“測(cè)量系統(tǒng)分析MSA”的運(yùn)作方法

    在QS9000（或ISO/TS16949等）汽車業(yè)質(zhì)量體系中，均具有針對(duì)測(cè)量系統(tǒng)分析的強(qiáng)制性要求，亦即：企業(yè)除應(yīng)對(duì)相關(guān)量具（或測(cè)量?jī)x器）執(zhí)行至少每年一次的定期校正以外，還必須對(duì)其實(shí)施必要的“測(cè)量系統(tǒng)分析”（即：MSA）。
    MSA目前除了已被汽車零組件生產(chǎn)企業(yè)所應(yīng)用之外，同時(shí)也被廣泛運(yùn)用于其他行業(yè)。
    MSA的目的是：汽車整車廠（顧客）認(rèn)為汽車零組件生產(chǎn)廠家若僅針對(duì)量具定期“校正”，并不能確保產(chǎn)品最終的測(cè)量品質(zhì)，“校正”只能代表該量具在特定場(chǎng)合（如校正場(chǎng)所）的某種“偏倚”狀況，尚不能完全反映出該量具在生產(chǎn)制造現(xiàn)場(chǎng)可能出現(xiàn)的各種變差問題；因此，對(duì)于汽車零組件生產(chǎn)企業(yè)來說，為避免可能存在的潛在零件質(zhì)量問題及顧客車輛可能因此而被“召回”的風(fēng)險(xiǎn)，必須對(duì)相關(guān)的“測(cè)量系統(tǒng)”進(jìn)行分析。
    由于MSA作業(yè)的繁雜性，大多企業(yè)在執(zhí)行MSA時(shí)均感到困擾；當(dāng)然，這種困擾主要是來自于人力資源的不足以及人員對(duì)MSA的不理解等方面；另外，由于MSA能夠直觀地反映現(xiàn)用量具的問題點(diǎn)，亦可能導(dǎo)致該量具無(wú)法再投入使用的風(fēng)險(xiǎn)（盡管該量具的“校正”結(jié)果為正常）。
    針對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的分析可被分為“計(jì)數(shù)型”及“計(jì)量型”測(cè)量系統(tǒng)分析共兩類；由于“計(jì)數(shù)型”測(cè)量系統(tǒng)的分析方法較為簡(jiǎn)單，故在此處不作說明，而僅介紹“計(jì)量型”測(cè)量系統(tǒng)分析的運(yùn)作方法；當(dāng)然，在此所介紹的這一方法均已在實(shí)踐中獲得良好應(yīng)用并得到修訂提高，以至于可以達(dá)到簡(jiǎn)單、易于理解和便于操作的效果，同時(shí)亦完全符合美國(guó)三大汽車廠（戴姆勒克萊斯特、福特、通用）所制定《測(cè)量系統(tǒng)分析》的要求。
    有必要先明確的一此概念：
    測(cè)量系統(tǒng)：系指用來獲得測(cè)量結(jié)果的整體（可能包括：量具、測(cè)量者、測(cè)量方法等）；
    “計(jì)量型”數(shù)據(jù)：測(cè)量后所給出的具體測(cè)量數(shù)值；
    “計(jì)量型”測(cè)量系統(tǒng)分析的途徑：包括“穩(wěn)定性”、“重復(fù)性”、“再現(xiàn)性”、“偏倚”及“線性”（五性）的分析、評(píng)價(jià)；
    穩(wěn)定性：系指測(cè)量系統(tǒng)變差隨時(shí)間變化的結(jié)果；
    重復(fù)性：系指于測(cè)量某零件的某一特性時(shí)，一位測(cè)量者同一量具多次執(zhí)行這一測(cè)量所獲得的變差結(jié)果；
    再現(xiàn)性：系指于測(cè)量某零件的某一特性時(shí)，由不同測(cè)量者使用同一量具執(zhí)行這一測(cè)量所獲得的變差的結(jié)果；
    偏倚：系指測(cè)量所得數(shù)值與基準(zhǔn)值之間的差距；
    線性：系指在量具預(yù)期工作量程內(nèi)，各量測(cè)數(shù)據(jù)與相應(yīng)基準(zhǔn)值之間的差值（偏倚）之變化情況；
    量具的分辨力：若被測(cè)特性的變差要求為0.01，測(cè)該量具應(yīng)能讀出0.001的變化（分辨能力），即：量具的分辨能力應(yīng)至少能直接讀取被測(cè)特性預(yù)期變差的十分之一。
    執(zhí)行“計(jì)量型”測(cè)量系統(tǒng)分析初步：
    執(zhí)行測(cè)量作業(yè)的人員，均應(yīng)經(jīng)過必要的量具使用、維護(hù)訓(xùn)練，不致于出現(xiàn)因人員操作問題所造成的測(cè)量誤差；
    擬執(zhí)行分析的量具均已經(jīng)過“校正”（于“校正有效期”之內(nèi)），同時(shí)其分辨力亦能符合要求；
