MSA管理办法.doc

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1.目的

本程序文件针对测量系统进行分析与管理，使测量系统处于受控状态，确保过程输出所测得的数据有效。

2.适用范围

适用于本公司的产品在生产过程中所有在用计量器具和测试设备，亦适用于其它客户及本公司内部要求。

3.定义

3.1 测量过程：是指给具体实体或系统赋值的过程。

3.2 测量系统：是指操作、零件、评价人、测量工具、设备的集合（整个获取测量结果的过程）。

3.3 MSA ：全称为Measurement System Analysis（测量系统分析），是指对测量体系进行分析的过程。

3.4 分辨率：是为测量仪器能够读取的最小测量单位，又称最小刻度读数。

3.5 测量系统的术语与评价参数

3.5.1 偏倚：是指测量结果的观测平均值与基准值的差值；

3.5.2 线性：是指测量设备在正常工作量程内偏倚的变化量；

3.5.3 稳定性：是指经过一段长期时间下，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。

3.5.4 重复性（设备 EV ）：是指由一个评价人，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

的测量值变差。

3.5.5 再现性（评价人 AV ）：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。

3.5.6GR&R （测量设备的重复性和再现性）：是指测量系统的可重复性与可再现性的联合估计值，英文全称

为 Gauge Repeatability and Reproducibility 。

3.5.7 分级数（ ndc ）:是指覆盖预期的产品变差所用不重复的97% 的置信区间的数量，其值等于零件变差除

以 GR&R 再乘以一个系数（ 1.41 ），用于判断测量体系分辨力是否可接受。

3.6 零件间变差（ PV ）：由同一或不同的评价人，采用同一个的测量仪器，测量不同零件的同一特性时零件

测量平均值的变差。

3.7 评价人变差（AV ）：评价人方法间差异导致的变差。

3.8 总变差（ TV ）：是指过程中单个零件平均值的变差。

4.作业内容

4.1 测量体系分析实施时机：

4.1.1 新产品在生产初期（产品质量先期策划）；

4.1.2 对控制计划中用于指定的特殊特性的测量设备应每年至少分析一次，且间隔不大于12 个月。

4.1.3 客户有特殊要求时，按客户要求进行。

4.1.4 测量系统不合格改善后需重新进行分析。

4.2 测量体系分析计划编制：

4.2.1 对于新产品，根据产品质量先期策划进度要求，至少针对控制计划中指定的关键特性的测

量设备制定『测量系统分析计划』，经质量副总批准后，由质量部组织实施。

4.2.2 对于批量产品，质量部根据控制计划及产品现行生产情况于每年一月上旬编制年度『测量系统分析计

划』，经部门部长、质量副总批准后组织实施。

4.2.3如顾客有要求，应将顾客提出的测量系统分析试验列入年度计划中。

4.3 工作准备

4.3.1 测量人员：应从日常操作该仪器设备的人中选择且经过培训的人员作为测量人员，人数量至少为 3

人。

4.3.2 测量设备：应具有足够的分辨率，建议其可视分辩率应不低于特性的预期过程变差的10% （即可取

过程公差的 10% ，例如 :特性的变差为0.1 ，测量设备应能读取0.01 的变化） ,关键特性可按此规定

选择合适精度的测量设备。

4.3.3 样本的数量和测试的次数:

4.3.3.1 样本应在正常生产过程中选取，对测量GR＆R( 重复性和再现性 )试验的样本一般为10 件/人；稳

定性试验的样本一般不少于25 组数据；对于线性试验的样本（可为标准件或产品样本），至少为 5 个，且能代表整个测量设备的工作范围。

4.3.3.2 作 GR＆ R 试验中一般测量次数为 3 次，测量人数为 3 人。

5.2.4 试验准备工作完成后，负责测

量分析人员通知给相应部门和人员。

4.4 测量试验的实施

4.4.1 稳定性分析与判定：

4.4.1.1 选取一个样本并建立其基准值，或选择一个基准件，由测量人员每两天测量一次样本，重复测 3

次，连续侧 20 天，并记录数据。由测量分析工程师将数据输入自动软件（例如：Minitab 软件）中自动产生相应的分析结果，记录在《量具稳定性分析报告》中。

4.4.1.2 Minitab 软件操作：依次点击“统计”菜单→“控制图”菜单→“Xbar-R ”，打开“ Xbar-R ”窗

口，设置子组大小为 3 ，点击确定，系统自动输出稳定性分析的Xbar-R 控制图，如下例子：图 1 ：图 2 ：

4.4.1.3控制图判定原则可参考《SPC 统计技术管理规范》，当Xbar-R控制图中，X-Bar和R图处于控

制状态时，则说明该测量系统处于稳定状态，可以接受；否则，该测量系统不可接受。系统出现

异常的可能原因有如下：一般 R 图失控，表明不稳定的重复性，可能什么东西松动、阻塞、变化

等； X-BAR 失控，表明测量系统不再正确测量，可能磨损，可能需重新校准。

4.4.2 偏倚、线性分析与判定：

4.4.2.1 测量分析工程师对选定的样本确定每个样本的基准值，并对每个样本进行标识编码，规定其测试

特性值，利用盲测法，要求同一测量人员使用同一测量仪器随机地对每个样本测试至少10 次，并记录于《量测线性分析报告》，由分析工程将数据输入自动软件产生相应的分析结果。

4.4.2.2 Minitab 软件操作：①将数据根据图3 格式输入数据；②依次点击菜单“统计”→“质量工具”

→“量具研究”→“量具线性和偏倚研究”，打开“量具线性和偏倚研究”窗口（如图 4 ）选择数据，双击窗口左边“C1 部品”，则在“部件号”空白栏出显示“部品，“参考值”和“测量数据”

操作同“部件号”,点击确定，即可输出相应“量具的线性和偏倚研究”分析结果图。

图3：图4：图5：

4.4.2.3 偏倚和线性的判定：

如图 5 中：当基准件（参考值）为 6 时， P 为 0.699>0.05,表示无证据说明该量具有问题，而斜率为 13.16%>10%,说明该测量系统不可接受。

4.4.2.4 偏倚及线性变差产生的可能原因：