计量型MSA探究指南
计量型MSA五性分析报告
XXX 公司计量型MSA 分析报告日 期：实 施 人： 评 价 人：仪器名称： 仪器编号： 分析结论： 合格 不合格 审 核：批 准：2017年2月23日陈秋凤、雷丽花、欧阳丽敏 张志超数显卡尺（中间检验） XXX计量型MSA分析报告目录稳定性 (1)偏倚 (4)线性 (7)重复性和 (9)再现性备注: 对于有条件接收的项目应阐述接受原因.第一节稳定性分析1.1 稳定性概述在经过一段长时间下，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，即稳定性是整个时间的偏倚变化。
1.2 试验方案2017 年 02 月份，随机抽取一常见印制板样品，让中间检验员工每天的早上及晚上分别使用数显卡尺对样品外形尺寸测量5次/组，共测量25组数据，并将每次测量的数据记录在表1。
1.3 数据收集表1 稳定性分析数据收集记录表1.4 测量系统稳定性可接受判定标准1.4.1 不允许有超出控制限的点；1.4.2 连续7点位于中心线同一侧；1.4.3 连续6点上升或下降；1.4.4 连续14点交替上下变化；1.4.5 连续3点有2点距中心的距离大于两个标准差；1.4.6 连续5点中有4点距离中心线的距离大于一个标准差；1.4.7 连续15点排列在中心线的一个标准差范围内；1.4.8 连续8点距中心线的距离大于一个标准差。
1.5 数据分析图1 中间检验_数显卡尺 Xbar-R控制图从图1 Minitab生成Xbar-R控制图可知，没有控制点超出稳定性可接受判定标准，表明该测量系统稳定性可接受。
1.6 测量系统稳定性分析结果判定对中间检验_数显卡尺进行稳定性分析，分析结果表明该测量系统稳定性可接受。
第二节偏倚分析2.1 偏倚分析概述对相同零件上同一特性的观测值与真值（参考值）的差异。
2.2 试样方案2.2.1选择一个被测样品,确定样品的外形尺寸基准值x，样品外形尺寸基准值通过__铣边工序所使用的泛用型尺寸测量机重复测量10次取测量均值获得。
超详细MSA测量系统分析讲解
2.线性的分析方法和接受准则
●回顾：
1.什么是线性？
●线性指南
1.在量具的操作范围内，选择g（子组数）≥5个零件 2.检验每个零件，以确定基准值 3.一个人测量每个零件m（子组容量）≥10次 4.计算每次测量的零件偏倚及零件偏倚的平均值。（偏倚i，j=Xi，j -基准值） 5.在线性图上画出单值偏倚和基准的偏倚值 6.计算并画出最佳拟合线和置信带 7.画出“偏倚=0”线，评审该图指出特殊原因和线性的可接受性 （即“偏倚=0”线必须完全在拟合线置信带以内）
MSA
课前思考
1.什么是MSA ？ 2.什么时候做MSA？ 3.谁做MSA？ 4.哪些测量系统需要做MSA？ 5.在哪里做MSA？ 6.怎么做MSA？原理是什么？
MSA
第一单元
MSA的基本概念
MSA
二.MSA的基本概念
1.测量的定义
●测量：被定义为“对某具体事物赋予数字（或数值），以表示它们 对于特定特性之间的关系”。这定义由C.Eisenhart（1963）首次提出 。赋予数字的过程被定义为测量过程。而数值的指定被定义为测量值 。
3.MSA与FMEA（潜在失效模式及后果分析）
a. FMEA可以用来识别特殊特性，为SPC和MSA确定控制和分析的 对象
b.可以建立测量系统FMEA，管理测量系统的风险
MSA
一.MSA的概述介绍
（二）MSA 与汽车行业五大质量手册
4.MSA与SPC（统计过程控制）
测量系统对适当的数据分析来说是很关键的，在收集过 程数据之前就应很好地对它加以了解。这些测量系统缺少 统计控制，或它们的变差在过程总变差中占很大比例，就 可能做出不恰当的决定。
MSA手册
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。
MSA培训常用的MSA方法详解
MSA实施过程与注
05
意事项
明确目标和范围
确定MSA的目标
例如，提高测量系统的准确性和可靠性，减少测量误差等。
明确MSA的范围
包括需要评估的测量系统、测量人员、测量环境和测量数 据等。
选择合适的MSA方法
01
根据目标和范围选择合适的MSA方 法，如重复性和再现性（R&R）研 究、线性研究、稳定性研究等。
计量型数据特点与处理流程
数据特点
连续性、可测量性、服从正态分布。
处理流程
收集数据、整理数据、分析数据、解释数据。
稳定性分析方法
时间序列分析
通过时间序列图观察数据的稳定性， 计算移动平均线、移动极差等统计量。
控制图分析
利用控制图判断过程是否处于稳定状态， 如X-bar控制图、R控制图等。
偏倚分析方法
偏倚分析目的
评估测量系统与被测对象真实值 之间的差异。
分析方法
使用独立样本T检验、配对样本T检 验等方法进行比较分析。
注意事项
需确保样本具有代表性和可比性， 并考虑测量误差对偏倚的影响。
常用的MSA方法之
04
