MSA的運(yùn)作方法講義

1、MSA的運(yùn)作的運(yùn)作方法方法雷建華雷建華2005/9/14 在在QS9000（或（或ISO/TS16949等）汽車業(yè)質(zhì)等）汽車業(yè)質(zhì)量體系中，均具有針對(duì)測(cè)量系統(tǒng)分析的強(qiáng)制量體系中，均具有針對(duì)測(cè)量系統(tǒng)分析的強(qiáng)制性要求，亦即：企業(yè)除應(yīng)對(duì)相關(guān)量具（或測(cè)性要求，亦即：企業(yè)除應(yīng)對(duì)相關(guān)量具（或測(cè)量?jī)x器）執(zhí)行至少每年一次的定期校正以外，量?jī)x器）執(zhí)行至少每年一次的定期校正以外，還必須對(duì)其實(shí)施必要的還必須對(duì)其實(shí)施必要的“測(cè)量系統(tǒng)分析測(cè)量系統(tǒng)分析”（即：（即：MSA）。）。 MSA目前除了已被汽車零組件生產(chǎn)企業(yè)所應(yīng)目前除了已被汽車零組件生產(chǎn)企業(yè)所應(yīng)用之外，同時(shí)也被廣泛運(yùn)用于其他行業(yè)。用之外，同時(shí)也被廣泛運(yùn)用于其他行業(yè)

2、。 汽車整車廠（顧客）認(rèn)為汽車零組件生產(chǎn)廠家，汽車整車廠（顧客）認(rèn)為汽車零組件生產(chǎn)廠家，若僅針對(duì)量具定期若僅針對(duì)量具定期“校正校正”，并不能確保產(chǎn)品，并不能確保產(chǎn)品最終的測(cè)量品質(zhì)，最終的測(cè)量品質(zhì)，“校正校正”只能代表該量具在只能代表該量具在特定場(chǎng)合（如校正場(chǎng)所）的某種特定場(chǎng)合（如校正場(chǎng)所）的某種“偏倚偏倚”狀況，狀況，不能完全反映出該量具在生產(chǎn)制造現(xiàn)場(chǎng)可能出不能完全反映出該量具在生產(chǎn)制造現(xiàn)場(chǎng)可能出現(xiàn)的各種變差問(wèn)題；現(xiàn)的各種變差問(wèn)題； 因此，對(duì)于汽車零組件生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，為避免因此，對(duì)于汽車零組件生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，為避免可能存在的潛在零件質(zhì)量問(wèn)題及顧客車輛可能可能存在的潛在零件質(zhì)量問(wèn)題及顧客車輛可能因

3、此被因此被“召回召回”的風(fēng)險(xiǎn)，必須對(duì)相關(guān)的的風(fēng)險(xiǎn)，必須對(duì)相關(guān)的“測(cè)量測(cè)量系統(tǒng)系統(tǒng)”進(jìn)行分析。進(jìn)行分析。MSA的目的 由于由于MSA作業(yè)的繁雜性，大多企業(yè)在作業(yè)的繁雜性，大多企業(yè)在執(zhí)行執(zhí)行MSA時(shí)均感到困擾；當(dāng)然，這種時(shí)均感到困擾；當(dāng)然，這種困擾主要是來(lái)自于人力資源的不足以困擾主要是來(lái)自于人力資源的不足以及人員對(duì)及人員對(duì)MSA的不理解等方面；的不理解等方面； 另外，由于另外，由于MSA能夠直觀地反映現(xiàn)用能夠直觀地反映現(xiàn)用量具的問(wèn)題點(diǎn)，亦可能導(dǎo)致該量具無(wú)量具的問(wèn)題點(diǎn)，亦可能導(dǎo)致該量具無(wú)法再投入使用的風(fēng)險(xiǎn)（盡管該量具的法再投入使用的風(fēng)險(xiǎn)（盡管該量具的“校正校正”結(jié)果為正常）。結(jié)果為正常）。 針對(duì)測(cè)量

