五大工具-MSA(详细版)
质量管理五大核心工具APQP、PPAP、SPC、MSA、FMEA(精选)
控制计划是控制零件和过程系统的书面描述，单独的控制计划包括三个独立的阶段：
样件：在样件制造过程中，对尺寸测量和材料与性能试验的描述。
试生产：在样件试制之后，全面生产之前所进行的尺寸测量和材料与性能试验的描述。
生产：在大批量生产中，将提供产品/过程特性，过程控制、试验和测量系统的综合文件。
问题的解决
第一阶段之输入
顾客的呼声
市场研究
保修记录和质量信息
小组经验
业务计划／营销策略
产品／过程基准数据
产品／过程设想
产品可靠性研究
顾客输入
第一阶段的输出作为第二阶段的输入
设计目标
可靠性和质量目标
初始材料清单
初始过程流程图
产品和过程特殊特性的初始清单
产品保证计划
管理者支持
顾客的呼声
“顾客的呼声”包括来自内部／外部顾客们的抱怨、建议、资料和信息。
确定范围
在产品项目的最早阶段，对产品质量策划小组而言，重要的是识别顾客需求、期望和要求，小组必须召开会议，至少：
选出项目小组负责人监督策划过程有时，在策划循环中小组负责人轮流担任可能更为有利
确定每一代表方的角色和职责
确定顾客─内部和外部
确定顾客的要求可利用附录B中所述的QFD
确定小组职能及小组成员，哪些个人或分包方应被列入到小组，哪些可以不需要。
APQP之益处
引导资源，使顾客满意
促进对所需更改的识别
避免晚期更改
以最低的成本及时提供优质产品
本手册中所述的实际工作、工具和分析技术都按逻辑顺序安排，使其容易理解
每一个产品质量计划是独立的
实际的进度和执行次序依赖于顾客的需要和期望／或其它的实际情况而定
质量管理体系五种核心工具MSA
n
X
= i=1
Xi/n
5）计算重复性标准差（б重复性或称бr ）
б重复性=
max(xi) – min(xi)
d*2
式中：d2* 可从d2* 表中查到，此时，g=1,m=n
6）计算偏倚
偏倚=观测到的平均测量值（x）– 参考值
7）计算平均值的标准误差бb
2024/7/21
бb = бr /
n
8）确定偏倚的t统计值 t = 偏倚/бb
d.确定对偏倚的统计t值
m : 子组客量
平均值的标准误差бb=бr / g g : 子组数量
2024/7/21
t=偏倚/бb e.确定置信度，一般要求为95%（即α=0.05）。
偏倚–d2〔бb(tv,1–α/2)〕/ d≤*20≤偏倚+d2〔бb(tv,1–α/2)〕/
பைடு நூலகம்
d*2
式中：d2,d2* ,v可在d*2 表中查到。
n
平均值X 标准差бr 平均值的标准误差бb
测量值 100
6.021
0.2048
0.0458
测量值
参考值=6.01,α=0.05,m=5,g=20, d2* =2.334,d2=2.326
统计的 t 值
df
显著的t值
偏倚
（2-有尾数的）
偏倚95%置信度区 间
下限 上限
0.2402
72. 7
1.993
再比如:当R&R为10%时，CP实为2, CP观为1.96 R&R为30%时，CP实为2, CP观为1.71 R&R为60%时，CP实为2, CP观为1.28
可以看出， CP观由1.96到1.28之间的区别就是由于测 量系统的不同所造成。 为此，我们要对测量系统进行分析，要识别测量系统 的普通原因和特殊原因，以便采取决策措施，使测量 系统的变差减小到最小程度，使得测量系统观测到的 过程变差值尽可能接近和真实地反映过程的变差值。 这就要求，测量系统的最大(最坏)的变差必须小于过 程变差或规范公差。
质量管理五大工具MSA性质
质量管理五大工具MSA性质在质量管理中，MSA（Measurement System Analysis）是指测量系统分析，是一种用于评价和确保测量系统的准确性、稳定性和重复性的方法。
在现代制造业中，质量管理是至关重要的环节，而MSA则是一个重要的工具，用于确保生产过程中所采用的测量系统是可靠和有效的。
MSA的重要性一个可靠的测量系统对于确保产品的质量至关重要。
如果测量系统存在问题，就会导致生产出的产品质量参差不齐，甚至无法满足客户需求。
因此，了解和控制测量系统的性质是质量管理中的一个重要方面。
