1、汽車行業(yè)質(zhì)量體系系列培訓(xùn)教材（三）測(cè)量系統(tǒng)分析MSA10/17/20221課程目標(biāo)標(biāo)到本課程程結(jié)束時(shí)時(shí)，學(xué)員員應(yīng)能：識(shí)別測(cè)量量系統(tǒng)分分析是由由哪些部部分組成成的；完成并理理解所有有類型的的測(cè)量系系統(tǒng)分析析。 2測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析TS9000要求必須須對(duì)控制制計(jì)劃中中指示的的所有檢檢驗(yàn)、測(cè)測(cè)量和試試驗(yàn)裝置置進(jìn)行測(cè)測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析。 3測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析什么是測(cè)測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析(MSA)?測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析（MSA）是用于確確定測(cè)量量裝置與與公差相相比的誤誤差。4測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析(MSA)由哪些部部分組成成?量具重復(fù)復(fù)性量具再現(xiàn)現(xiàn)性偏倚 線性穩(wěn)定性5測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析那么什么么是量具具雙性？量具雙性性（R

2、&R）是量具重復(fù)性 和再現(xiàn)性的首字母母縮寫。 6測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析量具重復(fù)復(fù)性的定定義重復(fù)性當(dāng)由同一一操作人人員多次次測(cè)量同同一特性性時(shí)，測(cè)測(cè)量裝置置重復(fù)其其讀數(shù)的的能力。這通常常被稱為為設(shè)備變變差。重復(fù)性設(shè)備的的變差7測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析量具再現(xiàn)現(xiàn)性的定定義再現(xiàn)性由不同操操作人員員使用同同一測(cè)量量裝置并并測(cè)量同同一特性性時(shí)，測(cè)測(cè)量平均均值之間間的變差差。這通通常被稱稱為操作作員變差差。再現(xiàn)性=操操作員變變差8測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析有三種類類型的量量具雙性性研究計(jì)量型-小小樣法(極差法法)計(jì)量型-大大樣法(均值和和極差法法)計(jì)數(shù)型量量具研究究9測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析計(jì)量型-小小樣法(極差法)第1步找2名操操作員和和5件

3、零零件進(jìn)行行此研究究第2步每個(gè)操作作員對(duì)產(chǎn)產(chǎn)品進(jìn)行行一次測(cè)測(cè)量并記記錄其結(jié)結(jié)果，如如10測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析計(jì)量型-小小樣法(極差法法)第3步計(jì)算極差差，如：11測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析計(jì)量型-小小樣法(極差法法)第4步確定平均均極差并并計(jì)算量量具雙性性的，如平均極差差計(jì)算量具具雙性（R&R)百分比的的公式為為：容差其中假設(shè)容差差單位12測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析計(jì)量型-小小樣法(極差法法)第5步對(duì)結(jié)果進(jìn)進(jìn)行解釋釋計(jì)量型量量具雙性性研究的的可接收收標(biāo)準(zhǔn)是是R&R小于30。根據(jù)得出出的結(jié)果果，測(cè)量量誤差太太大，因因此我們們必須對(duì)對(duì)測(cè)量裝裝置和所所用的技技術(shù)進(jìn)行行檢查。測(cè)量裝置置不能令令人滿意意。13測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析計(jì)量型-大

4、大樣法(極差法)第1步在下表中中記錄所所有的初初始信息息。14測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析計(jì)量型-大大樣法(極差法法)第2步選擇2個(gè)個(gè)或3個(gè)個(gè)操作員員并讓每每個(gè)操作作員隨機(jī)機(jī)測(cè)量10個(gè)零零件2或或3次并將結(jié)結(jié)果填入入表中。15測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析計(jì)量型-大大樣法(極差法法)第3步計(jì)算極差差和均值值，如：16測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析計(jì)量型-大大樣法(極差法法)第4步計(jì)算均值值的平均均值，然然后確定定最大差差值并確確定平均均極差的的平均值值，如：均值的平平均值17測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析計(jì)量型-大大樣法(極差法法)第5步計(jì)算UCLR并放棄或或重復(fù)其其值大于于UCLR的讀數(shù)。既然已沒(méi)沒(méi)有大于于3.70的值，那那么繼續(xù)續(xù)進(jìn)行。18測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)

