MSA测量系统分析手册.pdf

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1、MSAManual测量系统分析MeasurementSystemsAnalysisMSAThirdEdition0MSAManual第一章测量系统总指南第一章—第A节引言、目的及术语引言测量数据的应用比以前更多更广泛了。例如：现在，是否对制造过程进行调整的决定通常以测量数据为基础，将测量数据或一些从它们所计算出的统计值与过程的统计控制限(statisticalcontrollimits)进行比较，如果该比较显示过程已超出统计控制，则进行某种调整；否则，该过程将被允许在没有调整的状态下运行。测量数据的另一个用途是确定在两个或多个变数之间是否存在重大的相互关系。例如，如果怀疑一个模塑零

2、件的某一关键尺寸与材料的注塑温度有关，这种可能的相互关系可以通过利用一种称为回归分析(rearessionanalysis)的统计程序研究，以比较关键尺寸的测量值与材料注塑温度的测量值。进行这种举例的互相关系探测研究，被戴明博士(Dr.W.E.Deming)称为分析研究法(analyticstudies)。通常，分析研究法是不断增加对影响过程的系统原因知识的一种分析研究。分析研究是测量数据使用的重要应用之一，因为应用它们能使得对过程有更好的理解。使用以数据为基础的程序的最大益处取决于所使用的测量数据的质量。如果数据质量低，程序的益处可能会较低；同样的，如果数据的质量高，利益也可能会

3、较高。为确保从使用测量数据得到的利益大到足以承担获得这些数据的成本，数据的质量需要特别的注意。测量数据的质量数据的质量取决于从处于稳定条件下进行操作的测量系统中，多次测量的统计特性。例如：假设使用某一在稳定条件下操作的测量系统对某一特定特性值进行了几次测量，如果这些测量值均与该特性的参考值(mastervalue)“接近”，那么，数据的质量被称为“高”；同样，如果部分或所有的测量值与参考值相差“很远”，则称数据的质量很“低”。通常用来描述测量数据质量的统计特性是某测量系统的偏倚(bias)及变差(variance)。被称为偏倚的统计特征指的是数据值相对于参考(基准)值的位置。而被称

4、为变差的特性指的是数据的分布宽度(spread)。低质量数据最普遍的原因之一是变差太大。一组数据中的变差多是由于测量系统及其环境的相互作用(interaction)造成的。例如：一个用来测量一罐液体容积的测量系统，可能对该测量系统所处的环境中的大气温度较敏感。在这种情况下，数据的变差可能是因为容积的变化造成的，也可能是因为环境温度变化造成的。因此，对测量的数据很难解释，因此，该测量系统不尽理想。1MSAManual如果相互作用产生的变差过大，那么数据的质量会太低，从而造成测量数据无法利用。例如：具有较大变差的测量系统可能不适合用于分析制造过程，因为测量系统的变差可能掩盖制造过程的变

5、差。管理一个测量系统的许多工作集中在监视和控制其变差，其它的还需要把重点集中在了解测量系统与其环境有什么样的相互作用，以便获得可接受质量的数据。目的本手册的目的是为评估测量系统的质量提供指南。尽管这指南一般而言可用于任何测量系统，但主要意图是用于工业界的测量系统。本文件并不意图成为对所有测量系统的一种分析总览；而是主要用于那些对于每个零件的数据可以重复读取的测量系统。许多分析对于其它形式的测量系统也是很有用的，且本手册的确包含了参考意见和建议，但对于更复杂的或不常用的方法本手册没有讨论，建议使用者参考适宜的统计资源。本手册也不涵盖顾客对测量系统分析方法所要求的批准。术语如果不建立一

6、套术语来引述共同的统计特征和相关的测量系统要项，那么讨论测量系统的分析可能会造成混淆和误解。本节将用于本手册的术语汇总如下。在本手册中使用了以下术语：y测量(Measurement)被定义为“对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”。这定义由C.Eisenhart(1963)首次提出。赋予数字的过程被定义为测量过程，而数值的指定被定义为测量值。y量具(Gage)是指任何用来获得测量的装置。经常是特别用在工厂现场的装置，包括通/止规(go/nogodevice)。y测量系统(Measurementsystem)是对测量单元进行量化或对被测的特性进行评估，其所

7、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。由以上这些定义可以将测量过程看成一个制造过程，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的概念、原理和工具，这在统计过程控制中早已被证实他们的作用。1术语汇总标准(Standard)y用于比较的可接受偏倚y接受的准则y一已知的值，在不确定度(uncertainty)的指定范围内，被接受而为一真值(trueva