1、MSA（Measurement System Analysis）TrainingAgenda為什么要實施為什么要實施MSA?MSA?什么是什么是MSA?MSA?如何實施如何實施MSA?MSA?如何分析如何分析MSA?MSA?確定所使用的數據是否可靠評估新的測量儀器將兩種不同的測量方法進行比較對可能存在問題的測量方法進行評估確定并解決測量系統誤差問題1 測量系統的目的 測量定義為賦值（或數）給具體事物以表示它們之間關于特定性的關系。賦值過程定義為測量過ccc程，而賦予的值定義為測量值。 量具：任何用來獲得測量結果的裝置，經常用來特指用在車間的裝置；包括通過/不通過裝置。 測量系統：是用來對被測特

2、性定量測量或定性評價的儀器或量具、標準、操作、方法、夾具、軟件、人員、環境和假設的集合；用來獲得測量結果的整個過程。2 什么是MSA2.1測量系統的測量系統的統計統計特性特性nBias 偏倚(Bias)nRepeatability 重復性(precision精度)nReproducibility 再現性nLinearity 線性nStability 穩定性2.1.1偏倚(Bias)基準值基準值觀測觀測平均值平均值偏倚偏倚偏倚：是測量結果的觀測平均值與基準值的差值。真值的取得可以通過采用更高等級的測量設備進行多次測量，取其平均值。儀器需要校準儀器、設備或夾緊裝置的磨損磨損或損壞的基準，基準出現誤

3、差校準不當或調整基準的使用不當儀器質量差設計或一致性不好維修保養不好空氣、動力、液體、過濾器、腐蝕、塵土、清潔應用錯誤的量具不同的測量方法設置、安裝、夾緊、技術測量錯誤的特性量具或零件的變形環境溫度、濕度、振動、清潔的影響違背假定、在應用常量上出錯應用零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯誤2.1.1造成過份偏倚的可能原因造成過份偏倚的可能原因2.1.2重復性(Repeatability)重復性重復性指由同一個操作人員用同一種量具經多次測量同一個零件的同一特性時獲得的測量值變差（四同） Master Value零件(樣品)內部：形狀、位置、表面加工、錐度、樣品一致性。儀器內部：修理、磨損、設

4、備或夾緊裝置故障，質量差或維護不當。基準內部：質量、級別、磨損方法內部：在設置、技術、零位調整、夾持、夾緊、點密度的變差評價人內部：技術、職位、缺乏經驗、操作技能或培訓、感覺、疲勞。環境內部：溫度、濕度、振動、亮度、清潔度的短期起伏變化。違背假定：穩定、正確操作儀器設計或方法缺乏穩健性，一致性不好應用錯誤的量具量具或零件變形，硬度不足應用：零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察誤差(易讀性、視差)2.1.2重復重復性性不好的可能原因不好的可能原因2.1.3再現性(Reproducibility)由不同操作人員，采用相同的測量儀器，測量同一零件的同一特性時測量平均值的變差（三同一異）再現性再現性

5、Inspector AMaster ValueInspector BInspector CInspector AInspector BInspector C零件(樣品)之間：使用同樣的儀器、同樣的操作者和方法時，當測量零件的類型為A,B,C時的均值差。儀器之間：同樣的零件、操作者、和環境，使用儀器A,B,C等的均值差標準之間：測量過程中不同的設定標準的平均影響方法之間：改變點密度，手動與自動系統相比，零點調整、夾持或夾緊方法等導致的均值差評價人（操作者）之間：評價人A、B、C之間由于培訓、技巧、技能和經驗所造成的平均值差異。推薦在為產品和過程鑒定和使用手動測量儀器時使用這種研究方法。 環境之間

6、：在第1、2、3等時段所進行的測量，由環境周期所造成的平均值差異。這種研究常用在使用高度自動化測量系統對產品和過程的鑒定。2.1.3再現性不好的可能潛在原因再現性不好的可能潛在原因2.1.4線性(Linearity)基準值較小的偏倚基準值較大的偏倚量測平均值(低量程)量測平均值(高量程)基準值量測值無偏倚偏倚線性(變化的線性偏倚)在量具正常工作量程內的偏倚變化量多個獨立的偏倚誤差在量具工作量程內的關系是測量系統的系統誤差構成2.1.5穩定性(Stability)穩定性穩定性時間時間1 1時間時間2 2是測量系統在某持續時間內測量同一基準或零件的單一特性時獲得的測量值總變差。理想的測量系統在每次

7、使用時，應只產生“正確”的測量結果。每次測量結果總應該與一個標準值相符。一個能產生理想測量結果的測量系統，應具有零變差、零偏倚零變差、零偏倚和所測的任何產品錯誤分類為零產品錯誤分類為零概率的統計特性。2.2理想的測量系統足夠的分辨率和靈敏度足夠的分辨率和靈敏度。為了測量的目的，相對于過程變差或規范控制限，測量的增量應該很小。通常所有的十進制或10/1法則，表明儀器的分辨率應把公差(過程變差)分為十份或更多。這個規則是選擇量具期望的實際最低起點。測量系統應該是統計受控制的測量系統應該是統計受控制的。這意味著在可重復條件下，測量系統的變差只能是由于普通原因而不是特殊原因造成。這可稱為統計穩定性且最