三：破坏性试验数据
分析
破坏性试验特点及挑战
特点
破坏性试验通常涉及对产品或材料的不可逆改变，以获取关于其性能或可靠性的数据。这类试验往往成本 高、周期长，且样本量有限。
在使用仿真模拟法时，需要建立一个能够准 确反映破坏性试验过程的计算机模型。通过 对模型进行反复模拟和优化，可以生成大量 具有代表性的虚拟数据。基于这些数据，可 以对测量系统的误差、稳定性和可靠性进行 详细分析。
案例分享：某企业破坏性试验MSA实践
案例背景
某企业在生产过程中需要对一种关键零部件进行破坏性 试验以评估其性能。由于试验成本高、周期长，企业决 定采用MSA方法对测量系统进行分析和优化。
MSA详细说明及运用
測量系統分析(Measurement Systems Analysis)量系统所应具有之统计特性测量系统必须处于统计控制中，这意味着测量系统中的变差只能是由于普通原因而不是由于特殊原因造成的。
这可称为统计稳定性。
测量系统的变差必须比制造过程的变差小。
变差应小于公差带。
测量精度应高于过程变差和公差带两者中精度较高者，一般来说，测量精度是过程变差和公差带两者中精度较高者的十分之一。
测量系统统计特性可能随被测项目的改变而变化。
若真的如此，则测量系统的最大的变差应小于过程变差和公差带两者中的较小者。
标准国际标准第一级标准(连接国家标准和私人公司、科研机构等)第二级标准(从第一级标准传递到第二级标准)工作标准(从第二级标准传递到工作标准)测量系统的评定测量统的评定通常分为两个阶段，称为第一阶段和第二阶段第一系阶段：明白该测量过程并确定该测量系统是否满足我们的需要。
第一阶段试验主要有二个目的：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。
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的，应持续具有的统计特性。
常见的“量具R&R”就是其中的一种型式。
各项定义量具: 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。
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、环境的集合。
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（数据）的变差。
量具再现性：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特性时获得的测量值总变差。
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”线性：指测量系统在预期的工作范围内偏倚的变化。
五大工具-MSA
典型的,此能力的度量是看仪器的最小刻度值
五大工具-MSA 什么样的分辨率是可以接受的?
• 分辨率:测量系统检测并如实指示被测特性的微小变化 的能力。被测特性根据测量值分为不同的数据组，同 一数据组内的零件之被测特性具有同样的数值。
GR&R sheet Long Method
R&R =
(EV) 2 + (AV) 2 0.10
P/T = 100 x (R&R) / Tolerance 19.13
% R&R = 100x(R&R)/TV 18.91
测试人
对于给定的x0,α水平置信带是：
a
xy
1 gm
xy
斜率
b y ax 截距
x2 1 x2
低值＝b
ax0
gm t gm2,1
/2
1 gm
2
x0 x
2
xi x
1/ 2
s
高值＝b
ax0
t
gm2,1
/2
1 gm
2
x0 x
2
xi x
1/ 2
s
五大工具-MSA 重复性和再现性
B、改进测量系统：减少测量系统误差从而减 少区域的面积，所有零件都在Ⅲ区，从而 风险降低。
五大工具-MSA 测量数据的变差:
如果测量系统用于过程控制，测量系统的误差会掩盖 制造过程本来的变差
在进行过程分析之前必须先进行测量系统分析确保测 量误差在接受的范围内
五大工具-MSA
在进行测量系统分析之前的概念和准备:
MSA培训教材(计数型MSA)
• 对考核结果进行分析，如果不符合，与检验人员一同分 析原因。并根据需要进行相应的培训及改善，直到符合 为止。
四、MSA结果的计算方法及 结果的计算方法及 评价标准
•专家评估法
•1.计算方法 •不合格品被放行的%=不合格品接收数/不合格品总数*100% •合格品被拒收的%=合格品拒收数/合格品总数*100% •正确判定率%=正确判定数/总数*100% •2.判断准则 •不合格品被放行的%＜5% •合格品被拒收的%＜10% •正确判定率%＞90%
计数型MSA 计数型MSA
• 内容提要
培训要点 一、MSA执行标准 二、MSA分析方法 三、MSA实施过程 四、MSA结果的计算方法及评 价标准 五、 MSA实施图例说明 六、附件
