測量系統(tǒng)分析MSA
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測量系統(tǒng)分析
DMAIC方法是一套基于數(shù)據(jù)的過程績效改進方法。數(shù)據(jù)本身的質(zhì)量在很大程度上決定了項目的成敗。數(shù)據(jù)是測量的結(jié)果，而測量是指“以確定實體或系統(tǒng)的量值大小為目標的一整套作業(yè)。”這“一整套作業(yè)”就是給具體事物（實體或系統(tǒng)）賦值的過程。這個過程的輸入有人、機、料、法、環(huán)，這個過程的輸出就是測量結(jié)果。這個由人、量具、測量方法和測量對象構(gòu)成的過程的整體就是測量系統(tǒng)。
一、基本概念
測量系統(tǒng)分析，是指用統(tǒng)計學的方法來了解測量系統(tǒng)中的各個波動源，以及他們對測量結(jié)果的影響，最后給出本測量系統(tǒng)是否合符使用要求的明確判斷。
測量系統(tǒng)必須具有良好的準確性和精確性。他們通常由偏倚和波動等統(tǒng)計指標來表征。
偏倚用來表示多次測量結(jié)果的平均值與被測質(zhì)量特性基準值（真值）之差，其中基準值可通過更高級別的測量設備進行若干次測量取其平均值來確定。
波動是表示在相同的條件下進行多次重復測量結(jié)果分布的分散程度，常用測量結(jié)果的標準差σms或過程波動PV表示。這里的測量過程波動是指99%的測量結(jié)果所占區(qū)間的長度。通常測量結(jié)果服從正態(tài)分布N（，σ2），99%的測量結(jié)果所占區(qū)間的長度為5.15σ。
二、測量系統(tǒng)的分辨力
測量系統(tǒng)的分辨力是指測量系統(tǒng)識別并反映被測量最微小變化的能力。一般稱測量結(jié)果的最小間距為測量系統(tǒng)的分辨力。
測量系統(tǒng)必須要有足夠的分辨力。一般來說，測量系統(tǒng)的分辨力應達到（即在數(shù)值上不大于）過程總波動（6倍的過程標準差）的1/10，或容差（USL-LSL）的1/1。
或者，在經(jīng)統(tǒng)計分析后由測量系統(tǒng)所得出的兩個標準差而確定的可分辨的數(shù)據(jù)組數(shù)，平評價測量系統(tǒng)是否有足夠的分辨力。數(shù)據(jù)組數(shù)=[σp/σms]×1.41, σp為測量對象波動的標準差，σms為測量系統(tǒng)波動的標準差。一般來說，數(shù)據(jù)組數(shù)大于等于5。
當測量系統(tǒng)的分辨力不足時，一般就考慮更換量具或選用更好的測量技術(shù)。
三、測量系統(tǒng)的偏倚、線性和穩(wěn)定性
測量系統(tǒng)的偏倚，是指對同一測量對象進行多次測量的平均值與該測量對象的基準值或標準值之差。其中標準值可通過更高級別的測量設備進行若干次測量取其平均值來確定。通常，通過校準來確定是否存在偏倚。
測量系統(tǒng)的線性是指在其量程范圍內(nèi)，偏倚是基準值的線性函數(shù)。線性度，是過程總波動與該線性議程斜率的絕對值的乘積。他表明的是在過程總波動的范圍內(nèi)，測量值偏倚波動的范圍。
穩(wěn)定性通常是指某個系統(tǒng)的計量特性隨時間保持恒定的能力。在研究測量系統(tǒng)的穩(wěn)定性時，假定測量系統(tǒng)在一定的時間內(nèi)各項統(tǒng)計性能（包括偏倚、總波動及測量誤差的分布等）均保持恒定。他主要是用測量結(jié)果的統(tǒng)計穩(wěn)定性來衡量的。
四、測量系統(tǒng)的重復性與再現(xiàn)性
討論測量系統(tǒng)的重復性和再現(xiàn)性的目的是定量地給出測量系統(tǒng)波動大小，確認測量系統(tǒng)是否合格；當測量系統(tǒng)不合格時識別波動源并指出改進方向。
重復性指在盡可能相同的測量條件下，對同一測量對象進行多次重復測量所得結(jié)果的一致性。重復性常作為考察量具固有波動大小的度量。
再現(xiàn)性（復現(xiàn)性或重現(xiàn)性），是指在各種可能變化的測量條件下，同一被測對象的測量結(jié)果之間的一致性。改變的測量條件可以包括改變操作者、操作方法，改變測量中的夾具卡具，改編零件放置位置，改變測量地點、使用條件和在不同時間進行測量等。
