
MSA测量系统分析(第四版)(109页PPT).pptx
109页测量系统分析测量系统分析 Measurement System Analysis 第四版 2010年6月发布2022/9/141MSA第四版发生了那些变化?第四版发生了那些变化?与MSA第三版相比,手册的第四版没有发生显著的变化,只是补充提示了某些分析方法,使读者更容易理解,同时也对一些使用者的常犯错误做了重要的观念澄清譬如:澄清MSA与校准的关系、更清晰地定义测量决策、改进了偏倚和线性内容、重写了高级的MSA技术(包括破坏性试验)、计数型分析的更新、测量的不确定度和MSA、APQP和MSA的关系等等2022/9/1422022/9/143 本手册中使用了以下术语本手册中使用了以下术语 测量测量(Measurement)Measurement)被定义为被定义为“对某具体事物赋予数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字(或数值),以表示它们对于特定特性之间的关系”这定义由这定义由C.Eisenhart(1963)C.Eisenhart(1963)首次提出赋予数字的过程被定首次提出赋予数字的过程被定义为测量过程,而指定的数值被定义为测量值义为测量过程,而指定的数值被定义为测量值。
量具量具(Gage)Gage)是指任何用来获得测量结果的装置经是指任何用来获得测量结果的装置经常是用在工厂现场的装置,包括通常是用在工厂现场的装置,包括通/止规(止规(go/no go go/no go device)device)本手册中使用了以下术语本手册中使用了以下术语 测量系统测量系统(Measurement System)Measurement System)是对测量单元进是对测量单元进行量化或对被测的特性进行评估,其所使用的仪器或量具、行量化或对被测的特性进行评估,其所使用的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境和假设的集标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境和假设的集合;也就是说,用来获得测量结果的整个过程合;也就是说,用来获得测量结果的整个过程我们可以将测量过程看成一个制造过程,其产生的输出我们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,就是数值(数据)这样看待一个测量系统是很有用的,会使我们明白已经说明的所有的概念、原理和工具会使我们明白已经说明的所有的概念、原理和工具2022/9/144本手册中使用了以下术语本手册中使用了以下术语分辨力分辨力Discrimination、可读性、可读性Readability、分辨率分辨率Resolution 别名:最小可读单位、测量解析度、最小刻度极限或探测的最小极限。
由设计所确定的固有特征一个仪器测量或输出的最小刻度单位通常被显示为测量单位10比1的比例法则2022/9/145本手册中使用了以下术语本手册中使用了以下术语有效解析度有效解析度Effective resolution特定应用条件下,一个测量系统对过程变差的敏感度可以导致测量有用的输出信号的最小输入通常被描述为一种测量单元基准值(基准值(Reference value)某一物品的可接受数值需要一个可操作的定义常被用来替代真值使用真值真值(True value)某一物品的真实数值不可知且无法知道的2022/9/1462022/9/147本手册中使用了以下术语本手册中使用了以下术语位置变差位置变差(Location variation)准确度准确度(Accuracy)与真值或可接受的基准值与真值或可接受的基准值“接接近近“的程度在在ASTM包括了位置及宽度误包括了位置及宽度误差的影响差的影响偏倚(偏倚(Bias)观测到的观测到的测量值的平均值与基测量值的平均值与基准值之间的差值准值之间的差值82022/9/14 准确度和精确度准确度和精确度量具 A量具 B量具 CA 具有最佳准确度B 具有最佳精确度C 的准确度好于B比较比较A A和和C C的表现的表现量具 A的均值量具 B的均值量具 C的均值本手册中使用了以下术语本手册中使用了以下术语稳定性稳定性(Stability)随时间变化的偏倚值。
随时间变化的偏倚值一个稳定的测量过程在位置一个稳定的测量过程在位置方面是处于统计上受控状态方面是处于统计上受控状态别名:漂移别名:漂移(drift)线性线性(linearity)在量具正常工作量程内的偏在量具正常工作量程内的偏倚变化量倚变化量多个独立的偏倚误差在量具多个独立的偏倚误差在量具工作量程内的关系工作量程内的关系是测量系统的系统误差所构成是测量系统的系统误差所构成2022/9/1492022/9/1410本手册中使用了以下术语本手册中使用了以下术语宽度变差宽度变差(Width variation)精确度精确度(Precision)每个重复读数之间的每个重复读数之间的“接近接近”程度是测量系统的随机误差所构成是测量系统的随机误差所构成本手册中使用了以下术语本手册中使用了以下术语重复性重复性(Repeatability)一个评价者使用一种测量一个评价者使用一种测量仪器,对同一零件的某一特性进仪器,对同一零件的某一特性进行多次测量下的变差行多次测量下的变差是在固定的和已定义的测量是在固定的和已定义的测量条件下,连续(短期内)多次测条件下,连续(短期内)多次测量中的变差量中的变差通常被称为通常被称为E.V设备变差设备变差。
