MSA管理办法

1.目的

为了更好地了解测量系统变差的来源，以便对用于生产环境中的测量系统进行有效地评价与控制。

2.适用范围

适用于本公司用于生产汽车产品的测量系统或客户的特别指明的产品。

3.参考文件

SPC控制程序。

4.责任

4.1 品质部负责制定MSA分析方法，使用部门按各自的年度计划实施和接收分析报告并保存。

4.2 品质部负责制定“MSA计划”，制作试产和量产的MSA分析报告，并对结果判定和异常处理。

4.3 品质部负责检查量测系统是否有经过MSA分析和确定是否可投入使用。

4.4 若客户有提供相关程序或准则，则依客户提供的方法实施量测系统分析而非依本程序。

5.程序重点

5.1 定义

5.1.1 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。

5.5.2 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、环境的集合。

5.5.3 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。

5.5.4 MSA（Measurement System Analysis）：测量系统分析。

5.5.5 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。

5.5.6 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。

5.5.7 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”。

5.5.8 线性：指测量系统在预期的工作范围内偏倚的变化。

5.5.9 分辨力：指测量能检出并如实指示被测特性中小变化的能力。

5.5.10 计量型：是指具有通过数据分布中心及分散度来评价衡量其特性的类型。

5.5.11 计数型：是指具有通过两个值（合格/不合格、成功/失败、通过/不通过、出席/缺席）来评价衡量其特性的类型。

5.2 MSA作业流程

5.2.1 品质部在每年12月底前制定次年的量测系统分析年度计划，并按计划的规定日期内实施。

5.2.2 品质部应在规定时间内完成量测系统的分析并提交报告。

5.2.3 后续有任何涉及汽车配件试产前，工程部会在PPAP文件内提供具体的试产日期，各使用部门按此日期执行MSA分析和提交报告给工程部。

5.2.4 仪器使用部门在量测系统分析过程中发现异常时，主导人员应立刻分析原因并进行改善，品质部人员应监控量测系统分析的过程和禁止异常的量测系统投入使用。

5.2.5 如量测系统分析的异常时是由仪器的变异引起，则送品质部重新校验，经校验发现不合格，由品质部送修或报废处理。如是人员操作问题则应对人员进行仪器的操作培训。

5.2.6 品质部做测系统分析报告时，将查看报告是否符合判定标准，发现异常时通知使用部门负责人和品管人员，使其重新进行分析直至提交合格的分析报告为止。

5.2.7 测量系统合格后，品质部需将该测量系统记录存档，并给测量系统进行编号。测量系统记录必须包含如下要素：测量设备编号、人员姓名、测量特性、MSA记录、有效期、测量环境。

5.2.8 任何测量系统发生变化时（如设备变更、人员变更、公差调整），必须重新进行测量系统分析，达标后才可使用。

5.2.9 品管人员和使用部门在使用前应核对测量系统是否合格，才能开始测量。

5.3 执行量测系统的分析时机

5.3.1 量测系统在试产阶段或客户要求对量测系统进行分析时。

5.2.2 距上次分析满一年时。

5.2.3 新量测系统投入使用前和维修（或调整）后需进行量测系统分析。

5.4 Gauge R&R分析方法

5.4.1 样品的选取：选择同一型号规格的10个试样，这10个试样必须能代表实际的过程变差范围，即这批试样应包含这个规格的从最大到最小的不同值。

5.4.2 人员选择：选择一名作业员负责数据的记录、采集，三名专门从事此试样测量的人员（操作工）进行实际测量。

5.4.3 测量器具：测量器具选用平时所用的器具或相同型号、精度、分辨率的器具并确保此测量器具准确可靠。测量设备的分辨力应允许至少直接读取特性的预期过程变差的十分之一。

5.4.4 数据采集步骤

5.4.4.1 数据记录人员把10个试样分别编为1～10号，确保测量人员不能看到试样编号。

5.4.4.2 数据记录人员按随机方式分别抽取10样品让测量者A测量，将测量结果记录在附表三中的测试者A对应的表格中。

5.4.4.3 数据记录人员按随机方式分别抽取10样品让测量者B、C测量同样的10个样品，将测量结果记录在附表三中的测试者B、C对应的表格中，且他们不能彼此看到结果。

5.4.4.4 用不同的随机顺序重复该循环，把测量数据分别填入测量者A、B、C剩下的表格中。样品号相同的测量数据输入同一列，例如测量的是7号样品，则把结果记录在7号样品所对应的列中。再次重复该循环。

5.4.5 数据计算：把样品的公差填入附表四中的表格中，附表四会按以下的计算。

5.4.5.1 公式自动计算出%E.V.、%A.V.、%P.V.、%R&R的数值。

5.4.5.2 将数据收集求出作业者全距平均值R、作业者平均值全距X diff及零件间总合全距Rp，再由d2表（如附表五）分别应用作业员数（n）、零件数或量测次数（r）.查得K1、K2、K3，计算E.V.、A.V.及零件变异P.V.，这才得以求知%E.V.、%A.V.、%R&R。

5.4.5.3 E.V.=R*K1

5.4.5.4 A.V.=XDIFF*K2≒[（K2*RO）2-E.V.2/nr]1/2

5.4.5.5 P.V.=Rp*K3

5.4.5.6 R&R=SQRT[（E.V.）2+（A.V.）2]

5.4.5.7 T.V.=SQRT[（P&R）2+（P.V.）2]（T.V.即量测系统变异）

5.4.5.8 %E.V.=100（E.V/允差）%

5.4.5.9 %A.V.=100（A.V./允差）%

5.4.5.10 %R&R=100（R&R/允差）%.

