MSA测量系统分析步骤和应用

1.什么是MSA

1.1　测量系统：指被测试特性赋值的操作、程序、量具、设备、软件及操作人员的集合，是用来获得测量结果的整个过程。

1.2　量具：指任何用来获得测量结果的装置，包括用来测量合格或不合格的装置。

1.3　测量系统的分辨率：测量系统检出并如实指示被测特性中极小变化的能力（也称为分辨力）。

特别提醒：单独一个测量仪器不是测量系统，如一把卡尺、一台电子称等。

2.测量系统的作用

2.1　评估测量系统误差的大小，是否能被客户接受。

2.2　评估测量系统的稳定性，随着时间的推移，变异是否受控。

2.3　评估测量系统的偏倚值是否能被客户接受。

2.4　评估几种不同测量系统的优劣。通过MSA评估，找到测量系统改善的着力点，确定是进行人员培训，还是调整测量方法或调整仪器。

第一份X-R图显示过程正常，分辨力0.001，第二份X-R图显示过程不正常，分辨力0.01。虽然这是针对同一制程，但是为什么会有这么大的差异呢？从以上数据来看，第二份控制图的测量系统分辨力太低，导致虚发报警。因此可以推断出，做SPC的前提是MSA必须合格，虚发报警导致成本过高。

3.MSA评估的仪器和责任人员

3.1　测量系统一般由仪校人员或品质部的负责人来主导，由参与检测或试验人员来测量，以提供测量数值。不可以由品质部领导或仪校人员来测量和提供数值，需要特别注意的是：测量人员不可知道自己上次测量结果和别人测量结果，要保证盲测。MSA要识别的误差是测量人员、设备、环境、方法、标准值导致的误差，品质部领导和仪校人员一般不亲自测量产品，所以分析他们的测量数据基本没有价值。

3.2　MSA分析的范围来自控制计划所有的测量系统，包括计量性、计数性。

3.3　破坏性的测量系统现在一般不做分析，除非客户有特殊要求，如盐雾试验测量系统。

特别提醒：MSA分析的包括控制计划中所有测量系统，而不仅仅是测量特殊特性的测量系统。

4.MSA专业术语解释

4.1　准确度（Accuracy）

准确度或称偏移（BIAS），是指测量值与相对真值之间的差异。真值是使用更精密的仪器找到的相对真值。准确度值也称为偏倚值，一般说来要求其越小越好。在MSA中，一般分析偏倚值和稳定性值

4.2　精密度（Precision）

精密度或称变差（Variation），是指利用同一量具，重复测量相同工件同一质量特性，所得数据之变异性。这里的变差主要分为两种：一种是重复性变差，另一种是再现性变差。精密度变差越小越好。

精密度不高的原因也有以下几种情况：首先，不同的人测量的结果不一样；其次，同一人同一仪器测量结果也不一样。像这样不确定性的因素很多，因此，客户承担的分险也很大。

4.3　分辨率（亦称分辨力、可读性、分辨率）

最小读数的单位、测量分辨率、刻度限度或探测度的分辨力更小。

4.4　敏感度

敏感度是指能产生一个可检测到（有用的）输出信号的最小输入。它是测量系统对被测特性变化的回应。在敏感度越小情况下，稍有变动，测量的数值便会变化，数值的记录就会变得不那么容易，相反，敏感度太大，设备的准确度就会差，测量结果则易被人怀疑。

4.4　重复性变差

相同的人、相同的仪器重复测量多次同一产品同一特性，因测量结果不一样而导致的误差，就是重复性变差。参见图3-4。比如，3.41cm这个尺寸，A员工第一次测量为3.41cm，第二次测量为3.43cm，重复性误差为0.02cm。

4.5　再现性变差

不同的人用同一种仪器重复测量多次同一产品同一个特性，因测量结果不一样而导致的误差，就是再现性变差。参见图3-5。比如，3.41cm这个尺寸，A员工的测量结果为3.42cm,B员工的测量结果为3.41cm,A员工与B员工的再现性变差为0.01cm，这种变差能否接受要看GRR%。

4.6　偏倚变差

测量值与相对真值之间的差异。如图3-2所示。偏倚变差允许出现，但超过规范就不能接受。

4.7　稳定性变差

随着时间的推移，偏倚变差的波动。如果随着时间推移偏倚值越大，稳定性差不可接受。

4.8　线性变差

线性变差即偏倚值，是用来测量基准值存在的线性关系。如果存在线性变差，基准值越大，偏倚越大，这种程度的线性变差就不可接受。

5.如何运用MSA帮助企业改善品质

5.1　新项目导入时，在试产前必须对测量系统进行MSA分析，评估测量误差是否在可控范围之内，以防止不必要的过程调整，以免在该调整环节失去最佳调整机会。

5.2　每年定期对测量系统的使用频率、客户对产品的要求、测量系统的稳定性进行MSA分析，评估测量系统的误差是否可控，以提高客户对本公司产品的信心。

5.3　专案改善时，需要首先评估测量系统的稳定性、可靠性，这样才能更加准确地评估品质是否有真正改善。如果测量系统误差太大，那么可能会导致有改善的地方测量不出来，同时也会打击员工的积极性。

6.MSA与其他质量管理工具的关系

6.1　MSA是SPC的基础，没有合格的MSA,SPC分析便没有任何意义。

6.2　MSA是PPAP等级3提交的基础内容之一。

6.3　MSA是APQP的第三阶段、第四阶段和第五阶段的基础内容，具体来说，第三阶段要做MSA计划，第四阶段要做MSA分析，第五阶段（量产）要定期MSA分析。