4、系統(tǒng)的分析可被分為針對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的分析可被分為“計(jì)數(shù)型計(jì)數(shù)型”及及“計(jì)量型計(jì)量型”測(cè)量系統(tǒng)分析共兩類；由于測(cè)量系統(tǒng)分析共兩類；由于“計(jì)數(shù)型計(jì)數(shù)型”測(cè)量系統(tǒng)的分析方法較為簡(jiǎn)單，測(cè)量系統(tǒng)的分析方法較為簡(jiǎn)單，故在此處不作說(shuō)明，而僅介紹故在此處不作說(shuō)明，而僅介紹“計(jì)量型計(jì)量型”測(cè)量系統(tǒng)分析的運(yùn)作方法；當(dāng)然，在此所測(cè)量系統(tǒng)分析的運(yùn)作方法；當(dāng)然，在此所介紹的這一方法均已在實(shí)踐中獲得良好應(yīng)介紹的這一方法均已在實(shí)踐中獲得良好應(yīng)用并得到修訂提高，以至于可以達(dá)到簡(jiǎn)單、用并得到修訂提高，以至于可以達(dá)到簡(jiǎn)單、易于理解和便于操作的效果，同時(shí)亦完全易于理解和便于操作的效果，同時(shí)亦完全符合美國(guó)三大汽車廠（戴姆勒克萊斯特、符合

5、美國(guó)三大汽車廠（戴姆勒克萊斯特、福特、通用）所制定福特、通用）所制定測(cè)量系統(tǒng)分析測(cè)量系統(tǒng)分析的的要求。要求。相 關(guān) 概 念測(cè)量系統(tǒng)：測(cè)量系統(tǒng)：系指用來(lái)獲得測(cè)量結(jié)果的整體（可能包括量系指用來(lái)獲得測(cè)量結(jié)果的整體（可能包括量 具、測(cè)量者、測(cè)量方法等）；具、測(cè)量者、測(cè)量方法等）；“計(jì)量型計(jì)量型”數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)：測(cè)量后所給出的具體測(cè)量數(shù)值；測(cè)量后所給出的具體測(cè)量數(shù)值；“計(jì)量型計(jì)量型”測(cè)量系統(tǒng)分析的途徑：測(cè)量系統(tǒng)分析的途徑：包括包括“穩(wěn)定性穩(wěn)定性”、“重重復(fù)性復(fù)性” “再現(xiàn)性再現(xiàn)性”、“偏倚偏倚”及及“線性線性”（五性）的分析、（五性）的分析、評(píng)價(jià)；評(píng)價(jià)；穩(wěn)定性：穩(wěn)定性：系指測(cè)量系統(tǒng)變差隨時(shí)間變化的結(jié)果；系指

6、測(cè)量系統(tǒng)變差隨時(shí)間變化的結(jié)果；重復(fù)性：重復(fù)性：系指于測(cè)量某零件的某一特性時(shí)，一位測(cè)量者同系指于測(cè)量某零件的某一特性時(shí)，一位測(cè)量者同 一量具多次執(zhí)行這一測(cè)量所獲得的變差結(jié)果；一量具多次執(zhí)行這一測(cè)量所獲得的變差結(jié)果；再現(xiàn)性：再現(xiàn)性：指于測(cè)量某零件的某一特性時(shí)，由不同測(cè)量者指于測(cè)量某零件的某一特性時(shí)，由不同測(cè)量者 使用同一量具執(zhí)行這一測(cè)量所獲得的變差結(jié)果；使用同一量具執(zhí)行這一測(cè)量所獲得的變差結(jié)果； 偏倚：偏倚：系指測(cè)量所得數(shù)值與基準(zhǔn)值之間的距；系指測(cè)量所得數(shù)值與基準(zhǔn)值之間的距；線性：線性：系指在量具預(yù)期工作量程內(nèi)，各量測(cè)系指在量具預(yù)期工作量程內(nèi)，各量測(cè) 據(jù)與相應(yīng)基準(zhǔn)值之間的差值（偏倚）之據(jù)與相應(yīng)基準(zhǔn)

