MSA分析工作切記不要“公式化”

    很多朋友在做MSA分析時(shí)通常第一反應(yīng)是“公式化”。
    ——什么叫“公式化”呢？
    簡單地說，就是將測量系統(tǒng)簡單地分為幾類，最常見的分類是計(jì)量型和計(jì)數(shù)型測量系統(tǒng)，然后根據(jù)計(jì)量型和計(jì)數(shù)型去套用MSA手冊提供的參考方法。套用完這些參考方法之后，就認(rèn)為很保險(xiǎn)了，不會(huì)有什么差錯(cuò)。
    誠然，如果我們的測量系統(tǒng)的特點(diǎn)也正如MSA手冊所舉的例子中的測量系統(tǒng)類似，套用手冊給出的參考方法當(dāng)然沒有問題。而且手冊也對測量系統(tǒng)進(jìn)行了分類，也根據(jù)不同類別給出了參考分析方法。但問題來了，我們接觸到的測量系統(tǒng)形形色色，MSA手冊提供的有限的參考方法真的可以像一把萬能鑰匙一樣嗎？細(xì)心思考一下，這是很難做到的。
    我們可以看一下MSA手冊第四版第3頁編寫組就有言在先：
    “本手冊的目的是為評定測量系統(tǒng)的質(zhì)量提供指南。盡管這些指南足以用于任何測量系統(tǒng)，但主要用于工業(yè)界的測量系統(tǒng)。本手冊不打算作為所有測量系統(tǒng)的一種分析總覽，而是主要用于那些對于每個(gè)零件能重復(fù)讀數(shù)的測量系統(tǒng)。許多分析對于其它形式的測量系統(tǒng)也是很有用的，并且該手冊的確包含了參考意見和建議，但對更復(fù)雜的或不常用的方法在此沒有討論，建議使用者參考適宜的統(tǒng)計(jì)資源。本手冊也不涵蓋顧客對測量系統(tǒng)分析方法所要求的批準(zhǔn)。”
    仔細(xì)品讀這段話，我們可以挖出三點(diǎn)重要信息：
    第一、MSA手冊主要用于工業(yè)界的測量系統(tǒng)。（根據(jù)手冊產(chǎn)生的背景我們推斷，編寫組指的工業(yè)界主要是機(jī)械加工方面的測量系統(tǒng)）
    第二、每個(gè)零件能重復(fù)讀書的測量系統(tǒng)意味著手冊提供的參考方法和建議更適合于非破壞性的測量試驗(yàn)。
    第三、對于更復(fù)雜的或不常用的方法手冊沒有討論，需要使用者自己找資源和標(biāo)準(zhǔn)，包括客戶批準(zhǔn)后的標(biāo)準(zhǔn)方法。（這些，手冊均未涵蓋）
    根據(jù)我們大家平時(shí)工作的特點(diǎn)，我們知道很多測量系統(tǒng)比如標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)類測量系統(tǒng)、自動(dòng)化測量系統(tǒng)、破壞性但又無法確定樣品分布的測量系統(tǒng)、自動(dòng)化且破壞性的復(fù)雜測量系統(tǒng)、自動(dòng)化外觀檢測系統(tǒng)、非接觸式測量系統(tǒng)等等，手冊里面也舉了一些例子，但大部分都沒有我們實(shí)際碰到的復(fù)雜。
那是不是我們不要手冊呢？當(dāng)然不是，手冊能幫我們解決大部分測量系統(tǒng)的分析工作，它是一種基礎(chǔ)性、通用性的參考手冊，也是一種國際上公認(rèn)的MSA標(biāo)準(zhǔn)，這種先決條件肯定代表了一種價(jià)值，我們當(dāng)然不能離開手冊的要求和指導(dǎo)。
    然而，我這里要提的一個(gè)概念不是方法方面的指導(dǎo)，而是“MSA分析思路的指導(dǎo)”，即一種指導(dǎo)精神，雖然手冊無法涵蓋所有的測量系統(tǒng)，但手冊的思路能為我們起到很好的啟發(fā)作用，我們可以根據(jù)自己學(xué)到的知識(shí)尤其是統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)，根據(jù)自己企業(yè)的實(shí)際情況，來豐富和完善企業(yè)自身的MSA分析工作，形成一套具備企業(yè)自身特色的MSA管理模式，這種模式幾乎是不可復(fù)制的，因?yàn)镸SA不僅是技術(shù)上的規(guī)范、還有管理流程上的規(guī)范，這些需要沉淀在企業(yè)內(nèi)部，形成一種MSA工作范式。