總波動的分解（略）
測量系統(tǒng)能力的評價準則（略）
重復性和再現(xiàn)性分析（略）
五、破壞性試驗的測量系統(tǒng)分析（略）
六、非連續(xù)數(shù)據(jù)的測量系統(tǒng)分析（略）
七、測量儀器的校準和檢定
單獨地或連同輔助設備一起用以進行測量的器具，稱為測量儀器，又稱為計量器具。對測量儀器的控制是保證測量數(shù)據(jù)準確可靠的基本環(huán)節(jié)。
量值的溯源是指通過一條對不確定度有明確規(guī)定的不間斷的比較鏈，使測量結(jié)果或測量標準的值能夠與規(guī)定的參考標準（通常是國家計量基準或國際計量基準）聯(lián)系起來。這種特性使測量的準確性和一致性得到技術(shù)保證。實現(xiàn)量值溯源的最主要的技術(shù)手段是校準和檢定。
測量儀器的校準是指在規(guī)定的條件下，為確定測量儀器所指示的量值或?qū)嵨锪烤咚淼牧恐?，與對應的由其測量標準所復現(xiàn)值之間關(guān)系的一組操作。校準的主要含義為：在規(guī)定的條件下，用參考測量標準給包括實物量具在內(nèi)的測量儀器的特性賦值，并確定其示值誤差；以及將測量儀器所指示或代表的量值，按照比較鏈或校準鏈，將其溯源到測量標準所復現(xiàn)的量值上。
校準的依據(jù)是校準規(guī)范或校準方法，對其通常應做統(tǒng)一規(guī)定，特殊情況下也可自行規(guī)定。校準的結(jié)果可記錄在校準證書或校準報告中，也可用校準因數(shù)或校準曲線等形式表示。
測量儀器檢定是指查明和確認測量儀器是否符合法定要求的程序，包括檢查、加標記和（或）出具檢定證書。根據(jù)檢定的必要程度和我國對其依法管理的形式，檢定分為強制檢定和非強制檢定。
強制檢定是指由政府行政主管部門所屬的法定計量檢定機構(gòu)或授權(quán)的計量檢定機構(gòu)，對某些測量儀器實行的定點定期檢定。非強制檢定是指由使用單位自己或委托具有社會公用計量標準或授權(quán)的計量檢定機構(gòu)，對強制檢定以外的其他測量儀器依法進行的一種定期檢定。其特點是使用單位自主管理、自由送檢、自求溯源、自行確定檢定周期。
強制檢定和非強制檢定均屬法制檢定，是我國對測量儀器依法管理的兩種形式，都要受到法律的約束。不按規(guī)定進行周期檢定的，要負法律責任。檢定的依據(jù)是按照法定程序?qū)徟嫉挠嬃繖z定規(guī)程。
在檢定結(jié)果中，必須有合格與否的結(jié)論，并出具證書或加蓋印記。從事檢定工作的人員必須經(jīng)考核合格，并持有有關(guān)計量行政部門頒發(fā)的檢定員證。
測量儀器的計量特性是指影響測量結(jié)果的一些明顯特征，其中包括測量范圍、偏倚、重復性、穩(wěn)定性、分辨力、鑒別[閾]和示值誤差等。
測量儀器的操縱器件調(diào)到特定位置時可得到的示值范圍，稱為標稱范圍。標稱范圍的上限與下限之差的絕對值，稱為量程。
測量范圍（工作范圍），是指測量儀器的誤差處于規(guī)定的極限范圍內(nèi)的被測量的示值范圍，就是在正常工作條件下，能夠確保測量儀器規(guī)定準確度的被測量值的范圍。
額定操作條件，是指測量儀器的正常工作條件，就是使測量儀器的規(guī)定計量特性處于給定極限內(nèi)的使用條件。測量儀器的規(guī)定計量特性不受損也不降低，其后仍可以在額定條件下運行所能隨的極端條件，稱為極限條件。參考條件是指測量儀器在性能試驗或進行檢定、校準、對比時的使用條件，即標準工作條件。
示值就是由測量儀器所指示的被測量值。測量儀器的示值誤差是測量儀器示值與對應的輸入量的真值之差，他是測量儀器最主要的計量特性之一，反映了測量儀器準確度的大小。為確定測量儀器的示值誤差，當接受高等級的測量標準對其進行檢定或校準時，該測量儀器復現(xiàn)的量值即為（約定）真值，通常稱為實際值、校準值或標準值。確定測量儀器示值誤差的大小，是為了判定測量儀器是否合格，并獲得其示值的修正值。
對給定的測量儀器，由規(guī)范、規(guī)程等所允許的誤差極限值，稱為測量儀器的最大允許誤差，或測量儀器的允許誤差限，簡寫為mpe。