测量系统分析（MSA）操作指导书
一、目的
规定测量系统分析和评价方法，以及明确测量系统的接收准则，并针对分析状况组织相关改善，从而确保测量数据的有效性。
二、适用范围
1.0、公司内任何计量仪器测量系统；
2.0、检测设备每次校准/维修纠正之后；
3.0、新设备/仪器来厂校准后；
4.0、质量改善数据收集阶段。
三、职责
1.0、本手册由品质部负责编写及修订；
2.0、实验室计量部门负责MSA相关评估及数据收集；
3.0、量具使用部门须无条件配合计量部门对量具进行评估；
四、相关术语
1.0、量具：任何用来获得测量结果的装置，包括用来测量合格/不合格的装置；
2.0、分辨力：是仪器可以探测到并如实显示的参考值的变化量，也可以称为可读性或分
辨率；
3.0、测量系统：用来获得表示产品或过程特性的数值的系统，称之为测量系统，测量系
统是与测量结果有关的仪器、设备、软件、程序、操作人员、环境等的集合；
4.0、偏倚:指同一操作人员使用相同量具，测量同一零件之相同特性多次数所得平均值
与采用更精密仪器测量同一零件之相同特性所得之平均值之差，即测量结果的观测平均值与基准值的差值，也就是我们通常所称的“准确度”；
5.0、线性：指测量系统在预期的工作范围内偏倚的变化；
6.0、稳定性：指测量系统在某持续时间内测量同一样品或基准的单一特性时获得的测量
值总变差；
7.0、量具重复性：指同一个评价人，采用同一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特
性时获得的测量值变差；
8.0、量具再现性：指由不同评价人，采用同一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特
性时获得的测量平均值变差；
五、测量系统分析
1.0、测量系统分析前，必须确保测量系统处于校准合格情况之下；
2.0、偏倚分析
偏倚分析采用独立取样法，具体操作如下：
2.1、选取一个样品，建立可追溯标准的真值或基准值，若无样本，则可从生产线取一个
落在中心值域的样品当成标准值，且应针对预期测试值的最低值、最高值及中程数的标准各取得样本或标准件，每个样本要求单独分析，并利用更高级别量具对每个样本或标准件测量10次，计算其平均值，并把其当成基准值。
2.2、由一位操作者（作业员）以常规方式对每个样品或标准件测量10次，并计算出平
均值，此值即为“观测平均值”；
2.3、计算偏倚
偏倚= 观测平均值–基准值
制程变异 = 5.15δ
2.4、计算偏倚百分比
把偏倚乘以100再除以过程变差（或公差），就把偏倚转化为过程变差（或公差）的百分比：
偏倚% = 100*偏倚/过程变差（公差）
2.5、偏倚判定之原则为
A、重要特性部分，其偏倚%≤10%;
B、一般特性其偏倚%≤30%，应依据仪器之使用目的来说明其接受之原因；
C、其偏倚%＞30%者，此仪器不宜使用；
2.6、若仪器偏倚较大，其主要原因如下：
A、标准或基准值误差，检验校准程序；
B、仪器磨损；
C、制造的仪器尺寸不对；
D、仪器测量了错误的特性；
F、仪器校准不正确，复查校准方法；
G、评价人员操作不当；
H、仪器修正计算不正确；
3.0、线性分析
与偏倚分析同样，线性分析亦采用独立取样法，如下：
3.1、针对产品所使用之范围，利用标准片或产品样本（一般区分为五个等份，其范围包
括产品规格公差之范围）来做仪器之线性分析，如果是采用标准件，须有真值。如果是使用产品样本时，则这些产品的特性需先经精密仪器测量10次以上，再予以平均，以此当作是真值（或基准值）。
3.2、由一位操作者（作业员）以常规方式对每个标准件或样本测量10次，并计算平均
值，此平均值即为“观察平均值”；
3.3、计算偏倚
偏倚= 观测平均值–基准值
制程变异 = 5.15δ
3.4、绘图分析
利用EXCEL进行绘图，基准值作为X-轴，偏倚作为Y-轴，
Y= a + bX
分别计算其截距、斜率、线性度(Linearity)等；
线性度（Linearity）=|b|*PV;
线性度百分比（Linearity%）=（Linearity/PV）*100%
3.5、线性判定之原则为
A、针对重要特性其线性度%＜5%；
B、一般特性其线性度%＜10%；
C、线性度%＞10%以上者为不合格，此仪器不适合使用；
3.6、若仪器线性不合格，其主要原因如下：
A、在工作范围内，上限或下限内仪器没有正确校准；
B、最小或最大值校准量具的误差；
C、磨损的仪器；
D、仪器固有的设计特性。
4.0、稳定性分析
4.1、选取一个样品，并建立可追溯标准之真值或基准值，若无样本则可从生产线中选
取一个位于中心值域的产品当成标准值，且应针对预期测试值的最低值、最高值及
中程数的标准各取得样品或标准件，并对每个样品或标准件单独测量并绘制控制图（需做三张控制图分别进行控制，一般情况下，只需做中间的那个就可以了）；4.2、定期（时、天、周）对标准件或样品测量3～5次，注意：决定样本量及频度的因
素应包括要求多长时间重新校准或修理次数，测量环境要求使用的频度与操作环境（条件）等；
4.3、将测量数据标记在均值极差（X-R）控制图上；
4.4、计算管制界限，确定每个曲线的控制限并按标准图判断失控或不稳定状态；
4.5、计算标准差，并与测量过程偏差相比较，以评估测量系统的重复性是否适于应用。
不可以发生此项之标准差大于过程标准差之现象，如果有发生此现象，则代表测量之变异大于制程之变异，此项仪器是不可以接受的。
4.6、稳定性之判定
稳定性之判定方式与控制图异常情况的判定方式是一致的，即：
A、不可以有点子超出控制界限；
B、不可以有连续三点中有二点在A区或A区以外之位置；
C、不可以有连续五点中有四点在B区或B区以外之位置；
D、不可有连续八点在控制图之同一侧；
E、不可以有连续七点持续上升或下降之情形。
如果有以上之情形，代表此仪器已不稳定，须做维修或调整，维修及调整后需再做校正及稳定性分析。