7、值之間的差值（偏倚）之 變化情況；變化情況；量具的分辨力：量具的分辨力：若被測(cè)特性的變差要求若被測(cè)特性的變差要求0.01， 測(cè)該量具應(yīng)能讀出測(cè)該量具應(yīng)能讀出0.001的變化（分辨的變化（分辨 能力），即：量具的分辨能力應(yīng)至少能能力），即：量具的分辨能力應(yīng)至少能 直接讀取被測(cè)特性預(yù)期變差的十分之一。直接讀取被測(cè)特性預(yù)期變差的十分之一。續(xù)續(xù)執(zhí)行執(zhí)行“計(jì)量型計(jì)量型”測(cè)量系統(tǒng)分析的基測(cè)量系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)礎(chǔ)* 執(zhí)行測(cè)量作業(yè)的人員，均應(yīng)經(jīng)過(guò)必要的量具使執(zhí)行測(cè)量作業(yè)的人員，均應(yīng)經(jīng)過(guò)必要的量具使用、維護(hù)訓(xùn)練，不致于出現(xiàn)因人員操作問(wèn)題所造用、維護(hù)訓(xùn)練，不致于出現(xiàn)因人員操作問(wèn)題所造成的測(cè)量誤差；成的測(cè)量誤差；* 擬

8、執(zhí)行分析的量具均已經(jīng)過(guò)擬執(zhí)行分析的量具均已經(jīng)過(guò)“校正校正”（于（于“校校正有效期正有效期”之內(nèi)），同時(shí)其分辨力亦能符合要求；之內(nèi)），同時(shí)其分辨力亦能符合要求；* 本企業(yè)已確定了相應(yīng)的本企業(yè)已確定了相應(yīng)的“測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)劃測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)劃”（該計(jì)劃謹(jǐn)用于明確擬執(zhí)行分析的具體量具以及（該計(jì)劃謹(jǐn)用于明確擬執(zhí)行分析的具體量具以及擔(dān)當(dāng)者、開始日期和預(yù)計(jì)完成日期等）；擔(dān)當(dāng)者、開始日期和預(yù)計(jì)完成日期等）； * “計(jì)量型計(jì)量型”測(cè)量系統(tǒng)之穩(wěn)定性、重復(fù)性、再現(xiàn)測(cè)量系統(tǒng)之穩(wěn)定性、重復(fù)性、再現(xiàn)性、偏倚、線性（五性）分析可同時(shí)進(jìn)行，亦可性、偏倚、線性（五性）分析可同時(shí)進(jìn)行，亦可逐項(xiàng)進(jìn)行（為爭(zhēng)取時(shí)間通常采用同步方式）。

9、逐項(xiàng)進(jìn)行（為爭(zhēng)取時(shí)間通常采用同步方式）。 “計(jì)量型計(jì)量型”測(cè)量系統(tǒng)分析運(yùn)作辦測(cè)量系統(tǒng)分析運(yùn)作辦法法1、取樣取樣 按照上述所擬按照上述所擬“測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)劃測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)劃”進(jìn)行，并由各項(xiàng)進(jìn)行，并由各項(xiàng)分析之擔(dān)當(dāng)者負(fù)責(zé)取樣。分析之擔(dān)當(dāng)者負(fù)責(zé)取樣?！胺€(wěn)定性穩(wěn)定性”分析方法：分析方法： 取樣：取樣：可選擇標(biāo)準(zhǔn)件作為測(cè)量樣本（如：塊規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)可選擇標(biāo)準(zhǔn)件作為測(cè)量樣本（如：塊規(guī)、標(biāo)準(zhǔn) 樣件樣件 等）；等）； 測(cè)量執(zhí)行者：測(cè)量執(zhí)行者：該量具的現(xiàn)行使用者；該量具的現(xiàn)行使用者； 測(cè)量：測(cè)量：每天（或每班）對(duì)相關(guān)樣本進(jìn)行一次測(cè)量，且每天（或每班）對(duì)相關(guān)樣本進(jìn)行一次測(cè)量，且 每次測(cè)量每次測(cè)量4遍（得一組數(shù)據(jù)）并記錄

