五大工具MSA测量系统分析
质量管理体系五种核心工具MSA
n
X
= i=1
Xi/n
5）计算重复性标准差（б重复性或称бr ）
б重复性=
max(xi) – min(xi)
d*2
式中：d2* 可从d2* 表中查到，此时，g=1,m=n
6）计算偏倚
偏倚=观测到的平均测量值（x）– 参考值
7）计算平均值的标准误差бb
2024/7/21
бb = бr /
n
8）确定偏倚的t统计值 t = 偏倚/бb
d.确定对偏倚的统计t值
m : 子组客量
平均值的标准误差бb=бr / g g : 子组数量
2024/7/21
t=偏倚/бb e.确定置信度，一般要求为95%（即α=0.05）。
偏倚–d2〔бb(tv,1–α/2)〕/ d≤*20≤偏倚+d2〔бb(tv,1–α/2)〕/
பைடு நூலகம்
d*2
式中：d2,d2* ,v可在d*2 表中查到。
n
平均值X 标准差бr 平均值的标准误差бb
测量值 100
6.021
0.2048
0.0458
测量值
参考值=6.01,α=0.05,m=5,g=20, d2* =2.334,d2=2.326
统计的 t 值
df
显著的t值
偏倚
（2-有尾数的）
偏倚95%置信度区 间
下限 上限
0.2402
72. 7
1.993
再比如:当R&R为10%时，CP实为2, CP观为1.96 R&R为30%时，CP实为2, CP观为1.71 R&R为60%时，CP实为2, CP观为1.28
可以看出， CP观由1.96到1.28之间的区别就是由于测 量系统的不同所造成。 为此，我们要对测量系统进行分析，要识别测量系统 的普通原因和特殊原因，以便采取决策措施，使测量 系统的变差减小到最小程度，使得测量系统观测到的 过程变差值尽可能接近和真实地反映过程的变差值。 这就要求，测量系统的最大(最坏)的变差必须小于过 程变差或规范公差。
五大工具分别是
五大工具分别是：
一、APQP：产品品质先期规划
APQP是Advanced Product Quality Planning的缩写。
主要内容包括：
1.架构说明产品质量管制计划
2.分别依计划，制程设计，有效性，符合要求，稽核问题五阶段展开
二、FMEA：失效模式与效应分析
FMEA是Potential Failure Mode and Effects Analysis的缩写。
主要内容包括：
1.预防不良产品与异常发生
2.计划风险领先指数(PRN)，采取预防措施
3.减低事后变异，降低成本
4.成立矩阵功能小组
三、MSA：测量系统分析
MSA的英文全称是Measurement Systems Analysis。
主要内容包括：
1.再现性与再生性行业(R&R)变异分析
2.提供统计方法，评估测量值
3.校正测量系统达到检测功能
四、SPC：统计过程控制
SPC的英文全称是Statistical Process Control。
主要内容包括：
1.各项计数值，计量值管制图应用
2.变异之统计分析
3.制程能力分析
五、PPAP：生产性零组件核准程序
PPAP的英文全称是Production Part Approval Process。
主要内容包括：
1.提样的时机和程序
2.量测及测试结果
3.提出保证书
4.符合最新标准。
iatf16949质量管理体系五大工具之msa(测量系统分析)实操及异常分析
IATF16949质量管理体系五大工具之MSA（测量系统分析）实操及异常分析。
IATF16949：2016版汽车行业质量管理体系五大工具，其分别是：APQP APQP先期质量策划FMEA IATF16949五大工具：FMEA潜在失效模式与效应分析详解及案例分析。
MSA SPC SPC控制图八大判异准则PPAP IATF16949：PPAP生产件批准程序详解。
附国内某著名汽车公司PPAP 案例质量工程师之家今日给大家分享MSA（测量系统分析），本文包含常规的测量系统分析、破坏性测试的测量系统分析和计数型测量系统分析等。
一.MSA定义测量系统定义:用来对被测特性赋值的量具和其它设备,人员,标准,规程,操作,软件,环境和假设的集合,用来获得测量结果的整个过程.测量系统变差来自于:设备,人员,原材料,操作规程,环境等测量误差来源如果测量的方式不对，那么好的结果可能被测为坏的结果，坏的结果也可能被测为好的结果，此时便不能得到真正的产品或过程特性。
准确度与精密度误差：1.偏倚(Bias)是测量结果的观测平均值与基准值的差值。
真值的取得可以通过采用更高等级的测量设备进行多次测量，取其平均值。
1.1造成过份偏倚的可能原因仪器需要校准仪器、设备或夹紧装置的磨损磨损或损坏的基准，基准出现误差校准不当或调整基准的使用不当仪器质量差─设计或一致性不好线性误差?应用错误的量具不同的测量方法─设置、安装、夹紧、技术测量错误的特性量具或零件的变形环境─温度、湿度、振动、清洁的影响违背假定、在应用常量上出错应用─零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察错误2.重复性(Repeatability)指由同一个操作人员用同一种量具经多次测量同一个零件的同一特性时获得的测量值变差（四同）重复性与偏倚值是独立的零件(样品)内部：形状、位置、表面加工、锥度、样品一致性。
仪器内部：修理、磨损、设备或夹紧装置故障，质量差或维护不当。
基准内部：质量、级别、磨损方法内部：在设置、技术、零位调整、夹持、夹紧、点密度的变差评价人内部：技术、职位、缺乏经验、操作技能或培训、感觉、疲劳。
五大工具(三)MSA测量系统分析
MSA
0.020 0.010
0
極差
0.01810(UCL)控制上限
R
(a) 最小測量單位為0.001英寸(in)數據控制圖
極差
-0.02 控制上限 (UCL) 0.0102 -0.01
R
=0.79
%線性 =100[線性/過程變差] =13.17%
擬合優度(R²)=0.98 (Goodness of Fit)
線性圖
1名評價人12次試驗5個零件 過程變差=6.00
1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 -0.00 -0.20 -0.40 -0.60
偏倚=0.05
+
+
(b) 最小測量單位為0.01英寸(in)數據控制圖
-0.
