五大手册-MSA测量系统分析

五大手册具体如下：1、FMEA：失效模式和效果分析2、MSA：测量系统分析3、APQP：先期质量策划4、PPAP：生产件批准程序5、SPC：统计过程控制TS16949:国际标准化组织（ISO）于2002年3月公布了一项行业性的质量体系要求，它的全名是“质量管理体系—汽车行业生产件与相关服务件的组织实施ISO9001:2000的特殊要求”，英文为TS16949。

我们从实践角度出发，在背景、目标与意义、内容三方面，对该质量管理体系要求作简要介绍。

1.TS16949的背景和动态为了协调国际汽车质量系统规范，由世界上主要的汽车制造商及协会于1996年成立了一个专门机构，称为国际汽车工作组International Automotive Task Force (IATF) 。

IATF的成员包括了国际标准化组织质量管理与质量保证技术委员会(ISO/TC176)，意大利汽车工业协会(ANFIA)，法国汽车制造商委员会(CCFA)和汽车装备工业联盟(FIEV)，德国汽车工业协会(VDA)，汽车制造商如宝马(BMW)，克莱斯勒(Daimler Chrysler)，菲亚特(Fiat)，福特(Ford)，通用(General Motors)，雷诺(Renault)和大众(Voldswagen)等。

IATF对3个欧洲规范VDA6.1(德国)，VSQ(意大利)，EAQF(法国)和QS9000(北美)进行了协调，在ISO9001：2000版标准结合的基础上，在ISO/TC176的的认可下，制定出了TS16949 :2002 这个规范。

2002年3月1日，ISO与IATF公布了国际汽车质量的技术规范TS16949:2002，这项技术规范适用于整个汽车产业生产零部件与服务件的供应链，包括整车厂，2002年版的TS16949已经生效，并展开认证工作。

在2002年4月24号，福特，通用和克莱斯勒三大汽车制造商在美国密歇根州底特律市召开了新闻发布会，宣布对供应厂商要采取的统一的一个质量体系规范，这个规范就是TS16949。

第一章通用测量系统指南MSA目的：。

选择各种方法来评定测量系统的质量．．．．．．．．．被检产品特性输入赋值过程受控：量具、仪器、检测人员、程序、软件活动：测量、分析、校正适用范围：用于对每一零件能重复读数的测量系统。

测量和测量过程：1)赋值给具体事物以表示它们之间关于特殊特性的关系；2)赋值过程定义为测量过程；3)赋予的值定义为测量值；4)测量过程看成一个制造过程，它产生数字（数据）作为输出。

量具：任何用来获得测量结果的装置；经常用来特指在车间的装置；包括用来测量合格／不合格的装置。

测量系统：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。

测量变差：●多次测量结果变异程度；●常用σm表示；●也可用测量过程过程变差R&R表示。

注：a.测量过程（数据）服从正态分布；b.R&R=σm测量系统质量特性：●测量成本；●测量的容易程度；●最重要的是测量系统的统计特性。

常用统计特性：●重复性（针对同一人，反映量具本身情况）●再现性（针对不同人，反映测量方法情况）●稳定性●线性（针对不同尺寸的研究）注：对不同的测量系统可能需要有不同的统计特性（相对于顾客的要求）。

测量系统对其统计特性的基本要求：●测量系统必须处于统计控制中；●测量系统的变异必须比制造过程的变异小；●变异应小于公差带；●测量精度应高于过程变异和公差带两者中精度较高者（十分之一）；●测量系统统计特性随被测项目的改变而变化时，其最大的变差应小于过程变差和公差带中的较小者。

评价测量系统的三个问题：●有足够的分辨力；（根据产品特性的需要）●一定时间内统计上保持一致（稳定性）；●在预期范围（被测项目）内一致可用于过程分析或过程控制。

（线性）评价测量系统的试验：●确定该测量系统是否具有满足要求的统计特性；●发现哪种环境因素对测量系统有显着的影响；●验证统计特性持续满足要求（R&R）。

程序文件要求：●示例；●选择待测项目和环境规范；●规定收集、记录、分析数据的详细说明；●关键术语和概念可操作的定义、相关标准说明、明确授权。

五大工具手册APQP、PPAP、SPC、MSA、FMEA1.产品质量先期策划（APQP）、2.测量系统分析（MSA）、3.统计过程控制（SPC）、4.生产件批准（PPAP）5.潜在失效模式与后果分析（FMEA）一、APQP（Advanced Product Quality Planning）即产品质量先期策划,是一种结构化的方法，用来确定和制定确保某产品使顾客满意所需的步骤。