专家评估法检测记录 重复性&再现性检测记录 2010年MSA考核结果
一、MSA执行标准 执行标准
• 首先执行顾客标准，其次为IPC标准或国军标标准， 最后才执行公司企业标准。 • 如果标准不明确，与顾客协商，统一标准。 • 检验方法尽量与顾客保持一致。
四、MSA结果的计算方法及 结果的计算方法及 评价标准
•重复性法（检验员自己与自己比较的一致判断率）
•1.计算方法 •重复性%=判断一致的次数/总样本数*100% •2.判断准则 •每个检验员的重复性＞90% •总的重复性＞90%
•再现性法（检验员之间比较的一致判断率）
•1.计算方法 •再现性%=操作员之间判断一致的次数/总样本数*100% •2.判断准则 •再现性＞90%
重复性再现性法：
90%
六、附件
•专家评估法检测记录 •重复性&再现性检测记录
Microsoft Excel 工作表
•2010年MSA考核结果
MSA测量系统分析手册
宽度变差(Width variation)
精确度 2(Precision) 每个重复读数之间的“接近”程度 是测量系统的随机误差所构成 重复性(Repeatability) 一个评价人使用一件测量仪器，对同一零件的某一特性进行多次测量下的变差。 是在固定的和已定义的测量条件下，连续(短期内)多次测量中的变差 通常被称为 E.V — 设备变差(Equipment Variation) 设备(量具)能力或潜能 系统内部变差 再现性(Reprodu Cibility) 不同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 在对产品和过程进行鉴定时，误差可能是评价 人、环境(时间)、或方法 通常被称为 A..V — 评价人变差(Appraiser Variation) 系统之间(条件)的误差 在 ASTM E456-96ASTM E456-96 包括：包括：重复性、实验室、环境以及评价人 影响
MSA Manual
测量系统分析 Measurement Systems Analysis
MSA
Third Edition
MSA管理规定---计量型_计数型_复杂型_量化过度型等4种测量系统分析
MSA管理规定---计量型_计数型_复杂型_量化过度型等4种测量系统分析1.⽬的保证公司有效展开测量系统分析（MSA）⼯作，保证测量系统的可靠性，提⾼测量数据的质量，并为改进提供⽀持。
2.适⽤范围在控制计划中所要求的⽤于测量产品的特性与性能的测量系统。
3.引⽤⽂件《测量系统分析》第三版。
4.术语定义4.1.测量：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。
4.2.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,包括⽤来测量合格/不合格的装置.4.3.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.4.4.稳定性: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.偏倚:是测量结果的观测平均值与基准值的差值.4.5.线性:是在量具预期的⼯作范围内,偏倚值的差值.4.6.重复性（EV）:是由⼀个检验员,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.4.7.再现性（AV）:是由不同的检验员,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.4.8.零件变差（PV）：不同零件之间的变差，零件在多⼈多次同⼀个量具测量出的平均值的变差。
4.9.总变差（TV）：测量值与真值（基准值）之间的总变差。
4.10.检具能⼒:由检测设备的测量不确定度与检验特性的公差的⽐例关系确定.5.职责5.1.质量部负责并组织研发、⽣产等测量系统涉及⼈员实施测量系统分析5.2.新产品开发APQP⼩组成员评价测量系统的可接收性,并对存在的问题采取纠正措施，根据测量，在检验基准书上配置合适的量检具6.⼯作程序6.1.测量系统的分类6.1.1质量部组织确认测量系统类型，类型包括计量型测量系统、计数型测量系统、复杂测量系统、量化过度测量系统。
6.1.2质量部组织确认需要研究的范围计量型测量系统研究稳定性、偏倚、线性、重复性和再现性。
MSA(计量型)
5
测量误差
Y=X+ε
Y: 测量值 X：真实值 ε ： 误差
造成测量误差的可能因素来自测量的各个方面， 可通过以下方面寻找误差的来源： 标准； 工件； 仪器； 程序和人； 环境
Amphenol Phoenix Hangzhou
Confidential,©2011
Mobile Consumer Products
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14
