MSA（測量系統(tǒng)分析）
發(fā)布時間：2025-05-29 點擊：15
MSA(MeasurementSystemAnalysis)使用數(shù)理統(tǒng)計和圖表的方法對測量系統(tǒng)的分辨率和誤差進行分析，以評估測量系統(tǒng)的分辨率和誤差對于被測量的參數(shù)來說是否合適，并確定測量系統(tǒng)誤差的主要成分。
以事實和數(shù)據(jù)驅(qū)動管理，而數(shù)據(jù)是測量的結(jié)果，因此在開展統(tǒng)計分析時，要特別強調(diào)數(shù)據(jù)本身的質(zhì)量和相應(yīng)的測量系統(tǒng)分析。
測量：是指對具體事物賦予數(shù)值，以表示它們與特定特性之間的關(guān)系。在這個過程中，由人員、儀器或量具、測量對象、操作方法和環(huán)境構(gòu)成的整體就是測量系統(tǒng)。所謂測量系統(tǒng)分析，是指運用統(tǒng)計學的方法對測量系統(tǒng)進行評估，在合適的特性位置測量正確的參數(shù)，了解影響測量結(jié)果的波動來源及分布，并確認測量系統(tǒng)是否符合工程需求。
任何實測數(shù)據(jù)的波動都可以看作過程的波動和測量系統(tǒng)的波動之和，即σ2總=σ2過程+σ2測量系統(tǒng)
六個常見的測量系統(tǒng)評估項目
穩(wěn)定性、偏倚、線性、分辨率、重復(fù)性和再現(xiàn)性。其中偏倚是測量系統(tǒng)準確度的度量。
01偏倚Bias
測量觀察平均值與該零部件采用精密儀器測量的標準平均值的差值
02線性
表征量具預(yù)期工作范圍內(nèi)偏倚值的差別
03穩(wěn)定性
表征測量系統(tǒng)對于給定的零部件或標準件隨時間變化系統(tǒng)偏倚中的總偏差量，與通常意義上的統(tǒng)計穩(wěn)定性是有區(qū)別的
04重復(fù)性
指同一個評價人，采用同一種測量儀器，多次測量同一零件的同一特性時獲得的測量值(數(shù)據(jù))的偏差
05再現(xiàn)性
指由不同的評價人，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偏差
通常，前三種指標用于評價測量系統(tǒng)的準確性，后兩種指標用于評價測量系統(tǒng)的精確性。測量系統(tǒng)的準確性可以通過對設(shè)備的校準等對測量系統(tǒng)進行維護、監(jiān)控，也就是說，通過對測量系統(tǒng)的分辨率、偏倚、線性和穩(wěn)定性進行分析后進行校準后可以解決其準確性問題。工程上通常用測量系統(tǒng)的精確性也就是其重復(fù)性和再現(xiàn)性來研究其統(tǒng)計特性，就是通常所說的“GR&R研究”。
測量系統(tǒng)分析流程及方法
測量系統(tǒng)分析是一項重要的系統(tǒng)工程。通常需要根據(jù)測量過程的可重復(fù)性(破壞性或非破壞性)、測量結(jié)果性質(zhì)(計數(shù)型數(shù)據(jù)或計量型數(shù)據(jù))、待測單元的數(shù)量大小、過程的成本、儀器或量具的狀態(tài)及測量過程輸出的重要性等因素來確定分析的方法和流程。
測量系統(tǒng)分析步驟
以下步驟，以QuAInS數(shù)字化檢測系統(tǒng)MSA模塊為例進行說明。
1、建立量具的MSA臺賬信息，創(chuàng)建MSA計劃和任務(wù);
2、選擇工件和測量者，在MSA測量模塊執(zhí)行測量;
3、在系統(tǒng)MSA模塊或?qū)隕xcel表格進行數(shù)據(jù)評估;
4、分析數(shù)據(jù)，解釋結(jié)果，得出結(jié)論，生成MSA報告，上傳并保存至數(shù)據(jù)庫;
5、檢查是否有不合格的測量單位，制定長期量具保持/改進計劃。
量具必須經(jīng)過校準且才處在正常狀態(tài)，沒有經(jīng)過校準或者已經(jīng)過了校準期限的量具是處于不正常狀態(tài)的，其測量所得數(shù)據(jù)不能用于測量系統(tǒng)分析。
為保證數(shù)據(jù)的統(tǒng)計獨立性，視測量過程的時間、費用等因素，一般隨機選擇代表整個過程的8-10件工件進行測量，選擇2~3名已經(jīng)訓練過的操作人員對各工件進行2~3次重復(fù)測量，得到一組用于評估測量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。將所得數(shù)據(jù)按要求輸入相應(yīng)的計算工具，執(zhí)行相關(guān)統(tǒng)計分析命令后，即可得到數(shù)據(jù)的統(tǒng)計特性，根據(jù)相應(yīng)的評判規(guī)則既可判斷測量系統(tǒng)的能力是否滿足要求，進而再根據(jù)分析結(jié)果有針對性的作出長期量具保持/改進計劃。