9
MSA
测量系統研究之目的
在測量系統與環境交互作用時，獲得該系統有關測量變差和類型 的信息。這種信息極有價值，因為對于一般的生產過程，確認重復性 和校準偏差，并為它們確定合理的極限，比提供具有非常高重復性 的，特別準確的量具更有實用價值。應用這種研究可提供。 1)接受新測量設備的準則; 2)一種測量設備與另一種的比較; 3)評價懷疑有缺陷的量具的根據; 4)維修前後測量設備的比較; 5)計算過程變差,以及生產過程的可接受性水平所需的要求。
受。
5
MSA
测量系統的分辨率
测量系統的分辨率: 即测量系統檢出並如實指示被測特性中極小變化的能力。 如果不检測定出過程的變差,這種分辨力用于分析是不可接受的,如 果不能測定出特殊原因的變差,它用于管制也是不可接受的。
质量管理五大工具MSA性质
质量管理五大工具MSA性质在质量管理中，MSA（Measurement System Analysis）是指测量系统分析，是一种用于评价和确保测量系统的准确性、稳定性和重复性的方法。
在现代制造业中，质量管理是至关重要的环节，而MSA则是一个重要的工具，用于确保生产过程中所采用的测量系统是可靠和有效的。
MSA的重要性一个可靠的测量系统对于确保产品的质量至关重要。
如果测量系统存在问题，就会导致生产出的产品质量参差不齐，甚至无法满足客户需求。
因此，了解和控制测量系统的性质是质量管理中的一个重要方面。
MSA帮助我们评估和改进测量系统，从而提高产品质量，减少浪费和降低成本。
MSA的五大工具1. 重复性和再现性的评估重复性和再现性是测量系统中两个重要的性质。
重复性指的是在相同条件下，同一个操作者对同一样本进行多次测量所得到的结果的一致性。
再现性则是指在相同条件下，不同操作者对同一样本进行多次测量所得到的结果的一致性。
通过对重复性和再现性进行评估，我们可以了解测量系统中存在的变异情况，及时发现问题并进行改进。
2. 偏差和线性度分析偏差和线性度分析用于评估测量系统是否具有准确性和稳定性。
偏差是指测量结果与实际值之间的差异，而线性度则是指测量系统在不同测量范围内是否能够维持一致的测量准确性。
通过对偏差和线性度进行分析，我们可以发现测量系统中存在的偏差和非线性问题，并及时加以修正。
3. 测量系统能力分析测量系统能力是指测量系统在测量过程中所具备的稳定性和准确性。
通过对测量系统能力进行分析，我们可以评估测量系统是否达到了产品要求的精度和稳定性水平。
如果测量系统的能力不足，就需要采取相应的措施来提高其准确性和稳定性。
4. 方差分析方差分析用于评估测量系统中各个因素对测量结果的影响程度。
通过方差分析，我们可以确定哪些因素对测量结果的影响最大，从而有针对性地进行改进。
方差分析帮助我们了解测量系统中存在的各种变异情况，为改进提供了有力的依据。
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:
iatf16949五大质量工具详解及运用案例
iatf16949五大质量工具详解及运用案例在汽车行业中，质量管理是至关重要的，因为质量问题可能导致严重的安全隐患和巨大的经济损失。
为了确保汽车制造商和供应商的质量标准，国际汽车任务力量（IATF）制定了一系列质量管理要求，其中包括了五大质量工具，分别是：流程流程图、测量系统分析（MSA）、统计过程控制（SPC）、故障模式与效应分析（FMEA）和8D问题解决方法。
本文将详细介绍这五大质量工具的概念和用途，并提供相关案例以展示它们的运用。
1. 流程流程图（Process Flow Diagram）流程流程图是一种用来描述和分析制造过程的工具，通过可视化地展示各个步骤和流程之间的关系，帮助人们理解整个制造流程，并识别潜在的质量问题和瓶颈。
流程流程图通常以图表的形式呈现，其中包含了输入、输出、关键步骤、检查点和控制点等信息。
案例：一家汽车制造商使用流程流程图来分析其汽车装配流程。
通过绘制装配线的各个步骤和工位，并标注每个步骤的输入和输出，该制造商能够清楚地了解到每个工位的功能和责任。
在制造过程中，该公司发现一个质量问题，通过对流程流程图的分析，他们发现问题出现在一个关键步骤上，因为该步骤的输入与输出不匹配。
通过对该步骤进行调整和改进，该制造商成功地解决了质量问题，提高了产品的质量和效率。
2. 测量系统分析（Measurement System Analysis，MSA）测量系统分析是一种用来评估和确认测量过程的可靠性和准确性的方法。
在汽车制造中，准确的测量是确保产品质量的关键，而测量系统分析则能帮助汽车制造商评估和优化其测量系统，确保其测量结果的可靠性。
案例：一家汽车零部件供应商使用测量系统分析来评估其测量设备的准确性。
通过进行重复性和再现性测试，他们能够确定测量设备的误差和变异程度。
在进行测量系统分析后，该供应商发现一个测量设备存在较大的误差，导致了产品质量的下降。
他们随后采取了纠正措施，修复了该设备，并通过再次进行测量系统分析确认了其准确性和稳定性。
质量管理五大工具-MSA测量系统分析
质量管理五大工具-MSA测量系统分析质量管理五大工具中的MSA，即测量系统分析。
它是使用数理统计和图表的方法对测量系统的分辨率和误差进行分析，以评估测量系统的分辨率和误差对于被测量的参数来说是否合适，并确定测量系统误差的主要成分。
一、测量数据的用途：－测量就是为了获得数据，并依据测量数据调整制造过程。
－确定两个或更多变量之间是否存在重要关系。
－统计质量管理都是以数据为基础的。
应用以数据为基础的方法的收益，在很大程度上决定于所用数据的质量。
如果测量数据的质量高，这一方法的收益可能很高，如果测量数据的质量低，则这一方法的收益可能很低。
为确保应用测量数据所得到的收益大于获得它们所花的费用，就必须把注意力集中在数据的质量上。
二、测量数据的质量测量数据的质量由在稳定条件下运行的某一测量系统得到的多次测量结果的统计特性确定。
