067MSA测量系统分析管理程序.docx
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067MSA测量系统分析管理程序
一、目的：
评价测量系统的适用性，保证满足产品的测量需求。
二、范围：
适用于公司控制计划中所要求和顾客要求所有测量设备的测量系统分析。
三、职责：
量测中心：
负责测量系统分析计划制定；负责数据收集后之测量设备的测量系统分析；负责测量设备的测量系统分析之结果评价和审查。
四、定义：
4.1MSA:
指MeasurementSystemsAnalysis（测量系统分析）的英文简称。
4.2测量系统：
指用来对被测量特性赋值的操作、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。
4.3偏移（准确度）：
指测量结果的观测平均值与基准值的差值。
一个基准值可通过采用更高级别的测量设备（如：
计量实验室或全尺寸检验设备）进行多次测量，取其平均值来确定。
4.4重复性：
指由一个评价人，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。
4.5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。
4.6稳定性：
指测量系统在某持续时间内测时同一基准或零件的单一性时获得的测量值总变差。
4.7线性：
指在量具预期的工作范围内，偏倚值的差值。
4.8肓测：
指测量系统分析人员将评价的5-10个零件予以编号，然后要求评价人A用测量仪器将这些已编号的5-10个零件第一次进行依此测量（注意：
每个零件的编号不能让评价人知道和看到），同时测量系统分析人员将评价人A第一次所测量的数据和结果记录于相关测量系统分析表中，当评价人A第一次将5-10个零件均测量完后，由测量系统分析表中，当评价人A已测量完的5-10个零件重新混合，然后要求评价人A用第一次测量过的测量仪器对这些已编号的5-10个零件第二次进行依此测量，同时测量系统分析人员将评价人A第二次所测量的数据和结果记录于相关测量系统分析表中，第三次肓测以此类推。
五、作业内容：
5.1试生产阶段，凡控制计划中规定的或顾客要求的测量设备均进行测量系统分析，同时包括：
5.1.1用于控制计划中的检验、测量和试验设备的位置移动，并经重校准。
5.1.2用于控制计划中的检验、测量和试验设备的经周期检定不合格，通过修理并经重新校准合格的量具。
5.2量测中心根据测量设备的使用频率和其精度来确定进行测量系统分析的频率。
5.2.1操作工和检验员使用的检验、测量和试验设备和其它相关量具，一般每年进行一次测量系统分析。
5.3量测中心根据控制计划和顾客要求制定“测量系统分析计划”，并确定在控制计划和顾客要求中所用到的测量设备需进行测量系统分析的方法、内容、预计完成时间、负责部门/人员、分析频率、进度要求等，经量测中心主管核准后，由量测中心人员和相关部门执行。
5.3.1进行量测系统分析的工作/和管理人员必须接受公司内部或外部的相关测量系统分析课程之培训或训练，并经考试合格获得相关证书，方可进行测量系统分析方法。
5.3.2本公司测量设备进行测量系统分析的所有分析方法和判定准则应与TS16949质量体系中的测量系统分析参考手册一致，如经顾客批准，也可采用其它的测量系统分析方法。
5.4本公司对测量设备进行测量系统分析的方法目前共有3种（其中：
计量型量具研究方法有2种，如：
重复性、再现性；计数型量具研究有1种，如：
小样法）。
5.5量测中心负责采集测量系统分析的数揣，并做好相关准备进行MSA分析。
5.6量测中心根据采集的数据，按照测量系统分析计划要求，进行MSA分析。
5.6.1测量系统分析的每种性能分析（指：
计量型量具研究方法有2种，如：
重复性、再现性；计数型量具研究方法有1种，如：
小样法）之具体操作和方法由测量系统分析工作人员按《附件一》之规定进行作业。
5.7当判定不合格时，使用部门及时更换相应的测量设备或该测量设备送计量部门进行修理、校准，然后，计量人员对量具重新进行测量系统分析。