如前所述，關(guān)于精確性的數(shù)據(jù)的統(tǒng)計特性包括測量系統(tǒng)的重復(fù)性、再現(xiàn)性等，QuAInS數(shù)字化檢測系統(tǒng)MSA模塊提供不同的分析方法以計算出測量系統(tǒng)的重復(fù)性、再現(xiàn)性、被測工件之間的偏差、過程總偏差以及各因素對過程偏差的百分比和對被測特性公差的比例，以考察測量系統(tǒng)相對于過程偏差及規(guī)范公差的測量能力。
結(jié)果分析
當重復(fù)性(EV)變差值大于再現(xiàn)性(AV)時:
1、量具的結(jié)構(gòu)需再設(shè)計增強。
2、量具的夾緊或零件定位的方式(檢驗點)需加以改善。
3、量具應(yīng)加以保養(yǎng)。
當再現(xiàn)性(AV)變差值大于重復(fù)性(EV)時:
1、作業(yè)員對量具的操作方法及數(shù)據(jù)讀取方式應(yīng)加強教育,作業(yè)標準應(yīng)再明確訂定或修訂。
2、可能需要某些夾具協(xié)助操作員,使其更具一致性的使用量具。量具與夾治具校驗頻率于入廠及送修糾正后須再做測量系統(tǒng)分析,并作記錄。
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測量：是指對具體事物賦予數(shù)值，以表示它們與特定特性之間的關(guān)系。在這個過程中，由人員、儀器或量具、測量對象、操作方法和環(huán)境構(gòu)成的整體就是測量系統(tǒng)。所謂測量系統(tǒng)分析，是指運用統(tǒng)計學的方法對測量系統(tǒng)進行評估，在合適的特性位置測量正確的參數(shù)，了解影響測量結(jié)果的波動來源及分布，并確認測量系統(tǒng)是否符合工程需求。
任何實測數(shù)據(jù)的波動都可以看作過程的波動和測量系統(tǒng)的波動之和，即σ2總=σ2過程+σ2測量系統(tǒng)
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01偏倚Bias
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指同一個評價人，采用同一種測量儀器，多次測量同一零件的同一特性時獲得的測量值(數(shù)據(jù))的偏差
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指由不同的評價人，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偏差
通常，前三種指標用于評價測量系統(tǒng)的準確性，后兩種指標用于評價測量系統(tǒng)的精確性。測量系統(tǒng)的準確性可以通過對設(shè)備的校準等對測量系統(tǒng)進行維護、監(jiān)控，也就是說，通過對測量系統(tǒng)的分辨率、偏倚、線性和穩(wěn)定性進行分析后進行校準后可以解決其準確性問題。工程上通常用測量系統(tǒng)的精確性也就是其重復(fù)性和再現(xiàn)性來研究其統(tǒng)計特性，就是通常所說的“GR&R研究”。
測量系統(tǒng)分析流程及方法
測量系統(tǒng)分析是一項重要的系統(tǒng)工程。通常需要根據(jù)測量過程的可重復(fù)性(破壞性或非破壞性)、測量結(jié)果性質(zhì)(計數(shù)型數(shù)據(jù)或計量型數(shù)據(jù))、待測單元的數(shù)量大小、過程的成本、儀器或量具的狀態(tài)及測量過程輸出的重要性等因素來確定分析的方法和流程。
測量系統(tǒng)分析步驟
以下步驟，以QuAInS數(shù)字化檢測系統(tǒng)MSA模塊為例進行說明。
1、建立量具的MSA臺賬信息，創(chuàng)建MSA計劃和任務(wù);
2、選擇工件和測量者，在MSA測量模塊執(zhí)行測量;
3、在系統(tǒng)MSA模塊或?qū)隕xcel表格進行數(shù)據(jù)評估;
4、分析數(shù)據(jù)，解釋結(jié)果，得出結(jié)論，生成MSA報告，上傳并保存至數(shù)據(jù)庫;
5、檢查是否有不合格的測量單位，制定長期量具保持/改進計劃。
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結(jié)果分析
當重復(fù)性(EV)變差值大于再現(xiàn)性(AV)時:
1、量具的結(jié)構(gòu)需再設(shè)計增強。
2、量具的夾緊或零件定位的方式(檢驗點)需加以改善。
3、量具應(yīng)加以保養(yǎng)。
當再現(xiàn)性(AV)變差值大于重復(fù)性(EV)時:
1、作業(yè)員對量具的操作方法及數(shù)據(jù)讀取方式應(yīng)加強教育,作業(yè)標準應(yīng)再明確訂定或修訂。
2、可能需要某些夾具協(xié)助操作員,使其更具一致性的使用量具。量具與夾治具校驗頻率于入廠及送修糾正后須再做測量系統(tǒng)分析,并作記錄。
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