－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”；－低质量数据最普通的原因之一是数据变差太大。
－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偏倚和方差，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。
低质量的数据最通常的原因之一是数据变差太大。
－一组测量的变差大多是由于测量系统和它的环境之间的交互作用造成的。
如果交互作用产生太大的变差，那么数据的质量可能会很低以至于数据没有用。
－管理一个测量系统的许多工作是监视和控制测量变差，这就是说，应着重研究掌握环境对测量系统的影响，以使测量系统产生可接受的数据。
三、MSA（测量数据分析）的目的－确信测量系统处于统计控制中处于受控状态；－确信测量系统尽可能产生理想的测量结果；－可靠评定接受新测量设备的准则；－评价怀疑有缺陷的量具的根据；－维修前后测量设备的比较。
即：介绍选择各种方法来评定测量系统的质量，分析测量系统在工作时产生的变差是否可以被接受。
五大工具
TS16949五大工具分别是：产品质量先期策划（APQP），测量系统分析（MSA），统计过程控制（SPC），生产件批准（PPAP）和潜在失效模式与后果分析（FMEA）APQP：产品质量先期策划与控制计划。
提供了组织产口实现策划的模式。
它将汽车生产件的产品实现过程划分为五个里程碑：概念提出/批准、项目批准、样件、试生产、投产，确定为五个过程：计划和确定项目、产品设计和开发验证、过程设计和开发验证、产品与过程确认、反馈/评定和纠正措施。
APQP手册详细规定了每一个过程输入与输出的内容，对组织在产品实现的不同阶段开展质量策划有着很好的指导意义；它是一种满足并超越顾客要求的工具，是一种项目管理的方法，是一个有效的防错工具。
作为质量策划重要输出内容之一的“控制计划”，是对汽车生产件进行控制以及制造过程的书面描述，它描述过程每个步骤所需的控制措施和要求，规定用来控制产品以及过程质量特性的监测和控制方法，它指导在生产中如何控制工序质量，反映过程使用的测量系统。
对于五个核心工具来说，APQP是“纲”；而FMEA、SPC、MSA、PPAP是“目”，它们是支持APQP的。
APQP是质量管理体系PDCA过程模式在汽车生产件组织产品实现过程如何“P"（策划）的一个具体方法，根据自己的产品、顾客的要求来学习并花时间应用APQP，有助于改变组织汽车生产开发周期长、整个产品实现过程问题”层出不穷“、开发成本高的状况。
FMEA：潜在的失效模式及后果分析，是一种“事前的质量控制行为”，而不是“事后的行为”。
为达到最佳效益，必须在产品实现的策划中、产品和制造过程设计中共时间进行综合的FMEA分析，发现、评价产品设计、制造过程设计中潜在的失效及其后果；找到能够避免或减少这些潜在失效发生的措施。
从设计过程阶段来解决问题，能够容易、低成本地对产品或过程进行修改，从而减轻事后修改的损失；全面实施FMEA能够避免汽车生产件在制造过程中、装配过程中以及整车使用过程中许多故障、不合格事件的发生，它是对设计过程的更完善化，经确保工程师们的产品设计和制造过程设计满足顾客的需要。
质量管理体系五种核心工具MSA
MSA 重要性
提高产品质量
准确的测量数据是保证产品质量 的基础，通过MSA分析测量系统 的误差，可以减少产品质量的不
合格率。
降低生产成本
准确的测量数据可以减少重复测量 和检验，降低生产成本和浪费。
MSA 应用场景
制造业
其他领域
在制造业中，MSA被广泛应用于产品 质量的检测和控制，通过对测量系统 的分析，确保产品质量的稳定性和可 靠性。
除了制造业和实验室，MSA还可以应 用于其他需要测量和测试的领域，如 医学、工程、农业等。
实验室
实验室在进行实验和测试时，需要使 用各种测量设备和方法，通过MSA分 析测量系统的误差，可以提高实验和 测试的准确性和可靠性。
明确实验目标，如优化 产品性能、提高生产效
率等。
确定 实验 目标
进行田口实验，记录实 验数据。
设计 田口 实验
根据实验结果采取相应
进
的改进措施，如调整工
行
艺参数、优化产品设计
实
等。
验
根据实验目标设计田口 实验，包括实验因子、
水平等。
分析 实验 结果
分析实验结果，找出最 优参数组合。
实施 改进 措施
04
提高生产效率
通过准确的测量数据，企业可以快 速发现问题并进行改进，提高生产 效率。
MSA 重要性
提高产品质量
准确的测量数据是保证产品质量 的基础，通过MSA分析测量系统 的误差，可以减少产品质量的不
合格率。
降低生产成本
准确的测量数据可以减少重复测量 和检验，降低生产成本和浪费。
质量五大工具
质量五大工具质量管理五大工具，也称品管五大工具。
包括：1.统计过程控制（SPC，Statistical Process Control）；2.测量系统分析（MSA，Measurement System Analyse）；3.失效模式和效果分析（FMEA，Failure Mode & Effect Analyse）；4.产品质量先期策划（APQP，Advanced Product Quality Planning）；5.生产件批准程序（PPAP，Production Part Approval Process）。
概念SPC(Statistical Process Control)是一种制造控制方法，是将制造中的控制项目，依其特性所收集的数据，通过过程能力的分析与过程标准化，发掘过程中的异常，并立即采取改善措施，使过程恢复正常的方法。
利用统计的方法来监控制造过程的状态，确定生产过程在管制的状态下，以降低产品品质的变异SPC能解决之问题1.经济性：有效的抽样管制，不用全数检验，不良率，得以控制成本。
使制程稳定，能掌握品质、成本与交期。
