ISO/TS16949:2009標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)講師：段同uantz@163.com五大技術(shù)手冊產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃和控制計(jì)劃（APQP&CP）潛在失效模式和后果分析參考手冊（FMEA）測量系統(tǒng)分析參考手冊（MSA）統(tǒng)計(jì)過程控制參考手冊（SPC）生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序（PPAP）重要的顧客手冊ISO/TS16949:2009五大手冊目錄1、測量系統(tǒng)分析(MSA-3)，(2003年5月第三版第二次印刷)2、生產(chǎn)零件批準(zhǔn)過程(PPAP-4)，(2006年3月第四版)3、統(tǒng)計(jì)過程控制(SPC-2)，(2005年7月第二版)4、潛在實(shí)效模式及后果分析實(shí)施手冊(FMEA-4)，(2008年6月第四版)5、先期產(chǎn)品質(zhì)量策劃與控制計(jì)劃實(shí)施手冊(APQP-2)，(2008年7月第二版)MSA測量系統(tǒng)分析MeasurementSystemAnalysis

MSA理論培訓(xùn)講師:劉旭明一、MSA簡介1.什么是MSAM:指Measurement測量S:指System系統(tǒng)A:指Analysis分析

MSA也就是對(duì)量測系統(tǒng)進(jìn)行分析的方法!2.MSA的重要性如果測量的方式不對(duì)，那么好的結(jié)果可能被測為壞的結(jié)果，壞的結(jié)果也可能被測為好的結(jié)果，此時(shí)便不能得到真正的產(chǎn)品或過程特性。PROCESS原料人機(jī)法環(huán)測量測量結(jié)果好不好測量新生產(chǎn)的產(chǎn)品存在較大的產(chǎn)品變差（PV）；

引進(jìn)新儀器時(shí)（EV）；

測量操作更換新的人員時(shí)（AV）；易損耗之儀器必須注意其分析頻率；3.什么情況下做MSA通過測量用數(shù)字體現(xiàn)的數(shù)據(jù)，并不是總能代表事實(shí)。因此，有必要對(duì)數(shù)據(jù)的信賴性進(jìn)行確認(rèn)。＋=

真實(shí)值(實(shí)際產(chǎn)品變差)測量誤差(測量變差)測量值(觀察的變差)4.測量值的組成要素測量誤差有多大?測量誤差的原因是什么?測量工具是否具備分辨率?重復(fù)測量也能得到相同的結(jié)果

嗎?用別的測量工具也能得到相同結(jié)果嗎?測量工具隨著時(shí)間的推移是否保持穩(wěn)定狀態(tài)?怎樣提高測量系統(tǒng)?5.MSA分析要確認(rèn)的信息理想的的測量量系統(tǒng)統(tǒng)應(yīng)該該是每每次都都能測測出真實(shí)值值。測量系系統(tǒng)的的質(zhì)量量通常常僅僅僅取決決于經(jīng)經(jīng)過一一段時(shí)時(shí)間后后產(chǎn)生生數(shù)據(jù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特特性：：▼Bias偏倚▼Repeatability重復(fù)性性▼Reproducibility再現(xiàn)性性▼Linearity線性▼Stability穩(wěn)定性性6.MSA的統(tǒng)計(jì)計(jì)屬性性要觀察察測量量誤差差的主主要原原因,“重復(fù)性性(repeatability)””和“再現(xiàn)性性(reproducibility)””.要想解解決實(shí)實(shí)際PROCESS的波波動(dòng)，，應(yīng)把把握測測量系系統(tǒng)的的波動(dòng)動(dòng)，并把它它與PROCESS波動(dòng)動(dòng)分離離.穩(wěn)定性線性長期PROCESS波動(dòng)短期PROCESS波動(dòng)樣品的

波動(dòng)

實(shí)際PROCESS波動(dòng)重復(fù)性校正測量儀器波動(dòng)作業(yè)者波動(dòng)