    本企業(yè)已確定了相應(yīng)的“測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)劃”（該計(jì)劃謹(jǐn)用于明確擬執(zhí)行分析的具體量具以及擔(dān)當(dāng)者、開始日期和預(yù)計(jì)完成日期等）；
    “計(jì)量型”測(cè)量系統(tǒng)之穩(wěn)定性、重復(fù)性、再現(xiàn)性、偏倚、線性（五性）分析可同時(shí)進(jìn)行，亦可逐項(xiàng)進(jìn)行（為拿取時(shí)間通常采用同步方式）。
    三、“計(jì)量型”測(cè)量系統(tǒng)分析運(yùn)作辦法：
    需按照上述所擬“測(cè)量系統(tǒng)分析計(jì)劃”進(jìn)行，并由各項(xiàng)分析之擔(dān)當(dāng)者負(fù)責(zé)取樣：
    “穩(wěn)定性”分析方法：
    取樣：可選擇標(biāo)準(zhǔn)件作為測(cè)量樣本（如：塊規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)樣件等）；
    測(cè)量執(zhí)行者：該量具的現(xiàn)行使用者；
    測(cè)量：每天（或每班）對(duì)相關(guān)樣本進(jìn)行一次測(cè)量，且每次測(cè)量4遍（得一組數(shù)據(jù)），并記錄數(shù)據(jù)；需要至少測(cè)量25組數(shù)據(jù)；
    由該項(xiàng)分析之擔(dān)當(dāng)者使用X&R控制圖進(jìn)行描點(diǎn)分析、判定，其判定準(zhǔn)則如下：
    ·不能有點(diǎn)超出上、下控制線；
    ·不能有連續(xù)7點(diǎn)位于平均值一側(cè)；
    ·不能有連續(xù)7點(diǎn)上升或下降；
    ·不能有顯著多于2/3以上的描點(diǎn)位于控制線中間1/3區(qū)域；
    ·不能有顯著少于2/3以下的描點(diǎn)位于控制線中間1/3區(qū)域；
    當(dāng)有違背上述“判定準(zhǔn)則”時(shí)，該量具的“穩(wěn)定性”則不可接受（有待進(jìn)行維修或更換）；
    2．“重復(fù)性”和“再現(xiàn)性”分析方法：
    取樣：從現(xiàn)行產(chǎn)品中取樣，共取10個(gè)產(chǎn)品（零件）；
    測(cè)量執(zhí)行者：選三位測(cè)量執(zhí)行者，且使用同一個(gè)量具（擬用于分析的量具）；
    測(cè)量：每位測(cè)量者對(duì)各樣品測(cè)量3遍；
    由該項(xiàng)分析之擔(dān)當(dāng)者記錄上述測(cè)量結(jié)果，并計(jì)算出如下數(shù)據(jù)：
    各測(cè)量結(jié)果的均值X及極差R（每位測(cè)量者所測(cè)結(jié)果）；
    依以上數(shù)據(jù)另需計(jì)算出：
    Rp—由各零件均值所組成之?dāng)?shù)列的極差；
    R—三位測(cè)量者所測(cè)值的平均極差的均值；
    XDIFF—三位測(cè)量者所測(cè)數(shù)據(jù)之最大均值與最小均值之差；
    UCLR=2.58*R
    LCLR=0
    再?gòu)纳鲜鼋Y(jié)果，計(jì)算出如下數(shù)據(jù)：
    設(shè)備變差EV=3.05R
     人員變差A(yù)V=(2.7*XDIFF)2(EV2/30)
    零件變差PV=1.62*Rp
     重復(fù)性及再現(xiàn)性R&R=EV2+AV2
     總變差TV=R&R2+PV2
    最終通過上述數(shù)據(jù)計(jì)算出“%R&R”值；
    %R&R=100［R&R/TV］
    (5)運(yùn)用“%R&R”判定該量具“重復(fù)性及再現(xiàn)性”是否適宜：
    ·%R&R＜10%：則該量具可接受（適宜）；
    ·10%≤%R&R≤30%：需根據(jù)該測(cè)量作業(yè)的重要程度來判定是否適宜；
    ·%R&R＞30%：該量具不可接受（不適宜）。
    3．“線性”和“偏倚”的分析方法：
    取樣：取5個(gè)大小不一的零件或標(biāo)準(zhǔn)件（如：塊規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)樣件等）；
    其中：最小測(cè)量特性≤該量具正常作業(yè)之預(yù)計(jì)的最小測(cè)量值；
