MSA量测系统分析
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MSA测量系统分析MSA(测量系统分析)是一种用于评估和改进测量系统稳定性、偏倚和线性性能的方法。
通过进行MSA,可以确定测量系统是否足够稳定和准确,以便在不同的情况下对产品进行正确的测量。
稳定性是指测量系统在相同的测量条件下的一系列测量结果是否一致。
稳定性是MSA中最基本的指标之一,因为如果测量系统不稳定,那么无论多么准确的测量工具都无法提供可靠的测量结果。
偏差是指测量结果与真实值之间的差异。
在MSA中,需要比较测量系统的平均偏差与零偏差之间的差异。
如果两者之间存在较大的差异,则说明测量系统存在系统性的偏离问题,需要进行校准或修正。
线性是指测量系统的输出是否与输入之间存在良好的线性关系。
在MSA中,需要绘制出测量系统的线性回归图,通过斜率和截距来评估测量系统的线性性能。
如果回归线接近理想的45度直线,则说明测量系统的线性性能较好。
在进行MSA时,一般采用以下步骤来评估测量系统的稳定性、偏差和线性性能:1.收集测量数据:使用相同的测量系统对一批样本进行测量,并记录测量结果。
2.统计分析:对于每个样本,计算测量结果的平均值和标准偏差。
然后,计算每个样本平均值之间的差异,并计算整体平均偏差和标准偏差。
3. 制作控制图:使用收集的测量结果,绘制测量系统稳定性的控制图。
通常使用X-bar图来监控平均值的稳定性,使用R或S图来监控标准偏差的稳定性。
4.比较平均偏差和零偏差:计算测量系统的平均偏差和零偏差之间的差异,并进行比较。
如果差异较大,则说明测量系统存在系统性的偏离问题。
5.绘制线性回归图:使用测量数据,绘制测量系统的线性回归图。
计算斜率和截距,并与理想的45度直线进行比较。
如果回归线接近理想线,则说明测量系统具有良好的线性性能。
通过以上步骤,可以对测量系统进行全面的评估,并确定是否需要采取措施来改善测量系统的稳定性、偏差和线性性能。
常用的改善方法包括校准测量工具、调整测量程序和培训操作人员等。
总之,MSA是一种重要的质量管理工具,能够帮助企业评估和改进测量系统的稳定性、偏差和线性性能。
测量系统分析报告MSA1. 引言测量系统分析(Measurement System Analysis,简称MSA)是指通过分析和评估测量系统的性能、稳定性和可靠性,来判断测量结果的准确性和可靠性的过程。
本报告旨在对某测量系统进行全面的分析和评估,以帮助提升测量系统的质量和可靠性。
2. 测量系统分析方法在进行测量系统分析时,常采用以下方法:2.1 重复性与再现性分析重复性和再现性是评估测量系统可靠性的重要指标。
通过对同一对象进行多次测量,可以评估测量结果的一致性和稳定性。
2.2 偏倚分析偏倚分析用于评估测量系统是否存在系统性的误差。
通过对测量系统进行校准,并比较校准前后的测量结果,可以判断测量系统的偏倚情况。
2.3 线性分析线性分析用于评估测量系统是否存在线性关系。
通过测量系统对一系列已知标准进行测量,并绘制测量结果与标准值之间的图表,可以判断测量系统的线性关系。
3. 案例分析本次测量系统分析以某电子元件测量系统为例进行分析。
3.1 重复性与再现性分析通过对同一电子元件进行连续十次测量,并记录测量结果,得到以下数据:测量次数测量结果1 12.32 12.43 12.14 12.35 12.26 12.47 12.58 12.29 12.610 12.3通过计算这十次测量结果的平均值和标准偏差,得到重复性和再现性的评估数据。
3.2 偏倚分析为了评估测量系统的偏倚情况,我们对测量系统进行了校准,并测量了一系列标准样本。
校准前后的测量结果如下:标准样本校准前测量结果校准后测量结果1 2.3 2.12 3.4 3.23 4.5 4.44 5.6 5.75 6.7 6.56 7.8 7.9通过比较校准前后的测量结果,可以评估测量系统的偏倚情况。
3.3 线性分析为了评估测量系统的线性关系,我们选择了一系列已知标准进行测量,并绘制了测量结果与标准值之间的图表。
