MAS测量系统分析培训课件
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在IATF16949等汽车业质量体系中，均具有针对测量系统分析的强制性要求，亦即： 企业除应对相关量具（或测量仪器）执行至少每年一次的定期校正以外，还必须对 其实施必要的"测量系统分析"（即：MSA）。
MSA的目的是：汽车整车厂（顾客）认为汽车零组件生产厂家若仅针对量具定期"校 正"，并不能确保产品最终的测量品质，"校正"只能代表该量具在特定场合（如校正 场所）的某种"偏倚"状况，尚不能完全反映出该量具在生产制造现场可能出现的各种 变差问题；因此，对于汽车零组件生产企业来说，为避免可能存在的潜在零件质量 问题及顾客车辆可能因此而被"召回"的风险，必须对相关的"测量系统"进行分析。
16
宽度误差
误差<10%，通常认为测量系统是可接受的。 10%~30%，基于应用的重要性、测量装置的成本、
维修成本等方面的考虑，可能是可以接受的 。 超过30%，认为是不可接受的，应该做出各种努力
来改进测量系统。 此外，过程能被测量系统区分开的分级数(ndc)应
该大于或等于5。
17
分析时机
法。
7
测量系统研究的淮备 1
先计划将要使用的方法。例如，通过利用工程 决策，直观观察或量具研究决定，是否评价人 在校准或使用仪器中产生影响。有些测量系统 的再现性(不同人之间)影响可以忽略，例如按 按钮，打印出一个数字。
8
测量系统研究的淮备 2
评价人的数量，样品数量及重复读数次数应预 先确定。在此选择中应考虑的因素如下：
26
方差分析法-1
在方差分析法中，方差可以被分解为4个部分 EV, AV, PV, (A-P)V
较之均值极差法，它的优点是：
➢
具有处理任何实验室装置的能力
➢
可以更精确的估计方差
➢
评价了料件和人的交互作用影响
在应用计算机的情况下，推荐使用。
27
方差分析法-2
收集数据：选取10个零件，3个评价人；实验以随机 的顺序使评价人和每个零件结合3次。
21
计数型MSA
计数型
风险分析法 信号分析法 数据解析法
22
计量型分析
23
GR&R分析的做法 ---均值极差法
均值和极差法 X R 是确定测量系统的重复性和再 现性的一种数学方法。
（而不是它们的交互作用）
收集数据：选取10个零件，3个评价人；实验以随机 的顺序使评价人和每个零件结合3次。
确定该测量系统是否具有所需要的统计特性，此项 必须在使用前进行。
发现哪种环境因素对测量系统有显著的影响，例如 温度、湿度等，以决定其使用之空间及环境。
6
测量系统的评定 2
第二阶段的评定 目的是在验证一个测量系统一旦被认为是可行
时，应持续具有恰当的统计特性。 通常用稳定性分析、偏倚分析、R&R分析等方
（即测量后，共产生90个数据）
24
均值和极差法-2
表格样式
实际例子
25
均值和极差法-3
各因素所占的百分比之和将不等于100％。 应对过程变差的百分比的结果进行评价，从而确定测量系统是否能适合预
期的运用。 如果用容差的百分比来代替过程变差的百分比进行分析的效果更好，则可
对量具重复性和再现性报告进行修改，将表中右边的过程变差的百分比改 成容差的百分比，在这种情况在下，％EV, %AV,%R＆R和％PV计算公式中 的总变差(TV)由容差值代替。两种方法都应使用。 用以上两种方法计算出的量具重复性和再现性（％R＆R）可接受的条件是： 误差<10%－量具系统可接受； 误差为10％到30％之间－考虑到应用的重要性、量具的成本以及维修的费 用可能是可接受的； 误差大于30％－量具系统需要改进，应努力找到问题并纠正。
MSA目前除了已被汽车零组件生产企业所应用之外，同时也被广泛运用于其他行业。
2
实施MSA的原因
3
课程内容(实用方法篇)
测量系统研究准备 测量系统分析方法 计量型分析
重复性和再现性分析指南
计数型分析
风险法（大样法）
4
测量系统研究准备
5
测量系统的评定 1
第一阶段：了解该测量过程并确定该测量系统 是否满足我们的需要，主要有二个目的
尺寸的关键性：关键尺寸需要更多的零件和／或试 验，原因是量具研究评价所需的置信度。
零件结构：大或重的零件可规定较少样品和较多试 验。
9
测量系统研究的淮备 3
由于其目的是评价整个测量系统，评价人的选 择应从日常操作该仪器的人中挑选。
样品必须从过程中选取并代表其整个工作范围。 有时每一天取一个样本，持续若干天。这样做 是有必要的，因为分析中这些零件被认为生产 过程中产品变差的全部范围。由于每一零件将 被测量若干次，必须对每一零件编号以便识别。
（即测量后，共产生90个数据）
表格样式
实际例子
28
GRR研究分析 1
当重复性(EV)变异值大于再现性(AV)时.
