第7章 测量系统分析的时机

7.1 MSA在APQP中出现的时机

做MSA的时机问题是我们必须要面对的一个很重要的问题。时机把握不对，不但会给组织内部带来额外的成本消耗，还会出现MSA的分析频率不足，从而导致测量数据质量得不到及时的确认。

那么，如何界定做MSA的时机，应该从宏观和微观两方面来看待这个问题。宏观是指从质量体系的高度考察MSA介入的时机；微观则是从MSA工作本身去衡量恰当的分析时机。

本节内容先从APQP的宏观角度来加以说明，下一节内容将从MSA工作本身的微观角度对其加以说明。

首先，我们来对APQP做一个简要的了解。APQP的英文全称为Advanced Product Quality Planning，翻译成中文就是“产品质量先期策划”。APQP（产品质量先期策划）是在新产品投入以前进行的，其内容希望覆盖发生在早期策划/计划阶段和过程分析中的所有情况，其目的是借助产品质量策划小组制定具体的要求和掌握合适的信息以满足客户的要求。

APQP是一种结构化的方法，用来确定和制定确保某产品使客户满意所需的步骤。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。这种“先期策划”工作一共包含五个阶段：第一阶段是计划和项目的确定；第二阶段是产品设计和开发；第三阶段是过程设计和开发；第四阶段是产品和过程确认；第五阶段是反馈、评估和改善。

图7.1.1直观地说明了这五个阶段的先后次序和主要工作内容。^[1]

在AIAG APQP参考手册中“产品质量策划进度图表”的基础上，图7.1.1中增加IATF 16949五大工具的另外四大工具（PPAP、FMEA、SPC、MSA）的介入点，下面对这些介入点进行必要的说明：

1）第一阶段：计划和项目的确定。此阶段DFMEA介入。

2）第二阶段：产品设计和开发。此阶段：DFMEA持续；PFMEA介入；MSA介入测量系统/测量设备的开发（MSA₀）；SPC介入过程能力的研究（这个和MSA有很大关系，参考第2.3节内容）。

3）第三阶段：过程设计和开发（原则上设计冻结）。此阶段：DFMEA尾声；PFMEA持续；SPC持续过程能力研究；MSA介入到样件生产中（MSA₁）；PPAP资料和清单提交阶段（MSA为默认提交等级，参考第2.1节内容）。

4）第四阶段：产品和过程确认（原则上工艺冻结）。此阶段：PFMEA尾声；SPC过程能力研究尾声；SPC过程控制介入；MSA介入到试生产（小批量生产）（MSA₂）。

5）第五阶段：反馈、评估和改善。此阶段：SPC持续过程控制；MSA生产阶段（量产）持续分析（即周期性）（MSA₃）。

其中，控制计划要包含的阶段为（参考第2.1节内容）：样件、试生产、生产。

从对APQP以上五个阶段进行进度分解可以详细了解到，MSA的工作几乎贯穿整个产品生命周期，各阶段MSA的工作内容不尽相同。

（1）MSA₀

在产品设计和开发阶段就要开始介入测量系统/测量设备的开发。实际工作中，通常是结合产品的规格要求与设备开发部门一起对测量系统/测量设备进行早期的策划和准备工作。这一阶段非常重要，也是最容易被忽视的阶段。

很多不良的测量系统在试生产、生产阶段被发现就已经来不及了，这其中涉及设备供方的资源调配、企业内部流程的限制、改善工作对产能与交期的影响、改善的直接投入成本等，均会变成测量系统改进的强大阻力。很多企业甚至到了量产阶段才开始着手MSA工作，这无疑已经失去了MSA研究工作的核心意义（预防为主）了。

另外，还有一个理念值得一提，那就是此阶段的MSA工作不仅是对测量系统/测量设备的开发进行介入，而且可以协助产品设计部门进行以下信息的确认：

1）规格的制定是随意的还是做了DOE。

2）DOE本身的数据是否可靠。

3）该规格的参数是否可探测（即能否被测量）。

4）该规格的参数是否合理；是否能起到监控的作用。

5）行业内，能否找到量具是否满足该参数的测量。

6）找到的量具能力是否足够，数据能否证明。

7）找到的量具成本能否接受。

8）客户要求的规格的原始依据；是否有必要这么严格；是否可以谈判。

9）该产品的规格在行业内的情况是怎样的？经过调查吗？

上海大学李明教授^[2]曾指出：“70%的测量问题源自于设计！”

测量系统能力不足的原因主要有三点：第一，测量系统本身的能力不足；第二，产品的规格限太严；第三，工艺过程能力要求太高。

如果是第一种原因，我们责无旁贷地要对测量系统进行改进；第二种、第三种情况产生的根本原因是多方面的，产品的设计者和工艺的设计者可参考上面列出的一些问题进行确认，最大限度地确保不要因为设计的问题而造成测量系统能力的不足。

（2）MSA₁

实际上在样件生产阶段由于样品数量的不足、操作员尚未固定下来等导致了MSA的分析不够充分，这就需要负责MSA的工程技术人员对分析方法进行合理的选择。

有些企业因特殊的一些原因导致在样件阶段根本开展不了MSA，那么，这一阶段最起码要能提供“MSA的分析计划”和“产品关键特性的简要分析结果”。而MSA的分析计划必须在试生产阶段全部完成，PPAP资料的提交中应补齐试生产阶段的MSA资料，这种情况的前提是得到顾客的批准。

（3）MSA₂

试生产阶段是MSA工作极为关键的一个阶段。因为这一阶段是PPAP提交的节点，在原则上，工艺的设计是被冻结的，所以，测量系统的改进工作就变得尤为重要。过程的波动除了由实际的过程能力不足引起之外，就是测量系统了，而产品的规格和过程的能力均已确定下来了，因此，如果MSA结果不符合要求，就必须对其进行改进，否则，在量产阶段就会埋下很大的质量隐患，到时候想对测量系统进行改进就会变得非常困难。

（4）MSA₃

随着使用时间的推移，测量系统也有其不稳定的一面，因此，要对测量系统进行周期性的分析工作。这些分析结果必须存档，以备后期对历史情况进行溯源，其目的是对测量系统的波动规律进行更全面的掌握，为持续改进工作提供数据基础。

MSA分析的周期可根据工艺参数的特性、测量系统的稳定性等因素进行确定，这一部分内容请参考第7.3节内容。

综上所述，作为MSA的工程技术人员或管理人员，必须要清楚地定义相关的职责和工作流程，务必把MSA的准备工作做足。这不仅为后期的质量管控提供了必要的基础，也能节省后期的改善成本，这个改善成本不仅包含测量系统本身的改善成本，也包含了产品误判后的返工、索赔、报废、召回等成本。