MSA测量系统培训课程

,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,测量系统分析,Prepared by:Department:,Measurement System Analysis,内 容,一、,测量系统的定义,二、认识误差,三、,GR&R,四、稳定性,五、不确定度,六、测量系统分析,内 容,一、,测量系统的定义,二、认识误差,三、,GR&R,四、稳定性,五、不确定度,六、测量系统分析,1,、什么是测量系统,测量系统：,是用来对,被测特性,定量,测量或,定性,评价的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境和假设的集合；用来获得测量结果的整个过程。,根据定义，一个测量过程可以看成是一个制造过程，它产生数值（数据）作为输出。这样看待测量系统是有用的，因为这可以使用权我们运用那些早已在统计过程控制领域证明了有效性的所有概念、原理和工具。,2,、测量系统的基本要素,测量人员,Person/Procedure,仪器,/,工具,Instrument,工件,/,零件,Workpiece,测量环境,Environment,测量标准,Standard,S,W,I,P,E,影响测量结果的因素有哪些？,-,测量工具（仪器、量具）,?,-,测量人员,?,-,被测对象（零件、工件）,?,-,测量环境（温度、湿度）,?,-,测量标准（方法、软件、操作）,?,思考题,内 容,一、,测量系统的定义,二、认识误差,三、,GR&R,四、稳定性,五、不确定度,六、测量系统分析,1,、什么是误差,由于测量系统的输出值用于做出关于产品和过程的决策，所有变差源的累积影响通常为测量系统误差，或有时称为“误差”。,测量系统误差可以分成五种类型：偏倚、重复性、再现性、稳,定性和线性。,测量系统的波动通过对测量系统的可重复性和可再现性进行分析确定,观测的过程误差,过程实际误差,测量误差,长期过程误差,短期过程误差,样本内误差,测量仪器,引起的误差,操作员,引起的误差,准确性,线性,可再现性,稳定性,可重复性,2,、测量系统误差的来源,我们即将了解的的测量系统分析方法将提供对总体测量误差、由于测量仪器可重复性引起的误差、由于测量者引起的误差的估计。,3,、如何“减小”误差？,-,多次测量取平均值,避免失误,-,多人测量取平均值,“,立场”问题,使用更“高级”的测量设备,设备的能力,改进测量方法,方法,使用辅助工具,方法,向更高级别的标准看齐,方法（规范）,培训,人的能力,测量环境的要求,环境因素,-,改进被测工件，方便测量,被测对象,4,、小结,误差是,不,不可避,免,免的，,有,有测量,就,就有误,差,差。,误差来,自,自测量,系,系统。,误差随,着,着测量,系,系统、,时,时间的,改,改变而,变,变化，,从,从而产,生,生,误差的,变,变异，,即,即测量,变,变异。,通过改,进,进测量,系,系统，,可,可以减,小,小误差,。,。,内,容,容,一、,测量系,统,统的定,义,义,二、,认,认识误,差,差,三、,GR&R,四、,稳,稳定性,五、,不,不确定,度,度,六、,测,测量系,统,统分析,A,、,GR&R,：,Gage Repeatability&Reproducibility,量具的重复,性,性和再现性,1,、名词解释,-GR&R,是对测量系,统,统重复性和,再,再现性合成,的,的评估，体,现,现,了测量工具,和,和测量人员,两,两者综合的,变,变异。,-GR&R,体现了测量,系,系统的能力,。,。,-GR&R,是帮我们量,化,化、评估工,具,具变异和人,员,员变异大小,（在测量系,统,统总变异中,所,所占比例）,的,的工具。