2.预警性：制程的异常趋势可即时对策，预防整批不良，以减少浪费。
3.分辨特殊原因：作为局部问题对策或管理阶层系统改进之参考。
4.善用机器设备：估计机器能力，可妥善安排适当机器生产适当零件。
5.改善的评估：制程能力可作为改善前後比较之指标。
目的·对过程做出可靠有效的评估；·确定过程的统计控制界限，判断过程是否失控和过程是否有能力；·为过程提供一个早期报警系统，及时监控过程的情况以防止废品的发生；·减少对常规检验的依赖性，定时的观察以及系统的测量方法替代了大量的检测和验证工作计算表Pp 和Ppk不合格率MSA测量系统分析（MSA）是对每个零件能够重复读数的测量系统进行分析，评定测量系统的质量，判断测量系统产生的数据可接受性。
MSA（MeasurementSystemAnalysis）使用数理统计和图表的方法对测量系统的分辨率和误差进行分析。
IATF五大核心工具
IATF五大核心工具IATF（International Automotive Task Force）是由全球汽车行业的主要制造商和汽车零部件制造商所联合组成的一个组织。
IATF的目标是通过推动供应商发展来提高汽车质量和安全性。
IATF所推行的质量管理体系，是全球汽车工业所公认的最高水平的质量管理要求，也是目前汽车工业的主流标准。
IATF认证是一种证明汽车供应商具有质量管理体系的证明，是他们能够参与到汽车生产的关键因素之一。
IATF五大核心工具是指要求供应商必须熟练掌握和使用的五个工具。
这些工具是：测量系统分析（MSA）、统计过程控制（SPC）、高级产品质量计划（APQP）、生产部件批准程序（PPAP）和故障模式及影响分析（FMEA）。
下文将介绍这五个核心工具的基本概念和用途。
测量系统分析（MSA）测量系统分析是一种评估测量系统可靠性和稳定性的方法。
其目的是确保测量结果稳态，可靠性和有效性。
MSA分析可以帮助企业评估和提高测量系统性能，从而提高产品和服务质量。
MSA的主要应用包括生产过程中的测量和测试、测量设备定期校准和制造过程的监控。
MSA的方法包括重复性和再现性的测量和分析，误差和偏差的分析和处理，以及不确定性的评估和解决。
MSA分析常用的工具包括直方图、因果图和流程图等。
统计过程控制（SPC）统计过程控制是一种基于统计方法的制造过程控制方法。
SPC的目的是在制造过程中，通过对生产数据进行收集和分析，发现制造过程中的变异，并采取相应控制措施，以确保产品质量稳定和一致。
SPC常用于生产过程中的变异控制、通过数据分析优化生产过程和提升生产效率等方面。
SPC的方法包括测量数据收集，分析和控制。
常用方法包括控制图、直方图、X带R图和P带C图等。
高级产品质量计划（APQP）高级产品质量计划是一种在产品开发初期规划和控制质量的过程。
APQP的目的是确保产品符合用户需求和设计要求。
这种质量管理方法强调全面规划和质量控制，保证产品从外观、性能和质量等多个方面满足用户需求，并满足相关法律法规和安全标准。
五大核心工具之MSA
h）将第1、2、3行的“平均值”相加，除以实验次数，并将结果填 入第4行的Xa栏内。同样，将第6、7、8行的“平均值”相加，将 11、12、13行的“平均值”相加，然后分别除以实验次数，并将 结果填入第9行、14行的Xb、Xc栏内。
量具R&R或GRR是重复性和再 现性合成变差的一个估计。 换句话说，GRR等于系统内部 和系统之间的方差的总和。
4、测量系统分析方法
4.4.1、量具 R&R 或 GRR分析方法
均值和极差法（X＆R）是一种提供测量系统重复性和再现性估计 的数学方法。值得注意的是，均值和极差分析方法忽略了被测量 的对象零件的内变差（如零件的圆度、锥度、平面度等）。 分析步骤： ◆ 由分析人员从现场抽取10个零件，作为样本，代表过程变差的实 际或预期范围。 ◆ 指定三位在生产中实施测量的检验人员作为评价人。对抽取的10 个零件进行编号，评价人应不能看到这些编号。
3、测量系统误差类型
3.1、偏倚 (Bias) 测量的观测平均值和基准值之间的差异
3、测量系统误差类型
3.2、线性 (Linearity) 整个量程范围的偏倚改变
3、测量系统误差类型
3.3、重复性 (Repeatability)
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
测量系统分析—R&R
均值和极差法
4、测量系统分析方法
4.4.3、数据计算 依据表格《量具重复性和再现性数据表》进行计算。
五大工具之一MSA版培训课件
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、
样件 试生产 生产 控制计划编号： 零件编号/最新更改等级：
控制计划
主要联系人/电话： 核心小组：
日期(编制)：
第 页，共 页 日期(修订)：
顾客工程批准/日期(如需要)：
零件名称/描述：
供方/工厂批准/日期：
顾客质量批准/日期(如需要)：
供方/工厂：
供方代码： 其它批准/日期(如需要)：
其它批准/日期(如需要)：
③ 由谁进行？ （能力/技能/知识/培训）
1、测量系统分析人员；2、作业员； 3、检验员；4、质量部主管；5、多 方论证小组；6、管理者代表。
② 输入（要求是什么？）
1、顾客要求（包括：顾客特殊要 求，如顾客要求提交的PPAP资料 中对测量系统分析的要求等）；2、 公司要求；3、控制计划（包括： 新产品试生产控制计划和生产控制 计划、常规产品的通用生产控制计 划等）；4、顾客指定的和组织确 定的产品特殊特性；5、合格的检 定证书或校准记录；6、用来进行 测量系统分析(MSA)的产品；7、 检定或校准合格的量具。
说明： ■ 标识监测和测量设备及其检定/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；
五大工具-MSA(详细版)
