通用测量系统指南

通用测量系统指南

MSA目的：

    选择各种方法来评定测量系统的质量。

                        受控：量具、仪器、检测人员、程序、软件

                        活动：测量、分析、校正

适用范围：

用于对每一零件能重复读数的测量系统。

测量和测量过程：

1. 赋值给具体事物以表示它们之间关于特殊特性的关系；
2. 赋值过程定义为测量过程；
3. 赋予的值定义为测量值；
4. 测量过程看成一个制造过程，它产生数字（数据）作为输出。

量  具：

任何用来获得测量结果的装置；经常用来特指在车间的装置；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。

测量变差：

• 多次测量结果变异程度；
• 常用σ_m表示；
• 也可用测量过程过程变差R&R表示。

注：

测量系统质量特性：

• 测量成本；
• 测量的容易程度；
• 最重要的是测量系统的统计特性。

常用统计特性：

注：对不同的测量系统可能需要有不同的统计特性（相对于顾客的要求）。

测量系统对其统计特性的基本要求：

• 测量系统必须处于统计控制中；
• 测量系统的变异必须比制造过程的变异小；
• 变异应小于公差带；
• 测量精度应高于过程变异和公差带两者中精度较高者（十分之一）；
• 测量系统统计特性随被测项目的改变而变化时，其最大的变差应小于过程变差和公差带中的较小者。

评价测量系统的三个问题：

• 有足够的分辨力；（根据产品特性的需要）
• 一定时间内统计上保持一致（稳定性）；
• 在预期范围（被测项目）内一致可用于过程分析或过程控制。（线性）

评价测量系统的试验：

• 确定该测量系统是否具有满足要求的统计特性；
• 发现哪种环境因素对测量系统有显著的影响；
• 验证统计特性持续满足要求（R&R）。

程序文件要求：

• 示例；
• 选择待测项目和环境规范；
• 规定收集、记录、分析数据的详细说明；
• 关键术语和概念可操作的定义、相关标准说明、明确授权。

   包括：a. 评定，b. 评定机构的职责，c. 对评定结果的处理方式及责任

第二章 分析/评定测量系统的方法

测量系统变差的类型：

•  偏   倚

• 重  复  性

• 再  现  性

• 稳  定  性

•  线    性

偏  倚：

• 定义：

  是测量结果的观测平均值与基准值的差值。

  又称为“准确度”。

注：基准值可通过更高级别的测量设备进行多次测量取平均值。

• 确定方法：

1. 在工具室或全尺寸检验设备上对一个基准件进行精密测量；
2. 让一位评价人用正被评价的量具测量同一零件至少10次；
3. 计算读数的平均值。

• 偏倚原因：

1. 基准的误差；
2. 磨损的零件；
3. 制造的仪器尺寸不对；
4. 仪器测量非代表性的特性；
5. 仪器没有正确校准；
6. 评价人员使用仪器不正确。

重复性：

• 定义：

  是由一个评价人，采用一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值变差。

   测量过程的重复性意味着测量系统自身的变异是一致的。

• 确定方法：

1. 采用极差图；
2. 如果极差图受控，则仪器变差及测量过程在研究期间是一致的；
3. 重复性标准偏差或仪器变差距(σe)的估计为R／d₂^*；
4. 仪器变差或重复性将为5.15R／d₂^* 或4.65 R；

        注（假定为两次重复测量，评价人数乘以零件数量大于15）

5. 此时代表正态分布测量结果的99％。

• 极差图失控：

1. 调查识别为失控不一致性原因加以纠正；
2. 例外：当测量系统分辨率不足时。

再现性：

• 定义：

  是由不同的评价人，采用相同的测量仪器，测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差。