5、分析計(jì)量型-大大樣法(極差法法)第6步用以下公公式計(jì)算算設(shè)備變變差：重復(fù)性設(shè)備變差差（EV）19測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析計(jì)量型-大大樣法(極差法法)第7步用以下公公式計(jì)算算操作員員變差：重復(fù)性操操作員變變差（O.V）20測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析計(jì)量型-大大樣法(極差法法)第8步用以下公公式計(jì)算算重復(fù)性性和再現(xiàn)現(xiàn)性：重復(fù)性和和再再現(xiàn)現(xiàn)性（R&R）21測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析計(jì)量型-大大樣法(極差法法)第9步對(duì)結(jié)果進(jìn)進(jìn)行解釋釋：量具%R&R結(jié)果大于于30，因此此驗(yàn)收不不合格。操作員變變差為零零，因此此我們可可以得出出結(jié)論認(rèn)認(rèn)為由操操作員造造成的誤誤差可忽忽略。要達(dá)到可可接受的的量具具R&R，必須把重重點(diǎn)放在在設(shè)備上上。22測(cè)量

6、系統(tǒng)統(tǒng)分析計(jì)數(shù)型量量具研究究任何量具具的目的的都是為為了發(fā)現(xiàn)現(xiàn)不合格格產(chǎn)品。如果它它能夠發(fā)發(fā)現(xiàn)不合合格的產(chǎn)產(chǎn)品，那那么它就就是合格格的，否否則量具具就是不不合格的的。計(jì)數(shù)型量量具研究究無(wú)法對(duì)對(duì)量具有有多“好好”作出出量化判判斷，它它只能用用于確定定量具合合格與否否。23測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析計(jì)數(shù)型量量具研究究方法- 第1步選擇20個(gè)零件件。選擇擇這些零零件時(shí)應(yīng)應(yīng)確保有有些零件件（假定定為26個(gè)）稍許低低于或高高于規(guī)范范限值。第2步給這些零零件編上上號(hào)碼。如果可可能的話話，最好好是在操操作員不不會(huì)注意意到的部部位。24測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析計(jì)數(shù)型量量具研究究第3步由兩位操操作員對(duì)對(duì)零件進(jìn)進(jìn)行兩次次測(cè)量。確保零零

7、件為隨隨機(jī)抽取取以避免免偏倚。第4步記錄結(jié)果果。第5步評(píng)定量具具的能力力。25測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析計(jì)數(shù)型量量具研究究驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)如果所有有的測(cè)量量結(jié)果都都一致，則該量量具是合合格的，即所有有四次測(cè)測(cè)量必須須是相同同的。請(qǐng)參閱下下一頁(yè)的的示例。26測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析計(jì)數(shù)型量量具研究究 -示示例27測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析偏倚偏倚的定定義偏倚被定定義為測(cè)量值的的平均值值 與實(shí)際值之間的差差值。28測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析偏倚偏倚與準(zhǔn)準(zhǔn)確度有有關(guān)，因因?yàn)槿绻麥y(cè)量值值的平均均值相同同或近似似于相同同，就可可以說(shuō)是是零偏倚倚。這樣樣的話，所用的的量具便便是“準(zhǔn)準(zhǔn)確的”。29測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析線性線性的定定義線性被定定義為在量具預(yù)預(yù)期的工

8、工作范圍圍內(nèi)，量具偏倚倚值間的的差值。30測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析穩(wěn)定性穩(wěn)定性的的定義穩(wěn)定性被被定義為為在某個(gè)時(shí)時(shí)間段內(nèi)內(nèi)，過(guò)程變差差的差值值。31計(jì)算示例例用于計(jì)算算偏倚線性穩(wěn)定性32測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析以示例說(shuō)說(shuō)明如何何測(cè)定偏偏倚量第1步. 進(jìn)行行50次次或更多多的測(cè)量量。示例:用用一個(gè)個(gè)千分尺尺測(cè)量一一根由自自動(dòng)加工工過(guò)程生生產(chǎn)的銷銷釘?shù)闹敝睆?。銷銷釘?shù)膶?shí)實(shí)際值為為1英寸寸。千分分尺的分分辯率為為0.0050英寸。表表1中的的所有讀讀數(shù)是以以0.0010為單位兌兌換而得得的值，它顯示示測(cè)出的的與標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值比較較的偏差差。33測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析以示例說(shuō)說(shuō)明如何何測(cè)定偏偏倚量表134測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析以示例說(shuō)說(shuō)明如何

