MSA-量测系统分析课件.ppt

计量学基础知识与计量学基础知识与MSA MSA 量測系統分析量測系統分析1.2 1.2 量值的定义量值的定义 一般由一个数乘以测量单位所表示的特定量的大小。一般由一个数乘以测量单位所表示的特定量的大小。例如例如 5.3m5.3m，1212小时。小时。-40-40等等。等等。第一部分计量学基本知识第一部分计量学基本知识1.1 1.1 量的定义量的定义 一般又称为可测量的量。这是现象、物体或物质可定一般又称为可测量的量。这是现象、物体或物质可定性区别和定量确定的属性。性区别和定量确定的属性。量有一般意义的量和特定的量之分。量有一般意义的量和特定的量之分。一般意义的量：如长度、时间、质量、温度、一般意义的量：如长度、时间、质量、温度、电阻等；电阻等；特定的量：一根竹杆的长度，一根导线的电阻。特定的量：一根竹杆的长度，一根导线的电阻。第一部分计量学基本知识第一部分计量学基本知识1.3 1.3 计量器具及其分类计量器具及其分类1.3.1 1.3.1 计量器具计量器具 单独地或连同辅助设备一起用以进行测量的器具。单独地或连同辅助设备一起用以进行测量的器具。第一部分计量学基本知识第一部分计量学基本知识1.3.1.1 1.3.1.1 实物量具实物量具 使用时以固定形态复现或提供给定量的一个或多个已知量值的使用时以固定形态复现或提供给定量的一个或多个已知量值的器具。器具。如：砝码、量块、标准电阻等如：砝码、量块、标准电阻等第一部分计量学基本知识第一部分计量学基本知识1.3.1.2 1.3.1.2 计量仪器计量仪器(仪表仪表)是是将将被被测测量量值值换换成成可可直直接接观观察察的的示示值值或或等等效效信信息息的的计计量量器器具具，这这是是可可单单独独地地或或连连同同其其他他设设备备一一起起用用以以进行计量的装置。进行计量的装置。如：电流表、温度计、数字频率计如：电流表、温度计、数字频率计第一部分计量学基本知识第一部分计量学基本知识1.3.1.3 1.3.1.3 计量装置计量装置(测量系统测量系统)组装起来以进行特定测量的全套测量仪器和其他设备。组装起来以进行特定测量的全套测量仪器和其他设备。ISO9000ISO9000：20002000质量管理体系质量管理体系 基础和术语基础和术语中测量设备定义为：中测量设备定义为：“为为实现测量过程所必需的测量仪器、软件、测量标准、标准物质或辅实现测量过程所必需的测量仪器、软件、测量标准、标准物质或辅助设备或它们的组合。助设备或它们的组合。”如：复合性阻抗测试仪（高度计如：复合性阻抗测试仪（高度计+电电 阻仪阻仪+PCB+PCB）第一部分计量学基本知识第一部分计量学基本知识思思考考题题：游游标标卡卡尺尺属属于于哪哪一类计量器具？一类计量器具？第一部分计量学基本知识第一部分计量学基本知识1.3.2 计量基准、标准计量基准、标准1.3.2.1 1.3.2.1 计量器具按其在检定系统表中的位置分为：计量器具按其在检定系统表中的位置分为：工作计量器具工作计量器具(标准标准)计量标准计量标准计量基准计量基准国际计量基准国际计量基准国家计量基准国家计量基准计量器具计量器具国家基准国家基准(10(10类类133133项项 191191种种)副基准副基准工作基准工作基准 第一部分计量学基本知识第一部分计量学基本知识1.3.2.2 国际计量基准国际计量基准 经经国国际际协协议议承承认认的的测测量量标标准准，在在国国际际上上作作为为有有关关量的其他测量标准定值的依据。量的其他测量标准定值的依据。第一部分计量学基本知识第一部分计量学基本知识1.3.2.3 国家计量基准国家计量基准 经国家决定承认以测量标准，在一个国家内作为对有关量的其他经国家决定承认以测量标准，在一个国家内作为对有关量的其他测量标准定值的依据。测量标准定值的依据。第一部分计量学基本知识第一部分计量学基本知识1.3.2.4 计量标准计量标准 国家计量检定系统表现规定的准确度等级，用于检定较低等级计国家计量检定系统表现规定的准确度等级，用于检定较低等级计量标准或工作计量器具的计量器具。量标准或工作计量器具的计量器具。如量块分为六等，砝码分为如量块分为六等，砝码分为5等，天平分成十级等。等，天平分成十级等。第一部分计量学基本知识第一部分计量学基本知识1.3.2.5 工作标准工作标准 用于日常校准或检查实物量具、测量仪器或参考物质的测量标用于日常校准或检查实物量具、测量仪器或参考物质的测量标准。准。第一部分计量学基本知识第一部分计量学基本知识1.3.3 标准物质标准物质(又称参考物质又称参考物质)具有一种或多种足够均匀和很好地确定了的特性，用以标准测量装置，具有一种或多种足够均匀和很好地确定了的特性，用以标准测量装置，评价测量方法或给材料赋值的一种材料或物质。评价测量方法或给材料赋值的一种材料或物质。至至20062006年年1212月，我国计量部门已审批发布各类一级标准物质月，我国计量部门已审批发布各类一级标准物质11341134种，种，二级标准物质二级标准物质12221222种。