量具的结构需再设计增强. 量具的夹紧或零件定位的方式需加以改善. 量具应加以保养.
当再现性(AV)变异值大于重复性(EV)时.
作业员对量具的操作方法及数据读取方式应加强教育, 作业 标准应再明确订定或修订.
测量应按照随机顺序，以确保整个研究过程中产生的 任何漂移或变化将随机分布。评价人不应知道正在检 查零件的编号，以避免可能的偏倚。但是进行研究的 人应知道正在检查那一零件，并记下数据。
在设备读数中，读数应估计到可得到的最接近的数字。 如果可能，读数应取至最小刻度的一半。例如，如果 最小刻度为0.0001，则每个读数的估计应圆整为 0.00005。
因为任何测量系统都存在可量化的风险，由于最大的 风险来自于分区的边界，最适常的分析是用量具性能 曲线将测量系统变差量化
33
计数型量具分析---大样法
❖ 先选取五十个零件来进行。 ❖ 选取三位评价人以一种能防止评价人偏倚的方式
三次测量所有零件。 ❖ 在选取五十个零件时，必须有一些零件稍许高或
低于规范限值(即，不合格零件）。
34
计数型量具分析 ---大样法
❖一个典型的用于计数型量具研究大样法的表格如下：
表格样式
实际例子
35
计数型量具分析 ---大样法
❖ 系统评定指南：
1、Kappa系数 ≥ 75% 2、满足下表
36
换量具或对量具重新进行调整, 并对以前所测量的库 存品再抽查检验, 如发现库存品已超出规格应立即追 踪出货通知客户, 协调处理对策.
Ndc ≥ 5
30
计数型量具分析
32
何谓计数型量具
计数型测量系统属于测量系统中的一类，其测量值是 一种有限的分级数，与结果是连续值的测量系统不同。
最常见的是G/NG的量具，只可能有两种结果。其它 计数型测量系统，例如可视标准，结果可形成5~7个 不同的分级。这些要用计数型方法进行分析。
研究工作应由知其重要性且仔细认真的人员进行。 每一位评价人应采用相同方法，包括所有步骤来获得
读数。
14
结果分析 1
位置误差
位置误差通常是通过分析偏倚和线性来确定。 一般地，一个测量系统的偏倚或线性的误差若是与
零误差差别较明显或是超出量具校准程序确立的最 大允许误差，那么它是不可接受的。在这种情况下， 应对测量系统重新进行校准或偏差校正以尽可能地 减少该误差。
15
结果分析 2
宽度误差
测量系统变异性是否令人满意的准则取决于被测量 系统变差所掩盖掉的生产制造过程变异性的百分比 或零件公差的百分比。对特定的测量系统最终的接 受准则取决于测量系统的环境和目的，而且应该取 得顾客的同意。
对于以分析过程为目的的测量系统，通常单凭经验 来确定测量系统的可接受性的规则如下：
测量系统分析 Measurement Systems Analysis
MSA培训
1
实施MSA的目的和意义
在产品的质量管理中，数据的使用是极其频繁和相当广泛的，产品质量管理的成败 与收益在很大程度上决定于所使用数据的质量，所有质量管理中应用的统计方法都 是以数据为基础建立起来的。为了获得高质量的数据，必须对产生数据的测量系统 要有充分的理解和深入的分析。
10
取样的代表性 1
不具代表性的取法
11
取样的代表性 2
具代表性的取法
12
测量系统研究的淮备
仪器的分辨力应允许至少直接读取特性的预期 过程变差的十分之一，例如特性的变差为 0.001，仪器应能读取0.0001的变化。
确保测量方法(即评价人和仪器)在按照规定的 测量步骤测量特征尺寸。
13
Байду номын сангаас
测量系统分析执行注意点
新生产之产品PV有不同时 新仪器，EV有不同时 新操作人员，AV有不同时(appraiser) 易损耗之仪器必须注意其分析频率。
18
测量系统分析方法
19
MSA方法的分类
MSA
计量型
计数型
破坏型
20
计量型MSA
稳定性分析
计量型
位置分析
宽度分析 GR&R
稳定性分析
偏倚分析
线性分析
重复性分析 再现性分析
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. 量具与夹治具校验频率于入厂及送修矫正后须再做测量系统
分析, 并作记录.
