QW7601016-00-A MSA量测系统分析规范
MSA-测量系统分析(MSA)作业指导书
测量系统分析（MSA）作业指导书文件编号：RL/WI010共19页编制/日期：杨清松 2018-1-18审核/日期：批准/日期：版本号： 1.00受控状态：发放代码：xxxxxx机械制造有限公司ChongQing RuiLi Machinery Co., Ltd.二○一八年二月一日生效修改控制页目录一、目的 (3)二、参考文件 (3)三、术语 (3)四、测量系统分析 (3)（一）分析的原则 (3)（二）稳定性分析 (4)（三）偏倚分析 (4)（四）线性分析 (6)（五）双性（GRR或R&R）分析 (8)（六）计数型量具的测量系统分析 (16)一、目的为公司各类简单的计量型、计数型量具的测量系统分析提供指导。
二、参考文件测量系统分析参考手册第三版三、术语1、测量系统误差模型：本作业指导书采用的误差模型为S.W.I.P.E模型，该模型指出测量系统变差来源于以下几大方面：标准（Standard）、零件（Work）、仪器（I）、人员/程序（Person/Procedure）、环境（E）2、测量系统：对测量单元进行量化或对被测的特性进行评估，所使用的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境及假设的集合。
3、分辨力：测量装置和标准的测量解析度、刻度限制、或最小可检出的单位。
与最小可读单位研究，即通常所说的最小刻度值，但当仪器刻度较粗略时，允许将最小刻度值估读为原来的一半作为仪器的可视分辨力。
4、重复性：当测量条件已被确定和定义——在确定的零件、仪器、标准、方法、操作者、环境和假设之下，测量系统内部的变差。
5、再现性：传统上将再现性称为“评价人之间”的变差（AV）。
指的是不同评价人使用相同的仪器对同一产品上的同一特性，进行测量所得的平均值的变差。
但对于操作者不是变差的主要原因的测量过程，上述说法是不正确的。
ASTM的定义为：现现性是指测量的系统之间或条件之间的平均值变差。
它不但包括评价人的变差，同时还可能包括：量具、试验室及环境的不同，除此之外，还包括重复性。
测量系统分析（MSA）基础知识及操作指导
测量系统分析（MSA）基础知识及操作指导测量系统分析（MSA）操作指导书⼀、⽬的规定测量系统分析和评价⽅法，以及明确测量系统的接收准则，并针对分析状况组织相关改善，从⽽确保测量数据的有效性。
⼆、适⽤范围1.0、公司内任何计量仪器测量系统；2.0、检测设备每次校准/维修纠正之后；3.0、新设备/仪器来⼚校准后；4.0、质量改善数据收集阶段。
三、职责1.0、本⼿册由品质部负责编写及修订；2.0、实验室计量部门负责MSA相关评估及数据收集；3.0、量具使⽤部门须⽆条件配合计量部门对量具进⾏评估；四、相关术语1.0、量具：任何⽤来获得测量结果的装置，包括⽤来测量合格/不合格的装置；2.0、分辨⼒：是仪器可以探测到并如实显⽰的参考值的变化量，也可以称为可读性或分辨率；3.0、测量系统：⽤来获得表⽰产品或过程特性的数值的系统，称之为测量系统，测量系统是与测量结果有关的仪器、设备、软件、程序、操作⼈员、环境等的集合；4.0、偏倚:指同⼀操作⼈员使⽤相同量具，测量同⼀零件之相同特性多次数所得平均值与采⽤更精密仪器测量同⼀零件之相同特性所得之平均值之差，即测量结果的观测平均值与基准值的差值，也就是我们通常所称的“准确度”；5.0、线性：指测量系统在预期的⼯作范围内偏倚的变化；6.0、稳定性：指测量系统在某持续时间内测量同⼀样品或基准的单⼀特性时获得的测量值总变差；7.0、量具重复性：指同⼀个评价⼈，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；8.0、量具再现性：指由不同评价⼈，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平均值变差；五、测量系统分析1.0、测量系统分析前，必须确保测量系统处于校准合格情况之下；2.0、偏倚分析偏倚分析采⽤独⽴取样法，具体操作如下：2.1、选取⼀个样品，建⽴可追溯标准的真值或基准值，若⽆样本，则可从⽣产线取⼀个落在中⼼值域的样品当成标准值，且应针对预期测试值的最低值、最⾼值及中程数的标准各取得样本或标准件，每个样本要求单独分析，并利⽤更⾼级别量具对每个样本或标准件测量10次，计算其平均值，并把其当成基准值。
测量系统分析（MSA）”第三版”
测量系统分析（MSA）”第三版”四\测量系统分析(MSA)”第三版”(一)手册概貌1．MSA含义MSA是英文名称Measurement Systems Anelysis 的缩写，中译名为测量系统分析。
有时为了简略，常用MSA来代之。
2．本手册性质和目的本手册性质属指南性的，故对测量系统所述及的术语和评定测量系统质量的方法均作了介绍，特别是适用于工业界的评定测量系统质量多种方法作了详情介绍。