5.0、GR&R（重复性及再现性）分析
5.1、检测设备的选定：其分辨力应当为样本或产品公差的1/10～1/5；
5.2、评价人的选定：品质部计量人员或MSA研究人员从日常操作该设备/仪器的人员中
抽出2～3人进行测量，由计量人员或MSA研究人员进行记录及分析；
5.3、测量参数的选定：由品质部计量人员或MSA研究人员选定，并记录在《重复性与再
现性分析报告》中，见附件1；
5.4、被测样品的选定：由计量人员或MSA研究人员选取能够代表整个生产过程的5～10
个零件（能够体现出样品间的变异性，有时可以采取每天取1个样，共取5～10天），然后给这些样品编号，确保研究人员知道样品编号；
5.5、测量时采用盲测法，即测量人员按照随机顺序测量样品，不能够看到样品编号，测
量人员之间不能够知道彼此之间测量结果；
5.6、每个样品测量人员需重复测量3次，结果由MSA研究人员分别记录在《重复性与再
现性分析报告》中相对应位置上；
5.7、若评价人在不同的班次，可以使用一个替换的方法，让评价人A测量5～10个零件，
记录读数，然后再让评价人A按照不同的随机顺序重新测量这些零件并记录，评价人B、C同样照做；
5.8、量具重复性及再现性数据表的计算按照附件一的格式计算出相应数据，并根据样本
及测量次数的不同，其参数相应变化，下表为各参数变化时，K i（i=1，2，3）的值。
相关计算公式如下：
重复性（EV ）= -
-R K *
再现性（AV ）=)/()*(222nr EV K X DIFF - R&R=22AV EV +
样品变异（PV ）= R P *K 3
总变异（TV ）=22&PV R R +
5.9、若测量数值的变差很小，且集中于规格中心，但R&R 却很大时，可用样本公差（T ）
代替总变异（TV ）；
5.10、GR&R 判断准则
5.10.1、R&R%小于10%，测量系统可以接受；
5.10.2、R&R 小于20%，大于10%，要根据该检测设备的重要性和其成本以及维修费用，
同时考虑有无顾客抱怨等情况，综合起来决定是否对该测量系统进行改进；
5.10.3、R&R ＞30％，该测量系统要改进。
5.11、结果分析
5.11.1、当重复性（EV ）变差值大于再现性（AV ）时
量具设计精密度不足，应提高精密度；
量具的夹紧装置及夹紧位置须改进；
测试部件内部偏差较大；
量具应加以保养；
5.11.2、当再现性（AV ）变差值大于重复性（EV ）时
操作员对量具的操作方法及数据度取方式应加强教育，作业标准应再明确订定
或修订；
可能需要某些夹具协助操作员，使其更具一致性；
量具入厂后或送检校验或送修纠正后，需再做量测系统分析并作记录； 测量仪表读数盘中的标准刻度不大清晰；
六、参考文件
1.0、《计量设备/器具管理台帐》，附件中需校验仪器均应纳入测量系统分析系统中；
2.0、《计量设备/器具校准计划》
3.0、《校准通知书》
七、附件
附件1《重复性与再现性分析报告》
重复性与再现性分析报告
1.什么是MSA 1.1 测量系统：指被测试特性赋值的操作、程序、量具、设备、软件及操作人员的集合，是用来获得测量结果的整个过程。 1.2 量具：指任何用来获得测量结果的装置，包括用来测量合格或不合格的装置。 1.3 测量系统的分辨率：测量系统检出并如实指示被测特性中极小变化的能力（也称为分辨力）。 特别提醒：单独一个测量仪器不是测量系统，如一把卡尺、一台电子称等。 2.测量系统的作用 2.1 评估测量系统误差的大小，是否能被客户接受。 2.2 评估测量系统的稳定性，随着时间的推移，变异是否受控。 2.3 评估测量系统的偏倚值是否能被客户接受。 2.4 评估几种不同测量系统的优劣。通过MSA评估，找到测量系统改善的着力点，确定是进行人员培训，还是调整测量方法或调整仪器。 第一份X-R图显示过程正常，分辨力0.001，第二份X-R图显示过程不正常，分辨力0.01。虽然这是针对同一制程，但是为什么会有这么大的差异呢？从以上数据来看，第二份控制图的测量系统分辨力太低，导致虚发报警。因此可以推断出，做SPC的前提是MSA必须合格，虚发报警导致成本过高。
3.MSA评估的仪器和责任人员 3.1 测量系统一般由仪校人员或品质部的负责人来主导，由参与检测或试验人员来测量，以提供测量数值。不可以由品质部领导或仪校人员来测量和提供数值，需要特别注意的是：测量人员不可知道自己上次测量结果和别人测量结果，要保证盲测。MSA要识别的误差是测量人员、设备、环境、方法、标准值导致的误差，品质部领导和仪校人员一般不亲自测量产品，所以分析他们的测量数据基本没有价值。 3.2 MSA分析的范围来自控制计划所有的测量系统，包括计量性、计数性。 3.3 破坏性的测量系统现在一般不做分析，除非客户有特殊要求，如盐雾试验测量系统。 特别提醒：MSA分析的包括控制计划中所有测量系统，而不仅仅是测量特殊特性的测量系统。 4.MSA专业术语解释 4.1 准确度（Accuracy） 准确度或称偏移（BIAS），是指测量值与相对真值之间的差异。真值是使用更精密的仪器找到的相对真值。准确度值也称为偏倚值，一般说来要求其越小越好。在MSA中，一般分析偏倚值和稳定性值4.2 精密度（Precision）
1.目的 对测量系统进行分析和控制，确保测量系统处于稳定受控状态。 2.适用范围 适用于与产品监视和测量有关的测量系统的分析、评价管理和控制。 3.职责 3.1 品管部：负责组织收集数据、计算、评价和结果的判定，并形成具体的系统分析报告。 3.2 生产部/品管部：负责测量系统分析时的具体测量工作 4.定义 4.1 MSA：指Measurement Systems Analysis（测量系统分析）的英文简称 4.2 测量系统：指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。 4.3 偏倚（准确度）：指测量结果的观测平均值与基准值的差值。一个基准值可通过采用更 高级别的测量设备（如：计量实验室或全尺寸检验设备）进行多次测量，取其平均值 来确定 4.4 重复性：指由一个评价人，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 4.5 再现性：指由不同的评价人，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。 4.6 稳定性：指测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件的单一性时获得的测量值总