5.7.1当判定合格时，将测量分析报告转交量测中心主管审查。
5.8当量具的测量系统分析结果趋近允许接收的下限时，及时将测量系统分析结果果通知量测中心主管。
5.8.1量测中心主管应对测量系统分析能力不足的量具及其适用性重新进行评估，并确定处理对策（包括对已检测的产品的处理意见）。
5.8.2如涉及到测量仪器需进行维修和校正时，由按《监视与量测设备管理程序》之规定进行作业。
5.9量测中心主管依据测量系统分析报告进行合格与不合格核准。
5.10评审合格的测量设备，方能继续使用。
5.11相关测量系统分析记录之保存与归档，按照《记录控制管理程序》进行作业。
5.12测量系统分析（附件一）
六、相关文件：
6.1《监视和量测设备管理程序》。
KY-L2-026
6.2《记录控制管理程序》。
KY-Q2-026
七、相关记录：
7.1《测量系统分析计划》L4-308
7.2《量具重复性和再现性（R&R）统计分析报告》L4-309
7.3《计数型GageR&R分析记录表》L4-310
八、作业流程图：
确定测量设备的测量系统分析时机和范围
确守测量设备的测量系统分析的频率
编制测量设备的测量系统分析计划
No
核准
Yes
测量设备的测量系统分析方法和内容
采集测量设备的测量系统分析的数据
根据测量系统分析计划进行相关MSA分析
测量系统分析结果判定
yes
测量设备维修
No
测量系统分析资料整理
测量系统分析结果
暂停使用
No
yes
测量设备继续使用
资料保存
附件一：
测量系统分析
1测量系统的重复性和再现性分析方法（简称%R&R或%GR&R）
1.1确定研究主要变差形态的对象/量具（如：
游标卡尺、电子称、硬度计、千分尺等）工序量具、产品和质量特性；
1.2选择使用极差法、均值和极差法中的其中一种方法对检验、测量和试验设备进行分析。
1.3从代表整个工作范围的过程中随机抽取样品进行。
1.4%R&R测量系统分析的工作人员进行检验、测量和试验设备测量系统的重复性和再现性分析时，必须先对被分析的检验、测量和试验设备进行零件评价人平均值和重复性极差分析，同时所分析的零件评价人平均值和重复性极差之结果必须均受控方可进行被检验、测量和试验设备测量系统的重复性和再显性分析工作；否则该检验、测量和试验设备的测量系统不能检查出零件间的变差且不能将其用于过程控制中。
1.5零件评价人平均值和重复性极差分析：
1.5.选择2-3个操作员（至少2人）在全然不知情的状况下利用校准合格和量具对随机抽取的5-10个样品进行肓测。
每个操作员对同一特性在肓测的情况下重复测量2-3次。
a）被测量的产品由进行%R&R测量系统分析的工作人员将其进行编号，但这些编号不能让进行测量工作的操作员知道和看到。
B）让操作员A以随机肓测的顺序测量5-10个样品，等操作员A把5-10个样品第一次测量完由进行%R&R测量系统分析的工作人员将其新混合，再让操作员A以随机肓测的顺序进行第二次测量5-10个样品，第三次随机肓测以此类推；在操作员A把5-10个样品共2-3次全部测量完后进行%R&R测量系统分析的工作人员将其重新混合，然后让操作员B或C在不互相看对方的数据下测量这5-10个样品，操作员B或C的2-3次随机肓测同操作员A的随机肓测方法。
1.5.2操作员或进行%R&R测量系统分析的工作人员将所测量的结果记录于“零件评价人平均值和重复性极差控制图”上。
1.5.3负责组织此项测量系统分析研究的工作人员，依据“零件评价人平均值和重复性极差控制图”上的数据和产品质量特性规格进行计算和分析，并将其分析的结果记录于“零件评价人平均值和重复性极差控制图”上。
1.5.4结果分析：
A）如果所有的极差都受控（即：
均在控制限内），那么评价人是一致的，则方可进行下一步骤（即B）；如果所有的极差都不受控，那么可能是由于评价人技术，位置误差或仪器的一致性不好所造成，则在进行下一步骤（即：
B）之前应先纠正这些特殊原因，并使用极差图进入控制中，方可进行下一步骤（即：
B）