MSA课程目标▪能够计算并分析重复性和再现性▪能够分析测量系统的稳定性、线性和偏倚▪能够对属性值数据进行测量系统分析▪能够对测量能力不足的测量系统进行分析和改进目录▪测量系统分析的目的和作用▪测量系统的基本概念▪重复性和再现性分析▪测量系统的稳定性、偏倚和线性▪属性值数据测量系统的分析方法▪测量系统改进▪分析测量系统变差▪评价测量系统的适用性和有效性▪使测量系统处于受控状态，以确保过程输出所测得的数据有效可靠MSA: Measurement System Analysis▪正确的测量永远是质量改进的第一步▪正确的测量是作出决策的关键( 不正确的测量系统可能会导致错误的决策)▪测量系统分析是QS9000、ISO/TS16949 的必要内容目录▪测量系统分析的目的和作用▪测量系统的基本概念▪重复性和再现性分析▪测量系统的稳定性、偏倚和线性▪属性值数据测量系统的分析方法▪测量系统改进测量系统的基本要素被测对象（输入）测量仪器参照标准测量方法测量者测量结果测量过程（输出）环境影响过程质量的六个基本因素设备方法材料环境测量系统变差总和=产品变差+测量变差影响测量结果的因素•操作者•测量仪器•材料•测量方法•环境测量系统的基本概念1.测量仪器: 进行测量的任何工具; 通常是指工厂的测量工具;包括属性值测量仪器（测量结果为通过/不通过的仪器）。
2. 测量系统:测量中的仪器及其操作方式和方法、其他设备、软件、人员等的总称; 测量的全部过程。
3.真值：被测对象客观存在的实际值，理论上讲，这个值是客观存在却是不可知的4.基准值/参考值：人为规定的代替真值的可接受值5. 精度误差:：实际观测值的均值与真值之差测量值的均值精度误差真值注意: 由于真值不可知，所以在实践中使用偏倚代替精度误差6.偏倚：基准值与其测量值的均值之差7. 精度：测量系统在测量特定样本时若干个测量值之间的吻合程度或波动程度，它包括两个方面：重复性和再现性8. 重复性：同一个操作者采用同样的测量仪器对同样的样品进行测量时的差异程度重复性系统C9. 再现性:是不同的测量系统（尤指不同操作者) 在测量相同样品的同一特征值的差异程度再现性系统B系统A时间时间1稳定性10. 稳定性: 测量系统的测量结果在不同时间上的变差11.线性: 指测量系统在不同测量范围（或量程）时测量误差呈线性变化偏倚真值测量值的均值偏倚在低量程下测零件真值测量值的均值在高量程下测零件12. 测量系统能力:是反映测量系统在对其特定的测量对象测量时测量值的变异程度，表示测量能力的指标有P/T 比率（精度/公差比率）和R&R%13. P/T 比率：测量系统的精度与公差范围的比率，常用百分数表示%10015.5%/⨯=LSLUSL T P MSE-σMSE σ代表测量误差的标准差15. R&R%：测量精度的估计值与过程范围的比率%10022⨯+PMSEMSEσσσR&R%=以上公式基于以下三个假设：1、测量误差是彼此独立的2、测量误差与零件大小无关3、测量误差服从正态分布6LSLUSL5.15σMSE对测量能力的要求如果P/T% 和R&R%两者的最大值满足：•小于10%, 现行的测量系统可以接受•10% 到30%, 能力处于边界水平. 测量系统能否接受取决与测量的重要程度. 应努力改善测量系统的能力.•大于30%, 测量系统能力不足，不宜使用CP实际GRR10%20%30%40%50%60%70% 2CP观察 1.99 1.96 1.91 1.83 1.73 1.60 1.43 1.67CP观察 1.66 1.64 1.59 1.53 1.45 1.34 1.19 1.33CP观察 1.32 1.30 1.27 1.22 1.15 1.060.95目录▪测量系统分析的目的和作用▪测量系统的基本概念▪重复性和再现性分析▪测量系统的稳定性、偏倚和线性▪属性值数据测量系统的分析方法▪测量系统改进重复性和再现性（R&R）分析✧不仅是量具本身和相关的偏倚、重复性等，还包括被检查的零件的变差✧以统计稳定为前提✧选择5-10个零件用于测量系统分析✧选择2-3名评价人✧评价人重复测量零件2-3次✧以随机顺序测量零件并记录测量结果✧确保评价人无法看到数字✧评价人不可看到互相的数值平均值和极差法步骤：假设有m 个操作者，n 个零件，测r 轮(1)计算同一操作者测量同一零件不同轮数时的极差R ij (2)计算所有零件的极差均值(3)计算不同操作者的测量均值}{}{ijk ijk ij X Min X Max R -=∑∑===m i n j ij R mn R 111∑∑===n j r k ijk i X nr X 11..1(4) 计算的极差..i X }{}{....i i diff X Min X Max X -=(5) 计算EV σˆ、AV σˆ 和 MSE σˆ2ˆd REV =σnr d X EV diff AV 22*2ˆˆσσ-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=22ˆˆˆEV AV MSE σσσ+=（估计标准差）是由测量轮数和操作者的数量所决定的系数*22,d d P/T%=%10015.5⨯-LSLUSL MSE σR&R%=%10022⨯+P MSE MSE σσσ32*22222115.515.5&)]/()[(15.515.5K R PV d R AVEV R R nr EV K X AV K R EV P P P P MSE diff AV EV ===+==-====σσσσσNDC=1.41(PV/GRR)数据分级:分级数目控制分析1只有下列情况才可用与控制：与规范相比，过程变差教小；预期过程变差上的损失函数很平缓；过程变差主要原因导致均值偏移对过程参数及指数估计不可接受；只能表明过程是否在产生合格的零件2-4依据过程分布可用半控制技术；可产生不敏感的计量控制图一般来讲，对过程及指数的估计不可接受；只提供粗略的估计≥5可用于计量控制图建议使用K1 4.56 3.05Trials 2 3K3 3.65 2.70 2.30 2.08 1.93 1.82 1.74 1.67 1.62 Part 2 3 4 5 6 7 8 9 10K2 3.65 2.70 2.30 2.08Operator 2 3 4 5R&R 计算中的系数在计算R※R ％之前，需要分析是否有异常数据，方法是利用控制图，观察极差R ，确保每个值都在控制限以内，如果超出控制限，应查明原因并改正。