变差。 4.7 线性：指在量具预期的工作范围内，偏倚值的差值。 4.8 盲测：指测量系统分析人员将评价的5—10个零件予以编号，然后要求评价人A用测 量仪器将这些已编号的5—10个零件第一次进行依此测量（注意：每个零件的编号不 能让评价人知道和看到），同时测量系统分析人员将评价人A第一次所测量的数据和结 果记录于相关测量系统分析表中，当评价人A第一次将5—10个零件均测量完后，由 测量系统分析人员将评价人A已测量完的5—10个零件重新混合，然后要求评价人A 用第一次测量过的测量仪器对这些已编号的5—10个零件第二次进行依此测量，同时 测量系统分析人员将评价人A第二次所测量的数据和结果记录于相关测量系统分析表 中，第三次盲测以此类推 5.作业内容 5.1 稳定性分析 5.1.1选取一个样本并确定其相对可追溯的基准值。如果不能得到，可从生产现场任取一 产品并指定它作标准样，在实验室测量该零件10次，并计算其平均值作为“基准 值”。 5.1.2 定期（天、周）测量基准样品3至5次。样本的容量和频率根据测量系统的实际 情况来确定，（如测量系统的使用频率，操作条件，需多长时间重新校准或维修等）。 读数应在不同时间读取以代表测量系统实际使用的情况，包括预热、环境或其它 在一天内可能变化的因素。 5.1.3 在《均值极差控制图》中填写每次测量的数据，计算总体平均值和极差，并绘制 均值极差曲线。 5.1.4 确定每个曲线的控制限并按标准曲线图判断系统失控或不稳定状态。稳定性判定
测量系统分析（MSA） 测量系统可分为“计数型”及“计量型”测量系统两类。测量后能够给出连续性的测量数值的为计量型测量系统；而只能定性地给出测量结果的为计数型测量系统。“计量型”测量系统分析通常包括(Bias)、稳定性(Stability)、(Linearity)、以及重复性和再现性 (Repeatability&Reproducibility，简称R&R)。在测量系统分析的实际运作中可同时进行，亦可选项进行，根据具体使用情况确定。 测量：是指以确定实体或系统的量值大小为目标的一整套作业。 我们通常用分辨力、偏倚、稳定性、线性、重复性和再现性等评价测量系统的优劣，并用它们控制测量系统的偏倚和波动，以使测量获得的数据准确可靠。 有效测量的十原则： 1.确定测量的目的及用途。一个尤其重要的例子就是测量在质量改进中的应用。在进行最终测量的同时，还必须包括用于诊断的过程间测量。 2.强调与顾客相关的测量，这里的顾客包括内部顾客与外部顾客。 3.聚集于有用的测量，而非易实现的测量。当量化很困难时，利用替代的测量至少可以提供关于输出的部分理解。 4.在从计划到执行测量的全程中，提供各个层面上的参与。那些不使用的测量最终会被忽略。 5.使测量尽量与其相关的活动同时执行，因为时效性对于诊断与决策是有益的。
6.不仅要提供当期指标，同时还要包括先行指标和滞后指标。对现在 及以前的测量固然必要，但先行指标有助于对未来的预测。 7.提前制订数据采集、存储、分析及展示的计划。 8.对数据记录、分析及展示的方法进行简化。简单的检查表、数据编码、自动测量等都非常有用，图表展示的方法尤为有用。 9.测量的准确性、完整性与可用进行阶段评估。其中，可用性包括相 关性、可理解性、详细程度、可读性以及可解释性。 10.要认识到只通过测量是无法改进产品及过程。 基本概念： 3.稳定性：测量系统保持其位置变差和宽度变差随时间恒定的能力。 4.偏倚：观测平均值（在重复条件下的测量）与一参考值之间的差值。 5.线性：在量具正常的工作范围内偏倚的变化程度。 6.分辨力：测量系统的分辨力是指测量系统识别并反映被测量的最微 小变化的能力。当数据组数大于等于5，测量系统才有足够的分辨力。 7.属性的一致性：计数型（属性）测量系统中系统内、系统间及系统 与标准之间判定结果的一致程度。 测量数据质量高，既要求偏倚小，又要求波动小。 通常测量结果服从正态分布N(，于是正态分布下有： P(，x-μ，<3σ)=φ（3）-φ（-3）=φ（3）-（1-φ（3））=2φ（3）-1=2*0.99865-1=0.9973
系列教材 测量系统分析 （MSA） 培训教材
目录 第Ⅰ章测量系统--------------------------------------------------------------------------------------2 第Ⅱ章测量系统的基本要求---------------------------------------------------------------7 第Ⅲ章测量系统的波动-------------------------------------------------------------------------11 第四章测量系统研究的准备----------------------------------------------------------21 第五章计量型测量系统研究----------------------------------------------------------24 第六章计数型量具研究---------------------------------------------------------------------31 第Ⅰ章 测量系统
