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1、1MSA-培训讲义培训讲义 Measurement System Analysis编制：张 训2什么是什么是MSA?测量系统分析是一项研究，目的是为了了解系统性和随机性因素如何影响我们正确测量某些测评项的能力。 观测结果=真正未知值+误差3为什么MSA是重要的？ 错误的决定 需要更大的样本量 低估能力指数 对于边界样品：劣等的可能被测量成优良的；优良的可能被测量成劣等的。4测量系统变异测量系统变异 所观测到测量值的总变异可以来自两个源头：过程和量具本身： 如果与过程有关的变异混淆，便会 在不需要时，可能尝试调整过程 过程能力将会显得比实际情况还差 白费努力去尝试改进一个显得没有能力，但其实是有
2、能力的过程，而忽略其他需要改进的过程=+5什么时候实施什么时候实施MSA? 采集数据之前 如适合，在进行过程能力研究之前 当一个主要的特点或过程没有能力时 当测量系统被怀疑是主要变异源时 当测量系统经历重大改变时 当准备进行试验设计（DOE）时 可成为接受新量具的标准6关于MSA的相关概念-数据质量 用来描述测量数据质量的统计特性：偏倚（数据值相对于基准值的位置）及变差（数据的分布宽度）。7关于MSA的相关术语-测量系统 测量系统是对测量单元进行量化或对被测的特性进行评估，其所使用的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境及假设的集合；也就是说，用来获得测量结果的整个过程。8关于M
3、SA的相关术语-宽度变差精确度 每个重复读数之间的“接近”程度 是测量系统的随机误差所构成重复性 一个评价人使用一个测量仪器，对同一个零件的某一特性进行多次测量下的变差。 是在固定的和已定义的测量条件下，连续（短期内）多次测量中的变差 通常被称为E.V.设备变差 设备（量具）能力或潜能 系统内部变差再现性 不同评价人使用相同的量具，测量一个零件的一个特性的测量平均值的变差。 在对产品和过程及进行鉴定时，误差可能是评价人、环境（时间）、或方法 通常被称为A.V.评价人变差 系统之间（条件）的误差9关于MSA的相关术语-宽度变差（续） GRR或量具的重复性和再现性 量具的重复性和再现性：测量系统重
4、复性和再现性联合估计值 测量系统能力：取决于所用的方法，可能包括或不包括时间的影响 测量系统能力 测量系统变差的短期估计值（GRR图表法） 测量系统性能 测量系统变差的长期估计值（长期控制图法） 敏感性，能导致可探测到的输出信号的最小输入 一致性，随时间重复性变化的程度 均一性，在正常工作范围内重复性的变化10稳定性11量具的鉴别能力量具的鉴别能力 经验法则： 如果一个量具的测量单位，最多只等于过程总变异六个西格玛的十分之一，它就是拥有足够的鉴别能力。 测量单位（6x总合）/1012分辨力对过程控制与分析的影响分辨力对过程控制与分析的影响可区分组数可区分组数（ndc）：作为判定分辨力足够与否的
5、另一个标准。通常认为可区分组数小于5时，测量系统不具备起码的分辨力；可区分组数大于等于5时，测量系统具备起码的分辨力；可区分组数大于等于10时，测量系统具备优良的分辨力。ndc=INT 1.41X(p/MS) 。p实际过程波动的标准差，MS测量系统波动的标准差可区分组数控制分析1多数情况下不能用于控制图只能指出过程的输出是否合格，不能用于过程参数及指数的估计。24能够用于不太敏感的计量型控制图只能用于过程参数及指数的粗略估计。5能够用于各种类型的控制图表明测量系统的分辨力合格，能够用于过程参数及指数的估计。13精度精度观测变异的总和可分为两个主要部分：过程和测量系统（MS）。精度是测量那与测量