线性
线性(Linearity)： 在全部测量范围内，偏倚的变化量
量具1：线性有问题
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要求： 散布误差满足要求（精确度）
重复性和再现性误差满足要求 研究时机：
测量仪器分辨力满足要求和测量系统稳定之后进行
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18
测量系统误差的来源
测量系统引起的误差
量具引起的误差
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20
重复性概念
重复性(Repeatability)：
同一个人员用同一个量具多次重复测量同一个产品质量特征，多次测量之 间的差异称为重复性变差，由于此种变差被认为主要是由于测量设备引起 的，所以也叫做设备变差（Equipment Variation），简称“EV“。
计量型MSA研究指南
计量型MSA研究指南引言计量系统分析（Measurement System Analysis，简称MSA）是一种用于评估和改进测量过程的方法。
MSA被广泛应用于各个行业，特别是需要高精度测量的制造业和实验室。
本文将以计量型MSA研究为主题，介绍如何进行计量型MSA的研究和评估。
什么是计量型MSA计量型MSA是一种针对连续型数据的测量系统分析方法。
它旨在评估和改进测量系统的准确性、稳定性和重复性。
计量型MSA通常采用统计学方法，通过计算测量系统的偏差、方差和稳定性等指标，来评估测量系统的可靠性和适用性。
进行计量型MSA的步骤进行计量型MSA的研究通常需要以下步骤：1.确定研究目标：首先需要明确研究的目标，例如评估测量系统的准确性、稳定性或重复性。
2.选择测量工具：根据研究目标选择适当的测量工具和测量方法。
常用的测量工具包括卡尺、游标卡尺、显微镜等。
3.数据收集：收集一定量的测量数据，通常建议至少采集30个样本。
4.数据分析：对收集到的数据进行分析，计算测量系统的偏差、方差和稳定性。
常用的数据分析方法包括平均值与标准差分析、方差分析等。
5.结果解释：根据数据分析的结果，判断测量系统的可靠性和适用性是否满足要求。
如果有问题，需要找出原因并采取相应的改进措施。
6.结论和建议：根据研究的结果，得出评估测量系统的结论，并提出改进措施和建议。
计量型MSA的数据分析方法在进行计量型MSA的数据分析时，常用的方法包括：•平均值与标准差分析：通过计算每个样本的平均值和标准差，来评估测量系统的准确性和稳定性。
•方差分析：通过比较不同因素对测量结果的影响，来评估测量系统的可靠性和重复性。
•控制图分析：通过绘制控制图，来监控测量系统的稳定性和异常情况。
常见问题及解决方法在进行计量型MSA的研究时，可能会遇到一些常见问题，例如：1.偏差过大：如果测量系统的偏差超过了规定的范围，可能需要校准测量工具或更换测量设备。
2.方差过大：如果测量系统的方差过大，可能需要重新选择测量方法或改进测量工具的设计。
计量型MSA研究指南
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保留记录
计量型MSA研究指南
R&R分析指南
决定要分析的测量系统
取样，确定测量人员
十个产品每人重复测量3次
输入数据到excel中, 计算 R&R结果
分析控制图
进行判定，采取相应措施
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保留记录
•1.请现场操作人员对十个产品每人重复测量3次； •2.在测量时要使用盲测原则，侦测出测量人员平 •时测量的无意识错误，才能真正估计出正式测量 •时的误差。 •
• 如果标准样本为可溯源的基准值，则直接 •作为参考值。
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保留记录
计量型MSA研究指南
偏倚分析指南
决定要分析的测量系统
选取样品，取得参考值
让现场测量人员连续测量 测量12次
数据输入minitab软件中
计算偏倚率
是否合格，不合格可能原因
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保留记录
• 现场测量人员 •—现场人员：指的是实际在现场从事 测量工
•D、确的数据分级数：ndc≥5
•ndc=1.41*（零件的标准偏差/总的量具偏差）
•
=1.41 * （PV/GRR)
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保留记录
计量型MSA研究指南
•测量系统分析 MSA 测量系统研究
• 结果分析：
• 当重复性变量值大于再现性时： • A、仪器的结构需在设计上增强。 • B、仪器的性能需加以改善提高。 • C、仪器需要维护和保养。
