MSA培训材料
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培训教材MSA
在测量系统使用过程中进行测量系统分析MSA，其目的是验证测量系统是否能够持续地满足要求。
分析的时机有：
1）按确定的周期进行MSA，一般每间隔一年要实施一次MSA。
2）按特殊的要求进行MSA。
时机&流程
测量系统分析的流程
测量系统分析流程一般包括以下部分：
1）研究准备。
2）稳定性分析。
3）偏倚分析。
4）线性分析。
9)计算均值的标准差 ;
10) 计算偏倚的 t 统计量（t=|B|/ ，如果t< ,1−/2 ,则可以继续分析， t< ,1−/2 通过查询t统计量分布
表可得）;
11) 计算偏倚值的1- α 置信区间（置信区间：[B-( ×,1−/2 ), B+( ×,1−/2 ), ]);
计或消除偏倚
线性
重复性
再现性
线性是在量具预期的工作范围内，偏倚值的差异。线性可以被认为是关于偏倚大小的变化
重复性是由一个操作者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。在相同测量条件下，对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性。重复性是设
备产生的变差，是设备本身固有的。
12)判断系统是否有偏倚（a、 t< ,1−/2 ；b、0落在1- α 置信区间，满足上述两个条件，我们就认为测量系
统无偏倚）。
测量系统有偏倚的原因可能是:
1) 基准值误差；2) 仪器磨损；3) 仪器制造尺寸有误；4)用仪器测量了错误的特性；5)仪器未得到完善
的校准；6)评价人操作不当；7)对仪器的修正运算正确
的重复性好，说明重复测量值的变差小。重复性研究分两步进行。
1）考察测量过程是否稳定；
ത 2∗ ，2∗ 查表可得， 极差的均值）
分析的时机有：
1）按确定的周期进行MSA，一般每间隔一年要实施一次MSA。
2）按特殊的要求进行MSA。
时机&流程
测量系统分析的流程
测量系统分析流程一般包括以下部分：
1）研究准备。
2）稳定性分析。
3）偏倚分析。
4）线性分析。
9)计算均值的标准差 ;
10) 计算偏倚的 t 统计量（t=|B|/ ，如果t< ,1−/2 ,则可以继续分析， t< ,1−/2 通过查询t统计量分布
表可得）;
11) 计算偏倚值的1- α 置信区间（置信区间：[B-( ×,1−/2 ), B+( ×,1−/2 ), ]);
计或消除偏倚
线性
重复性
再现性
线性是在量具预期的工作范围内，偏倚值的差异。线性可以被认为是关于偏倚大小的变化
重复性是由一个操作者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。在相同测量条件下，对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性。重复性是设
备产生的变差，是设备本身固有的。
12)判断系统是否有偏倚（a、 t< ,1−/2 ；b、0落在1- α 置信区间，满足上述两个条件，我们就认为测量系
统无偏倚）。
测量系统有偏倚的原因可能是:
1) 基准值误差；2) 仪器磨损；3) 仪器制造尺寸有误；4)用仪器测量了错误的特性；5)仪器未得到完善
的校准；6)评价人操作不当；7)对仪器的修正运算正确
的重复性好，说明重复测量值的变差小。重复性研究分两步进行。
1）考察测量过程是否稳定；
ത 2∗ ，2∗ 查表可得， 极差的均值）
MSA培训教材-完整版20230117
看看下面的部件A和部件B，它们的长度非常相似。测量分辨率描述了 测量仪器分辨两个部件的测量值之间的差异的能力。
部件A 部件B
A=2.0 B=2.0
部件A 部件B
A=2.25 B=2.00
1
2
1
2
因为上面刻度的分辨率比两个部件之间 的差异要大，两个部件将出现相同的测 量结果。
第二个刻度的分辨率比两个部件之间的 差异要小，部件将产生不同的测量结果。
MSA 测量系统分析
日 期：2023年01月17日
1
1 MSA简介
目录
2 MSA相关术语 3 控制图
统计过程控制（S4PC）过程能力
2
02
基本统计概念
2.1基本统计概念 2.2数据的收集与整理
2.3 测量系统变差 2.4 过程变差 2.5 过程控制和过程能力
3
一、MSA简介
1.什么是MSA
M: 指Measurement 测量
18
计算偏倚举例
某标准件，已知值为25.4mm，某机械检查工用精度为 0.025mm的游标卡尺测量10次，测量结果如下：
25.425 25.425 25.400 25.400 25.375 25.400 25.425 25.400 25.425 25.375
把10个测量值相加除以10，得到平均值：25.4051mm 偏倚等于平均值减去参考值：25.4051－25.400＝0.0051mm
材料
测量者
湿度 清洁度 震动 电压变化 气温变化 灰尘/噪音
环境
测量系统变差
11
二、MSA相关术语
1.测量系统定义
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、测 量程序、测量人员、被测物品和环境的集合。
部件A 部件B
A=2.0 B=2.0
部件A 部件B
A=2.25 B=2.00
1
2
1
2
因为上面刻度的分辨率比两个部件之间 的差异要大，两个部件将出现相同的测 量结果。
第二个刻度的分辨率比两个部件之间的 差异要小，部件将产生不同的测量结果。
MSA 测量系统分析
日 期：2023年01月17日
1
1 MSA简介
目录
2 MSA相关术语 3 控制图
统计过程控制（S4PC）过程能力
2
02
基本统计概念
2.1基本统计概念 2.2数据的收集与整理
2.3 测量系统变差 2.4 过程变差 2.5 过程控制和过程能力
3
一、MSA简介