B）如果有一半以上或更多的平均值落在控制限之外，则该测量系统足以检查出零件间变差，并且该测量系统可以提供控制该过程的有用数据；如果有一半以下的平均值落在控制限之外，则该测量系统不足经检查出零件间变差，并且不能用于过程控制，同时不能进行该检验、测量和试验设备测量系统的重复性和再现性分析工作。
1.6均值和极差法（X-R）
1.6.1选择2-3个操作员（至少2人）在全然不知情的状况下利用校准合格的量具对随机抽取的5-10个样品肓测，每个操作员对同一特性重复测量2-3次。
A）被测量的产品由进行%R&R测量系统分析的工作人员将进行编号，但这些编号不能让进行测量工作的操作员知道和看到。
B）让操作员A以随机的顺序测量5-10个样品，然后让操作员B或C在不互相看对方的数据下测量这5-10个样品。
1.6.2操作员或进行%R&R测量系统分析的工作人员将所测量的结果记录于“量具重复性和再现性X-R分析数据表”上。
1.6.3负责组织此项测量系统分析研究的工作人员，依据“量具重复性和再现性和再现性X-R分析数据表”上。
1.6.4结果分析：
A）当重复性（AV）变差值大于再现性（EV）时，可采取下列措施：
a）增强量具的设计结构。
b）改善量具的夹紧或被测量产品定位的使用方式（检验点）
C）对量具进行维护和保养
B）当再现性（EV）变差值大于重复性（AV）时，可采取下列措施：
a）再明确订定或修改作业标准，加强操作员对量具的操作方法和数据读取方式的枝能培训。
b）可能需要采用某些夹具协助操作量具的一致性。
c）量具经维修校准合格后再进行%R&R分析。
1.6.5%R&R接受准则：
a）GR&G∠10%测量系统无问题。
b）10%≤GR&R≤20%,测量系统可接受。
c）20%∠GR&R∠20%，接受的依据是数据测量系统的重要程度和商业成本。
d）GR&R≥30%，测量系统不能接受，并且需要改善。
1.7极差法（R）:
1.7.1选取两位评价人和5个产品进行分析，每个评价人对每个产品进行肓测一次，并将测量结果记录于“量具极差法分析表”中（每个操作员应熟悉和了解使用量具的一般操作程序，避免应操作不一致而影响测量系统的可靠性），并评估不同操作员对量具使用的熟练程度。
1.7.2针对重要特性（尤其指有特殊性符号的）测量所使用量具的精度应是被测量产品公差的1/10（即其最小刻度应能读到1/10（即其最小刻度应能读到1/过程变差或规格公差较小者）以避免量具的分辩力不足，而一般特性测量所使用量具的精度应是被测量产品公差的1/5.
1.7.3负责组织此项&R&R测量系统分析研究的工作人员，依据“量具极差法分析表”的数据和产品质量特性/规格进行计算，并将其计算结果记录于“量具极差法分析表”上，必要时，可将其作成X-R控制图。
A）每个被测量产品的极差是评价人A获得的测量结果与评价人B获得的测量结果或评价人C获得的测量结果的绝对差值，然后利用这些极差之和计算出平均极差（R），总测量变差可通过平均极差乘以5.15/d2得到（5.15代表正态分布的99%测量结果）。
B）当过程变差不易求得时，公式中的过程变差可用产品规格公差代替。
1.7.4%R&R接受准则：
a）GR&R∠10%，测量系统无问题。
b）10%≤GR&R≤20%,测量系统可接受。
c）20%∠GR&R∠30%，接受的依据是数据测量系统的重要程度和商业成本。
d）GR&R≥30%，测量系统不能接受，并且需要改善。
1.7.5当%R&R某一测量系统的分析结果为不能接受时，应对以前用该量具检测的成品或库存品进行抽查检验，如发现已超出规格要求，必须立即追踪并通知顾客进行妥善处置。
1.8稳定性分析法：
1.8.1选取一个样品，并确定其可追溯标准的真值或基准值。
如果没有这样的样品，则从产品中选取一个样品，其测量值应处于预期测量范围的中间区域，并将其作为标准样品，可能需要准备对应于预期测量范围的低、中、高数值的三个标准样品，对每个样品单独测量并绘控制图，但一般只不需做早间值那一个就可以了
1.8.2定期（每小时、每天、每周）测量基准样品3-5次，并将其测量的数据记录于“量具稳定性分析报告”决定样本容量和频率时，考虑的因素有：
校准周期、使用频率、修理次数和使用环境等。