•1 . 输入数据到excel中,计算 R&R结果； • 输入数据到mintab中,输出均值和极差 图
•2.一般利用excel，可得到如下值： •AV:人员的变异 EV:仪器的变异 •PV：产品的变异 TV:总变异 •%R&R：重复性与再现性所占的比例
测量系统分析 (MSA)使用指南
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，而使用相同的测量系统在150cm的物体上测量值有5cm的误差，则可以断定测量系统是非线性的。
为了确定测量系统的变化，有两个需要评估的标准，天行健六西格玛顾问总结如下：重复性：显示评估人员通过使用相同的测量系统多次评估相同的样本而获得相同结果的程度。
MSA测量系统分析指南
tv, 1-α/2可以利用标准t分布表中查到。
31.05.2020
上海赛强企业管理咨询有限公司
偏倚——范例
一个新测量系统，在测量系统的操作范围内选取一个零件， 通过对该零
件在计量室里测量该零件n≥10次，计算这n个读数的平均值 Nhomakorabea.00作为参
考值。然后由评价人测量该零件15次，测得数值如下：
*为了产品控制,测量系统中的变差必须小于规范限 值
*为了过程控制,测量系统中的变差应该能小于制造 过程变差,并能证明具有有效的解析度。
31.05.2020
上海赛强企业管理咨询有限公司
计量型测量系统研究——指南
1．确定偏倚的指南——独立样件法
1). 取得一个样件，并且建立其与可追溯到相关标准的参考值。如 果不能得到这个参考值，选择一件落在生产测量范围中间的生产 件，并将它指定为偏倚分析的基准件。在计量实验室里测量该 零件n≥10次，并计算这n个读值的平均值作为“参考值”。
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四.如何分析测量系统的“五性”
评价一个测量系统需考虑: • 具有足够的分辨力和灵敏度。
10比1规则:测量设备要能分辨出公差或过程变差的 至少十分之一以上。 • 测量系统必须是稳定的,应处于受控状态,即测量系统 中的变差只能由普通原因造成。 • 统计特性在预期的范围内一致,并满足测量目的:
• GRR或量具的重复性和再现性: 是重复性和再现性的联合估计值。
• 测量系统能力:短期评估,是对测量误差合成变差的估计
Б2能力= Б2偏倚(线性) + Б2R&R *短期的一致性和均匀性(重复性误差)被包含在能力评价中 • 测量系统性能:性能量化了合成测量误差的长期评估。
测量系统分析(MSA)指导书
测量系统分析（MSA）指导书1、目的通过MSA，了解测量变差的来源，测量系统能否被接受，测量系统的主要问题在哪里，并针对问题适时采取纠正措施。
2、适用范围适用于公司产品质量控制计划中列出的测量系统。
3、职责3.1 质量部计量室负责编制MSA计划并组织实施。
3.2 各相关部门配合做好MSA工作。
4、工作程序4.1 测量系统分析（MSA）的时机4.1.1初次分析应在试生产中且在正式提交PPAP之前进行。
4.1.2一般每间隔一年要实施一次MSA。
4.1.3在出现以下情况时，应适时增加分析频次和重新分析：（1）量具进行了较大的维修；（2）量具失准时；（3）顾客需要时；（4）重新提交PPAP时；（5）测量系统发生变化时。
4.2 测量系统分析（MSA）的准备要求4.2.1制定MSA计划，包括以下内容：（1）确定需分析的测量系统；（2）确定用于分析的待测参数/尺寸或质量特性；（3）确定分析方法：对计量型测量系统，可采用极差法和均值极差法；对计数型测量系统，可采用小样法；（4）确定测试环境：应尽可能与测量系统实际使用的环境条件相一致；（5）对于破坏性测量，由于不能进行重复测量，可采用模拟的方法并尽可能使其接近真实分析（如不可行，可不作MSA分析）；（6）确定分析人员和测量人员；（7）确定样品数量和重复读数次数。
4.2.2量具准备（1）应针对具体尺寸/特性选择有关作业指导书指定的量具，如有关作业指导书未明确规定某种编号的量具，则应根据实际情况对现场使用的一个或多个量具作MSA分析；（2）确保要分析的量具是经校准合格的；（3）起的分辨力i一般应小于被测参数允许查T的1/10，即i＜T/10。
在仪器读数中，如有可能，读数应取值最小刻度的一半。
4.2.3测试操作人员和分析人员的选择（1）在MSA分析时，测试操作人员和分析人员不能是同一个人，测试操作（2）人员实施测量并读数，分析人员作记录并完成随后的分析工作；应优先选择通常情况下实际使用所选定的量具实施测试的操作工/检验员作为测试操作人员，以确保测试方法和测试结果与日后的正式生产或过程更改的实际情况相符；（3）应选择熟悉测试和MSA分析方法的人员作为分析人员。
测量系统分析（MSA）计数型测量系统研究