10、數(shù)據(jù)；需要至少遍（得一組數(shù)據(jù)）并記錄數(shù)據(jù)；需要至少測(cè)量測(cè)量25組數(shù)據(jù)；組數(shù)據(jù)；續(xù)續(xù)2、分析、分析 由該項(xiàng)分析之擔(dān)當(dāng)者使用由該項(xiàng)分析之擔(dān)當(dāng)者使用X&R控制圖進(jìn)行描點(diǎn)分控制圖進(jìn)行描點(diǎn)分析、判定，其判定準(zhǔn)則如下：析、判定，其判定準(zhǔn)則如下： 不能有點(diǎn)超出上、下控制線；不能有點(diǎn)超出上、下控制線； 不能有連續(xù)不能有連續(xù)7點(diǎn)位于平均值一側(cè)；點(diǎn)位于平均值一側(cè)； 不能有連續(xù)不能有連續(xù)7點(diǎn)上升或下降；點(diǎn)上升或下降； 不能有顯著多于不能有顯著多于2/3以上的描點(diǎn)位于控制線中以上的描點(diǎn)位于控制線中 間間1/3區(qū)域；區(qū)域； 不能有顯著少于不能有顯著少于2/3以下的描點(diǎn)位于控制線中以下的描點(diǎn)位于控制線中 間間1/3區(qū)域；

11、區(qū)域； 當(dāng)有違背上述當(dāng)有違背上述“判定準(zhǔn)則判定準(zhǔn)則”時(shí)，該量具的時(shí)，該量具的“穩(wěn)穩(wěn)定性定性”則不可接受（有待進(jìn)行維修或更換）；則不可接受（有待進(jìn)行維修或更換）； “重復(fù)性重復(fù)性”和和“再現(xiàn)性再現(xiàn)性”分析方法：分析方法：取樣：取樣：從現(xiàn)行產(chǎn)品中取樣，共取從現(xiàn)行產(chǎn)品中取樣，共取10個(gè)產(chǎn)品（零件）；個(gè)產(chǎn)品（零件）；測(cè)量執(zhí)行者：測(cè)量執(zhí)行者：選三位測(cè)量執(zhí)行者，且使用同一個(gè)量具選三位測(cè)量執(zhí)行者，且使用同一個(gè)量具 （擬用于分析的量具）；（擬用于分析的量具）；測(cè)量：測(cè)量：每位測(cè)量者對(duì)各樣品測(cè)量每位測(cè)量者對(duì)各樣品測(cè)量3遍；由該項(xiàng)分析之擔(dān)遍；由該項(xiàng)分析之擔(dān) 當(dāng)者記錄測(cè)量結(jié)果，并計(jì)算出如下數(shù)據(jù)：當(dāng)者記錄測(cè)量結(jié)果，并

12、計(jì)算出如下數(shù)據(jù)： 各測(cè)量結(jié)果的均值各測(cè)量結(jié)果的均值X及極差及極差R（每位測(cè)量者所測(cè)（每位測(cè)量者所測(cè)結(jié)果）；依以上數(shù)據(jù)另需計(jì)算出：結(jié)果）；依以上數(shù)據(jù)另需計(jì)算出： Rp由各零件均值所組成之?dāng)?shù)列的極差；由各零件均值所組成之?dāng)?shù)列的極差； R三位測(cè)量者所測(cè)值的平均極差的均值；三位測(cè)量者所測(cè)值的平均極差的均值； XDIFF三位測(cè)量者所測(cè)數(shù)據(jù)之最大均值與最三位測(cè)量者所測(cè)數(shù)據(jù)之最大均值與最 小均值之差；小均值之差； UCLR=2.58*R LCLR=0 再?gòu)纳鲜鼋Y(jié)果，計(jì)算出如下數(shù)據(jù)：再?gòu)纳鲜鼋Y(jié)果，計(jì)算出如下數(shù)據(jù)： 設(shè)備變差：設(shè)備變差：EV=3.05R 人員變差：人員變差：AV=(2.7*XDIFF)2(EV2

