13 常用统计工具与方法的运用之MSA-品质
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➢正确的测量永远是质量改进的第一步 ➢正确的测量是作出决策的关键( 不正确的测量系可能会导致错误的决策) ➢用数据说话的前提 ➢测量系统分析是QS9000、ISO/TS16949 的必要
测量系统分析还可以：
➢评估新的测量仪器 ➢将两种不同的测量方法进行比较 ➢确认测量系统在一段时间内是否稳定 ➢对可能存在问题的测量方法进行评估 ➢确认测量系统的变异来源 ➢确定并解决测量系统误差问题
总误差
被测量对象误差
测量系统误差
测量仪器误差
测量人员误差
偏倚
线性 稳定性 重复性
测量人 员误差
测量人员和被 测量对象交互 作用误差
测量误差的来源
仪器方面： ❖ 分辩力Discrimination ❖ 精密度Precision (Repeatability 重复性) ❖ 准确度Accuracy (Bias偏差) ❖ 磨损/损坏Damage ❖ 不同仪器和夹具间的差异Differences among instruments and fixtures
常用统计工具与方法的运用之MSA
课程目标
❖ 了解MSA的目的和基本概念 ❖了解测量系统的稳定性、线性和偏倚 ❖ 能够计算并分析重复性和再现性 ❖ 能够对计量与计数型数据进行测量系统分析 ❖ 能够对测量能力不足的测量系统进行分析和改进
Menu
1 测量系统分析的目的及作用
2
测量系统的基本概念
3
测量系统分析的准备
测量员C
再现性
测量员B 测量员A
测量系统的基本概念
7.线性(Linearity)
线性用以衡量测量系统在不同的测量范围的测量值与被测对 象真值的差异大小。线性可以被认为是关于偏倚大小的变化
较小的偏倚
较大的偏倚
基准值
基准值
测量平均值 (低量程)
测 量 值
有偏倚
测量平均值 (高量程)
无偏倚
被测对象真值
测量系统的基本概念
测量系统的基本概念 5.重复性(Repeatability) EV
指由同一个操作人员用同一种量具 经多次测量同一个零件的同一特性 时获得的测量值变差。（四同）
重复性
EV
μ
测量系统的基本概念
6.再现性(Reproducibility) AV
由不同操作人员，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（三同一异）
在什么情况下需要进行测量系统分析
➢ 在正常仪器维护条件下，测量仪器误差很大 ➢ 测量仪器进行了改装、大修，如更换了重要零
部件 ➢ 进行工序能力分析等收集数据时需要考虑测量
仪器的测量能力 ➢ 测量系统不稳定或测量结果波动大 ➢ 决定是否接受一台新仪器 ➢ 测量仪器之间进行比较
讨论
❖1.为什么MSA对质量改进如此重要?回想 我们工作中存在的问题。
不同检验者的差异Difference in use by inspector (Reproducibility再现性) 训练 技能 疲劳 无聊 眼力 舒适 检验的速度 指导书的误解
测量误差的来源
不同环境所造成的差异（Differences due to environment） ❖ 温度 ❖ 湿度 ❖ 振动 ❖ 照明 ❖ 腐蚀 ❖ 污染(油脂) 方法方面：Differences among methods of use ❖ 测试方法 ❖ 测试标准 材料方面（被测量的工件） ❖ 准备的样本本身有差异 ❖ 收集的样本本身有差异
8.稳定性(Stability)
是测量系统在某持续时
间内测量同一基准或零
时间
件的单一特性时获得的
测量值总变差。
测量系统的基本概念
❖ 测量系统的统计特性 Bias偏倚(Accuracy准确性) Repeatability重复性(precision) Reproducibility再现性 Linearity线性 Stability稳定性
3.测量仪器分辨率: 可定义为测量仪器能够测得最 小变化范围的能力。
比如用普通钢板尺无法测量 一张纸的厚度,就是因为钢板 尺的分辨率对被测量对象(纸) 而言不够高.