引言 现在人们大量使用测量数据来决定许多事情﹒ ●如依据测量数据来决定是否调整制造过程（利用统计控制过程） ﹔ ●测量数据可以确定两个或多个变量之间是否存在某种显著关系。 例如，推测一模制塑料件的关键尺寸与浇注材料温度有关系。这种可能的关系可通过回归分析进行研究﹔ ●利用测量数据来分析各种过程﹐理解各种过程﹔ ●了解测量数据的质量，质量高﹐带来的效益大﹔质量低﹐带来的 效益低。 测量数据的质量 如果测量数据与标准值都很“接近”﹐这些测量数据的质量“高”﹔如果一些或全部测量结果“远离”标准值﹐这些数据的质量“低”。表征数据质量最通用的统计特性是偏倚和方差，所谓偏倚的特性﹐是指数据相对标准值的位置﹐而所谓方差的特性﹐是指数据的分布。 低质量数据最普通的原因之一是数据变差太大。一组测量的变差大多是由于测量系统和它的环境之间的交互作用造成的，如果这种交互作用产生太大的变差﹐那幺数据的质量会很低﹐以致这些数据是无用的，因为这一测量系统的变差﹐可能会掩盖制造过程中的变差﹒管理一个测量系统的许多工作是监视和控制变差，这时应着重于环境对测量系统的影响﹐以获得高质量的数据﹒
量测系统分析(MSA) 目录 第1章量测系统介绍 1.1 概述、目的、术语 1 1.2 量测系统之统计特性 2 1.3 量测系统的标准 3 1.4 量测系统的通则 3 1.5 选择/制定检定方法 3 第2章量测系统之评价 2.1概述 5 2.1.1鉴别力 5 2.1.2量测系统变异的类型7 2.2量测系统分析8 2.2.1再现性8 2.2.2再生性9 2.2.3零性间变异10 2.2.4偏性10 2.2.5稳定性11 2.2.6线性13 2.2.7范例说明15 2.3量测系统研究之准备20 2.4计量值量测系统之研究21 2.4.1稳定性之准则21 2.4.2偏性之准则21
2.4.2.1独立取样法21 2.4.2.2图表法22 2.4.2.3分析23 2.4.3再现性与再生性之准则23 2.4. 3.1全距法23 2.4. 3.2平均值与全距法23 2.4. 3.2.1执行研究24 2.4. 3.2.2图表分析26 2.4. 3.2.3计算及研究34 2.4. 3.3变异数分析法38 2.5量具绩效曲线43 2.6计数值量具研究47 2.6.1短期法47 2.6.2长期法48 第3章附录 3.1标准常态分配表52 3.2常数表54 3.3如何适当的选用量测系统分析流程55 3.4表格56
量测系统分析3.0版(Measurement System Analysis)第1章量测系统介绍 1.1概述、目的、术语 1.1.1概述 我们知道，一个制程的状况必须经由量测来获取相关信息，因此量测数据将会决定制程是否应被调整，如果统计结果，制程超出管制界限，即制程能力不足时，则须对制程作某些调整，否则，制程将会在无调节的状态下运作。量测数据的另一用途是可以检视二个或更多变异彼此之间是否存在某种关系性，如塑料件的尺寸将与进料温度有关。 因此，量测数据的品质对于制程分析结果占有相当重要的因素，为了确保分析结果不致对制程误判，就必须重视数据的品质。 量测数据品质与制程是否在稳定状况下所获得的多种量测有关，若在稳定状况下所获得某一特性的量测数据，其结果”近似于”该特性的标准值，则数据品质可谓”高”；若某些或全部数据偏离标准值甚远，则数据品质可谓” 低”。常用于表示数据品质高低的统计特性有偏差与方差，所谓偏差是指量测数据平均值与标准值之差异；所谓方差则是指量测数据本身之间差异。如果数据品质是不可接受，则必须加以改进，然而这常常应改进量测系统本身，而非改进数据。 因此，对于量测系统品质的评估，是极其重要的，其评价程序应包括 设计及验证
测量系统分析（MSA）基础 1、测量是一个过程 测量系统 为了有效地控制任何过程变差，需要了解： ◆过程应该做什么 ◆什么能导致错误 ◆过程在做什么 规范和工程要求规定过程应该做什么。 测量过程及其SWIPE模型
由于SWIPE模型中各种因素的存在，测量过程存在不可避免的变差。 2、测量系统变差对产品决策的影响 图中： Ⅰ坏零件永远被称为坏零件 Ⅱ可能做出潜在的错误决定 Ⅲ好零件永远是好零件 对于产品状况，目标是最大限度地做出正确决定，有两种选择： 1)改进生产过程：减少过程的变差，没有零件产生在II区域。 2)改进测量系统：减少测量系统误差从而减小II区域的面积，因此生产的所有零件将在 III区域，这样就可最小限度地降低做出错误决定的风险。
σ2观= σ2实+ σ2测 σ2观= 观测到的过程变差 σ2实= 实际的过程变差 σ2测= 测量系统的变差 3、在评价一个测量系统时必须考虑三个基本问题： （1）测量系统必须显示足够的灵敏性 首先，仪器（和标准）具有足够的分辨力吗？分辨力（或等级）在设计时确定，并在选择一个测量系统时作为基本出发点。“十份制”就是典型的应用示例，它规定了仪器的分辨力应能将公差（或过程变差）分成十份或更多份。 其次，测量系统具有有效的分辨率吗？与分辨力有关，确定测量系统是否对探测产品或过程变差在一定的应用及环境下变化具有灵敏性。 （2）测量系统必须是稳定的 在重复性的条件下，测量系统变差只归因于普通原因而不是特殊（不规则的）原因。 测量分析者必须经常考虑到这一点对实际应用和统计的重要性。 （3）统计特性（误差）在预期的范围内一致，并足以满足测量的目的（产品控制或过程控制）。 4、测量问题分析步骤
测量系统分析（MSA）的理解与实施
目录 一、基本概念～～～～～～～～～～～～～～～测量数据的质量 测量糸统 基本原理 二、测量系统的统计特性～～～～～～～～～～测量系统的变差 变差对测量系统的影响及对应的统计特性 可接受的测量系统三、测量系统分析的实施～～～～～～～～测量系统分析的策划 测量系统分析的准备 偏倚的分析 稳定性的分析 线性的分析 重复性和再现性的分析 计数型测量系统的分析 不可重复的测量系统的分析测量系统分析（MSA）的理解与实施～～～基本概念
