测量系统分析msa讲义

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1、测量系统分析MSA1.测量系统的概述a）测量系统：用来对被测特性赋值的评价人、量具（设备）、零件、程序、环境、操作的组合。如何判定一种系统是测量系统？为什么要做测量系统分析？b）测量数据的用途：探分析研究探确定变量间是否存在某种显著关系计量型数据计数型数据数据的统计特征值■平均值:xbar■中位数（中程数）：MMd■极差（全距）：R■标准偏/误差（标准差）：MSE、SE、SD、Sc）测量数据的质量：用偏倚、方差表示探管理测量系统主要是监视和控制变差探大部分变差是不希望的，但如果测量系统不能探测到数据的变化，则不能接受。正态分布平均值U的特性（0=

2、1）正态分布标准差o的特性d）测量系统所需的统计特性（对测量系统进行分析的前提条件）•测量系统处于统计控制之中•测量系统的变差小于过变差，小于容差•测量系统最大变差小于过程变差，容差二者中的较小者•测量精度二过程变差、容差二者中较小者的10%探一个具有零偏倚、零方差的测量系统，不一定适合于要求低概率的错误分类的数据测量探理想的统计特性:零偏倚、零方差、零概率的错误分类e）测量系统评定（分析）的通用指南f）MSA程序，而MSA的选用流程见4.1.3.确定评定职责、周期选择待测项a及其典型的试验环境应用的规范收集记录分析数据的要求说明确定试验所需时间

3、、成本等对术语做定义收集、管理所用的测量标准A考虑肓测是否对比两系统的测量结果注：II阶段试验的周期取决于单个测量系统的统计特性、对该设备的影响和使用该设备生产的顾客1.评定测量系统的程序2.1引言2.1.1基本概念测量系统应具良好的准确性、精确性，分别用偏倚、波动来表征：a）偏倚（常被称“准确度”）：xbar-真实值（基准值）（更高级别的设备如:计量实验室或全尺寸检验设备多次测量结果的平均值）；b）波动：用5或过程波动PV（99%测量结果所占区间的长度5.155）；c）观察到的波动：过程波动、测量系统波动，具体见图4-1.2d）评价测量系统的指

4、标：分辨力、稳定性、偏倚、GR&R、线性。e）测量系统变差的类型（前三者代表位置（准确度），后二者代表宽度或范围（精确度））稳定性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，如图4-4所示。偏倚：见前述，如图4-1.6所示线性在量具预期的工作范围内，偏倚值的差值，如图4-5所示。重复性尽可能相同条件下，由一个评价人，采用同一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值变差，如图4-2所示。再现性各种可能变化的条件下（改变测量人员、测量方法、测量中工装、被测件的放置位置、测量地点、测量时间），同一被测对象测量结果

5、之间的一致性，典型的是：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，如图4-3所示。2.1.2测量系统的分辨力/率a)分类•可视分辨率(ApparentResolution)：反映被测量最小增量变化的能力，多用于广告。显示的位数不一定表示可视分辨率，如对零件的测量值为29.075,29.080,29.085…等，该仪器的可视分辨率为0.005.•有效分辨率(EffectiveResolution)：考虑整个测量系统变差时的数据分级数据组数=1.41o卩/o肩1.41PV/GR&R(97%的置信水平)(叭/。“为信

6、噪比)•对于单个读数系统，分辨率(Discrimination)取AR、ER中较大的注：测量系统分辨率受测量仪器及整个测量系统其他来源的变差的影响。b)分辨力•测量系统的可视分辨率W6倍过程标准差或过程波动PV或容差(USL-LSL)的10%；・对连续型测量数据，常用测量结果的最小间距作为可视分辨力(并非一定是);・数据组数25,测量系统具有足够的分辨力，3〜4,在R控制图上表现为：图形粗糙，仅有极少几个不同的极差值。=2,等效于计数型数据，不能用于参数估计及指数估计5=1,用这样的测量系统分析、控制过程将是无价值的；具体见图4-1.1判定测量系

7、统分辨率是否足够的方法，判定准则判定分辨力不足方法和判定准则为a）极差图：可能W3个极差值在控制限内或可能4个极差值在控制限内且超过25%的极差为0；b）均值图：小于一半的平均值落在控制限外（零件相似除外）,则说明分辨力不足；c）数据组数〈5d）测量系统的可视分辨率〉6倍过程标准差或过程波动PV或容差（USL-LSL）的10%；注；极差图中可能W3个极差值在控制限内或可能4个极差值在控制限内冃超过25%的极差为0或均值图中小于一半的平均值落在控制限外，说明分辨力不足或零件变差小于测量系统变差或样本不能代表预期过程变差。2.2测量系统研究的准备2.

8、2.1测量系统研究前典型的准备a）确定准备使用的方法，是用量具研究、测试还是工程决策；b）确定评价人：从日常操作该仪器的人中挑选,如评价