(再現(xiàn)性)

測量波動(dòng)

觀察到的PROCESS波動(dòng)7.過程波波動(dòng)的的主要要來源源Environme設(shè)備不穩(wěn)定性測量儀器環(huán)境

方法配件磨損電力不穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)次序

測量系統(tǒng)變差濕度清潔度震動(dòng)電壓變化氣溫變化材料

測量者灰塵/噪音標(biāo)準(zhǔn)材料量產(chǎn)材料良品材料不良材料保管/管理感覺,氣氛熟練度測量位置測量次數(shù)測量條件8.MSA變差的的因果果分析析用來獲獲得表表示產(chǎn)產(chǎn)品或或過程程特性性的數(shù)數(shù)值的的系統(tǒng)統(tǒng)，稱稱之為為測量量系統(tǒng)。。測量量系統(tǒng)統(tǒng)是與與測量量結(jié)果果有關(guān)關(guān)的儀器、、設(shè)備備、軟軟件、、測量程序序、測測量人人員、、被測測物品品和環(huán)環(huán)境的集合合。二、MSA相關(guān)關(guān)術(shù)語語1.測量系系統(tǒng)定定義12345好的分分辨率率12345差的分分辨率率是指測測量裝裝置能能夠測測量到到最小可可檢出出的單單位。。※測量刻刻度應(yīng)應(yīng)為產(chǎn)產(chǎn)品規(guī)規(guī)格或或過程程波動(dòng)動(dòng)的十十分之之一。。2.分分辨率率儀器2平均值真實(shí)值平均值儀器1儀器2偏倚儀器1偏倚某一物物品理理論上上的真實(shí)值值或參考值值。測量值值平均和和真實(shí)實(shí)值的差異異。3.真真實(shí)值值4.偏偏倚（（Bias)某標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)件，，已知知值為為25.4mm，某某機(jī)械械檢查查工用用精度度為0.025mm的游游標(biāo)卡卡尺測測量10次次，測測量結(jié)結(jié)果如如下：：25.42525.42525.40025.40025.37525.40025.42525.40025.42525.375把10個(gè)測測量值值相加加除以以10，得得到平平均值值：25.4051mm偏倚等等于平平均值值減去去參考考值：：25.4051－－25.400＝0.0051mm計(jì)算偏偏倚舉舉例儀器1:線形性有問題.測量單位0儀器2:線形性沒有問題.0測量單位線性是是指量量具在在其工工作范范圍內(nèi)內(nèi)偏倚的的變化化規(guī)律律。在全部部測量量范圍圍內(nèi)，，測量量值和和基準(zhǔn)準(zhǔn)值的的差異異保持持穩(wěn)定定，說說明其其線性好好。5.線線性穩(wěn)定性性良良好時(shí)間2時(shí)間1時(shí)間1時(shí)間2真實(shí)值真實(shí)值穩(wěn)定性

