導(dǎo)讀：從遠(yuǎn)古的以貨易貨，到用“錢物”購(gòu)買貨物，是測(cè)量工具的發(fā)展起到了很重要的作用。其實(shí)說(shuō)到測(cè)量工具，所有的事情只有通過(guò)測(cè)量才會(huì)出現(xiàn)優(yōu)劣、貧富、好壞、長(zhǎng)短、高矮、美丑、胖瘦、大小、重輕等等。只有通過(guò)測(cè)量，才可以能得出一個(gè)相對(duì)值，無(wú)論是“計(jì)量”還“計(jì)數(shù)”或者對(duì)標(biāo)行規(guī)、倫理、綱常、標(biāo)準(zhǔn)得出心理值，但這個(gè)測(cè)量結(jié)果（相對(duì)值）能否有代表性或被認(rèn)可，就需要評(píng)估從采取的測(cè)量系統(tǒng)的可靠性？測(cè)量系統(tǒng)如果不可靠，測(cè)量結(jié)果就失去了意義，可能會(huì)誤導(dǎo)判定！

可以看看，東北F4 的搞笑視頻，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)了，所以最后壞事了！點(diǎn)擊鏈接：宋小寶、小沈陽(yáng)、趙四東北F4爆笑打麻將，笑到肚子疼_騰訊視頻

《史記·夏本紀(jì)》云：禹“左準(zhǔn)繩，右規(guī)矩?！薄拜d四時(shí)以開(kāi)九州，通九道，陂九澤，度九山?！倍际钦f(shuō)一切均以勘測(cè)為主，用準(zhǔn)定平直，“繩”測(cè)長(zhǎng)短，“規(guī)”畫圓，“矩”畫方。

在很遠(yuǎn)古的時(shí)候，就開(kāi)始采用測(cè)量工具來(lái)進(jìn)行高度、深度、長(zhǎng)度、距離、角度等方面測(cè)量。也掌握了基礎(chǔ)的測(cè)量可靠性保證方法：標(biāo)準(zhǔn)尺。

對(duì)于我們現(xiàn)在的質(zhì)量管理來(lái)說(shuō)，要求質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到了百萬(wàn)分之多少（PPM 或 六個(gè)西格瑪）！因此，測(cè)量結(jié)果的可靠性或準(zhǔn)確性，對(duì)所關(guān)注的過(guò)程數(shù)據(jù)分析、處理，以及以此做出的決策有很重要的影響！所以，必須了解測(cè)量誤差由什么組成，有多大，如何確定，什么樣的測(cè)量誤差不可接受，能接受的誤差是多少？這些需要進(jìn)行系統(tǒng)的分析！

測(cè)量系統(tǒng)是什么？
就是指與測(cè)量有關(guān)的人、測(cè)量?jī)x器/工具、軟/硬件、測(cè)量對(duì)象、測(cè)量方法和環(huán)境的總稱。

MSA即測(cè)量系統(tǒng)分析：
是指：使用數(shù)理統(tǒng)計(jì)和圖表的方法對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的誤差進(jìn)行分析，以評(píng)估測(cè)量系統(tǒng)對(duì)于被測(cè)量的參數(shù)來(lái)說(shuō)是否合適，并確定測(cè)量系統(tǒng)誤差的主要成分。
注意：進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析時(shí)，默認(rèn)測(cè)量時(shí)采取的手法或方法是一致的！即使有誤差也不會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果造成重要影響！

為什么要進(jìn)行MSA測(cè)量系統(tǒng)分析？

– – – 1. 確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性/質(zhì)量，使用測(cè)量系統(tǒng)分析（MSA）方法對(duì)獲得測(cè)量數(shù)據(jù)的測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估；