1.什么是MSA
M: 指Measurement 测量
18
计算偏倚举例
某标准件，已知值为25.4mm，某机械检查工用精度为 0.025mm的游标卡尺测量10次，测量结果如下：
25.425 25.425 25.400 25.400 25.375 25.400 25.425 25.400 25.425 25.375
把10个测量值相加除以10，得到平均值：25.4051mm 偏倚等于平均值减去参考值：25.4051－25.400＝0.0051mm
材料
测量者
湿度 清洁度 震动 电压变化 气温变化 灰尘/噪音
环境
测量系统变差
11
二、MSA相关术语
1.测量系统定义
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、测 量程序、测量人员、被测物品和环境的集合。
MSA培训资料
• 制定策划分析方案
• 偏倚，线性，重复性再现性， 稳定性 • 分析目的 • 零件选取，人员或其他选取
• 实施测量系统分析
• • • • 量具分辨率是否合适 量具是否校准 人员是否经过培训 零件编号，测量位置，盲测等
21
• 我们测量某一铜垫片的厚度，规格要求为1.35+/-0.25mm。假 定此量具已经经过校准，偏倚和线性都是好的，试分析测量 系统的重复性和再现性。
20
GR&R分析步骤
• 确定分析小组 • 明确分析特性
• 直径，圆度，厚度 • 公差要求/过程工艺要求
分析结果评估和改进
– 评判规范，接收准则 – 图形分析 – 改进（七步法，CAR跟踪）
5
为什么分析测量能力很重要
• 如果测量数据与标准值很接近，则可以说这些测量数据的质 量“高”； • 如果测量数据远离标准值，则可以说这些测量数据的质量 “低”。 • 表征数据质量的最通用的统计特性是测量系统获得的数据的 准确性（偏倚）和精确性（方差），所谓偏倚的特性，是指 数据相对于基准值的位置，而所谓方差的特性，是指数据的 分布宽度。 • 最理想的数据是零偏倚和零方差。
• AIAG汽车工业行动小组发布的MSA手册 • 手册中有这样的描述： “The purpose of this document is to present guidelines for assessing the quality of a measurement system”本手册的目的是为评估测量系统的 质量提供指导方针。 • 用统计的方法评估测量变差。 • 用标准的方法来判定用于不同需求的测量系统的质量。 • 确定测量能力。
11
测量系统分析相关的术语和定义
经典详细的MSA培训资料全
值、最小值等。
数据可视化
利用图表等方式将数据呈现出 来，帮数据之间的内在联系。
回归分析
建立数学模型，预测因变量的 值，并解释自变量对因变量的
影响程度。
05
结果解读、报告编制及改进
建议提出
结果解读方法论述
数据可视化
将MSA结果以图表形式展示，如 控制图、散点图等，以便直观理
理。
02
及时处理异常情况
一旦发现异常情况，立即按照处理流程进行处理，包括停机检查、调整
参数、更换零部件等，确保设备正常运行和产品质量。
03
记录并分析异常情况
对异常情况进行详细记录，并进行深入分析，找出根本原因，采取措施
防止类似情况再次发生。同时，将异常情况和处理结果及时上报相关部
门，以便进行持续改进和优化。
经典详细的MSA培训 资料全
• MSA概述与基本原理 • 测量设备选择与校准 • 操作过程规范与监控 • 数据采集、处理及分析技巧 • 结果解读、报告编制及改进建议
提出 • MSA在质量管理体系中应用探讨
目录
01
MSA概述与基本原理
MSA定义及作用
要点一
MSA（Measurement System Anal…
解数据分布和规律。
统计指标分析
计算并解读MSA结果中的关键统 计指标，如偏倚、重复性、再现性 等，以评估测量系统的性能。
对比分析
将MSA结果与历史数据或标准值进 行对比，以发现潜在的问题和改进 空间。
报告编制要求及格式规范
报告内容要求
包括引言、目的、范围、方法、 结果、结论和建议等部分，确保
报告内容完整、清晰。
法
踪验证
在实施MSA之前，需要明确 分析的目标和范围，包括所 要评估的测量系统、测量的 参数和指标、以及分析的深 度和广度等。
数据可视化
利用图表等方式将数据呈现出 来，帮数据之间的内在联系。
回归分析
建立数学模型，预测因变量的 值，并解释自变量对因变量的
影响程度。
05
结果解读、报告编制及改进
建议提出
结果解读方法论述
数据可视化
将MSA结果以图表形式展示，如 控制图、散点图等，以便直观理
理。
02
及时处理异常情况
一旦发现异常情况，立即按照处理流程进行处理，包括停机检查、调整
参数、更换零部件等，确保设备正常运行和产品质量。
03
记录并分析异常情况
对异常情况进行详细记录，并进行深入分析，找出根本原因，采取措施
防止类似情况再次发生。同时，将异常情况和处理结果及时上报相关部
门，以便进行持续改进和优化。
经典详细的MSA培训 资料全
• MSA概述与基本原理 • 测量设备选择与校准 • 操作过程规范与监控 • 数据采集、处理及分析技巧 • 结果解读、报告编制及改进建议
提出 • MSA在质量管理体系中应用探讨
目录
01
MSA概述与基本原理
MSA定义及作用
要点一
MSA（Measurement System Anal…
解数据分布和规律。
统计指标分析
计算并解读MSA结果中的关键统 计指标，如偏倚、重复性、再现性 等，以评估测量系统的性能。
对比分析
将MSA结果与历史数据或标准值进 行对比，以发现潜在的问题和改进 空间。
报告编制要求及格式规范
报告内容要求
包括引言、目的、范围、方法、 结果、结论和建议等部分，确保
报告内容完整、清晰。
法
踪验证
在实施MSA之前，需要明确 分析的目标和范围，包括所 要评估的测量系统、测量的 参数和指标、以及分析的深 度和广度等。