不好時(shí)間3時(shí)間3是指隨時(shí)間間變化化的偏偏倚值值。根據(jù)時(shí)時(shí)間的的推移移測量量結(jié)果果互不不相同同時(shí)，，說明明該測測量系系統(tǒng)缺缺乏穩(wěn)穩(wěn)定性性。6.穩(wěn)穩(wěn)定性性由一個(gè)人人使用用同一一量具具，對(duì)同一被被測特特性進(jìn)行多次重重復(fù)測測量所得結(jié)結(jié)果之之間的的偏差差，即即為測測量系系統(tǒng)的的重復(fù)復(fù)性。。真實(shí)值平均好的重復(fù)性平均差的重復(fù)性7.重重復(fù)性性由不同的的人使用同一量量具，對(duì)同一被被測特特性進(jìn)行多次重重復(fù)測測量所得結(jié)結(jié)果之之間的的偏差差，即即為測測量系系統(tǒng)的的再現(xiàn)現(xiàn)性。。真實(shí)值好的再現(xiàn)性作業(yè)者1差的再現(xiàn)性作業(yè)者2作業(yè)者3作業(yè)者1作業(yè)者2作業(yè)者38.再再現(xiàn)性性現(xiàn)有硬硬度為為5.0（真真實(shí)值值）的的材料料.方法1得到到的測測量值值是:3.8,4.4,4.2,4.0方法2得到到的測測量值值是:6.5,4.0,3.2,6.3哪一個(gè)個(gè)方法法更正正確?方法2因?yàn)槠狡骄抵蹬c““真實(shí)實(shí)”硬硬度相相同。。哪一個(gè)個(gè)方法法更精精密?方法1因?yàn)樽冏儾詈芎苄　?。?yīng)首先先的方方法是是?其其理由由是?方法1:比起變變差，，解決決平均均的變變化更更為容容易。。例題題1）計(jì)劃要要使用用的方方法；；2）確確定評(píng)評(píng)價(jià)人人的數(shù)數(shù)量、、樣品品數(shù)量量及重重復(fù)讀讀數(shù)次次數(shù)；；3）從從日常常操作作該儀儀器的的人中中挑選選評(píng)價(jià)價(jià)人；；4）樣樣品必必須從從過程程中選選取并并代表表整個(gè)個(gè)工作作范圍圍；5）儀儀器的的分辨辨力應(yīng)應(yīng)允許許至少少讀取取特性性的預(yù)預(yù)期過過程變變差的的十分分之一一；6）確確保測測量方方法（（即評(píng)評(píng)價(jià)人人和儀儀器））在按按照規(guī)規(guī)定的的測量量步驟驟測量量特征征尺寸寸；2.測測量系系統(tǒng)研研究準(zhǔn)準(zhǔn)備1）測量必必須按按照隨機(jī)順序進(jìn)進(jìn)行；；2）不不應(yīng)讓讓評(píng)價(jià)價(jià)人知知道正正在檢檢查零零件的的編號(hào)號(hào)；3）測測量讀讀數(shù)應(yīng)應(yīng)估計(jì)計(jì)到可可得到到的最最接近近的數(shù)數(shù)字；；4）研研究工工作應(yīng)應(yīng)由知知其重重要性性且仔仔細(xì)認(rèn)認(rèn)真的的人員員進(jìn)行行；5）每每一位位評(píng)價(jià)價(jià)人在在整個(gè)個(gè)研究究過程程中應(yīng)應(yīng)采用用相同同的測測量方方法；；3.測測量系系統(tǒng)研研究注注意事事項(xiàng)計(jì)量型型MSA穩(wěn)定性性-均均值極極差法法；偏倚-獨(dú)立立樣本本法；；偏倚-均值值極差差法；；線性-一元元線性性回歸歸法；；GRR-均均值極極差法法；GRR-CrossedANOVA；GRR-NestedANOVA；；計(jì)數(shù)型型MSA解析法法；交叉表表法；；信號(hào)探探測法法；測量系系統(tǒng)分分析方方法分分類確定某某一測測量儀儀器的的穩(wěn)定性性是否否為可可接受受。同一評(píng)評(píng)價(jià)人人對(duì)同同一樣樣品進(jìn)進(jìn)行多多次測測量的的情況況。