– – – 2. 確保使用了合適的數(shù)據(jù)分析方法，如使用SPC工具、試驗(yàn)設(shè)計(jì)、方差分析、回歸分析等。

– – – 3.測(cè)量?jī)x器是否具有足夠的分辨率

搞懂 MSA測(cè)量系統(tǒng)分析的五個(gè)特性：如果需要搞懂測(cè)量系統(tǒng)分析，關(guān)鍵搞懂這四個(gè)特性！

– – – 1. 準(zhǔn)確性：同一測(cè)量?jī)x器同一測(cè)量人員同一樣品，重復(fù)測(cè)量無(wú)限次，確定測(cè)量值的平均值與“真值”之間存在的差異（也就是偏倚 Bias）。事實(shí)上“真值”是不存在的，只能依賴于“標(biāo)準(zhǔn)塊或標(biāo)準(zhǔn)尺或砝碼等”。具體到某一個(gè)產(chǎn)品的真值是很難獲取的，即使得到了也是一個(gè)相對(duì)的真值！所以準(zhǔn)確度的評(píng)估，不是通過(guò)產(chǎn)品測(cè)量來(lái)評(píng)估的！而是通過(guò)檢定來(lái)評(píng)估的！.如測(cè)量設(shè)備檢定作業(yè)！所以可以查看《檢定報(bào)告》中就會(huì)有！

– – – 2.精密度：就是測(cè)量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差和人的個(gè)體誤差。包括重復(fù)性和再現(xiàn)性。
– – – 2.1 重復(fù)性：同一測(cè)量人員同一測(cè)量?jī)x器測(cè)量同一測(cè)量對(duì)象時(shí)存在的差異。也就是人機(jī)料不變的情況下，分析整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的內(nèi)在誤差，其中決定性影響的還是“設(shè)備系統(tǒng)性誤差”。一般用 σrpt 來(lái)表示。

– – – 2.2 再現(xiàn)性：由不同測(cè)量人員用同一測(cè)量?jī)x器測(cè)量同一測(cè)量對(duì)象時(shí)存在的差異。主要體現(xiàn)在“不同測(cè)量人員”而且由于測(cè)量工作量大，也會(huì)出現(xiàn)“測(cè)量環(huán)境的波動(dòng)”?？偟脕?lái)說(shuō)，再現(xiàn)性一般是指人操作的導(dǎo)致的誤差！一般用σrpd 來(lái)表示。

– – – 3.穩(wěn)定性：用同一測(cè)量?jī)x器同一測(cè)量人員在不同的時(shí)間測(cè)量同一測(cè)量對(duì)象時(shí)存在差異。主要體現(xiàn)設(shè)備在環(huán)境不同（在允許的工作環(huán)境范圍內(nèi)）時(shí)的表現(xiàn)。

– – – 4.線性：用于衡量測(cè)量系統(tǒng)在不同的測(cè)量范圍的測(cè)量值與測(cè)量對(duì)象真值的差異大小！

– – – 5.分辨率：就是測(cè)量?jī)x器能夠讀?。?zhǔn)確讀取的，不是估計(jì)的）的最小測(cè)量單位！一般要求測(cè)量?jī)x器的分辨率小于或等于被測(cè)對(duì)象規(guī)格公差的十分之一（規(guī)格上限 -規(guī)格下限）/10

總的來(lái)說(shuō)：準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性、線性、分辨率等是測(cè)量?jī)x器性能體現(xiàn)。這四項(xiàng)在測(cè)量系統(tǒng)分析時(shí)集中體現(xiàn)或反映在“重復(fù)性”！再現(xiàn)性反映的是與操作有關(guān)的誤差。如下圖

MSA 測(cè)量系統(tǒng)分析如何做？五步法

一、確認(rèn)測(cè)量數(shù)據(jù)類別：數(shù)據(jù)一般分為兩類，連續(xù)性數(shù)據(jù) 和離散性數(shù)據(jù)。
連續(xù)性數(shù)據(jù)就是可以用一個(gè)衡量工具（有數(shù)據(jù)體現(xiàn)）來(lái)衡量標(biāo)記描述的數(shù)據(jù)。如長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間、高度、溫度等。計(jì)量型數(shù)據(jù)，基本上可以歸入此類！
離散性數(shù)據(jù)就是不能用衡量工具來(lái)衡量標(biāo)記描述的數(shù)據(jù)。如合格、不合格、通、止等。計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)，基本上可歸入此類！

