测量系统分析MSA(理论与实操完美结合)

线性？
OK
稳定性？
OK
校准？
OK
“精确性” (R&R)
精确性
重复性和再现性
精确性描述了测量系统的偏差
➢ 重复性- 偏差由量具本身造成 ➢ 再现性- 偏差由测量者的技巧造成
2 R&R
2 Re peatability
2 Re producibility
(Meas.System ) 测量系统
重复性
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构成
偏倚小
偏倚大
真值
低量程
测量结果平均值
真值
测量工具工作范围
测量结果平均值
高量程
测量值
非线性
有偏倚
线性(变化的线性偏倚) 无偏倚
非线性
基准值
线性误差的原因
造成线性误差的可能原因如下：
再现性
两 个组成部分
重复性(Repeatability)
在相同条件下，重复检查同一物体，产生相同结果的量具 的能力。
或者...
在相同条件下，对同一物体进行重复测量所得的偏差。 ➢同一测量者； ➢同样的测量设备； ➢同样的工件； ➢同样的环境的条件。
操作者C
再现性(Reproducibility)
TRY OUR BEST TO BE BETTER!
谢谢！
Q&A
课后作业：XXX 提交时间及方式说明：XXXX OR 评价方式：例：测试 评价时间及说明：XXXX
保密声明：所有PPT不得转发给学员，可以在EKP中上传，或者以PDF文档，所有学员不
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得将学习教材以任何形式传出公司；
•
生活中的辛苦阻挠不了我对生活的热 爱。20. 11.1720 .11.17T uesday , November 17, 2020
再现性也有两个组成部分
理想的测量系统
理想的测量系统在每次使用时： 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， 应具有零方差、零偏倚和所测的任何产品错误分类为零概 率的统计特性。
测量系统所应具有的特性：
➢ 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；
分辨力？
OK
偏 倚？
OK
线性？
OK
稳定性？
OK
校准？
OK
“精确性” (R&R)
评估测量过程 …
测量仪器分辨率
测量仪器分辨力：可定义为测量仪器能够读取的最小测量单位。 看看下面的部件A和部件B，它们的长度非常相似。测量分辨率 描述了测量仪器分辨两个部件的测量值之间的差异的能力。
部件A 部件B
A=1.0 B=1.0
在不同的条件下测量同一物体得到相 同结果的能力。
操作者A
操作者B
不同条件下测量结果的偏差。 ➢不同的测量者或者不同的测量
设备(两者只能有一样不同 )； ➢同样的工件； ➢同样的环境的条件。
再现性
2
2 2
Re producibility
Operator
Operator*Part Interaction
零件的标准偏差/总的量具偏差* 1.41 一般要求它大于5才可接受
分辨力？
OK
偏 倚？
OK
线性？
OK
稳定性？
OK
校准？
OK
“精确性” (R&R)
现在我们的量具有足够的分辨力,下 一步要考虑什么? …
偏 倚 (Bias)
偏倚(Bias)通常被称为“准确度”。由于“准确度”有多种意思，建 议不要用准确度来代替偏倚。
重复性偏差(评估检验者自身的误差） --- 一致性在95%置信度下的置信区间
liu
lv
y uan
Appraiser
每个检验员的检验结果与真值的比较 --- 准确率在95%置信度下的置信区间
小结
1、测量系统分析是测量阶段中最关键的内容之一，必不可少。测 量系统分析的主要目的是确定项目中所使用的数据是否可靠。 2、但需要说明的是，某些情况下用上述方法对测量系统进行分析 不一定合适，可以说明一下，只要能够保证测量数据可靠即可， 而不要求一定符合接受标准。 3、当NDC<5时，可以尝试用离散型的数据进行GRR分析，比如 下案例，如果用高度规(槽规)等辅助工具来取代数显高度尺来检验， 既经济又能通过计数型的GRR分析。
偏倚的研究还可以通过计算置信区间来判断是否可以接受。
偏倚研究的分析
造成过大的偏倚的可能原因有：
➢ 仪器需要校准 ➢ 仪器、设备或夹具磨损 ➢ 基准的磨损或损坏，基准偏差 ➢ 不适当的校准或使用基准设定 ➢ 仪器质量不良—设计或符合性 ➢ 线性误差 ➢ 使用了错误的量具 ➢ 不同的测量方法—作业准备、载入、夹紧、 技巧 ➢ 测量的特性不对 ➢ 变形(量具或零件) ➢ 环境—温度、温度、振动、清洁 ➢ ……
术语
测量：将一个未知量与一个已知的或已经接受的参照值进 行的比较。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，包括用来测量合格／不合格的装置。
测量系统：用来对被测量特性赋值的操作、程序、量具、 设备、软件以及操作人员的集合。
测量 系统
测量系统的组成
Date of study: Reported by: Name of product: Misc:
Within Appraiser
Appraiser vs Standard
100
100
[ , ] 95.0% CI
Percent
90
90
Percent Percent
80
80
liu
lv
y uan
Appraiser
部件A 部件B
A=1.25 B=1.00
1
2
3
因为上面刻度的分辨力比两个部件 之间的差异要大，两个部件将出现 相同的测量结果。
1
2
3
第二个刻度的分辨力比两个部件之 间的差异要小，部件将产生不同的 测量结果。
测量仪器的分辨力必须小于或等于规范或过程误差的10%!