    最大測(cè)量特性≥該量具正常作業(yè)之預(yù)計(jì)的最大測(cè)量值；
    測(cè)量者：該量具的使用者；
    基準(zhǔn)植Xi的確定：
    對(duì)各樣品測(cè)10次，求得其平均值，以作為“基準(zhǔn)值”；
    若為標(biāo)準(zhǔn)件（如塊規(guī)等），可直接取其標(biāo)準(zhǔn)值；
    測(cè)量：由選定的測(cè)量者對(duì)每個(gè)樣品（共5個(gè)）各測(cè)量12次，并記錄結(jié)果；
    由該項(xiàng)分析之擔(dān)當(dāng)者對(duì)上述測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和計(jì)算：
    ·各樣品零件公差或計(jì)算出6б；
    ·各樣品基準(zhǔn)值Xi；
    ·各樣品測(cè)量數(shù)據(jù)（12個(gè)）之平均值Mi
    ·各樣品偏倚平均值Yi=MiXi
    ·各樣品“偏倚%”=100*Yi/過程變差（“過程變差”可使用6б或各樣品的零件公差）。
    線性計(jì)算：
    %線性=［∑Xi*Yi(∑Xi*Yi/n)］/［∑Xi2/n(∑Xi)2/n］*100%
    （或直接在電腦依據(jù)上述公式予以設(shè)定后直接計(jì)算得出）；
    （7）“偏倚”判定準(zhǔn)則：
    ·偏倚%≤10%：可用于測(cè)量重要特性;
    ·偏倚%≤30%：可用于測(cè)量一般特性;
    ·偏倚%＞30%：該量具不可接受;
    （8）“線性”判定準(zhǔn)則：
    ·線性%≤5%：該量具可接受;
    ·線性%≤10%：應(yīng)根據(jù)該測(cè)量的重要程度決定是否可接受;
    ·線性%＞10%：該量具不可接受。
    四、在執(zhí)行“計(jì)量型”測(cè)量系統(tǒng)分析時(shí)，應(yīng)對(duì)上述“五性”作出全面的分析，除非本企業(yè)具有前期可作利用的該測(cè)量系統(tǒng)之分析結(jié)果或獲得顧客的特別許可。
    由于測(cè)量系統(tǒng)分析作業(yè)是為了追求一種更可靠的測(cè)量品質(zhì)，因此，作為企業(yè)在運(yùn)用這種分析手法之前，內(nèi)部應(yīng)有至少一、兩位人員能夠較全面地理解美國(guó)三大車廠之《測(cè)量系統(tǒng)分析》，并可將其中的參考表單加以修整，以運(yùn)用于上述方法之中。
    企業(yè)在運(yùn)用“測(cè)量系統(tǒng)分析”時(shí)，可能面臨針對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的“可接受”或“不可接受”之判定，當(dāng)出現(xiàn)“不可接受”時(shí)，企業(yè)必須對(duì)測(cè)量系統(tǒng)之各方面可能存在的問題點(diǎn)進(jìn)行檢討，假若人員操作不存在缺失，同時(shí)亦排除被測(cè)量之樣品零件的變異，那么該企業(yè)就只能更換或維修現(xiàn)有的量具了，否則將不能滿足汽車業(yè)顧客的要求。
    當(dāng)然，對(duì)于一家遵從美國(guó)三大車廠QS9000要求（或遵從ISO/TS16949要求）的中小型汽車零組件生產(chǎn)廠家，當(dāng)遇到新產(chǎn)品，產(chǎn)品的變更或量具更換等情況時(shí)，應(yīng)開展“測(cè)量系統(tǒng)分析”，這是一項(xiàng)強(qiáng)制性規(guī)定；同時(shí)，由于在QS9000（或ISO/TS16949）之中除了必須執(zhí)行“測(cè)量系統(tǒng)分析”之外，另在“產(chǎn)品質(zhì)量先期策劃（APQP）”中還有“控制計(jì)劃（CP）”、“潛在失效模式及后果分析(FMEA)”和“生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序(PPAP)”，并要求在制程中應(yīng)用“統(tǒng)計(jì)技術(shù)（SPC）”等，都需要企業(yè)在人力資源方面予以支持；但無(wú)論如何，對(duì)企業(yè)而言，仍然需要將所有面臨的作業(yè)變得簡(jiǎn)單易懂，以便可使僅具有一般知識(shí)水準(zhǔn)的人員均能予掌握自如；本文所介紹的MSA運(yùn)作方法也就是出自于這一目的，以使企業(yè)易于操作，并降低運(yùn)作成本。 作者： 佚名 ；資料來源: 致信網(wǎng) 作者：吳健康 ；錄入時(shí)間： 2011年5月23日