图表显示测量系统的测量结果与标准值之间存在一定的线性关系。
测量系统分析报告MSA在现代制造业中,为了确保产品质量的稳定性和一致性,对测量系统进行准确的分析和评估是至关重要的。
测量系统分析(Measurement System Analysis,简称 MSA)就是一种用于评估测量过程的工具和方法,它可以帮助我们确定测量数据的可靠性、准确性以及可重复性。
测量系统通常由测量人员、测量设备、测量方法、测量环境和被测量对象等要素组成。
而 MSA 的目的就是要评估这些要素对测量结果的影响,并确定测量系统是否能够满足预期的测量要求。
MSA 主要包括以下几个方面的内容:一、测量系统的准确性准确性是指测量结果与真实值之间的接近程度。
在 MSA 中,通常通过与标准值进行比较来评估测量系统的准确性。
例如,如果我们要测量一个零件的长度,已知其标准长度为 100mm,而测量结果为98mm,那么就存在 2mm 的偏差。
为了提高准确性,我们需要对测量设备进行校准,并确保测量方法的正确性。
二、测量系统的重复性重复性是指在相同的测量条件下,对同一被测量对象进行多次测量时,测量结果的一致性。
如果一个测量系统具有良好的重复性,那么多次测量的结果应该非常接近。
例如,对同一个零件的同一尺寸进行10 次测量,如果测量结果的差异很小,说明测量系统的重复性较好。
三、测量系统的再现性再现性是指在不同的测量条件下,由不同的测量人员使用相同的测量设备和测量方法对同一被测量对象进行测量时,测量结果的一致性。
例如,不同的操作人员在不同的时间对同一个零件的同一尺寸进行测量,如果测量结果的差异较小,说明测量系统的再现性较好。
四、稳定性稳定性是指测量系统在一段时间内保持其性能的能力。
通过定期对测量系统进行监控和测量,可以评估其稳定性。
如果测量系统的稳定性较差,可能需要对其进行维护或更换。
为了进行有效的 MSA,我们通常采用以下几种方法:1、均值极差法(Average and Range Method)这是一种常用的评估测量系统重复性和再现性的方法。
MSA –测量系统分析引言MSA(测量系统分析)是一种用于评估和验证测量系统准确性和可靠性的方法。
在许多行业中,准确的测量数据对于产品质量和过程改进至关重要。
因此,对测量系统进行分析和评估是确保数据质量的关键步骤。
本文将介绍MSA的基本概念、主要组成部分和常见的分析方法,以及如何使用Markdown文本格式输出。
MSA的概述测量系统是指用于测量和收集数据的工具、设备和方法。
这些测量系统可以包括各种仪器、传感器、计量设备和人工操作。
MSA的目标是确定测量系统的偏差、重复性和稳定性,以评估测量过程的可靠性和准确性。
MSA的主要目标是确定测量系统的变异来源,并分析其对于测量结果的影响。
通过评估测量系统的可行性和稳定性,我们可以确定任何必需的改进和修正。
MSA的组成部分MSA包括以下三个主要组成部分:1.制程能力分析(PPK):通过对测量系统进行评估,确定其是否能够满足产品或过程的需求。
制程能力分析是一种量化的方法,用于确定测量系统能够产生多大程度的变异。
2.重复性与再现性分析:重复性是指在同一测量条件下进行多次测量时,测量结果之间的差异。
再现性是指在不同测量条件或不同测量者之间进行测量时,测量结果之间的差异。
通过对重复性和再现性进行分析,可以确定测量系统的一致性和可靠性。
3.精确度分析:精确度是指测量结果与真实值之间的接近程度。
通过与参考标准进行比较,我们可以评估测量系统的准确性和偏差。
常见的MSA分析方法以下是几种常见的MSA分析方法:1.方差分析(ANOVA):ANOVA是一种统计分析方法,用于分解测量变异的来源。
通过将测量结果进行分解,我们可以确定各个变异来源的贡献程度,并确定潜在的改进措施。
2.控制图:控制图是一种用于监控和分析过程变异的图表。
通过绘制测量结果的控制图,我们可以可视化测量系统的偏差和变异,并及时发现异常情况。
3.直方图:直方图是一种图表,用于显示测量结果的频率分布。