13、/30) 零件變差：零件變差：PV=1.62*Rp 重復(fù)性及再現(xiàn)性：重復(fù)性及再現(xiàn)性：R&R=EV2+AV2 總變差：總變差：TV=R&R2+PV2 最終通過(guò)上述數(shù)據(jù)計(jì)算出最終通過(guò)上述數(shù)據(jù)計(jì)算出“%R&R”值：值： %R&R=100R&R/TV重復(fù)性及再現(xiàn)性判定重復(fù)性及再現(xiàn)性判定 運(yùn)用運(yùn)用“%R&R”判定該量具判定該量具“重復(fù)性及再現(xiàn)重復(fù)性及再現(xiàn)性性”是否適宜：是否適宜： %R&R10%：則該量具可接受（適宜）；則該量具可接受（適宜）； 10%R&R30%：需根據(jù)該測(cè)量作業(yè)的重要需根據(jù)該測(cè)量作業(yè)的重要程度來(lái)判定是否適宜；程度來(lái)判定是否適宜； %R&R30%：該量具不可接受（不適宜）。該量具不可接

14、受（不適宜）?！熬€性線性”和和“偏倚偏倚”的分析方法的分析方法“線性線性”和和“偏倚偏倚”的分析方法：的分析方法：取取 樣：取樣：取5個(gè)大小不一的零件或標(biāo)準(zhǔn)件（如：塊規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)個(gè)大小不一的零件或標(biāo)準(zhǔn)件（如：塊規(guī)、標(biāo)準(zhǔn) 樣件等）；其中：最小測(cè)量特性樣件等）；其中：最小測(cè)量特性該量具正常作業(yè)該量具正常作業(yè) 之預(yù)計(jì)的最小測(cè)量值；最大測(cè)量特性之預(yù)計(jì)的最小測(cè)量值；最大測(cè)量特性該量具正常該量具正常 作業(yè)之預(yù)計(jì)的最大測(cè)量值。作業(yè)之預(yù)計(jì)的最大測(cè)量值。測(cè)量者：該量具的使用者。測(cè)量者：該量具的使用者。 基準(zhǔn)值基準(zhǔn)值Xi的確定：對(duì)各樣品測(cè)的確定：對(duì)各樣品測(cè)10次，求得其平均值，以作次，求得其平均值，以作 為為“基準(zhǔn)值

15、基準(zhǔn)值”；若為標(biāo)準(zhǔn)件（如塊規(guī)等）；若為標(biāo)準(zhǔn)件（如塊規(guī)等） 可直接取其標(biāo)準(zhǔn)值；可直接取其標(biāo)準(zhǔn)值； 續(xù)續(xù)測(cè)測(cè) 量：由選定的測(cè)量者對(duì)每個(gè)樣品（共量：由選定的測(cè)量者對(duì)每個(gè)樣品（共5個(gè)）各測(cè)量個(gè)）各測(cè)量12次，次，并記錄結(jié)果；由該項(xiàng)分析之擔(dān)當(dāng)者對(duì)上述測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行匯并記錄結(jié)果；由該項(xiàng)分析之擔(dān)當(dāng)者對(duì)上述測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和計(jì)算：總和計(jì)算： 各樣品零件公差或計(jì)算出各樣品零件公差或計(jì)算出6； 各樣品基準(zhǔn)值各樣品基準(zhǔn)值Xi； 各樣品測(cè)量數(shù)據(jù)（各樣品測(cè)量數(shù)據(jù)（12個(gè)）之平均值個(gè)）之平均值Mi 各樣品偏倚平均值各樣品偏倚平均值Yi=MiXi 各樣品各樣品“偏倚偏倚%”=100*Yi/過(guò)程變差（過(guò)程變差（“過(guò)程變差過(guò)程變