MSA培训资料
********************************MSA量測系統分析学习资料品管部ISO办编制管理者代表：编制：MSA量測系統分析测量系统：是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、环境和假设的集合；用来获得测量结果的整个过程，根据定义，一个测量过程可以看成是一个制造过程，它产生数值（数据）作为输出。
这样看待测量系统是有用的，因为这可以使用我们运用统计过程控制领域证明了有效性的所有概念、原理和工具。
基准值人为规定的可接受值需要一个可操作的定义作为真值的替代真值物品的实际值未知的和不可知的准确度接近真值或可接受的基准值包括位置和宽度误差的影响偏倚测量的观测平均值和基准值之间的差异测量系统的系统误差分量稳定性是测量系统在某一阶段时间内，测量同一基准或零件的单一特性时获得的测量总变差。
换句话说，稳定性是偏倚随时间的变化。
线性在设备的预期操作(测量)范围内偏倚的不同被称为线性。
线性可以被认为是关于偏倚大小的变化重复性由一位评价人多次使用一种测量仪器，测量同一零件的同一特性时获得的测量变差在固定和规定的测量条件下连续（多次测量）再现性由不同的评价人使用同一个量具，测量一个零件的一个特性时产生的测量平均值的变差，对于产品和过程条件，可能是评价人、环境（时间）或方法的误差GRR或量具R＆Ｒ量具重复性和再现性；测量系统重复性和再现性合成的评估测量系统能力；依据使用的方法，可能包括或不包括时间影响计量型偏倚分析方法1.测出数据表A.获取一个样本并建立相对于可溯源标准的基准值。
如果得不到，则选择一个落在生产测量的中程数据的生产零件，指定其为偏倚分析的标准样本。
在工具室测量这个零件n≥10次，并计算这n个读数的均值。
把均值作为“基准值”B.让一个评价人，以通常方法测量样本10次以上C.相对于基准值将数据画出直方图。
评审直方图，用专业知识确定是否存在特殊原因或出现异常。
经典详细的MSA培训资料PPT课件
经典详细的MSA培训资料 PPT课件
2024/1/25
1
目 录
2024/1/25
• MSA概述与基本原理 • 测量设备选择与校准 • 操作过程规范与技巧 • 数据采集、处理与分析方法 • 结果评价与报告呈现 • MSA在质量管理体系中应用
2
01
MSA概述与基本原理
2024/1/25
3
MSA定义及作用
明确评价目标
考虑个体差异
根据培训目标和内容，制定具体的评 价标准，如知识掌握程度、技能提升 水平等。
针对不同学员的实际情况，制定个性 化的评价标准，以全面反映学员的学 习成果。
量化评价指标
采用可量化的指标，如考试成绩、作 业完成情况等，以便更准确地评估培 训效果。
2024/1/25
20
报告编写注意事项
2024/1/25
数据异常处理
发现数据异常时，及时分析原 因并采取措施进行纠正，确保 数据的准确性和可靠性。
操作失误处理
遇到操作失误时，及时停止操 作并向上级汇报，共同商讨解 决方案并采取措施进行纠正。
样本问题处理
遇到样本问题时，及时与相关 人员沟通并采取措施进行解决 ，确保样本的准确性和代表性
。
14
根据测量计划准备样本 ，确保样本具有代表性
和可测性。
测量操作
按照操作手册和规范进 行测量操作，记录测量 数据，确保数据的准确
性和完整性。
13
数据处理
对测量数据进行处理和 分析，提取有用信息，
为决策提供支持。
常见问题处理技巧
设备故障处理
遇到设备故障时，及时联系维 修人员进行维修，确保设备尽
快恢复正常工作状态。
04
2024/1/25
1
目 录
2024/1/25
• MSA概述与基本原理 • 测量设备选择与校准 • 操作过程规范与技巧 • 数据采集、处理与分析方法 • 结果评价与报告呈现 • MSA在质量管理体系中应用
2
01
MSA概述与基本原理
2024/1/25
3
MSA定义及作用
明确评价目标
考虑个体差异
根据培训目标和内容，制定具体的评 价标准，如知识掌握程度、技能提升 水平等。
针对不同学员的实际情况，制定个性 化的评价标准，以全面反映学员的学 习成果。
量化评价指标
采用可量化的指标，如考试成绩、作 业完成情况等，以便更准确地评估培 训效果。
2024/1/25
20
报告编写注意事项
2024/1/25
数据异常处理
发现数据异常时，及时分析原 因并采取措施进行纠正，确保 数据的准确性和可靠性。
操作失误处理
遇到操作失误时，及时停止操 作并向上级汇报，共同商讨解 决方案并采取措施进行纠正。
样本问题处理
遇到样本问题时，及时与相关 人员沟通并采取措施进行解决 ，确保样本的准确性和代表性
。
14
根据测量计划准备样本 ，确保样本具有代表性
和可测性。
测量操作
按照操作手册和规范进 行测量操作，记录测量 数据，确保数据的准确
性和完整性。
13
数据处理
对测量数据进行处理和 分析，提取有用信息，
为决策提供支持。
常见问题处理技巧
设备故障处理
遇到设备故障时，及时联系维 修人员进行维修，确保设备尽
快恢复正常工作状态。
04
经典详细的MSA培训资料
经典详细的MSA培训资料1. 什么是MSA？MSA，全称为测量系统分析（Measurement System Analysis），是一种用于评估和改进测量系统性能的方法。
在制造业中，测量系统的准确性和稳定性对产品质量具有重要影响。
通过进行MSA，可以确定测量过程中的变异来源，并采取措施以提高测量系统的性能。
2. MSA的目的MSA的主要目的是评估测量系统的准确性、重复性和稳定性，从而确定测量系统是否能够满足质量控制要求。
通过识别并消除与测量相关的变异，MSA可以最大程度地减少测量误差，提高产品质量。
3. MSA的重要性固定测量系统的能力对于确保产品质量和满足客户要求至关重要。
在没有可靠测量系统的情况下，制造过程中的变异可能会导致不准确的测量结果，使得对产品质量的控制变得困难。