,B,、重复性：,由一位评价,人,人多次使用,一,一种测量仪,器,器，测量同,一,一,零件的同一,特,特性时获得,的,的测量变差,在固定和规,定,定的测量条,件,件下连续（,短,短期）试验,变,变差,通常指,E,（,EquipmentVariant)-,设备变差,仪器（量具,）,）的能力或,潜,潜能,系统内变差,C,、再现性：,由不同的评,价,价人使用同,一,一个量具，,测,测量一个零,件,件的一,个特性时产,生,生的测量平,均,均值的变差,对于产品和,过,过程条件，,可,可能是评价,人,人、环境（,时,时间）,或方法的误,差,差,通常指,A,(AppraiserVariant)-,评价人变差,系统间（条,件,件）变差,ASTM E456-96,包括重复性,、,、实验室、,环,环境及评价,人,人,影响,2,、重复性与,再,再现性的差,异,异,3,、造成重复,性,性误差的原,因,因,零件内部（,抽,抽样样本，,被,被测试部件,）,）：形状、,位,位置、表面,光,光度、锥度,、,、样本的一,致,致性,仪器内部：,维,维修、磨损,、,、设备或夹,具,具失效、质,量,量或保养不,好,好,标准内部：,质,质量、等级,、,、磨损,方法内部：,作,作业准备、,技,技巧、归零,、,、固定、夹,持,持、点密度,的,的变差,评价,人,人内,部,部：,技,技巧,、,位置,、,、缺,乏,乏经,验,验、,操,操作,技,技能,或,或培,训,训、,意,意识,、,、疲,劳,劳,环境,内,内部,：,：对,温,温度,、,、湿,度,度、,振,振动,、,、清,洁,洁的,小,小幅,度,度波,动,动,错误,的,的假,设,设,稳定,，,，适,当,当的,操,操作,缺乏,稳,稳健,的,的仪,器,器设,计,计或,方,方法,，,，一,致,致性,不,不好,量具,误,误用,失真,（,（量,具,具或,零,零件,）,）、,缺,缺乏,坚,坚固,性,性,应用,零件,量,量、,位,位置,、,、观,测,测误,差,差（,易,易读,性,性、,视,视差,）,）,4,、造,成,成再,现,现性,误,误差,的,的原,因,因,零件,之,之间(抽,样,样样,本,本,)：,相同,的,的仪,器,器、,操,操作,者,者和,方,方法,测,测量,A、B、C,零件,时,时的,平,平均,差,差异,仪,器,器,之,之,间,间,：,：,在,在,相,相,同,同,零,零,件,件,、,、,操,操,作,作,者,者,和,和,环,环,境,境,下,下,A,、,、B,、,、C,仪,器,器,测,测,量,量,的,的,平,平,均,均,值,值,差,差,异,异,。,。,注,注,意,意,：,：,在,在,这,这,种,种,情,情,况,况,下,下,，,，,再,再,现,现,性,性,误,误,差,差,通,通,常,常,还,还,混,混,有,有,方,方,法,法,和,和/,或,或,操,操,作,作,者,者,的,的,误,误,差,差,。,。,标,准,准,之,之,间,间,：,：,在,在,测,测,量,量,过,过,程,程,中,中,，,，,不,不,同,同,的,的,设,设,定,定,标,标,准,准,的,的,平,平,均,均,影,影,响,响,。,。,方,法,法,之,之,间,间,：,：,由,由,于,于,改,改,变,变,测,测,量,量,点,点,密,密,度,度,、,、,手,手,动,动,或,或,自,自,动,动,系,系,统,统,、,、,归,归,零,零,、,、,固,固,定,定,或,或,夹,夹,紧,紧,方,方,法,法,等,等,所,所,造,造,成,成,的,的,平,平,均,均,值,值,差,差,异,异,。,。,评价,人,人（,操,操作,者,者）,之,之间,：,：评,价,价人,A、B、C,之间,由,由于,培,培训,、,、技,巧,巧、,技,技能,和,和经,验,验所,造,造成,的,的平,均,均值,差,差异,。,。推,荐,荐在,为,为产,品,品和,过,过程,鉴,鉴定,和,和使,用,用手,动,动测,量,量仪,器,器时,使,使用,这,这种,研,研究,方,方法,。