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MSA作业指导书

11
2020年4月19日
文档仅供参考
苏州莱易精密机电有限公司
文件类别
测量系统分析作业指导书
文件编号
作业标准
LE-PJ-064-A

版本
日期
变更内容
制定
审批
批准
A
.5.3
新制定
王玲玲
马丽娟
胡明

会签部门

一、 目的:
通用应用适当的统计技术，对评价产品的测量系统进行分析，确保其能够对产品进行有效测量并提供质量保证。
二、 适用范围:
适用于汽车类产品控制计划中使用的检验量具、仪器
三、 职责:
品管部：需要时拟定汽车类产品的测量系统分析计划并执行
各部门：协助品管部搜集MSA数据，且MSA分析结果为不可接受时进行改进
四、 定义:
4.1测量系统(Measurement system)：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。
4.2偏倚(Bias):指测量结果的观测平均值与基准值的差值。
4.3稳定性(Stability):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平均值总变差,即偏倚随时间的变化。
4.4重复性（Repeatability）：是指由同一位评价人,采用同一量具,多次测量同一产品的同一质量特性时获得的测量值的变差。
4.5再现性 (Reproducibility) :是指由不同评价人用同一量具，多次测量同一产品的同一质量特性时获得的测量平均值的变差。
4.6分辨力（Resolution）:测量系统检出并如实指示被测特性中极小变化的能力。
4.7线性（Linearity）：量具在预期工作范围内，偏移值的差值。
4.8盲测:指在实际测量环境中,操作者事先不知正在对该测量系统进行评价，也不知道所测为哪一只产品的条件下所获得的测量结果。
4.9计量型测量系统：测量系统的测量结果可用具体的连续的数值来表述,这样的测量系统称之为计量型测量系统；
4.10计数型测量系统：测量系统的测量结果与某些指定限值相比较，如果满足限值则接受该零件否则拒收。如用经过或不能经过塞规的方式来描述一只钢管直径尺寸,这样的测量系统称之为计数型测量系统。
5．作业内容：
5.1测量系统分析条件：
5.1.1测量作业必须标准化;
5.1.2评价人必须是从日常熟练操作该仪器的人中挑选;
5.1.3测量仪器必须是处于校验合格状态;
5.1.4质量特性测量值可重复。
5.1.5仪器的分辨力应允许至少直接读取特性的预期过程变差或公差的十分之一。例如，如果产品的特性变差为0.001，仪器应能读取0.0001的变化。
5.2测量系统分析时机（在下述情况下对测量设备必须进行测量系统分析）
5.2.1汽车产品测量系统出现变化时做测量系统分析：同一特性的量测工具、测试人员发生变化时。
5.2.2 汽车新产品试产时，作《测量系统分析计划》，适时进行测量系统分析。
5.2.3 客户有要求时。
5.3 测量系统分析内容：
5.3.1主要是测量系统的重复性、再现性即GageR&R分析，根据实际需要或客户要求可对测量系统的稳定性、偏倚、线性进行分析。
5.3.1.1 Gage R&R(e Repeatability &Reproducibility)重复性与再现性分析方法：
A、样品的选取
选择同一型号规格的10个样品，这10个样品必须能代表实际的过程变差范围，即这批样品应包含这个规格的从最大到最小的不同值。
B、人员选择
选择一名人员负责数据的记录、采集，另安排三名样品测量人员进行实际测量。
C、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。
D、数据采集步骤
数据采集员把10个样品分别编号，数据采集员能区分1-10号究竟是哪些样品，可是测量人员从样本上不能判断样品的实际编号。
数据采集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《GageR&R Data Sheet》中的测试者A对应的表格中。
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《GageR&R Data Sheet》中的测试者B、C对应的表格中，且她们不能彼此看到结果。
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。三位测试者每个人测试同样的10个样品各3次，即每个人总共测试30次。
E、数据计算:
把样品的公差填入《GageR&R Report》中，表格会按以下的
计算公式自动计算出%E.V.、%A.V.、%PV 、%R&R的数值。
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《GageR&R Report》分别应用样本数(n)、每个人测量的次数(r). 查得常数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。
E.V.= 全距平均值R*K1 （EV即重复性--设备变异）
A.V.= 平均值全距X dif*K2（AV即再现性--作业者变异）
P.V.=Rp*K3 （PV即零件变异）
R&R= Ev2+Av2
T.V.= Ev2+Av2+Pv2 (T.V.即测量系统全变异)
%E.V.=100(E.V/TV)%
%A.V.=100(A.V./TV)%
%RR=100(R&R/TV)%.
F、GR&R的结果分析：
①如果重复性比再现性大,原因可能是：仪器需要维护；量具应重新设计来提高精度；夹紧和检验点需要改进；
②存在过大的零件内变差。
③如果再现性比重复性大,那么可能的原因有:评价人需要更好的培训如何使用量具仪器和读数；量具刻度盘上的刻度不清楚；需要某种夹具帮助评价人提高使用量具的一致性。
G、判定标准:
%R&R
允收标准
%R&R≦10%
测量系统状况良好
10%<%R&R≦30%
测量系统可被接受,须基于应用重要性作适当的使用或维修
%R&R>30%
测量必须加以改进或考虑不再使用

