MSA分析工作切記不要“公式化”

    很多朋友在做MSA分析時通常第一反應是“公式化”。
    ——什么叫“公式化”呢？
    簡單地說，就是將測量系統簡單地分為幾類，最常見的分類是計量型和計數型測量系統，然后根據計量型和計數型去套用MSA手冊提供的參考方法。套用完這些參考方法之后，就認為很保險了，不會有什么差錯。
    誠然，如果我們的測量系統的特點也正如MSA手冊所舉的例子中的測量系統類似，套用手冊給出的參考方法當然沒有問題。而且手冊也對測量系統進行了分類，也根據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的質量提供指南。盡管這些指南足以用于任何測量系統，但主要用于工業界的測量系統。本手冊不打算作為所有測量系統的一種分析總覽，而是主要用于那些對于每個零件能重復讀數的測量系統。許多分析對于其它形式的測量系統也是很有用的，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計資源。本手冊也不涵蓋顧客對測量系統分析方法所要求的批準。”
    仔細品讀這段話，我們可以挖出三點重要信息：
    第一、MSA手冊主要用于工業界的測量系統。（根據手冊產生的背景我們推斷，編寫組指的工業界主要是機械加工方面的測量系統）
    第二、每個零件能重復讀書的測量系統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。
    第三、對于更復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準，包括客戶批準后的標準方法。（這些，手冊均未涵蓋）
    根據我們大家平時工作的特點，我們知道很多測量系統比如標準物質類測量系統、自動化測量系統、破壞性但又無法確定樣品分布的測量系統、自動化且破壞性的復雜測量系統、自動化外觀檢測系統、非接觸式測量系統等等，手冊里面也舉了一些例子，但大部分都沒有我們實際碰到的復雜。
那是不是我們不要手冊呢？當然不是，手冊能幫我們解決大部分測量系統的分析工作，它是一種基礎性、通用性的參考手冊，也是一種國際上公認的MSA標準，這種先決條件肯定代表了一種價值，我們當然不能離開手冊的要求和指導。
    然而，我這里要提的一個概念不是方法方面的指導，而是“MSA分析思路的指導”，即一種指導精神，雖然手冊無法涵蓋所有的測量系統，但手冊的思路能為我們起到很好的啟發作用，我們可以根據自己學到的知識尤其是統計學知識，根據自己企業的實際情況，來豐富和完善企業自身的MSA分析工作，形成一套具備企業自身特色的MSA管理模式，這種模式幾乎是不可復制的，因為MSA不僅是技術上的規范、還有管理流程上的規范，這些需要沉淀在企業內部，形成一種MSA工作范式。
    我想舉一兩個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的分類。從不同的角度，可將測量系統進行如下分類：
    （1）從測量數據的離散與連續的性質可分為：
計量型測量系統、計數型測量系統
    （2）從自動化程度可分為：
手動測量系統、自動測量系統
    （3）從測量系統與被測對象的空間關系可分為：
接觸式測量系統、非接觸式測量系統
    （4）從試驗對象的破壞性可分為：
破壞性測量系統、非破壞性測量系統
    當然，你也可以有其他分類，比如單一型測量系統、混合型測量系統，都可以，只要內在的分類邏輯是通的，就沒有問題。
那好，知道測量系統的分類后，我們來看一個例子。
    A測量系統（測量樣品的表面張力的）是B測量系統（測量樣品的表面輪廓度的）的上游工序，有一天，生產主管告訴你發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，發現結果都符合要求了啊？！怎么回事！
    此時，如果你把A測得的數據看作是輸入，把B測得的數據看作是輸出，然后用相關性R分析得出了A和B之間的相關性居然是正強相關。
    根據相關性分析報告，你找到了設備工程師，告訴他你懷疑A測量系統的主量具已經不具備超然性了，它把樣品給破壞了，設備工程師通過仔細的排查居然發現A測量系統（表面張力）的主量具的測量面上裂開了一點，每次都把樣品表面破壞了，導致B測量系統進行幾何尺寸測量時（面輪廓度）不合格。
    通過維修，最后重復驗證了一下MSA和相關性，均符合使用要求。（即無顯著相關）
    咦？我們做MSA分析居然要額外用到相關性分析R？
    沒錯，這不奇怪，這就是手冊的指導精神而非手冊直接給你方法，我們要根據手冊的指導精神，根據實際測量工況去分析，找到合適的方法。當然，找方法一定要嚴謹，不能隨意拍腦袋就定下來，一定要分析情況，必要時從其他途經獲取數據進行分析和決策。
    以上這個例子是我之前實際工作中碰到的一個案例加工而成的，當時這個案例如果僅僅是機械地執行手冊的要求分別對A和B進行分析的話，那對改善測量系統是一點幫助都沒有，其他部門又會說：“他們MSA工程師只會出報告，根本不會改善。”
    再舉一個例子：
    有一天，你的測量系統M的GRR結果GRR%=9%，P/T%=15%，NDC=6
    而上一次分析的結果是GRR%=7%，P/T%=8%，NDC=11
    需不需要改善呢？根據控制計劃的定義，M屬于關鍵工序的測量系統，按內部規定，GRR結果一定要GRR%≤10%，P/T%≤10%，NDC≥10，這些規定都寫在內部作業指導文件上，做PPAP的時候是有把上一次GRR結果提交給客戶的。
因此，你每天加班，開會，定改善方案，找相關工程和設備人員進行探討改善，最后怎么改都不行，而現實情況是生產線要繼續，總不能讓M罷工吧？
此時的你，苦惱了嗎？嗯，曾經的我就苦惱過。
    后來的解決辦法是：我們通過客情關系的同事把客戶一起拉進改善小組，讓他成為我們改善小組的過程監督員，我們努力想辦法，測數據，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M的GRR結果依舊不理想，不過好了一點點，也規范了操作員手法，測量系統的σ2貢獻率中再現性貢獻率下降了，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目經理，項目經理通過他們內部的會議確定此工序對產品最終質量影響并沒有DFMEA里的那么大，于是對控制計劃進行了變更，將這道工序特殊處理，降為了非關鍵工序。
    為什么客戶可以隨意批準我們對工藝文件進行更改呢？沒錯，這就是MSA手冊指導精神，客戶對自己產品質量風險當然是有考量的，但最初定產品規格限的時候（注意這里：P/T%=15%）夸大了一些，目的是降低自己的工藝設計風險，試問，這種事情每天還不是到處發生，每個部門都把自己要求提得很高，已經超出了實際風險控制的需要了。
    所以說，客戶批準了，我們就可以變更，而不能說一味地按照內部標準做改善，也不去和客戶溝通，也許你提供的產品只是客戶的一個不重要的配件呢？
    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？當然，方案我們是有的，但改善周期預估要三四個月，而這個產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“規避”而非“逃避”來描述這種思路。
    另外，還有一個問題值得提一下，就是我們在看手冊的時候，務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“準確度”。因為“準確度”有多種意思， 所以建議不要用準確度來替代 ‘偏倚’。”
    平時很多同事就說你做偏倚怎么像在校準量具的準確度呢？這時我就會說，準確度只是針對量具，而偏倚考量的卻是整個測量系統，包括人、量具、方法、程序、環境、假設等。
    所以后續大家看到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，因為篇幅原因，只能舉兩個稍微好理解的例子，旨在說明我們平時做MSA分析工作的時候，一定要結合實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。