种。第一部分计量学基本知识第一部分计量学基本知识1.4 1.4 检定、校准和比对检定、校准和比对1.4.1 1.4.1 检定检定 查明和确认计量器具是否符合法定要求的程序，它包查明和确认计量器具是否符合法定要求的程序，它包括检查、加标记和括检查、加标记和(或或)出具检定证书。出具检定证书。按强制性程度可分为强制性检定和非强制性检定；按强制性程度可分为强制性检定和非强制性检定；按对象、状态和目的等分为首次检定、后续检定、周按对象、状态和目的等分为首次检定、后续检定、周期检定、抽样检定等。期检定、抽样检定等。第一部分计量学基本知识第一部分计量学基本知识1.4.2 1.4.2 校准校准 在规定条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的量值，或实在规定条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的量值，或实物量具或标准物质所代表的量值，与对应的由标准所复现的量值之间物量具或标准物质所代表的量值，与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。关系的一组操作。注：注：(1)(1)校准结果即可给出被测量的示值，又可确定校准结果即可给出被测量的示值，又可确定示值的修正值。示值的修正值。(2)(2)校准结果可以记录在校准证书或校准报告中校准结果可以记录在校准证书或校准报告中 (3)(3)校准也可确定其他计量特性，如影响量的作用校准也可确定其他计量特性，如影响量的作用第一部分计量学基本知识第一部分计量学基本知识1.4.3 1.4.3 比对比对 在规定条件下，对相同准确度等级的同种计量基准，标准或工作计量在规定条件下，对相同准确度等级的同种计量基准，标准或工作计量器具之间的量值进行比较称为比对。器具之间的量值进行比较称为比对。第一部分计量学基本知识第一部分计量学基本知识思考题：检定不包括校准，校准不包括检定，思考题：检定不包括校准，校准不包括检定，对吗？对吗？第一部分计量学基本知识第一部分计量学基本知识1.5 1.5 测量的准确度和不确定度测量的准确度和不确定度1.5.1 1.5.1 测量准确度测量准确度 测量准确度又称准确度，精确度，是测量误差方测量准确度又称准确度，精确度，是测量误差方面的一个重要术语。它是表示面的一个重要术语。它是表示“测量结果与被测量真测量结果与被测量真值之间的一致程度值之间的一致程度”。准确度的高低可以表示测量的品质或质量。就是指准确度的高低可以表示测量的品质或质量。就是指准确度高，意味着其不确定度小；准确度低，则意味着准确度高，意味着其不确定度小；准确度低，则意味着不确定度大。不确定度大。第一部分计量学基本知识第一部分计量学基本知识1.5.2 1.5.2 测量不确定度测量不确定度 测量不确定度是指测量不确定度是指“表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数结果相联系的参数”。注：注：“不确定度不确定度”是对测量结果与是对测量结果与“真值真值”趋势程度的评定结果。趋势程度的评定结果。“不确定度不确定度”意指意指“可疑可疑”。因此，又是指。因此，又是指“对对测量结果的正确性或准确度的可疑程度测量结果的正确性或准确度的可疑程度”。“以标准偏差表示的测量不确定度以标准偏差表示的测量不确定度”又称为又称为“标准标准不确定度不确定度”。第一部分计量学基本知识第一部分计量学基本知识1.6 1.6 量值传递和溯源量值传递和溯源1.6.1 1.6.1 量值传递量值传递 通过对计量器具的检定或校准，将国家基准所复现通过对计量器具的检定或校准，将国家基准所复现的计量单位量值通过各等级计量标准传递到工作计量器的计量单位量值通过各等级计量标准传递到工作计量器具，以保证对被测对象所测得的量值的准确和一致。具，以保证对被测对象所测得的量值的准确和一致。第一部分计量学基本知识第一部分计量学基本知识1.6.2 1.6.2 溯源性溯源性 溯源性是通过一条具有规定不确定度的不间断的溯源性是通过一条具有规定不确定度的不间断的比较链。使测量结果或测量标准的值能够与规定的参比较链。使测量结果或测量标准的值能够与规定的参考标准，通常是与图象测量标准或国际测量标准联系考标准，通常是与图象测量标准或国际测量标准联系起来的特性。起来的特性。任何计量器具或测量设备都必须通过检定，校准或其任何计量器具或测量设备都必须通过检定，校准或其他溯源方式确定准确的量值，即具有他溯源方式确定准确的量值，即具有“可追溯可追溯”“可溯源可溯源”时才会使用有效。时才会使用有效。