第五章Minitab MSA测量系统分析
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minitab之MSA分析实例
M--工序能力分析（连续型）：案例：Camshaft.MTW ① 工程能力统计：
短期 工序能力
长期 工序能力
X平均＝目标值 －> Cp＝Cpm
X平均≠目标值 －> Cp > Cpm
② 求解Zst（输入历史均值）：
历史均值：表示强行将它拉到中心位置 －>不考虑偏移－> Zst (Bench)
③ 求解Zlt（无历史均值）：
A—假设测定：
(4)： 2 proportion t（离散－单样本）
< 统计－基本统计量－ 2 proportion t： >
背景：为确认两台设备不良率是否相等，
A: 检查1000样本，检出14不良， B: 检查1200样本，检出13不良， 能否说P1=P2? （α = 0.05 ）
P-Value > 0.05 → Ho →P1 = P2
M--测量系统分析案例：
连续型案例： gageaiag.Mtw 背景：3名测定者对10部品反复2次TEST
所有点落在管理界限内 －>良好
大部分点落在管理界限外 －>主变动原因：部品变动
－>良好
－>测量值随部品的变动 －>测量值随OP的变动
－>对于部品10，OP有较大分歧；
M--测量系统分析： 离散型案例（名目型）：gage名目.Mtw
通过分散分析，判断1次效果、2次效果的有意性； - 主效果有有意， - 交互效果无有意。
显示因子的水准不能线性变换 (Coded) 时的回归系数. - Coded是指实际因子水准 (-1, +1)变换为线性变换。
I — DOE： (2)：多因子不同水准 ① 因子配置设计：
测量系统分析MSA及Minitab运用案例解析
(4).简略法： a. 简略法的要求： i.选择能够代表整个过程范围的5个部品。 ii.选择2个测量人员。 iii.每人测量每个部品一次。 b. 简略法特点： i.可以识别测量系统总误差。 ii.无法区分测量人员误差和测仪器误差。
(5).实时法：(分析自动测量系统的方法) a. 实时法的要求： i.选择能够代表整个过程范围的10个部品。 ii.只有一名操作人员。 iii.重复测量每个部品2-10次。 b. 实时法的特点： 可以确定自动测量系统的重复性误差。
测量人员误差
准确性 线性 稳定性 重复性
测量系统分析目的是确认总误差，测量系统中测量人员误差和测仪器误差 的大小，并对测量系统的适用性作出判断。
测量人 员误差
测量人 员和被 测量对 象交互 作用误 差
第三节：测量系统分析
一、MSA方法：
1.MSA分两类(根据测量对象的性质)：
(1).连续数据MSA﹒连续数据：如质量、长度、时间、高度、温度等﹒ (2).离散数据MSA﹒离散数据：“合格”、“不合格”、“通”、“止”。
. （5）.分析数据（另述）
第四节：连续数据测量系统分析
﹝例1﹞：某公司需评价某一测量系统，选择评价的量具是卡尺，质量工程师决定选用10个能反映过程变差的零件 并从检验人员随机抽出三名操作者来检验。
一、确认测量数据类别：连续数据 二、确定误差来源：被测量部品、评价人、测量工具可能在测量人员和被测量部品交互作用的影
判斷: 此測量系統可以接受 此測量系統不可接受 DATE:
系数K3:
n=2时, K3=3.65 ; n=5时, K3=2.08 ; n=8时, K3=1.74 ;
n=3时, K3=2.70 ; n=6时, K3=1.93 ; n=9时, K3=1.67 ;
MSA测量系统误差分析Minitab实例
测量系统分析
稳定性分析
稳定性分析
计量 型测量系统
位置变差分析 宽度变差分析
1
偏倚分析 线性分析 重复性分析 再现性分析
测量系统分析-稳定性
稳定性 基准值
时间2
时间1
2
统计稳定性（稳定性、 飘移）：
测量系统在持续时间 内，测量同一基准或零件 的单一特性时获得的测量 值的总变差。
它反映测量值的分布 规律是否随时间发生变化。
测量样件
随机抽取基准值不同的五个零件（包 括量具的全程）。
用全尺寸检验测量每个零件以确定其 准值并确认了包括量具的操作范围。