其目的为评定测量系统(主要是关注对每个零件能重复读数的)质量提供指南，是为工业界正确使用测量系统提供方法。
3．本手册的版本说明▲本手册是由北美三大汽车公司联合编写而成，原是供执行QS9000质量标准的供货商使用，现应用围已扩展到执行ISO/TS16949技术规的供应商也可使用。
▲当然其容也随着时间的推演而不断扩充，因此其版本也不断更新，现已从1990年10月第一版经过1995年2月的第二版演变为2002年3月第三版。
▲随着版本的变换，对使用者的知识要求和使用工具也有变化。
初版时很明确说明“本手册是应用了统计学方法来阐述测量系统的分析，但非统计学领域的人同样可以使用。
”但第三版对测量系统分析方法的叙述，使不具备一些统计学方法的基本知识者很难理解，同时强调了计算机软件的使用。
4．本手册的主要容：1）详情的术语解释2）强调了测量系统变异性对决策（产品、过程、新过程接受、过程设定/控制）的影响3）提出了对测量过程要进行策划和量具来源选择的流程4）明确提出了测量系统分析方法的分类：▲简单测量系统分析方法▲复杂测量系统分析方法▲其它测量系统分析方法5．为了便于使用，对简单测量系统分析的多种方法作了详细介绍。
（二）测量系统分析的起因1．由测量系统对被测特性赋值而得到的测量数据，过去一直用于产品控制，近来已用于过程控制，用来确定二个或多个变量之间是否存在重要关系的研究。
随着应用围的扩大和次数的增加，发现从同一测量系统获得的测量数据，其使用围不能无限扩大，也就是说，不同的使用围对提供测量数据的测量系统的质量有一定要求。
MSA分析规定
MSA分析规定1．主要内容与适用范围本指导书规定了对生产过程中所用的测量系统进行评价的方法，通过测具、量具再现性与重复性的分析，量化产品、量具、评价人之间的变异量。
本指导书适用于本公司生产过程中所用测具、量具以及顾客所要求的测量仪器。
2．术语2.1量具：对任何用来获得测量结果的装置。
2.2测量系统：用来对被测特性赋值的操作程序、量具、设备、软件以及操作人员的集合:用来获得测量结果的整个过程。
2.3再现性：测量一个零件的某特性时，如不同评价人用同一量具测量平均值变差。
2.4重复性：测量一个零件的某特性时，一位评价人用同一量具多次测量的变差。
2.5稳定性：是测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件的单一特性时获得的测量值总变差。
2.6线性：量具预期工作范围内偏倚值的差别。
2.7偏倚：测量观测平均值与该零件采用精密仪器测量的标准平均值之差值。
3．职责3.技术品质部负责测量系统分析。
4．工作程序4.1做测量系统分析的时机4.1.1产品试制阶段4.1.2顾客要求时4.2分析准备4.2.1决定进行分析的产品、尺寸及量具。
4.2.2决定参与分析的测量人数，至少2人。
4.2.3决定测量的次数：至少2次。
4.3数据汇集方法4.3.1准备要分析的量具；4.3.2取任何同一批零件5～10件，并进行编号（编号不可让评价人知道——盲测）；4.3.3将该量具的评价人分为评价人1、评价人2，轮流测量直到测量完毕；4.3.4测量数据由非测量者记录于“量具重复性和再现性数据表”；4.3.5各测量者的测量数据避免给测量者得知，避免造成测量结果互相影响。
MSA管理规则分析
以用于评估新的测量仪器、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，进而确保量测系统的精确性与稳定性进，确保产品的质量。
2.适用范围本程序适用于XXX公司IQC所有测量系统的评估。
3.用语定义3.1 MSA:测量系统分析(Measurement System Analysis）3.2 测量：给被测对象赋值；决定数据的过程就是测量过程，决定出来的数据就是测量数值（数据）。
3.3 量具：用来得到测量结果的任何装置。
3.4 测量系统：用来得到测量结果而进行的全过程，包括：程序、量具、仪器、软件、人员、操作的集合。
3.2 R&R（GR&R）:即量具“重复性和再现性”的缩写。
3.3 重复性（EV）：由一个评价人,采用一种测量的仪器,多次测量同一零件的同一特性时获得的测量量变差。
3.4再现性(AV)：由不同评价人,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偏倚: 是测量结果的观察平均值与基准值的差值。
3.6稳定性：是测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件的单一特性时获得的测量值总变差。
3.7 线性：是在量具预期的工作范围内,偏倚值的差值。
4.职责4.3 相关检测人员配合实施4.4 对于评价不适合的测量设备由管理部进行维修或更换。