MSA帮助我们评估和改进测量系统，从而提高产品质量，减少浪费和降低成本。
MSA的五大工具1. 重复性和再现性的评估重复性和再现性是测量系统中两个重要的性质。
重复性指的是在相同条件下，同一个操作者对同一样本进行多次测量所得到的结果的一致性。
再现性则是指在相同条件下，不同操作者对同一样本进行多次测量所得到的结果的一致性。
通过对重复性和再现性进行评估，我们可以了解测量系统中存在的变异情况，及时发现问题并进行改进。
2. 偏差和线性度分析偏差和线性度分析用于评估测量系统是否具有准确性和稳定性。
偏差是指测量结果与实际值之间的差异，而线性度则是指测量系统在不同测量范围内是否能够维持一致的测量准确性。
通过对偏差和线性度进行分析，我们可以发现测量系统中存在的偏差和非线性问题，并及时加以修正。
3. 测量系统能力分析测量系统能力是指测量系统在测量过程中所具备的稳定性和准确性。
通过对测量系统能力进行分析，我们可以评估测量系统是否达到了产品要求的精度和稳定性水平。
如果测量系统的能力不足，就需要采取相应的措施来提高其准确性和稳定性。
4. 方差分析方差分析用于评估测量系统中各个因素对测量结果的影响程度。
通过方差分析，我们可以确定哪些因素对测量结果的影响最大，从而有针对性地进行改进。
方差分析帮助我们了解测量系统中存在的各种变异情况，为改进提供了有力的依据。
五大工具-MSA
典型的,此能力的度量是看仪器的最小刻度值
五大工具-MSA 什么样的分辨率是可以接受的?
• 分辨率:测量系统检测并如实指示被测特性的微小变化 的能力。被测特性根据测量值分为不同的数据组，同 一数据组内的零件之被测特性具有同样的数值。
GR&R sheet Long Method
R&R =
(EV) 2 + (AV) 2 0.10
P/T = 100 x (R&R) / Tolerance 19.13
% R&R = 100x(R&R)/TV 18.91
测试人
对于给定的x0,α水平置信带是：
a
xy
1 gm
xy
斜率
b y ax 截距
x2 1 x2
低值＝b
ax0
gm t gm2,1
/2
1 gm
2
x0 x
2
xi x
1/ 2
s
高值＝b
ax0
t
gm2,1
/2
1 gm
2
x0 x
2
xi x
1/ 2
s
五大工具-MSA 重复性和再现性
B、改进测量系统：减少测量系统误差从而减 少区域的面积，所有零件都在Ⅲ区，从而 风险降低。
五大工具-MSA 测量数据的变差:
如果测量系统用于过程控制，测量系统的误差会掩盖 制造过程本来的变差
在进行过程分析之前必须先进行测量系统分析确保测 量误差在接受的范围内
五大工具-MSA
在进行测量系统分析之前的概念和准备:
iatf16949五大质量工具详解及运用案例
iatf16949五大质量工具详解及运用案例在汽车行业中，质量管理是至关重要的，因为质量问题可能导致严重的安全隐患和巨大的经济损失。
为了确保汽车制造商和供应商的质量标准，国际汽车任务力量（IATF）制定了一系列质量管理要求，其中包括了五大质量工具，分别是：流程流程图、测量系统分析（MSA）、统计过程控制（SPC）、故障模式与效应分析（FMEA）和8D问题解决方法。
本文将详细介绍这五大质量工具的概念和用途，并提供相关案例以展示它们的运用。
1. 流程流程图（Process Flow Diagram）流程流程图是一种用来描述和分析制造过程的工具，通过可视化地展示各个步骤和流程之间的关系，帮助人们理解整个制造流程，并识别潜在的质量问题和瓶颈。
流程流程图通常以图表的形式呈现，其中包含了输入、输出、关键步骤、检查点和控制点等信息。
案例：一家汽车制造商使用流程流程图来分析其汽车装配流程。
通过绘制装配线的各个步骤和工位，并标注每个步骤的输入和输出，该制造商能够清楚地了解到每个工位的功能和责任。
在制造过程中，该公司发现一个质量问题，通过对流程流程图的分析，他们发现问题出现在一个关键步骤上，因为该步骤的输入与输出不匹配。
通过对该步骤进行调整和改进，该制造商成功地解决了质量问题，提高了产品的质量和效率。
2. 测量系统分析（Measurement System Analysis，MSA）测量系统分析是一种用来评估和确认测量过程的可靠性和准确性的方法。