Eguipment Variation)设备(量具)能力或潜能设备(量具)能力或潜能系统内部变差系统内部变差2022/9/1411本手册中使用了以下术语本手册中使用了以下术语再现性再现性(Reproducibility)不同评价者使用相同的量具,不同评价者使用相同的量具,测量同一个零件的同一个特性的测测量同一个零件的同一个特性的测量平均值的变差量平均值的变差通常被称为通常被称为A.V.评价者变差评价者变差(Appraiser Variation)系统之间(条件)的系统之间(条件)的 误差在在ASTM E456-96包括:重包括:重复性、实验室、环境及评价者影响复性、实验室、环境及评价者影响2022/9/1412本手册中使用了以下术语本手册中使用了以下术语GRR或量具的重复性和再现性或量具的重复性和再现性(Gage&R)量具的重复性和再现性:测量系统重复性和再现性的联合估计值测量系统能力:取决于所用的方法,可能包括或不包括时间的影响测量系统能力测量系统能力(Measurement System Capability)测量系统变差的短期估计值例:“GRR”包括图表法)2022/9/1413本手册中使用了以下术语本手册中使用了以下术语2022/9/1414测量系统性能测量系统性能(Measurement System Performance)测量系统变差的长期估计值(例:长期控制图法)敏感度敏感度(Sensitivity)能导致可探测到的输出信号的最小输入。
测量系统对被测特性变化的感应度取决于量具设计(分辨力)、固有质量(OEM)、使用期间的维修,以及测量仪器与标准的操作情况通常被描述为一种测量单元本手册中使用了以下术语本手册中使用了以下术语一致性一致性(Consistency)随时间重复性变化的程度一致的测量过程是在宽度(变差)方面处于统计上受控状态均一性均一性(Uniformity)在正常工作范围内重复性的变化重复性的同义词2022/9/1415本手册中使用了以下术语本手册中使用了以下术语系统变差系统变差 (System Variation)测量系统的变差可分类为:能力能力(Capability)短期内读数的变化量性能性能(performance)长期读数的变化量以总变差(total variation)为基础不确定度不确定度(Uncertainty)有关被测值的数值估计范围,相信真值都被包括在该范围内测量系统必须稳定并且一致测量系统必须稳定并且一致,测量系统的总变差的所测量系统的总变差的所有特征是假设该系统稳定并且一致有特征是假设该系统稳定并且一致2022/9/14162022/9/1417 测量系统的误差测量系统的误差 测量系统误差可以分成五种类型:测量系统误差可以分成五种类型:偏倚、线性、稳定性、重复性、再现性偏倚、线性、稳定性、重复性、再现性 测量过程变差测量过程变差:对大多数测量过程而言,总测量变差通常被描述为对大多数测量过程而言,总测量变差通常被描述为正态分布。
正态概率被设想成测量系统分析的标准方法正态分布正态概率被设想成测量系统分析的标准方法事实上,有一些测量系统并不是正态分布,如果仍事实上,有一些测量系统并不是正态分布,如果仍假设该测量系统为正态分布,假设该测量系统为正态分布,MSAMSA的分析方法可能会过高的分析方法可能会过高评价测量系统误差评价测量系统误差;因此应充分识别和评价因此应充分识别和评价2022/9/1418不好的零件永远视为不好的零件不好的零件永远视为不好的零件可能做出潜在的错误决定可能做出潜在的错误决定好零件永远被视为好零件好零件永远被视为好零件“取伪取伪”、“弃真弃真”的过程发生在的过程发生在区域测量系统误差的影响测量系统误差的影响2022/9/1419测量系统误差的影响测量系统误差的影响 从位置的角度去考虑,偏倚、线性、稳定性从位置的角度去考虑,偏倚、线性、稳定性为位置的误差,如图:为位置的误差,如图:针对基准值的位移针对基准值的位移从宽度的角度去考虑,重复性、再现性为从宽度的角度去考虑,重复性、再现性为宽度的误差随着宽度的误差随着 宽度加宽,宽度加宽,区域增区域增 大2022/9/1420测量系统共有的统计特性测量系统共有的统计特性 依据用途,每个测量系统可能要求具备不同的统计依据用途,每个测量系统可能要求具备不同的统计特性,但以下几个特性应是所有的测量系统共有的:特性,但以下几个特性应是所有的测量系统共有的:1.测量系统必须处于统计控制中,这意味着测量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由普通原因而不是由特殊原因造成;系统中的变差只能由普通原因而不是由特殊原因造成;2.测量系统的变差必须小于制造过程的变差;测量系统的变差必须小于制造过程的变差;3.测量系统的随机变差必须小于过程变差和公差带测量系统的随机变差必须小于过程变差和公差带两者中最小者,一般为其两者中最小者,一般为其1/101/10。
2022/9/1421 测量系统的接受准则测量系统的接受准则 对测量系统予以接受的通用准则是:对测量系统予以接受的通用准则是:低于低于10%10%的误差的误差 通常被认为是一个可接受的测量系统通常被认为是一个可接受的测量系统10%10%到到30%30%的误差的误差根据应用的重要性、测量装置的成本、维修费用根据应用的重要性、测量装置的成本、维修费用等,可能是可接受的等,可能是可接受的大于大于30%30%误差误差考虑为不可接受,应尽各种力量以改进该测考虑为不可接受,应尽各种力量以改进该测量系统另外,由测量系统对过程进行划分的区别分类数(另外,由测量系统对过程进行划分的区别分类数(ndcndc)应能大于或等于应能大于或等于5 52022/9/1422测量系统分析计划测量系统分析计划过程名称 分析项目测量系统偏倚线性稳定性重复性再现性负责人/日期卡尺硬度仪金相显微镜万能材料试验机2022/9/1423测量系统研究偏倚2022/9/1424什么是偏倚 偏倚是指对相同零件上偏倚是指对相同零件上同一特性的观测的平均值与同一特性的观测的平均值与基准值的差异基准值的差异它是由所有已知或未知的它是由所有已知或未知的变差来源共同影响的总偏差所变差来源共同影响的总偏差所造成。
造成2022/9/1425偏倚产生的原因造成过份偏倚的可能原因有:造成过份偏倚的可能原因有:n计量器具需要校准计量。