5．作业内容5.1测量系统分析基本要求1)测量系统具有足够的分辨率。
2)过程是统计受控制的。
3)产品控制，变异性小于公差。
4)过程控制:▲变异性小于制造过程变差.5)分辨率(分辨力、可读性、分辨率):▲别名：最小的读数的单位、测量分辨率、刻度限度或探测度▲为测量仪器能够读取的最小测量单位分辨率经验法则：测量系统的分辨率在公差与过程变差两者中较小者的1/10以下。
6)零件之间的差异必须大于最小测量刻度;极差控制图可显示分辨率是否足够看控制限内有多少个数据分级不同数据分级(ndc)的计算为:ndc（有效分辨率）=(零件的标准偏差(PV)/ 总的量具偏差(GR&R))* 1.41 一般要求它大于4才可接受7）确定检验人员，样本部件数量，测量次数，人员必须从正常检验操作的人员中选取，样本必须从过程中选取并能代表整个过程工作范围。
测量系统分析MSA作业规范
正确了解测量系统与环境相互作用时的变差和来源，利用均值、极差法对测量系统的再现性、重复性、稳定性、线性、偏倚进行分析，评价测量系统的有效性，使测量系统可靠地服务于生产。
2.适用范围
适用于本公司所有生产现场测量系统分析。
3.质量术语
无
4.职责
4.1质检主管负责制定测量系统分析计划并组织实施测量系统分析。
a.从生产过程中选取10件样品，选择三名经常进行该测量的评价人进行评价。
b.每位评价人对零件测三次并记录测量结果。
c.计算极差均值 ，和控制限（UCLR、LCLR）并画出，确定数据是否受控。
UCLR＝ LCLR=
式中：n为零件数量，r 为试验次数，D3、D4按控制图常数选取。
d.重复性或量具变差的估计：
c.再现性：由不同的评价人，使用相同的测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量平均值的变差。
d.稳定性：测量系统在某持续时间内测量同一基准零件的单一特性时获得的测量值总变差。
e.线性：在量具预期的工作范围内，偏倚值的差值。
5.1.4根据测量系统分析的需求，由质量部计量管理员编制测量系统分析计划。
校正的评价人标准偏差： ＝校正过再现性／5.15
5.2.4计算重复性和再现性％R＆R
a.计算测量系统标准偏差（ ）：
=
b.计算测量系统变有效期或量具R＆R：
R＆R=5.15
c.计算零件间的标准偏差 ：
＝RP／d2* 式中：RPo 零件均值计算的极差值。
d.计算总过程标准偏差 ：
=
e.计算总过程变差TV：
6.相关文件及记录
重复性和再现性数据表
量具重复性和再现性报告
线性回归直线议程为Y＝Ax+b式中：
测量系统分析(MSA)(DOC 4页)
测量系统分析（MSA)(DOC 4页)部门： xxx时间： xxx整理范文，仅供参考，可下载自行编辑测量系统分析（MSA）第一章通用测量系统指南第一节引言、目的和术语一．引言1．测量数据的作用：①测量数据和统计量与过程统计控制限值进行比较，确定过程是否调整。
②确定每个变量间是否存在函数关系。
2．测量数据的质量：①测量值与特性标准值“接近”——质量“高”。
测量值远离特性标准值——质量“低”。
②数据质量好坏的表现a．偏倚——指数据相对标准值的位置。
b．方差——指数据的分布。
二．目的：为评定测量系统提供可选择的方法三．术语1．量具——任何用来获得测量结果的装置：包括用来测量合格不合格的装置。
2．测量系统——用来对被测特性赋值的操作、程序、量具、设备、软件以及操作人员的集合。
3．测量过程——赋值的过程。
第二节测量系统的统计特性一．测量系统必须处于统计过程中。
二．测量系统变异小于制造过程变异。
三．变异应小于公差。
四．测量精度应高于过程变异和公差。
五．测量系统统计特性可能随被测项目改变而变形。
第三节标准一．分类最高标准——国家标准。
第一级标准——国家标准传递到下一级的标准。
第二级标准——第一级标准传递到下一级的标准。
工作标准——用来校准生产设备中建立的测量系统。
（也称生产标准）。
标准追溯性——通过一个不间断的比较链，可将单个测量结果与国家标准相联系。
二．使用：可追溯标准的使用有助于减少生产者和顾客间测量结果不一致时产生的矛盾。
第四节通用指南一．测量系统的评定步骤1．第一步：验证该测量系统在测量正确的变量。
2．第二步：确定该测量系统应具备什么样可接受的统计特性。
二．测量系统的评定1．第一阶段：了解测量过程，确定系统能否满足需要，有两个目的：①确定该系统是否具有所需要的统计特性。
应在实际使用该系统之前进行。
②确定对系统有显著影响的环境因素。
2．第二阶段：验证测量系统应持续具有恰当的统计特性。
常用“量具R和R平均值”形式。
测量系统分析(MSA)作业规范
测量系统分析（MSA）作业规范制订部门：品质部1. 目的对测量系统变差进行分析评估，以确定测量系统是否满足规定的要求，确保测量数据质量。
2. 范围适用于本公司用以证实产品符合规定要求的所有测量系统分析管理。
