MSA测量系统分析

MSA测量系统
一、什么是MSA
1.测量系统：指被测试特性赋值的操作、程序、量具、设备、软件及操作人
员的集合，是用来获得测量结果的整个过程。

2.量具：指任何用来获得测量结果的装置，包括用来测量合格或不合格的装
置。

3.测量系统的分辨率：测量系统检出并如实指示被测特性中极小变化的能力
（也称分辨力）。

注意：单独一个测量仪器不是测量系统，如一把卡尺、一把千分尺等。

二、测量系统的作用
1.评估测量系统误差的大小，是否能被客户接受。

2.评估测量系统的稳定性，随着时间的推移，变异是否受控。

3.评估测量系统的偏移值是否能被客户接受。

4.评估几种不同测量系统的优劣。

通过MSA评估，找到测量系统改善的着力
点，确定是进行人员培训还是调整测量方法或调整仪器
如图1所示，第一份X-R图显示过程正常，分辨力0.001，第二份X-R图显示过程不正常，分辨力0.01。

虽然这是针对同一制程，但是为什么会有这么大的差异呢？从以上数据来看，第二份控制图的测量系统分辨力太低，导致需发报警。

因此可以推断出，做SPC的前提是MSA必须合格，虚发警报导致成本过高。

图1
三、MSA评估的仪器
1.MSA分析的范围来自控制计划所有的测量系统，包括计量性、计数性。

2.破坏性的测量系统现在一般不做分析，除非客户有特殊要求，如盐雾试验测
量系统。

注意：MSA分析的包括控制计划中所有的测量系统，而不仅仅是测量特殊特性的测量系统。

四、MSA专业术语解释
1.准确度（Accuracy）
准确度或称偏倚（BIAS），是指测量值与相对真值之间的差异。

真值是使用更精密的仪器找到的相对真值。

准确度值也称为偏倚值，一般说来要求越小越好。

在MSA中，一般分析偏倚值和稳定性值。

如图2，偏倚变差允许出现，但是超过范围就不能接受。

如图3，随着时间的推移偏倚值越大，稳定性不可接受。

图2 偏倚变差示意图
图3 稳定性变差示意图
2.精密度（Precision）
精密度或称变差（Variation），是指利用同一量具，重复测量相同工件同一质量特性，所得数据之变异性。

这里的变差主要分为两种：一种是重复性变差，另一种是再现性变差。

精密度变差越小越好。

精密度不高的原因也有以下几种情况：
首先，不同的人测量的结果不一样；其次，同一人同一仪器测量结果也不一样。

像这样不确定性的因素很多，因此，客户承担的风险也很大。

a)重复性变差
相同的人、相同的仪器重复测量多次同一产品同一特性，因测量结果不
一致而导致的误差，就是重复性变差。

参见图3。

比如，3.41mm这个
尺寸，A员工的测量结果为3.41mm，第二次测量为3.43mm,重复性误
差为0.02mm。

图3 重复性变差示意图
b)再现性变差
不同的人用同一仪器重复测量多次同一产品同一特性，因测量结果不一
样而导致的误差，就是再现性变差。

参见图4。

比如，3.41mm这个尺
寸，A员工的测量结果为3.42mm，测量B员工测量的结果为
3.41mm，A员工和B员工的再现性变差为0.01mm，这种变差否接受要
看GRR%。

图4 再现性变差示意图
c)线性变差
线性变差即为偏倚值，是用来测量基准存在的线性关系。

如果存在线性
变差，基准值越大，偏倚越大，这种程度的线性变差就不可接受。

图5 线性变差示意图
3.分辨率（分辨力、可读性）
最小读数的单位，测量分辨率、刻度限度或探测度的分辨力更小。

4.敏感度
敏感度指能产生一个可检测到(有用的)输出信号的最小输入。

它是测量系统对被测特性变化的回应。

在敏感度越小情况下，稍有变动，测量的数值便会变化，数值的记录就会变得不那么容易，相反敏感度太大，测量结果容易引起怀疑。

五、如何使用MSA？
1.新项目导入时，在试产前必须对测量系统进行MSA分析，评估测量误差是否
在可控范围内，以防止不必要的过程调整，以免在该调整环节失去最佳调整机会。

2.每年定期对测量系统的使用频率、客户对产品的要求、测量系统的稳定性进
行MSA分析，评估测量系统的误差是否可控，以提高客户对本公司产品的信心。

3.项目改善时，需要首先评估测量系统的稳定性、可靠性，这样才能更加准确
的评估品质是否有真正改善。

如果测量系统误差太大，那么可能会导致有改善的地方测量不出来，同时也会打击员工的积极性。

六、MSA与其他质量管理工具的关系
1.MSA是SPC的基础，没有合格的MSA，SPC分析便没有任何意义。

2.MSA是PPAP等级3提交的基础内容之一。

3.MSA是APQP的第三阶段、第四阶段和第五阶段的基础内容，具体来说，第
三阶段要做MSA计划，第四阶段要做MSA分析，第五阶段（量产）要定期MSA分析。