测量系统分析（MSA）计数型测量系统研究计数型测量系统研究计数型测量系统属于测量系统中的一类，是一种测量数值为有限的分类数量的测量系统，它与测量结果是连续值的计量型测量系统不同。
最常见的是通过/不通过量具，只可能有两个结果；其它的计数型测量系统，如目视标准，可能产生5~7个分级，如非常好、好、一般、差、非常差等。
MSA前面所介绍的分析方法不能被用来评价这样的系统。
计数型测量系统研究计数型量具的特点是，把每一个零件同一个特定的限定值进行比较。
如果满足限定值就接受这个零件，反之拒绝零件（如通过/不通过量具）。
多数这种类型的量具以一套标准零件为基础进行设定接受与拒绝。
与计量型量具不同的是，这个计数型量具不能指出一个零件有多好或多坏，只能指出零件可接受或拒绝。
计数型测量系统研究-范例计数型测量系统研究-范例表格中的“1”指定为可接受判断，“0”指定为不可接受判断。
表格中的基准判断和计量基准值不预先确定。
表格中的“代码”列还用“-”、“+”、“x”显示了零件是否在第Ⅲ，Ⅱ，Ⅰ，区域。
计数型测量系统研究-范例假设检验分析-交叉表方法由于研究人员不知道零件的基准判断值，他们开发了交叉表比较每个评价人之间的差异。
计数型测量系统研究-范例2016-11-24陈瑞泉8表中（期望的计算）值的计算过程如下：(44+3)(3+97)/150=31.3(6+97)(97+3)/150=68.7(3+44)(44+6)/150=15.7(97+6)(6+44)/150=34.3计数型测量系统研究-范例上述这些表格的目的是确定评价人之间意见一致的程度。
为了确定评价人一致的水平，研究人员用科恩的Kappa来测量两个评价人对同一目标评价值的一致程度。
1值表示完全一致，0值表示一致程度不比偶然的要好。
kappa只用于两个变量具有相同的分级值和相同的分级数的情况。
计数型测量系统研究-范例kappa是一个评价人之间一致性的测量值。
检验是否沿对角线格子中的计数（接收比率一样的零件）与那些仅是偶然的期望不同。
计量型MSA探究指南
计算线性率
是否合格，不合格可能原因
MSA实施时机
在涉有测量产品质量所使用的测量仪器且有测量数据者均 应作测量系统分析。
新购入测量仪器。 经维修校验后的测量仪器。
在控制计划实施过程中使用的测量仪器。
依各测量仪器使用周期。
MSA建议实施步骤
自动检测
稳定性OK 非自动检测 R&R
完毕
保留记录
偏倚分析指南
决定要分析的测量系统
选取样品，取得参考值
让现场测量人员连续测量 测量12次 数据输入minitab软件中
针对偏倚的判定之原则： 1.重要特性部分其偏倚率须≤10％； 2.一般特性其偏倚率须<30％； 3.其偏倚率>30％，此项仪器不适合使用。 偏倚研究的分析： 如果偏倚从统计上非0，寻找以下可能的原因： • 标准或基准值误差； • 仪器磨损。这在稳定性分析可以表现出，建议按 计划维护或修整； • 仪器制造尺寸有误； • 仪器测量了错误的特性； • 仪器未得到完善的校准，评审校准程序； • 评价人设备操作不当，评审测量说明书等；
是否合格，不合格可能原因
3
线性接受准则： a. 对测量特殊特性的测量系统，线性%≤5% 接受， 线性%>5%时，不予接受。 b. 对测量非特殊特性的测量系统，线性%≤10% 接受，线性%>10%时，不予接受。 如果测量系统为非线性，查找这些可能原因： 在工作范围上限和下限内仪器没有正确校准； 最小或最大值校准量具的误差； 磨损的仪器； 仪器固有的设计特性。
计算控制线并判断图是否稳定
— 取出对产品特性过程或过程特性有代表 性的样本。 — 针对样本使用更高精密度等级的仪器进 行精密测量十次，加以平均，作为参考值。 • 如果标准样本为可溯源的基准值，则直接 作为参考值。
计量型MSA五性分析报告
XXX 公司计量型MSA 分析报告日 期：实 施 人： 评 价 人：仪器名称： 仪器编号： 分析结论： 合格 不合格 审 核：批 准：2017年2月23日陈秋凤、雷丽花、欧阳丽敏 张志超数显卡尺（中间检验） XXX计量型MSA分析报告目录稳定性 (1)偏倚 (4)线性 (7)重复性和 (9)再现性备注: 对于有条件接收的项目应阐述接受原因.第一节稳定性分析1.1 稳定性概述在经过一段长时间下，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，即稳定性是整个时间的偏倚变化。
1.2 试验方案2017 年 02 月份，随机抽取一常见印制板样品，让中间检验员工每天的早上及晚上分别使用数显卡尺对样品外形尺寸测量5次/组，共测量25组数据，并将每次测量的数据记录在表1。
1.3 数据收集表1 稳定性分析数据收集记录表1.4 测量系统稳定性可接受判定标准1.4.1 不允许有超出控制限的点；1.4.2 连续7点位于中心线同一侧；1.4.3 连续6点上升或下降；1.4.4 连续14点交替上下变化；1.4.5 连续3点有2点距中心的距离大于两个标准差；1.4.6 连续5点中有4点距离中心线的距离大于一个标准差；1.4.7 连续15点排列在中心线的一个标准差范围内；1.4.8 连续8点距中心线的距离大于一个标准差。
