測(cè)量系統(tǒng)分析概念及計(jì)量模型

測(cè)量系統(tǒng)分析2012/08/15QE/SPC張立平

MSA基礎(chǔ)概念

計(jì)量型MSA分析

計(jì)數(shù)型MSA分析目錄統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)MSA置信區(qū)間假設(shè)檢驗(yàn)方差分析回歸分析DOE圖形分析MinitabDMAIC計(jì)數(shù)型MSA計(jì)量型MSA1.了解測(cè)量系統(tǒng)的基本概念；2.確認(rèn)并理解測(cè)量誤差的組成因素；3.了解測(cè)量系統(tǒng)的分析類型及選擇方法；4.使用Minitab進(jìn)行GageR&R分析；5.理解GageR&R分析結(jié)果及圖表的含義。6.掌握GageR&R與一致性評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)習(xí)目標(biāo)一、MSA基礎(chǔ)概念方法

測(cè)量過(guò)程

環(huán)境被測(cè)量對(duì)象輸入測(cè)量結(jié)果輸出儀器人員過(guò)程變量過(guò)程變量過(guò)程變量過(guò)程變量“測(cè)量系統(tǒng)”概念測(cè)量系統(tǒng)的誤差過(guò)程總誤差過(guò)程自身誤差測(cè)量系統(tǒng)誤差長(zhǎng)期過(guò)程誤差短期過(guò)程誤差測(cè)量?jī)x器引起的誤差操作員引起的誤差準(zhǔn)確性重復(fù)性再現(xiàn)性穩(wěn)定性線性樣本內(nèi)誤差分辨率（Resolution）部件A部件B基準(zhǔn)值Referencevalue觀測(cè)平均ObservedAverage偏離真值測(cè)定值的平均值偏倚(Bais)真值觀測(cè)值傾斜無(wú)傾斜真值1觀測(cè)值1傾斜小傾斜大真值2測(cè)定的下限范圍測(cè)定的上限范圍觀測(cè)值2??????線性（Linearity）起點(diǎn)1穩(wěn)定性穩(wěn)定性（Stability）時(shí)間1起點(diǎn)2時(shí)間2

好的重復(fù)性不好的重復(fù)性平均基準(zhǔn)值基準(zhǔn)值平均重復(fù)性（Repeatability）重復(fù)性第一次測(cè)量第二次測(cè)量好的再現(xiàn)性不好的再現(xiàn)性評(píng)價(jià)者

A評(píng)價(jià)者B評(píng)價(jià)者

C評(píng)價(jià)者

C評(píng)價(jià)者

A評(píng)價(jià)者

B基準(zhǔn)值A(chǔ)BC基準(zhǔn)值A(chǔ)BC再現(xiàn)性（Reproducibility）測(cè)量不確定度UncertaintyA類標(biāo)準(zhǔn)不確定度測(cè)量不確定度標(biāo)準(zhǔn)不確定度UB=α/K擴(kuò)展不確定度B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度UAUBUCα：置信區(qū)間K：包含因子U=k*Uck：包含因子系數(shù)類型（正態(tài)分布）置信度P%68.395.099.0包含因子K1.001.962.58包含因子k123數(shù)據(jù)分布包含因子K均勻分布

三角分布

準(zhǔn)確性線性穩(wěn)定性重復(fù)性再現(xiàn)性準(zhǔn)確度精確度測(cè)量系統(tǒng)誤差準(zhǔn)確度Precision和精確度AccuracyCABaD準(zhǔn)確度NG，精確度OK準(zhǔn)確度OK，精確度OK準(zhǔn)確度NG，精確度NG準(zhǔn)確度OK，精確度NG準(zhǔn)確度Precision和精確度Accuracy準(zhǔn)確度精確度散布平均散布傾斜校正分析

CalibrationStudy精確度分析GR&RStudy準(zhǔn)確度分析和精確度分析假如測(cè)量某產(chǎn)品的鎳厚“真值”是5.0方法1得到的讀數(shù)為：3.8，4.4，4.2，4.0方法2得到的讀數(shù)為：6.5，4.0，3.2，6.3哪種方法更準(zhǔn)確？哪種方法更精密？你傾向哪種方法？為什么？例題練習(xí)：總變差(

2total)實(shí)際工程的變差

(

2p)測(cè)量System變差(

2MS)再現(xiàn)性(

2Reproducibility)反復(fù)性(

2Repeatability)GR&R+=真值(總變差)誤差(測(cè)量變差)測(cè)定值(被觀測(cè)的變差)測(cè)量系統(tǒng)分析方法破壞性測(cè)量計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)量型非破壞性測(cè)量二元數(shù)據(jù)離散數(shù)據(jù)（連續(xù)數(shù)據(jù))（只有兩個(gè)選擇)（離散數(shù)據(jù))（多于兩個(gè)選擇)其他非測(cè)量數(shù)據(jù)調(diào)查資料（財(cái)務(wù)數(shù)據(jù))（人口普查)測(cè)量系統(tǒng)分析方法選擇區(qū)分人員和儀器影響嗎？被測(cè)量數(shù)據(jù)類型？需要評(píng)估重復(fù)性與再現(xiàn)性？需要評(píng)價(jià)交互作用嗎？計(jì)數(shù)是自動(dòng)測(cè)試儀器嗎？計(jì)量YESNOYES交叉表法NOYES即時(shí)法簡(jiǎn)略法NO極差分析法平均值和極差法YESNO方差分析法需要評(píng)估人員之間的一致性嗎？信號(hào)檢查法YESNO測(cè)量系統(tǒng)分析步驟確認(rèn)測(cè)量數(shù)據(jù)類型確定誤差來(lái)源選擇樣本收集數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)二、計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)--連續(xù)數(shù)據(jù)GR&R部件操作員測(cè)量次數(shù)測(cè)量數(shù)據(jù)1A1

