测量系统分析程序MSA

目录1.0 目的2.0 适用范围3.0 职责4.0 定义5.0 程序6.0 相关文件7.0 相关记录受控状态: 发放号：1.0目的对测量装置的测量结果变差进行统计调查，以确保测试结果符合要求2.0适用范围适用于控制计划中的每一类的测量和试验设备系统3.0职责质量管理部负责系统测量分析计划的制定，测量系统分析数据的收集、整理评价。

4.0定义MSA：指Measurement Systems Analysis（测量系统分析）的英文简称。

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。

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装置（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。

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。

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。

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。

线性：指在量具预期的工作范围内，偏倚值的差值。

盲测：指测量系统分析人员将评价的一组零件以随机的方式予以编号，然后要求评价人A用测量仪器将这些已编号的一组零件第一次进行依次测量（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第一次将一组零件均测量完后，由测量系统分析人员将评价人A已测量完的一组零件重新混合，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一组零件第二次进行依次测量，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。

5.0程序：5.0相关文件《测量系统分析》手册（AIAG）6.0相关记录测量系统分析报告MSA 计划及结果。

测量系统分析(MSA)控制程序页次第 3 页共 6 页5.1.2 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:5.1.2.1新生产之产品PV有不同时;5.1.2.2新仪器，EV有不同时;5.1.2.3 新操作人员，AV有不同时;5.1.2.4易损耗之仪器必须注意其分析频率。

5.1.3 计量型量具的分辨力应用10:1原则检查侧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侧特性公差和过程变差两者之间较小者的十分之一。

5.2 可用于GRR分析的方法5.2.1 极差法:简单快捷，能提供整体大概慨况。

5.2.2 均值极差法:将测量系统变差分“重复性”和“再现性”，而不是它们的交互作用.（控制图略）。

5.2.3 方差法（ANOVE）:详细将变差细分到4个部分“零件”“人员”“设备”“零件与人员的交互作用”。

计算要求高复杂.“均值极差法”和“方差法”常用Excel表格和MiniTab分析。

5.3 计量型GR&R的制作过程5.3.1 随机挑选10个覆盖全制程服从正态分布的样品（计数型选样尽可能在允收和拒收边缘,且数量相当）。

5.3.2 确定需要的量测设备并保证此设备校验合格且精度满足公差，及操作者3人或2人(培训合格能够胜任测量过程) 。

5.3.3 主导者将样品编号，并不能告知执行者样品的顺序。

5.3.4 由资深员工确定测量方式及方法或判定标准。

5.3.5 3个或2个操作者轮流测量3/2次.(第1位执行一遍换第2位.....如此循环3/2次) 。

5.3.6 将测量好的数据对应产品编号登记在计量型GR&R运算表中（可以利用客户指定表格或Minitab），以便分析计量型的值（如：图1图2）。

3个人检测员量测三次10PCS需量测的检具图1测量系统分析(MSA)控制程序页次第 4 页共 6 页5.4 计量型GR&R判定标准(具体范围可以依据客户要求)（如：图3）GRR≤10% 量测系统稳定10%<GRR≤20% 量测系统可接受20%<GRR≤30% 量测系统可接受,可不接受。

测量系统分析（MSA）程序（IATF16949-2016/ISO9001-2015）1.0目的 :对所有量具、量测及试验设备实施统计分析, 藉以了解量具系统之准确度与精确度。

2.0范围 :所有控制计划（Control Plan）中包含的/或客户要求的各种量测系统均适用之。

3.0定义 :3.1MSA:量测系统分析3.2量具：是指任何用来获得测量结果的装置。

经常是用在工厂现场的装置，包括通/止规（go/nogodevice)。

3.3量测系统：是对测量单元进行量化或对被测的特性进行评估，其所使用的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境和假设的集合；也就是说，用来获得测量结果的整个过程。

