MSA分析：測(cè)量系統(tǒng)合格測(cè)評(píng)

看了標(biāo)題有人會(huì)問，MSA分析是啥大招??？還別說(shuō)，MSA分析，跟動(dòng)漫里放大招是一樣一樣的。先是存蓄攢氣，吸收各種波動(dòng)源。然后一波必殺，評(píng)估測(cè)量系統(tǒng)的質(zhì)量。目錄CONTENTS1背景案例2MSA概述3分析判斷4方法運(yùn)用5適用范圍案情導(dǎo)入某供電局訂購(gòu)了一批零件，老李請(qǐng)小張和小王測(cè)量零件以驗(yàn)證精度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有較大的波動(dòng)，但供貨商說(shuō)零件精確度是沒有問題。老李想明確問題是否出現(xiàn)在員工測(cè)量水平上?但應(yīng)該如何驗(yàn)證員工測(cè)量水平呢？有沒有什么方法可以驗(yàn)證員工的測(cè)量水平？我們先來(lái)看一個(gè)案例。精益分析要想驗(yàn)證測(cè)量水平和測(cè)量方法是否可行，得聽霸道總裁——MSA！下面我們就來(lái)了解一下這位霸道總裁！我們首先介紹測(cè)量系統(tǒng)。定義解析測(cè)量系統(tǒng)定義解析測(cè)量系統(tǒng)數(shù)據(jù)是測(cè)量的結(jié)果，而測(cè)量就是給具體事務(wù)賦值的過程，測(cè)量系統(tǒng)是由測(cè)量環(huán)境、人、測(cè)量方法、儀器或量具、測(cè)量對(duì)象、參照標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成的過程的整體。簡(jiǎn)單說(shuō)，由EPIWS構(gòu)成的過程的整體

。定義解析測(cè)量系統(tǒng)MSAEEnvironment：環(huán)境PPerson/Program：人/方法IInstrument：儀器WWorkpiece：工件/被測(cè)對(duì)象SStandard：標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)識(shí)了測(cè)量系統(tǒng)，我們請(qǐng)MSA出場(chǎng)。定義解析MSAMSA，全名MeasurementSystemAnalysis,即測(cè)量系統(tǒng)分析，指用統(tǒng)計(jì)方法來(lái)了解測(cè)量系統(tǒng)中的各個(gè)波動(dòng)源，以及它們對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，最后判斷測(cè)量系統(tǒng)是否合乎使用要求。波動(dòng)源對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響MSA的作用在于評(píng)估測(cè)量系統(tǒng)的質(zhì)量。其實(shí)也就是判斷你的測(cè)量系統(tǒng)合不合格，能否相信這樣測(cè)量出來(lái)的數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確的。MSA的作用一個(gè)合格的測(cè)量系統(tǒng)必須具備良好的準(zhǔn)確度和精確度，通常用偏倚表示準(zhǔn)確度，用波動(dòng)表示精確度。偏倚表示多次測(cè)量的平均值與基準(zhǔn)差之差。波動(dòng)表示在相同測(cè)量條件下多次重復(fù)測(cè)量的結(jié)果分布的離散程度。如以下示意圖。MSA的偏倚和波動(dòng)在了解基本概念后，我們來(lái)看一下如何對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行分析判斷。憑什么MSA能判斷測(cè)量系統(tǒng)的生死？那是因?yàn)槿思夷媚笾鴾y(cè)量系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)性特征。如何判斷測(cè)量系統(tǒng)合不合格？分析判斷測(cè)量系統(tǒng)三大特征重復(fù)性是在幾乎相同的測(cè)量條件下，同一操作者對(duì)同一測(cè)量對(duì)象進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量所產(chǎn)生的波動(dòng)。在本案中，小張對(duì)同樣的零件測(cè)試了兩次，這兩次的波動(dòng)就是測(cè)量系統(tǒng)的重復(fù)性。重復(fù)性1分析判斷測(cè)量系統(tǒng)三大特征再現(xiàn)性是不同測(cè)量系統(tǒng)在相同條件下對(duì)同一測(cè)量對(duì)象進(jìn)行測(cè)量時(shí)的變異。再現(xiàn)性2在本案中，小張和小王對(duì)同一零件有不同的測(cè)量結(jié)果，這種變異就是測(cè)量系統(tǒng)的再現(xiàn)性。分析判斷測(cè)量系統(tǒng)三大特征測(cè)量對(duì)象之間總是存在差異。小張和小王兩個(gè)新員工之間、零件之間都存在差異，這些差異可能會(huì)影響判斷，測(cè)量對(duì)象間的波動(dòng)3小張小王零件零件差異差異評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)了解測(cè)量系統(tǒng)的三大特性后，我們需要對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的能力做出評(píng)價(jià)，這就用到了P/TV指標(biāo)。P/TV用測(cè)量系統(tǒng)的波動(dòng)R&R與總波動(dòng)之比來(lái)度量，公式如下：那么R&R、TV是什么東西呢？別著急，接下來(lái)我一一為大家說(shuō)明。TV代表總波動(dòng)。R&R代表測(cè)量系統(tǒng)的波動(dòng)。為了在測(cè)量系統(tǒng)分析中估計(jì)試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷姆讲罱M成，許多學(xué)者應(yīng)用二因素隨機(jī)效應(yīng)模型來(lái)描述如下：（推導(dǎo)過程太長(zhǎng)，感興趣可進(jìn)一步研究）