通常用这个仪器的操作者中的一人测 量每个零件m≥10次。
计算、作图
判断
17
测量系统的线性与偏倚分析
选取标准样本
确定基准值 测量样件
把5个样件送到一个比待分析的测量系统 更高级别的测量系统上，对每一个样件分 别进行多次测量（≥10），分别取其平均 值，得到5个基准值。
统计稳定性分析指南
选取标准样本 多次测量样本 制作控制图 解释控制图
应选择一个落在过程产品测 量值中程数的产品作为研究的标 准样本。具备预期测量的最低值、 最高值和中程数的标准样本是比 较理想的。建议对上述每个标准 样本分别进行测量和作出控制图。
9
统计稳定性分析指南
选取标准样本 多次测量样本
制作控制图 解释控制图
5.01 5.02
5.00 5.02
5.01 5.02
5.01 5.02
5.00 5.02
5.01 5.03
5.04 5.02
5.03 5.03
5.01 5.01
平均值 5.00 5.02 5.02 5.00 5.00 5.01 5.01 5.01 5.00 5.01 5.01 5.02 5.02 5.02 5.01 5.01 5.01 5.01 5.01 5.01 5.01 5.01 5.03 5.03 5.01 极差 0.02 0.01 0.01 0.01 0.00 0.02 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.03 0.02 0.02 0.01 0.02 0.03 0.02 0.01 0.01
稳定性分析
稳定性分析
计量 型测量系统
位置变差分析 宽度变差分析
1
偏倚分析 线性分析 重复性分析 再现性分析
测量系统分析-稳定性
稳定性 基准值
时间2
时间1
2
统计稳定性（稳定性、 飘移）：
测量系统在持续时间 内，测量同一基准或零件 的单一特性时获得的测量 值的总变差。
它反映测量值的分布 规律是否随时间发生变化。
测量样件
随机抽取基准值不同的五个零件（包 括量具的全程）。
用全尺寸检验测量每个零件以确定其 准值并确认了包括量具的操作范围。
通常用这个仪器的操作者中的一人测 量每个零件m≥10次。
计算、作图
判断
17
测量系统的线性与偏倚分析
选取标准样本
确定基准值 测量样件
把5个样件送到一个比待分析的测量系统 更高级别的测量系统上，对每一个样件分 别进行多次测量（≥10），分别取其平均 值，得到5个基准值。
统计稳定性分析指南
选取标准样本 多次测量样本 制作控制图 解释控制图
应选择一个落在过程产品测 量值中程数的产品作为研究的标 准样本。具备预期测量的最低值、 最高值和中程数的标准样本是比 较理想的。建议对上述每个标准 样本分别进行测量和作出控制图。
9
统计稳定性分析指南
选取标准样本 多次测量样本
制作控制图 解释控制图
5.01 5.02
5.00 5.02
5.01 5.02
5.01 5.02
5.00 5.02
5.01 5.03
5.04 5.02
5.03 5.03
5.01 5.01
平均值 5.00 5.02 5.02 5.00 5.00 5.01 5.01 5.01 5.00 5.01 5.01 5.02 5.02 5.02 5.01 5.01 5.01 5.01 5.01 5.01 5.01 5.01 5.03 5.03 5.01 极差 0.02 0.01 0.01 0.01 0.00 0.02 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.03 0.02 0.02 0.01 0.02 0.03 0.02 0.01 0.01
MSA测量系统分析之Minitab中文应用案例(步骤清晰实用)精选全文
数值应该在控 制限内
应多数值在控 制限外
在控制限外表示过程实际 的变差大，同时表明测量 能力高。
均值
部件对比图：可显示在研究过程中所测量的并按部件排列的所有测量结果。测量结果用 点表示，平均值用带十字标的圆形符号表示。 判断：1.每个部件的多个测量值应紧靠在一起，表示测量的重复再现性的变差 小。
2.各平均值之间的差别应明显，这样可以清楚地看出各部件之间的差别。 例：图中的7#、10#重复测量的精确度较其他点要差，如果测量系统的R&R偏大时，可 以对7#、10#进行分析。