通通過對(duì)對(duì)測量數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)進(jìn)行統(tǒng)統(tǒng)計(jì)，，得出出分析析結(jié)論論。1）穩(wěn)穩(wěn)定性性－均均值極極差法法1.計(jì)計(jì)量型型MSA(穩(wěn)定性性－均均值極極差法法）取得包包含1個(gè)零零件的的樣本本，選選取了了生產(chǎn)產(chǎn)過程程輸出出范圍圍中接接近中中間值值的一一個(gè)零零件。。（不不能給給評(píng)價(jià)價(jià)人看看到））指定1位操操作人人員在在不知知情的的狀況況下使用校校驗(yàn)合合格的量具具，共共測了了5周周（25個(gè)個(gè)子組組）以以上個(gè)個(gè)零件件進(jìn)行行測量量,并并重重復(fù)3次，，將操操作員員所讀讀數(shù)據(jù)據(jù)進(jìn)行行記錄錄,研研究究其設(shè)設(shè)備的的穩(wěn)定定性。。試驗(yàn)完完后,測測試人人員將將量具具測出出數(shù)據(jù)據(jù)計(jì)算算均值值、極極差和和控制制限，，并作作成均均值極極差控控制圖圖。計(jì)算結(jié)結(jié)果均均值、、極差差及控控制限限等。。2）分分析步步驟計(jì)算出出相應(yīng)應(yīng)的數(shù)數(shù)值。。前提條條件:只有當(dāng)當(dāng)測量量系統(tǒng)統(tǒng)處于于統(tǒng)計(jì)計(jì)穩(wěn)定定狀態(tài)態(tài)時(shí),進(jìn)行行偏倚倚研究究才有有意義義。什么是是偏倚倚-獨(dú)獨(dú)立樣樣件法法?利用一一個(gè)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)樣樣件對(duì)對(duì)量測測系統(tǒng)統(tǒng)進(jìn)行行偏倚倚的分分析方方法。。1）偏偏倚－－獨(dú)立立樣本本法2.計(jì)計(jì)量型型MSA(偏倚－－獨(dú)立立樣本本法）a)取取得得一個(gè)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)樣件件,并并確定定其參參考值值。參考值值=XT(注:如不不能取取得標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值值,則則選擇擇一件件落在在生產(chǎn)產(chǎn)測量量范圍圍中間間的生生產(chǎn)件件作為為基準(zhǔn)準(zhǔn)件,將其其用更更精密密的儀儀器測測量該該零件件N≥≥10次,取平平均值值作為為參考考值)b)讓讓一一名評(píng)評(píng)價(jià)人人以正正常方方式測測量樣樣件N≥10次次,并并記錄錄結(jié)果果。c)畫畫直直方圖圖：畫出數(shù)數(shù)據(jù)相相對(duì)于于參考考值的的直方方圖,根據(jù)據(jù)專業(yè)業(yè)知識(shí)識(shí)判斷斷是否否存在在特殊殊原因因或出出現(xiàn)異異常.如如果不不存在在,繼繼續(xù)分分析,當(dāng)n<30時(shí)時(shí),對(duì)對(duì)任何何的解解釋或或分析析,要要特別別注意意。d)計(jì)計(jì)算數(shù)數(shù)值：：2）分分析步步驟計(jì)算N個(gè)讀讀值的的平均均值:計(jì)算重重復(fù)性性標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)差:公式中中可可從附附表中中查到到,取取g=1,且m=n.確定偏偏倚中中的t統(tǒng)計(jì)計(jì)值:偏倚B=觀觀測到到的平平均測測量值值-參參考值值結(jié)果分分析如果0落在在偏倚倚值附附件的的置置信信度界界限內(nèi)內(nèi),則則偏在水水準(zhǔn)上上是可可接受受的.0(偏偏倚值值)在在置信信區(qū)間間之間間，則則偏倚倚可接接受,否則則偏倚倚不可可接受受3）判判定規(guī)規(guī)則基準(zhǔn)值:6.0偏倚15.8-0.225.7-0.335.9-0.145.9-0.156.00.00.00.4106.30.3116.00.0126.10.1136.20.2145.6-0.4156.00.0d)作作直方方圖:e)根根據(jù)專專業(yè)知知識(shí)判判斷是是否存存在特特殊原原因或或出現(xiàn)現(xiàn)異常常，如如果沒沒有,繼續(xù)續(xù)分析析。