测量系统分析(MSA)实用指南
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1.2 测量系统分析的起源与发展

测量系统分析的产生是一个独立的过程,但它是在质量管理体系标准IATF16949(即旧版ISO/TS16949:2002)颁布之后才得以广泛应用。测量系统分析基于这种地位的转折性变化极具里程碑式的意义,因此在了解测量系统分析的起源之前,我们不妨先来了解一下IATF16949的起源。

从图1.2.1可以清晰地看出,作为行业性标准,IATF16949是在1999年被颁布的一项汽车工业相关的质量体系管理标准。IATF16949标准的全称为(以旧版ISO/TS16949:2009版为例):“质量管理体系—汽车行业产品和相关服务产品的组织实施ISO9001:2008的特殊要求”。

图1.2.1 IATF16949的发展

IATF16949的诞生与一个国际知名组织有关,那就是IATF(International Automotive Task Force,国际汽车工作组)。该组织成立于1996年,最初是由世界知名汽车制造厂[2]组成的一个工作小组,其最初目的是协调三个欧洲规范VDA6.1(德国)、AVSQ(意大利)、EAQF(法国)和一个美洲规范QS9000(北美),以达到国际合作的商业目的。2002年3月1日,IATF和JAMA(日本汽车制造协会)在ISO9001:2000的基础上,在得到ISO/TC176(国际标准化组织质量管理与质量保证技术委员会)的认可下,制定出ISO/TS16949:2002标准。

就在2002年颁布了ISO/TS16949:2002之后不久,IATF还制定和发布了《TS16949:2002指南》《TS16949:2002的检查表》和《TS16949:2002认可规则》。其中《TS16949:2002指南》指出,对于未规定顾客特殊要求的组织,应该应用该指南在参考书目中列出的参考手册(APQP、PPAP、FMEA、MSA、SPC等)。这就表明自2002年之后,测量系统分析(MSA)在制造业尤其是汽配供应制造中起着举足轻重的作用。

MSA的推广应用得益于IATF16949的颁布实施,但MSA的起源与IATF16949的起源是相互独立的,而且前者比后者要早将近10年。

MSA参考手册是在1990年由ASQC(美国质量协会)汽车部和AIAG(美国汽车工业行动集团)主持,由美国三大汽车公司克莱斯勒(Chrysler)、福特(Ford)和通用(General Motors)质量要求特别工作组认可的测量系统分析工作组编写的。而先前由于各汽车公司各有其用于保证产品一致性的指南和格式,这些指南间的差异导致了对供方资源的额外要求,换句话说,就是增加了供方的成本继而增加了汽车厂的成本。MSA手册的编写目的就是消除这种差异,使所有的指南、程序、格式及术语都有一个统一的标准,进而大大降低执行的成本。

在IATF16949引用MSA之前,美国汽车公司的供应商是根据QS9000的要求进行测量系统分析的,直到2002年,MSA才被《TS16949:2002指南》引用。MSA的应用从美国直接推向了国际,规范了国际上绝大多数国家对测量系统分析的要求,大大降低了国与国之间关于测量系统分析研究的成本。遵循统一的标准,可以高效、精确地完成测量技术和管理上的沟通。

截至目前,MSA手册的各版本信息见表1.2.1。

表1.2.1 MSA手册各版本对照一览表

2002年3月1日是ISO/TS16949:2002颁布并生效的日期,而MSA手册第3版也正是在这种大环境下更新并于2002年3月发布的,这样也就同步了体系的引用要求。从变异研究的分布宽度也可以看出,这是一种进步。

我国汽车工业的发展大致经历了以下四个阶段:创建阶段(1953—1965年)、成长阶段(1966—1980年)、全面发展阶段(1981—2003年)以及高速增长阶段(1999年至今)。

IATF组织自1999年颁布ISO/TS16949:1999以来,我国汽车行业逐步引入IATF16949认证,这也是汽车工业高速增长阶段的一种核心竞争力。截至2008年底,全球有超过35000家企业通过了IATF16949认证,我国就有10144家,占比约47%。由此可见,在汽车工业高速发展的现代,IATF16949质量管理体系的重要性和普及度都是非常高的。而IATF16949引用的MSA同样广受关注,也有很多专家学者、工程技术人员参与到MSA的理论和实践研究中来。

实际上,MSA的全套系统性理论和实践是基于以下三个基本点来展开的:

1)计量学。主要包括误差理论、测量结果的不确定度、测量数据的处理、量值溯源、量具特性等方面的研究。其中涵盖了测量学的基本理论。

2)统计学。主要应用的是统计学的随机变量的数字特征(包括期望、方差、协方差等)、样本及抽样分布、参数估计、假设检验、回归分析等方面的研究。

3)AIAG MSA参考手册。其中包含实际应用的标准指南,这些源于计量学、统计学,同时又是编写组根据多年的经验进行整合的指导思想,因此我们可以把AIAG MSA参考手册视为理论在实际中的应用指南,即偏重于实践性的知识。

本书的编写将主要围绕上述三个基本点进行展开,从管理的高度来阐述测量系统分析在管理上的应用要求,从技术的深度剖析MSA分析的内在逻辑。为了方便叙述和阅读,后文凡涉及“测量系统分析”均尽量用“MSA”来进行描述上的简化。


[1] 本书编写过程中,ISO/TS16949最新版本为2016年10月改版的IATF16949:2016版,因此本书中除了还原历史情况而使用旧名称ISO/TS16949外,其他情况下均使用IATF16949作为该标准的最新名称。

[2] IATF的成员包括宝马、克莱斯勒、戴姆勒、菲亚特、福特、通用、标致、雪铁龙、雷诺和大众等汽车制造商,以及5个国家的监督机构——美国国际汽车监督局(IAOB)、意大利汽车制造商协会(ANFIA)、法国车辆设备工业联盟(FIEV)、英国汽车制造与贸易商协会(SMMT)和德国汽车工业协会-质量管理中心(VDA-QMC)。