在汽车制造中，准确的测量是确保产品质量的关键，而测量系统分析则能帮助汽车制造商评估和优化其测量系统，确保其测量结果的可靠性。
案例：一家汽车零部件供应商使用测量系统分析来评估其测量设备的准确性。
通过进行重复性和再现性测试，他们能够确定测量设备的误差和变异程度。
在进行测量系统分析后，该供应商发现一个测量设备存在较大的误差，导致了产品质量的下降。
他们随后采取了纠正措施，修复了该设备，并通过再次进行测量系统分析确认了其准确性和稳定性。
质量管理五大工具-MSA测量系统分析
质量管理五大工具-MSA测量系统分析质量管理五大工具中的MSA，即测量系统分析。
它是使用数理统计和图表的方法对测量系统的分辨率和误差进行分析，以评估测量系统的分辨率和误差对于被测量的参数来说是否合适，并确定测量系统误差的主要成分。
一、测量数据的用途：－测量就是为了获得数据，并依据测量数据调整制造过程。
－确定两个或更多变量之间是否存在重要关系。
－统计质量管理都是以数据为基础的。
应用以数据为基础的方法的收益，在很大程度上决定于所用数据的质量。
如果测量数据的质量高，这一方法的收益可能很高，如果测量数据的质量低，则这一方法的收益可能很低。
为确保应用测量数据所得到的收益大于获得它们所花的费用，就必须把注意力集中在数据的质量上。
二、测量数据的质量测量数据的质量由在稳定条件下运行的某一测量系统得到的多次测量结果的统计特性确定。
－如果测量数据与标准值很接近，则可以说这些测量数据的质量“高”；－如果测量数据远离标准值，则可以说这些测量数据的质量“低”；－低质量数据最普通的原因之一是数据变差太大。
－表征数据质量的最通用的统计特性是测量系统获得的数据的偏倚和方差，所谓偏倚的特性，是指数据相对于基准值的位置，而所谓方差的特性，是指数据的分布宽度。
－最理想的数据是零偏倚和零方差。
低质量的数据最通常的原因之一是数据变差太大。
－一组测量的变差大多是由于测量系统和它的环境之间的交互作用造成的。
如果交互作用产生太大的变差，那么数据的质量可能会很低以至于数据没有用。
－管理一个测量系统的许多工作是监视和控制测量变差，这就是说，应着重研究掌握环境对测量系统的影响，以使测量系统产生可接受的数据。
三、MSA（测量数据分析）的目的－确信测量系统处于统计控制中处于受控状态；－确信测量系统尽可能产生理想的测量结果；－可靠评定接受新测量设备的准则；－评价怀疑有缺陷的量具的根据；－维修前后测量设备的比较。
即：介绍选择各种方法来评定测量系统的质量，分析测量系统在工作时产生的变差是否可以被接受。
质量管理体系五种核心工具MSA
MSA 重要性
提高产品质量
准确的测量数据是保证产品质量 的基础，通过MSA分析测量系统 的误差，可以减少产品质量的不
合格率。
降低生产成本
准确的测量数据可以减少重复测量 和检验，降低生产成本和浪费。
MSA 应用场景
制造业
其他领域
在制造业中，MSA被广泛应用于产品 质量的检测和控制，通过对测量系统 的分析，确保产品质量的稳定性和可 靠性。
除了制造业和实验室，MSA还可以应 用于其他需要测量和测试的领域，如 医学、工程、农业等。
实验室
实验室在进行实验和测试时，需要使 用各种测量设备和方法，通过MSA分 析测量系统的误差，可以提高实验和 测试的准确性和可靠性。
明确实验目标，如优化 产品性能、提高生产效
率等。
确定 实验 目标
进行田口实验，记录实 验数据。
设计 田口 实验
根据实验结果采取相应
进
的改进措施，如调整工
行
艺参数、优化产品设计
实
等。
验
根据实验目标设计田口 实验，包括实验因子、
水平等。
分析 实验 结果
分析实验结果，找出最 优参数组合。
实施 改进 措施
04
提高生产效率
通过准确的测量数据，企业可以快 速发现问题并进行改进，提高生产 效率。
MSA 重要性
提高产品质量
准确的测量数据是保证产品质量 的基础，通过MSA分析测量系统 的误差，可以减少产品质量的不
合格率。
降低生产成本
准确的测量数据可以减少重复测量 和检验，降低生产成本和浪费。
五大技术工具之MSA.doc
（一）有关测量的基本概念1.测量：定义的赋值（或数）给具体事物以表示他们之间关于特定特性的关系。
