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MSA培训教材
排除（可能时）或监控这些变差源
材料
操作者
培训
样本采集 习惯
样本准备
人机工程
方法
检验方法
视力
标准
技巧
分辨率
重复性 偏倚
校准
线性
照明
工具
环境
震动
温度
湿度
测量
这是测量系统的一些变 差，你还能够想起其他 的吗？
如何进行测量系统分析策划
测量系统 分析策划
概念形成 项目批准 设计确认 样件 试产 和批准
为了测量的目的，相对于过程变差和规范控制限，测量的 增量应该很小。通常所知的十进位或10-1法则，表明仪器 的分辨率应把公差（过程变差）分为十份或更多。这个规 则是选择量具期望的实际最低起点。
测量系统应该是统计受控的
在可重复条件下，测量系统的变差只能是由于不同原因而 不是特殊原因造成的。这可称为统计稳定性且最好由图形 法评价
均值的变差
对于产品和过程条件，可 能是评价人、环境（时间） 操作者
或方法的误差
A
通常指A.V. – 评价人变差
系统间（条件）变差
包括重复性、实验室、环 境及评价人影响
操作者 B
再现性
操作者 C
宽度变差
量具重复性和再现性：测量系统重复性和再现性合成的 评估
宽度变差
测量系统能力 测量系统变差的短期评估，如：“GRR”包括图形 测量系统性能 测量系统变差的长期评估，长期控制图法
• 进行偏倚分析的关键是确定基准 值
• 选择一个落在过程产品测量值均 值附近的产品作为主样本
• 将该样件送到一个比该测量系统 更高级别的测量系统上，进行多 次测量，取这些多次测量结果的 平均值作为基准值。
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MSA
有反馈的过程控制系统模型
过程的声音
精确测量的统计方法
人 方法 材料 设备 环境
输入
我们的工作方式 /资源的融合
过程/系统
产品或服务 识别改进的机会
输出
评估测量系统的程序
位置变差 1. 稳定性 2. 偏倚
宽度变差 • 线性 • 重复性、再现性
新过程的接受
实际的过程变差
观察到的过程变差
生产用量具的变差
测量系统分析 MSA
(Measurement System Analysis)
►11/10/2018
长度测量的可追溯性链举例
国家 标准
波长的标准 激光测量仪 三坐标测量仪
干涉比较仪
参考量具 块规比较仪 块规
参考标准
工作标准
生产用量具
固定量具
千分尺
7.6.1 测量系统分析
必须对存在于每种测量和试验系统结果中的 变差进行统计研究，此要求必须适用于控制 计划中引用的所有测量系统。所采用的分析 方法和接收准则必须符合顾客的测量系统分 析参考手册中的那些规定，如果得到顾客批 准，也可以采用其他分析方法和接收准则。
如果再现性大于重复性，可能的原因有:
需要对评价人如何使用和判读量仪进行更好的培训 量具刻度不够清晰 可能需要某种工装夹具来帮助评价人更一致地使用量具
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
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测量系统能力 • 测量系统变差的短期评估（例如“GRR”包括图形）
测量系统性能 • 测量系统变差的长期评估（长期控制图法）
灵敏度
.精品课件.
9
• 最小的输入产生可控测的输出信号 • 在测量特性变化时测量系统的响应 • 由量具设计（分辨率）、固有质量（OEM）、使用中的维修及仪器和
.精品课件.
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测量系统的统计特性 一个产生理想测量结果的测量系统，应具有零方差、零偏倚和对
所测的任何产品错误分类为零概率的统计特性。确定一个测量系统质
量的正是其产生数据的统计特性。
在某一用途中最重要的统计特性在另一种用途中不一定是最重要 的。如使用一台CMM机的测量系统可能不能够用于在好的或坏的产品 中的分辨接收工作，由于测量系统中其他要素带来了其他变差。
标准的标准条件确定 • 总是以一个测量单位报告
一致性 • 重复性随时间的变化程度 • 一个一致的测量过程是考虑到宽度（变异性）下的统计受控
均一性 • 整个正常操作范围重复性的变化 • 重复性的一致性
系统变差 测量系统变差可以具有如下特征
能力 • 长期获取读数的变异性
性能
.精品课件.