MSA可以帮助确定并解决测量系统中的问题，从而提高制造过程的稳定性和可靠性。
4. MSA的步骤4.1. 确定测量品质类型在开始MSA之前，需要明确测量系统用于测量的特定品质类型。
不同类型的测量品质可能需要使用不同的分析方法和工具。
4.2. 收集数据收集足够数量的测量数据样本，以便对测量系统进行评估。
数据应该涵盖典型的操作条件和实际应用情况。
4.3. 评估系统准确性使用统计方法，比较测量结果与已知标准值之间的差异，以评估系统的准确性。
常用的分析方法包括平均偏差和偏斜度。
4.4. 评估系统重复性评估测量系统中的重复性，即同一物理特性在不同时间或由不同人员测量时的一致性。
常用的分析方法包括标准偏差和方差分析。
4.5. 评估系统稳定性评估测量系统在不同操作条件下的稳定性。
常用的分析方法包括方差分析和稳定性图。
4.6. 制定改进措施并验证根据MSA的结果，制定改善措施来消除测量系统中的问题。
然后，验证这些措施的有效性，并重新进行MSA以确保改善的效果。
5. MSA的常用工具和技术5.1. 测量系统能力指数（Gage R&R）Gage R&R是一种用于评估重复性和再现性的常用方法。
MSA培训(完整版)
间差异构成再现性，只有当测量高度自动化，
人
操作仅需按一下开关，这项变差为零。
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。
操作者C
2024/8/12
操作者A
操作者B
例题
❖ 现有硬度为5.0（真实值）的材料. ❖ 方法1得到的测量值是 :
3.8, 4.4, 4.2, 4.0 ❖ 方法2得到的测量值是 :
是指测量装置能够测量到最小可检出的单位。 ※测量刻度应为产品规格或过程波动的十分之一。
差的分辨率
1
2
3
4
5
好的分辨率
2024/8/12
1
2
3
4
5
测量仪器分辨率
（测量仪器的分辨率必须小于或等于规范或过程误差的10%）
测量仪器分辨率可定义为测量仪器能够读取的最小测量单位。 看看下面的部件A和部件B，它们的长度非常相似。测量分辨率描述了 测量仪器分辨两个部件的测量值之间的差异的能力。
零件的标准偏差/ 总的量具偏差* 1.41. 一般要求它大于5才可接受
2024/8/12
3.真实值
某一物品理论上的真实值或参考值。
4.偏倚（Bias)
测量值平均和真实值的差异。
仪器 1 偏倚
真实值
仪器 2 偏倚
仪器 1
2024/8/12
平均值
仪器 2 平均值
测量数据五种类型
偏倚
被测量的产品的特性值、过程参数等。它们 的变化会影响偏倚。这个变差是我们最关注 的，测量系统对它们越敏感越好。
2024/8/12
计算偏倚举例
某标准件，已知值为25.4mm，某机械检查工用精度为 0.025mm的游标卡尺测量10次，测量结果如下：
MSA培训材料
生产用量具的变差
观测到的过程变差
19
零件—尺寸分区
1
2
3
2
1
第1类区：坏零件永远被称为坏零件
第2类区：可能做出潜在的错误决定 第3类区：好零件永远被称为好零件
20
在某零件表面镀上一种贵重金属的重量被 控制在目标值5.00克,假设不知道用来测量 重量的天平偏离了±0.20克,因为从来没有 对测量系统进行过分析,所以人们不知道这 一事实,作业指导书要求操作者在作业准备 时和每间隔1小时用一件产品进行重量验证, 如果结果超过4.90至5.10的范围,则操作者重 新进行过程的作业准备.
21
在进行作业准备时,该过程在4.95克下运行, 但是由于测量误差使操作者观测到的值为 4.85克,按照作业指导书的规定操作者设法 将过程上调0.15克,目前这过程在目标值为 5.10克的情况下生产,当操作者在下个时间 进行作业准备验证时,他观测到5.08克,于是 过程被允许生产,可是这过程已经是被加上 变差的过度调整,并将会继续下去.
52
确定稳定性的指南
稳定性的均值—极差图
6.3 UCL=6.2６7 Mean=6.021 LCL=5.746
0 5
样 本 均 值
6.0 5.7 子组
10
15 20 25
样 本 极 差
1.0
0.5 0.0
ULC=1.01 R=0.4779 LCL=0
如果测量过程是稳定的，数据可以用于确 定测量系统的偏倚。 同样，测量的标准偏差可以用作测量系统 重复性的近似值。这可以与（生产）过程的 标准偏差进行比较以决定测量系统的重复性 是否适于应用。
2 再现性
＋
2 重复性
45
MSA培训资料
√
√
√
√
制定日期：2004年05月01日
假设检验 分析法
分析 频率
预计完 成时间 /日期
产品 特殊 特性 (符号)
备 注
1年 2004/0 /1次 5/10
1年 2004/0 /1次 5/10
◎
1年 2004/0 /1次 5/10
◎
√
1年 2004/0 /1次 5/10
备注 核准
审查
制表
QR-726-2-01A0
④ 如何做？ （作业指导书/方法/程序/技术）
1、测量系统分析程序；2、测量系统分析手册； 3、监测和测量装置控制程序；4、量具的操作规 程；5、文件控制管理程序；6、记录控制管理程 序；7、人力资源管理程序；8、纠正与预防措施 控制程序；9、持续改进管理程序。
⑦ 使用的关键准则是什么？ （测量/评估）
测量系统分析（MSA）计划
制定部门：质量部
产品名称：
序 号
量具名称
量具编号
产品 特性
偏
倚
1 游标卡尺 YBKC0001 内径 √
2 硬度计 YDJ0002 硬度
3 千分卡尺 QFKC0001 外径
4 通/止规 TZG0001 内径
规格/型号： 分析内容和分析方法 稳定 线 重复性和再现 性 性 性（GR&R）
6、测量系统分析（MSA）在ISO/TS16949:2002体系标 准中实施的优胜者方法： ■ 最大限度的减少量具的种类； ■ 最大限度的减少量具的数量； ■ 根据产品族添置所需要的量具； ■ 只采用符合测量系统分析（MSA）要求的量具； ■ 尽量不允许作业员使用个人量具，如作业员一 定要使用个人量具，则对作业员使用的个人量 具必须经检定/校准合格后方可使用； ■ 用6Ơ过程分布计算结果，而不是规格公差。