赋值过程定义为测量过程，而赋予的值定义为测量值。
2.量具：任何用来获得测量结果的装置，经常用来特指用在车间的装置；包括用来测量合格/不合格的装置。
3.测量系统：用来对被测特性定量测量或定性评价的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、操作人员、环境和条件的集合。
4.精密度：是指测量仪器所能够区分出的微量程度或最小距离，亦即代表测量仪器对同一待测工件，以相同测量过程作重复测量时，其各测量结果的差异程度。
以差异程度愈微小称为精密度佳。
5.准确度：是指测量仪器的实际测量值（或测量平均值）与待测值之真值的接近程度，亦即实际测量值偏离真实值的程度。
以偏差愈微小之程度称为准确度佳。
6.分辨力：测量仪器上的最小刻度值，也称分辨率。
通用的比例规则：1/10比例法则，如产品尺寸要求精确到0.1，到量具的分辨力应为0.01。
（二）测量过程（三）测量系统应具备的统计特性1.有足够的分辨率和灵敏度。
应高于过程变异和公差带两者中精度较高者，一般来说，测量精度是过程变异和公差带两者中精度较高者的十分之一。
2.测量系统均须在统计管制下，而其所产生之变异只能是由于普通原因，而非特殊原因。
3.对于过程控制，测量系统之变异必须小于制造过程之变异。
4.对于产品控制，测量系统之变异须小于公差带。
5.测量系统统计特性可能随被测项目的改变而变化。
如果这样，则测量系统最大的变差应小于过程变差和公差带两者中的较小者。
（四）测量系统变异的类型1.偏移：测量结果的观测平均值与基准值的差值。
偏移大小表示测量系统的准确度，偏移越小表示准确度越好，反之越差2.稳定性：又称漂移，指经过一段时间后，用相同的测量系统，对同一基准或零件的同一特性测量所得到的变异。
亦即偏移随时间的变化。
3.线性：指量具在工作量程内，偏移量之差异分布状况。
亦即偏移随量程的变化。
4.重复性：又称测量设备的变异，是由同一位评价人，采用同一测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时所得测量值差异。
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(5) 计算ˆ EV 、ˆ AV 和 ˆ MSE
ˆ EV
R
d2
（估计标准差）
ˆ AV
X diff
d
* 2
2
ˆ
2 EV
nr
ˆ MSE
ˆ
2 AV
ˆ
2 EV
MSA
PTSH
1
课程目标
▪ 了解 MSA的目的和基本概念 ▪ 能够计算并分析 重复性和再现性 ▪ 能够分析测量系统的稳定性、线性和偏倚 ▪ 能够对属性值数据进行测量系统分析 ▪ 能够对测量能力不足的测量系统进行分析和改进
PTSH
2
目录
▪ 测量系统分析的目的和作用 ▪ 测量系统的基本概念 ▪ 重复性和再现性分析 ▪ 测量系统的稳定性、偏倚和线性 ▪ 属性值数据测量系统的分析方法 ▪ 测量系统改进
4. 基准值/参考值：人为规定的代替真值的可接受值
5. 精度误差:：实际观测值的均值与真值之差
真值
测量值 的均值 精度误差
注意: 由于真值不可知， 所以在实践中使用偏倚 代替精度误差
PTSH
11
测量系统的基本概念
6. 偏倚：基准值与其测量值的均值之差 7. 精度：测量系统在测量特定样本时若干个测量值之间
统可能会导致错误的决策) ▪测量系统分析是 QS9000、ISO/TS16949 的必要
内容
PTSH
5
目录
▪ 测量系统分析的目的和作用 ▪ 测量系统的基本概念 ▪ 重复性和再现性分析 ▪ 测量系统的稳定性、偏倚和线性 ▪ 属性值数据测量系统的分析方法 ▪ 测量系统改进
PTSH
6
测量系统的基本要素
13
测量系统的基本概念
稳定性
10. 稳定性: 测量系统的测量 结果在不同时间上的变差
时间 2
时间 1
PTSH
14
测量系统的基本概念
11. 线性 : 指测量系统在不同测量范围（或量程）时测量
误差呈线性变化
真偏倚
偏倚
在低量程下测零件
PTSH
在高量程下测零件
15
测量系统的基本概念
▪ 测量系统分析的目的和作用 ▪ 测量系统的基本概念 ▪ 重复性和再现性分析 ▪ 测量系统的稳定性、偏倚和线性 ▪ 属性值数据测量系统的分析方法 ▪ 测量系统改进