29
GRR研究分析 2
R&R之接受标准如下:
数值<10%量具系统可接受. 10%<数值< 30%量具系统可接受或不接受, 决定于该
量具系统之重要性, 修理所需之费用等因素. 数值>30%量具系统不能接受, 须予以改进. 必要时更
MSA的目的是：汽车整车厂（顾客）认为汽车零组件生产厂家若仅针对量具定期"校 正"，并不能确保产品最终的测量品质，"校正"只能代表该量具在特定场合（如校正 场所）的某种"偏倚"状况，尚不能完全反映出该量具在生产制造现场可能出现的各种 变差问题；因此，对于汽车零组件生产企业来说，为避免可能存在的潜在零件质量 问题及顾客车辆可能因此而被"召回"的风险，必须对相关的"测量系统"进行分析。
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宽度误差
误差<10%，通常认为测量系统是可接受的。 10%~30%，基于应用的重要性、测量装置的成本、
维修成本等方面的考虑，可能是可以接受的 。 超过30%，认为是不可接受的，应该做出各种努力
来改进测量系统。 此外，过程能被测量系统区分开的分级数(ndc)应
该大于或等于5。
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分析时机
法。
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测量系统研究的淮备 1
先计划将要使用的方法。例如，通过利用工程 决策，直观观察或量具研究决定，是否评价人 在校准或使用仪器中产生影响。有些测量系统 的再现性(不同人之间)影响可以忽略，例如按 按钮，打印出一个数字。
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测量系统研究的淮备 2
评价人的数量，样品数量及重复读数次数应预 先确定。在此选择中应考虑的因素如下：
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方差分析法-1
在方差分析法中，方差可以被分解为4个部分 EV, AV, PV, (A-P)V
较之均值极差法，它的优点是：
➢
具有处理任何实验室装置的能力
➢
可以更精确的估计方差
➢
评价了料件和人的交互作用影响
在应用计算机的情况下，推荐使用。
27
方差分析法-2
收集数据：选取10个零件，3个评价人；实验以随机 的顺序使评价人和每个零件结合3次。
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计数型MSA
计数型
风险分析法 信号分析法 数据解析法
22
计量型分析
23
GR&R分析的做法 ---均值极差法
均值和极差法 X R 是确定测量系统的重复性和再 现性的一种数学方法。
（而不是它们的交互作用）
收集数据：选取10个零件，3个评价人；实验以随机 的顺序使评价人和每个零件结合3次。
确定该测量系统是否具有所需要的统计特性，此项 必须在使用前进行。
发现哪种环境因素对测量系统有显著的影响，例如 温度、湿度等，以决定其使用之空间及环境。
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测量系统的评定 2
第二阶段的评定 目的是在验证一个测量系统一旦被认为是可行
时，应持续具有恰当的统计特性。 通常用稳定性分析、偏倚分析、R&R分析等方
（即测量后，共产生90个数据）
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均值和极差法-2
表格样式
实际例子
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均值和极差法-3
各因素所占的百分比之和将不等于100％。 应对过程变差的百分比的结果进行评价，从而确定测量系统是否能适合预
期的运用。 如果用容差的百分比来代替过程变差的百分比进行分析的效果更好，则可
对量具重复性和再现性报告进行修改，将表中右边的过程变差的百分比改 成容差的百分比，在这种情况在下，％EV, %AV,%R＆R和％PV计算公式中 的总变差(TV)由容差值代替。两种方法都应使用。 用以上两种方法计算出的量具重复性和再现性（％R＆R）可接受的条件是： 误差<10%－量具系统可接受； 误差为10％到30％之间－考虑到应用的重要性、量具的成本以及维修的费 用可能是可接受的； 误差大于30％－量具系统需要改进，应努力找到问题并纠正。
MSA目前除了已被汽车零组件生产企业所应用之外，同时也被广泛运用于其他行业。
2
实施MSA的原因
3
课程内容(实用方法篇)
测量系统研究准备 测量系统分析方法 计量型分析
重复性和再现性分析指南
计数型分析
风险法（大样法）
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测量系统研究准备
5
测量系统的评定 1
第一阶段：了解该测量过程并确定该测量系统 是否满足我们的需要，主要有二个目的
尺寸的关键性：关键尺寸需要更多的零件和／或试 验，原因是量具研究评价所需的置信度。
零件结构：大或重的零件可规定较少样品和较多试 验。
9
测量系统研究的淮备 3
由于其目的是评价整个测量系统，评价人的选 择应从日常操作该仪器的人中挑选。
样品必须从过程中选取并代表其整个工作范围。 有时每一天取一个样本，持续若干天。这样做 是有必要的，因为分析中这些零件被认为生产 过程中产品变差的全部范围。由于每一零件将 被测量若干次，必须对每一零件编号以便识别。
（即测量后，共产生90个数据）
表格样式
实际例子
28
GRR研究分析 1
当重复性(EV)变异值大于再现性(AV)时.
