품질

MSA

Measurement System Analysis

정의

측정시스템의 신뢰성을 평가하는 분석. Gage R&R로 반복성(EV)과 재현성(AV)을 구해 %GR&R이 10% 이하면 우수로 본다.

자세한 설명

측정 데이터에는 제품의 실제 산포뿐 아니라 측정기와 측정자에서 오는 오차가 섞여 있다. MSA는 이 측정 오차가 전체 변동에서 차지하는 비중을 정량화해, 측정 데이터를 믿고 판정·분석에 써도 되는지를 검증하는 절차다. 반복성(EV)은 같은 사람이 같은 측정기로 반복 측정할 때의 산포, 재현성(AV)은 측정자 간 차이에서 오는 산포를 뜻한다.

대표 방법인 Gage R&R 시험은 통상 부품 10개 × 측정자 3명 × 반복 3회(총 90회) 측정으로 진행하며, 분산분석(ANOVA)법으로 각 변동 성분을 분해한다. 계수형 검사(합부 판정)에는 Kappa 분석 등 계수형 MSA를 별도로 적용한다.

측정시스템이 불합격이면 SPC·공정능력·검사 판정 전부가 흔들리므로, 모든 데이터 기반 품질활동의 선행 조건으로 본다. IATF 16949는 관리계획서에 언급된 측정시스템에 대한 MSA 수행을 요구한다.

공식

GR&R = √(EV² + AV²) %GR&R = (GR&R / TV) × 100 판정: 10% 이하 우수, 10~30% 조건부 사용, 30% 초과 부적합 ndc(구별범주수) = 1.41 × (PV / GR&R), 5 이상 요구

실무 예시

커넥터 핀 높이를 관리하는 업체가 부품 10개 × 측정자 3명 × 반복 3회로 Gage R&R을 실시한 결과 %GR&R 42%가 나왔다. 원인은 측정자마다 다른 위치를 찍는 것이었고, 측정 지그를 만들어 위치를 고정하자 8%로 개선되어 측정 데이터를 공정능력 평가에 쓸 수 있게 되었다.

실무 포인트

  • %GR&R 판정 기준: 10% 이하 우수, 10~30%는 용도·비용을 고려한 조건부 사용, 30% 초과는 사용 불가가 업계 표준이다.
  • 시료 10개는 실제 공정 산포를 대표하도록 규격 범위에 골고루 분포한 것을 골라야 한다 — 비슷한 것만 모으면 %GR&R이 과대평가된다.
  • 측정자에게 어느 부품인지 모르게(블라인드) 무작위 순서로 측정시켜야 결과가 왜곡되지 않는다.
  • ndc가 5 미만이면 측정시스템이 공정 산포를 구별하지 못한다는 뜻이므로 SPC용으로 부적합하다.
  • MSA는 1회성이 아니라 계측기 수리·측정자 변경 등 변경점 발생 시 재실시해야 한다.
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