产品质量策划的目标是促进与所涉及的每一个人的联系，以确保所要求的步骤按时完成。

有效的产品质量策划依赖于公司高层管理者对努力达到使顾客满意这一宗旨的承诺。

产品质量策划有如下的益处：◆引导资源，使顾客满意；◆促进对所需更改的早期识别；◆避免晚期更改；◆以最低的成本及时提供优质产品二、PPAP:生产件批准程序(Production part approval process)ppap生产件提交保证书：主要有生产件尺寸检验报告,外观检验报告,功能检验报告,材料检验报告;外加一些零件控制方法和供应商控制方法；主要是制造形企业要求供应商在提交产品时做ppap文件及首件，只有当ppap文件全部合格后才能提交；当工程变更后还须提交报告。

ppap是对生产件的控制程序，也是对质量的一种管理方法。

三、SPC（Statistical Process Control）即统计过程控制，主要是指应用统计分析技术对生产过程进行适时监控，科学区分出生产过程中产品质量的随机波动与异常波动，从而对生产过程的异常趋势提出预警，以便生产管理人员及时采取措施，消除异常，恢复过程的稳定从而达到提高和控制质量的目的。

SPC非常适用于重复性的生产过程，它能够帮助组织对过程作出可靠的评估，确定过程的统计控制界限判断过程是否失控和过程是否有能力；为过程提供一个早期报警系统，及时监控过程的情况，以防止废品的产生，减少对常规检验的依赖性，定时以观察以及系统的测量方法替代大量检测和验证工作。

IATF16949质量管理体系五大工具之MSA（测量系统分析）实操及异常分析。

IATF16949：2016版汽车行业质量管理体系五大工具，其分别是：APQP APQP先期质量策划FMEA IATF16949五大工具：FMEA潜在失效模式与效应分析详解及案例分析。

MSASPC SPC控制图八大判异准则PPAP IATF16949：PPAP生产件批准程序详解。

附国内某著名汽车公司PPAP案例质量工程师之家今日给大家分享MSA（测量系统分析），本文包含常规的测量系统分析、破坏性测试的测量系统分析和计数型测量系统分析等。

一.MSA定义测量系统定义:用来对被测特性赋值的量具和其它设备,人员,标准,规程,操作,软件,环境和假设的集合,用来获得测量结果的整个过程.测量系统变差来自于:设备,人员,原材料,操作规程,环境等测量误差来源如果测量的方式不对，那么好的结果可能被测为坏的结果，坏的结果也可能被测为好的结果，此时便不能得到真正的产品或过程特性。

准确度与精密度误差：1.偏倚(Bias)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。

1.1造成过份偏倚的可能原因仪器需要校准仪器、设备或夹紧装置的磨损磨损或损坏的基准，基准出现误差校准不当或调整基准的使用不当仪器质量差─设计或一致性不好线性误差Ø应用错误的量具不同的测量方法─设置、安装、夹紧、技术测量错误的特性量具或零件的变形环境─温度、湿度、振动、清洁的影响违背假定、在应用常量上出错应用─零件尺寸、位置、操作者技能、疲劳、观察错误2.重复性(Repeatability)指由同一个操作人员用同一种量具经多次测量同一个零件的同一特性时获得的测量值变差（四同）重复性与偏倚值是独立的零件(样品)内部：形状、位置、表面加工、锥度、样品一致性。

仪器内部：修理、磨损、设备或夹紧装置故障，质量差或维护不当。

基准内部：质量、级别、磨损方法内部：在设置、技术、零位调整、夹持、夹紧、点密度的变差评价人内部：技术、职位、缺乏经验、操作技能或培训、感觉、疲劳。

ie五大手册——讲义msaMSA目的：选择各种方法来评定测量系统的质量。

被检产品特性输入受控：量具、仪器、检测人员、程序、软件活动：测量、分析、校正适用范畴：用于对每一零件能重复读数的测量系统。

测量和测量过程：赋值给具体事物以表示它们之间关于专门特性的关系；赋值过程定义为测量过程；给予的值定义为测量值；测量过程看成一个制造过程，它产生数字（数据）作为输出。

量具：任何用来获得测量结果的装置；经常用来特指在车间的装置；包括用来测量合格／不合格的装置。

测量系统：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。

测量变差：多次测量结果变异程度；常用σm表示；也可用测量过程过程变差R&R表示。

注：a.测量过程（数据）服从正态分布；b.R&R=5.15σm测量系统质量特性：测量成本；测量的容易程度；最重要的是测量系统的统计特性。

常用统计特性：●重复性（针对同一人，反映量具本身情形）●再现性（针对不同人，反映测量方法情形）●稳固性●线性（针对不同尺寸的研究）注：对不同的测量系统可能需要有不同的统计特性（有关于顾客的要求）。

