MSA分析：测量系统合格测评

看了标题有人会问，MSA分析是啥大招啊？还别说，MSA分析，跟动漫里放大招是一样一样的。先是存蓄攒气，吸收各种波动源。然后一波必杀，评估测量系统的质量。目录CONTENTS1背景案例2MSA概述3分析判断4方法运用5适用范围案情导入某供电局订购了一批零件，老李请小张和小王测量零件以验证精度，结果发现有较大的波动，但供货商说零件精确度是没有问题。老李想明确问题是否出现在员工测量水平上?但应该如何验证员工测量水平呢？有没有什么方法可以验证员工的测量水平？我们先来看一个案例。精益分析要想验证测量水平和测量方法是否可行，得听霸道总裁——MSA！下面我们就来了解一下这位霸道总裁！我们首先介绍测量系统。定义解析测量系统定义解析测量系统数据是测量的结果，而测量就是给具体事务赋值的过程，测量系统是由测量环境、人、测量方法、仪器或量具、测量对象、参照标准构成的过程的整体。简单说，由EPIWS构成的过程的整体

。定义解析测量系统MSAEEnvironment：环境PPerson/Program：人/方法IInstrument：仪器WWorkpiece：工件/被测对象SStandard：标准认识了测量系统，我们请MSA出场。定义解析MSAMSA，全名MeasurementSystemAnalysis,即测量系统分析，指用统计方法来了解测量系统中的各个波动源，以及它们对测量结果的影响，最后判断测量系统是否合乎使用要求。波动源对测量结果的影响MSA的作用在于评估测量系统的质量。其实也就是判断你的测量系统合不合格，能否相信这样测量出来的数据是准确的。MSA的作用一个合格的测量系统必须具备良好的准确度和精确度，通常用偏倚表示准确度，用波动表示精确度。偏倚表示多次测量的平均值与基准差之差。波动表示在相同测量条件下多次重复测量的结果分布的离散程度。如以下示意图。MSA的偏倚和波动在了解基本概念后，我们来看一下如何对测量系统进行分析判断。凭什么MSA能判断测量系统的生死？那是因为人家拿捏着测量系统统计性特征。如何判断测量系统合不合格？分析判断测量系统三大特征重复性是在几乎相同的测量条件下，同一操作者对同一测量对象进行多次重复测量所产生的波动。在本案中，小张对同样的零件测试了两次，这两次的波动就是测量系统的重复性。重复性1分析判断测量系统三大特征再现性是不同测量系统在相同条件下对同一测量对象进行测量时的变异。再现性2在本案中，小张和小王对同一零件有不同的测量结果，这种变异就是测量系统的再现性。分析判断测量系统三大特征测量对象之间总是存在差异。小张和小王两个新员工之间、零件之间都存在差异，这些差异可能会影响判断，测量对象间的波动3小张小王零件零件差异差异评价标准了解测量系统的三大特性后，我们需要对测量系统的能力做出评价，这就用到了P/TV指标。P/TV用测量系统的波动R&R与总波动之比来度量，公式如下：那么R&R、TV是什么东西呢？别着急，接下来我一一为大家说明。TV代表总波动。R&R代表测量系统的波动。为了在测量系统分析中估计试验模型的方差组成，许多学者应用二因素随机效应模型来描述如下：（推导过程太长，感兴趣可进一步研究）

指标含义TV总波动PV测量对象间的波动AV再现性波动EV重复性波动R&R测量系统的波动评价标准转化成文字就是总波动2=测量对象间的波动2+再现性波动2+重复性波动2看上面的公式，这样是不是就跟上面测量系统的三大特征联系上了。其实这个P/TV就是在度量测量系统的能力，评价测量系统的性能时，通常采用下表。测量系统能力判别准则测量系统能力说明P/TV≤10%测量系统能力很好10%＜P/TV≤30%测量系统能力处于临界状态P/TV＞30%测量系统能力不足，必须加以改进评价标准那么牛逼的分析方法，我们该如何使用呢？MSA是如何分析供电局员工的测量水平合不合格？下面我们一起看一看。MSA通常分位四步。方法运用02040103重复测量样本，将数据记录表格

对结果进行判断，得出结论选取样本和测量数据处理和分析接下来，我们一起结合案例，看一看MSA分析如何检验小张和小王的测量水平。方法运用方法运用1.选取样本和测量人员2.重复测量样本，将数据记录表格3.数据处理和分析4.进行判断，得出结论在本案例中供电局老李选择了需要测量的5个零件，和需要检验其测量水平的员工小张和小王。零件5个小张小王方法运用1.选取样本和测量人员2.重复测量样本，将数据记录表格3.数据处理和分析4.进行判断，得出结论供电局员工小张和小王对5个零件各测量2次，测量数据记录如下。测量记录数据(单位：mm)

小张小王零件编号第一次测量第二次测量第一次测量第二次测量11.001.051.001.0520.950.900.950.9530.750.700.800.8041.000.951.051.0550.550.500.850.80（注：这里为了简化，只有5个零件，在实际生产中，最好多取一些零件，一般在20个左右，而且零件本身的波动能够代表工序的波动范围）方法运用1.选取样本和测量人员2.重复测量样本，将数据记录表格3.数据处理和分析4.进行判断，得出结论运用均值极差法分析测量数据的重复性和再现性（GR&R）。由MINITAB的计算结果可以得出，该测量系统的P/TV=46.04%(%研究变异(%SV)，根据测量系统能力判别准则，P/TV＞30%，说明该测量系统的波动是不可接受的。因此，必须首先对该测量系统进行改进。来源标准差（SD)研究变异(6*SD)%研究变异(%SV)合计量具R&R0.0732040.43922546.04重复性0.0301720.18103418.98再现性0.0666970.40018141.95部件间0.1411290.84677488.77合计变异0.1589850.953910100.00可区分的类别数=2我们需要进行数据处理和分析。一般来说，我们通过使用MINITAB软件进行均值极差法或方差分析法分析。下面我们就来看看两种方法是否得到了不同的结果。方法运用1.选取样本和测量人员2.重复测量样本，将数据记录表格3.数据处理和分析4.进行判断，得出结论运用方差分析法分析测量数据的重复性和再现性（GR&R）。由MINITAB的计算结果可以得出，该测量系统的P/TV=58.08%(%研究变异(%SV)，根据测量系统能力判别准则，P/TV＞30%，说明该测量系统的波动是不可接受的。因此，必须首先对该测量系统进改进。来源标准差（SD)研究变异(6*SD)%研究变异(%SV)合计量具R&R0.1030780.6184758.08重复性0.0295800.1774816.67再现性0.0987420.5924555.63操作者0.0556210.3337331.34操作者*零件0.0815860.4895245.97部件间0.1444820.8668981.41可区分的类别数=1方法运用1.选取样本和测量人员2.重复测量样本，将数据记录表格3.数据处理和分析4.进行判断，得出结论通过均值极差法和方差分析法都说明，该测量系统的波动是不可接受的。因此，必须首先对该测量系统进行改进。也就是说，供电局的小张和小王对5个零件各测量2次这样的测量系统测量能力不足，必须加以改进。小张小王不合格案情导入MSA那么强大，那是不是任何时候都适用呢?一般来说，当遇到以下情境的时候，我们可以适用MSA分析来进行测量系统的判断。适用范围1.测量仪器误差很大时2.测量系统不稳定时3.测量结果波动大时4.决定是否