1.8.3将测量值描绘在“X-R控制图”上。
1.8.4计算控制界限，确定每个曲线的控制限并根据控制图对失控或不稳定状态作出判断。
1.8.5计算控制界限，确定每个曲线的控制限并根据控制图对失控或不稳定状态作出判断。
1.8.6利用控制图的判定方式来对稳定性的准则进行判定：
Ⅰ不能有点子超出上、下控制限；
Ⅱ连续3点中不能有2点落在A区或A区以外之区域；
Ⅲ连续5点中不能有4点落在B区或B区以外之区域
Ⅳ不能有连续8点（或更多点）落在控制中心线的同一侧；
Ⅴ不能有连续7点（或更多点）持续上升或下降。
1.8.7凡呈现不稳定状态（或失控）时，代表量具已经不稳定，必须对量具进行校准或维修，量具维修并经重新校准合格后，重新对量具进行稳定性分析。
1.9偏移分析法：
1.9.1独立样本法：
A、选取一个样品并确定其相对可追溯标准的基准值，如果没有这样的样品，则可从生产线中选取一个其测量值落在中心值区域的零件当成标准样品来进行偏移分析；可能需要建立相应于预期测量范围的高、中、低三个数值的本个样品并对每个样品用更精密的量具测量10次计算其平均值，此值即为“基准值”。
B、由一位操作员（评价人）以常规的方式对每个样品测量10次，并将测量结果记录于“量具偏移分析报告”中，然后计算10次读数的平均值，此值即为“观测平均值”。
C、计算偏倚：
偏移=观测平均值-基准值；过程变差=6б
偏移
偏移=
×100%
过程变差
D、过程变差无法求得时，可用规格公差代替，这样“偏移%”的计算公式中分母使用“规格公差”代替。
1.9.2图表法：
如果用评价稳定性的X-R控制图或X-б控制图中的数据，也可以用来评价偏移。
A、选取一个样品并确定其相对可追溯标准的基准值，如果没有这样的样品，可从生产线中选取一个其测量值落在中心值区域的零件当成标准样品来进行偏倚分析；可能需要建立相应于预期测量范围的高、中、低三个数值的三个样品并对每个样品用更精密的量具测量10次计算其平均值，此值即为“基准值”。
B、以X-R控制图或X-б控制图表中的数据计算出X值。
C、计算偏移：
偏移=X-基准值；过程变差=6б
偏移
偏移=
×100
过程变差
D、过程变异无法求得时，可用规格公差代替，这样“偏倚%”的计算公式中分母使用“规格公差”代替。
1.9.3偏移接受准则：
A、对测量重要特性的系统，偏移%≤10%时可以接受；
B、对测量一般特性的系统，偏移%≤30%时可以接受；
C、偏移%＞30%时，此测量仪器不可接受。
1.9.4如果偏移较大，可从以下方法中查找原因：
A、标准或基准值有误差，检验校准程序。
B、仪器被磨损，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、制造的仪器尺寸不对。
D、测量了错误的特性。
E、仪器校准不正确，复查检验方法。
F、操作员操作仪器不当，复查检验方法。
G、仪器修正计算不正确。
1.10线性分析法：
1.10.1在测量系统工作范围内选定5个产品，它们的测量值应覆盖量具工作范围。
1.10.2在计量室或工具间用全尺寸检验设备（精密量具）测量每个产品10次，并计算其平均值，然后将其确定为“基准值”，同时确定它们各自所取得的“基准值”，同时确定它们各大自所取得的“基准值”是否覆盖了被检量具的工作范围。
1.10.3让一位经常使用该量具的操作员（评价人）对5个产品以肓测的方式按随机抽取顺序分别测量每个产品各10次，然后（或更多次），并将其测量值记录于“量具线性分析报告”中，然后计算各产品的测量平均值，此值即为每个产品的“观察平均值”。
、
1.10.4计算偏移平均值：
偏移平均值=观测平均值-基准值；过程变差=6б
1.10.5绘图：
采用下列公式计算有关参数，然后绘图。
方程式：
Y=b+ax
式中：
X=基准值
Y=偏移
B=截距
a=斜率
拟合优度=R2
∑y
∑xy-（∑x----）
Nyx
A=------------------b=∑---------a×（∑----）
∑x²—（∑x）²nn
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