1.5 数据分析图1 中间检验_数显卡尺 Xbar-R控制图从图1 Minitab生成Xbar-R控制图可知，没有控制点超出稳定性可接受判定标准，表明该测量系统稳定性可接受。
1.6 测量系统稳定性分析结果判定对中间检验_数显卡尺进行稳定性分析，分析结果表明该测量系统稳定性可接受。
第二节偏倚分析2.1 偏倚分析概述对相同零件上同一特性的观测值与真值（参考值）的差异。
2.2 试样方案2.2.1选择一个被测样品,确定样品的外形尺寸基准值x，样品外形尺寸基准值通过__铣边工序所使用的泛用型尺寸测量机重复测量10次取测量均值获得。
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MSA
• 结果分析：
• • • • 当重复性变量值大于再现性时： A、仪器的结构需在设计上增强。 B、仪器的性能需加以改善提高。 C、仪器需要维护和保养。
• 当重复性变量值小于再现性时： • A、应对作业人员的操作方法及数据读取方式加强 教育，作业标准应再明确制定或修订。 • B、通过其它方式来协助操作员，使其更具一致性 的使用仪器。 • C、须再做测量系统分析。
计算控制线并判断图是否稳定
— 取出对产品特性过程或过程特性有代表 性的样本。 — 针对样本使用更高精密度等级的仪器进 行精密测量十次，加以平均，作为参考值。 • 如果标准样本为可溯源的基准值，则直接 作为参考值。
后续持续点图，判定
保留记录
稳定性分析指南
决定要分析的测量系统
选取一参考样品，取得参考值
偏倚分析指南
决定要分析的测量系统
选取样品，取得参考值
•从控制计划中去寻找需要分析的测量系统， 主要考虑来自： — 控制计划中所提及的产品特性； — 控制计划中所提及的过程特性。
让现场测量人员连续测量 测量12次 数据输入minitab软件中
•选取一标准样品 — 一般是取在制程中间的产品。 — 针对样本使用更高精密度等级的仪器进 行精密测量十次，加以平均，作为参考值。 • 如果标准样本为可溯源的基准值，则直接 作为参考值。
3.先检查R图，以判定重复性是否稳定； 再看均值图，以判定偏倚是否稳定。 4.若控制图稳定， •可以用CPK值来了解设备 的重复性， •可以用标准值检定是否有偏差
计算控制线并判断图是否稳定
后续持续点图，判定
保留记录
稳定性分析指南
决定要分析的测量系统
判定内容： • 不可以有重复性标准差大于制程标准差之 现象，如果发生此现象，说明测量之变异大 于制程变异，此项仪器是不可接受的。 • 分析R图是否失控，如果是，表明不稳定 的重复性，可能设备松动、阻塞、变化等。 • 分析X-BAR图是否失控，如果是，表明测 量系统不能正确测量，可能磨损可能需要重 新校准等。 判定原则： • 不可以有点子超出控制界限； • 不可以有连续七点有持续上升或下降情形； • 如果有以上的情形，仪器已不稳定，须做 维修或调整，维修或调整完毕后须再做校正 以及稳定性之分析。
后续持续点图，判定
将输入数据到excel中或OA系统中,输出 均值和极差图
保留记录
稳定性分析指南
决定要分析的测量系统
1.计算控制界限
• 均值图：UCL,X，LCL • R图：D4R,R,D3R
选取一参考样品，取得参考值
让现场测量人员连续测量 25组数据每次测量2~5次 输入数据到X-bar图中
2.划出控制线，描点；
计量型
X-bar 稳定性NG 偏性 自动检测 线性 重复性 R&R
R
非自动检测
须校验完成接受后可开始实施MSA
测量系统问题分析步骤
MSA分析方法不过 组织识别小组 识别问题 实施纠正措施 重新MSA分析
分析OK后,文件化
谢
谢
Thank You
1.请现场人员连续测试25组数据，每次测量2~5次， 2.记录下这些数据， 3.一般而言初期的25组数据最好在较短的时间内收 集，利用这些数据来了解仪器的稳定状况，可能的
让现场测量人员连续测量 25组数据每次测量2~5次 输入数据到X-bar图中
频次如： —每小时1组； —每天1组； —每周1组。
计算控制线并判断图是否稳定
— 控制计划中所提及的过程特性； —测量风险高的仪器要优先分析。
输入数据到excel中, 计算 R&R结果
• 选十个可以代表制程变化的产品，一般此项产
分析控制图
品，最好能覆盖产品的变化范围比较好。 • 选择可以代表实际现场测量的操作人员。
进行判定，采取相应措施
保留记录
R&R分析指南
决定要分析的测量系统
保留记录
偏倚分析指南
决定要分析的测量系统
选取样品，取得参考值
让现场测量人员连续测量 测量12次 数据输入minitab软件中