√
√
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制定日期：2004年05月01日
假设检验 分析法
分析 频率
预计完 成时间 /日期
产品 特殊 特性 (符号)
备 注
1年 2004/0 /1次 5/10
1年 2004/0 /1次 5/10
◎
1年 2004/0 /1次 5/10
◎
√
1年 2004/0 /1次 5/10
备注 核准
审查
制表
QR-726-2-01A0
④ 如何做？ （作业指导书/方法/程序/技术）
1、测量系统分析程序；2、测量系统分析手册； 3、监测和测量装置控制程序；4、量具的操作规 程；5、文件控制管理程序；6、记录控制管理程 序；7、人力资源管理程序；8、纠正与预防措施 控制程序；9、持续改进管理程序。
⑦ 使用的关键准则是什么？ （测量/评估）
测量系统分析（MSA）计划
制定部门：质量部
产品名称：
序 号
量具名称
量具编号
产品 特性
偏
倚
1 游标卡尺 YBKC0001 内径 √
2 硬度计 YDJ0002 硬度
3 千分卡尺 QFKC0001 外径
4 通/止规 TZG0001 内径
规格/型号： 分析内容和分析方法 稳定 线 重复性和再现 性 性 性（GR&R）
6、测量系统分析（MSA）在ISO/TS16949:2002体系标 准中实施的优胜者方法： ■ 最大限度的减少量具的种类； ■ 最大限度的减少量具的数量； ■ 根据产品族添置所需要的量具； ■ 只采用符合测量系统分析（MSA）要求的量具； ■ 尽量不允许作业员使用个人量具，如作业员一 定要使用个人量具，则对作业员使用的个人量 具必须经检定/校准合格后方可使用； ■ 用6Ơ过程分布计算结果，而不是规格公差。
MSA培训资料
测量系统分析方法的选择和制定
在选择和制定测量系统分析方法时，应考 虑以下因素：
试验中使用的标准是否可以追溯到相应的国家或 国际标准；
是否需要使用盲测法； 是否考虑试验成本； 是否考虑试验所需要的时间； 测量结果是否与另外一个测量系统得到的测量结
果对比； 是否考虑第二阶段试验的频率；
测量系统分析的准备
6.00
+0.03
0.7
4
8.00 7.60 7.70 7.80 7.70 7.80 7.80 7.80 7.70 7.80 7.50 7.60 7.70 7.71
8.00
-0.29
0.3
5
10.00 9.10 9.30 9.50 9.30 9.40 9.50 9.50 9.50 9.60 9.20 9.30 9.40 9.38
0.000
测量系统的偏倚
实例
已知：基准值=0.8mm
0.75
零件过程变差0.7mm
一位评价人对样件测量10次结果(以mm为单位)：
0.8
0.80 0.75 0.75 0.75 0.70
∑X 7.5
X=
= =0.75mm
10 10
偏倚=0.75-0.8=-0.05mm
9
2.40
10
2.40
11
2.60
12
2.40
零件平均值 2.49
基准值
2.00
偏倚
+0.49
极差
0.4
测量系统的线性
2
4.00 5.10 3.90 4.20 5.00 3.80 3.90 3.90 3.90 3.90 4.00 4.10 3.80 4.13
4.00
MSA培训(完整版)
再现性评估
使用同一测量设备，由不同操作人员在相同条件下对同一 被测对象进行测量，分析操作人员之间的差异对测量结果 的影响。
2024/1/24
稳定性评估
在长时间内使用同一测量设备对同一被测对象进行定期测 量，分析测量结果随时间的变化情况。
偏倚评估
通过与已知准确值的比较，分析测量设备的系统误差大小 和方向。
数据可视化分析
利用图表、图像等直观展示数 据特征和规律。
机器学习方法应用
运用机器学习算法对数据进行 分类、聚类和预测等分析。
2024/1/24
20
05
持续改进策略制定与实施效果评 估
2024/1/24
21
持续改进方向和目标设定
确定改进领域
识别组织当前存在的问题和挑战，确定需要改进的关键领域。
设定改进目标
影响测量结果的各 种环境因素。
7
基本原理与评估方法
基本原理
MSA基于统计学原理，通过对测量系统的变差进行分析 ，将其分解为重复性、再现性、稳定性、偏倚和线性等组 成部分，进而对测量系统的能力和性能进行评估。
重复性评估
使用同一测量设备，由同一操作人员在相同条件下对同一 被测对象进行多次测量，分析测量结果的波动情况。
25
关键知识点总结回顾
MSA基本概念和原理
掌握测量系统分析（MSA）的定义 、目的、原理及基本流程。
测量设备选择与校准
了解如何选择合适的测量设备，以及 如何进行设备校准和管理。
2024/1/24
数据收集与分析方法
学习MSA中常用的数据收集方法， 如重复性和再现性（R&R）研究， 以及相应的数据分析技巧。
线性评估
在不同量值水平上使用同一测量设备对同一被测对象进行 测量，分析测量结果随量值水平的变化情况。
使用同一测量设备，由不同操作人员在相同条件下对同一 被测对象进行测量，分析操作人员之间的差异对测量结果 的影响。
2024/1/24
稳定性评估
在长时间内使用同一测量设备对同一被测对象进行定期测 量，分析测量结果随时间的变化情况。
偏倚评估
通过与已知准确值的比较，分析测量设备的系统误差大小 和方向。
数据可视化分析
利用图表、图像等直观展示数 据特征和规律。
机器学习方法应用
运用机器学习算法对数据进行 分类、聚类和预测等分析。
2024/1/24
20
05
持续改进策略制定与实施效果评 估
2024/1/24
21
持续改进方向和目标设定
确定改进领域
识别组织当前存在的问题和挑战，确定需要改进的关键领域。
设定改进目标
影响测量结果的各 种环境因素。