案例:
电动工具出货，请运输公司托运，假设50Kg以内30元，每增 加10Kg加收费，你会采用哪种测量仪器？
偏倚是指对相同零件上同一特性的观测平均值与真值(参考值)的差异，
是测量系统的系统误差的测量。
真实值 参考标准
真实值 偏倚
平均值
观察的平均值
真值的取得可以通过采用更 高一级的测量设备进行多次 测量，取其平均值来确定。
偏倚BIAS 实例:
同一操作者对同一工件 测量10次
X1=0.75mm X2=0.75mm X3=0.8mm X4=0.8mm X5=0.65mm
分析天平 .01 g
卡车过磅秤 100 Kg
台秤 1 Kg
测量系统的有效分辨率 （ discrimination）
要求不低于过程变差6σ或允许偏差(tolerance)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----看控制限内有多少
个数据分级 不同数据分级(ndc)的计算为：
X6=0.8mm X7=0.75mm X8=0.75mm X9=0.75mm X10=0.7mm
如果参考标准是 0.80mm. 过程变差为0.70mm
X
X = 0.75 1 0
Bias = 0.75-0.8= -0.05 % Bias=100 %[0.05/0.70]=7.1%
表明 7.1% 的过程变差是偏倚 BIAS导致的!
➢ 仪器需要校准，缩短校准周期 ➢ 仪器、设备或夹具的磨损 ➢ 维护保养不好—空气、动力、液体、过滤器、腐蚀、尘土、清洁 ➢ 基准的磨损或损坏，基准的误差—最小/最大
分辨力？
OK
偏 倚？
OK
线性？
OK
稳定性？
OK
校准？
OK
“精确性” (R&R)
稳定性
稳定性
时间-2
时间-1
时 间
稳定性(Stability): 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
➢ 测量系统的变差必须比制造过程的变异小； ➢ 变差应小于公差带； ➢ 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； ➢ 测量系统统计特性可能随着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。
QS9000五大手册
APQP第二版 PPAP第四版 MSA第四版 SPC第二版 FMEA第四版
AIAG&ASQ&各汽车公司
测量的重要性ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
人 机 法 环 测量
测量 原料
过程
测量
结果
合格 不合格
➢ 如果测量出现问题，那么合格的产品可能被判为不合格，不 合格的产品可能被判为合格，此时便不能得到真正的产品或 过程特性。
保证所用统计分析方法及判定准则的一致性。
在实际工作生产中，测量系统分析的主要目的就是确定项目 中所使用的数据是否可靠，为我们的正确决策提供依据。 比如：产品是否合格，我接受这件产品吗？过程好不好，是 否需要调整？
测量系统的基本知识和概念
术语 测量系统及其统计特性
分辨力、稳定性、偏倚 、重复性、再现性、线性 理想的测量系统 测量系统的共同特性 测量系统的评定步骤和准备
人
操作人员
机
量具/测量设备/工装