测量系统分析(MSA).ppt

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1、MeasurementSystemsAnalysisMSA测量系统分析1999年10月18日1版權所有禁止翻印通用测量系统指南测量过程“测量”定义为“赋值给具体事物以表示它们之间关于特殊特性的关系”。赋值过程定义为测量过程，而赋予的值定义为测量值。术语量具：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：用来对被测特性赋值的操作、程序、量具、设备、软件以及操作人员的集合；用来获得测量结果的整个过程。2版權所有禁止翻印通用测量系统指南测量系统的统计特性尽管每一个测量系统可能需要有不

2、同的统计特性，但有一些特性是所有测量系统必须共有的，它们包括：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。测量系统的变异必须比制造过程的变异小。变异应小于公差带。测量精度应高于过程变异和公差带两者中精度较高者，一般来说，测量精度是过程变异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被测项目的改变而变化。若真的如此，则测量系统最大的（最坏）变差应小于过程变差和公差带两者中的较小者。标准用来传递测量的程序称为“校准”程序。溯源标准。3版權所有禁止翻印通用测量系统指南通

3、用指南测量系统的评定通常分为两个阶段，称为第一阶段和第二阶段。在第一阶段，要明白该测量过程并确定该测量系统能否满足要求。第一阶段有两个目的，第一目的是确定该测量系统是否具有所需要的统计特性。第二目的是发现哪种环境因素对测量系统有显著影响。第二阶段试验的目的是验证一个测量系统一旦被认为是可行的，应持续具有恰当的统计特性。常见的被称为“量具R和R”的这种研究是第二阶段试验的一种形式。4版權所有禁止翻印评定测量系统的程序测量有关的问题：在评价一个测量系统时需要确定三个基本问题。①.测量系统有足够的分辨力吗？②.测量系统在一定时间内是否

4、在统计上保持一致？③.统计特性能在预期范围内是否一致，并且用于过程分析或控制是否可接受？测量系统变差的类型：偏倚、重复性、再现性、稳定性、线性五种类型。偏倚(accuracy)：是测量结果的观测平均值与基准值的差值。基准值，也称为可接受的基准值或标准值，是充当测量值的一个一致认可的基准，一个基准值可以通过采用更高级别的测量设备进行多次测量，取其平均值来确定。偏倚基准值观测的平均值5版權所有禁止翻印评定测量系统的程序重复性：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：由不同的评价人，

5、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。再现性再现性操作者A操作者B操作者C6版權所有禁止翻印评定测量系统的程序稳定性（或漂移）：测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件的同一特性时获得的测量值总变差。稳定性时间1时间2线性：在量具预期的工作范围内，偏倚值的差值。观测的平均值基准值偏倚大基准值偏倚小观测的平均值范围的较低部分范围的较高部分测量系统的分辨力：测量系统检出并如实指示被测特性中极小变化的能力。建议可视分辨率最多是总过程的6Ơ(标准偏差）的十分之一，而不是传统的规则，即可视分辨率最多为公差范围的十分

6、之一。7版權所有禁止翻印评定测量系统的程序―計量型量具研究测量系统研究的准备：1先计划将要使用的方法。2評價人的數量﹐樣品數量及重復讀數次數應預先確定。在此選擇中應考慮的因素如下﹕尺寸的關鍵性—關鍵尺寸需要更多的零件和/或試驗。原因是量具研究評價所需的置信度﹔零件結構---大或重的零件可規定較少樣品和較多試驗。3由于其目的是評價整個測量系統﹐評價人的選擇應從日常操作該儀器的人中挑選﹔4樣品必須從過程中選取并代表其整個工作范圍。有時每一天取一個樣本﹐持續若干天。這樣做是有必要的﹐因為分析中這些零件被認為生產過程中產品變差的全部范圍

7、。由于每一零件將被測量若干次﹐必須對每一零件編號以便于識別﹔5儀器的分辨力應允許至少直接讀取特性的預期過程變差的十分之一。例如﹐如果特性的變差為0.001﹐儀器應能讀取0.0001的變化﹔6確保測量方法（即評價人和儀器）在按照規定的測量步驟測量特征尺寸。8版權所有禁止翻印進行研究的方式十分重要。本手冊所介紹的所有分析都假定各次讀數的統計獨立性。為最大限度地減少誤導結果的可能性﹐應采取下列步驟﹕2在設備讀數中﹐讀數應估計到可得到的最接近的數字。如果可能﹐讀數應取至最小刻度的一半。例如﹐如果最小刻度為0.0001﹐則每個讀數的估計應

8、圓整為0.00005﹔3研究工作應由知其重要性且仔細認真的人員進行﹔4每一位評價應采用相同方法―包括所有步驟―來獲得讀數﹔1測量應按照隨機順序﹐以確保整個研究過程中產生的任何漂移或變化將隨機分布。評價人不應知道正在檢查零件的編號﹐以避免可能的偏倚。但是進行研究的