7
基本原理与评估方法
基本原理
MSA基于统计学原理，通过对测量系统的变差进行分析 ，将其分解为重复性、再现性、稳定性、偏倚和线性等组 成部分，进而对测量系统的能力和性能进行评估。
重复性评估
使用同一测量设备，由同一操作人员在相同条件下对同一 被测对象进行多次测量，分析测量结果的波动情况。
25
关键知识点总结回顾
MSA基本概念和原理
掌握测量系统分析（MSA）的定义 、目的、原理及基本流程。
测量设备选择与校准
了解如何选择合适的测量设备，以及 如何进行设备校准和管理。
2024/1/24
数据收集与分析方法
学习MSA中常用的数据收集方法， 如重复性和再现性（R&R）研究， 以及相应的数据分析技巧。
线性评估
在不同量值水平上使用同一测量设备对同一被测对象进行 测量，分析测量结果随量值水平的变化情况。
测量系统分析MSA—培训教材第三版
➢ 把我们的关注从测量过程变差扩展到测量系统统计 特性和测量不确定性上
➢ 使用SPC的基本原理
第三章
测量系统统计特征
理想的测量系统
➢ 每次都能获得正确的测量值，每个测量值都与真值一致 ➢ 有以下统计特性：
— 零变差 — 零偏倚 — 零概率错误分类
类型 分辨力 Discrimination
定义
测量系统检出并如实 指出被测定特性微小
追溯性：通过应用连接标准等级体系的适当标准程序，使 单个测量结果与国家标准或国家接受的测量系统 相联系。
什么是测量系统分析
➢ 测量系统分析（MSA）
— MSA用于分析测量系统对测量值的影响 — 强调仪器和人的影响
➢ 我们对测量系统作试验，以确定系统的统计特性值与可接 受的标准作比较
测量系统评定的两个阶段
什么是数据的质量
➢ 数据的类型
■ 计量型数据（Variable data） 指定量的数据，可用测量值来分析。例如：用毫米表示的轴承轴颈 直径、用牛顿表示关门的力、用百分数表示电解液的浓度、用牛 顿·米表示紧固件的力钜、X—R图、X—S、 中位数、单值和移动 极差控制图等都用于计量型数据。
■ 计数型数据（Attribute data） 可以用来记录和分析的定性数据。例如：要求的标签出现、所有要 求的紧固件安装、经费报告中不出现错误等特性量即为计数型数据 的例子。其它的例子如一些本来就可测量（即可以作为计量型数据 处理）只是其结果用简单的“是/否”的形式来记录，例如：用通 过/不通过量具来检验一根轴的直径的可接受性，或一张图样上任 何设计更改的出现，计数型数据通常以不合格品或不合格的形式收 集，它们通过P、np、U和C控制图来分析。
Байду номын сангаас
➢ 使用SPC的基本原理
第三章
测量系统统计特征
理想的测量系统
➢ 每次都能获得正确的测量值，每个测量值都与真值一致 ➢ 有以下统计特性：
— 零变差 — 零偏倚 — 零概率错误分类
类型 分辨力 Discrimination
定义
测量系统检出并如实 指出被测定特性微小
追溯性：通过应用连接标准等级体系的适当标准程序，使 单个测量结果与国家标准或国家接受的测量系统 相联系。
什么是测量系统分析
➢ 测量系统分析（MSA）
— MSA用于分析测量系统对测量值的影响 — 强调仪器和人的影响
➢ 我们对测量系统作试验，以确定系统的统计特性值与可接 受的标准作比较
测量系统评定的两个阶段
什么是数据的质量
➢ 数据的类型
■ 计量型数据（Variable data） 指定量的数据，可用测量值来分析。例如：用毫米表示的轴承轴颈 直径、用牛顿表示关门的力、用百分数表示电解液的浓度、用牛 顿·米表示紧固件的力钜、X—R图、X—S、 中位数、单值和移动 极差控制图等都用于计量型数据。
■ 计数型数据（Attribute data） 可以用来记录和分析的定性数据。例如：要求的标签出现、所有要 求的紧固件安装、经费报告中不出现错误等特性量即为计数型数据 的例子。其它的例子如一些本来就可测量（即可以作为计量型数据 处理）只是其结果用简单的“是/否”的形式来记录，例如：用通 过/不通过量具来检验一根轴的直径的可接受性，或一张图样上任 何设计更改的出现，计数型数据通常以不合格品或不合格的形式收 集，它们通过P、np、U和C控制图来分析。
Байду номын сангаас
MSA详细培训资料
msa编辑本段在日常生产中，我们经常根据获得的过程加工部件的测量数据去分析过程的状态、过程的能力和监控过程的变化；那么，怎么确保分析的结果是正确的呢？我们必须从两方面来保证，一是确保测量数据的准确性/质量，使用测量系统分析（MSA）方法对获得测量数据的测量系统进行评估；二是确保使用了合适的数据分析方法，如使用SPC工具、试验设计、方差分析、回归分析等。
测量系统的误差由稳定条件下运行的测量系统多次测量数据的统计特性：偏倚和方差来表征。
偏倚指测量数据相对于标准值的位置，包括测量系统的偏倚（Bias）、线性（Linearity）和稳定性（Stability）；而方差指测量数据的分散程度，也称为测量系统的R&R，包括测量系统的重复性（Repeatability）和再现性（Reproducibility）。
一般来说，测量系统的分辨率应为获得测量参数的过程变差的十分之一。
测量系统的偏倚和线性由量具校准来确定。
测量系统的稳定性可由重复测量相同部件的同一质量特性的均值极差控制图来监控。
测量系统的重复性和再现性由GageR&R研究来确定。
分析用的数据必须来自具有合适分辨率和测量系统误差的测量系统，否则，不管我们采用什么样的分析方法，最终都可能导致错误的分析结果。
在ISO10012-2和QS9000中，都对测量系统的质量保证作出了相应的要求，要求企业有相关的程序来对测量系统的有效性进行验证。
测量系统特性类别有F、S级别，另外其评价方法有小样法、双性、线性等.编辑本段MSA(maritime safety administration）海事安全管理局简称海事局。