直方圖012345.96.4其他組界頻率f)計(jì)計(jì)算統(tǒng)統(tǒng)計(jì)值值:因?yàn)?落在在上述述偏倚倚的95%置信信區(qū)間間之內(nèi)內(nèi),所所以偏偏倚等等于0的假假設(shè)在在α=5%的的水平平上是是可以以接受受的。。g)結(jié)結(jié)果判判定:GRR%>30%,則表表明系系統(tǒng)不不可接接受。。10%<GRR%<30,系系統(tǒng)可可接受受亦可可不接接受。。GRR%<10%,系統(tǒng)統(tǒng)可接接受。。3）判判定規(guī)規(guī)則IILSLIIUSLIIIII第I類類區(qū)壞壞零件件永遠(yuǎn)遠(yuǎn)被稱稱為壞壞零件件；第II類可可能做做出潛潛在的的錯(cuò)誤誤決定定；第III類類好好零零件永永遠(yuǎn)被被稱為為好零零件；；計(jì)數(shù)型型測量量系統(tǒng)統(tǒng)是通通/止止規(guī)（（go/nogogage)是常常用的的量具具，它它只有有兩種種可能能的結(jié)結(jié)果；；計(jì)數(shù)型型測量量系統(tǒng)統(tǒng)的變變差來來源應(yīng)應(yīng)該通通過利利用了了人為為因素素的研研究結(jié)結(jié)果使使之最最小化化；目標(biāo)計(jì)數(shù)型型測量量系統(tǒng)統(tǒng)研究究利用求求出的的測量量系統(tǒng)統(tǒng)的量量具特特性曲曲線(GPC),并并且確確定系系統(tǒng)的的重復(fù)性性和偏倚的方法法。備注:1.這這種量量具研研究可可用于于單限限值和和雙限限值量量具。。2.對(duì)對(duì)于雙雙限值值量具具，假假定誤誤差是是線性性一致致的，，只需需檢查查一個(gè)個(gè)限值值。1）解解析法法3.計(jì)計(jì)數(shù)型型MSA(解析法法）取樣，，選取取需研研究的的樣件件,并并且必必須知知道它它們的的基準(zhǔn)準(zhǔn)值,一般般選擇擇8個(gè)個(gè)零件件為為樣件件,它它們之之間的的大小小間隔隔應(yīng)盡盡可能能均勻勻?；鶞?zhǔn)值值最大大和最最小的的零件件應(yīng)該該代表表過程程的范范圍。。選擇1名評(píng)評(píng)價(jià)人人:請請?jiān)u價(jià)價(jià)人對(duì)對(duì)每個(gè)個(gè)零件件進(jìn)行行連續(xù)續(xù)重復(fù)復(fù)測量量20次(a為為測量量結(jié)果果為合合格的的次數(shù)數(shù)),并計(jì)計(jì)算其其概率率。將基準(zhǔn)準(zhǔn)值與與計(jì)算算概率率值繪繪制到到正態(tài)態(tài)分布布紙上上。d)計(jì)計(jì)算偏偏差與與重復(fù)復(fù)性。。(如下下）2）分分析步步驟t統(tǒng)計(jì)計(jì)值大大于t意義義值，，則偏偏倚不不可接接受。。3）判判定規(guī)規(guī)則測量結(jié)結(jié)果如如下:零件基準(zhǔn)值XT與測量結(jié)果為合格的次數(shù)aXTaPa-0.01600.025-0.01510.075-0.01430.175-0.01350.275-0.01280.425-0.011160.775-0.0105180.875-0.01200.975將各零零件的的基準(zhǔn)值值XT和對(duì)應(yīng)接接受概概率Pa構(gòu)成的的點(diǎn)畫畫在正正態(tài)概概率紙紙上,并進(jìn)進(jìn)行直直線擬擬合,所得得到的的一條條直線線就是是這個(gè)個(gè)計(jì)數(shù)數(shù)型測測量系系統(tǒng)的的量具具特性性曲線線。