所有点落在管理界限内 －>良好
大部分点落在管理界限外 －>主变动原因：部品变动
－>良好
－>测量值随部品的变动 －>测量值随OP的变动
－>对于部品10，OP有较大分歧；
M--测量系统分析： 离散型案例（名目型）：gage名目.Mtw
背景：3名测定者对30部品反复2次TEST
检查者1需要再教育； 检查者3需要追加训练； (反复性)
（2）.在量具信息与选项栏分别填入相关资料与信息。
填入相关 资料
注：其他选项若无要求，选择 默认项，不做改动。
一般为6 倍标准差
零件公差 规格
4.5、结果生成：数据表与图表
图表分析表
数据会话表
5.结果分析： （1）图表分析
变异分量条形图：展示了会话窗口中的计算结果，此图显示整个散布中R&R 占的比重是否充分小。 判断：量具R&R，重复（Repeat）, 再现性（Reprod）越小越好。
A—假设测定：案例：2sample-t.MTW (2)： 2-sample t（单样本）
① 正态性验证：
<统计－基本统计－ 正态性检验 ： >
应多数值在控 制限外
在控制限外表示过程实际 的变差大，同时表明测量 能力高。
均值
部件对比图：可显示在研究过程中所测量的并按部件排列的所有测量结果。测量结果用 点表示，平均值用带十字标的圆形符号表示。 判断：1.每个部件的多个测量值应紧靠在一起，表示测量的重复再现性的变差 小。
2.各平均值之间的差别应明显，这样可以清楚地看出各部件之间的差别。 例：图中的7#、10#重复测量的精确度较其他点要差，如果测量系统的R&R偏大时，可 以对7#、10#进行分析。
所有点落在管理界限内 －>良好
大部分点落在管理界限外 －>主变动原因：部品变动
－>良好
－>测量值随部品的变动 －>测量值随OP的变动
－>对于部品10，OP有较大分歧；
M--测量系统分析： 离散型案例（名目型）：gage名目.Mtw
背景：3名测定者对30部品反复2次TEST
检查者1需要再教育； 检查者3需要追加训练； (反复性)
（2）.在量具信息与选项栏分别填入相关资料与信息。
填入相关 资料
注：其他选项若无要求，选择 默认项，不做改动。
一般为6 倍标准差
零件公差 规格
4.5、结果生成：数据表与图表
图表分析表
数据会话表
5.结果分析： （1）图表分析
变异分量条形图：展示了会话窗口中的计算结果，此图显示整个散布中R&R 占的比重是否充分小。 判断：量具R&R，重复（Repeat）, 再现性（Reprod）越小越好。
A—假设测定：案例：2sample-t.MTW (2)： 2-sample t（单样本）
① 正态性验证：
<统计－基本统计－ 正态性检验 ： >
测量系统分析 Minitab-MSA
5
2、为什么要进行测量系统分析
要点： • 对控制计划中列入的测量系统要进行测量系
统分析。 • 测量分析方法及接受准则应与测量系统分析
参考手册一致。 • 经顾客批准，可以采用其它方法及接受准则。 • PPAP手册中规定：对新的或改进的量具、测
量和试验设备应参考MSA手册进行变差研究。 • APQP手册中，MSA为“产品/过程确认”阶段
2
3
Precision to Tolerance Ratio---P/T
Precision to Total Variation Ratio---P/TV
%Contribution
Minitab
显示:－> %Tolerance
%Study Var %Contribution
%Tolerance 5.15 MS 100%
• 测量：赋值给具体事物以表示它们对于特定 特性之间的关系。
• 测量过程：赋值过程定义为测量过程。 • 测量系统：是对测量单元进行量化或对被测
特性进行评估，其所使用的仪器、量具、标 准、操作、方法、夹具、人员、软件及环境 的集合，用来获得测量结果的整个过程。 • 测量系统分为计量型测量系统与计数型测量 系统
22
Gage R&R 评价指标
评价指标
1. %Contribution =
σ2MS σ2Total
× 100%
2. %Study Variation =
σMS σTotal