3、权限与职责3.1 品质部负责测量系统分析的归口管理;每年对公司在用测量系统进行一次全面的分析。
3.2工程、品质负责新产品开发时测量系统分析的具体实施。
4.术语解释4.1 测量系统(Measurement system)：用来对被测特性赋值的操作、程序、量具、设备以及操作人员的集合，用来获得测量结果的整个过程。
4.2 偏倚(Bias):指测量结果的观测平均值与基准值的差值。
4.3 稳定性(Stability):指测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件的单一特性时获得的测量平均值总变差,即偏倚随时间的增量。
4.4 重复性：重复性（Repeatability）是指由同一位检验员,采用同一量具,多次测量同一产品的同一质量特性时获得的测量值的变差。
4.5 再现性: 再现性(Reproductivity) 是指由不同检验员用同一量具，多次测量同一产品的同一质量特性时获得的测量平均值的变差。
4.6 分辨率（Resolution）:测量系统检出并如实指示被测特性中极小变化的能力。
4.7 可视分辨率（Apparent Resolution）:测量仪器的最小增量的大小,如卡尺的可视分辨率为0.02mm。
4.8 有效分辨率（Effective Resolution）:考虑整个测量系统变差时的数据等级大小。
用测量系统变差的置信区间长度将制造过程变差（6δ）（或公差）划分的等级数量来表示。
关于有效分辨率，在99%置信水平时其标准估计值为1.41PV/GR&R。
4.9 分辨力(Discrimination):对于单个读数系统,它是可视和有效分辨率中较差的。
4.10 盲测:指在实际测量环境中,检验员事先不知正在对该测量系统进行分析，也不知道所测为哪一只产品的条件下,获得的测量结果。
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1.目的：
针对使用仪器/机台/量具、操作/方法、相同作业者/不同作业者来量测产品的特性，而对其获得量测结果的过程进行评估与量化。
2.范围：
适用于厂内有需要进行MSA量测系统分析的站点、机台。
3.定义：
3.1.量具(Gage)：通常指go/no-go通止规。
3.2.计量值MSA分类：
3.2.1.位置变异：
A.偏倚变异：又称准确度，偏倚是指对相同零件上量测多次所得平均值与真值之差异。
B.稳定性变异：又称漂移(Drift)，指经过一段长期时间下，用相同的量测系统标准，对
同一基准或零件的同一特性，量测所得到的变异。
C.线性变异：线性是指量具在工作范围内，偏倚之差异分布状况(回归线)。
3.2.2.宽度变异：
A.Repeatability(EV)：重复性，量具或设备机台的变异，同一位作业者，多次量测相同零
件之指定特性时，所得的变异。
B.Reproducibility(AV)：再现性，来自：
a.作业者的变异，指不同作业者以相同量具，量测相同产品之特性时，量测平均数之变异。
b.不经由作业者进行量测，而由机台自动量测，则再现性为0，只需对重复性进行探讨。
c.若量测时使用多个夹具，则存在不同夹具之间产生的再现性变异。
C.Gage R&R(GR&R)：结合重复性(EV)和再现性(AV)变异的估计值。
3.3.计数值MSA分析方法：
3.3.1.假设检定分析：
A.Kappa判定：衡量不同作业者对同一待测物进行评价，每位作业者的评价结论与基准(标
准值)比较之一致性。
B.有效性(Effectiveness)：每位作业者在总判定样本数中，做出正确决定的样本数之有
效性比率。
C.误放率(Loss)：每位作业者在实际不良品判定次数中，将不良品判定为良品的次数之失
误比率。
D.过杀率(False Alarm)：每位作业者在实际良品判定次数中，将良品判定为不良品的次
数之过杀比率。
4.权责：
4.1.品管主管：审核执行结果并回馈给生产主管知悉。
4.2.FQC工程师：负责修订/制定此SOP、执行FQC VI站的MSA分析与结果判定，协同生产同仁进行
VI站的MSA结果分析。
4.3.生产工程师：执行与安排人员进行VI站的MSA实际测试。
4.4.生产OP：接受FQC工程师或生产工程师安排之MSA实际测试。
5.作业内容：
5.2.计数值MSA：
5.2.1.使用时机：判定好、坏或可区分等级(例如1~5级)。
5.2.2.适用站点：目检站、FQC目检站。
5.2.3.人员：选取每班至少3位以上的合格之目检员。
5.2.4.选取样本：准备至少10片的待判样本，若可能则做暗号以识别待判物编号，这10片中混
合几片良品与不良品，不要全部是良品或全部不良品。
5.2.5.重复判定：每片每位目检员判定三次，但第二次～第三次的判定顺序必须随机混合，避免
人员有记忆。
5.2.