测量系统对其统计特性的差不多要求：测量系统必须处于统计操纵中；测量系统的变异必须比制造过程的变异小；变异应小于公差带；测量精度应高于过程变异和公差带两者中精度较高者（十分之一）；测量系统统计特性随被测项目的改变而变化时，其最大的变差应小于过程变差和公差带中的较小者。

评判测量系统的三个咨询题：有足够的辨论力；（按照产品特性的需要）一定时刻内统计上保持一致（稳固性）；在预期范畴（被测项目）内一致可用于过程分析或过程操纵。

（线性）评判测量系统的试验：确定该测量系统是否具有满足要求的统计特性；发觉哪种环境因素对测量系统有明显的阻碍；验证统计特性连续满足要求（R&R）。

程序文件要求：示例；选择待测项目和环境规范；规定收集、记录、分析数据的详细讲明；关键术语和概念可操作的定义、有关标准讲明、明确授权。

认识TS16949五大参考手册及其相互关系众所周知,ISO/TS16949：2002是建立在QS-9000:1998基础上的，同样QS9000的五大工具手册，即生产件批准程序（PPAP）、产品质量先期策划和控制计划（APQP）、潜在失效模式及后果分析（FMEA）、测量系统分析（MSA）、统计过程控制(SPC）仍然是IATF所推荐的配套工具类手册，所以在推行ISO/TS16949：2002之时，有必要对上述五大手册作个概括了解。

一、产品质量先期策划Advanced Product Quality Planning ，简称APQP （第2版)，是一种结构化的方法，用来确定和制定确保某产品使顾客满意所需的步骤。

产品质量策划的目标是促进与所涉及每一个人的联系,以确保所要求的步骤按时完成。

有效的产品质量先期策划依赖于高层管理者对努力达到使顾客满意这一宗旨的承诺。

实施APQP有如下好处：引导资源,使顾客满意；促进对所需更改的识别；避免晚期更改；以最低的成本及时提供优质产品。

二、潜在失效模式及后果分析Potential Failure Mode and Effects Analysis，简称FMEA (第4版).FMEA是一组系统化的活动，其目的是：发现、评价产品／过程中潜在的失效及其后果;找到能够避免或减少这些潜在失效发生的措施。

1．由于不断追求产品质量是一个企业不可推卸的责任，所以应用FMEA技术来识别并消除潜在隐患有着举足轻重的作用.对车辆回收的研究结果表明，全面实施FMEA能够避免许多事件的发生。

2．虽然FMEA的准备工作中，每项职责都必须明确到个人，但是要完成FMEA还得依靠集体协作，必须综合每个人的智能。

例如，需要有设计、制造、装配、售后服务、质量及可靠性等各方面的专业人才。

3．及时性是成功实施FMEA的最重要因素之一,它是一个“事前的行为”，而不是“事后的行为"，为达到最佳效益，FMEA必须在设计或过程失效模式被无意纳入设计产品之前进行。

MSA课程目标▪能够计算并分析重复性和再现性▪能够分析测量系统的稳定性、线性和偏倚▪能够对属性值数据进行测量系统分析▪能够对测量能力不足的测量系统进行分析和改进目录▪测量系统分析的目的和作用▪测量系统的基本概念▪重复性和再现性分析▪测量系统的稳定性、偏倚和线性▪属性值数据测量系统的分析方法▪测量系统改进▪分析测量系统变差▪评价测量系统的适用性和有效性▪使测量系统处于受控状态，以确保过程输出所测得的数据有效可靠MSA: Measurement System Analysis▪正确的测量永远是质量改进的第一步▪正确的测量是作出决策的关键( 不正确的测量系统可能会导致错误的决策)▪测量系统分析是QS9000、ISO/TS16949 的必要内容目录▪测量系统分析的目的和作用▪测量系统的基本概念▪重复性和再现性分析▪测量系统的稳定性、偏倚和线性▪属性值数据测量系统的分析方法▪测量系统改进测量系统的基本要素被测对象（输入）测量仪器参照标准测量方法测量者测量结果测量过程（输出）环境影响过程质量的六个基本因素设备方法材料环境测量系统变差总和=产品变差+测量变差影响测量结果的因素•操作者•测量仪器•材料•测量方法•环境测量系统的基本概念1.测量仪器: 进行测量的任何工具; 通常是指工厂的测量工具;包括属性值测量仪器（测量结果为通过/不通过的仪器）。