TS16949五大工具解析与运用
TS16949五大工具解析与运用TS16949五大工具解析与运用笔者从事了多年的TS16949认证咨询和培训工作，积累了一点实践经验和心得，尤其在TS16949五大工具方面。
我静心梳理成篇，以便跟大家一起分享。
TS16949中的五大核心工具，是指APQP(先期产品质量策划) 、FMEA （失效模式及后果分析）、MSA （测量系统分析）、SPC(统计过程控制) 、PPAP （生产件批准程序）。
它们是美国三大汽车公司（通用、福特、克莱斯勒）为QS-9000标准开发的质量保证参考手册，实践证明其在质量管理和控制方面有一定的成效，所以在ISO/TS16949:2019技术规范中被推荐使用。
当然，若您的客户对此有特殊要求时，首先应落实客户的特殊要求。
换句话说，客户没有特殊要求时，就应当运用以上五大核心工具的方法进行质量策划和控制。
在分别介绍这五大核心工具之前，简单梳理一下这五个工具之间的关系。
按照工具的使用时机先后排序，其顺序应为：APQP 、FMEA 、MSA 、SPC 、PPAP 。
APQP 统括了其他的四个工具，PPAP 可以认为是对其前面四个工具结果的总结和梳理，向客户提供书面的证据以表明已经正确理解了客户的设计要求和规范。
A P Q P （先期产品质量策划）● 内容简介：针对新的或变更的产品设计、新的或变更的制造过程设计，提供一种产品质量策划的结构性方法，对产品设计和制造过程设计进行管理，确定产品达到顾客满意所需的步骤，实现以最低的成本提供优质的产品。
质量策划的目标是保证产品质量和提高产品可靠性。
一个完整的APQP 过程分为五个阶段：计划和确定项目，产品设计和开发，过程设计和开发，产品和过程的确认，反馈、评定及纠正措施。
对于没有产品设计开发责任，仅限制造或提供专项服务（如热处理、表面处理、装配等），“产品设计和开发”阶段无需考虑。
● 实施要领：基于企业生产实际、产品和制造过程的特点，充分考虑客户及适用法律法规要求，参照APQP 手册的要求，开发适合本企业生产实际、产品和制造过程特点的简单有效的APQP 过程。
TS16949质量体系五大工具
TS16949五大工具分别是：产品质量先期策划（APQP）、测量系统分析（MSA）、统计过程控制（SPC）、生产件批准（PPAP）和潜在失效模式与后果分析（FMEA）第一：APQP 产品质量先期策划一、QFD 简介-简单介绍APQP的背景和基本原则二、APQP详解（五个阶段）1）项目的确定阶段●立项的准备资料和要求●立项输出的结果和记录2）产品研发阶段●产品研发需要事先考虑和参考的要求和信息，以确保尽可能预防产品设计问题的产生●产品研发阶段输出的结果和记录3）过程研发阶段●过程研发需要事先考虑和参考的要求和信息，以确保尽可能预防生产中问题的产生●过程研发阶段输出的结果和记录4）设计方案的确认●进行试生产的要求和必须的输出结果5）大规模量产阶段●持续改进三、控制计划●控制计划在质量体系中的重要地位●控制计划的要求第二：MSA 测量系统分析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。
一、MSA的目的、适用范围和术语二、测量系统的统计特性三、测量系统变差的分类四、测量系统变差（偏倚、重复性、再现性、稳定性、线性）的定义、图示表达方式五、测量系统研究的准备六、偏倚的分析方法、判定准则七、重复性、再现性的分析方法、判定准则八、稳定性的分析方法、判定准则九、线性的分析方法、判定准则十、量型测量系统研究指南十一、量具特性曲线十二、计数型量具小样法研究指南十三、计数型量具大样法研究指南十四、案例研究第三：PPAP 生产件批准程序PPAP的目的是用来确定供方是否已经正确理解了顾客工程设计记录和规范的所有要求，并且在执行所要求的生产节拍条件下的实际生产过程中，具有持续满足这些要求的潜能，是目前最完善的供应商选择与控制系统。
iatf16949质量管理体系五大工具之msa(测量系统分析)实操及异常分析
IATF16949质量管理体系五大工具之MSA（测量系统分析）实操及异常分析。
IATF16949：2016版汽车行业质量管理体系五大工具，其分别是：APQP APQP先期质量策划FMEA IATF16949五大工具：FMEA潜在失效模式与效应分析详解及案例分析。
MSA SPC SPC控制图八大判异准则PPAP IATF16949：PPAP生产件批准程序详解。
附国内某著名汽车公司PPAP 案例质量工程师之家今日给大家分享MSA（测量系统分析），本文包含常规的测量系统分析、破坏性测试的测量系统分析和计数型测量系统分析等。
一.MSA定义测量系统定义:用来对被测特性赋值的量具和其它设备,人员,标准,规程,操作,软件,环境和假设的集合,用来获得测量结果的整个过程.测量系统变差来自于:设备,人员,原材料,操作规程,环境等测量误差来源如果测量的方式不对，那么好的结果可能被测为坏的结果，坏的结果也可能被测为好的结果，此时便不能得到真正的产品或过程特性。
准确度与精密度误差：1.偏倚(Bias)是测量结果的观测平均值与基准值的差值。
真值的取得可以通过采用更高等级的测量设备进行多次测量，取其平均值。