针对偏倚的判定之原则： 1.重要特性部分其偏倚率须≤10％； 2.一般特性其偏倚率须<30％； 3.其偏倚率>30％，此项仪器不适合使用。 偏倚研究的分析： 如果偏倚从统计上非0，寻找以下可能的原因： • 标准或基准值误差； • 仪器磨损。这在稳定性分析可以表现出，建议按 计划维护或修整； • 仪器制造尺寸有误； • 仪器测量了错误的特性； • 仪器未得到完善的校准，评审校准程序； • 评价人设备操作不当，评审测量说明书等；
计算偏倚率
是否合格，不合格可能原因
保留记录
偏倚分析指南
决定要分析的测量系统
选取样品，取得参考值
让现场测量人员连续测量 测量12次 数据输入minitab软件中
• 现场测量人员 —现场人员：指的是实际在现场从事测 量工 组的人员，由他们来测量，才能真正了 解公司测量的偏差是多少。 —重复测量12次，记录其值。
计算偏倚率
是否合格，不合格可能原因
保留记录
3
数据输入到mintab软件中
是否合格，不合格可能原因
3
计算线性率
抽取代表制程的 3~5样本取值参考值 请现场测量人员 测量每一样本12次
数据输入到mintab软件中
计算线性率
是否合格，不合格可能原因
计算线性：％线性＝100％（斜率 * 过程变差）
3
计算线性率
分析控制图
进行判定，采取相应措施
保留记录
R&R分析指南
决定要分析的测量系统
均值图：用来确认评价人之间的一致性。 • 控制限限内区域表示的测量灵敏度(如噪声) • 因为研究中使用的零件子组代表过程变差， 大约一半或以上的点落在控制限外，如果少， 说明测量系统的分辨率不够或样本不能代 表期望的过程变差。 极差图：测量过程中评价人之间每个零件的 一致性。 • 如果一个评价人不受控，那其方法与其他 人不同；如果所有人都不受控，那测量仪器对 评价人的技术很敏感，需要改善以获得有用 的数据
计算偏倚率
• 将数据输入minitab软件中 • 计算偏性：偏性＝X－参考值 制程变量＝6σ ％偏性＝偏性/制程变量 *制程变量：可以从minitab软件的“量具
R&R 研究 – 方差分析”方法的 输出中“6 * SD”列的“总变异”行获得过 程标准差，也可以是已知值（6 * 历史标准差）。
是否合格，不合格可能原因
计算线性率
是否合格，不合格可能原因
MSA实施时机
在涉有测量产品质量所使用的测量仪器且有测量数据者均 应作测量系统分析。
新购入测量仪器。 经维修校验后的测量仪器。
在控制计划实施过程中使用的测量仪器。
依各测量仪器使用周期。
MSA建议实施步骤
自动检测
稳定性OK 非自动检测 R&R
完毕
取样，确定测量人员
十个产品每人重复测量3次
输入数据到excel中, 计算 R&R结果
分析控制图
进行判定，采取相应措施
保留记录
R&R分析指南
决定要分析的测量系统
判定：
取样，确定测量人员
A、数值<10%时，测量系统可接受。 B、10%<数值<30%，测量系统可接受可不接受
十个产品每人重复测量3次
，决定于该仪器系统的重要性。对重要特性，仪 器系统不可接受；对一般特性，因修理所需之费
计量型测量系统的研究指南
稳定性分析指南
决定要分析的测量系统
选取一参考样品，取得参考值
•从控制计划中去寻找需要分析的测量系统， 主要考虑来自： — 控制计划中所提及的产品特性； — 控制计划中所提及的过程特性。
让现场测量人员连续测量 25组数据每次测量2~5次
•选取一标准样品
输入数据到X-bar图中
取样，确定测量人员
1.请现场操作人员对十个产品每人重复测量3次； 2.在测量时要使用盲测原则，侦测出测量人员平 时测量的无意识错误，才能真正估计出正式测量
时的误差。
十个产品每人重复测量3次
输入数据到excel中, 计算 R&R结果
1 . 输入数据到excel中,计算 R&R结果； 输入数据到mintab中,输出均值和极差图 2.一般利用excel，可得到如下值： •AV:人员的变异 EV:仪器的变异 •PV：产品的变异 TV:总变异 •%R&R：重复性与再现性所占的比例
选取一参考样品，取得参考值
让现场测量人员连续测量 25组数据每次测量2~5次 输入数据到X-bar图中
计算控制线并判断图是否稳定
后续持续点图，判定
保留记录
R&R分析指南
决定要分析的测量系统
从控制计划中去寻找需要分析的测量系统，
取样，确定测量人员
主要考虑来自： — 控制计划中所提及的产品特性；
十个产品每人重复测量3次
是否合格，不合格可能原因
3
线性接受准则： a. 对测量特殊特性的测量系统，线性%≤5% 接受， 线性%>5%时，不予接受。 b. 对测量非特殊特性的测量系统，线性%≤10% 接受，线性%>10%时，不予接受。 如果测量系统为非线性，查找这些可能原因： 在工作范围上限和下限内仪器没有正确校准； 最小或最大值校准量具的误差； 磨损的仪器； 仪器固有的设计特性。
输入数据到excel中, 计算 R&R结果
用等因素可接受。
C、数值>30%仪器系统不能接受，应予以改进， 必要时更换仪器或对仪器重新进行调整，
分析控制图
D、确的数据分级数：ndc≥5
ndc=1.41*（零件的标准偏差/总的量具偏差）
进行判定，采取相应措施