第一部分计量学基本知识第一部分计量学基本知识1.6.3 1.6.3 量值传递与溯源原理量值传递与溯源原理 计量系统中只有其每个量值信息数据是计量系统中只有其每个量值信息数据是 能溯源到能溯源到计量单位量值的国际或国家基准或者是由某计量单位的计量单位量值的国际或国家基准或者是由某计量单位的国际基准或国家基准传递时才是准确、可靠、有效的。国际基准或国家基准传递时才是准确、可靠、有效的。第一部分计量学基本知识第一部分计量学基本知识1.6.4 1.6.4 量值传递与溯源原理示意图量值传递与溯源原理示意图国家计量基准器国家计量基准器国家计量基准器国家计量基准器各级标准器各级标准器各级标准器各级标准器工作计量器具工作计量器具工作计量器具工作计量器具溯溯源源路路线线传传递递路路线线第一部分计量学基本知识第一部分计量学基本知识第一部分计量学基本知识第一部分计量学基本知识2.1 2.1 示值误差的定义示值误差的定义 测量仪器的指示值可简称为示值，示值是测量仪器所指示的被测量仪器的指示值可简称为示值，示值是测量仪器所指示的被测量值，测量值指受到测量的量，它既可以是待测量的量，也可以是已测量值，测量值指受到测量的量，它既可以是待测量的量，也可以是已测量的量。测量的量。第一部分计量学基本知识第一部分计量学基本知识 示值可以是实物量具的标称值、仪器的指示值或通过换算得示值可以是实物量具的标称值、仪器的指示值或通过换算得到的被测量的值。到的被测量的值。测量仪器的示值误差就是指测量仪器的示值与被测量仪器的示值误差就是指测量仪器的示值与被测量的真值之差。还是测量的最主要的计量特性之一，测量的真值之差。还是测量的最主要的计量特性之一，其实质就是反映了测量仪器准确度，是测量仪器准确度其实质就是反映了测量仪器准确度，是测量仪器准确度定量表述的主要形式。定量表述的主要形式。量具的示值误差为量具的标称值与其值之差。量具的示值误差为量具的标称值与其值之差。第一部分计量学基本知识第一部分计量学基本知识1.MSA 介紹介紹由克萊斯勒,通用,福特 三大車廠自 1990 年編寫,現已發行第三版2.為何需做為何需做MSA數據收集數據收集(正確正確)分析分析調整調整&改善改善評定評定3.MSA 術語術語量具:任何獲得測量結果的裝置測量系統:用來獲得量測結果的整個過程(人員,量具,軟體,方法,夾具.等)分辨力:最小讀數單位,1/10 經驗法則基準值:人為規定可接受的值(可替代真値)真値:物品的實際值目的目的为了监控产品外观检验人员及量测仪器、测量者测量的精确性,确定所使用的数据（计数型与计量型的数据）是否可靠，提升产品品质,特制定此办法。2.0 适用范围适用范围公司所有的外观全检人员及尺寸测量人员、尺寸测量仪器、计数型测量仪器。3.0 职责职责 3.1 品保部：负责不定期对公司尺寸测量人员及二次元、三次元进行GR&R分析；对塞规、螺纹规等计数型量测仪器进行大、小样法分析。3.2 清洗课：负责对产品外观检验人员检验能力分析。大样法分析5.2.1.1 人员能力测试作业 a.测量工具如塞规、螺纹规、目视等计数型量测的，依据对应的操作规范，检验标准。例如：目视在双支40W的日光灯下1米，依据成品检验规范外观标准目视检验；b.人员、样本数量选择测量人员选取3名或以上；样品选择12个或以上(目视法检测取样30个或以上)，每个样品检测3次（12个样品检测完，再重复）；不良点或合格点选取1个或以上，例：塞尺量测可以选择产品的平整度作为测试点；目视可选取的产品外观不良一个或以上的不良点（或合格点）作为测试点。c.样品选择规 小样法分析5.2.2.1 测试工具或者方法（如目视）的检测能力 a.测量工具的选择同5.2.1.1之a点；b.样品选取20个，其中应有一些零件稍许高或低于标准限值；C.测量人员选取2名,不良点或合格点选取多个；针对每个样品每人测2次。该不良点或合格点的界限要明确。5.2.2.2 判断标准测量结果所有的测量结果记录MSA计数型（小样法)分析表中。记录中G=合格（Good），F=不合格（Faill）；判断时，4次测量一致是正常的用“OK”表示；该测量工具（或目视方法）可以接受。4次测量中只要有1个不一致则是非正常的，用“NG”表示。该目视方法需改进或重新用替代测量系统。4.測量五大性測量五大性(一一)偏倚:同樣零件同樣特性,觀測値與真值的差異,亦叫精準度穩定性:測量系統在某一段時間內,測量同一基準或零件的總量變異 線性:在預期的測量範圍內偏倚的不同5.測量五大性測量五大性(二二)重複性:一個評價人,使用同一個儀器,量測同一零件同一特性的變異再現性:不同評價人,使用同一個儀器,量測同一零件同一特性的變異 實施之前需事先考量 零件,儀器(損壞),方法,人員訓練,儀器應用 的問題6.MSA 流程流程量具分析計量/計數Go/No Go五大性分析選取樣品量測判定改善7.計量研究計量研究(一一)8.計量研究計量研究(二二)9.分析範例分析範例(一一)10.分析範例分析範例(二二)11.GR&R 判定判定%GRR 10%,量測系統可接受 10%GRR 30%,量測系統不可接受不可接受,需立即改進