测量系统分析（MSA）理解与实施 第一部分基本概念 一. 测量数据的质量 1.测量的定义：赋值给具体事物已表示特定特性关系。 ●测量结果为测量值， ●测量需借助工具，即量具/设备等监测装置。 2.获得测量值的目的：用于判断，决策。 3．测量数据的质量: 测量数据与被测特性真值的接近程度。 ●越接近真值，则测量数据质量越高。 ●由于测量系统自身的变差，真值无法获得。 二测量系统 1．测量系统的定义：用来对被测特性进行定量测量或定性评价的量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境、假设的集合。 ●测量包括获得数值（计量型特性）和定性评价（计数型特性）。 ●标准：量具朔源的母标准，包括通用标准及专用标准 ●操作：实施测量的习惯动作。 2. 测量系统分析的目的： ●确定测量系统是否具有所需的统计特性。 测量系统分析（MSA）的理解与实施～～～基本概念 ●确定影响测量系统的环境因素，并使其满足要求。
●确定测量系统是否持续保持恰当的统计特性。 三．基本原理 1.量具的分辩力（分辨率，可读性） ●量具的最小读数单位， ●由量具设计所决定的量具固有特性。 ●在兼顾成本及可行性条件下，量具应能识别被测特性的微小变化。 2.真值 ●被测质量特性的实际数值。 ●由于物理条件限制及环境影响，真值不可获得。 3.基准值 ●在进行测量系统分析时，代替真值。 ●通过较高级别分辨率的测量系统进行测量，获得基准值。 4.MSA与测量溯源性的关系。 ●测量溯源性：校准或检定。与上一级标准对比，确定量具的准确性。 ●测量溯源性无法评估测量系统的统计特性。 ●MSA是对测量系统统计特性进行综合评价。 ●测量溯源性是测量系统变差来源之一。 5.MSA与测量不确定度的关系。 ●不确定度：在规定置信水平内，描述包括真值在内的测量结果的范 围。 测量系统分析（MSA）的理解与实施～～～基本概念 ●MSA是评估测量过程，确定测量过程中的误差总量，以便了解和
测量系统分析（MSA）操作指导书 一、目的 规定测量系统分析和评价方法，以及明确测量系统的接收准则，并针对分析状况组织相关改善，从而确保测量数据的有效性。 二、适用范围 1.0、公司内任何计量仪器测量系统； 2.0、检测设备每次校准/维修纠正之后； 3.0、新设备/仪器来厂校准后； 4.0、质量改善数据收集阶段。 三、职责 1.0、本手册由品质部负责编写及修订； 2.0、实验室计量部门负责MSA相关评估及数据收集； 3.0、量具使用部门须无条件配合计量部门对量具进行评估； 四、相关术语 1.0、量具：任何用来获得测量结果的装置，包括用来测量合格/不合格的装置； 2.0、分辨力：是仪器可以探测到并如实显示的参考值的变化量，也可以称为可读性或分 辨率； 3.0、测量系统：用来获得表示产品或过程特性的数值的系统，称之为测量系统，测量系 统是与测量结果有关的仪器、设备、软件、程序、操作人员、环境等的集合； 4.0、偏倚:指同一操作人员使用相同量具，测量同一零件之相同特性多次数所得平均值 与采用更精密仪器测量同一零件之相同特性所得之平均值之差，即测量结果的观测平均值与基准值的差值，也就是我们通常所称的“准确度”； 5.0、线性：指测量系统在预期的工作范围内偏倚的变化； 6.0、稳定性：指测量系统在某持续时间内测量同一样品或基准的单一特性时获得的测量 值总变差； 7.0、量具重复性：指同一个评价人，采用同一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特 性时获得的测量值变差； 8.0、量具再现性：指由不同评价人，采用同一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特 性时获得的测量平均值变差； 五、测量系统分析 1.0、测量系统分析前，必须确保测量系统处于校准合格情况之下； 2.0、偏倚分析 偏倚分析采用独立取样法，具体操作如下： 2.1、选取一个样品，建立可追溯标准的真值或基准值，若无样本，则可从生产线取一个 落在中心值域的样品当成标准值，且应针对预期测试值的最低值、最高值及中程数的标准各取得样本或标准件，每个样本要求单独分析，并利用更高级别量具对每个样本或标准件测量10次，计算其平均值，并把其当成基准值。 2.2、由一位操作者（作业员）以常规方式对每个样品或标准件测量10次，并计算出平 均值，此值即为“观测平均值”； 2.3、计算偏倚 偏倚= 观测平均值–基准值 制程变异 = 5.15δ 2.4、计算偏倚百分比
超详细MSA测量系统分析讲解 MSA（Measurement System Analysis）是一种用于评估测量系统准确 性和可重复性的方法。它被广泛应用于各种工业领域，特别是质量管理和 过程改进领域。下面将详细介绍MSA的一些关键概念和测量过程。 首先，MSA的主要目标是确保测量系统能够准确地衡量一个过程或产 品的特性。测量系统可以是任何用于测量的工具、设备或方法，如卡尺、 天平、人工测量等。为了评估测量系统的准确性和可重复性，主要使用以 下几个指标： 1. 精确度（Accuracy）: 指测量结果与真实值之间的接近程度。通 常通过与已知的标准进行比较来评估。 2. 可重复性（Repeatability）: 指在重复测量同一样本时，测量系 统的结果之间的一致性。这可通过多次测量同一样本并比较结果来评估。 3. 重现性（Reproducibility）: 指在不同的条件下，不同操作员使 用相同的测量系统测量同一样本时，测量结果之间的一致性。 现在，我们将介绍MSA的几个主要步骤： 1.选择适当的测量系统：首先需要确定要使用的测量系统，这取决于 所需测量的特性以及资源和时间的限制。为了选择合适的测量系统，需要 考虑其测量范围、精度和可靠性等因素。 2.收集数据：在进行MSA时，需要收集足够的数据量以便对测量系统 进行分析。数据收集可以通过抽样、重复测量或使用模拟数据等方式进行。