2A1

3A1

1A2

2A2

3A2

1A3

2A3

3A3

1B1

2B1

3B1

1B2

2B2

3B2

1B3

2B3

3B3

1C1

2C1

3C1

1C2

2C2

3C2

1C3

2C3

3C3

案例分析（平均值極差法）：312BAC123連續(xù)數(shù)據(jù)的GR&R分析量具研究量具GR&R研究（交叉）連續(xù)數(shù)據(jù)的GR&R分析輸入一般信息選擇分析方法標(biāo)準(zhǔn)差倍數(shù)6.0過(guò)程公差歷史標(biāo)準(zhǔn)差GR&R解析結(jié)果有效分辨率級(jí)數(shù)(ndc)%GR&R重復(fù)性EV再現(xiàn)性AV零件變差PVGR&RReport變差的計(jì)算公式GR&R圖表結(jié)果X-Bar/R圖辨別相互不同部件的能力是否充分?操作員別反復(fù)測(cè)量值是否穩(wěn)定?在全體散布中R&R所占的比重是否充分小?30Unacceptable>30%20%<Conditional<30%Acceptable<20%貢獻(xiàn)偏差研究變異直方圖點(diǎn)圖/鏈圖選定的部件是否如實(shí)反映工程的散布？操作員之間是否有差異？交互作用圖每名操作員對(duì)部件的測(cè)量是否不同？%GR&R數(shù)值判斷%GR&R≤10%頂級(jí)量具10%<%GR&R≤20%可接受20%<%GR&R≤30%可接受于緊密觀察下%GR&R>30%停止使用GageGR&R評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)區(qū)分變差貢獻(xiàn)率%Contribution

%公差%Tolerance分辨率級(jí)數(shù)ndc良好<1%<10%>5費(fèi)用/考慮重要性1~10%10~30%/不可使用>10%>30%<5例題練習(xí)：三、計(jì)數(shù)型測(cè)量系分析--離散數(shù)據(jù)GR&R案例分析（交叉表法）：EDF312123部件操作員檢驗(yàn)結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)第一次第二次第三次1A

2A

3A

1B

2B

3B

1C

2C

3C

離散數(shù)據(jù)的GR&R分析屬性一致性分析離散數(shù)據(jù)的GR&R分析圖形顯示Kappa和Kendall系數(shù)已知標(biāo)準(zhǔn)/屬性選項(xiàng)GR&R解析結(jié)果檢驗(yàn)員自身評(píng)估一致性每個(gè)檢驗(yàn)員與標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估一致性評(píng)估不一致FleissKappa值GR&R解析結(jié)果檢驗(yàn)員之間評(píng)估一致性所有檢驗(yàn)員與標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估一致性各檢驗(yàn)員再現(xiàn)性百分比各檢驗(yàn)員檢驗(yàn)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)一致的百分比GR&RReport一致性圖表結(jié)果各檢驗(yàn)員評(píng)估一致性有何差異？ABC一致性圖表結(jié)果一致性百分比評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)接受標(biāo)準(zhǔn)有效性漏判率誤判率KappaKappaAccept≥90%≤2%≤5%(0.75,1)(0.75,1)Acceptwithclosemonitoring≥80%≤5%≤10%(0.4,0.75)(0.4,0.75)Reject<80%>5%>10%(0,0.4)(0,0.4)例題練習(xí)：內(nèi)容回顧：什么是測(cè)量系統(tǒng)？是YES了解GageR&R的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)嗎？你能看懂Minitab的分析結(jié)果了嗎？連續(xù)型數(shù)據(jù)的測(cè)量系統(tǒng)分析方法有哪些？測(cè)量誤差包含哪些因素？一致性是怎樣評(píng)定的？變差有哪些，它們的含義是？9、青少年是一個(gè)美好而又是一去不可再得的時(shí)期，是將來(lái)一切光明和幸福的開(kāi)端。。5月-255月-25Sunday,May11,202510、人的志向通常和他們的能力成正比例。13:30:4113:30:4113:305/11/20251:30:41PM11、夫?qū)W須志也，才須學(xué)也，非學(xué)無(wú)以廣才，非志無(wú)以成學(xué)。5月-2513:30:4113:30May-2511-May-2512、越是無(wú)能的人，越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。13:30:4113:30:4113:30Sunday,May11,202513、志不立，天下無(wú)可成之事。5月-255月-2513:30:4113:30:41May11,202514、古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有堅(jiān)忍不拔之志。11五月20251:30:41下午13:30:415月-2515、會(huì)當(dāng)