测量系统分析(MSA)—培训教材(第三版)

二、与测量系统有关的术语和定义
1、测量：定义为赋值（或数）给具体事物以表示它们之间关于特定特 性的关系。这个定义有C.Eisenhart（1963）首次提出。赋值过程定 义为测量过程，而赋予的值定义为测量值。
2、量具：任何用来获得测量结果的装置，经常用来特指用在车间的装 置，包括通过/不通过装置（如：塞规、通/止规等）。
4、测量系统误差：由于量具偏倚、重复性、再现性、稳定性和线性产生 的合成变差。
5、校准：在规定条件下，建立测量装置和己知基准值和不确定度的可溯 源标准之间的关系的一组操作。校准可能也包括通过调整被比较的测 量装置的准确度差异而进行的探测、相关性、报告或消除的步骤。
6、核准周期：两次校准间的规定时间总量或一组条件，在此期间，测量 装置的校准参数被认定为有效的。
11、编制监视和测量装置的测量系统分析（MSA）计划 质量部根据控制计划和/或顾客要求制定监视和测量 装置的“测量系统分析计划”，并确定在控制计划 和/或顾客要求中所用到的监视和测量装置需进行测 量系统分析的方法、内容、预计完成时间、负责部 门/人员、分析频率、进度要求等，经管理者代表核 准后由质量部和相关部门执行。 ■ 进行测量系统分析（MSA）的工作/和管理人员必 须接受公司内部或外部的相关测量系统分析课程 培训/训练，并经考试合格或获得相关证书，方 可进行测量系统分析（MSA）工作。
使用和范围，以及基于时间的变差源，如磨损及环境因素(温度，湿度 等)。 14、检查标准：一个非常类似设计测量过程的测量人工制品，不过它本身比被 评价的测量过程更稳定。
参考标准
传递标准
测
量
校准标准
及
试
验
设
传递标准
备
工作标准
检查标准
基准 基准
不同标准之间的联系
15、参考值：参考值也称为可被接受的参考值或基准值。它是一个人工 制品值或总效果值用作约定的比较基准值。该参考值基于下列各值 而定： ● 由较高级（如计量实验室或全尺寸检验设备）的测量设备得到的 几个测量平均值确定。 ● 法定值：由法律定义和强制执行。 ● 理论值：根据科学原理而得。 ● 给定值：根据某些国家或国际组织的实验工作（由可靠的理论 支持）而得。 ● 同意值：根据由科学或工程组主持下的合作实验工作而得；由用 户，诸如专业和贸易组织在意见完全一致情况下来定义。 ● 协议值：由有关各方明确一致同意的值。 在所有情况下，参考值必须基于可操作的定义和可接受的测量系 统的结果。为此，用于决定参考值的测量系统应包括： ● 使用比用于正常评价的系统要高的分辨等级和较低的测量系统误 差的仪器。 ● 使用源于（美国）国家标准和技术局（NIST）或其他的NMI的标 准进行校准。
16、基本设备： 16.1 分辨力（别名：可读性、分辨率）：又称最小的可读数单位， 分辨率是测量分辨率、刻度限值或测量装置和标准的最小可 探测单位。它是量具设计的一个固有特性，并作为测量或分 级的单位被报告。数据分级数通常称为“分辨力比率”，因 为它描述了给定的观察过程变差能可靠地划分为多少级。 √ 由设计决定的固有特性； √ 测量或仪器输出的最小刻度单位； √ 总是以测量单位报告； √ 1：10 经验法则。
12、测量系统分析（MSA）第三版和第二版区别 ■ 第三版测量系统分析（MSA）手册中对重复性和再现性 （GR&R）的常用系数K1、K2和K3发生变化，与第二版的常用 系数K1、K2和K3不同。 ■ 第三版测量系统分析（MSA）手册中对重复性和再现性 （GR&R）分析方法的计算内容增加了ndc（分级数）的计算， 并要求ndc（分级数）的计算结果必须取整数且ndc（分级 数）必须≧5。而在第二版测量系统分析（MSA）手册中却 对此没有要求。 ■ 第三版测量系统分析（MSA）手册中对计数型量具的分析方 法规定为：风险分析法－假设检验分析和信号探测理论、 解析法。已经不再使用第二版测量系统分析（MSA）手册中 的小样法分析和大样法分析。 ■ 第三版测量系统分析（MSA）手册中对破坏性测量系统要求 使用 X-Rm 控制图（单值极差）进行测量系统分析（MSA）, 而在第二版测量系统分析（MSA）手册中却没有要求。