量具的结构需再设计增强. 量具的夹紧或零件定位的方式需加以改善. 量具应加以保养.
当再现性(AV)变异值大于重复性(EV)时.
作业员对量具的操作方法及数据读取方式应加强教育, 作业 标准应再明确订定或修订.
测量应按照随机顺序，以确保整个研究过程中产生的 任何漂移或变化将随机分布。评价人不应知道正在检 查零件的编号，以避免可能的偏倚。但是进行研究的 人应知道正在检查那一零件，并记下数据。
在设备读数中，读数应估计到可得到的最接近的数字。 如果可能，读数应取至最小刻度的一半。例如，如果 最小刻度为0.0001，则每个读数的估计应圆整为 0.00005。
因为任何测量系统都存在可量化的风险，由于最大的 风险来自于分区的边界，最适常的分析是用量具性能 曲线将测量系统变差量化
33
计数型量具分析---大样法
❖ 先选取五十个零件来进行。 ❖ 选取三位评价人以一种能防止评价人偏倚的方式
三次测量所有零件。 ❖ 在选取五十个零件时，必须有一些零件稍许高或
低于规范限值(即，不合格零件）。
34
计数型量具分析 ---大样法
❖一个典型的用于计数型量具研究大样法的表格如下：
表格样式
实际例子
35
计数型量具分析 ---大样法
❖ 系统评定指南：
1、Kappa系数 ≥ 75% 2、满足下表
36
换量具或对量具重新进行调整, 并对以前所测量的库 存品再抽查检验, 如发现库存品已超出规格应立即追 踪出货通知客户, 协调处理对策.
Ndc ≥ 5
30
计数型量具分析
32
何谓计数型量具
计数型测量系统属于测量系统中的一类，其测量值是 一种有限的分级数，与结果是连续值的测量系统不同。
最常见的是G/NG的量具，只可能有两种结果。其它 计数型测量系统，例如可视标准，结果可形成5~7个 不同的分级。这些要用计数型方法进行分析。
研究工作应由知其重要性且仔细认真的人员进行。 每一位评价人应采用相同方法，包括所有步骤来获得
读数。
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结果分析 1
位置误差
位置误差通常是通过分析偏倚和线性来确定。 一般地，一个测量系统的偏倚或线性的误差若是与
零误差差别较明显或是超出量具校准程序确立的最 大允许误差，那么它是不可接受的。在这种情况下， 应对测量系统重新进行校准或偏差校正以尽可能地 减少该误差。
15
结果分析 2
宽度误差
测量系统变异性是否令人满意的准则取决于被测量 系统变差所掩盖掉的生产制造过程变异性的百分比 或零件公差的百分比。对特定的测量系统最终的接 受准则取决于测量系统的环境和目的，而且应该取 得顾客的同意。
对于以分析过程为目的的测量系统，通常单凭经验 来确定测量系统的可接受性的规则如下：
测量系统分析 Measurement Systems Analysis
MSA培训
1
实施MSA的目的和意义
在产品的质量管理中，数据的使用是极其频繁和相当广泛的，产品质量管理的成败 与收益在很大程度上决定于所使用数据的质量，所有质量管理中应用的统计方法都 是以数据为基础建立起来的。为了获得高质量的数据，必须对产生数据的测量系统 要有充分的理解和深入的分析。
10
取样的代表性 1
不具代表性的取法
11
取样的代表性 2
具代表性的取法
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测量系统研究的淮备
仪器的分辨力应允许至少直接读取特性的预期 过程变差的十分之一，例如特性的变差为 0.001，仪器应能读取0.0001的变化。
确保测量方法(即评价人和仪器)在按照规定的 测量步骤测量特征尺寸。
13
Байду номын сангаас
测量系统分析执行注意点
新生产之产品PV有不同时 新仪器，EV有不同时 新操作人员，AV有不同时(appraiser) 易损耗之仪器必须注意其分析频率。
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测量系统分析方法
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MSA方法的分类
MSA
计量型
计数型
破坏型
20
计量型MSA
稳定性分析
计量型
位置分析
宽度分析 GR&R
稳定性分析
偏倚分析
线性分析
重复性分析 再现性分析
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. 量具与夹治具校验频率于入厂及送修矫正后须再做测量系统
分析, 并作记录.
29
GRR研究分析 2
R&R之接受标准如下:
数值<10%量具系统可接受. 10%<数值< 30%量具系统可接受或不接受, 决定于该
量具系统之重要性, 修理所需之费用等因素. 数值>30%量具系统不能接受, 须予以改进. 必要时更