8、好由圖形法評價。2.3測量系統測量系統應有的特性應有的特性2.4測量系統變異性的影響測量系統變異性的影響長期過程變差短期抽樣產生的變差實際過程變差穩定性線性重復性重復性 準確度 量具變差操作員造成的變差測量誤差過程變差觀測值再現性再現性過程變差“重復性重復性” 和和 “再現性再現性” 是測量誤差的主要來源是測量誤差的主要來源測量零件后: 確定零件是否可接受（在公差內）或不可接受（在公差外）。 零件進行規定的分類產品控制原理 : 測量零件進行分類活動。過程控制原理:零件變差是由過程中的普通原因還是特殊原因造成的。 2.4.1測量系統變異性的影響測量系統變異性的影響原理原理關注點關注點產品控制零件

9、是否在指定范圍內？過程控制過程是否穩定和可接受？ I型錯誤 生產者風險誤發警報 好零件有時會被判為“壞”的 II型錯誤: 消費者風險或漏發警報 壞零件有時會被判為“好”的2.4.2對產品決策的影響對產品決策的影響LSLUSLLSLUSLI型錯誤:II型錯誤第類區壞零件永遠被稱為壞零件第類區可能做出潛在的錯誤決定第類區好零件永遠被稱為好零件對于產品狀況，目標是最大限度的做出正確的決定，有以下兩個選擇：1.改進生產過程：減少過程的變差，沒有零件在區域2.改進測量系統：減少測量系統誤差從而減小區域的面積，因此生產的所有零件將在區域，這樣能減小做出錯誤決定的風險。2.4.2對產品決策的影響對產品決策的

10、影響 對過程決策的影響如下: 普通原因識別為特殊原因 特殊原因識別為普通原因測量系統變異性可能影響過程的穩定性、目標以及變差的決定2.4.2對過程決策的影響3.1如何實施MSA1.在測量系統使用者中選出2-3個人2.抽取10個零件，以此代表實際或者期望的過程變差極差3.把零件從1至10進行編號，但號碼不能被檢測人所見4.如果測量程序文件中有規定，則對量具做校準5.由測量人A隨即對10個零件進行檢測，由一個觀察員記錄測量結果6.其他1-2個人重復第5步，隱藏其他測量人員的讀數7.重復第5和第6步，用不同的隨即組合測量8.對每個測量人員的讀數計算均值和極差9.用GR&R報告表，記錄數據10. 計算

11、設備變差的重復性11. 計算測量人員的再現性12. 計算總變差3.1 GR&R分析（計量型）當重復性比再現性大時：量具需要維護重新設計量具以更為嚴格改進量具的夾緊或定位零件內部變差太大當再現性比重復性大時： 測量人員需要更好的培訓如何使用量檢具量具校準，刻度不清晰3.1 GR&R分析（計量型）Gage R&R 判斷原則此外，由測量系統對過程進行劃分的區別分類數（NDC）32要能大于或等于5。 3.1 GR&R分析（計量型）誤差低于10% 通常認為測量系統是可接受的誤差在10%到30%之間 根據應用的重要性、測量裝置的成本、維修費用等方面的考慮，可能是可接受的超過30%的誤差 認為是不可接受的，

12、應該盡各種力量來改進測量系統回顧計量型MSA操作步驟計數型MSA 計數型測量系統最常見的是判斷通過/不通過的量具 使用這種測量系統的最大風險在于II區的零件判斷引言Confused areaConfused area計數型風險分析法假設檢驗法信號分析法數據解析法3.2 計數型MSA的分類 對于有些計數型測量系統，零件的測量無法達到基準值的分辨力，因此，判定（好與壞）會帶來風險，對于這種風險的評價采用以下兩個方法： 假設檢驗分析用來評價計數型測量系統的有效性（包含有效性、錯檢率和漏檢率），以及評價人之間和評價人與基準值之間的一致性（Kappa） 信號分析法確定區域II的寬度，并因此確定測量系統的

13、GRR3.3 風險分析法 有效性有效性Effectiveness(E)：即判斷“合格”與“不合格”的準確性 有效性=實際判斷正確的次數/可能判斷正確的機會次數 漏檢率漏檢率：將不合格判斷為合格的幾率 漏檢率=實際漏判的次數/漏判的總機會數 錯檢率錯檢率：將“合格”判斷為不合格的幾率 錯檢率=實際誤判次數/誤判的總機會數 Kappa：表示系統的一致性的好與壞3.3.1 假設檢驗法Kappa=1，表示完全一致；Kappa0.75，表示有很好的一致性；Kappa0.4，表示一致性不好Kappa的判定準則：的判定準則：有效性的判定準則：有效性的判定準則：3.3.1 假設檢驗法選取樣本和測量人員重復判斷

14、樣本23次將數據記錄在表格中計算一致性和有效性判定記錄保存3.3.1 假設檢驗法 選取2050個樣本，樣本數可以根據實際情況而定 此樣本要包括合格、不合格的產品，還要有臨界附近的產品 研究人員對每一個樣本取得基準值，并判定是否合格 23個評價人 每個人重復測量23次，根據要求作出是否合格的判定 將評價人判定的結果記錄在表格中 合格記錄為“1”，不合格記錄為“0” 利用交叉表格方法來判定評價人之間和評價人與基準值之間的一致性 一致性Kappa0.75，一致性好Kappa0.4，一致性差 有效性個人的重復性百分比90%個人和標準值相較正確百分比90%全部測量人員的一致的百分比90%全部測量人員和標準一致的百分比90%萬一小于此百分比，則代表此測量系統不可以接受，應做調整選取樣本和測量人員重復判斷樣本23次將數據記錄在表格中計算一致性和有效性判定記錄保存3.3.1 假設檢驗法 風險分析的記錄要保存下來可以和PPAP文件包存