16.2 有效分辨率：考虑整个测量系统变差时的数据分级大小叫有效分辨 率。基于测量系统变差的置信区间长度来确定该等级的大小。通过 把该数据大小划分为预期的过程分布范围能确定数据分级数(ndc)。 对于有效分辨率，该ndc的标准（在97%置信水平）估计值为1.41
（PV/GRR）。（见 Wheeler，1989，一书中的另一种解释。） √ 对于一个特定的应用，测量系统对过程变差的灵敏性； √ 产生有用的测量输出信号的最小输入值； √ 总是以一个测量单位报告。
样件制作
试生产
批量生产
8、“过程分析（乌龟图）”在测量系统分析（MSA ）中的运用
过程分析（乌龟图）工作表
使用什么方式进行 ⑤
（材料/设备/装置）
填写机器（包括试验设备），材 料，计算机系统，过程中所使用
的软件等的详细说明
由谁进行？ ⑥
（能力/技能/知识/培训）
填写资源要求，特别注意要 求的技能和能力准则，安全
16.3 真值：真值是零件的“实际”测量值，虽然这个值是不知道的，并 且是不可知的，但是它是测量过程的目标。任何人读值都应尽可能
设备等
②输入 （要求是什么？）
填写详细的实际输入,这可能 是一份文件、材料、工具、
计划等
过程 ① 填写COP或过程名称
测量系统分析 (MSA)
③输出 （将要交付的是什么？）
填写详细的实际输出,这可能 是产品、文件，而且应该和 实际有效性的测量相联系
如何做？ ④ （作业指导书/方法/
程序/技术）
填写相关的过程控制、支持过程、 管理过程、程序、作业指导书、
8、参考标准：一般在给定位置可得到的最高计量质量标准，在这个位置进行的 测量，都是以此标准为最终参照。
9、测量和试验设备(M&TE)：完成一次测量所必需的所有测量仪器，测量标准， 基准材料以及辅助设备。
10、校准标准：在进行定期校准中作为基准的标准，用来减轻按照试验室基准 标准来进行的校准工作负担。
7、标准：一个标准是根据普遍认同的意见使之作为比较的基础；是一个 可接受的模型。它可能是一件人工制品或总效果(各种仪器，程序 等)，由某一权力机构确定和建立，作为数量、重量、范围、值或质 量的测量规则。 ◆ 用于比较的可接受的基准； ◆ 用于接受的准则； ◆ 已知数值，在表明的不确定度界限内，作为真值被接受； ◆ 基准值； 一个标准应该是一个可操作的定义：由供应商或顾客应用时， 在昨天、今天和明天都具有同样的含义，产生同样的结果。
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； ■ 不允许个人量具； ■ 用6Ơ过程分布计算结果，而不是规格公差。
11、传递标准：用于把一个独立的已知值的标准与正在校准的元件进行比较的 标准。
12、基准：用于校准过程的参考标准，也被称为参考标准或校准标准。 13、工作标准：在试验室中用于进行定期测量的标准。不用于校准标准，但是
也许可以用作传递标准。 ◆ 需要仔细考虑针对某一标准的材料选择。材料的使用应反映测量系统的
3、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 组织运用那些早已在统计过程控制领域证明了有效性的所有概 念、原理和工具。
方法和技术等的详细说明
使用的关键准则是什么？ （测量/评估） ⑦
填写过程有效性的测量，比 如矩阵和指标
注：测量系统分析（MSA）的“过程分析（乌龟图）”表中之具体和详细内容的填写请见附件二。