通过绘制测量结果的直方图,我们可以了解测量数据的分布情况,并判断测量系统的精确度和稳定性。
测量系统MSA分析1. 简介测量系统分析(Measurement System Analysis,简称MSA)是针对测量系统进行的一项评估,用于确定测量系统的准确性和稳定性。
MSA分析是质量管理中非常重要的一部分,可以帮助我们评估测量系统的可靠性,从而确保产品质量的准确性和可靠性。
2. MSA分析的目的MSA分析的主要目的是确保测量系统的有效性和稳定性。
它通过评估测量系统的各种组件,如测量设备、操作员和测量过程,来确定测量系统的可靠性和精确度。
具体来说,MSA分析有以下几个目标:•评估测量设备的准确性和稳定性•评估操作员的测量技能和一致性•评估测量过程的可重复性和再现性•识别并减少测量系统中的变异源3. MSA分析的方法在进行MSA分析时,通常可以采用以下几种方法:3.1 精度和偏差分析精度和偏差分析是一种常用的MSA分析方法,它通过比较测量系统的测量结果与参考值之间的差异来评估测量设备的准确性和稳定性。
通常可以采用直方图、散点图等方式来可视化表示测量结果与参考值之间的差异,进而确定测量设备的偏差情况。
3.2 重复性和再现性分析重复性和再现性分析是评估测量过程的可重复性和再现性的方法。
重复性指的是同一测量设备在同一测量条件下进行多次测量时产生的结果的一致性,而再现性指的是不同测量设备在相同测量条件下进行多次测量时产生的结果的一致性。
通过统计分析和可视化展示重复性和再现性的数据,可以评估测量过程的稳定性和可靠性。
3.3 线性度和偏移分析线性度和偏移分析是评估测量系统线性度和偏移情况的方法。
线性度指的是测量设备在不同测量范围内的测量结果是否存在线性关系,而偏移指的是测量设备的测量结果是否存在常数偏差。
通过对测量结果进行统计分析和可视化展示,可以确定测量系统的线性度和偏移情况。
4. MSA分析的应用MSA分析在实际应用中具有广泛的用途,特别是在制造业领域。
以下是一些常见的应用场景:•生产线上定期进行测量设备的校验和维护,以确保测量结果的准确性和稳定性。
目录通用测量系统指南1.1引言、目的和术语2.引言3.测量数据的品质4.测量过程5.目的6.术语7.测量系统的统计特性8.标准使用9.通用指南10.选择/制定试验程序11.评定测量系统的程序12.引言13.测量有关的问题14.测量系统变差的类型15.偏倚16.重复性17.再现性18.稳定性19.线性20.测量系统的分析21.重复性22.再现性23.测量系统分析实施流程图1.通用测量系统指南1.1引言、目的和术语2.引言3.测量数据的使用比以前频繁、更广泛。
例如,是否调整制造过程现在普通依据测量数据来决定。
把测量数据或由它们计算出的一些统计量,与这一过程的统计控制限值相比较,如果比较结果表明这一过程在统计控制之外,那么要做某种调整,否则,这一过程就允许运行而无须调整。
4.测量数据的另外一个用途是确定两个或多个变量之间是否存在某种显着关系。
例如,人们可以推测一模制塑料件的关键尺寸与进料温度有关系。
这种可能的关系可通过采用所谓回归分析的统计方法进行研究。
即比较关键尺寸的测量结果与进料温度的测量结果。
5.探索像这类关系的研究,是戴明博士称为以分析的方法研究的一些实例。
通常,分析研究是增加于对于有关影响过程的各种原因的系统的知识。
各种分析研究是测量数据的最重要应用之一,因为这些分析研究最终导致更好地理解各种过程。
6.应用以数据为基础的方法的益处,很大程度上决定所用测量数据的品质。
如果测量数据品质低,则这种方法的益处很可能低,类似地,如果测量数据品质高,这一方法的益处也很可能高。
为了确保应用测量数据所得到的益处大于获得它们所花的费用,就必须把注意力集中在数据的品质上。
测量数据的品质与稳定条件下运行的某一测量系统得到的多次测量结果的统计特性有关。
例如,假定用在稳定条件下运行的某测量系统,得到某一特性的多次测量结果,如果这些测量数据与这一特性的标准值都很“接近”。
那么可以说这些测量数据的品质“高”,类似地,如果一些或全部测量结果“远离”标准值,那么可以说这些数据的品质“低”。