2. 测量系统:测量中的仪器及其操作方式和方法、其他设备、软件、人员等的总称; 测量的全部过程。

3.真值：被测对象客观存在的实际值，理论上讲，这个值是客观存在却是不可知的4.基准值/参考值：人为规定的代替真值的可接受值5. 精度误差:：实际观测值的均值与真值之差测量值的均值精度误差真值注意: 由于真值不可知，所以在实践中使用偏倚代替精度误差6.偏倚：基准值与其测量值的均值之差7. 精度：测量系统在测量特定样本时若干个测量值之间的吻合程度或波动程度，它包括两个方面：重复性和再现性8. 重复性：同一个操作者采用同样的测量仪器对同样的样品进行测量时的差异程度重复性系统C9. 再现性:是不同的测量系统（尤指不同操作者) 在测量相同样品的同一特征值的差异程度再现性系统B系统A时间时间1稳定性10. 稳定性: 测量系统的测量结果在不同时间上的变差11.线性: 指测量系统在不同测量范围（或量程）时测量误差呈线性变化偏倚真值测量值的均值偏倚在低量程下测零件真值测量值的均值在高量程下测零件12. 测量系统能力:是反映测量系统在对其特定的测量对象测量时测量值的变异程度，表示测量能力的指标有P/T 比率（精度/公差比率）和R&R%13. P/T 比率：测量系统的精度与公差范围的比率，常用百分数表示%10015.5%/⨯=LSLUSL T P MSE-σMSE σ代表测量误差的标准差15. R&R%：测量精度的估计值与过程范围的比率%10022⨯+PMSEMSEσσσR&R%=以上公式基于以下三个假设：1、测量误差是彼此独立的2、测量误差与零件大小无关3、测量误差服从正态分布6LSLUSL5.15σMSE对测量能力的要求如果P/T% 和R&R%两者的最大值满足：•小于10%, 现行的测量系统可以接受•10% 到30%, 能力处于边界水平. 测量系统能否接受取决与测量的重要程度. 应努力改善测量系统的能力.•大于30%, 测量系统能力不足，不宜使用CP实际GRR10%20%30%40%50%60%70% 2CP观察 1.99 1.96 1.91 1.83 1.73 1.60 1.43 1.67CP观察 1.66 1.64 1.59 1.53 1.45 1.34 1.19 1.33CP观察 1.32 1.30 1.27 1.22 1.15 1.060.95目录▪测量系统分析的目的和作用▪测量系统的基本概念▪重复性和再现性分析▪测量系统的稳定性、偏倚和线性▪属性值数据测量系统的分析方法▪测量系统改进重复性和再现性（R&R）分析✧不仅是量具本身和相关的偏倚、重复性等，还包括被检查的零件的变差✧以统计稳定为前提✧选择5-10个零件用于测量系统分析✧选择2-3名评价人✧评价人重复测量零件2-3次✧以随机顺序测量零件并记录测量结果✧确保评价人无法看到数字✧评价人不可看到互相的数值平均值和极差法步骤：假设有m 个操作者，n 个零件，测r 轮(1)计算同一操作者测量同一零件不同轮数时的极差R ij (2)计算所有零件的极差均值(3)计算不同操作者的测量均值}{}{ijk ijk ij X Min X Max R -=∑∑===m i n j ij R mn R 111∑∑===n j r k ijk i X nr X 11..1(4) 计算的极差..i X }{}{....i i diff X Min X Max X -=(5) 计算EV σˆ、AV σˆ 和 MSE σˆ2ˆd REV =σnr d X EV diff AV 22*2ˆˆσσ-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=22ˆˆˆEV AV MSE σσσ+=（估计标准差）是由测量轮数和操作者的数量所决定的系数*22,d d P/T%=%10015.5⨯-LSLUSL MSE σR&R%=%10022⨯+P MSE MSE σσσ32*22222115.515.5&)]/()[(15.515.5K R PV d R AVEV R R nr EV K X AV K R EV P P P P MSE diff AV EV ===+==-====σσσσσNDC=1.41(PV/GRR)数据分级:分级数目控制分析1只有下列情况才可用与控制：与规范相比，过程变差教小；预期过程变差上的损失函数很平缓；过程变差主要原因导致均值偏移对过程参数及指数估计不可接受；只能表明过程是否在产生合格的零件2-4依据过程分布可用半控制技术；可产生不敏感的计量控制图一般来讲，对过程及指数的估计不可接受；只提供粗略的估计≥5可用于计量控制图建议使用K1 4.56 3.05Trials 2 3K3 3.65 2.70 2.30 2.08 1.93 1.82 1.74 1.67 1.62 Part 2 3 4 5 6 7 8 9 10K2 3.65 2.70 2.30 2.08Operator 2 3 4 5R&R 计算中的系数在计算R※R ％之前，需要分析是否有异常数据，方法是利用控制图，观察极差R ，确保每个值都在控制限以内，如果超出控制限，应查明原因并改正。