5.3.1.2稳定性的分析方法：
A、样品的选择
选择一个稳定的生产零件作为样品, 样本需涵盖整个过程。
B、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Report》。
C、将数据按时间顺序画在的控制图上。
计算均值（）和极差（R）。

D、将均值、极差画在控制图上。
计算控制限。
,
,
E、稳定性的结果分析：
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。
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.
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)。
F、判定标准：均值及极差都在控制极限内。
5.3.1.3偏倚分析（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、由一位操作员（评价人）以常规的方式对此三个样品测量10次，并将测量结果记录于“MSA偏倚分析报告”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：
偏倚 = 观测平均值 — 基准值 ； 过程变差 = 6б
偏倚
偏倚% = ---------- × 100%
过程变差
注：过程变差无法求得时，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

D、偏倚的结果分析（偏倚较大，可从以下方法中查找原因）：
①标准或基准值有误差，检验校准程序。
②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。
③制造的仪器尺寸不对。
④测量了错误的特性。
⑤仪器校准不正确，复查校准方法。
⑥操作员操作仪器不当，复查检验方法。
⑦仪器修正计算不正确。
E、判定标准：
①对测量重要特性的系统，偏倚%≤10%时可接受；
②对测量一般特性的系统，偏倚%≤30%时可接受；
③偏倚%>30%时，此测量仪器不可接受。

5.3.1.4线性的分析方法：
A、样品的选择
选择g≥5个样品(g表示样本数)，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，能够选择重量分别为2、4、6、8、9kg的 样品进行评定。
B、人员选择
选择一般见这个仪器的操作者中的一人测量每个样品12次，另选一人负责记录数据。
C、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。
D、数据采集
记录人员把所选择的5个样品分别编为1-5号，并确保测量者在测量过程中看不到此编号。
以一种顺序让测量者分别测出这5个样品的值并记录在《线性分析报告》中所对应的样品编号下。
E、数据计算： 计算每次测量的试样偏倚及试样偏倚均值。

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：——基准值
——偏倚平均值
=斜率

对于给定的x0，水平置信带是：

低值：
高值：
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”。
F、线性的结果分析：
如为非线性,需查找如下原因：
在工作范围上限和下限内仪器没有正确校准;
最小或最大值校准量具的误差;
仪器的磨损;
仪器固有的设计特性。
G、判定标准：
“偏倚=0”线(红线)必须完全在拟合线置信带（双蓝线所示置信区间）以内。
5.3.1.5计数型量具分析
A、样品选择：从生产中选取30个零件，需覆盖整个过程;
B、人员选择：选择3相关人员,并讲解具体测试注意事项，每个人测试每个零件3次。
C、数据采集：用被评价的测量设备进行测量,并记录《计数型GR&R报告》中；设定 “1”表示可接收的决定, “0”表示不可接收的决定。
D、判定标准：
① Kappa大于0.75表示好的一致性，Kappa小于0.4表示一致性差。（Kappa不考虑评价者之间的差异，只考虑她们之间是不是一致，而且应用其分析一并确定其参考值与评价者的一致性）
② 依该过程计算测量系统的有效性：有效性=作出正确决定的次数/总决定次数
③ 评估判定表：在有效性、漏发警报的比例、无法警报的比例确认风险是否被接受，见下表：
决定测量系统
有效性
错误率
错误报警率
评价人可接收的条件
≧ 90%
≦ 2%
≦ 5%
评价人可接收的条件
可能需改进
≧ 80%
≦ 5%
≦ 10%
评价人不可接收的条件
需要改进
< 80%
> 5%
> 10%
5.4 将MSA分析结果输入相关表格内，客户有固定格式的以客户格式为准。

六 MSA结果不可接受时处理方式：
由品管部通知相关部门一起分析原因并提出改进措施，记录于《异常品处理单》内。

七 相关记录与保存：按照《记录控制程序》之规定保存
MSA线性分析报告
MSA GRR分析报告
MSA 稳定性分析报告
MSA计数型Kappa分析报告
异常品处理单