× 100%
3. %Tolerance = 5.15 × σMS Tolerance
× 100% *( Tolerance = USL-LSL）
from that of the process
2、为什么要进行测量系统分析
要点： • 对控制计划中列入的测量系统要进行测量系
统分析。 • 测量分析方法及接受准则应与测量系统分析
参考手册一致。 • 经顾客批准，可以采用其它方法及接受准则。 • PPAP手册中规定：对新的或改进的量具、测
量和试验设备应参考MSA手册进行变差研究。 • APQP手册中，MSA为“产品/过程确认”阶段
2
3
Precision to Tolerance Ratio---P/T
Precision to Total Variation Ratio---P/TV
%Contribution
Minitab
显示:－> %Tolerance
%Study Var %Contribution
%Tolerance 5.15 MS 100%
• 测量：赋值给具体事物以表示它们对于特定 特性之间的关系。
• 测量过程：赋值过程定义为测量过程。 • 测量系统：是对测量单元进行量化或对被测
特性进行评估，其所使用的仪器、量具、标 准、操作、方法、夹具、人员、软件及环境 的集合，用来获得测量结果的整个过程。 • 测量系统分为计量型测量系统与计数型测量 系统
22
Gage R&R 评价指标
评价指标
1. %Contribution =
σ2MS σ2Total
× 100%
2. %Study Variation =
σMS σTotal
× 100%
3. %Tolerance = 5.15 × σMS Tolerance
× 100% *( Tolerance = USL-LSL）
from that of the process
MSA系统分析简介及实操
MSA系统分析简介及 实操（minitab)一.MSA的作用：了解测量系统是否有足够的能力来侦测出产品或制程参数的变更。
二.MSA分析的对像只要控制计划当中所提出的测量系统就必须进行分析。
Ø包含产品特性Ø包含过程特性三.MSA分析的内容主要的分析如下：Ø人员的变异情形Ø仪器的变异情形Ø产品的变异情形或过程参数的变异情形。
四.量规仪器的选择Ø 量规仪器的选择，首先是有关分辨率的要求。
Ø 分辨率：仪器的最小跳动值，请切记录是最小跳动值，而不是最小刻度值。
Ø选择的标准：在于考虑仪器必须有能力侦测出产品或制程的变化，所以一般的通用要求要在规格的1/10以下。
測量系統變異的分布特性,1)位置穩定性 (Stability) 偏倚 (Bias) 線性 (Linearity)2)寬度或範圍重復性 (Repeatability) 再生性 (Reproducibility)计量型MSA：计數型风险分析法信号分析法数据解析法计数型MSA计量型偏倚分析变异分析稳定性分析法破坏性MSA计量型位置分析离散分析偏倚分析线性分析重复性分析稳定性分析再现性分析稳定性分析偏倚(Bias)真值观测平均值偏倚偏倚：是测量结果的观测平均值与基准值的差值。
真值的取得可以通过采用更高级别的测量设备进行多次测量，取其平均值而定之。
计量型MSA：线性(Linearity)量程基准值观测平均值基准值线性是在量具预期的工作范围内，偏倚值的差值观测平均值基准值无偏倚有偏倚重复性(Repeatability)重复性重复性是由一个评价人，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。
再现性(Reproducibility)再现性是由不同的评价人，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。
再现性稳定性(Stability)稳定性时间1时间2稳定性，是指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。
MSA测量系统误差分析Minitab实例
测量系统分析-偏倚
基准值 偏倚（B）
偏倚： 在测量系统具有
统计稳定性的前提下 ，测量值分布的均值 与基准值之间的距离 。