表征数据品质最通用的统计特性是偏倚和方差,所谓偏倚的特性,是指数据相对标准值的位置,而所谓方差的特性,是指数据的分布,但是,其它的统计性如错误分类率在某些情况下也是恰当的。
低品质数据最普通的原因之一是数据变差太大,例如,测量某容器内的流体的容积,使用的测量系统可能对它周围的环境温度敏感,在这种情况下,数据的变差可能由于其体积的变化或周围温度的变化,使得解释这些数据更困难。
因此这一测量系统是不太合乎需要的。
一组测量的变差大多是由于测量系统和它的环境之间的交互作用造成的。
如果这种交互作用产生太差,那么数据的品质会很低,以致这些数据是无用的。
例如。
一个具有大量变差的测量系统,用来分析一个制造过程,可能是不恰当的,因为这一测量系统的变差,可能会掩盖制造过程中的变差。
管理一个测量系统的许多工作是监视和控制变差。
这就是说,在这些事情中应着重于环境对测量系统的影响,以获得很高品质的数据。
绝大部分变差是不希望有的,但也有一些重要的例外。
例如这一变差由于被测量特性的小变化而引起的,一般情况下这一变差认为是有用的。
一个测量系统对这种变化越灵敏,这个系统越是良好。
因为这一系统是一个较敏感的测量系统。
如果数据的品质是不可接受的,则必须改进,通常是通过改进测量系统来完成,而不是改进数据本身。
测量过程在本手册中,术语“测量”定义为“赋值给具体事物以表示它们之间关于特殊特性的关系。
”这个定义由C.Eisenhart(1963)首次给出。
赋值过程定义为测量过程看成一个制造过程,它产生数字(数据)作为输出。
这样看待测量系统是有用的。
因为它允许我们接受那些早已表明它们在统计过程控制领域用途的所有概念、原理和工具。
目的本手册的目的是介绍选择各种方法来评定测量系统品质的指南。
尽管这些指南足以通用于任何测量系统,但它们主要用于工业界的测量系统。
本手册不打算作为所有测量系统分析的概要,它主要的焦点是对每个零件能重复读数的测量系统。
许多分析于对于其它形式的测量系统也是很有用的,该手册的确包含了参考意见和建议。
尽管如此,如果你有这样的系统,还是建议你从适宜的统计资源中寻求帮助。
术语量具:任何用来获得测量结果的装置;经常用来特指用在车间的装置;包括用来测量合格/不合格的装置。
测量系统:用来对被测量特性赋值的操作、程序、量具、设备、软件以及操作人员的集合;用来获得测量结果的整个过程。
1.2测量系统的统计特性理想的测量系统在每次使用时,应只产生“正确”的测量结果。
每次测量结果总应该与一个标准值(见戴明,1986,281页)相符。
一个能产生理想测量结果的测量系统,应具有零方差、零偏倚和对所测的任何产品错误分类为零概率的统计特性。
应认识到,在某一用途中最重要的统计特性在另一种用途中不一定是最重要的特性,例如,对一个坐标测量机(CMM)的一些应用,最重要的统计特性是“小”的偏倚和方差。
一个具有这些特性的CMM将产生与证明过的标准值“很近”的测量结果,该标准值能追溯到国家标准家标准和技术局(NIST),从这样一台仪器所得到的数据对分析一个制造过程可能是十分有用的。
但是,不管其偏倚和方差可能如此“小”,在某些常用条件下,同一台CMM机由于其错误分类比率太高而不能在好产品和坏产品间做可接受的分辨率工作。
因此在那些常用条件下,该CMM机对分析制造过程是可接受的,与此同时对做最后项目检查是不可接受的。
管理阶层有责任识别对数据最终使用最重要的统计特性。
管理阶层也有责任确保用那些特性作为选择一个测量系统的基础。
为了完成这些,需要有关统计特性可操作的定义,以及测量他们的可接受的方法。
尽管每一个测量系统可能需要有不同的统计特性,但有一些特性是所有测量系统必须共有的,它们包括:1)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是由于普通原因而不是由于特殊原因造成的,这可称为统计稳定性,在第二章的第1节和第2节进行更详细的讨论;2)测量系统的变异必须比制造过程的变异小;3)变异应小于公差带;4)测量精度应高于过程变异和公差带两者精度较高者,一般来说,测量精度是过程变异和公差带两者中精度较高者的十分之一;5)测量系统统计特性可能随被测项目的改变而变化。