16、差”可可使用使用6或各樣品的零件公差）?；蚋鳂悠返牧慵睿?。線性計(jì)算：線性計(jì)算：%線性線性=Xi*Yi(Xi*Yi/n)/Xi2/n(Xi)2/n*100%（或直接在電腦依據(jù)上述公式予以設(shè)定后直接計(jì)算得出）；（或直接在電腦依據(jù)上述公式予以設(shè)定后直接計(jì)算得出）；“偏倚偏倚” /“線性線性”判定準(zhǔn)則判定準(zhǔn)則“偏倚偏倚”判定準(zhǔn)則：判定準(zhǔn)則： 偏倚偏倚%10%：可用于測(cè)量重要特性：可用于測(cè)量重要特性; 偏倚偏倚%30%：可用于測(cè)量一般特性：可用于測(cè)量一般特性; 偏倚偏倚%30%：該量具不可接受：該量具不可接受;“線性線性”判定準(zhǔn)則：判定準(zhǔn)則： 線性線性%5%：該量具可接受：該量具可接受; 線性線性%

17、10%：應(yīng)根據(jù)該測(cè)量的重要程：應(yīng)根據(jù)該測(cè)量的重要程 度決定是否可接受度決定是否可接受; 線性線性%10%：該量具不可接受。：該量具不可接受。結(jié)結(jié) 束束 語(yǔ)語(yǔ) 在執(zhí)行在執(zhí)行“計(jì)量型計(jì)量型”測(cè)量系統(tǒng)分析時(shí)，應(yīng)對(duì)上測(cè)量系統(tǒng)分析時(shí)，應(yīng)對(duì)上述述“五性五性”作出全面的分析，除非本企業(yè)具有作出全面的分析，除非本企業(yè)具有前期可作利用的該測(cè)量系統(tǒng)之分析結(jié)果或獲得前期可作利用的該測(cè)量系統(tǒng)之分析結(jié)果或獲得顧客的特別許可。顧客的特別許可。 由于測(cè)量系統(tǒng)分析作業(yè)是為了追求一種更可由于測(cè)量系統(tǒng)分析作業(yè)是為了追求一種更可靠的測(cè)量品質(zhì)，因此，作為企業(yè)在運(yùn)用這種分靠的測(cè)量品質(zhì)，因此，作為企業(yè)在運(yùn)用這種分析手法之前，內(nèi)部應(yīng)有至少

18、一、兩位人員能夠析手法之前，內(nèi)部應(yīng)有至少一、兩位人員能夠較全面地理解美國(guó)三大車廠之較全面地理解美國(guó)三大車廠之測(cè)量系統(tǒng)分測(cè)量系統(tǒng)分析析，并可將其中的參考表單加以修整，以運(yùn)，并可將其中的參考表單加以修整，以運(yùn)用于上述方法之中。用于上述方法之中。續(xù)續(xù)！ 企業(yè)在運(yùn)用企業(yè)在運(yùn)用“測(cè)量系統(tǒng)分析測(cè)量系統(tǒng)分析”時(shí)，可能面臨針對(duì)時(shí)，可能面臨針對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量系統(tǒng)的“可接受可接受”或或“不可接受不可接受”之判定；之判定； 當(dāng)出現(xiàn)當(dāng)出現(xiàn)“不可接受不可接受”時(shí)，企業(yè)必須對(duì)測(cè)量系統(tǒng)之時(shí)，企業(yè)必須對(duì)測(cè)量系統(tǒng)之各方面可能存在的問(wèn)題點(diǎn)進(jìn)行檢討，假若人員操各方面可能存在的問(wèn)題點(diǎn)進(jìn)行檢討，假若人員操作不存在缺失，同時(shí)亦排除被測(cè)量之樣品零件的作不存在缺失，同時(shí)亦排除被測(cè)量之樣品零件的變異，那么該企業(yè)就只能更換或維修現(xiàn)有的量具變異，那么該企業(yè)就只能更換或維修現(xiàn)有的量具了，了，否則將不能滿足汽車業(yè)顧客的要