6、系统部份有关的变异。1415测量系统的合格标志测量系统的合格标志 评估指标%GRR，是测量系统波动占过程整体波动的百分比。 评估指标%P/T，是测量系统精度占公差的百分比。 两项指标都小于10%，则测量系统良好；若一项大于30%，则测量系统不合格，不可接受。%GageR&R或%P/T测量系统能力小于10%良好介于10%30%勉强可接受（关键特性除外）大于30%不合格16GRR（Gage R&R）适用的数据类型 适用于所有计数型数据计数型数据和计量型数据。计量型数据。合格合格不合格不合格非常大非常大非常小非常小大大中中小小测量：测量：31.28连续连续根据连续统测评根据连续统测评时间时间金钱金钱
7、重量重量长度长度离散离散分类分类序数序数标称标称满意度满意度月份月份周数周数是是/否否分类分类缺陷率缺陷率17关于测量过程 测量过程也需要测量过程也需要PFMEA分析分析，以早期确定与潜在过程失效有关的风险，并且在这些失效发生之前提出要采取的措施。PFMEA的结果将转移到控制的结果将转移到控制计划中计划中。 测量过程和一般过程的区别，如下图：一般过程一般过程操作操作输入输入输出输出测量过程测量过程分析分析测量测量数值数值被管理被管理的过程的过程决定决定18测量系统变差的来源与所有过程类似，测量系统受到变差的随机原因和系统上原因的影响。这些变差的来源是由于普通原因和特殊原因造成的。为了控制测量系
8、统的变差：识别潜在的变差来源。1.消除（如有可能的话）或监控这些变差的来源19尺寸尺寸连续连续型型特性”特性1”“特性2”测量人員吴勇、叶梅测量仪器半径检测装置测量工作方法两个评价人分别在相同条件下对10个工件非顺序性检测，重复3次。工件編号：1、2、39、10判定方法依Gage R&R計算之數值判定 制定数据采集和测评计划（案例）制定数据采集和测评计划（案例）测评项数据源与位置样本量数据采集人数据采集时间数据采集方式应该同时采集的其他数据20浏览浏览Minitab21浏览浏览Minitab“T”在在C3-T表示数表示数据类型是文字据类型是文字“D”在在C4-D表示数表示数据类型是日期据类型是
9、日期输入这些资料就如你在输入这些资料就如你在操作操作Excel第一行是参照，通常是第一行是参照，通常是以以“C”开头开头第二行是变量的名称第二行是变量的名称- 选择性选择性22你可把资料当项目你可把资料当项目project来来保存（可容纳多页工作表，和保存（可容纳多页工作表，和所有结果）所有结果） 你也可以只把当前的工作表你也可以只把当前的工作表Worksheet的资料当工作表的资料当工作表保存起来保存起来浏览浏览Minitab23打开新的项目打开新的项目/工作表工作表打开已有的项目打开已有的项目存档项目存档项目/工作表工作表从数据库提取数据从数据库提取数据以文字模板保存窗口以文字模板保存窗口
10、 的输出的输出打印打印退出和其他退出和其他菜单：文件菜单：文件24处理数据的所有运算处理数据的所有运算 指令指令处理工作表，合并，处理工作表，合并， 分开，和抽取部分数据分开，和抽取部分数据有关数据列，复制，堆有关数据列，复制，堆 叠，行列转换的运算叠，行列转换的运算分类，排列，编码，转分类，排列，编码，转 换数据类型和其他换数据类型和其他菜单：数据菜单：数据25用用“计算器计算器”计算计算列和行的统计量列和行的统计量建造有模式的数据建造有模式的数据按分布类型建造随机按分布类型建造随机 数据数据计算某些分布下的概计算某些分布下的概 率，包括正态分布，二率，包括正态分布，二 项分布，和项分布，和