指標(biāo)含義TV總波動(dòng)PV測(cè)量對(duì)象間的波動(dòng)AV再現(xiàn)性波動(dòng)EV重復(fù)性波動(dòng)R&R測(cè)量系統(tǒng)的波動(dòng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化成文字就是總波動(dòng)2=測(cè)量對(duì)象間的波動(dòng)2+再現(xiàn)性波動(dòng)2+重復(fù)性波動(dòng)2看上面的公式，這樣是不是就跟上面測(cè)量系統(tǒng)的三大特征聯(lián)系上了。其實(shí)這個(gè)P/TV就是在度量測(cè)量系統(tǒng)的能力，評(píng)價(jià)測(cè)量系統(tǒng)的性能時(shí)，通常采用下表。測(cè)量系統(tǒng)能力判別準(zhǔn)則測(cè)量系統(tǒng)能力說(shuō)明P/TV≤10%測(cè)量系統(tǒng)能力很好10%＜P/TV≤30%測(cè)量系統(tǒng)能力處于臨界狀態(tài)P/TV＞30%測(cè)量系統(tǒng)能力不足，必須加以改進(jìn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)那么牛逼的分析方法，我們?cè)撊绾问褂媚?？MSA是如何分析供電局員工的測(cè)量水平合不合格？下面我們一起看一看。MSA通常分位四步。方法運(yùn)用02040103重復(fù)測(cè)量樣本，將數(shù)據(jù)記錄表格

對(duì)結(jié)果進(jìn)行判斷，得出結(jié)論選取樣本和測(cè)量數(shù)據(jù)處理和分析接下來(lái)，我們一起結(jié)合案例，看一看MSA分析如何檢驗(yàn)小張和小王的測(cè)量水平。方法運(yùn)用方法運(yùn)用1.選取樣本和測(cè)量人員2.重復(fù)測(cè)量樣本，將數(shù)據(jù)記錄表格3.數(shù)據(jù)處理和分析4.進(jìn)行判斷，得出結(jié)論在本案例中供電局老李選擇了需要測(cè)量的5個(gè)零件，和需要檢驗(yàn)其測(cè)量水平的員工小張和小王。零件5個(gè)小張小王方法運(yùn)用1.選取樣本和測(cè)量人員2.重復(fù)測(cè)量樣本，將數(shù)據(jù)記錄表格3.數(shù)據(jù)處理和分析4.進(jìn)行判斷，得出結(jié)論供電局員工小張和小王對(duì)5個(gè)零件各測(cè)量2次，測(cè)量數(shù)據(jù)記錄如下。測(cè)量記錄數(shù)據(jù)(單位：mm)