,。,环境,之,之间,：,：在,经,经过1、2、3等,时,时段,所,所进,行,行的,测,测量,，,，由,于,于环,境,境周,期,期所,造,造成,的,的平,均,均值,差,差异,。,。这,种,种研,究,究常,用,用在,使,使用,高,高度,自,自动,化,化测,量,量系,统,统对,产,产品,和,和过,程,程的,鉴,鉴定,。,。,研究,中,中的,假,假设,有,有误,缺乏,稳,稳健,的,的仪,器,器设,计,计或,方,方法,操作,者,者培,训,训的,有,有效,性,性,应用,零件,数,数量,、,、位,置,置、,观,观测,误,误差,（,（易,读,读性,、,、视,差,差）,内,容,容,一、,测量,系,系统,的,的定,义,义,二、,认,认,识,识误,差,差,三、,GR&R,四、,稳,稳,定,定性,五、,不,不,确,确定,度,度,六、,测,测,量,量系,统,统分,析,析,1,、测,量,量系,统,统的,稳,稳定,性,性,稳定,性,性（,或,或漂,移,移）,是,是测,量,量系,统,统在,某,某一,阶段,时,时间,内,内,，测,量,量同,一基,准,准或,零,零件,的,的单,一,一特,性,性时,获,获得,的,的测,量,量总,变,变差,。,。,时间,参考值,2,、系,统,统不,稳,稳定,性,性的,可,可能,原,原因,仪器,校,校准,周,周期,过,过长,，,，需,要,要减,少,少校,准,准时,间,间间,隔,隔,仪器,、,、设,备,备或,夹,夹紧,装,装置,的,的磨,损,损,正常,老,老化,或,或退,化,化,维护,保,保养,不,不好,：,：空,气,气、,动,动力,、,、液,体,体、,过,过滤,器,器、,腐,腐蚀,、,、尘,土,土、,清,清洁,基准的磨,损,损或损坏,，,，基准的,误,误差,不适当的,校,校准或使,用,用基准设,定,定,仪器质量,不,不好，缺,少,少稳健的,设,设计或方,法,法,不同的测,量,量方法：,作,作业设备,、,、载入、,夹,夹紧、技,巧,巧,变形（量,具,具或零件,）,）,环境变化,：,：温度、,湿,湿度、振,动,动、清洁,错误的假,设,设，应用,的,的常数不,对,对,应用：零,件,件数量、,位,位置、操,作,作者技能,、,、疲劳、,观,观测误差,（,（易读性,、,、视差）,内,容,容,一、,测量系统,的,的定义,二、认,识,识误差,三、,GR&R,四、稳,定,定性,五、不,确,确定度,六、测,量,量系统分,析,析,1,、测量不,确,确定度,不确定度,是,是用来描,述,述一个测,量,量值的质,量,量的术语,。,。本质,上，不确,定,定度是赋,值,值给测量,结,结果的范,围,围，在规,定,定的置信,水,水平内,描述为预,期,期包含有,真,真测量结,果,果的范围,。,。,测量的不,确,确定度是,在,在测量时,间,间上测量,值,值可能变,化,化多少的,一,一个,简单估计,值,值。要考,虑,虑在测量,过,过程中所,有,有重要的,测,测量变差,源,源加上校,准、基准,、,、方法、,环,环境及其,它,它前面没,有,有考虑到,的,的因素的,重,重要误差,。,。,定期重复,评,评价与测,量,量过程有,关,关的不确,定,定度以确,保,保持续保,持,持所,预计的准,确,确度是适,宜,宜的。,2,、测量不,确,确定度和,MSA,的主要区,别,别：,MSA,测量的不,确,确定度和,MSA,的重点是,了,了解测量,过,过程，确,定,定,在测量过,程,程中的误,差,差总量，,及,及评估（,测,测量系统,分,分析）用,于,于生,产和过程,控,控制中的,测,测量系统,的,的充分性,。,。,MSA,促进了解,和,和改进（,减,减少变差,）,）。不确,定,定度是测,量,量值的,一个范围,，,，由置信,区,区间来定,义,义，与测,量,量结果有,关,关并希望,包,包括测,量的真值,。,。,内,容,容,一、,测量系统,的