MSA练习题及答案.doc

MSA测量系统分析知识要点：目的：1. 理解进行过程能力分析的重要性；2. 掌握量测系统评估指数;3. 掌握如何评估量测系统的分辨率要点内容：1. 为什么要进行MSA？Why？； 我（你）的测量数据是可靠的吗？ 测量系统有足够的分辨力吗？ 两年内量具的结果能否保持一致？ 为什么不同的测量人员得到的结果不同，我应该相信谁？ 量具测量重复测量时结果也不尽相同，应该如何取值？ MSA系统可以让你获得什么？2. 什么是MSA？ What ？； 影响测量系统的因素: 量具(Gage) 人(People) 测量技术(Measurement Technique) 测量程序(Measurement Procedure) 软件(Software) 环境(Environment) 其它因素(Other Factors) 如何判断测量系统的分辨力是否足够？ 测量系统变差的分布特征： 反映测量值相对于标准值的位置（理解如下几个概念）： 偏倚(Bias) 稳定性(Stability) 线性(Linearity) 反映测量值的分散程度方差，也即R&R（理解并掌握计算方法）： 重复性(Repeatability) 再现性(Reproducibility) 零件间变差 测量系统重复性和再现性占总过程变差的百分比（%R&R）的可接受性准则： 低于10% 测量系统可接受； 10%至30% 根据应用的重要性、量具成本和维修的费用等可能是可接受的； 大于30% 测量系统需要改进。3. 如何进行MSA？ How？； 偏倚或线性： 独立样本法 图表法平均值标准差控制图 稳定性： 平均值极差或平均值标准差控制图 重复性与再现性 极差法； 测量变异近似值； 只提供总体情形； 平均值极差控制图法； 把变异分为重复性和再现性； 方差分析法； 把变差分为四类：零件、评价人、零件与评价人的交互作用、量具重复性误差。MSA测试题一、 选择题（请从下列答案中选择一个以上正确答案）（每题2分，共10分）1、以下哪种原因可能导致测量结果的变差（ ABCD ）A.零件的变差B.测量人内部变差C.测量仪器的变差D.测量环境导致的变差2.以下属于测量设备的计量特性的有（ ABC ）A.分辨力 B.最大允许误差 C.测量范围 D.重量 E.长度3.在测量系统分析中，评价一个人使用一件测量设备，对同一零件的某一个特性进行多次测量下的变差，称为（A）A.重复性B.偏倚C.稳定性D.线性E.再现性4.以下描述错误的是（B）A. 零件的真值永远无法得到，只能无限与之接近；B. 数显卡尺的准确度是0.02mm；C. 产品控制理论关注的是零件是否在指定的范围内；D. 过程控制理论关注的是过程变差是否稳定并可接受。5.以下公式错误的是（B）A. 测量系统的偏倚测量值真值（或约定真值）B. TV（总变差）2EV（测量设备的变差）2PV(零件的变差)2C. GRR(测量系统变差)2EV(测量设备的变差)2AV（评价人的变差）2D. ndc(区别分类数)1.41*(PV/GRR)二、 填空题（请将下类空白处填写完整）（每题1分，共5分）1、测量系统的稳定性是表示测量系统随（时间）的偏倚值。2、测量系统的线性是标识在量具正常（使用范围）内的偏倚变化量。3、测量系统的（重复性）通常被称为测量设备的变差。4、测量系统的（再现性）通常被称为评价人的变差。5、测量系统应处于统计受控状态意味着在重复测量条件下，测量系统中的变差只能由（普通原因）造成，而不能由特殊原因造成。这种情况可称之为具有统计的稳定性，并且可以通过（控制图）法最佳地进行评价。三、判断题（每题1分，共5分）1、物体特性的真值是不可知的。 （ ）2、量具的分辨率就是指有效分辨率。 （ x ）3、基准值是真值的替代，可以获得。 （ ）4、MSA的位置误差和宽度误差的接受准则是一样的。 （ x ）5、理想的测量过程是0偏倚和0方差。 （ ）四、简答题（每题15分，共50分）1、什么是测量系统?