9、何測(cè)定偏偏倚量第2步.如果所有有的讀數(shù)數(shù)都與實(shí)實(shí)際值相相等，則則沒(méi)有偏偏倚，量量具為準(zhǔn)準(zhǔn)確的。如果所所有的讀讀數(shù)都似似近于但但不等于于實(shí)際值值，則存存在偏倚倚。為了了確定偏偏倚的程程度及量量具是否否合格，我們需需進(jìn)行下下一步。35測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析以示例說(shuō)說(shuō)明如何何測(cè)定偏偏倚量第3步. 根據(jù)據(jù)表1中中的數(shù)據(jù)據(jù)確定移移動(dòng)極差差。36測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析以示例說(shuō)說(shuō)明如何何測(cè)定偏偏倚量第4步為移動(dòng)動(dòng)極差準(zhǔn)準(zhǔn)備一份份頻率記記錄。在在本示例例中，每每個(gè)量具具增量都都等于一一個(gè)單元元，即：37測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析以示例說(shuō)說(shuō)明如何何測(cè)定偏偏倚量第5步. 用以以下公式式確定“截止點(diǎn)點(diǎn)”：截止=使使計(jì)數(shù)超超過(guò)50的的單元元的值

10、下下一個(gè)個(gè)單元的的值2.0截止=(50 +100)/2=75.038測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析以示例說(shuō)說(shuō)明如何何測(cè)定偏偏倚量第6步. 用以以下公式式計(jì)算截截止部分分：39測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析以示例說(shuō)說(shuō)明如何何測(cè)定偏偏倚量第7步. 確定定相對(duì)于于截止部部分的等等效高斯斯偏離（EGD）。由統(tǒng)計(jì)表表得出,EQD=0.9540測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析以示例說(shuō)說(shuō)明如何何測(cè)定偏偏倚量第8步. 確定定估計(jì)的的標(biāo)準(zhǔn)偏偏差。41測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析以示例說(shuō)說(shuō)明如何何測(cè)定偏偏倚量第9步. 計(jì)算算控制線線。42測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析以示例說(shuō)說(shuō)明如何何測(cè)定偏偏倚量第10步步.繪繪圖-單值和移移動(dòng)極差差。參閱附圖圖。43測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析以示例說(shuō)說(shuō)明如何何測(cè)定偏偏

11、倚量第11步步.對(duì)對(duì)圖進(jìn)行行解釋。如果所有有的點(diǎn)都都在控制制線的范范圍之內(nèi)內(nèi)，我們們可以得得出結(jié)論論認(rèn)為量量具是準(zhǔn)準(zhǔn)確的，存在的的偏倚沒(méi)沒(méi)有影響響。44測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析以示例說(shuō)說(shuō)明如何何測(cè)定偏偏倚量第11步步.對(duì)對(duì)圖進(jìn)行行解釋（續(xù)）如果有的的點(diǎn)落在在控制范范圍之外外，則結(jié)結(jié)論是存存在“特特殊的”原因，此原因因可能是是造成變變差的原原因。4546測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析線性線性的定定義線性被定定義為量量具預(yù)期期的工作作范圍內(nèi)內(nèi)，偏倚倚值的差差值。47測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析如何確定定線性的的示例線性示例例:一位工程程師很想想確定某某測(cè)量系系統(tǒng)的線線性。量量具的工工作范圍圍是2.0毫米至10.0毫米。48測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析

12、如何確定定線性的的示例第1步選擇至少少5個(gè)零零件用于于進(jìn)行測(cè)測(cè)量，每每個(gè)零件件至少測(cè)測(cè)量10次。在在本例中中，我們們將選擇擇5個(gè)零零件，每每個(gè)零件件測(cè)量12次。參閱下一一頁(yè)中的的數(shù)據(jù)。49測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析如何確定定線性的的示例 50測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析線性第2步計(jì)算零件平均均值偏倚極差請(qǐng)參閱下下一頁(yè)。51測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析如何確定定線性的的示例52測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析如何確定定線性的的示例第3步對(duì)照基準(zhǔn)準(zhǔn)值描繪繪偏倚。參閱下一一頁(yè)。53測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析如何確定定線性的的示例54測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析如何確定定線性的的示例第4步由圖表表確定在在偏倚和和基準(zhǔn)值值之間是是否存在在線性關(guān)關(guān)系。如如果存在在“良好好的”線線性關(guān)系系，則可可計(jì)算出出線性性。如果果不存在在線性關(guān)關(guān)系，則則我們必必須考慮慮其它的的變差來(lái)來(lái)源。55測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析如何確定定線性的的示例第5步用以下下公式計(jì)計(jì)算線性性。56測(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)分析穩(wěn)定性穩(wěn)定性定