學習，  比較不錯。

非常不錯，很適合新學習的再認真看一遍書了

老師好，如果是組合測量，怎么做MSA比較好？單臺設備做還是組合起來做一次？比如進行產品分析時，需要天平、移液管、電位滴定儀組合起來才能出結果。謝謝！

大漠孤煙 發表于 2018-8-23 14:35
老師好，如果是組合測量，怎么做MSA比較好？單臺設備做還是組合起來做一次？比如進行產品分析時，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際工作非常多見，原則上都是要按組合所得的最終結果作為測量數據來做。
另外，如果分析出現了異常，需要排查各個環節時，需要對每一個環節的測量系統逐一進行分析。

yangzhaosheng 發表于 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際工作非常多見，原則上都是要按組合所 ...

謝謝回復。最終結果的MSA結果不好。還是先做分項的，看看那個環節問題多

非常高的文章

韋斯牛 發表于 2018-11-14 08:12
非常高的文章

謝謝鼓勵！

還是不懂
估計太笨

請教楊老師。關于MSA的方差分析法（ANOVA），在看手冊的時候有個地方看不明白，可否賜教？
         計算F的時候手冊（第四版）P118和P182的計算模式不同，區別在哪？
        P118的F_A和F_P計算時除的都是MS_E；P182的F_A和F_P計算時除的都是MS_AXP?
         Minitab的F值計算是P182的模式？
        謝謝
      

非常不錯，很適合新學習的再認真看一遍書了

感謝分享，謝謝

學習，  比較不錯。

感謝樓主分享

P/T%這個怎么計算？

感謝分享，新人小白，學習了

感謝樓主分享

感謝樓主分享

學習了，感謝樓主分享