6.纪录：使用<计数型MSA分析报告>表格，并填入正确解答以及每位目检员实际目检的答案，
表格会自动带出“失误率(Loss)”、“误杀率(False Alarm)、“有效性
(Effectiveness)”。
5.2.7.频率：至少每季执行一次。
5.2.8.判定准则：
A.Kappa公式说明：如下表范例，拿取10片TP给于不同作业者判定三次，良品数=6片，
不良品数=4片，假设良品=0, 不良品=1。
N = 实际判定的次数(例如：每位作业者判定10个样品共3次，则N=30) no = 实际判定的一致性个数、ne = 期望的一致性个数 po = 实际判定的一致性比率、pe = 期望的一致性比率 结论:
A 作业者的Kappa 值：
(16+11)－ (6+12) =
0.75
(30)－(6+12)
B 作业者的Kappa 值：
(18+12)－ (6+12) =
1.00 (30)－(6+12)
C 作业者的Kappa 值：
(18+11)－ (6+12)
= 0.91
(30)－(6+12)
B.有效性=做出正确决定的样本数/ 总决定样本数*100%
A 作业者的有效性% =
10 －(1+2)
×
100%
=
70%
10
B 作业者的有效性% =
10 －(0+0)
×
100%
=
100%
10
C 作业者的有效性% =
10 －(1+0)
×
100%
=
90%
e
e
o e e o p p p n N n n Kappa --=
--=
1
10
C.误放率=不良却判定为良品之次数/实际不良品判定次数*100%
A作业者的误放率 =
1
×100% = 8.3%
12
B作业者的误放率 =
×100% = 0%
12
C作业者的误放率 =
1
×100% = 8.3%
12
D.过杀率=良品卻判定为不良品之次数/ 实际良品数判定次数*100%
A作业者的过杀率=
2
×100% = 11.1%
18
B作业者的过杀率=
×100% = 0%
18
C作业者的过杀率=
×100% = 0%
18
E.采取相关措施：依照[制造工程部教育训练规则]与[品保部品检员教育训练与认证办法]
进行训练。
5.3.计量值MSA(宽度变异)：
5.3.1.使用时机：当由不同作业者使用同一具量测功能的工具/机台来量测对象时，欲得知此
量测系统的宽度变异。
5.3.2.适用站点：用量测功能的工具/机台来量测对象并产生读值的站点。
5.3.3.人员：随机选取至少三位以上的作业者。
5.3.4.选取样本：至少选取10个样本。
5.3.5.重复量测：至少每人每片量测三次。
5.3.
6.纪录：使用<Gauge R&R Report>表格，并填入此对象的规格值、每位量测10片(每片3 次)
的量测值，表格会自动带出AV%、EV%与GR&R%。
5.3.7.判定准则：
5.4.计量值MSA(位置变异)：
3 2
1 0
次数
量测值
5.4.2.稳定性(Stability)：将数据跑管制图。
5.4.3.线性(Linearity)：将数据跑回归分析。
6.相关文件及表单：
6.1.Gauge R&R Report （QF7601016-01）
6.2.计数值MSA分析报告（QF7601016-02）
7.附件：
无
y=0
超出回归线之信赖区间
存在显著的线性。
y。