在工作過程中，經常有人會問到SPC/MSA的相關知識點，一直想要就測量系統分析（MSA）相關內容作一些總結，種種原因一直未能實現，今天算是開了個頭。是的，只能開頭，MSA內容非常多，只能普及一些基本概念和個人的感悟，希望大家有不同看法，可以相互交流。

?

什么是MSA？

?

? ? ? ?根據個人的理解給大家舉個例子：初中化學課上，我們都學習過讀取試管中溶液量的時候，為確保讀取值的準確度我們需要讓視線與頁面平直，這是一個簡單的測量系統分析的問題。

測量系統分析英文Measurement System Analysis，縮寫MSA，簡單地說測量系統分析就是“對測量系統所作的分析”。為了理解MSA的含義，我們可以把它分解成兩個部分，一個是“測量系統”，一個是“分析”。

?

?什么是測量系統？?

?

我們知道測量就是一個對被測特性賦值的過程，測量系統其實就是這個賦值過程涉及到的儀器或量具、標準、操作、方法、夾具、軟件、人員環境等要素的集合。系統中各個要素對測量結果的影響可能是獨立的，也可能是相互影響的。

?

?什么是“分析”？?

?

??? ?測量系統分析的根本對象不是零件，而是測量系統輸出的變差。“分析”代表了一系列的分析方法，具體方法，下面將介紹:

?

二、MSA的目的？

? ? ? ?MSA的目的就是通過測量系統輸出變差的分析，判斷測量系統是不是可接受的，如果不可接受，進而采取相應的對策。需要注意的是，世界上沒有絕對完美的測量系統，因此測量系統誤差可以減少但不能絕對消除。在質量領域我們把變差視為頭號大敵，認為變差小是一種美。然而在自然界，變差就是多樣性，本身就是一種美。

?

三、MSA方法論

?

MSA涉及多種方法，每一種都跟統計有關。對大多數人來說，這些方法往往難以被記住，包括我自己。為了便于理解記憶，我們先對“變差”進行剝絲抽繭，即進行結構，看看那些指標可以用于表征測量系統的測量變差。

?

?第一層：?

?

? ? ??測量觀察到的總變差=零件間變差+測量系統誤差，其中零件間變差是指不同零件間客觀存在的真實差異，由零件本身決定；測量系統誤差就是我們MSA的對象，即由測量系統能力決定的測量偏差。

?

?第二層：?

?

? ? ??測量系統誤差=精確度+準確度，精確度研究的是測量變差的波動范圍，沒有考慮與真值的差異；準確度研究的是測量變差離真值（或參考值）的差異。

?

?第三層：?

?

???A、精確度=重復性+再現性；

? ?B、準確度=偏倚+穩定性+線性。

?

? ??MSA的研究變差的指標其實就是上面等號右邊的5個，所以MSA方法論包括了：

?

重復性研究：

1、 同一個人，用同樣的設備/方法/設置，在相同的環境，測量同一個產品多次所觀察到的變差；主要研究設備導致的誤差。

理解舉例：你去買黃金飾品的時候，同一個營業員對你看上的金飾用相同的量具3次稱重，你發現3次測量結果波動很大，這就是重復性不好。

再現性研究：

?2、不同的人，用同樣的設備/方法/設置，在相同的環境，測量同一個產品所觀察到的變差；主要研究人導致的誤差。

? ?理解舉例：接上面的例子，這時另外一個營業員過來用同樣的工具、方法對同樣的金飾稱3次，發現和第一個人測量的平均值比，此人的測量平均值差異也很大，那么就是說的再現性的問題。

偏倚研究：

3、?觀測到的均值和基準值（參考值）之間的差異。

? ? ??

? ? ? 理解舉例：金飾的真值假設為50g，而今天你測量10次得到平均值為45g，那么5g的差異就是偏差。

穩定性研究：

4、??在不同時間區間測量時得到的偏倚大小的情況，好的穩定性意味著什么時候測量偏倚都差不多。

? ? ?

? ? ? 理解舉例：接上面例子，一個月后，用同樣的量具測那個真值50g的飾品10次，得到平均值40g，比一個月前少了10g，這說明穩定性很不好。

線性研究：

5、?如測量結果隨量程的變化始終保持很小的偏倚，那么測量系統的線性就很好。

?

? ? ? 理解舉例：上面那個量具，第一次測量真值50g的金飾偏倚假比為0.5g，第二次測量真值200金飾得到偏差為5g，也就是說隨著量程變大，變差也越來越大，這個系統的線性非常糟糕。

?

四、MSA之不可忽視的分辨率

?

分辨率即測量裝置的敏感度（最小刻度），分辨率高時被測對象的微小變差都可以被測出，分辨率低則不然；舉例，用最小單位分別為1分米和1厘米的軟尺來測量人的高度，哪個誤差更小不言而喻了吧。選取測量裝置分辨率的一個經驗法則是：裝置的分辨率即最小刻度值至少為被測特性的尺寸規范或者過程變差的十分之一。一般來說分辨率由測量設備/裝置自身決定，與人的操作和環境無關系。前面金飾的例子很夸張，也許我們應該從分辨率的角度找找原因。

五、總結

?

綜上，一個完整的MSA過程邏輯上及理論上，應該遵循如下步驟：分辨率-＞準確度（偏倚、線性、穩定性）-＞精確度（重復性、再現性）。當然，在實際工作中，根據不同的情況會有所側重。比如在我們公司涉及檢具、操作者、三坐標機等，三坐標機本身的定期校準也會涉及分辨率、偏倚、線性和穩定性；檢具上百分表的應用就涉及分辨率的確認；PPAP提交前一般需要作重復性再現性分析；每年度對檢具的三坐標精度校準涉及穩定性確認。

文章來自網絡，版權歸作者所有，如有侵權請聯系刪

精益六西格瑪讓我們的質量、效率、成本、管理上了一個臺階，并得到了美國質量協會、中國質量協會等單位的獎勵和認可。”

———上海貝爾某某公司

?