MSA测量系统分析作业指导书
1、目的提供一种评定测量系统质量的方法，从而对必要的测量系统进行评估，以保证本公司所使用的测量系统均能满足于正常的质量评定活动。
2、围适用于证实产品符合规定要求的所有测量系统。
3、职责品质部负责确定MSA项目，定义测量方法及对数据的处理和对结果的分析。APQP小组负责协助质量管理员完成测量系统的分析和改进。
4、定义
4.1 测量设备：实现测量过程所必需的测量仪器，软件，测量标准，标准样品或辅助设备或
它们的组合。
4.2 测量系统：是对被测特性赋值的操作、程序、量具、设备、软件、环境以及操作人员
的集合。
4.3 偏倚：对相同零件上同一特性的观测平均值与真值（参考值）的差异。
4.4 稳定性：经过一段长期时间下，用相同的测量系统对同一基准或零件的同一特性进行
测量所获得的总变差。
4.5 线性：在测量设备预期的工作（测量）量程，偏倚值的差异。
4.6重复性：用一位评价人使用相同的测量仪器对同一特性，进行多次测量所得到的测量
变差。
4.7 再现性：不同评价人使用相同的测量仪器对同一产品上的同一特性，进行测量所得的
平均值的变差。
4.8零件间变差：是指包括测量系统变差在的全部过程变差。
4.9评价人变差：评价人方法间差异导致的变差。
4.10总变差：是指过程中单个零件平均值的变差。
4.11量具：任何用来获得测量结果的装置，包括判断通过/不通过的装置。
5、工作程序
5.1 测量系统分析实施时机
5.1.1新产品在生产初期，参见“产品实现策划控制程序”HNFH QP-08。
5.1.2控制计划中指定的检验项目每年需做MSA。
5.1.3客户有特殊要求时，按客户要求进行。
5.1.4测量系统不合格改善后需重新进行分析。
5.2测量设备的选择
a) 有关人员在制定控制计划及作业指导书时，应选择适宜的测量设备，既要经济合理，
又要确保测量设备具有足够的分辩率，使用测量结果真实有效。
b) 选择测量设备时，建议其可视分辩率应不低于特性的预期过程变差的十分之一（即可
取过程公差的十分之一，例如:特性的变差为0.1，测量设备应能读取0.01的变化）,关键特性可按此规定选择合适精度的测量设备。一般特性，测量设备可视分辩率最低不能低于预期过程变差的三分之一。
5.3制定“MSA计划”
5.3.1 对于新产品，项目小组根据产品质量先期策划进度要求，至少针对控制计划中规
定的关键特性的测量设备制定“MSA计划”，经项目负责人审核、品质部部长批准后，由项目小组组织实施。
5.3.2对于批产产品，由品质部根据控制计划要求及现行产品生产情况，制定“MSA计
划”，经品质部部长批准后，组织实施。
5.4 实施
5.4.1按照计划的方法及时组织实施评价，评价人的选择应从日常操作该测量设备的人
中挑选。
5.4.2规定数量的样品必须从过程中选取并代表其整个工作围，即特性值包含整个公差
围。
5.4.3必须对每一零件编号以便于识别。
5.4.4 确保测量设备的分辩率和测量方法符合规定的要求。
5.4 .5对测量数据予以分析评价，出具测量系统分析报告。
5.4.6 新产品测量系统分析报告品质部保存一份，送产品先期质量策划小组一份纳入
APQP文件包。批产产品测量系统分析报告由品质部存档。
5.5 测量系统分析的方法
5.5.1稳定性分析方法
5.5.1.1 选取一个样本并建立其基准值。
5.5.1.2 定期测量样本3~5次。
5.5.1.3 将数据画在X-bar/R控制图上。
5.5.1.4 建立控制限并评价失控或不稳定状态，当没有出现明显的特殊原因时，测
量系统是稳定可接受的。
5.5.2 线性分析方法
5.5.2.1 选取g ≥5个零件（可为标准件或产品样本），这些零件测量值覆盖量具的
操作围。
5.5.2.2 确定每个零件的基准值。
5.5.2.3 由一名操作者测量每个零件m ≥10次（随机地）。
5.5.2.4 计算每次测量的零件偏倚及零件偏倚均值。
偏倚i,j = i j ,i (X 基准值）- m
m 1j j i i ∑==，偏倚
偏倚
5.5.2.5 画出偏倚均值和相关基准值，并确定置信带。 b ax y i i +=
其中，
x
a y
b x gm
1x y x gm 1xy a y x 22i i -==--====∑∑∑∑∑截距）（）（斜率偏倚平均值
基准值
5.5.2.6 用R 2检查置信带的可接受性。一般的准则是：
总体回归SS SS R 2=
a ）
0.8≤R 2 ≤1.0， 强线性趋势 b ）
0.25≤R 2 ≤0.8， 中等线性趋势 c ） 0≤R 2 ≤0.25，弱线性趋势
5.5.2.7 进行有关线性的假设检验。
H O: a=0
H a : a ≠0
如果满足以下条件，则不推翻原假设：
2
gm y x a y b y s t )x x (s a t i
i i 2
i 1,2gm 2j 2---=≤???????