10
• 长期获取读的变异性 • 以总变差为基础
真值
测量过程的目标是零件的“真”值，希望任何单独读数都尽可能
地
接近这一数值（经济地），遗憾的是真值永远也不可能知道是肯定的。
然而，通过使用一个基于被很好地规定了特性操作定义的“基准”
值，使用较高级别分辨率的测量系统的结果，且可溯源到NIST，可
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3
MSA在供应链管理中的应用
通过对供应商的测量系统进行分析和评估，确保 供应商提供的产品符合质量要求，降低供应链风 险。
某电子产品生产企业MSA应用案例
MSA在产品设计阶段的应用
01
在产品设计阶段引入MSA，对设计方案的测量系统进行评估，
如何提高测量系统的稳定性？可以通 过对测量设备进行定期校准和维护、 优化测量方法和环境等方式来提高测 量系统的稳定性。
Part
06
MSA在企业中实践案例分享
某汽车制造企业MSA应用案例
1 2
MSA在质量控制中的应用
通过测量系统分析（MSA）对生产线上的关键质 量特性进行监控，确保产品质量稳定。
MSA在工艺改进中的应用
信号探测理论在计数型MSA中应用
01
信号探测理论简介
信号探测理论是一种用于研究如何在噪声背景下检测和识别信号的理论
。在计数型MSA中，该理论可用于评估测量系统的稳定性和可靠性。
02 03
信号探测理论应用
通过设定合适的阈值，将测量数据分为信号和噪声两部分。利用信号探 测理论中的相关指标（如信噪比、探测概率等），对测量系统的性能进 行评估和优化。
偏倚分析方法
STEP 02
STEP 01
独立样本法
图表法
通过比较测量结果与已知 标准值之间的差异，评估 测量系统的偏倚。
STEP 03
回归分析法
通过回归分析，确定测量 结果与标准值之间的线性 关系，进一步评估偏倚。
利用图表直观展示测量结 果与标准值之间的差异， 帮助识别偏倚。
线性分析方法
01
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********************************MSA量測系統分析学习资料品管部ISO办编制管理者代表：编制：MSA量測系統分析测量系统：是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、人员、环境和假设的集合；用来获得测量结果的整个过程，根据定义，一个测量过程可以看成是一个制造过程，它产生数值（数据）作为输出。
这样看待测量系统是有用的，因为这可以使用我们运用统计过程控制领域证明了有效性的所有概念、原理和工具。
基准值人为规定的可接受值需要一个可操作的定义作为真值的替代真值物品的实际值未知的和不可知的准确度接近真值或可接受的基准值包括位置和宽度误差的影响偏倚测量的观测平均值和基准值之间的差异测量系统的系统误差分量稳定性是测量系统在某一阶段时间内，测量同一基准或零件的单一特性时获得的测量总变差。
换句话说，稳定性是偏倚随时间的变化。
线性在设备的预期操作(测量)范围内偏倚的不同被称为线性。
线性可以被认为是关于偏倚大小的变化重复性由一位评价人多次使用一种测量仪器，测量同一零件的同一特性时获得的测量变差在固定和规定的测量条件下连续（多次测量）再现性由不同的评价人使用同一个量具，测量一个零件的一个特性时产生的测量平均值的变差，对于产品和过程条件，可能是评价人、环境（时间）或方法的误差GRR或量具R＆Ｒ量具重复性和再现性；测量系统重复性和再现性合成的评估测量系统能力；依据使用的方法，可能包括或不包括时间影响计量型偏倚分析方法1.测出数据表A.获取一个样本并建立相对于可溯源标准的基准值。
如果得不到，则选择一个落在生产测量的中程数据的生产零件，指定其为偏倚分析的标准样本。
在工具室测量这个零件n≥10次，并计算这n个读数的均值。
把均值作为“基准值”B.让一个评价人，以通常方法测量样本10次以上C.相对于基准值将数据画出直方图。
评审直方图，用专业知识确定是否存在特殊原因或出现异常。
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观测平均值
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为你量身定做的培训教材
造成过份偏倚的可能原因
仪器需要校准 仪器、设备或夹紧装臵的 磨损 磨损或损坏的基准，基准 出现误差 校准不当或调整基准的使 用不当 仪器质量差─设计或一致 性不好 线性误差 应用错误的量具 不同的测量方法─设臵、 安装、夹紧、技术 测量错误的特性 量具或零件的变形 环境─温度、湿度、振动 、清洁的影响 违背假定、在应用常量上 出错 应用─零件尺寸、位臵、 操作者技能、疲劳、观察 错误
