企业测量分析系统的应用

徐翔

摘要：六西格玛管理的一大特点是“以事实和数据驱动管理”，而数据是测量的结果。因此，在开展统计分析时，六西格玛特别强调测量数据本身的质量和相应的测量系统分析。任何实测数据的波动都可以看作过程的波动和测量系统的波动之和，本文中，过程不是我们关心的重点，测量系统的波动才是本文分析的主要内容。

关键词：测量系统；重复性；再现性

1.概述

测量是指对某具体事物赋予数值，以表示它们特定特性之间的关系。在这个过程中，由人员、仪器或量具、测量对象、操作方法和环境所构成的整体就是测量系统。所谓测量系统分析，是指运用统计学的方法对测量系统进行评估，在合适的特性位置测量正确的参数，了解影响测量结果的波动来源及其分布，并确认测量系统是否符合工程需求。如果可以认定测量系统合格，测量系统分析工作可以结束；但如果测量系统不合格，则要进一步分析，到底它在哪方面出现了问题。可从以下六个常见的测量系统评估项目进行分析：稳定性、偏倚、线性、分辨力、重复性、再现性。本文主要从重复性和再现性对检测中心测量系统进行分析。

重复性和再现性

重复性与再现性构成了测量系统的精度，构成精度的组成公式。

重复性误差指的是同一个操作者使用同一套测量设备，对同一个测量部件的同一特性在较短的时间间隔内进行多次测量，所得结果的一致性。重复性强调所有的测量都是在尽可能相同的条件下完成的，这时误差的产生全部是由测量设备本身固有波动引起，这部分误差一般是不可能再降低的。因此，重复性又稱为设备波动（EV）。如果重复性误差过大，则测量系统无法改进，只能彻底更换。所谓再现性是指在各种可能变化的测量条件下，对同一个测量部件的同一特性进行多次测量，所得结果的一致性。可能改变的测量条件包括操作者、操作方法、测量设备、测量地点、使用条件和测量时间等。其中相当普遍的情况是，误差主要由不同的操作人员引起。因此，再现性又称为人员波动（AV）。

2.方法与原理

2.1使用Minitab软件对数据进行分析

将以上数据录入Minitab软件，从“统计>质量工具>量具研究>量具R&R研究（交叉）”进入。选择“方差分析法”进行分析，运行命令后结果如下：

可区分的类别数 = 18

结论：%研究变异（%SV）（即%GageR&R） <10%且%公差（SV/Toler）（%P/T）即<30%，可区分类别数ndc=18>5，测量系统可接受。

2.2测量系统合格的标志

评估指标%GageR &R是测量系统波动占过程整体波动的百分比，其数学定义公式为：

判定标准：小于10% （良好）、介于10%-30%（可接受）、大于30%（不合格）

（1）测量系统“可区分类别数ndc”不小于5时，以上表格数据才有意义，否则重新选择样品进行复现性检测；

（2）若%GageR&R指标小于10%，则测量系统良好；

（3）若%GageR&R指标有一项大于30%，则测量系统不合格，不可接受，测量系统必须改进后才能使用；

（4）若处在（2）与（3）之间的情况，则测量系统属于边缘状况。当测量系统测量的指标并非产品的关键性能指标，且更换测量系统在经济上不可行时，则测量系统可以使用；否则测量系统也应加以改进才能使用。

3.结论

测量系统分析的目的就是确保测量系统是可靠的。作为制造业测量系统操作的整个过程和加工系统过程一样，影响其结果的因素也是：人、机、料、法、环。测量系统分析在测量设备上特别重要。我们说，测量结果的真值是永远得不到的，我们可以通过控制影响测量过程结果波动的因素，从而稳定的接近真值。综上所述，我们明白了一个重要概念，做MSA决不是仅仅对测量设备的评估，而是对测量整个系统过程评估。

参考文献：

[1]马逢时，刘传冰.六西格玛管理统计指南[J].中国人民大学出版社（第二版）.2013.7：373-397

[2]谢衷洁.普通统计学[J].北京大学出版社2004：79-82endprint