    我想舉一兩個(gè)例子來說明一下為什么我們的MSA工作不能生搬硬套、不能“公式化”。
    首先，我們先看下測量系統(tǒng)的分類。從不同的角度，可將測量系統(tǒng)進(jìn)行如下分類：
    （1）從測量數(shù)據(jù)的離散與連續(xù)的性質(zhì)可分為：
計(jì)量型測量系統(tǒng)、計(jì)數(shù)型測量系統(tǒng)
    （2）從自動(dòng)化程度可分為：
手動(dòng)測量系統(tǒng)、自動(dòng)測量系統(tǒng)
    （3）從測量系統(tǒng)與被測對象的空間關(guān)系可分為：
接觸式測量系統(tǒng)、非接觸式測量系統(tǒng)
    （4）從試驗(yàn)對象的破壞性可分為：
破壞性測量系統(tǒng)、非破壞性測量系統(tǒng)
    當(dāng)然，你也可以有其他分類，比如單一型測量系統(tǒng)、混合型測量系統(tǒng)，都可以，只要內(nèi)在的分類邏輯是通的，就沒有問題。
那好，知道測量系統(tǒng)的分類后，我們來看一個(gè)例子。
    A測量系統(tǒng)（測量樣品的表面張力的）是B測量系統(tǒng)（測量樣品的表面輪廓度的）的上游工序，有一天，生產(chǎn)主管告訴你發(fā)生了一件之前沒有過的事情，就是A測過的樣品，到了B總是超差，不合格。作為MSA工程師的你，之前有MSA分析報(bào)告檔案啊，查了一下檔案，A和B都符合MSA要求。而且分析周期還沒過期呢！
    于是，你又安排一次A和B的MSA分析，發(fā)現(xiàn)結(jié)果都符合要求了啊？！怎么回事！
    此時(shí)，如果你把A測得的數(shù)據(jù)看作是輸入，把B測得的數(shù)據(jù)看作是輸出，然后用相關(guān)性R分析得出了A和B之間的相關(guān)性居然是正強(qiáng)相關(guān)。
    根據(jù)相關(guān)性分析報(bào)告，你找到了設(shè)備工程師，告訴他你懷疑A測量系統(tǒng)的主量具已經(jīng)不具備超然性了，它把樣品給破壞了，設(shè)備工程師通過仔細(xì)的排查居然發(fā)現(xiàn)A測量系統(tǒng)（表面張力）的主量具的測量面上裂開了一點(diǎn)，每次都把樣品表面破壞了，導(dǎo)致B測量系統(tǒng)進(jìn)行幾何尺寸測量時(shí)（面輪廓度）不合格。
    通過維修，最后重復(fù)驗(yàn)證了一下MSA和相關(guān)性，均符合使用要求。（即無顯著相關(guān)）
    咦？我們做MSA分析居然要額外用到相關(guān)性分析R？
    沒錯(cuò)，這不奇怪，這就是手冊的指導(dǎo)精神而非手冊直接給你方法，我們要根據(jù)手冊的指導(dǎo)精神，根據(jù)實(shí)際測量工況去分析，找到合適的方法。當(dāng)然，找方法一定要嚴(yán)謹(jǐn)，不能隨意拍腦袋就定下來，一定要分析情況，必要時(shí)從其他途經(jīng)獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和決策。
    以上這個(gè)例子是我之前實(shí)際工作中碰到的一個(gè)案例加工而成的，當(dāng)時(shí)這個(gè)案例如果僅僅是機(jī)械地執(zhí)行手冊的要求分別對A和B進(jìn)行分析的話，那對改善測量系統(tǒng)是一點(diǎn)幫助都沒有，其他部門又會(huì)說：“他們MSA工程師只會(huì)出報(bào)告，根本不會(huì)改善。”
    再舉一個(gè)例子：
    有一天，你的測量系統(tǒng)M的GRR結(jié)果GRR%=9%，P/T%=15%，NDC=6
    而上一次分析的結(jié)果是GRR%=7%，P/T%=8%，NDC=11
