MSA管理规则.doc

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1. 目的
介绍测量系统评定的方法，使本公司之量测系统能得到有效的管制与评估，同时可以用于评估新的测量仪器、两种不同的测量方法进行比较、对可能存在问题的测量方法进行评估、确定并解决测量系统误差问题，进而确保量测系统的精确性与稳定性进，确保产品的质量。
2. 适用范围
本程序适用于XXX公司IQC所有测量系统的评估。
3. 用语定义
3.1 MSA:测量系统分析(Measurement System Analysis）
3.2 测量：给被测对象赋值；决定数据的过程就是测量过程，决定出来的数据就是测量数值（数据）。
3.3 量具：用来得到测量结果的任何装置。
3.4 测量系统：用来得到测量结果而进行的全过程，包括：程序、量具、仪器、软件、人员、操作的集合。
3.2 R&R（GR&R）:即量具“重复性和再现性”的缩写。
3.3 重复性（EV）：由一个评价人,采用一种测量的仪器,多次测量同一零件的同一特性时获得的测量量变差。
3.4再现性(AV)：由不同评价人,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。
3.5偏倚: 是测量结果的观察平均值与基准值的差值。
3.6稳定性：是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。
3.7 线性：是在量具预期的工作范围内,偏倚值的差值。
4. 职责
4.1本程序由IQC SQE人员实施和维护
4.2 MSA测量系统分析由IQC SQE进行分析
4.3 相关检测人员配合实施
4.4 对于评价不适合的测量设备由管理部进行维修或更换。

5． 作业内容
5.1测量系统分析基本要求
1)测量系统具有足够的分辨率。
2)过程是统计受控制的。
3)产品控制，变异性小于公差。
4)过程控制:
▲变异性小于制造过程变差.
5)分辨率(分辨力、可读性、分辨率):
▲ 别名：最小的读数的单位、测量分辨率、刻度限度 或探测度
▲ 为测量仪器能够读取的最小测量单位
分辨率经验法则：测量系统的分辨率在公差与过程变差两者中较小者的1/10以下。
6)零件之间的差异必须大于最小测量刻度;极差控制图可显示分辨率是否足够看控制限内有多少个数据分级不同数据分级(ndc)的计算为:
ndc（有效分辨率）=(零件的标准偏差(PV)/ 总的量具偏差(GR&R))* 1.41
一般要求它大于4才可接受
7）确定检验人员，样本部件数量，测量次数，人员必须从正常检验操作的人员中选取，样本必须从过程中选取并能代表整个过程工作范围。
8）保证测量方法按照规定程序进行
▲ 保证测量必须是随机进行的
▲ 读数时必须估读到最近似数，如有可能估读到最小刻度的1/2以下。
▲ 每个测量员必须按照相同的操作程序和相同的步骤进行。
5.2稳定性(Stability)分析

是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。
5.2.1 稳定性分析步骤：

5.2.2 对于测试系统的稳定性，只要控制图稳定及可接收。
5.3偏倚（偏移）分析

偏倚：是测量结果的观测平均值与基准值的差值。真值的取得可以通过采用更高等级的测量设备进行多次测量，取其平均值。
5.3.1 本规定中的偏倚分析采用控制图法，（依照MSA手册第三版）。
5.3.2 α水平为通用的0.05计算，表示0落在偏倚值的95%置信区间之内，偏倚等于0的假设在α=5%的水平上是可以接收的。
5.3.2 偏倚非0的原因可能有：
（1）.基准值误差；
（2）.仪器磨损；
（3）.仪器制造尺寸的误差。
（4）.用仪器测量了错误的特性；
（5）.仪器未得到完善的校准；
（6）.评价人操作仪器不当；
（7）.对仪器的修正运算不正确。

5.3.4 偏倚分析步骤

5.3.5 数据的选取是同一测量系统对同一样本随着时间的变化进行测量取得，来检测测量系统的稳定性。

5.4 线性(Linearity)分析

测量系统的线性便是表征在量具工作范围内其偏倚变化规律的一个统计特性。
5.4.1 以下方法参照MSA手册第二版，拟合计算采用最小二乘法计算。
5.4.2 判定基准
区分
判定基准
措施

制程变异对比不到1%
很适合 : 无改善的必要
%线性
制程变异对比1~5%不到
适合 : 几乎不需要改善

制程变异对比5~10%不到
一般 : 一部分需要改善

制程变异对比10% 以上
差 : 需要改善
5.4.3 线性拟合度R2>0.85
5.4.4线性分析步骤：

5.5、重复性（EV）和再现性（AV）分析（GR&R）
5.5.1 本分析依照MSA手册第三版实施，采用均值极差法进行分析。
5.5.2 重复性(Repeatability)