3.4量具重复性(EV):一个评价人多次使用一件测量仪器，对同一零件的某一特性进行多次测量下的变差。

3.5量具再现性(AV):由不同的评价人使用相同的量具，测量一个零件的一个特性的测量平均值的变差。

3.6偏性：同一人使用同一量具在管制计划规划地点与在实验室量测同一产品之相同特性所得平均值与真值之间的差异。

3.7稳定性：指同一量具于不同时间量测同一零件之相同特性所得之变异。

3.8线性：指量具在预期内之偏性表现。

4.0权责:4.1量测系统测试的排定、数据分析、仪器操作人员的选择：品保部4.2测试执行：各相关单位4.3MSA操作人员的培训：品保部5.0执行方法5.1QA工程师人员依公司PCP文件建立《xx年MSA实施计划表》或客户要求,并依据计划表之排程进行对仪器做量测系统分析。

5.2取样方法：5.2.1计量型取样：从代表整个工作范围的过程中随机抽取10件样品，但所抽取的10件样品其数值必须涵盖该产品的公差带。

5.2.2计数型取样：取50PCS样品，其中包含临近值，不良品与合格品。

5.2.3.需要2或3个测量者随机抽取对每个产品各测量取一定数量样品.5.3计数型:5.3.1被评价的零件的选定随机抽取50个零件，把零件编号，由研究小组给出该50个零件的标准，必须含合格，不合格，模糊品，条件允许的情况下最好各占1/3。

测量系统分析(MSA)管理程序该计划包括测量系统的分析方法、分析人员、产品抽样编号、测量设备校准过程以及措施效果验证等内容，以确保测量系统的准确性和可信度。

5.2 确定分析方法: 确定适合本公司的分析方法，例如重复性和再现性分析、稳定性分析、线性分析和小样法分析等。

5.3 确定测量者: 确定具有测量能力的人员进行测量分析，以确保测量结果的准确性和可信度。

5.4 测量设备校准过程: 对测量设备进行校准，以确保其测量准确性和可靠性。

5.5 措施效果验证: 对采取的措施进行效果验证，以确保其有效性并纠正任何不足之处。

6、控制流程：本程序的控制流程如下图所示，包括MSA计划、测量系统分析、纠正和预防措施等环节，以确保测量系统处于受控状态，保证测量结果的准确性和可信度。

每年12月，需要编制下一年度的MSA计划，对控制计划中涉及的测量系统进行至少一次分析，且分析间隔不大于12个月。

此外，在以下情况下也需要制定MSA计划：初装的测量设备在安装、调试、验收合格后；测量装置维修或搬迁；操作人员变动；每天使用频率高于7小时；产品出现大批不合格；过程能力Cpk＜1.33；GRR在10-30%之间；以及顾客的要求。

在实施计划时，需要确定分析方法。

对于计量型量具，应该使用量具重复性和再现性(GRR)研究分析方法；对于需要监控过程参数的量具，应使用稳定性分析方法；对于计数型量具，应使用小样法。

在需要时，也可以对测量系统进行偏倚、线性分析。

确定测量者时，应从日常操作人员中选择，并规定测量人数m及测量次数t。

对于计量型量具，GRR时m=2-3，t=2-3；稳定性时m=1，t=5（定期）；线性时m=1，t≥10.对于计数型量具，m=2，t=2.确定样件时，应从同一批产品的不同班次中选取。

对于计量型量具，GRR时n=10；稳定性时n=1；线性时n≥5（样件的被测量值需包含量具的测量范围）；对于计数型量具，n=20（必须包含不合格品）。

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。

计数型测量系统分析（MSA）计数型测量系统的最大特征是其测量值是一组有限的分类数，如合格、不合格、优、良、中、差、极差，等等。

当过程输出特性为计数型数据时，测量系统的分析方法会有所不同，一般可以从一致性比率和卡帕值两个方面着手考虑计数型测量系统分析。

➢计数型测量系统分析——一致性比率一致性比率是度量测量结果一致性最常用的一个统计量，计算公式可以统一地概括为：一致性比率=一致的次数/测量的总次数根据侧重点和比较对象的不同，又可以分为4大类。