1.1造成过份偏倚的可能原因仪器需要校准仪器、设备或夹紧装置的磨损磨损或损坏的基准，基准出现误差校准不当或调整基准的使用不当仪器质量差─设计或一致性不好线性误差?应用错误的量具不同的测量方法─设置、安装、夹紧、技术测量错误的特性量具或零件的变形环境─温度、湿度、振动、清洁的影响违背假定、在应用常量上出错应用─零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察错误2.重复性(Repeatability)指由同一个操作人员用同一种量具经多次测量同一个零件的同一特性时获得的测量值变差（四同）重复性与偏倚值是独立的零件(样品)内部：形状、位置、表面加工、锥度、样品一致性。
仪器内部：修理、磨损、设备或夹紧装置故障，质量差或维护不当。
基准内部：质量、级别、磨损方法内部：在设置、技术、零位调整、夹持、夹紧、点密度的变差评价人内部：技术、职位、缺乏经验、操作技能或培训、感觉、疲劳。
五大工具书培训教材测量系统分析(MSA)
• 是否展开了测量系统的FMEA？
• 弹性的或专用的测量系统：测量系统可以是固 定的、专用的还是弹性的（flexible)，是否有 测量不同类型零件的能力：例如爪型量具、夹 紧量具、三坐标座标测量仪等。弹性的量具价 格较贵，但从长远来看能节约成本。
14
Edited by Mr. jose lee
• 培训要求：操作者、维修人员、工程师；教室、 应用实习、在职训练、学徒期间。
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Edited by Mr. jose lee
MSA
测量系统分析
第1类要素：与测量系统设计和开发有关的问题
• 变差的原因是否已被识别？透过小组、头脑风 暴法、渊博的过程知识、因果图或矩阵图等方 法建立一个误差模型（S.W.I.P.E或
MSA
测量系统分析
测量系统分析
Measurement System Analysis 误差及能力分析
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Edited by Mr. jose lee
MSA
测量系统分析
测量系统分析的目的
• 测量系统分析的目的是确定所使用的数 据是否可靠
• 测量系统分析还可以：
– 评估新的测量仪器 – 将两种不同的测量方法进行比较 – 对可能存在问题的测量方法进行评估 – 确定并解决测量系统误差问题
• 环境问题：是否有特殊的环境要求、条件、限制等影响本 测量过程或临近的过程？是否要求特殊的排气？是否有必 要控制温度或湿度？湿度、振动、噪音、电磁干扰、清洁？
• 是否有任何特别的可靠性要求或考虑？设备是否能够在任 何时间下维持其状况？在生产使用之前是否需要进行验证？
• 备用配件：共享清单、适当的供应和订购系统、可取得性、 导入期的理解与说明。是否有足够的安全库存（轴承、软 管、皮带、开关、插座、阀等）？
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•測量數據的品質
• 如果數據的品質是不可接受的,則必須改進,通常是通過改進測量系統 • 來完成,而不是改進數據本身。
•術語
• 量具:任何用來獲得测量結果的裝置;經常用來特指用在車間的裝置;包括
用來测量合格/不合格的裝置。
• 测量系統:用來對被測特性賦值的操作,程序,量具,設備,軟件以及操作人員
的總成;和來獲得測量結果的整個過程。
•測量數據的品質
• 為了確保應用測量數據所得到的益處大于獲得它們所花的費用,就必須 • 把注意力集中在數據的品質上。 • 測量數據的品質與穩定條件下運行的某一測量系統得到的多次測量結 • 果的統計特性有關。 • 表征數據品質最通用的統計特性是偏倚和方差。所謂偏倚的特征,是指 • 數據相對標準值的位置,而所謂方差的特性,是指數據的分佈。 • 低品質數據最普遍的原因之一是數據變差太大,它是由于測量系列和它 • 的環境之間的相互作用造成的,用這種變差的的测量系統來分析一個製 • 造過程,可能會掩蓋製程的變差。
• 擬合優度可用來推斷偏與基準值之間的線性關系。我們可以從它 •得出它們之間是否有線性關系的結論，并且如果有，是否可接受。但 •是必須再次強調，線性是由最佳擬合直線的斜率而不是擬合優度(R²) •的值確定的。一般地，斜率越低，量具線性越好;相的斜率越大，量具 •線性越差。
• 如果測量系統為非線性，查找這些可能原因: •1)在工作範圍上限和下限內儀器沒有正確校準; •2)最小或最大標準值的誤差; •3)磨損的儀器; •4)儀器固有的設計特性。
五大工具MSA测量系统 分析
2020年5月26日星期二
•引言
•
測量數據的使用比以前更頻繁,更廣泛例如:
1. 把測量數據或由它們計算出的一些統計量,與這一過程的統計管制限值相
比較,來決定這一過程是否需要做某種調整。
2. 確定兩個或多個變量之間是否存在某種顯著關係,如推測一模制塑膠件的
關鍵尺寸與澆注膠料的溫度之間的關係。
•
•
分析 對過程參數及指數估計不
可接受 只能表明過程是否正在產
生合格零件
•依據過程分布可用半計量控 • 制技術 •可產生不敏感的計量控制圖
一般來講對過程參數及指 數的估計不可接受
只提供粗劣的估計
•5個或更多數據分級
•可用于計量控制圖
建議使用
•测量系統的分辨率
•不合適的分辨力可通過極差圖最好地顯示出來。 •可視分辨率較小，測量系統將具有足夠的分辨率。因此為了得到足夠 •的分辨率，如果相對于過程變差，建議可視分辨率最多的總過程的6σ •(標準差)的十分之一，而不是傳統的規則，即可視分辨率最多為分差 •範圍的十分之一。
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 7.71 -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 9.38 -0.62 0.5
•测量系統變差的類型