5/3
8 9 10 11 12
10/3
15/4
25/3
9/4
20 21 22 23 24
10/4
1
2
3
4
5
6
7
13
14
15
16
17
18
19
25
-4 -5 -4 -3 -3 -1 -3 -3 -3 -3 -5 -4 -2 -2 -4 -4 -2 -4 -5 -5 -5 -3 -3 -4 -3 -3 -2 -6 -3 -2 -3 -4 -4 -3 -5 -1 -2 -2 -4 -3 -1 -3 -6 -5 -1 -3 -4 -5 -5 -5 -4 -1 -3 -3 -4 -2 -5 -1 -5 -5 -5 -1 -5 -5 -5 -2 -5 -5 -3 0 -4 -4 -4 -3 -3 -3 -1 -5 -4 -1 -6 -5 -3 -5 -3 -2 -3 -1 -3 -3 -3 -4 -1 -4 -3 -2 -5 -1 -3 -2 -5 -6 -3 -4 -5 -4 -4 -5 -2 -4 -3 -2 -3 -4 -4 -2 -3 -4 -3 -2 -6 -3 -2 -2 -4
MSA--培训书籍资料
4.3.3相关工具(1)测量系统分析①测量系统分析（Measurement Systems Analysis，简称MSA）概述a.产生的背景：汽车整车厂（顾客）认为汽车零部件生产厂家若仅针对量具定期“校准”，并不能确保产品最终的测量品质，“校准”只能代表该量具在特定场合（如校准条件）的某种“偏倚”状况，尚不能完全反映出该量具在生产制造现场可能出现的各种变差问题。
亦即：企业除对相关量具（或测量装置）应定期检定或校准以外，在实际使用环境下由于人、机、料、法、环、测等方面的原因，仍会产生测量误差。
如果测量出现问题，那么合格的产品可能被判为不合格，不合格的产品可能被判为合格，其后果可想而知。
因此，对于汽车零部件生产企业来说，为避免可能存在的潜在零件质量问题及顾客车辆可能因此而被“召回”的风险，必须对相关的测量系统进行分析。
b.测量系统是用来获得表示产品或过程特性的数值的系统，是与测量结果有关的装置、标准、软件、操作、程序、夹具、人员、环境的集合。
测量系统分析的目的是评价测量系统的可接受性，了解测量系统的变差来源。
测量系统的变差类型有：偏倚（准确度）、稳定性、线性、重复性、再现性，该“五性”称为测量系统的统计特性，对不同的测量系统可能需要有不同的统计特性（相对于顾客的要求）。
——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（数据）的变差；——量具再现性：指由不同的评价人，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；——稳定性：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值总变差。
一般多对电子量具进行；——偏倚：指同一操作人员使用相同量具，测量同一零件的相同特性多次所得数据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”。
是测量系统的系统误差的测量，一般对精度高或测量公差小的量具进行；——线性：指测量系统在预期的工作范围内偏倚的变化。
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MSA的培训资料做MSA是为了更好地了解变差的来源，避免这些变差影响系统产生的结果，并能定量表示和传递特定的测量系统的局限性，从而确定测量系统的重复性和再现性，不断地改进测量系统，使测量系统能够更好地应用于生产中。
首先，我们要了解以下定义：1. 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. 重复性：是由一个评价人，采用一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值变差。
3. 再现性：是由不同的评价人，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。
4. 分辨能力：测量系统检出并如实指示被测特性中极小变化的能力。
测量系统一般有计量型和计数型系统。
对于计量型系统，我们采用R%R方法，对该系统的重复性和再现性进行分析。
计数型系统，我们采用小样法，即Go-Nogo法对系统进行简单的分析。