3.分析数据：收集到数据后，需要对其进行统计分析。常用的分析方 法包括直方图、均值-方差图和相关性分析等。通过这些分析，可以计算 出测量系统的准确性和可重复性指标。 5.评估测量系统：通过上述步骤，可以评估测量系统的准确性和可重 复性，并确定它是否符合要求。如果发现测量系统存在问题，可以采取改 进措施，如校准、调整或更换测量设备等。 需要注意的是，MSA不仅适用于新的测量系统，也适用于已经在使用 的测量系统。对于已经在使用的测量系统，MSA可以帮助识别潜在的问题 并提出相应的改进建议。 综上所述，MSA是一种用于评估测量系统准确性和可重复性的重要方法。通过对测量系统进行全面的分析和评估，可以提高测量过程的可靠性，减少测量误差，并改善质量管理体系。因此，MSA在各种工业领域中得到 广泛应用，并被认为是确保产品质量和过程稳定性的关键步骤。
MSA基础知识培训 第一章通用测量系统指南 MSA目的： 选择各种方法来评定测量系统的质量 ．．．．．．．．．。 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σm表示； ●也可用测量过程过程变差R&R表示。 注： a.测量过程（数据）服从正态分布； b.R&R=5.15σm 表征测量数据的质量最通用的统计特性是偏倚和方差。所谓偏倚
特性，是指数据相对标准值的位置，而所谓方差的特性，是指数据的分布。 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： ●重复性（针对同一人，反映量具本身情况） ●再现性（针对不同人，反映测量方法情况） ●稳定性 ●偏倚 ●线性（针对不同尺寸的研究） 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。 ●这些问题的确定同过程的变差联系起来是很有意义的。长期存在的把测量 误差只作为公差范围百分率来报告的传统，是不适应汽车行业的
MSA操作指导书 1. 目的 规定测量系统分析和评价方法，以及明确测量系统的接收准则，从而确保测量数据的有效性 2. 范围 2.1 检测设备每次校准之后 2.2 APQP试生产控制计划中规定使用的检测设备并且需最近一次MSA评价半年以上者。 3. 定义 3.1 MSA：测量系统分析 3.2 EV：重复性—设备变差 3.3 AV：再现性—评价人变差 3.4 R&R：重复性与再现性 3.5 PV：零件变差 3.6 TV：总变差 4. 职责 由品管科负责完成 5. 内容 5.1 计量型测量系统分析（均值和极差法）
5.1.1 本公司计量型检测设备见《计量器具台帐》 5.1.2 计量型测量系统分析方法采用均值和极差法 5.1.3 具体操作步骤 5.1.3.1 检测设备的选定 由品管科按《检测和测量设备周期检定计划表》及试生产控制计划来选定。其最小读数需为公差范围的1/10 5.1.3.2 评价人的选定 由品管科从日常操作该检测设备的人员中挑选2~3人进行测量。另外，品管科负责MS A研究的人员进行记录和计算评价。 5.1.3.3 测量参数的选定 由品管科选定，并填写在《量具重复性与再现性报告》的表格中。 5.1.3.4 被测零件的选定 由品管科研究人员和评价人一起选取具有代表整个生产过程的10个零件（有时，每天取一个，连续10天）；然后由研究人员按1到10给零件编号，在测量时评价人不能看到这些编号，可测量2~3次。 5.1.3.5 让评价人A以随机的顺序测量10个零件，由研究人员计入附件一的第一行；再让评价人B和C测量这10个零件并互相不看对方的数据，由研究人员记录于附件一的第六行和第十一行。 5.1.3.6 使用不同的随机测量顺序重复上述操作达成，把数据填入第二、七和十二行。如果需试验三次，则重复上述操作，记录于第三、八和十三行中。
测量系统分析（MSA）使用指南 为了评估现有系统的性能，首先必须确定系统的性能标准。一旦定义了标准，就需要从系统中收集数据。然而，使用不同的工具、方法和人员收集数据会导致不一致的结果，从而导致错误的结论。即使采用标准化的测量方法，测量误差也始终存在。怎么办？测量系统分析 (MSA)了解一下！ 测量系统分析（MSA）通常用于六西格玛方法的测量阶段，是一种统计和科学工具，用于确保收集数据的测量是一致、可靠、无偏见和正确的。它强调数据收集方法的标准化和收集数据的评估。通过这样做，所收集数据的错误被最小化。 根据数据类型的不同，统计分析也会有所不同。对于连续测量，可以确定多种统计特性：稳定性、偏差、精度（可分解为重复性和再现性）、线性和辨别性。对于离散测量，可以确定评估人员内部、每个评估人员与标准之间、评估人员之间以及所有评估人员和标准之间的错误率估计值。 对于离散测量，想象这样一种情况：要求评估人员根据规定的质量标准确定被检查对象（产品）是否应归类为合格。在这种情况下，可以进行盲法研究，其中将一些合格和不合格的产品提供给两个或三个评估员。然后，评估员各自确定他们认为产品是否合格。他们被要求不止一次地查看同一个单元，而不知道他们之前已经评估过该单元。这称为“评估人内部”错误率。然后可以确定所有评估员在同一产品上获得相同结果的能力，即“评估员之间”的错误率。此外，还可以确定评估员与专家的一致性程度，称为“评估员与标准”错误率。 对于连续数据测量，如在数据评估之前所强调的，应遵循以下标准： 稳定性：对应于测量系统在测量相同样品时产生相同结果的能力。 偏差：是样本的实际平均值与其测量平均值之间的差异。 线性度：表示测量误差与测量值在多大程度上呈线性关系。例如，如果一个100cm长的物体的测量值有1cm的误差，而使用相同的测
