与交期。
2.预警性：制程的异常趋势可即时对策，预防整批不良，以减少浪费。
3.分辨特殊原因：作为局部问题对策或管理阶层系统改进之参考。
4.善用机器设备：估计机器能力，可妥善安排适当机器生产适当零件。
5.改善的评估：制程能力可作为改善前後比较之指标。
目的对过程做出可靠有效的评估；确定过程的统计控制界限，判断过程是否失控和过程是否有能力；为过程提供一个早期报警系统，及时监控过程的情况以防止废品的发生；减少对常规检验的依赖性，定时的观察以及系统的测量方法替代了大量的检测和验证工作MAS测量系统分析（MSA）是对每个零件能够重复读数的测量系统进行分析，评定测量系统的质量，判断测量系统产生的数据可接受性。
测量系统的组成和基本原理
测量系统的组成和基本原理测量系统是由多个组成部分组合而成的，包括被测量对象、测量仪器、数据采集设备、信号处理器以及显示设备等。
它是通过对被测量对象进行环境条件的监测和参数的测量来获取准确的数据，并将其转化为可视化或可处理的形式，以便进行分析、判断和决策。
下面将分别介绍测量系统的主要组成部分和基本原理。
1. 被测量对象：被测量对象是测量系统中需要对其进行测量的物理量或参数。
可以是物体的长度、温度、压力、流量等，也可以是光、声、电等非物质的参数。
不同类型的被测量对象需要使用不同的测量方法和仪器来进行测量。
2. 测量仪器：测量仪器是用来测量被测量对象的物理量的设备，包括传感器、测量仪表、检测装置等。
传感器是测量系统中最常用的仪器，它能够将被测量对象的物理量转化为电信号或其他形式的能量信号。
根据被测量物理量的不同，传感器可以分为光学传感器、温度传感器、压力传感器等多种类型。
3. 数据采集设备：数据采集设备负责将传感器获取的信号进行采集和处理。
它可以将模拟信号转化为数字信号，并将其传输到信号处理器进行处理。
常见的数据采集设备包括模数转换器（ADC）、数据采集卡等。
4. 信号处理器：信号处理器是将采集到的信号转化为有用信息的设备。
它可以对数据进行滤波、放大、电平调整等操作，同时还可以将数据进行存储和传输。
信号处理器一般由硬件和软件两部分组成，硬件部分包括运算器、存储器、接口电路等，软件部分则是对数据进行算法处理、信息提取和显示等。
5. 显示设备：显示设备用于将测量系统中处理得到的结果以可视化的方式展示出来，以便用户进行观察和分析。
常见的显示设备包括计算机显示器、液晶显示器、LED显示屏等。
测量系统基于一些基本原理来实现测量过程：1. 可靠性原理：测量系统的设计应保证系统的可靠性和稳定性。
对于被测量对象的测量结果应具有重复性和可比性，即无论在何时何地进行测量，测量结果应该是一致的。
2. 精度原理：测量系统的设计应确保测量结果的准确性和精度。
MSA测量系统分析与测量仪器校准的关系
要点二
测量仪器校准
指对测量仪器进行定期检查和调整，以确保其准确性和一 致性的过程。校准通常涉及与已知标准进行比较，以及对 仪器进行调整或维修。
MSA测量系统分析
02
MSA的基本原理
01
测量系统变差
MSA关注测量系统的变差，包括重复性、再现性、稳定 性、偏倚等，以评估测量系统的准确性和可靠性。
02
04 MSA与测量仪器校准的关系
MSA对测量仪器校准的要求
准确性
MSA要求测量仪器具有高精度 的测量能力，确保测量结果的
准确性。
稳定性
测量仪器在连续使用过程中， 应保持稳定的测量性能，确保 测量结果的稳定性。
重复性
测量仪器在相同条件下进行多 次测量时，应能够获得一致的 测量结果，即具有良好的重复 性。
成果展示
通过MSA实施和定期校准，公司成功提高了产品质量和生产效率，减少了不良品率和 客户投诉。
案例二：MSA与校准在质量控制中的应用
质量控制背景
在制造业中，质量控制是确保产品符合规格和客户要求的关键环 节。
MSA在质量控制中的应用
通过MSA测量系统分析，可以评估测量系统的稳定性和准确性， 从而确保质量控制数据的可靠性。
促进MSA的实施
准确的校准是实施MSA的前提和基 础，有助于确保MSA分析结果的准 确性和有效性。
MSA与校准的互动关系
MSA指导校准
通过MSA分析，可以识别测量系统的薄弱环节和潜在问题 ，为校准提供指导和依据。
校准支持MSA
准确的校准可以确保测量数据的准确性和可靠性，为MSA 分析提供有力支持。
多传感器融合技术将进一步提高测 量系统的准确性和稳定性，实现对 复杂环境和多维参数的精确测量。
测量系统分析
与其他测量系统的比较
将两个或多个测量系统进行比较，可以评估它们之间的差异 和一致性。
比较的内容包括测量范围、误差大小、测量时间、稳定性、 可靠性等。
量具的效度分析
量具的效度是指测量系统在特定测量目的下反映被测对象 真实特性的准确程度。
量具的适用性
根据被测对象的特性，选择适用的 量具，以提高测量效率。
量具的校准和维护
定期对量具进行校准和维护，以保 证其测量准确性和稳定性。
量具的优化建议