• 測量系統變異的分布特性,正如每個過程一樣: •1)位置 • 穩定性 (Stability) • 偏倚 (Bias) • 線性 (Linearity) •2)寬度或範圍 • 重復性 (Repeatability) • 再生性 (Reproducibility)
•偏倚 (Bias) 定義
•重復性分析---示例
•從生產過程中選取5件樣品。選擇兩名經常進行該測量的評價人參與研究 。每一位評價人對每個零件測量三次，測量結果記錄在數據表格上(見表1) 。
•
•零件 •試驗
評價人1 12345
評價人2 12345
•1
217 220 217 214 216
•2
216 216 216 212 219
• 偏倚是測量結果的觀測平均值與基準值的差值 • 基準值可以通過采用更高級別的測量設備進行多次測量 取其平均值 • 來確定
•基準值
•偏倚
•觀測的平均值
•重復性(再現性) (Repeatability) 定義
•重復性又稱為量具變異 是由一個人評價人 采用同一種測量儀器 多 •次測量同一零件的同一特性時獲得的測量值變異
•線性分析
• 在測量儀器的工作範圍內選擇一些零件可確定線性。這些被選零 •件的偏倚由基準值與測量觀察平均值之間的差值確定，見下例。
• 某工廠領班對確定某測量系統的線性感興趣。基于該過程變差， •在測量系統 工作範圍內選定五個零件。通過全尺寸檢驗設備測量每 •個零件以確定它們的基準值。然後一位評價人對每個零件測量12次。 •零件隨機抽取，每個零件平均值與偏倚平均值的計算如表0所示。零 •件偏倚由零件平均值減去零件基準得出。
4.0 4.0 1.0 4.0 0.0
•<表1>數據表
•2名評價人3次試驗5個零件 •評價1
•重復性極差控制圖
•評價2
•6.4 •2.5 •0.0
•
•
• •
•
•
•
•
•
•
12 345 123 4
• 極差受控一測量過程是一致的
•3
216 218 216 212 220
•
X
•平均值: 216.3 218.0 216.3 212.7 218.3 216.3
•極差: 1.0 4.0 1.0 2.0 4.0
216 216 216 216 220 219 216 215 212 220 220 220 216 212 220
X 218.3 217.3 215.7 213.3 220.0 216.9
• 偏倚與基準值之間的交點標繪見圖3，最佳擬合這些點的線性回
•歸直線的擬合優度(R²)計算如下:
• x =基準值
y =b+ax
• y =偏倚
• a =斜率
• a=
•ΣXY-(ΣX •ΣY) = - 0.1317•n
• ΣX²- •(ΣX)²
•n
•
y
x
•b=Σ -a×(Σ )=0.7367
•n
n
• • • ••••R²=
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 +0.13 1.3
3
6.00
5.80 5.70 5.90 5.90 6.00 6.10 6.00 6.10 6.40 6.30 6.00 6.10 6.03 6.00 +0.03 0.7
•線性圖
•1名評價人12次試驗5個零件 過程變差=6.00
•1.20 •1.00 •0.80 •0.60 •0.40 •0.20 •-0.00 •-0.20 •-0.40 •-0.60
•偏倚=0.05
•+
•+
•4.00 6.00 基準值
•+
•-
8.00 10.00 線性=0.79
•
擬合優度(R²)=0.98 %線性=13.17
Σy
[Σxy-Σx
]²
n
[Σx²-(
(Σx)² n
)]
×[Σy
²(
(Σyn)²)]
=0.98
•偏倚 • •線性
• •
=b+ax =0.7367-0.1317×(基準值) =|斜率|× (過程變差) =0.1317×6.00
=0.79
%線性 =100[線性/過程變差] =13.17%
擬合優度(R²)=0.98 (Goodness of Fit)
•重復性
•再生性 (Reproducibility) 定義
•再生性又稱為操作者變異,是由不同的評價人,採用相同的測量儀器, •測量同一零件的同一特性時測量平均值的變異。
•操作者B
•操作者A
•再生性
•操作者C
•穩定性 (Stability) 定義
•穩定性(或飄移),是測量系統在某持續時間內測量同一基準或零件的 •單一特性時獲得的測量值總變異。
•穩定性
•時間1
•時間2
•線性 (Linearity) 定義
•線性是在量具預期的工作範圍內,偏倚值的差值
•基準值
•基準值
•偏倚較小
•偏倚較大
•穩定性
•範圍的較低部分 •觀測的平均值
•觀測的平均值 •範圍的較高部分
•無偏倚
•基準值
•偏倚分析
•偏倚由基準值與測量觀測平均值之間的差值確定。為此,一位評價人 •對一個樣件測量10次。10次測量值如下所示。基準值為0.80mm,該零 •件的過程變差為0.70mm 。
•R
••• •
••• •••• •
•(b) •最小測量單位為0.01英寸(in)數據控制圖
• •
•-0.
•测量系統研究之目的
• 在測量系統與環境交互作用時，獲得該系統有關測量變差和類型 •的信息。這種信息極有價值，因為對于一般的生產過程，確認重復性 •和校準偏差，并為它們確定合理的極限，比提供具有非常高重復性 •的，特別準確的量具更有實用價值。應用這種研究可提供。 •1)接受新測量設備的準則; •2)一種測量設備與另一種的比較; •3)評價懷疑有缺陷的量具的根據; •4)維修前後測量設備的比較; •5)計算過程變差,以及生產過程的可接受性水平所需的要求。
• 测量過程:即賦值過程,而賦予的值定義為測量值。
•
應將一種測量過程看成一個製造過程,它產生的數據作為輸出,這樣
我們可以應用在“統計製程管制”中所有的概念原理和工具。
•测量系統的統計特性
1. 測量系統必須處于統計管制中,這意味著测量系統中的變差只能是由于普 通原因而不是由于特殊原因造成的。這可稱為統計穩定性。