小張小王零件編號(hào)第一次測(cè)量第二次測(cè)量第一次測(cè)量第二次測(cè)量11.001.051.001.0520.950.900.950.9530.750.700.800.8041.000.951.051.0550.550.500.850.80（注：這里為了簡(jiǎn)化，只有5個(gè)零件，在實(shí)際生產(chǎn)中，最好多取一些零件，一般在20個(gè)左右，而且零件本身的波動(dòng)能夠代表工序的波動(dòng)范圍）方法運(yùn)用1.選取樣本和測(cè)量人員2.重復(fù)測(cè)量樣本，將數(shù)據(jù)記錄表格3.數(shù)據(jù)處理和分析4.進(jìn)行判斷，得出結(jié)論運(yùn)用均值極差法分析測(cè)量數(shù)據(jù)的重復(fù)性和再現(xiàn)性（GR&R）。由MINITAB的計(jì)算結(jié)果可以得出，該測(cè)量系統(tǒng)的P/TV=46.04%(%研究變異(%SV)，根據(jù)測(cè)量系統(tǒng)能力判別準(zhǔn)則，P/TV＞30%，說(shuō)明該測(cè)量系統(tǒng)的波動(dòng)是不可接受的。因此，必須首先對(duì)該測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。來(lái)源標(biāo)準(zhǔn)差（SD)研究變異(6*SD)%研究變異(%SV)合計(jì)量具R&R0.0732040.43922546.04重復(fù)性0.0301720.18103418.98再現(xiàn)性0.0666970.40018141.95部件間0.1411290.84677488.77合計(jì)變異0.1589850.953910100.00可區(qū)分的類別數(shù)=2我們需要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。一般來(lái)說(shuō)，我們通過使用MINITAB軟件進(jìn)行均值極差法或方差分析法分析。下面我們就來(lái)看看兩種方法是否得到了不同的結(jié)果。方法運(yùn)用1.選取樣本和測(cè)量人員2.重復(fù)測(cè)量樣本，將數(shù)據(jù)記錄表格3.數(shù)據(jù)處理和分析4.進(jìn)行判斷，得出結(jié)論運(yùn)用方差分析法分析測(cè)量數(shù)據(jù)的重復(fù)性和再現(xiàn)性（GR&R）。由MINITAB的計(jì)算結(jié)果可以得出，該測(cè)量系統(tǒng)的P/TV=58.08%(%研究變異(%SV)，根據(jù)測(cè)量系統(tǒng)能力判別準(zhǔn)則，P/TV＞30%，說(shuō)明該測(cè)量系統(tǒng)的波動(dòng)是不可接受的。因此，必須首先對(duì)該測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)改進(jìn)。來(lái)源標(biāo)準(zhǔn)差（SD)研究變異(6*SD)%研究變異(%SV)合計(jì)量具R&R0.1030780.6184758.08重復(fù)性0.0295800.1774816.67再現(xiàn)性0.0987420.5924555.63操作者0.0556210.3337331.34操作者*零件0.0815860.4895245.97部件間0.1444820.8668981.41可區(qū)分的類別數(shù)=1方法運(yùn)用1.選取樣本和測(cè)量人員2.重復(fù)測(cè)量樣本，將數(shù)據(jù)記錄表格3.數(shù)據(jù)處理和分析4.進(jìn)行判斷，得出結(jié)論通過均值極差法和方差分析法都說(shuō)明，該測(cè)量系統(tǒng)的波動(dòng)是不可接受的。因此，必須首先對(duì)該測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。也就是說(shuō)，供電局的小張和小王對(duì)5個(gè)零件各測(cè)量2次這樣的測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量能力不足，必須加以改進(jìn)。小張小王不合格案情導(dǎo)入MSA那么強(qiáng)大，那是不是任何時(shí)候都適用呢?一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)遇到以下情境的時(shí)候，我們可以適用MSA分析來(lái)進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)的判斷。適用范圍1.測(cè)量?jī)x器誤差很大時(shí)2.測(cè)量系統(tǒng)不穩(wěn)定時(shí)3.測(cè)量結(jié)果波動(dòng)大時(shí)4.決定是否