11、t-分布分布菜单：计算菜单：计算26菜单图形收集各种显示性菜单图形收集各种显示性 的数据分析工具。类似的数据分析工具。类似 Excel的图形工具，但的图形工具，但 拥有更多统计显示性的拥有更多统计显示性的 数据分析工具数据分析工具菜单：图形菜单：图形27菜单：统计菜单：统计量具研究量具研究一致性研究一致性研究28举例：偏倚和直线性举例：偏倚和直线性 打开D:Six Sigma上课1_GB Datafiles_Mfg直线性-偏倚.mtw表中是：用同样的量具，多次测量三个基准（知晓真正值的物件）评估这量具的直线性。29举例：偏倚和直线性举例：偏倚和直线性 30举例：偏倚和直线性举例：偏倚和直线性
12、量具的直线性（在范围高、低端的偏倚）在统计上是相同的： 斜度的P值大于0.05斜度是等于零。 平均偏倚是-0.0029 结论：量具的线性和偏倚可以接受偏倚的线性回归方程式：偏倚的线性回归方程式：y=常量系数常量系数+斜率系数斜率系数x；P值大于或等于值大于或等于0.05时，则斜度显著为时，则斜度显著为0，判定可以接受；，判定可以接受；P值小于值小于0.05时，则斜度显著不为时，则斜度显著不为0，判定不可以接受；，判定不可以接受； (即：常量系数和斜率系数显著不为即：常量系数和斜率系数显著不为0)31计量型数据计量型数据MSA 32Minitab-交叉MSA33Minitab-菜单量具R&R 研
13、究方法有交叉交叉与嵌套嵌套两种。交叉交叉，每个零件可以由多位操用员重复测量。嵌套嵌套，每个零件只能由一位操用员测量一次，如破坏性的检验。对于重复性和再现性的分析方法：Xbar-R 和方差法。严格来说，方差法比Xbar-R法较正确，因为考虑到操作人员与零件的交互作用。交叉交叉，可以让你选用Xbar-R或方差法；嵌套嵌套，只能选择方差法嵌套嵌套，在采集样件时，零件是成堆的(不可重复分析不可重复分析)，因为每个操作员都只量测唯一的料件。假设你有用到破坏性的试验,你必须要有足够的证据确定同一个批量中的所有物料都是相等的。34Minitab-输出注：注：MSA解读解读标准标准P102-119三个操作员的
14、平均值趋于相同，但物件三个操作员的平均值趋于相同，但物件10的再现性不可以接受；大多数的平的再现性不可以接受；大多数的平均值都在控制线之外，三人基本一致，均值都在控制线之外，三人基本一致，则零件间的变异可以为过程的分析和控则零件间的变异可以为过程的分析和控制提供有用的信息；制提供有用的信息；在控制线内，虽有在控制线内，虽有5个以上的水平，但是有个以上的水平，但是有11个个R值是零，超过值是零，超过1/4的标准，判定：量具的分的标准，判定：量具的分辨力不够；辨力不够；R值没有失控的情形，因此判定重复性可以接值没有失控的情形，因此判定重复性可以接受；受；发现评价人的变差之间存在差异发现评价人的变差
15、之间存在差异三人的平均值图有明显的波动；发现评三人的平均值图有明显的波动；发现评价人之间的差别在零件价人之间的差别在零件10上较为明显；上较为明显；三个三个K线条之间有交互关系，但交互作线条之间有交互关系，但交互作用小。用小。各波动分量方差贡献率（小于各波动分量方差贡献率（小于1%合格）合格） =2MS/2总合总合x100%GRR值值= 6MS/6总合总合x100%P/T值值结论：不能接受结论：不能接受物件物件10的变异较大，不符合每个物的变异较大，不符合每个物件的变异最少的原则。说明此件的件的变异最少的原则。说明此件的重复性与再现性波动较大。重复性与再现性波动较大。三个操作员之间的平均值水平