(10分)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、环境及假设的集合；用来获得测量结果的整个过程。2、测量数据分为哪两类?(10分)计数型，又称离散数据或属性数据，如通过，未通过，百分比，次数等；计量型，又称连续数据或可变数据，如长度，电压，电流等3、MSA手册对量具的分辨力有什么要求? (10分)测量仪器分辨率至少是被测范围是1/10，(即其最小刻度应能读到1/10过程变差或规格公差较小者，如：过程中所需量具读数的精确度是0.01mm，则测量应选择精确度为0.001mm)。4、测量系统变差的类型有哪些？一、位置变差（准确度），包括：偏倚、稳定性、线性 二、宽度变差（精密度），包括：再现性、重复性 5、计量型测量系统分析方法与计数型测量系统分析方法分别有哪些？一、计量型：1、偏 倚 分 析 方 法2、线 性 分 析 方 法3、稳 定 性 分 析 方 法4、重复性和再现性分析方法二、计数型1、风险分析法（假设检验法、信号分析法）2、数据解析法五、应用题（每题10分，共30分）1.针对某一测量系统，ABC三个评价人测量10个零件，得到数据，通过计算，得到EV（测量设备的变差）是0.4726，AV(评价人的变差)是0.5583，零件的变差是8.1445请通过以上数据，计算GRR占总变差的百分比，并通过对GRR进行对比分析，制定三条主要的改进措施。GRR=SQRT(AV2+EV2)=SQRT(0.4726*0.4726+0.5583*0.5583)=0.7318TV(总变差)SQRT(GRR2+PV2)=2.9793GRR%=GRR/TV/100*100=24.56此测量系统的GRR小于30,大于10，需要进行改进。因为AV的变差大于EV的变差，所以需要 措施：评价人需要更好的培训如何使用量具仪器和读数量具刻度盘上的刻度不清楚需要某种夹具帮助提高评价人提高使用量具的一致性可能需要某些夹具协助操作员,使其更具一致性的使用量具.评价人对量具的操作方法及数据读取方式应加强培训,作业标准应再明确制定或修订.2.在对某测量测试系统进行GRR分析时，得EV=0.003、AV=0.004、PV=0.012，请问此测量系统的GRR可以接受吗？不合格的话，请给出主要变差源、给出至少3条的改进建议？ 答：EV=0.003 AV=0.004 PV=0.012GRR2=EV2+ AV2=0.0032+0.0042=0.000025 GRR=0.005TV2= GRR2 +PV2=0.000025+0.000144=0.000169 TV=0.013 GRR%=100(GRR/TV)=100*(0.005/0.013)=38.5% EV100(EV/TV)=23.1% AV100(AV/TV)=30.8% Ndc=1.41(PV/ GRR)=1.41(0.012/0.005)=3.3843（向下取整）因为GRR%=38.4615%，Ndc=3.384，此测量系统的GRR是不可以接受的； 因为EVAV所以主要变差是测量人员的变差，改进建议为：1.测量设备需要维修； 2.需要对测量人员进行更好的培训； 3.量具的刻度不够清晰，造成测量人员的人为误差； 4.测量方法不当，应改进测量方法，并在该工序操作人员中进行培训5.零件内部的变差太大6.测量环境需要更好的控制3，用均值和极差图来进行测量系统稳定性的分析，已知子组容量为5，共收集25组数据，测量数据的均值为10，子组极差的均值为5，请计算均值极差图的控制线？（A2=0.577,D4=2.114,D3=0）答： 极差图上限D4*子组极差的均值2.114*510.57 极差图下线D3*子组极差的均值0*50 均值图上限测量数据的均值+A2*子组极差的均值=10+0.577*5=12.885 均值图下限测量数据的均值A2*子组极差的均值=100.577*5=7.115