差的分辨
1
2率
3
4
5
1
好的分辨 率
2
3
4
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
测量系统的基本概念
4.偏倚(Bias) ❖偏倚：是测量结果的观测平均值与基准值的差值。 ❖基准值（真值）的取得可以通过采用更高等级的测量设备 进行多次测量，取其平均值。
4
计量型测量系统研究
5
计数型测量系统研究
6
测量系统改进
测量系统分析的目的
测量系统分析的目的是明确工序过程测量系统 的能力水平，确定所使用的数据是否可靠
MSA是评价测量系统是否有效的分辨出OK的产品， 还是NG的，如果分辨出来，正确的概率有多大，风 险有多大。我们是否可以接受！客户是否可以接受
测量系统分析的作用
测量结果
输出
测 量 仪 器
过程变量
测 量 人 员
过程变量
测量误差
y= f(x1, x2…xn)
❖式中：y=测量结果 ❖x=输入及过程变量，包括被测量对象、测量仪器、 测量人员、测量方法、测量环境等
测量误差的构成
测量系统分析的目的是确认总误差、测量系统中的测量人员误差和测量仪器 误差的大小，并对测量系统的适用性作出判断。
❖2. 我们的工作中，在什么情况下进行测量 系统分析?
测量系统的基本概念
1. 测量仪器: 进行测量的任何工具; 通常是指工厂的 测量工具;包括测量结果为通过/不通过的仪器（属 性值测量仪器）。
2. 测量系统: 测量中的仪器及其操作方式和方法、 其他设备、软件、人员等的总称; 测量的全部过 程。
测量系统的基本概念
MSA的重要性
人机法环测
原料 测量
过程
测量
好
结果
不好
如果测量的方式不对，那么好的结果可能被测为坏的结 果，坏的结果也可能被测为好的结果，此时便不能得到真 正的产品或过程特性。
Menu
1 测量系统分析的目的及作用
2
测量系统的基本概念
3
测量系统分析的准备
4
计量型测量系统研究
5
计数型测量系统研究
6
测量系统改进
测量误差
❖任何作业都是一个过程，存在输入、过程变量、输出。测量本身也是一个取得数 据的过Байду номын сангаас，这一过程中，输入为被测对象、过程变量有：测量仪器、测量人员、测 量方法、测量环境等，这些变量对过程输出测量结果产生综合影响，测量过程可示 意如下图：
过程变量 过程变量
测
测
量
量
方
环
法
境
输入 被测量对象
测量过程
测量系统分析还可以：
➢评估新的测量仪器 ➢将两种不同的测量方法进行比较 ➢确认测量系统在一段时间内是否稳定 ➢对可能存在问题的测量方法进行评估 ➢确认测量系统的变异来源 ➢确定并解决测量系统误差问题
总误差
被测量对象误差
测量系统误差
测量仪器误差
测量人员误差
偏倚
线性 稳定性 重复性
测量人 员误差
测量人员和被 测量对象交互 作用误差
测量误差的来源
仪器方面： ❖ 分辩力Discrimination ❖ 精密度Precision (Repeatability 重复性) ❖ 准确度Accuracy (Bias偏差) ❖ 磨损/损坏Damage ❖ 不同仪器和夹具间的差异Differences among instruments and fixtures
常用统计工具与方法的运用之MSA
课程目标
❖ 了解MSA的目的和基本概念 ❖了解测量系统的稳定性、线性和偏倚 ❖ 能够计算并分析重复性和再现性 ❖ 能够对计量与计数型数据进行测量系统分析 ❖ 能够对测量能力不足的测量系统进行分析和改进
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1 测量系统分析的目的及作用
2
测量系统的基本概念
3
测量系统分析的准备
测量员C
再现性
测量员B 测量员A
测量系统的基本概念
7.线性(Linearity)
线性用以衡量测量系统在不同的测量范围的测量值与被测对 象真值的差异大小。线性可以被认为是关于偏倚大小的变化
较小的偏倚
较大的偏倚
基准值
基准值
测量平均值 (低量程)
测 量 值
有偏倚
测量平均值 (高量程)
无偏倚
被测对象真值
测量系统的基本概念
测量系统的基本概念 5.重复性(Repeatability) EV
指由同一个操作人员用同一种量具 经多次测量同一个零件的同一特性 时获得的测量值变差。（四同）
重复性
EV
μ
测量系统的基本概念