– – – 1.1 MSA 測(cè)量系統(tǒng)分析方法的選擇：

– – – 1.2 各類分析方法的特點(diǎn)和用途：

二、確定誤差來(lái)源：

三、選擇樣本：(從此步驟開(kāi)始，用 EXCEL 開(kāi)始進(jìn)行案例舉例分析）
– – – 3.1 連續(xù)性數(shù)據(jù)的樣本選擇要求：需要能夠代表整個(gè)過(guò)程范圍的樣本，即需要選擇規(guī)格內(nèi)的 和 規(guī)格外的。兩者都要兼顧！
– – – 3.2 離散性數(shù)據(jù)的樣本選擇要求：需要選擇規(guī)格內(nèi)、規(guī)格外、接近規(guī)格界限(限度邊緣）等三種樣本。
考慮到常用的一般是連續(xù)數(shù)據(jù)，所以我們參照案例以“連續(xù)數(shù)據(jù)為例”！

四、收集數(shù)據(jù)：即對(duì)選定的樣本進(jìn)行測(cè)量。
– – – 4.1 在測(cè)量前確認(rèn)以下事項(xiàng)：
– – – – 確認(rèn)測(cè)量?jī)x器經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)，以保證其準(zhǔn)確性和線性在規(guī)定范圍。
– – – – 確保使用足夠的分辨率的儀器進(jìn)行測(cè)量。如被測(cè)量對(duì)象的規(guī)格范圍為0.01mm,則需選用分辨率為0.001mm的測(cè)量?jī)x器進(jìn)行測(cè)量

– – – 4.2 測(cè)量時(shí)注意事項(xiàng)：
– – – – 不能挑選測(cè)量員，也不能在測(cè)量前做專門的培訓(xùn)；盡可能按照現(xiàn)實(shí)作業(yè)操作。
– – – – 每個(gè)測(cè)量人員以隨機(jī)順序測(cè)量各樣本，以保證在測(cè)量時(shí)不相互參照他人或自己以前的測(cè)量結(jié)果。
– – – – 記錄所有原始測(cè)量數(shù)據(jù)。參照如下表格：

制表的注意事項(xiàng)說(shuō)明：1.建議將分辨率在表中注明；2. Xp 是指 9次測(cè)量的平均值；3.Rp 是指 10個(gè)Xp 數(shù)據(jù)的極差值。

即使最后可能選擇軟件 MINTAB 進(jìn)行分析，之前用“上表”打印出來(lái)，用于收集數(shù)據(jù)也可以！

五、對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析：
– – – 5.1 如果采用上面的表格采用人工計(jì)算的方式進(jìn)行 MSA測(cè)量系統(tǒng)方式，如上表可以用于均值極差法。人工計(jì)算的方式，建議采用預(yù)設(shè)公式的方式，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)算得出結(jié)果！

如上圖，只要設(shè)定好公式，數(shù)據(jù)就可以自動(dòng)計(jì)算出來(lái)。設(shè)定公式中有幾個(gè)特殊的地方：1.開(kāi)平方根的函數(shù)是：SQRT(數(shù)據(jù)）；2. 平方的函數(shù)是：在鍵盤上（一般在 數(shù)字6鍵上）︿，如果是 A 數(shù)據(jù) 2次方，就如是表示：A^2 ,如果是 3次方，就是 A^3; 3. 最燒頭的是：K1 K2 K3，每個(gè)的公式都是：5.15/d2 但在表中的每個(gè) d2 的值都不一樣。（在剛接觸MSA 時(shí)，用了整整兩天才讓自己真正搞明白，至今記憶猶新?。┈F(xiàn)在看了下面 2張表，就可以有很清晰的理解：有福了呀！以下中的案例是以上表格式為例（10個(gè)部品3個(gè)測(cè)量員每部品每人測(cè)量3次）

– – – – MSA 測(cè)量系統(tǒng)分析輸出數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)：（大家注意在EXCEL 表格中判定，只有兩項(xiàng)，實(shí)際是應(yīng)該設(shè)置 3項(xiàng)）%EV 代表 測(cè)量工具誤差；%AV 代表測(cè)量人員誤差；%R&R 代表測(cè)量系統(tǒng)誤差。%R&R 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):新版標(biāo)準(zhǔn)一般采用小于 30%為可接受

– – – 5.2 如果采用MINTAB 中的均值極差分析法進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析
– – – – 在MINTAB中輸入數(shù)據(jù)，按下圖格式輸入，注意必須輸完一個(gè)人的所有數(shù)據(jù)，再輸另一個(gè)人的，每個(gè)人的測(cè)量總次數(shù)必須一致，每個(gè)部品被測(cè)次數(shù)也必須一致。