    需不需要改善呢？根據(jù)控制計(jì)劃的定義，M屬于關(guān)鍵工序的測量系統(tǒng)，按內(nèi)部規(guī)定，GRR結(jié)果一定要GRR%≤10%，P/T%≤10%，NDC≥10，這些規(guī)定都寫在內(nèi)部作業(yè)指導(dǎo)文件上，做PPAP的時(shí)候是有把上一次GRR結(jié)果提交給客戶的。
因此，你每天加班，開會(huì)，定改善方案，找相關(guān)工程和設(shè)備人員進(jìn)行探討改善，最后怎么改都不行，而現(xiàn)實(shí)情況是生產(chǎn)線要繼續(xù)，總不能讓M罷工吧？
此時(shí)的你，苦惱了嗎？嗯，曾經(jīng)的我就苦惱過。
    后來的解決辦法是：我們通過客情關(guān)系的同事把客戶一起拉進(jìn)改善小組，讓他成為我們改善小組的過程監(jiān)督員，我們努力想辦法，測數(shù)據(jù)，定改善方案，最后把幾套改善方案拿出來討論，全程讓客戶參與。最后，通過不斷溝通和努力改善，測量系統(tǒng)M的GRR結(jié)果依舊不理想，不過好了一點(diǎn)點(diǎn)，也規(guī)范了操作員手法，測量系統(tǒng)的σ2貢獻(xiàn)率中再現(xiàn)性貢獻(xiàn)率下降了，客戶很高興，也知道我們盡力了，最后通過這位客戶大人找到了客戶那邊的項(xiàng)目經(jīng)理，項(xiàng)目經(jīng)理通過他們內(nèi)部的會(huì)議確定此工序?qū)Ξa(chǎn)品最終質(zhì)量影響并沒有DFMEA里的那么大，于是對控制計(jì)劃進(jìn)行了變更，將這道工序特殊處理，降為了非關(guān)鍵工序。
    為什么客戶可以隨意批準(zhǔn)我們對工藝文件進(jìn)行更改呢？沒錯(cuò)，這就是MSA手冊指導(dǎo)精神，客戶對自己產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)當(dāng)然是有考量的，但最初定產(chǎn)品規(guī)格限的時(shí)候（注意這里：P/T%=15%）夸大了一些，目的是降低自己的工藝設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)，試問，這種事情每天還不是到處發(fā)生，每個(gè)部門都把自己要求提得很高，已經(jīng)超出了實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)控制的需要了。
    所以說，客戶批準(zhǔn)了，我們就可以變更，而不能說一味地按照內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)做改善，也不去和客戶溝通，也許你提供的產(chǎn)品只是客戶的一個(gè)不重要的配件呢？
    可能有朋友要問了，你們是不是制定不出改善方案就用這種方式逃避呢？當(dāng)然，方案我們是有的，但改善周期預(yù)估要三四個(gè)月，而這個(gè)產(chǎn)品的生命周期才半年，試問，改善的意義何在？因此，我更愿意用“規(guī)避”而非“逃避”來描述這種思路。
    另外，還有一個(gè)問題值得提一下，就是我們在看手冊的時(shí)候，務(wù)必注意那些看似可有可無的描述。比如，我這里還有一段手冊的原話：
    “偏倚通常被稱作“準(zhǔn)確度”。因?yàn)椤皽?zhǔn)確度”有多種意思， 所以建議不要用準(zhǔn)確度來替代 ‘偏倚’。”
    平時(shí)很多同事就說你做偏倚怎么像在校準(zhǔn)量具的準(zhǔn)確度呢？這時(shí)我就會(huì)說，準(zhǔn)確度只是針對量具，而偏倚考量的卻是整個(gè)測量系統(tǒng)，包括人、量具、方法、程序、環(huán)境、假設(shè)等。
    所以后續(xù)大家看到MSA手冊有看到類似這樣的話一定不要放過，要好好品讀一下作者的善意，作者在提醒什么？這樣提醒對自己是否有用？自己理解了嗎？
    好了，因?yàn)槠颍荒芘e兩個(gè)稍微好理解的例子，旨在說明我們平時(shí)做MSA分析工作的時(shí)候，一定要結(jié)合實(shí)際狀況選擇分析方法，而不能“公式化”，希望本文能對大家有用，謝謝。