一个合格的测量系统必须共有的特征1）测量系统必须处于统计控制中，意味系统变差只能是由于普通原因而不是特殊原因造成，称为统计稳定性。
2）测量系统的变异必须比制造过程的变异小3）变异应小于公差带4）测量精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。
5）测量系统统计特性可能随被测项目的改变而变化。
若真的如此，则测量系统最大的（最坏）变差应小于过程变差和公差带两者中的较小者。
测量仪器分辨力的第一准则具有足够分辨力的测量系统是一切活动的前提，如果该分辨力不能探测过程变差，其用于分析过程是不可接受的；并且如果它不能探测特殊原因的变差，则其不能用于控制。
测量精度应该至少是被测范围的十分之一，这个规则是选择量具期望的实际最低起点。
传统上看来此范围就是产品范围，但最近，10比1规则被解释为测量设备能够分辨至少十分之一的过程变差。
这符合持持续改进的原理。
（即过程的焦点是顾客指定的目标值）。
如果测量系统缺乏分辨力（灵敏度或有效分辨率），对于识别过程变差或量化单个零件特性值而言，这个系统也许不是一个合适的系统。
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测量系统分析方法的选择和制定
在选择和制定测量系统分析方法时，应考 虑以下因素：
试验中使用的标准是否可以追溯到相应的国家或 国际标准；
是否需要使用盲测法； 是否考虑试验成本； 是否考虑试验所需要的时间； 测量结果是否与另外一个测量系统得到的测量结
果对比； 是否考虑第二阶段试验的频率；
测量系统分析的准备
6.00
+0.03
0.7
4
8.00 7.60 7.70 7.80 7.70 7.80 7.80 7.80 7.70 7.80 7.50 7.60 7.70 7.71
8.00
-0.29
0.3
5
10.00 9.10 9.30 9.50 9.30 9.40 9.50 9.50 9.50 9.60 9.20 9.30 9.40 9.38
0.000
测量系统的偏倚
实例
已知：基准值=0.8mm
0.75
零件过程变差0.7mm
一位评价人对样件测量10次结果(以mm为单位)：
0.8
0.80 0.75 0.75 0.75 0.70
∑X 7.5
X=
= =0.75mm
10 10
偏倚=0.75-0.8=-0.05mm
9
2.40
10
2.40
11
2.60
12
2.40
零件平均值 2.49
基准值
2.00
偏倚
+0.49
极差
0.4
测量系统的线性
2
4.00 5.10 3.90 4.20 5.00 3.80 3.90 3.90 3.90 3.90 4.00 4.10 3.80 4.13
4.00
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样件制作
试生产 批量生产
■ MSA 在 APQP 过程中的位置/阶段关系：
输入
■ 制造过程设计输入及其评审
资料
■ 包装标准
■ 产品/过程质量体系评审
第
■ 过程流程图 ■ 车间平面布置图 ■ 特性矩阵图
四 阶 段 ：
■ 过程FMEA分析资料
产
■ 试生产控制计划
品
■ 过程指导书
和
■ 测量系统分析（MSA）计划 ■ 初始过程能力（SPC-Ppk）研
游标卡尺 厚度计 游标卡尺 厚度计
QR-711-2-01A0
样件 试生产 生产 控制计划编号： 零件编号/最新更改等级：
控制计划
主要联系人/电话： 核心小组：
日期(编制)：
第 页，共 页 日期(修订)：
顾客工程批准/日期(如需要)：
零件名称/描述：
供方/工厂批准/日期：
顾客质量批准/日期(如需要)：
4、测量系统分析（MSA）理解要点说明： ■ 在控制计划中提出的测量系统都要进行测量系统（MSA）分析， 主要是针对产品特性所使用到的测量系统。 ■ 所用的测量分析方法及接收准则必须与顾客关于测量系统分析 的参考手册相一致。 ■ 如经顾客批准，也可以采用其它方法及接收准则。 ■ ISO/TS 16949:2002 标准中的体系内部审核检查表强调要有证 据证明上述要求已达到。 ■ 生产件批准程序（PPAP）手册中明确规定：对新的或改进的量 具、测量和试验设备必须参考测量系统分析（MSA）手册进行 变差统计研究。 ■ 产品质量先期策划（APQP）手册中明确规定：测量系统分析 （MSA）作为第四阶段“产品和过程确认”的输出之一。 ■ 测量系统分析（SPC）手册中明确指出测量系统分析（MSA）是 控制图必需的准备工作内容之一。