观测平均值
3
测量系统分析-线性
线性：在量具预期的工作范围内，偏倚值的差值。线性可以 被认为是关于偏倚大小的变化
真值
偏倚
有偏倚
真值
无偏倚
偏倚
量程较高部位
基准值
量程较低部位
4
测量系统分析-重复性
5.01 5.02
5.00 5.02
5.01 5.02
5.01 5.02
5.00 5.02
5.01 5.03
5.04 5.02
5.03 5.03
5.01 5.01
平均值 5.00 5.02 5.02 5.00 5.00 5.01 5.01 5.01 5.00 5.01 5.01 5.02 5.02 5.02 5.01 5.01 5.01 5.01 5.01 5.01 5.01 5.01 5.03 5.03 5.01 极差 0.02 0.01 0.01 0.01 0.00 0.02 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.03 0.02 0.02 0.01 0.02 0.03 0.02 0.01 0.01
23
测量系统的线性与偏倚分析
2、选择统计-质量工具-量具研究-量具线性和偏移研究。
如图示： 1、在部件号中，输入部 件（零件号）； 2、在参考值中，输入主 要参考值（基准值）； 3、在测量数据中，输入 响应(测量值）； 4、在过程变异中，输入 过程变异值（可使用方 差分析法从量具 R&R 研 究中获得，可空白）；
minitab之MSA篇
計算控制界限，並用圖判定是否穩定
後續持續點圖，判圖
保留記錄
稳定性分析的做法
決定要分析的測量系統 選取一標准樣本，取值參考值
請現場測量人員連續測量 25組數據每次測量2~5次
輸入數據到EXCEL，Xbar-R表格中
計算控制界限，並用圖判定是否穩定
选取一标准样品 控制计划中所提及的产品特性 控制计划中所提及的过程特性 取出对产品特性或过程特性有代表 性的样本。 针对本样本使用更高精密度等级的 仪器进行精密测量十次，加以平均， 做为参考值。
稳定性分析的做法
決定要分析的測量系統 選取一標准樣本，取值參考值
請現場測量人員連續測量 25組數據每次測量2~5次
保留记录 各项的线性分析的记录要保存下来， 可以和PPAP档案存放在一起，以有 效证明公司的测量仪器其测量能力是 足够的。
輸入數據到EXCEL，Xbar-R表格中
計算控制界限，並用圖判定是否穩定
重复性(Repeatability)
重复性是由一个评价人，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。
重复性
再现性(Reproducibility)
再现性是由不同的评价人，采 用相同的测量仪器，测量同一 零件的同一特性时测量平ity)
保留記錄
稳定性分析的做法
決定要分析的測量系統 選取一標准樣本，取值參考值
請現場測量人員連續測量 25組數據每次測量2~5次
輸入數據到EXCEL，Xbar-R表格中
計算控制界限，並用圖判定是否穩定
後續持續點圖，判圖
保留記錄
后续持续点图、判图 如果前面的控制图是稳定的，那么就可以 将此控制界限做为控制用控制界限。 我们后续就固定时间，使用同样的样本、 同样的测量仪器，同样的测量人员。 此时由于样本、仪品、人都是固定的，所 以如果绘出来的图形有异常，一般就代表仪 器有问题，要进行相应的处理。 异常的判定 点：一点超出控制界限 线：连续七点上升，连续七点下降，连绩 七点在同一侧。 面：非随机性分析，在+-1sigma的范围 内应覆盖68%的概率。
MINITAB_测量系统分析汇总
交叉式数据分析-方差法
打开Minitab,从菜单选择File>Open Worksheet,打开工作表GAGEAIAG.MTW
从菜单选择Stat>Quality Tools>Gage Study>Gage R&R Study(Crossed)
交叉式数据分析-方差法
包含测量对象名称或编号的列
从菜单选择Stat>Quality Tools>Gage Study>Gage Linearity and Bias Study
包含测量值的列
嵌套式数据分析
结果分析:
量具分辨率(Number of Distinct Categories)反映了测量系统能够 区分的过程数据的分组数.当该值大于5时,可接受.当小于2的时候, 测量系统将无法区分部件. VarComp:显示方差构成来源 %Contribution:显示每个方差项占总变差的百分比 StdDev:每个方差项的标准偏差 StudyVar:标准偏差*6,用于分析过程变差时使用 %Study Var:每个方差项的百分比
嵌套式数据分析
打开Minitab,从菜单选择File>Open Worksheet,打开工作表GAGENEST.MTW
从菜单选择Stat>Quality Tools>Gage Study>Gage R&R Study(Nested)
嵌套式数据分析
包含测量对象名称或编号的列
包含操作者名称或编号的数据列
包含操作者名称或编号的数据列
包含测量值的列
选择均值极差法
交叉式数据分析-均值极差法
基于Minitab的MSA分析
基于Minitab进行测量系统分析1.测量系统分析的研究1.1.基本概念数据是测量的结果，“测量”是指确定实体或系统的量值大小为目标的一整套作业。
所谓测量系统分析，是指用统计学的方法来了解测量系统中的各个波动源, 及其对测量结果的影响，最后给出本测量系统是否合乎使用要求的明确判断。
测量系统必须具有良好的准确性(accuracy)和精确性(precision), 通常由偏倚(bias)和波动(variation)等统计指标来表征。
偏倚用来表示多次测量结果的平均值与被测质量特性基准值(真值)之差, 其中基准值可通过更高级别的测量设备进行若干次测量取其平均值来确定。
波动表示在相同的条件下进行多次重复测量结果分布的分散程度,常用测量结果的标准差σ或过程波动VP表示。
波动也可称为变异。
1.2.测量系统波动的主要来源过程波动的主要来源以及测量系统分析的主要内容如下所示。
图1.测量系统波动来源1.3.重复性&再现性重复性(repeatability)是指在尽可能相同的、恒定不变的测量条件下, 对同一测量对象进行多次重复测量所得结果的一致性。
此时测量值的波动称为重复性, 记为VE。
重复性误差的产生只能是由测量仪器本身的固有波动引起的。
再现性(reproducibility)也称为复现性或重现性,是指在各种可能变化的测量条件下, 同一被测对象的测量结果之间的一致性, 记为V A。
最普遍出现的重要的再现性是操作人员的变化对测量系统一致性的影响，特别是由不同的人员使用同样的测量仪器对同一测量对象测量时的波动要小。
1.4.测量系统分析的依据通常用分辨力、偏倚、稳定性、线性、重复性和再现性等评价测量系统的优劣, 并用它们控制测量系统的偏倚和波动, 以使测量获得数据准确可靠。
一般说来, 测量系统的分辨力应达到(即在数值上不大于)过程总波动的(6倍的过程标准差)的1 /10, 或容差(USL-LSL)的1 /10。
在评价测量系统性能时，通常采用如下标准：P/TV或P/T≤10%，测量系统系统波动很小；10%＜P/TV或P/T≤20%，测量系统波动较小；20%＜P/TV或P/T≤30%，测量系统可接受；P/TV或P/T＞30%，测量系统波动较大，必须改进；可区分类别数反映测量系统的分辨力，应≥5。
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观测平均值
重复性(Repeatability)
重复性
重复性是由一个评价人，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。
再现性(Reproducibility)
再现性
再现性是由不同的评人， 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。
σ GRR=5.15 × σ
偏倚分析的做法
决定要分析的测量系统 抽取样本，取值参考值 请现场测量人员测量15次 输入数据到EXCEL表格中
计算t值，并判定 是否合格，是否要加补正值
保留记录
结果判定 如果t< tα就代表没有 明显的偏移。此是可以 接受的。 如果t> tα就代表有明 显的偏移。 此时就要再看其 所受的影响。 我们利用偏差／ 公差，或偏差／过 程变化范围来了解 其受影响的比例， 如果比例比较高时 那么就可能仪器要 停用或者修理。