中国海事局（）是依照法律、法规代表国家履行水上安全监督管理职责的行政执法机构。
中国海事局采用四级机构设置模式，即部海事局、直属海事局、分支海事局以及基层海事处。
四级海事管理机构有各自的职责，部海事局以宏观管理为主，负责系统工作的组织协调，海事政策研究，制定海事法规、法律草案，代表国家履行国际公约，负责海事系统与有关单位的工作协调，全面负责对海事系统各项工作的开展。
MSA培训资料
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。
1.测量
----以确定实体或系统的量值大小为目标的一整套作业。
◆包括过程、产品、服务的输入、输出及性能/绩效的定量化信息。
2.测量系统
----用以对被测特性赋值的作业、方法、步骤、量具、设备、软件、人员的集 合。为获得测量结果的整个过程。
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”。
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
◇过程变差百分率
在MINITAB软件处理结果中以（%SV）表示。 ◇测量系统可接受条件：%SV≤10% ◇测量系统拒绝条件： %SV>30% ◇测量系统有条件接受： 10%< %SV≤30% 需考虑：被测特性的重要程度 测量系统的复杂程度 成本因素
5.R&R 分析—利用Minitab进行计量数据分析
计量型测量系统分析的途径：包括“稳定性”、“重复性”、“再现 性”、“偏倚”及“线性”（五性）的分析、评价。
◇ 位置/均值
- 偏倚(Bias)
- 线性(Linearity) - 稳定性(Stability)
◇一致性/波动
- 重复性(Repeatability) - 再现性(Reproducibility) 因此当测量系统处于统计控制状态下时，一般只需评价重复性和再 现性两项特性的程序，称为“R和R”。
1.测量
----以确定实体或系统的量值大小为目标的一整套作业。
◆包括过程、产品、服务的输入、输出及性能/绩效的定量化信息。
2.测量系统
----用以对被测特性赋值的作业、方法、步骤、量具、设备、软件、人员的集 合。为获得测量结果的整个过程。
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”。
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
◇过程变差百分率
在MINITAB软件处理结果中以（%SV）表示。 ◇测量系统可接受条件：%SV≤10% ◇测量系统拒绝条件： %SV>30% ◇测量系统有条件接受： 10%< %SV≤30% 需考虑：被测特性的重要程度 测量系统的复杂程度 成本因素
5.R&R 分析—利用Minitab进行计量数据分析
计量型测量系统分析的途径：包括“稳定性”、“重复性”、“再现 性”、“偏倚”及“线性”（五性）的分析、评价。
◇ 位置/均值
- 偏倚(Bias)
- 线性(Linearity) - 稳定性(Stability)
◇一致性/波动
- 重复性(Repeatability) - 再现性(Reproducibility) 因此当测量系统处于统计控制状态下时，一般只需评价重复性和再 现性两项特性的程序，称为“R和R”。
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测量系统
统计控制示意
21
理想的品质特性分布
对过程能力非常高的品质特性进行测量，如果没有任何 偏差，则如下图所示： 2 3 4 5 -5 -4 -3 -2 -1 0 1
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
Length product A
测量系统与过程能力
Cp = USL - LSL 6 sigma Cpk = min(USL-µ), (µ - LSL) 3 sigma
Gage R&R + 标准偏差 CP Cpk
平均值的偏移
引起测量系统偏差的原因
• •
测量系统本身 外来环境的影响
影响测量结果的因素
数据偏差的来源
零件 量具
操作员
-5
0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
-5
-4
引用标准
由NIST或认可机构來认定
工作标准
校准生产中使用的量测系统
生产量具
量度标准
美国国家商务部所属的标准与科技研究所 (NIST)保有度、 量、衡国家标准 由国家标准直接传递的量度标准，称为【一次标准】 (Primary Standard)；由专业实验室或具有校验能力的厂 家自 NIST取得并保有 由一次标准再传递的量度标准，称为【二次标准】 (Secondary Standard)；与一次标准合起來通称為厂家标 准，通常保留在公司校验部门内使用 由二次标准再传递者，称为【作业标准】(Working Standard)；又称生产标准，为生产部门执行量测系统校 验工作時所直接使用
实施MSA的范围
按照TS16949 7.6.1 测量系统分析的要求， 凡是控制计划中提及的测量系统都要进 行测量系统分析。
何时做MSA
新引进的量测设备要做MSA 测量设备的重要零部件发生更换时要做 MSA 测量设备被用来做一个重要的流程能力 研究或引进新的生产线、组装流程、物 料或包装。 量具的使用者更换频繁
13
评价测量系统三个基本问题
此测量系统有足够的分辨力吗？ 此测量系统在一定时间内是否保持统计 上之一致？ 统计特性在一定的范围内是否一致？
常用定义
分辨率：指量测装置对一个标准量测单位可再细 分的程度。它是一个量测装置可指示的最小刻度 一般的(ISO9000)要求是:分辨率需達到公差帶的 十分之一到三分之一
准确:数据的中心与 标准值相近.
精确:数据的变差小, 集中于某点附近.