测量系统分析（MSA）知识科普 一、什么是MSA？ 测量系统分析，英文Measurement System Analysis，缩写MSA，简 单地说测量系统分析就是“对测量系统所作的分析”。为了理解MSA的含义，我们可以把它分解成两个部分，一个是“测量系统”，一个是“分析”。 01.什么是测量系统？ 我们知道测量就是一个对被测特性赋值的过程，测量系统其实就是这 个赋值过程涉及到的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员 环境等要素的集合。系统中各个要素对测量结果的影响可能是独立的，也 可能是相互影响的。 02.什么是“分析”？ 其实，如果要较个真，我们可以说测量系统分析的根本对象不是零件，而是测量系统输出的变差。“分析”代表了一系列的分析方法。 MSA要回答的问题是：我们测量出来的数据在多大程度上代表了真实 的数据？尽管我们永远不能确保测量出绝对准确的数据，但如果采集的数 据偏差过大，那么这些数据就没有分析意义，可见MSA是非常关键的。 二、MSA的目的 MSA的目的就是通过测量系统输出变差的分析，判断测量系统是不是 可接受的，如果不可接受，进而采取相应的对策。需要注意的是，世界上 没有绝对完美的测量系统，因此测量系统误差可以减少但不能绝对消除。三、MSA方法论
MSA涉及多种方法，每一种都跟统计有关。对大多数人来说，这些方法往往难以被记住，包括我自己。为了便于理解记忆，我们先对“变差”进行剥丝抽茧，即进行结构，看看那些指标可以用于表征测量系统的测量变差。弄清楚了这些指标，MSA方法论也就清晰可见了。 第一层：测量观察到的总变差（Observed Variation）=零件间变差（Unit-to-unit variation）+ 测量系统误差（Measurement system Error) 其中零件间变差是指不同零件间客观存在的真实差异，由零件本身决定；测量系统误差就是我们MSA的对象，即由测量系统能力决定的测量偏差。 第二层：测量系统误差（Measurement system Error)=精确度（precision) + 准确度（Accuracy） 精确度研究的是测量变差的波动范围，没有考虑与真值的差异；准确度研究的是测量变差离真值（或参考值）的差异。 第三层：A、精确度（precision）=重复性（Repeatability ）+ 再现性（Reproducibility） B、准确度（Accuracy）=偏倚（Bias）+稳定性（Stability）+线性（Linearity） 始终脚踏实地，与您一起追求卓越
1、目的提供一种评定测量系统质量的方法，从而对必要的测量系统进行评估，以保证本公司所使用的测量系统均能满足于正常的质量评定活动。 2、范围适用于证实产品符合规定要求的所有测量系统。 3、职责品质部负责确定MSA项目，定义测量方法及对数据的处理和对结果的分析。APQP小组负责协助质量管理员完成测量系统的分析和改进。 4、定义 4.1测量设备：实现测量过程所必需的测量仪器，软件，测量标准，标准样品或辅助设备或 它们的组合。 4.2测量系统：是对被测特性赋值的操作、程序、量具、设备、软件、环境以及操作人员 的集合。 4.3偏倚：对相同零件上同一特性的观测平均值与真值（参考值）的差异。 4.4稳定性：经过一段长期时间下，用相同的测量系统对同一基准或零件的同一特性进行测 量所获得的总变差。 4.5线性：在测量设备预期的工作（测量）量程内，偏倚值的差异。 4.6重复性：用一位评价人使用相同的测量仪器对同一特性，进行多次测量所得到的测量 变差。 4.7再现性：不同评价人使用相同的测量仪器对同一产品上的同一特性，进行测量所得的平 均值的变差。 4.8零件间变差：是指包括测量系统变差在内的全部过程变差。 4.9评价人变差：评价人方法间差异导致的变差。 4.10总变差：是指过程中单个零件平均值的变差。 4.11量具：任何用来获得测量结果的装置，包括判断通过/不通过的装置。 5、工作程序 5.1 测量系统分析实施时机 5.1.1新产品在生产初期，参见“产品实现策划控制程序”HNFH QP-08。 5.1.2控制计划中指定的检验项目每年需做MSA。 5.1.3客户有特殊要求时，按客户要求进行。 5.1.4测量系统不合格改善后需重新进行分析。 5.2测量设备的选择
测量系统分析MSA 测量系统分析 DMAIC方法是一套基于数据的过程绩效改进方法。数据本身的质量在很大程度上打算了项目的成败。数据是测量的结果，而测量是指“以确定实体或系统的量值大小为目标的一整套作业。”这“一整套作业”就是给详细事物（实体或系统）赋值的过程。这个过程的输入有人、机、料、法、环，这个过程的输出就是测量结果。这个由人、量具、测量方法和测量对象构成的过程的整体就是测量系统。 一、基本概念 测量系统分析，是指用统计学的方法来了解测量系统中的各个波动源，以及他们对测量结果的影响，最终给出本测量系统是否合符使用要求的明确推断。 测量系统必需具有良好的精确性和精确性。他们通常由偏倚和波动等统计指标来表征。 偏倚用来表示多次测量结果的平均值与被测质量特性基准值（真值）之差，其中基准值可通过更高级别的测量设备进行若干次测量取其平均值来确定。 波动是表示在相同的条件下进行多次重复测量结果分布的分散程度，常用测量结果的标准差σms或过程波动PV 表示。这里的测量过程波动是指99%的测量结果所占区间的长度。通常测量结果听从正态分布N（，σ2），99%的测量
结果所占区间的长度为5.15σ。 二、测量系统的辨别力 测量系统的辨别力是指测量系统识别并反映被测量最微小变化的能力。一般称测量结果的最小间距为测量系统的辨别力。 测量系统必需要有足够的辨别力。一般来说，测量系统的辨别力应达到（即在数值上不大于）过程总波动（6倍的过程标准差）的1/10，或容差（USL-LSL）的1/1。 或者，在经统计分析后由测量系统所得出的两个标准差而确定的可辨别的数据组数，平评价测量系统是否有足够的辨别力。数据组数=×1.41, σp为测量对象波动的标准差，σms为测量系统波动的标准差。一般来说，数据组数大于等于5。 当测量系统的辨别力不足时，一般就考虑更换量具或选用更好的测量技术。 三、测量系统的偏倚、线性和稳定性 测量系统的偏倚，是指对同一测量对象进行多次测量的平均值与该测量对象的基准值或标准值之差。其中标准值可通过更高级别的测量设备进行若干次测量取其平均值来确定。通常，通过校准来确定是否存在偏倚。 测量系统的线性是指在其量程范围内，偏倚是基准值的线性函数。线性度，是过程总波动与该线性议程斜率的肯定值的乘积。他表明的是在过程总波动的范围内，测量值偏倚波动的范围。