根据实际应用中遇到的问题，对量 具进行改进和优化，提高其使用性 能和效率。
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误差的传递和合成会影响最终测量结果的不确定度，必须采取
措施进行控制和减小不确定度。
04
测量系统的可靠性分析
可靠性定义及评估方法
可靠性定义
测量系统的可靠性是指测量结果的一致性和稳定性，即测量系统在相同条件下重 复测量同一对象时，所得结果的一致程度和可信程度。
评估方法
评估测量系统的可靠性通常采用方差分析、稳定性分析、重复性和再现性分析等 方法。
它包括用于评估测量系统的精度、重复性、线性、稳定性等 特性的方法和工具。
测量系统分析的重要性
1
测量系统分析有助于确定测量系统的误差大小 和变异程度。
2
它有助于识别测量系统对产品质量和过程控制 的影响，并采取相应的改进措施。
3
测量系统分析是实现全面质量管理的重要环节 之一。
测量系统分析的流程
确定测量对象
根据产品或过程的要求，确定需要测量的 特性。
MSA测量系统分析
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公司名称
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理想的测量系统
理想的测量系统：零方差、零偏倚和错误分类零概率； 用多次测量数据的统计特性来确定测量系统的质量
测量数据的变差的统计特性:
偏倚(Bias)
Choose certainty- Add value.
稳定性( Stability )
线性（Linearity）
重复性( Repeatability )
• 检查
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包括感官
• 测量
Choose certainty- Add value.
• 试验
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公司名称 分析时机
➢新生产的产品，PV有不同时，如试生产； ➢新仪器，EV有不同时； ➢新操作人员，AV有不同时； ➢易损耗之仪器C必ho須os注e c意er其ta分int析y-频Ad率d ；value. ➢客户要求的频次。
公司名称
课程大纲
测量系统分析的目的
测量和测量系统基本概念
测量系统的C特ho性ose certainty- Add value.
测量系统分析项目
测量系统分析的方法
计数型测量系统的分析
1
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公司名称
课程大纲
测量系统分析的目的
测量和测量系统基本概念
测量系统的C特ho性ose certainty- Add value.
能 • 系统内变差 • 基准不是必须的 • 影响所有的随机测量结果
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公司名称
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再现性（Reproducibility）
• 由不同的评价人，采用相 同的测量仪器，测量同一 零件的同一特性时测量平 均值的变差
• 对于产品和过程C条ho件ose，c可ertainty- Add value.
测量系统能力测试(MSA)
执行测试并记录数据
准备设备和工具
确保所需的测量设备和工具准确可靠，并经过校准。
执行测试
按照测试计划进行测量，并对每个样本进行多次测量， 记录测量数据。
数据记录
确保准确记录每个样本的测量数据，包括测量值、测 量时间和操作者等信息。
分析测试结果
定义
线性测试是 MSA 的一种方法，用于评估测量系统在测量范围内的响应是否与输入量呈线性关系。
目的
验证测量系统是否能够按照预期的比例关系响应不同的输入量。
线性测试
01
测试步骤
02
1. 选择一系列已知值的零件或特性，这些值应覆盖测量系统 的预期使用范围。
03
2. 使用测量系统对这些零件或特性进行测量。
判定测试结果
根据判定准则，判断测量系统是否通过MSA测试。
3
输出测试报告
编写MSA测试报告，总结测试过程、结果和结论， 并提供改进建议。
04 MSA测试案例
案例一：重复性测试案例
目的
01
评估测量系统在重复测量条件下的一致性。
方法
02
对同一标准件进行多次测量，计算测量结果的变异系数和平均
值。
结果
03
测试标准
根据行业标准和国际标准，如ISO/IEC 17025等，制定具体的测试方法和评估 准则。
02 MSA测试方法
重复性测试
定义
重复性测试是测量 system analysis (MSA) 的一种方法，用 于评估测量系统在重复测量条件下的一致性。
目的