1. 操作者对同一部件重复测量时应一致，这类似于计量型测量系统的重复性分析。

每个操作者内部的计数型测量系统都有各自的一致性比率。

2. 操作者不但对同一部件重复测量时应一致，而且应与该部件的标准值一致（若标准值已知），这类似于计量型系统的偏倚分析。

将每个操作者的计数型测量系统的结果与标准值相比较、分析，又有各自不同的一致性比率。

3. 所有操作者对同一部件重复测量时应一致，这类似计量型测量系统的再现性分析，操作者计数型测量系统分析之间有一个共同的一致性比率。

4. 各操作者不但对同一部件重复测量时应一致，而且应与该部件的标准值一致（若标准值已知）。

通常，使用这种一致性比率来衡量计数型测量系统的有效性。

一般说来，一致性比率至少要大于80%，最好达到90%以上。

当值小于80%，应采取纠正措施，以保证测量数据准确可靠。

➢计数型测量系统分析——卡帕值（k）K（希腊字母，读音kappa，中文为卡帕）是另一个度量测量结果一致程度的统计量，只用于两个变量具有相同的分级数和分级值的情况。

它的计算公式可以统一的概括为：以上公式中，P0为实际一致的比率；P e为期望一致的比率。

K在计算上有两种方法：Cohen 的k和Fleiss的k。

K的可能取值范围是从-1到1，当k为1时，表示两者完全一致；k为0时，表示一致程度不比偶然猜测好；当k为-1时，表示两者截然相反，判断完全不一致。

通常，k为负值的情况很少出现，下表归纳了常规情况下k的判断标准。

版本：8日期：2020.02.10量测系统分析作业系统Measurement System Analysis (MSA)一，前言1.所谓『测量系统』是指用来对被测特性的操作、程序、量具、设备、以及操作人员的集合。

2.理想的量测系统应对所测量的任何产品，具有错误分类为零的概率的统计特性。

3.遗憾的是，具有这样理想的统计特性的测量系统几乎是不存在，但是过程管理却又一定要运用到量测系统。

为此，过程管理者不得不采用统计特性不太理想的测量系统。

4.因此需要运用统计方法，评估量测系统可接受程度，以便适切选用一个可以接受的量测系统。

二，进行MSA之前提量测系统包含设备、操作者与场地等之组成，各项操作上之不确定性造成量测结果的变异，在进行系统分析之前，必须进行必要之管制及监督和维持量测过程(包括设备、程序和操作者之技能)，使其处于统计管制状态下，才能得到稳定可靠之评量结果，也能确保确实得到系统实际之量测能力。

在此同时，管理阶层有责任识别对数据的统计特性，也有责任确保用哪些特性作为选择一个测量系统的基础，以及测量它们的可接受方法。

在评价一个测量系统时需要确定三个基本问题，1)测量系统有足够的分辨能力吗？2)这种测量系统在一定时间内是否在统计上保持一致？3)这些统计性能在预期范围内是否一致，并且用于过程分析或控制是否可接受？三，MSA方法选择量测系统分析就是评量其"再现性(Repeatability)"及"再生性(Reproducibility)"(Gage R&R)吗？Gage R&R可衡量提供一量测系统总和量测能力之统计指标，因此容易形成MSA=Gage R&R的看法，但这并非完全正确。

应依照量测系统用以测定质量特性之需求，决定所需要具备哪些可被接受之统计特征，这些特征包括"五性一力"："五性"(1)偏移(Bias)(2)稳定性(Stability)(3)线性(Linearity)(4)再现性(Repeatability)(5)再生性(Reproducibility)"一力"(1)鉴别力/分辨力(Discrimination)四，MSA作业系统本量测系统分析(MSA)作业系统包含以下常用MSA方法，摘要说明重点如下：(1)偏移(Bias)：指由同一操作人员使用相同量具，量测同一零件之相同特性多次数所得平均值与工具室或精密仪器量测同一零件之相同特性所得之真值或基准值之间的偏差值。