23 24 25 48.0 48.1 47.9 48.4 48.6 48.3 48.8 48.9 48.4
稳定性分析输出：
结果判定
• 可以利用Xbar-R来评估其偏差程度。 • 可以利用Rbar/d2来评估其EV（重复性），用
EV/TV（总变差）可以了解其相应的EV%。
偏倚分析的做法
决定要分析的测量系统 抽取样本，取值参考值 请现场测量人员测量15次 输入数据到minitab表格中
均值
6.0067 6.00 0.0067
标准偏差 0.212020
0.21202
均值的标准偏差 0.054743
0.05474
t统计量 0.12178058
查表得t0.95
1.753
将数据输入minitab
Select: Stat >Basic Statistics > 1 Sample t
设定检定对象及检定值
异常的判定 点：一点超出控制界限 线：连续七点上升，连续 七点下降，连绩七点在同一侧。 面：非随机性分析，在+-1 sigma的范围内应覆盖68%的概率。
稳定性分析的做法
决定要分析的测量系统 选取一标准样本，取值参考值
请现场测量人员连续测量25组数据每次测量2~5次
输入数据到EXCEL，Xbar-R表格中 计算控制界限，并用图判定是否稳定
MSA 测量系统分析
工欲善其事 必先利其器
MSA的目的
• 了解测量系统是否有足够的能力 来侦测出产品或制程参数的变更。
MSA分析的对象
• 只要控制计划当中所提出的 测量系统就必须进行分析。
• 包含产品特性 • 包含过程特性
MSA分析方法的分类
MSA
计量型
计数型
破坏型
计量型MSA
计量型
位置分析 离散分析
将数据输入到excel 或minitab中。 计算每一组的平均值 计算每一组的值。 计算出平均值的平均 值 计算出R的平均值。
稳定性分析的做法
决定要分析的测量系统 选取一标准样本，取值参考值
请现场测量人员连续测量25组数据每次测量2~5次
输入数据到EXCEL，Xbar-R表格中 计算控制界限，并用图判定是否稳定
偏倚分析的做法
决定要分析的测量系统 抽取样本，取值参考值 请现场测量人员测量15次 输入数据到minitab中
计算t值，并判定 是否合格，是否要加补正值
保留记录
自生产现场抽取样本： 一般是取在制程中 间的产品。 拿取此产品到更高 精密的测量设备，测 量十次，加以平均， 取得参考值。
偏倚分析的做法
输入基准值
绘图选检定直方图
可以选择不同的 图型来形象表示
置信区间选0.95
选择置信区间 选择零假设和备择假设
结果输出
图形输出
线性分析的做法
决定要分析的测量系统 抽取代表制程的4~5样本每个样品精测，取值参考值
请现场测量人员测量12次 输入数据到minitab表格中
计算截距a值，斜率b值 是否合格，是否要加补正值或调整
稳定性分析的做法
决定要分析的测量系统 选取一标准样本，取值参考值
请现场测量人员连续测量25组数据每次测量2~5次
输入数据到EXCEL，Xbar-R表格中 计算控制界限，并用图判定是否稳定
后续持续点图，判图 保留记录
请现场测量人员连续 测量25组数据，每次 测量2~5次。
（样本量尽量保持一致，如 果不一样，在选项内选择 pooled）
后续持续点图，判图 保留记录
保留记录 各项的线性分 析的记录要保 存下来，可以 和PPAP档案存 放在一起，以 有效证明公司 的测量仪器其 测量能力是足 够的。
Minitab的做法
收集数据 将数据输入minitab中
制作控制图 判图
数据解析 判定仪器的适用性
范例
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11
48.6 48.4 48.9 48.9 48.9 48.5 48.4 48.7 47.8 47.9 48.1
保留记录
线性分析
决定要分析的测量系统
抽取代表制程的4~5样本 每个样品精测，取值参考值
请现场测量人员测量每一样本12次 输入数据到minitab表格中
计算截距a值，斜率b值
是否合格，是否要加补正值或调整
