MSA.第四版解析

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极差法是一种以修正的计量型量具研究方法，它能对 测量变差提供一个快速的近似值，这方法只能对测量 系统提供变差的整体情况，不能将变差分解成重复性 和再现性，它通常用来快速地检查以验证GRR是否有 变化。
均值与极差法（X&R）是一种可同时对测量系统提供 重复性和再现性的估计值的研究方法，与极差法不同， 这种方法允许将测量系统的变差分解成两个独立的部 分：重复性和再现性，但不能确定它们两者的相互作 用。 方差分析法可以用来确定量具和评价者之间的互相作 用（如果存在的话）。
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一般过程

输入 标准 ▲
操作
输出
测量过程


人员 仪器
（量具）
▲ ▲
测量
数 值
（评价人）


分析
决定


工作件▲
（零件）

程序 环境
▲ ▲
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二、为什么要对测量系统进行分析

测量系统存在变差 数据的质量取决于多次测量的统计特征，一般情况下，我们要求 仪器的可视分辨力最多为公差范围的十分之一。多次测量结果的 变异程度，形成了测量系统变差。 高 质 量 数 据 —— 对 某 一 特 定 特 性 值 进 行 多 次 测 量 的 数 值 均 与该特性的参考值“接近”。
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三、对测量系统分析要分析什么


准确度（位置变差）和精密度（宽度变差）： 7 准确度：与真值或参考值“接近”的程度。 8 精密度：每个重复读数之间的“接近”的程度。
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三、对测量系统分析要分析什么
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偏倚（位置变差） ：观测到的测量值的 平均值与真值（基准值）之间的差值。 偏倚是测量系统的系统误差所构成。
重复性
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偏倚
观测平均值
基准值
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三、对测量系统分析要分析什么
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稳定性（位置变差） ：别名：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 总变差。换句话说。稳定性是随时间变化的偏倚值。
偏倚3 偏倚2 偏倚1 时间
参考值
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MSA第四版快速指南
测量系统类型 基本的计量型 基本的计数型
MSA方法
极差法、均值与极差法、方差分析法、偏倚、线性、控制图法 信号探测法、假设试验分析法-----交叉表法
复杂的计量型
极差法、均值与极差法、方差分析法、偏倚、线性、控制图法
不可重复的 替代方法 （如：破坏试验） 复合系统、量具 或试验标准 其他 其他 控制图法、方差分析法、回归分析法 替代方法 白皮书------登陆AIAG官方网站(www.aiag.org)
生产用量具的变差
观察过程的变差 σ2 观 =σ2实 +σ2测 由于变差源的作用结果 式中: σ2观： 观测到的过程标准差 σ2实：实际的过程（零件）标准差 σ2测: 测量系统标准差
因此: σ2 观 >σ2实
为此，我们要对测量系统进行分析，要识别测量系统的普通原因和特殊原 因，以便采取决策措施，使测量系统的变差减小到最小程度，使得测量系 统观测到的过程变差值尽可能接近和真实地反映过程的变差。这就要求， 测量系统的最大（最坏）的变差必须小于过程变差或规范公差。
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三、对测量系统分析要分析什么





数据的质量取决于处于稳定条件下进行操作的测量系统中， 多次测量的统计特征：偏倚和变差。 为此，我们引伸出如下一些术语： 1 测量：给某具体事物赋予数字（或数值），以表示它们对 于特定特性之间的关系。 2 量具：任何用来获得测量的装置，包括计量型量具和计数 型量具。 3 测量系统：对测量单元进行量化或对被测的特性进行评估， 其所使用的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、 人员、环境及假设的集合；也就是说，用来获得测量结果的 整个过程。 4 分辨力：一个仪器测量或输出的最小刻度单位。 5 基准值（参考值）：人为规定的可接受的值，常被用来替 代真值使用。能够获得的，可用更高一级的量具或多次测量 的平均值得到。 9 6 真值：某一物品的真实数值，不可知且无法知道的。


三、对测量系统分析要分析什么
11 线性（位置变差） ： 就是量具在正常工作量程内的偏倚变化量； 是多个独立的偏倚误差在量具工作量程内的关系。
偏倚2 偏倚1 无偏 倚
观测的平 均值
基准 值
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ值1
值N
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三、对测量系统分析要分析什么
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重复性EV （宽度变差） ：是由一个评价人，采用同一 种测量仪器，在固定的和已定义的测量条件下，连续（短期 内）多次测量同一零件的同一特性时获得的测量变差。 我们可以把重复性看作设备变差:它是设备本身固有的变差 或性能——仪器的变差，是从规定的测量条件下连续试验得 到的普通原因变差。
质量管理体系 五种核心工具培训教材 MSA(第四版) 测量系统分析
Measurement Systems Analysis
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前

言
测量系统分析（MSA）是汽车行业在采用质 量管理体系标准ISO/TS 16949 时所涉及的五 种核心工具之一。 本教材简明阐述了四个问题： 何谓测量系统？ 为什么要对测量系统进行分析？ 对测量系统分析要分析什么？ 如何分析测量系统？


低质量数据——测量数据均与该特性的参考值相差“很远”。
理想的测量系统——零偏倚、零变差。 理想的测量系统不存在，为什么?
由于测量系统变差源：标准、人员（评价人、）仪器（量具）、 工作件（零件）、程序（方法）、环境的作用结果，使得观测到 的过程变差值与实际的过程变差值不相等。
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实际过程的变差


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一、何谓测量系统



定义：是对测量单元进行量化或对被测的特性进行 评估，其所使用的仪器或量具、标准、操作、方法、 夹具、软件、人员、环境及假设的集合。也就是说， 用来获得测量结果的整个过程。 由这个定义可以将测量过程看作一个制造过程， 其产生的输出就是数值（数据）。这样看待一个测 量系统是很有用的，因为这样让我们明白已经说明 的所有概念、原理、工具，这在统计过程控制中早 已被证实它们的作用。 检验本身就是一个过程（但是一个不增值的过程）。