若真的如此,则测量系统最大的(最坏)变差应小于过程变差和公差带两者中的较小者。
1.3标准背景国家标准和技术局(NIST)在美国是主要的标准机构. 作为美国商务部的一部分,NIST起着储备大多数国家理化测量标准的作用.以前称为国家标准局(NIBS)的NIST 协调与其他国家的测量标准,并编写和分发测量及标定程序;NIST的主要服务之一是把测量从它的标准传递到其他测量系统;用来传递测量的程序称为“校准”的程序;其旨意是使其他测量系统与NIST产生的测量结果相一致;传递过程通常包括一个传递等级体系。
其中的每一等级依赖于自己的标准系统;在整个等级制中最高级标准为国家标准,这个国家标准通常为NIST所拥有,但是在某些情况下,可能由象LOS ALAMOS 的科学实验室这样的某些其他机构代表NIST掌握。
测量结果从国家标准传递到下一级标准,称之为第一级标准;为使第一级标准是合法的,测量结果必须由NIST或一个经认可的替代机构仅用现行最佳的校准程序传递到第一级标准;一旦建立了第一级标准,任何机构如私人公司、科研机构或政府机构,无论什么目的都可从NIST 得到它,第一级标准用来直接连接拥有第一级标准的机构和NIST 的国家标章;在某些情况下,第一级标准常用来校准其他测量系统,但是通常第一级标准对日常使用来说昂贵并且容易损坏,取而代之,测量结果从第一级标准传递到另一级标准,称之为第二级标准;这种传递可由任何能利用第一级标准的机构完成。
但是,为使第二级标准可溯源,传递必须恰当的校准程序进行;第一级标准和第二级标准经常为私人公司同时拥有,因此他们有时也被称为公司标准,公司标准通常只由公司的计量部门而不是公司的生产部门保持和使用;测量结果也可以从第二级标准传递到另一级称为工作标准的标准,工作标准常用来校准在生产设备中建立的测量系统。
工作标准也称为生产标准,并经常由生产人员而不是计量部门保持;通过应用连接等级体系的适当校准程序,可返回到NIST的测量标准,称为可溯源至NIST。
追溯性的另外一个定义为国防部使用的“通过一个不间断的比较链把单个测量结果与国家标准或国家接受的测量系统相联系的能力”一般来说,越是远离国家标准的标准,该标准就越是耐其环境的变化,因此保持它也就越便宜和容易。
但是,这些优点通常是以较低精度为代价得到的;一个机构没有自己的计量部门时就可以选择利用外面机构的设备,这种机构称为“校准实验室”标准使用一般地,不使用可溯源标准来确定一套测量系统的准确度是困难的,对于完成破坏性测量的测量系统尤其困难。
对于许多非破坏性的测量系统也是困难的。
幸运的是,对于某些系统,精度不像重复性那样重要,但是对于那些精度是重要的系统,使用可溯源标准经常是正确保证测量系统在它预期使用中有足够精度的唯一方法;可溯源标准的使用特别有助于减少有时生产者和顾客之间的测量结果不一致时而产生的矛盾;1.4通用指南评定一个测量系统的第一步是验证该系统一直在测量正确的变量,如果一直在测错误的变量,那么无论该测量系统多么准确或精密,都将是徒劳无益的;评定一个测量系统的第二步是确定该测量系统必须具有什么样可接受的统计特性。
为了作出上述确定,知道怎么使用数据是重要的,不了解这一点是不能够确定恰当的统计特性的,在已经确定统计特性之后,必须评定该测量系统实际上是否具有这一特性;测量系统的评定通常分为两个阶段,称为第一阶段和第二阶段,在第一阶段,我们要明白该测量过程并确定该测量系统能否满足我们的需要,第一阶段试验有两个目的,第一个目的是确定该测量系统是否具有所需要的统计特性,这类试验应在这个机构实际使用该测量系统之前进行如果试验表明该测量系统具有合适的特性,那么该系统被称为在预期的使用中具有可接受的品质,并且该系统能够被这个机构所使用。
另一方面,如果显示测量系统不具备正确特性,则这个机构不应使用它。
一般地,可能需要几个单独的试验来确定一个测量系统是否可接受;。