测量数据的品质
稳定条件下 Bias：数据相对于标准值的位置 标准差：数据的分布状态 变异：量测系统与环境间之交互作用
量测系统应具备的特性
量测系统必须处于统计管制状态，表示量测系统内的 变异只是由于普通原因产生，而不是特殊原因 量测系统变异性要小于制造过程的变异性 变异性要小于允许公差范围 量测的精度必须高于制程变异性或是公差范围中精度 较高者，（十分之一） 当被量测项目改变时，量测系统的统计特性也可能改 变；量测系统变异小于制程变异和公差范围两者中的 较小者
优、缺点
越远离国家标准的标准器，越可承受其 环境的变化，因此保持就越容易及便宜 是以较低精度为代价 可利用外面的校正实验室补强
W. Edwards Deming（戴明）
只要理解并遵守限制，则任何技术都可 能是有用的
量测系统准备步骤
规定量测人数、样本数、重复次数 选定经常使用此仪器的操作人员 对几天生产之产品中抽样，以保证抽取样本代表整个 作业范围 抽取样本进行编号 量测仪器分辨力为所要量测特性的十分之一 读数要精确到最小刻度之一半 确保测量方法按照规定的测量步骤测量特征尺寸
偏倚
稳定性
重复性
再现性
由不同的熟练操作员，随机地抽取同一特 性的数据进行反复测试，按照X bar-R控制 图进行观测与分析
测量系统的评估
分成两阶段： 第一阶段：了解量测程序及确定是否符 合我们的需求: 两个目的
确定该量测系统是否具有所需统计特性 发现哪种环境因素对量测系统有显著影响
第二阶段：确保符合要求的量测系统， 持续拥有适当的统计特性(“量具R&R”)
稳定性(Stability) 是测量系统在某持续时间内测量同一基 准或零件的单一特性时获得的测量值总 变差
稳定性 1)选择基准件 2)定时测量基准件 3)根据测量数据制定Xbar-R图 4)观察数据是否处于统计制程控制 5)计算标准偏差 Sigma=Rbar/d2 6)将标准偏差与过程变化标准偏差比较.
量测系统变异（Bias）
Bias（偏差值）：观察平均值与标准值之差异，参考准 确度（Accuracy） 标准值
Bias
观察平均值
量测系统变异（Repeatability）
Repeatability（重复性）：量具重复性是 由同一个人，使用同一个量具，量测同 一产品、同一特性多次所得到之数据之 间的最大差异
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
环境因素
其它 噪音 测量系统 温度 脏污 湿度 振动
对策：保持环境的稳定与安静
测量系统的因素
量具在测量时对特 性产生的偏差
重复性
量具呈现偏 大或偏小的 差值
偏倚
再现性
测量系统的 因素
由不同的操 作员引起的 偏差
稳定性
随着测量时 间的推移， 量具呈现不 稳定的状态
线性
量具的测量 最小刻度值 不能精确测 量特性
稳定性 时间2
时间1
量测系统变异（Linearity）
Linearity (线性)：同一量具之不 同操作范围（工作范围）时， Bias（偏差值）之差异
量测系统的变异分布
位置
偏差 线性 稳定性
宽度或范围
重复性 再现性
如果偏差相对较大-可能的原因
基准的误差 磨损的零件 制造的仪器尺寸不对 仪器测量了错误的特性 仪器校准不当 评价人员使用仪器不当
重复性
量测系统变异（Reproducibility）
Reproducibility（再现性）：量具再现性是由不同人， 使用相同量具，量测相同产品、同一特性多次所得到 数据平均值间的最大差异
人員C
人員B 人員A
再现性
量测系统变异（Stability）
Stability（稳定性）：不同时间，量测相 同产品之同一特性时，获得的测量值总 变差
选择或制定一个评定方法 需考虑问题包括:
试验中是否使用可追溯到NIST的标准 考虑使用盲测（霍桑效应） 测试成本 测试所需的时间 术语的定义，如：准确度、精密度、重复性、 再现性等 测量结果与另一个测量系统得到的测量结果比 对 试验隔多久进行一次
标准追溯
国家标准 如美国NIST
线性(Linearity) 是在量具预期的工作范围内,偏倚值的差 值.
线性 1)选择处于测量系统工作范围的部分零件,例如5~10件 2)利用高准确度设备测量其基准值Xir. 3)评价人使用待评价设备对每个零件测量多次(随机抽 取),得出零件平均值Xibar 4)计算每个测量点的偏倚 Biasi=XibarXir 5)划出Xir-Xibar线性相关图,计算线性斜率
量度标准
量度可追溯 (至 NIST)的定义：
『通过一系列校验程序的执行，能将量度值顺著量度标 准层级溯及 NITS (或相当国家标准)者』
一般而言，离国家标准越远的量度标准受环境条 件的影响越不明显；但相对的精度也越差 有些系统，精度不如再现性 (可重复性)重要；量 度是否可追溯就变得无关紧要 使用可追溯量度标准的益处尤其显现在将偶有的 生产者与顾客因对量度值有异议而产生的争执降 至最低
如果量测系统为非线性-可能的 原因
在工作范围上限和下限内仪器没有正确校准 磨损的仪器 最小或最大值校准量具的误差 仪器固有的设计特性
斜率越低，量具线性越好。y＝b＋ax x＝ 基准值 y＝偏倚 a＝斜率 零件偏倚由零件平均值减去零件基准值计算得出
测量系统因素的控制
线性
选择精确度足够的测量器具 大使用前由计量仪器的标准实验室进行测 试，符合后再使用。对使用过程中损坏的 仪器应对测量产品批进行隔离与追踪 定期地对计量仪器进行检查与维护
“量具” 的定义
任何用来获得测量结果的装置，包括执 行是/否判断的属性装置，通常用来特指 用于生产车间的装置。
测量在质量管理体系中的地位
持续改善质量管理体系
管理职责 资源管理 量度、分析、 改进
顾 要 客 求
输入
滿 顾 意 客
实现产品
输出 产品
测量在质量管理体系中的地位
制程控制
实施MSA的目的和意义
பைடு நூலகம்
偏倚(Bias) 是测量结果的观测平均值与基准值的差 值
(基准是采用更高级别的检测设备得到的一 致认可的数据)
偏倚 1)首先用较高准确度的设备对基准件进 行测量十次,计算平均值,得到基准值Xr. 2)再让评价人用待评价设备测量基准件 至少十次以上,得到平均值Xbar. 3)偏倚 Bias＝Xbar－Xr 4)偏倚% Bias%＝[Bias/过程变 差]*100%