重复性的意义：一个人一把量具对同一个被测特性进行多次重复测量，测量值落在重复性（5.15δe）范围内的概率为99%。
5.5.3 再现性(Reproducibility)

再现性的意义：由不同操作人员，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
5.5.4 数据收集要求
1.选择三个测量人（A, B,C）和10（n>5，一般为10PCS）个测量样品。
A、测量人应有代表性，代表常从事此项测量工作的QC人员或生产线人员
B、10个样品应在过程中随机抽取，可代表整个过程的变差，（即在控制图稳定的情况下，选取的样品应覆盖整个正太分布范围）否则会严重影响研究结果。
2.校准量具
3.测量：让三个测量人对10个样品的某项特性进行测试，每个样品每人测量三次，将数据填入表中。试验时遵循以下原则：
A、盲测原则1：对10个样品编号，每个人测完第一轮后，由其他人对这10个样品进行随机测试，避免主观偏向。
B、盲测原则2：三个人之间都互相不知道其他人的测量结果。
5.5.5 数据分析
1、以每一个人对同一个零件进行多次重复测量值为子组（容量为重复测量的次数r）,计算均值X和极差R
2、作X-bar控制图：
A、 X图控制线计算：Uclx=X+A2*R;Clx=X;Lclx=X- A2*R
B、R图控制线计算：UclR=D4*R;ClR=R;LclR=D3*R
其中：X为所有测量值的平均；R为所有极差R的平均；D3、D4为常数。
C、以每一个人对同一零件进行多次重复测量值为子组按照人员A、B、C人员的顺序作成X-bar控制图。
3、X-bar控制图的判读
A、R chart : 用以判定量具的鉴别力
若全距值皆落于管制图内则此量测仪器之鉴别力足够 ; 若很多点落于管制图外则表示此仪器鉴别力不足.
B、X chart : 用以判定量具的量测误差
若大多数点皆落于管制界限之外则表示此量具之误差小于样本误差.(与一般管制图判断准则相反)
5.5.6 重复性和再现性的计算：
其中：R位没组极差的平均值；RP为每个被测量零件所有人测量值为一组，计算零件测量值的平均值，每个零件的平均值Max-Min;
XDIFF为每个评价人测量值的平均值的Max-Min
K1、K2、K3、为常数；n为测量零件个数；r为测试次数

5.5.7 计算所用常数表如下：

5.5.8 如果量具共用于检验新产品是否合格，总变差应选公差，而不是选用过程总变差。
5.5.9 GR&R 判断原则：
1.GR&R＜10%
表示该量具系统可接受。
10%≦ GR&R≦ 30%
表示该量具系统可接受或不接受，决定于该量具系统之重要性、修理所需之费用等因素。
3. GR&R > 30%
表示该量具系统不能接受，须予以改进。

5.6 计数型测量系统分析
5.6.1 依照MSA手册第二版采用小样法进行计数型测量系统分析
5.6.2 测试、样品选用规则
（1）样品应选定代表整个过程的样品。
（2）把平时检查的作业者选定为作业者的选定对象，并实施盲测
（3）任意选定25个样品时，以下能成为向导。

很难区分良/不率的样品
20%~30%
不易区分良/不率的样品
30%~40%
比较容易区分良/不率的样品
30%~40%
很容易区分良/不率的样品
0%~20%
5.6.3 将样品编号，将检测结果记入下表：
计数型量具研究（小样法）

A评价人
B评价人
C评价人
基准值(XT)
A1
A2
A3
B1
B2
B3
C1
C2
C3
1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

5.6.4 建立交叉表格并进行计算：

r1=a+b; r2=c+d; C1=a+c; C2=b+d;N=a+b+c+d
a为A、B评价人同认定为NO的数量；d为A、B评价人同认定为GO数量；b为A评价人认定为NO,B评价认定为GO的数量；C为A评价人认定为GO,B评价认定为NO的数量；
5.6.5 Kappa值判定：Kappa>0.75，一致性好；Kappa<0.40，一致性差。
5.6.6以上分析只是针对对比两个评测人的差异，不能评价测量系统的好与不好，如要对测量系统进行评测必须与基准XT进行交叉计算Kappa值。
6、MSA实施频率
6.1测量结果有疑问时；
6.2上述情形外,测量重要特性的量具每年依照MSA计划实施一次。

7、 参考文件
ISO/TS16949 《MSA手册》。
8．附属文件
8.1《MSA测量计划》;
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