5.4.6 GR&R的结果分析：

5.4.6.1 如果重复性比再现性大，原因可能是：

A.仪器需要维护

B.量具应重新设计来提高精度

C.夹紧和检验点需要改进

D.存在过大的零件内变差

5.4.6.2 如果再现性比重复性大，那么可能的原因有：

A.评价人需要更好的培训如何使用量具仪器和读数

B.量具刻度盘上的刻度不清楚

C.需要某种夹具帮助评价人提高使用量具的一致性

5.4.7 判定标准：

5.5 稳定性的分析方法

5.5.1 样品的选择：选择一个正常的生产零件作为样品。

5.5.2 数据采集：每天测量标准样本3次，持续25天，数据记入稳定性分析报告。

5.5.3 将数据按时间顺序画在附录5中的控制图上。

5.5.4 计算均值和极差（R）。

5.5.5 将均值、极差画在控制图上。

5.5.6 计算控制限。

5.5.7 稳定性的结果分析：

A.确定每个曲线的管制极限并按标准曲线图判定失控或不稳定状态。

B.均值失控表明测量系统不再正确的测量（偏倚已改变），努力确定改变原因，然后纠正。如果原因是磨损，则可能要重新校正。

C.极差失控表明不稳定的重复（量具可能松动，需调整及重新校正）。

5.5.8 判定标准：均值及极差都在控制极限内。

5.6 偏倚的分析方法

5.6.1 样品选取：选择一正常生产中的样品，用高一级别量具测量此样10次，求其平均值作为基准。

5.6.2 人员选择：选择生产在线专门从事此样品检测的人员对试样进行评价。

5.6.3 测量器具：测量器具选用平时所用的器具或相同型号、精度、分辨率的器具并确保此测量器具准确可靠。测量设备的分辨力应允许至少直接读取特性的预期过程变差的十分之一。

5.6.4 数据采集

A.选用高一级别量具测量此试样10次，求其平均值作为“基准值”。

B.让所选择的测量者以通常方法测量样本15次，读数依次记入附录3中的表格。

5.6.5 数据计算

5.6.5.1 计算15个读数的平均值。

5.6.5.2 计算可重复性标准偏差。

其中可以从MSA测量系统分析（第三版）附录C中查到，g=1，m=n。

5.6.5.3 确定偏倚的t统计量。

偏倚=观测测量平均值-基准值

σb————偏倚的不确定度

说明：如果总的样本容量超过20，建议将样本分成多个子组并使用控制图法，或使用传统的一个样本t实验得到标准偏差的均方差RMS计算。

5.6.5.4 置信区间的计算。

说明：如果α水平不是用默认值0.05（95%置信度）则必须得到顾客同意。

5.6.6 偏倚的结果分析：

如偏倚较大，要查找以下可能的原因：

A.标准或基准值误差，检验校准指导书

B.仪器磨损主要表现在稳定性分析上，应制定维护或重新修理的计划

C.仪器校准不正确，复查校准方法

D.仪器测量了错误的特性

E.评价人操作设备不当，复查检验说明书

F.仪器修正计算不正确

5.6.7 判定标准：如果0落在围绕偏倚值α−1置信区间以内，即0在置信区间低值和高值之间，偏倚在α水平是可接受的。

5.7 线性的分析方法

5.7.1 样品的选择：选择g≥5个样品，这些样品测量值覆盖量具的操作范围。如称量范围为0～10kg的秤，可以选择重量分别为2kg、4kg、6kg、8kg、9kg的样品进行评定。

5.7.2 人员选择：选择通常用这个仪器的操作者中的一人测量每个试样12次，另选一人负责记录数据。

5.7.3 测量器具：测量器具选用平时所用的器具或相同型号、精度、分辨率的器具并确保此测量器具准确可靠。测量设备的分辨力应允许至少直接读取特性的预期过程变差的十分之一。

5.7.4 数据采集

A.记录人员把所选择的5个试样分别编为1～5号，并确保测量者在测量过程中看不到此编号

B.以一种顺序让测量者分别测出这5个试样的值并记录在所对应的试样编号下

C.记录人员把5个试样以另一种顺序排列，再让测量者以这新的顺序测出5个试样的值并记录在所对应的试样编号下

D.重复3中的过程直到12行数据全部得到

5.7.5 数据计算

5.7.5.1 计算每次测量的试样偏倚及试样偏倚均值。

5.7.5.2 用下面等式计算和画出最佳拟合线和置信带。

对于最佳拟合线，用公式：

其中：Xi————基准值

————偏倚平均值

5.7.5.3 对于给定的x0，α水平置信带是：

5.7.5.4 在线性图上画出单值偏倚和相关基准值的偏倚均值及“偏倚=0线”。

5.7.6 线性的结果分析：如为非线性，需查找如下原因：

A.在工作范围上限和下限内仪器没有正确校准

B.最小或最大值校准量具的误差

C.仪器的磨损

D.仪器固有的设计特性

5.7.7 判定标准：“偏倚=0”线必须完全在拟合线置信带以内。

5.8 计数型量具分析

5.8.1 样品选择：从生产中选取50个零件。

5.8.2 人员选择：选择3相关人员，并讲解具体测试注意事项。

5.8.3 数据采集：用被评价的测量设备进行量测，并记录；设定“1”表示可接收，“0”表示不可接收，表中还显示了代码列，分别用“+”，“-”，“×”代表组件是否位于I区、II区及III区。

5.8.4 判定标准：

5.8.5 计数型测量系统只能指出产品是好是坏，不能指出产品的好坏程度。

6.相关附件

6.1 量测系统分析计划表

6.2 Gauge R&R Date Sheet

6.3 Gauge R&R Rpeort

6.4 稳定性

6.5 偏倚

6.6 线性

6.7 计数型GR&R报告

附件：SPC与MSA策划表