确保测量系统能够提供一致的结果，即使在多次重复测量同 一零件或特性时。
工程测量的方法
工程测量的方法工程测量是工程施工的重要环节，它涉及到工程设计、施工和验收等各个阶段。
在工程测量中，我们需要运用各种方法和技术来确保测量的准确性和可靠性。
下面，我将介绍一些常用的工程测量方法，希望对大家有所帮助。
首先，我们来谈谈经典的测量方法——全站仪测量。
全站仪是一种高精度的测量仪器，它可以同时测量水平角和垂直角，并通过内置的距离测量装置来确定测量点的三维坐标。
全站仪测量方法适用于各种工程测量，如建筑物的平面布置、道路的纵横断面测量等。
全站仪测量方法准确、快捷，是工程测量中常用的一种方法。
其次，我们来介绍一下GPS测量方法。
GPS是全球定位系统的缩写，它利用卫星信号来确定测量点的地理坐标。
GPS测量方法适用于大范围的工程测量，如道路的线路测量、地形的测绘等。
由于GPS具有全天候、全天时的测量能力，因此在工程测量中得到了广泛的应用。
除了全站仪和GPS，还有一些其他的工程测量方法，如激光测距仪测量、测绘软件辅助测量等。
这些方法各有特点，可以根据具体的测量任务来选择合适的方法。
在进行工程测量时，我们需要注意以下几点。
首先，要选择合适的测量方法，根据测量任务的要求来确定使用全站仪、GPS还是其他方法。
其次，要做好测量前的准备工作，包括检查测量仪器的状态、设置测量控制点等。
最后，要对测量结果进行认真的分析和处理，确保测量的准确性和可靠性。
总的来说，工程测量是工程施工中不可或缺的环节，它直接影响到工程质量和进度。
因此，我们需要熟练掌握各种工程测量方法，并在实际工作中灵活运用，以确保工程测量的准确性和可靠性。
希望以上介绍的工程测量方法对大家有所帮助，谢谢阅读！。
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测量系统分析
测量系统是指由测量仪器(设备)、测量软件、测量操作人员和被测量物所组成的一个整体。
MSA(Measurement System Analysis)是指检测测量系统以便更好地了解阻碍测量地变异来源及其分布地一种方法。
通过测量系统分析可把握当前所用测量系统有无问题和要紧问题出在哪里，以便及时纠正偏差，使测量精度满足要求。
]
GageR＆R=5.15σm=√(EV2+AV2)
σm=测量系统地标准偏差(Measurement system standard deviation)
EV=设备(仪器)的变异(Equipment variation),即重复性(Repeatability).重复性是指同一测量仪器，同一检验者，对同一零部件进行数次测量，再对测量结果进行评价。
AV=评价变差(Appraisal Variation),即再现性(Reproducibility).再现性是指同一测量仪器，不同的检验者，
对同一零部件进行多次测量，再对测量结果进行评价。
一、GageR＆R评价方法
1.首先界定此测量系统用于何处，如产品检验或工序操纵
2.选处10个可代表覆盖整个工序变化范围的样品
3.从测试人员中选择2-3人对每个样品进行2-3次随机测量
4.记录测量结果并用重复性和再现性表进行计算
5.用判不标准进行推断，确定此系统是否合格
6.对不合格之测量系统进行适当处理
二、测量系统分析标准
1.测量系统的精度(分辩率)需比被测量体要求精度高一个
数量级，即如要求测量精度是0.001，测量仪器的精度要
求须是0.0001.
2.假如GageR＆R小于所测零件公差的10%，则此系统物问题。
3.假如GageR＆R大于所测零件公差的10%而小于20%，那么
此测量系统是能够同意的。
4.假如GageR＆R大于所测零件公差的20%而小于30%，则同
意的依据是数据测量系统的重要程度和商业成本。
5.假如GageR＆R大于所测零件公差的30%，那么此测量系统
是不能够同意的，而且需要进行改善。
三、应用事例
例1.某公司在加工一个新产品是，拟作测量系统分析，随机抽取10个样本，用光标卡尺进行测量，由3个人
测试，每个零件测3次，其测试结果如下表(1)，其
GageR＆R分析结果列于表(2)。
结论：其结果GageR＆R=12.7%<20%﹔故该测量系统合格，可接着使用。
讲明：%EV.%AV.%PV分不表明了测量仪器变异，测量人差异及被测样品变异在总变异中所占比例，可据此把现有测量系统所存要紧问题。
本例中，超龄仪器变异占总变异的89.17%，是要紧变异点，须分析缘故。
依此类推，如测量系统不合要求，可从各因素所占比例中找处要紧问题予以解决。
例2.两个QC测试5部机进行评价功能测试的GageR＆R，其中
各参数规格分不为：
V SS=5.0±0.5v V disp=13.25±1.25v V RELAY=28.25±2.25v R88OF=2661.40±18 R35OF=1654.85±9.95
重复性再现性研究数据表(GageR＆R)。