Pa=0.5時(shí)時(shí),XT=-0.0123利用曲曲量具具特性性曲線線估計(jì)計(jì)偏倚倚與重重復(fù)性性：(1)估計(jì)計(jì)偏倚倚從圖上上可知知當(dāng)Pa=0.5時(shí)時(shí),XT=-0.0123偏倚B=LSL-XT=-0.010-(-0.0123)=0.023(2)估計(jì)計(jì)重復(fù)復(fù)性(R或或EV)從圖上上可知知當(dāng)Pa=0.005時(shí)時(shí),XT1=-0.0163,當(dāng)Pa=0.995時(shí)時(shí),XT2=-0.0084,則則重復(fù)復(fù)性為為:R=EV=5.15σe=(XT2-XT1)/1.08=[-0.0084-(-0.0163)]/1.08=0.0073(3)t值計(jì)計(jì)算(4)結(jié)結(jié)果果分析析:t計(jì)算算=9.86>t意意義值值=2.093,所所以偏偏倚不不能接接受。。評(píng)估不不同的的評(píng)價(jià)價(jià)人一一致性性。評(píng)估不不同評(píng)評(píng)價(jià)人人與參參考決決定之之間的的一致致性。。1）交交叉表表法4.計(jì)計(jì)數(shù)型型MSA(交叉表表法）取樣(50個(gè))及選選擇評(píng)評(píng)價(jià)人人(3名)。確定樣樣本的的參考考值(0,1)。要求每每一位位評(píng)價(jià)價(jià)人對(duì)對(duì)每一一個(gè)零零件進(jìn)進(jìn)行n次(n=3)測量量,如如果可可按受受則記記錄為為1,如果果不接接受記記錄為為0.詳見見下表表:分析Kappa結(jié)果果：2）分分析步步驟交叉表表研究究數(shù)據(jù)據(jù)表設(shè)定用用1表表示可可接受受的決決定，，0為為不可可接受受的決決定。。表中中的參參考值值一開開始還還有確確定。。顯示示“代代碼””列，，分別別“+”、““x””、””－“代代表III區(qū)，，II區(qū)，，I區(qū)區(qū)。B總計(jì)01A0.0計(jì)算期望的計(jì)算15.7634.35050.01.0計(jì)算期望的計(jì)算331.39768.7100100.0總計(jì)計(jì)算期望的計(jì)算4747.0103103.0150150.0A與B交交叉表表C總計(jì)01B0.0計(jì)算期望的計(jì)算4216.0531.04747.01.0計(jì)算期望的計(jì)算935.09468.0103103.0總計(jì)計(jì)算期望的計(jì)算5151.09999.0150150.0B與C交交叉表表A與C交交叉表表C總計(jì)01A0.0計(jì)算期望的計(jì)算4317.07335050.01.0計(jì)算期望的計(jì)算834.09266.0100100.0總計(jì)計(jì)算期望的計(jì)算5151.09999.0150150.0使用kappa來衡衡量兩兩個(gè)評(píng)評(píng)價(jià)人人對(duì)同同一物物體進(jìn)進(jìn)行評(píng)評(píng)價(jià)，，其評(píng)評(píng)定結(jié)結(jié)論的的一致致性：：通用的的法則則是kappa大于0.75表表示好好的一一致性性；小于0.4表示示一致致性差差，計(jì)計(jì)算結(jié)結(jié)果如如下；；kappaABCA0.860.78B0.860.79C0.780.79P0=對(duì)角線線單元元中觀觀測值值的總總和Pe=對(duì)角線線單元元中期期望值值的總總和kappa=(P0-Pe)/(1-Pe)3）判判定規(guī)規(guī)則參考總計(jì)01B0.0計(jì)算期望的計(jì)算4515.0232.04747.01.0計(jì)算期望的計(jì)算333.010070.0103103.0