– – – – 在MINTAB 下拉菜單中找到：Stat — Quality tool — Gage Study — Gage R&R Study(Crossed) 出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，在對(duì)話框中點(diǎn)擊“Gage Info”,在“Gage Info”對(duì)話框中依次輸入：測(cè)量工具名、測(cè)量系統(tǒng)分析時(shí)間、測(cè)量系統(tǒng)分析部門或人員、量具公差。（注意可能有五個(gè)輸入框，只要輸入前面四個(gè)就可以?。c(diǎn)擊“OK” 回到“Gage R&R Study(Crossed)”對(duì)話框。在對(duì)話框中點(diǎn)擊“Options”,在對(duì)話框中輸入：測(cè)量特性的規(guī)格（規(guī)格中心）、公差帶（規(guī)格上限 -規(guī)格下限）。點(diǎn)擊“OK”,回到“Gage R&R Study(Crossed)”對(duì)話框。再次對(duì)話框中選擇“Xbar and R”,然后點(diǎn)擊“OK”.就會(huì)輸出 分析結(jié)果。

– – – – MINTAB 輸出數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)則：

– – – – – 1. 如給定公差，則優(yōu)先看 %TOLERANCE （&公差：規(guī)格接受成果）,它就是 %R&R ，必須少于30%
– – – – – 2. 如沒(méi)給定公差，則優(yōu)先看%CONTRIBTION （&研究散布：工程改善成果），它就是%R&R，必須少于30%！
– – – – – 3 再看“明顯的分類數(shù)”，必須不小于 5！

– – – – – 4. 先看上圖中 Xbar Chart buy Operator 圖：是否有超出控制限的外面,而且必須有許多點(diǎn)。如果沒(méi)有超限點(diǎn), 說(shuō)明沒(méi)能獲得生產(chǎn)中覆蓋正常范圍（包括限度值和超界限的）的樣本。如果只有個(gè)別點(diǎn)或很少點(diǎn)在控制界限外，說(shuō)明偏差可能來(lái)自測(cè)量系統(tǒng)，反之，則是來(lái)自部品自身的偏差！

– – – – – 5. 再看上圖中 R Chart buy Operator 圖: 控制界限內(nèi)必須不小于 5個(gè)R水平且不存在以下情況，則需要采取措施解決：
– – – 在控制限內(nèi)有少于5個(gè)的明顯水平；
– – – 或有：5 個(gè)或更多的R水平，但多于1/4的值為0 ；
– – – R-圖顯示非受控情況，重復(fù)性可疑；
– – – 如果一個(gè)操作者的范圍非受控，而其他操作者受控，那么方法可疑;
– – – 如果所有的操作者的范圍都非受控，那么系統(tǒng)對(duì)操作者方法敏感。

– – – – – 6.看上圖中 Operator * Sample Interaction 圖: 將每個(gè)操作者按照部品別畫一條線分析是否存在如下問(wèn)題： 顯著的交互作用由兩個(gè)操作者之間的交叉線來(lái)顯示！如果有，證明存在操作者 與部品交互作用，如果交互作用特別明顯，可能需要改用 方差分析法！原則上：所有的操作者，所有的部品都是平行線是正常狀態(tài)！

– – – – – 7.看上圖中Components of variation 圖: 數(shù)據(jù)圖表示 （測(cè)量?jī)x器，人員，部品）,要求測(cè)量?jī)x器 Gage R&R 部分越小越好，以使部品 – 部品部分(Part – to – Part)盡可能的大!

計(jì)量型的MSA 測(cè)量系統(tǒng)分析分享到此，關(guān)于更多的MSA 測(cè)量系統(tǒng)分析信息（如計(jì)數(shù)型MSA測(cè)量系統(tǒng)分析），請(qǐng)后續(xù)繼續(xù)關(guān)注，如果想了解更多關(guān)于 TS 五大工具的相關(guān)運(yùn)用信息，請(qǐng)點(diǎn)擊：TS五大工具之CP控制計(jì)劃；TS五大工具之DFMEA;TS五大工具之PFMEA;TS五大工具之APQP;質(zhì)量管理舊七大工具之控制圖；質(zhì)量管理舊七大工具之柏拉圖；質(zhì)量管理舊七大工具之直方圖等，想了解更多請(qǐng)關(guān)注。