保留记录
决定要分析的测量系统 从控制计划当中挑选需 要进行分析的仪器。 一般典型包含了产品特 性测量仪器以及过程特性 测量仪器。 测量风险愈高的仪器要 愈优先分析。 线性一般是在制程变异 范围比较宽，只做单点的 偏差分析，可能担心不足 时使用。
稳定性(Stability)
稳定性 时间2
稳定性(或飘移)，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差。
时间1
线性(Linearity)
线性是在量具预期的工作范围内，偏倚是基准值的函数。
基准值
基准值
观测平均值
量程
注：一般说来，当测量基准值较小时（量程较低的地方），
决定要分析的测量系统 抽取样本，取值参考值 请现场测量人员测量15次 输入数据到minitab表格中
计算t值，并判定 是否合格，是否要加补正值
保留记录
现场人员测量： 现场人员：指的 是实际在现场工作 的人员，由他们来 进行测量，才能真 正了解公司测量的 偏差是多少。 重复测量十五次， 取记录其值。
偏倚分析的做法
48.7 48.8 48.6 47.9 50.1 49.0 48.2 48.0 48.6 48.3 48.6
48.3 48.0 48.9 48.0 49.2 49.0 48.3 47.7 48.7 48.4 48.7
12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 48.2 48.1 48.3 48.0 48.1 48.1 48.3 48.1 48.0 48.2 47.9 48.5 48.7 48.9 48.7 48.4 48.4 48.6 48.6 48.6 48.4 48.3 48.9 48.5 48.6 48.6 48.7 48.7 48.5 48.7 48.7 48.9 48.7
后续持续点图，判图 保留记录
计算控制界限 平均值图： Xbarbar+-A2Rbar, Xbarbar R值图： D4Rbar, Rbar, D3Rbar
划出控制界限 将点子绘上 先检查R图，是否连续25点
都在控制界限内，以判定 重复性是否稳定。 再看Xbar图，是否连绩25点 都在控制界限内，以判定 偏移是否稳定。 可以利用Xbarbar-标准值，进 行偏差检定，看是否有偏差。 可以利用Rbar/d2来了解仪器 的重复性。
稳定性分析的做法
决定要分析的测量系统 选取一标准样本，取值参考值
请现场测量人员连续测量25组数据每次测量2~5次
输入数据到EXCEL，Xbar-R表格中
计算控制界限，并用图判定是否稳定
后续持续点图，判图 保留记录
后续持续点图、判图 如果前面的控制图是稳定的， 那么就可以将此控制界限做 为控制用控制界限。 我们后续就固定时间，使用 同样的样本、同样的测量仪 器，同样的测量人员。 此时由于样本、仪器、人都是 固定的，所以如果绘出来的 图形有异常，一般就代表仪 器有问题，要进行相应的处理。
线性分析
决定要分析的测量系统
抽取代表制程的4~5样本 每个样品精测，取值参考值
请现场测量人员测量每一样本12次 输入数据到minitab表格中 计算截距a值，斜率b值
(你喜欢什么类型仪器)
基准值
基准值
基准值
观测平均值 观测平均值
观测平均值
稳定性分析的做法
决定要分析的测量系统 选取一标准样本，取值参考值
请现场测量人员连续测量25组数据每次测量2~5次
输入数据到EXCEL，Xbar-R表格中 计算控制界限，并用图判定是否稳定
后续持续点图，判图 保留记录
从控制计划中去 寻找需要分析的测 量系统，主要的考 虑来自：
稳定性分析
偏倚分析 线性分析 重复性分析 再现性分析 稳定性分析
计数型MSA
计数型
风险分析法 信号分析法 数据解析法
破坏性MSA
计量型
偏倚分析 变异分析 稳定性分析法
偏倚(Bias)
基准值(真值) 偏倚
偏倚：是测量结果的观 测平均值与基准值的差 值。真值的取得可以通 过采用更高级别的测量 设备进行多次测量，取 其平均值而定之。
偏差练习
基准值=6.0
偏倚
1
5.8
-0.2
2
5.7
-0.3
3
5.9
-0.1
4
5.9
-0.1
5
6.0
0.0