测量的重要性是不言而喻的，中国也有落于杭州的中国计量大学来专门研究测量，因为我们所有的决策都是基于数据，而数据是由测量得来的，数据错了，决策也就错了。为了保证得到可靠的、可信的数据，也有专门的工具来评估测量过程，这就是测量系统分析（MSA）,无论你从事的什么行业，汽车、电子、家电甚至航空、航天，我想大家都接触过这个工具，并且每天都在使用它。今天我们就澄清一下几个关键的概念性问题。

首先，我们要讨论一下，为什么叫测量系统分析，而不叫测量仪器分析呢？我们可以从测量误差的来源来理解这个问题、众所周知，测量的目的是无限地接近被测对象的真值或参考值，但我们永远也得不到这个值，也就是说测量总是有误差的，测量误差就是测量过程最大的敌人。那么误差的来源有哪些？这一点非常类似于制造过程的变差来源，也就是4M1E。

1st M, ( Machine), 在这儿指的就是测量装置。任何测量装置也是通过一定的制造工艺生产出来的，既然是生产，比必然有偏差，无论用多么精密的机加工设备，多么精密的电子元器件，制造误差是不可避免的，而且越复杂的测量设备误差可能越大。

2nd M, (Man), 指的是实施测量的、受过培训的、技能被认可的操作员。不同的人用同一种方法测量同一个零件，结果也是不同的，因为人和人之间的差异是不可避免的，也是绝对存在的。即使是同一个人，每次操作也是不完全一样的。

3rd M, (Method), 指的是测量操作的方法、步骤。不同的操作顺序，产生的误差也是不同的。比如，定位顺序、加紧顺序都会对测量结果产生影响。

4th M, (Material), 在这儿指的即使被测对象，准确地说，指的是某一产品特性。

E, (Environment), 实施该测量需要的环境，比如光照强度、温度、湿度、电磁辐射、噪音等级等。

从以上测量误差的来源可知，测量装置引起的误差只是其中的一个，所以我们称之为测量系统分析，而不是测量仪器分析。测量系统分析的目的就是量化这些测量误差，从而进一步确定误差来源，在实施措施改进。

第二，在上面的误差来源中比较难理解的是被测对象（或被测产品特性）对测量误差的影响。一般而言，我们都认为被测对象在一定的环境下、较短的时间内是固定的，为什么会对测量误差有贡献呢？一种情况时被测产品确实发生了变化，比如重量大、刚度较低的产品，每次放到测量装置上变形都不同；第二种情况，破坏性试验的产品，每次测量都是不同的；还有一种情况，同一个产品特性由于存在形状误差，尺寸在不同位置是不同的，如轴或孔的直径由于存在圆度误差，在不同位置测量直径的值是不同的。理论上讲，把产品引起的误差算作测量系统的误差是不公平的，所以我们在做测量系统分析的时候，务必把这种误差规避掉。针对第一种情况，可能需要把产品加强一下。第二种情况，针对破坏试验，尽量保证同一批产品的一致性高，然后采用嵌套法；第三种情况，务必保证每次测量在相同的位置。

第三，很多人认为 MSA=GRR, 这是错误的。测量系统分析，包括五个方面，如偏倚、线性、稳定性、重复性和再现性（R&R）。对于一个测量系统，需要做哪些分析，一定要根据实际的测量系统的特性事先确定好了。一般而言，遵循以下原则：

1. 标准量具，如卡尺、千分尺、高度尺等，偏倚和线性有第三方的校准机构完成，重复性和再现性在工厂内完成，是否需要做稳定性，根据量具的特性而定。

2. 专用量具，如检具，偏倚用CMM的校准代替，如果测量范围很小，线性不要做，稳定性视情况而定，重复性和再现性工厂内完成。

3. 有很多PCBA或其他电子元器件的自动测量设备，偏倚、线性、稳定性、重复性、再现性都需要在工厂内完成。

4. 如果是人为干预很少的测量设备，或人的操作几乎没有引起测量误差时，可以不做再现性。

第四，测量设备，不是越精密也好，更不是越贵越好，够用就好，因为MSA的分析结果是否接受是相对于特定的产品公差和过程变差而言。千万不要犯“杀猪用牛刀”和“大炮打蚊子”的错误。

在做测量系统分析时，有一个“可区分类别数（ndc）” 的指标，ndc到底是什么含义呢？ndc和GRR%有什么关系呢？咱们下次再详细介绍。

2021-2-3

如果对质量和运营感兴趣，请关注微信公众号“我们汽车人”。