學(xué)習(xí)，  比較不錯(cuò)。

非常不錯(cuò)，很適合新學(xué)習(xí)的再認(rèn)真看一遍書了

老師好，如果是組合測量，怎么做MSA比較好？單臺(tái)設(shè)備做還是組合起來做一次？比如進(jìn)行產(chǎn)品分析時(shí)，需要天平、移液管、電位滴定儀組合起來才能出結(jié)果。謝謝！

大漠孤煙 發(fā)表于 2018-8-23 14:35
老師好，如果是組合測量，怎么做MSA比較好？單臺(tái)設(shè)備做還是組合起來做一次？比如進(jìn)行產(chǎn)品分析時(shí)，需要天平 ...

很抱歉，最近沒空上論壇，剛看到你的問題。您指的組合測量情況在實(shí)際工作非常多見，原則上都是要按組合所得的最終結(jié)果作為測量數(shù)據(jù)來做。
另外，如果分析出現(xiàn)了異常，需要排查各個(gè)環(huán)節(jié)時(shí)，需要對每一個(gè)環(huán)節(jié)的測量系統(tǒng)逐一進(jìn)行分析。

yangzhaosheng 發(fā)表于 2018-10-10 21:51
很抱歉，最近沒空上論壇，剛看到你的問題。您指的組合測量情況在實(shí)際工作非常多見，原則上都是要按組合所 ...

謝謝回復(fù)。最終結(jié)果的MSA結(jié)果不好。還是先做分項(xiàng)的，看看那個(gè)環(huán)節(jié)問題多

非常高的文章

韋斯牛 發(fā)表于 2018-11-14 08:12
非常高的文章

謝謝鼓勵(lì)！

還是不懂
估計(jì)太笨

請教楊老師。關(guān)于MSA的方差分析法（ANOVA），在看手冊的時(shí)候有個(gè)地方看不明白，可否賜教？
         計(jì)算F的時(shí)候手冊（第四版）P118和P182的計(jì)算模式不同，區(qū)別在哪？
        P118的F_A和F_P計(jì)算時(shí)除的都是MS_E；P182的F_A和F_P計(jì)算時(shí)除的都是MS_AXP?
         Minitab的F值計(jì)算是P182的模式？
        謝謝
      

非常不錯(cuò)，很適合新學(xué)習(xí)的再認(rèn)真看一遍書了

感謝分享，謝謝

學(xué)習(xí)，  比較不錯(cuò)。

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P/T%這個(gè)怎么計(jì)算？

感謝分享，新人小白，學(xué)習(xí)了

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學(xué)習(xí)了，感謝樓主分享