测量系统分析（MSA）作业指导书 文件编号：RL/WI010 共19页 编制/日期：杨清松 2018-1-18 审核/日期： 批准/日期： 版本号： 1.00 受控状态： 发放代码： xxxxxx机械制造有限公司 ChongQing RuiLi Machinery Co., Ltd. 二○一八年二月一日生效
修改控制页
目录 一、目的 (3) 二、参考文件 (3) 三、术语 (3) 四、测量系统分析 (3) （一）分析的原则 (3) （二）稳定性分析 (4) （三）偏倚分析 (4) （四）线性分析 (6) （五）双性（GRR或R&R）分析 (8) （六）计数型量具的测量系统分析 (16)
一、目的 为公司各类简单的计量型、计数型量具的测量系统分析提供指导。 二、参考文件 测量系统分析参考手册第三版 三、术语 1、测量系统误差模型：本作业指导书采用的误差模型为S.W.I.P.E模型，该模型指出测 量系统变差来源于以下几大方面：标准（Standard）、零件（Work）、仪器（I）、人员/程序（Person/Procedure）、环境（E） 2、测量系统：对测量单元进行量化或对被测的特性进行评估，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。 3、分辨力：测量装置和标准的测量解析度、刻度限制、或最小可检出的单位。与最小 可读单位研究，即通常所说的最小刻度值，但当仪器刻度较粗略时，允许将最小刻度值估读为原来的一半作为仪器的可视分辨力。 4、重复性：当测量条件已被确定和定义——在确定的零件、仪器、标准、方法、操作 者、环境和假设之下，测量系统内部的变差。 5、再现性：传统上将再现性称为“评价人之间”的变差（AV）。指的是不同评价人使用 相同的仪器对同一产品上的同一特性，进行测量所得的平均值的变差。但对于操作者不是变差的主要原因的测量过程，上述说法是不正确的。ASTM的定义为：现现性是指测量的系统之间或条件之间的平均值变差。它不但包括评价人的变差，同时还可能包括：量具、试验室及环境的不同，除此之外，还包括重复性。 6、偏倚：对相同零件上同一特性的观测平均值与真值（参考值）的差异。 7、线性：在测量设备预期的工作（测量）量程内，偏倚值的差异。 四、测量系统分析 （一）分析的原则 1、测量系统分析的对象 测量系统分析针对的对象是控制计划中提及的测量系统。 本作业指导书针对的是非破坏性的测量系统分析，关于破坏性的测量系统的分析见《测量系统分析》参考手册第三版。 2、测量系统分析时机 当出现以下情况时，应进行测量系统分析： ⏹新品试生产时； ⏹测量系统变更时，如新购量具替换控制计划中规定的量具、量具的校准 方法或测量程序发生变化等情况。 3、计量型量具的分辨力 应用10:1原则检查测量仪器是否具有足够的分辨力。 所谓10:1原则是指仪器的可视分辨力至少应为被测特性公差和过程变差两者之间较小者的十分之一。
内部资料严禁翻印 测量系统分析 参考手册 第三版 1990年2月第一版 1995年2月第一版；1998年6月第二次印刷 2002年3月第三版 ©1990©1995©2002版权 由戴姆勒克莱斯勒、福特和通用汽车公司所有
前言 本参考手册是在美国质量协会（ASQ）及汽车工业行动集团（AIAG）主持下，由戴姆勒克莱斯勒、福特和通用汽车公司供方质量要求特别工作组认可的测量系统分析（MSA）工作组编写，负责第三版的工作组成员是David Benham（戴姆勒克莱斯勒）、Michael Down （通用）、Peter Cvetkovski（福特），以及Gregory Gruska（第三代公司）、Tripp Martin（FM 公司）、以及Steve Stahley（SRS技术服务）。 过去，克莱斯勒、福特和通用汽车公司各有其用于保证供方产品一致性的指南和格式。这些指南的差异导致了对供方资源的额外要求。为了改善这种状况，特别工作组被特许将克莱斯勒、福特和通用汽车公司所使用的参考手册、程序、报告格式有及技术术语进行标准化处理。 因此，克莱斯勒、福特和通用汽车公司同意在1990年编写并以通过AIAG分发MSA手册。第一版发行后，供方反应良好，并根据实际应用经验，提出了一些修改建议，这些建议都已纳入第二版和第三版。由克莱斯勒、福特和通用汽车公司批准并承认的本手册是QS-9000的补充参考文件。 本手册对测量系统分析进行了介绍，它并不限制与特殊生产过程或特殊商品相适应的分析方法的发展。尽管这些指南非覆盖测量系统通常出现的情况，但可能还有一些问题没有考虑到。这些问题应直接向顾客的供方质量质量保证（SQA）部门提出。如果不知如何与有关的SQA部门联系，在顾客采购部的采购员可以提供帮助。 MSA工作组衷心感谢：戴姆勒克莱斯勒汽车公司副总裁Tom Sidlik、福特汽车公司Carlos Mazzorin，以及通用汽车公司Bo Andersson的指导和承诺；感谢AIAG在编写、出版、分发手册中提供的帮助；感谢特别工作组负责人Hank Gryn（戴姆勒克莱斯勒）、Russ Hopkins （福特）、Joe Bransky（通用），Jackie Parkhurst（通用（作为代表与ASQ及美国试验与材料协会（国际ASTM）的联系。编写这本手册以满足汽车工业界的特殊需要。 戴姆勒克莱斯勒、福特和通用汽车公司于2002后取得了本手册的版权和所有权。如果需要，可向AIAG订购更多的本手册，和/或在得到AIAG的许可下，复制本手册的部分内容，在各供方组织内使用。（AIAG联系电话：248-358-3570）。 2002年3月