6.再现性(Reproducibility) AV
由不同操作人员，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（三同一异）
在什么情况下需要进行测量系统分析
➢ 在正常仪器维护条件下，测量仪器误差很大 ➢ 测量仪器进行了改装、大修，如更换了重要零
部件 ➢ 进行工序能力分析等收集数据时需要考虑测量
仪器的测量能力 ➢ 测量系统不稳定或测量结果波动大 ➢ 决定是否接受一台新仪器 ➢ 测量仪器之间进行比较
讨论
❖1.为什么MSA对质量改进如此重要?回想 我们工作中存在的问题。
不同检验者的差异Difference in use by inspector (Reproducibility再现性) 训练 技能 疲劳 无聊 眼力 舒适 检验的速度 指导书的误解
测量误差的来源
不同环境所造成的差异（Differences due to environment） ❖ 温度 ❖ 湿度 ❖ 振动 ❖ 照明 ❖ 腐蚀 ❖ 污染(油脂) 方法方面：Differences among methods of use ❖ 测试方法 ❖ 测试标准 材料方面（被测量的工件） ❖ 准备的样本本身有差异 ❖ 收集的样本本身有差异
8.稳定性(Stability)
是测量系统在某持续时
间内测量同一基准或零
时间
件的单一特性时获得的
测量值总变差。
测量系统的基本概念
❖ 测量系统的统计特性 Bias偏倚(Accuracy准确性) Repeatability重复性(precision) Reproducibility再现性 Linearity线性 Stability稳定性
3.测量仪器分辨率: 可定义为测量仪器能够测得最 小变化范围的能力。
比如用普通钢板尺无法测量 一张纸的厚度,就是因为钢板 尺的分辨率对被测量对象(纸) 而言不够高.
差的分辨
1
2率
3
4
5
1
好的分辨 率
2
3
4
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
测量系统的基本概念
4.偏倚(Bias) ❖偏倚：是测量结果的观测平均值与基准值的差值。 ❖基准值（真值）的取得可以通过采用更高等级的测量设备 进行多次测量，取其平均值。
4
计量型测量系统研究
5
计数型测量系统研究
6
测量系统改进
测量系统分析的目的
测量系统分析的目的是明确工序过程测量系统 的能力水平，确定所使用的数据是否可靠
MSA是评价测量系统是否有效的分辨出OK的产品， 还是NG的，如果分辨出来，正确的概率有多大，风 险有多大。我们是否可以接受！客户是否可以接受
测量系统分析的作用
测量结果
输出
测 量 仪 器
过程变量
测 量 人 员
过程变量
测量误差
y= f(x1, x2…xn)
❖式中：y=测量结果 ❖x=输入及过程变量，包括被测量对象、测量仪器、 测量人员、测量方法、测量环境等
测量误差的构成
测量系统分析的目的是确认总误差、测量系统中的测量人员误差和测量仪器 误差的大小，并对测量系统的适用性作出判断。
❖2. 我们的工作中，在什么情况下进行测量 系统分析?
测量系统的基本概念
1. 测量仪器: 进行测量的任何工具; 通常是指工厂的 测量工具;包括测量结果为通过/不通过的仪器（属 性值测量仪器）。
2. 测量系统: 测量中的仪器及其操作方式和方法、 其他设备、软件、人员等的总称; 测量的全部过 程。
测量系统的基本概念
MSA的重要性
人机法环测
原料 测量
过程
测量
好
结果
不好
如果测量的方式不对，那么好的结果可能被测为坏的结 果，坏的结果也可能被测为好的结果，此时便不能得到真 正的产品或过程特性。
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1 测量系统分析的目的及作用
2
测量系统的基本概念
3
测量系统分析的准备
4
计量型测量系统研究
5
计数型测量系统研究
6
测量系统改进
测量误差
❖任何作业都是一个过程，存在输入、过程变量、输出。测量本身也是一个取得数 据的过Байду номын сангаас，这一过程中，输入为被测对象、过程变量有：测量仪器、测量人员、测 量方法、测量环境等，这些变量对过程输出测量结果产生综合影响，测量过程可示 意如下图：
过程变量 过程变量
测
测
量
量
方
环
法
境
输入 被测量对象
测量过程