16、线虽三个操作员之间的平均值水平线虽然不够水平，并趋于水平，再现性然不够水平，并趋于水平，再现性波动小，但不是最低。波动小，但不是最低。353637Minitab-输出可区分的类别数可区分的类别数4，只能够用于不，只能够用于不太敏感的计量型控制图，只能用于太敏感的计量型控制图，只能用于过程参数及指数的粗略估计。过程参数及指数的粗略估计。ndc组数组数5，因此判定：测量系，因此判定：测量系统不具备起码的分辨力。统不具备起码的分辨力。%R&R%P/T测量系统变异测量系统变异方差分量贡献率方差分量贡献率%人和零件的交互作用人和零件的交互作用38属性一致性属性一致性MSA MSA 如果卡帕统计量=1，一
17、致性是完善的如果卡帕统计量=0，一致性是同概率所期待的一样如果卡帕统计量0，一致性是比概率所期待的差属性MSA：Fleisss KappaKappa卡帕统计量是用来评估评定等级之间的绝 对一致性的程度可用在二进数、标称数和序数的数据类型可以这样解释卡帕统计量39属性属性MSAMSA： FleissFleiss，s Kappas Kappa统计量统计量决定决定实效实效卓越的一致性0.9可接受的一致性0.7，且 0.9不可接受-需改进0.740举例：属性一致性分析4142Minitab中的属性MSA43Minitab中的属性MSA44Minitab中的属性MSA-诠释检验员自身检验员自身的一致性评
18、的一致性评估：估：FredFred的的95%95%置置信区间是信区间是86.0910086.09100，KappaKappa统计量统计量为为1 1。综合一。综合一致性卓越。致性卓越。LeeLee的的95%95%置置信区间是信区间是68.398.7768.398.77， KappaKappa统统计量为计量为0.790.79。综合一致。综合一致性可以接受性可以接受。检验员与标准的一致性评估：检验员与标准的一致性评估：FredFred的的95%95%置信区间是置信区间是86.0910086.09100，KappaKappa统计量为统计量为1 1。综合。综合一致性卓越。一致性卓越。LeeLee的的95
19、%95%置信区间是置信区间是62.1196.7962.1196.79， KappaKappa统计量为统计量为0.790.79。综合一致性可以接受。综合一致性可以接受。重复性的重复性的一致性比率一致性比率偏倚的偏倚的一致性比率一致性比率45Minitab中的属性MSA-诠释检验员之间的检验员之间的一致性评估：一致性评估：95%95%置信区间是置信区间是62.1196.7962.1196.79，KappaKappa统计量为统计量为0.830.83。综合一。综合一致性可以接受致性可以接受所有检验员与标准的一致性评估所有检验员与标准的一致性评估：95%95%置信区间是置信区间是62.1196.7962
20、.1196.79，KappaKappa统计量为统计量为0.890.89。综合一致性。综合一致性可以接受可以接受再现性的再现性的一致性比率一致性比率总体有效性的总体有效性的一致性比率一致性比率一致性比率标准：一致性比率标准：大于或等于大于或等于90% 以上，为最好；以上，为最好；大于或等于大于或等于80% ，且小于，且小于90%， 可以接受；可以接受；小于小于80%，应采，应采 取措施。取措施。5、世上最美好的事是：我已经长大，父母还未老;我有能力报答，父母仍然健康。6、没什么可怕的，大家都一样，在试探中不断前行。7、时间就像一张网，你撒在哪里，你的收获就在哪里。纽扣第一颗就扣错了，可你扣到最后