?-=∑∑∑∑--其中
α 5.5.2.8 进行有关偏倚的假设检查：
H O ： b=0
H a ： b ≠0
如果满足以下条件，则不拒绝原假设：
21,2gm 2i 2t s )x x (x gm 1b
t α--≤????????-+=∑
如果线性存在，则需要通过硬件、软件或两项同时调整来再较准测量系统，达到零
偏倚。
5.5.3 重复性和再现性分析（以均值和极差法为例）
5.5.3.1 选择样本
选择包含10个零件的一个样本，该样本代表过程变差的实际或预期围。按1—10给
零件编号，使评价人不能看到这些数字。
5.5.3.2 指定评价人
指定评价人A 、B 和C ，应选择经常进行该测量并经过培训的人员作为评价人。
5.5.3.3测量并记录数据
a) 如果校准是正常程序中的一部分，则对测量设备进行校准。
b) 让每位评价人以随机的顺序分别测量这10个零件，并确保测量过程中，评价
人间互相间看不到对方的数据。将测量结果记录在“量具重复性和再现性数据
收集表”的相应位置中。
c) 根据试验次数要求，使用不同的随机顺序重复上述操作过程，将数据同样记录
在“量具重复性和再现性数据收集表”的相应位置中。
5.5.3.4 数值计算和量具重复性和再现性报告
a) 数据输入后由软件自动计算结果并生成量具重复性和再现性报告。
5.5.3.5 如果所有零件被同一台设备处理、固定或测量，则再现性为0，只需进行
重复性研究。
5.5.3.6测量设备重复性和再现性接受准则
a) %GRR< 10%,且分级数ndc ≥ 5时，测量系统可接受；
b) %GRR 在10%至30%之间，ndc ≥ 5时，测量系统有条件的接受，应根据应用
的重要性（如涉及特殊特性时一般不可接受），量具成本，维修的费用等确定
是否需采取改进措施；
c) %GRR > 30% ，或ndc < 5时, 测量系统不可接受，测量系统需改进。
5.5.3.7根据判定准则得出结论。通过比较%EV，%AV，%GRR和%PV可以确定产生
总变差的主要来源。
a) 如果重复性比再现性大，原因可能是：
――仪器需要维护；
――需要重新设计以增加刚度；
――零件部变差过大。
b) 如果再现性比重复性大，原因可能是：
――评价人需要培训；
――测量设备刻度盘上的刻度不清楚。
5.5.4 破坏性试验分析（重复性）
5.5.4.1 确定子组
挑选10个相互之间差别尽可能小的零件构成子组。近似认为对其中每一个零件的测量就是对同一个零件的重复测量，测量值的差别就是测量变差。
5.5.4.2 测量并记录数据
选定一位评价人，对10个子组的零件进行测量，并将数据填入“破坏性试验数据表”。
按照《SPC作业指导书》，计算出 R,R-bar,X-bar,和MR值。
5.5.4.3 绘制极差图
按照《SPC作业指导书》，绘制极差图。判断是否有点超出控制限，若无则进行下一步计算。否则重新选组。
5.5.4.4 估计计算测量系统标准差
σm=R/d2
5.5.4.5 绘制单值-移动极差图
判断是否有点超出控制限，若无则进行下一步计算。否则重新选组。
5.5.4.6 绘制均值图
判断过程是否失控，如有失控，查找出原因，重新测量。
5.5.4.7 估计计算零件间的变差的标准差
σp=MR/d2
5.5.4.8 计算分级数
ndc=1.414σp/σm
5.5.4.9 判定准则
a) 分级数ndc ≥ 5时，测量系统可接受;
b) ndc < 5时, 测量系统不可接受，需改进。
5.5.5 计数型测量系统的分析
5.5.5.1对于控制计划中的重要特性（包括特殊特性）所使用的计数型量具，如
导通机，GO/NOGO GAGE，外观检查等，应考虑进行MSA。
5.5.5.2 指定3个测量人对50个样品测量3次，记录测量结果。
5.5.5.3 将结果录入“计数型MSA有效性分析记录”中，软件将自动进行分析计算。
5.5.5.4对计数型G R&R%的要求：
a) Kappa值≥0.75，表明测量人员的一致性较好，可接受；
b)0.75 >Kappa值≥0.45,表明测量人员的一致性一般，一致性较差的原因进行调查
再确定；
c) Kappa值<0.40,说明测量人员的一致性较差，需对测量人员和样板全面进行分析。
d) 对导通测试系统，Kappa值低于1是不可接受的。
e) 客户有要求时，对测量系统的有效性、错误率、错误报警率进行分析。
5.6 不合格测量系统处理：
a）测量系统本身精度不够或分辨率不足，须对该测量仪器维修或更换仪器。
b）测量操作员缺乏培训，应重新对其进行相应的培训。
c）测量方法定义不清，质量管理员应会同相关人员重新定义测量方法。
d）测量环境变化较大时，质量管理员应提出改变测量环境的要求。
综合以上可能因素，由质量管理员找出最终原因后，应及时作出改正措施，并重新进行
评估。
6、备注无
7、参考资料
7.1 MSA研究计划