PTSH
20
重复性和再现性（R&R）分析
忽略零件内的变差(如圆度、锥度、平面度 等)
不仅是量具本身和相关的偏倚、重复性等， 还包括被检查的零件的变差
参照标准
被测对象 （输入）
测量者
环境
测量过程 测量方法
测量仪器 测量结果 （输出）
PTSH
7
影响过程质量的六个基本因素
人员 设备 方法 材料 环境 测量系统
变差总和=产品变差+测量变差
PTSH
8
影响测量结果的因素
• 操作者 • 测量仪器 • 材料 • 测量方法 • 环境
PTSH
9
测量系统的基本概念
PTSH
3
测量系统分析的目的
MSA: Measurement System Analysis
▪ 分析测量系统变差 ▪ 评价测量系统的适用性和有效性 ▪ 使测量系统处于受控状态，以确保过程输出
所测得的数据有效可靠
PTSH
4
测量系统分析的作用
▪正确的测量 永远 是质量改进的第一步 ▪正确的测量是作出决策的关键( 不正确的测量系
12. 测量系统能力 :是反映测量系统在对其特定的测量对
象测量时测量值的变异程度，表示测量能力的指标有P/T 比率（精度/公差比率）和R&R%
13. P/T 比率 ：测量系统的精度与公差范围的比率，常用
百分数表示
P / T % 5.15 MSE 100%
USL - LSL
MSE 代表测量误差的标准差
GRR
CP观察 CP观察 CP观察
10% 1.99 1.66 1.32
20% 1.96 1.64 1.30
30% 1.91 1.59 1.27
40% 1.83 1.53 1.22
50% 1.73 1.45 1.15
60% 1.60 1.34 1.06
70% 1.43 1.19 0.95
PTSH
19
目录
以统计稳定为前提
PTSH
21
平均值和极差法
选择5-10个零件用于测量系统分析 选择2-3名评价人 评价人重复测量零件2-3次 以随机顺序测量零件并记录测量结果 确保评价人无法看到数字 评价人不可看到互相的数值
PTSH
22
重复性和再现性的分析方法：平均值和极差法
步骤：
假设有m个操作者，n个零件，测 r 轮 (1)计算同一操作者测量同一零件不同轮数时的极差Rij
的吻合程度或波动程度，它包括两个方面：重 复性和再现性 8. 重复性：同一个操作者采用同样的测量仪器对同样的
样品进行测量时的差异程度
PTSH
重复性
12
测量系统的基本概念
9. 再现性 :是不同的测量系统（尤指不同操作者) 在测量 相同样品的同一特征值的差异程度
再现性
系统 B 系统 C
系统 A
PTSH
1. 测量仪器 : 进行测量的任何工具; 通常是指工厂 的测量工具;包括属性值测量仪器（测量结果为 通过/不通过的仪器）。
2. 测量系统: 测量中的仪器及其操作方式和方法、 其他设备、软件、人员等的总称; 测量的全部过 程。
PTSH
10
测量系统的基本概念
3. 真值：被测对象客观存在的实际值，理论上讲 ， 这个值是客观存在却是不可知的
6
18
对测量能力的要求
如果 P/T% 和 R&R%两者的最大值满足：
• 小于10%, 现行的测量系统可以接受 • 10% 到 30%, 能力处于边界水平. 测量系统能否接受
取决与测量的重要程度. 应努力改善测量系统的能力. • 大于30%, 测量系统能力不足，不宜使用
CP实际
2 1.67 1.33
Rij Max{X ijk } Min{X ijk }
(2)计算所有零件的极差均值
1 m n
R mn
i 1
Rij
j 1
(3)计算不同操作者的测量均值
X i.. 1
nr
nr
X ijk
j 1 k 1
PTSH
23
重复性和再现性的分析方法：平均值和极差法
(4) 计算 X i.. 的极差
X diff Max{X i..} Min{X i..}
PTSH
16
测量系统的基本概念
15. R&R% ：测量精度的估计值与过程范围的
比率
R&R%= MSE 100%
2 MSE
2 P
PTSH
17
测量系统的基本概念
以上公式基于以下三 LSL 个假设：
1、测量误差是彼此独 立的
2、测量误差与零件大 小无关
3、测量误差服从正态 分布
PTSH
USL
5.15σMSE