21、一颗才发现。有些事一开始就是错的，可只有到最后才不得不承认。8、世上的事，只要肯用心去学，没有一件是太晚的。要始终保持敬畏之心，对阳光，对美，对痛楚。9、别再去抱怨身边人善变，多懂一些道理，明白一些事理，毕竟每个人都是越活越现实。10、山有封顶，还有彼岸，慢慢长途，终有回转，余味苦涩，终有回甘。11、人生就像是一个马尔可夫链，你的未来取决于你当下正在做的事，而无关于过去做完的事。12、女人，要么有美貌，要么有智慧，如果两者你都不占绝对优势，那你就选择善良。13、时间，抓住了就是黄金，虚度了就是流水。理想，努力了才叫梦想，放弃了那只是妄想。努力，虽然未必会收获，但放弃，就一定一无所获。14、一个
22、人的知识，通过学习可以得到;一个人的成长，就必须通过磨练。若是自己没有尽力，就没有资格批评别人不用心。开口抱怨很容易，但是闭嘴努力的人更加值得尊敬。15、如果没有人为你遮风挡雨，那就学会自己披荆斩棘，面对一切，用倔强的骄傲，活出无人能及的精彩。5、人生每天都要笑，生活的下一秒发生什么，我们谁也不知道。所以，放下心里的纠结，放下脑中的烦恼，放下生活的不愉快，活在当下。人生喜怒哀乐，百般形态，不如在心里全部淡然处之，轻轻一笑，让心更自在，生命更恒久。积极者相信只有推动自己才能推动世界，只要推动自己就能推动世界。6、人性本善，纯如清溪流水凝露莹烁。欲望与情绪如风沙袭扰，把原本如天空旷蔚蓝的心蒙蔽。但
23、我知道，每个人的心灵深处，不管乌云密布还是阴淤苍茫，但依然有一道彩虹，亮丽于心中某处。7、每个人的心里，都藏着一个了不起的自己，只要你不颓废，不消极，一直悄悄酝酿着乐观，培养着豁达，坚持着善良，只要在路上，就没有到达不了的远方！8、不要活在别人眼中，更不要活在别人嘴中。世界不会因为你的抱怨不满而为你改变，你能做到的只有改变你自己！9、欲戴王冠，必承其重。哪有什么好命天赐，不都是一路披荆斩棘才换来的。10、放手如拔牙。牙被拔掉的那一刻，你会觉得解脱。但舌头总会不由自主地往那个空空的牙洞里舔，一天数次。不痛了不代表你能完全无视，留下的那个空缺永远都在，偶尔甚至会异常挂念。适应是需要时间的，但牙总是
24、要拔，因为太痛，所以终归还是要放手，随它去。11、这个世界其实很公平，你想要比别人强，你就必须去做别人不想做的事，你想要过更好的生活，你就必须去承受更多的困难，承受别人不能承受的压力。12、逆境给人宝贵的磨炼机会。只有经得起环境考验的人，才能算是真正的强者。自古以来的伟人，大多是抱着不屈不挠的精神，从逆境中挣扎奋斗过来的。13、不同的人生，有不同的幸福。去发现你所拥有幸运，少抱怨上苍的不公，把握属于自己的幸福。你，我，我们大家都可以经历幸福的人生。14、给自己一份坚强，擦干眼泪；给自己一份自信，不卑不亢；给自己一份洒脱，悠然前行。轻轻品，静静藏。为了看阳光，我来到这世上；为了与阳光同行，我笑对
25、忧伤。15、总不能流血就喊痛，怕黑就开灯，想念就联系，疲惫就放空，被孤立就讨好，脆弱就想家，不要被现在而蒙蔽双眼，终究是要长大，最漆黑的那段路终要自己走完。5、从来不跌倒不算光彩，每次跌倒后能再站起来，才是最大的荣耀。6、这个世界到处充满着不公平，我们能做的不仅仅是接受，还要试着做一些反抗。7、一个最困苦、最卑贱、最为命运所屈辱的人，只要还抱有希望，便无所怨惧。8、有些人，因为陪你走的时间长了，你便淡然了，其实是他们给你撑起了生命的天空；有些人，分开了，就忘了吧，残缺是一种大美。9、照自己的意思去理解自己，不要小看自己，被别人的意见引入歧途。10、没人能让我输，除非我不想赢！11、花开不是为了花落，而是为了开的更加灿烂。12、随随便便浪费的时间，再也不能赢回来。13、不管从什么时候开始，重要的是开始以后不要停止；不管在什么时候结束，重要的是结束以后不要后悔。14、当你决定坚持一件事情，全世界都会为你让路。15、只有在开水里，茶叶才能展开生命浓郁的香气。