9、测量系统分析（MSA ）的目的 1）、对参加课程培训的人员： — 理解测量系统分析（MSA ）在产品控制和过程改进中 的重要性； — 具备开展测量系统分析（MSA ）所需要的实用知识； — 建立测量系统不确定度的量化方法、可测量指标和接 受准则，从而作出专业、客观的评价。 2）、对企业使用测量系统分析（MSA ）方法： 确定新购或经维修、校准合格后的测量设备在生产过程中 使用时能提供客观、正确的分析/评价数据，对各种测量 和试验设备系统测量结果的变差进行适当的可靠性统计研 究，以了解测量系统是否满足产品特性的测量需求和评价 测量系统的适用性，确保产品质量满足和符合顾客的要求 和需求。
5、测量系统分析（MSA）在ISO/TS16949：2002体系标准中实施要点 说明： ■ 标识监视与测量设备及其检定/校准的状态； ■ 确定量具的准确度和精确度； ■ 当量具被发现处于非检定/校准状态或失准状态时，应对其以 前的测量结果进行确认； ■ 确保所有的量具的搬运、防护（保护/维护）、清洁和贮存； ■ 检定/校准记录应包括个人量具； ■ 应用符合顾客要求的测量系统分析（MSA）手册（第三版）中 规定的测量分析方法和接收准则；除非顾客规定其它的测量分 析方法和接收准则。
2、测量系统的定义： 指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。
3、ISO/TS 16949：2002 质量管理体系对测量系统分析 （MSA）的要求： 7.6.1 测量系统分析 为分析每种测量和试验设备系统得出的测量结果 存在的变差，必须进行适当的统计研究。此要求必须 适用于在控制计划中提及的测量系统。所用的分析方 法及接收准则必须符合顾客关于测量系统分析的参考 手册的要求。如果得到顾客的批准，也可采用其它分 析方法和接收准则。
培训目的
测量系统分析(MSA)—培训教材(第三版)
一、测量系统分析（MSA）概述
1、测量系统分析（MSA）的概念： 指 Measurement Systems Analysis （测量系统分析）的英文简称。 M ( Measurement ) 测量 S ( Systems ) 系统 A ( Analysis ) 分析
7、MSA 与 APQP/CP、FMEA、PPAP和SPC的关系
DFMEA 样件CP
PFMEA 试生产CP
PPAP
MSA
SPC
SPC
（Ppk≧P
第一阶段 第二阶段 第三阶段 第四阶段 第五阶段
计划和 确定项目
产品设计 和开发
过程设计 和开发
产品和 过程确定
反馈、评定 和纠正措施
10、测量系统分析（MSA ）实施的时机和范围 凡组织在控制计划中所提及的和/或顾客要求的所有监 视和测量装置均要进行测量系统分析（MSA）。 ■ 新产品； ■ 因设计记录、规范和工程更改所引起的产品更改； ■ 常规产品（老产品/旧产品）； ■ 特别是以上产品中被确定为产品特殊特性所使用到 的监视和测量装置必须进行测量系统分析（MSA）； ■ 只针对产品特性所使用到的监视和测量装置进行测 量系统分析（MSA） ，而对过程特性所使用到的监 视和测量装置则不需要进行测量系统分析（MSA）。
4、测量系统分析（MSA）理解要点说明： ■ 在控制计划中提出的测量系统都要进行测量系统（MSA）分析， 主要是针对产品特性所使用到的测量系统。 ■ 所用的测量分析方法及接收准则必须与顾客关于测量系统分析 的参考手册相一致。 ■ 如经顾客批准，也可以采用其它方法及接收准则。 ■ ISO/TS16949：2002 标准中的体系内部审核检查表强调要有证 据证明上述要求已达到。 ■ 生产件批准程序（PPAP）手册中明确规定：对新的或改进的量 具、测量和试验设备必须参考测量系统分析（MSA）手册进行 变差统计研究。 ■ 产品质量先期策划（APQP）手册中明确规定：测量系统分析 （MSA）作为第四阶段“产品和过程确认”的输出之一。 ■ 测量系统分析（SPC）手册中明确指出测量系统分析（MSA）是 控制图必需的准备工作内容之一。