测量系统分析在液相色谱中的应用

叶文豪

摘 要：测量系统分析是质量管理过程中非常重要的一个组成部分。通过对测量系统进行分析，可以找到过程变异的来源，以保证测量系统的变异能够满足过程需要。测量系统分析结果可以用来对质量管理系统进行改进。本文以化验室液相色谱为研究对象，对其测量系统进行分析，以验证其是否能够满足生产需要。

关键词：测量系统分析；Minitab；液相色谱；重复性和再现性

通过对测量系统进行分析，可以识别出由于测量设备和测量过程可能产生的不正确结果而影响该组织的产品质量的风险[1-3]。近年来，测量系统分析已逐渐成为企业质量改进中的一项重要工作，企业界和学术界都对测量系统分析给予了足够的重视，测量系统分析也已成为美国三大汽车公司质量体系的要素之一，是精益管理和六西格玛管理的一个重要组成部分。

为了对多氟多化工股份有限公司中心化验室的液相色谱的测量系统进行分析，本文借助于Minitab软件，选用合适的检测员，对数据进行分析，并将检测数据输入minitab软件中进行分析，同时，根据分析结果对测量系统进行改进，以进一步提高检测结果的准备性，符合公司精益生产的要求。

1 测量系统的评价过程

测量管理体系主要有以下几个过程和步骤组成，如图1所示。

测量系统分析评价过程主要有以下几个步骤[6-8]：

（1）确定研究对象、工序、量具、产品和质量特殊性采用下列方法进行分析，同时分析结果必须受控，方可进行重复性、再现性的分析工作，否则测量系统不能检查出零件的变差，且不能用于过程控制中。

（2）若有一半以上或更多的平均值落在控制限之外，则该测量系统足以检查出零件间变差。若有一半以下的平均值落在控制限之外，则该测量系统不足以检查出零件间变差，并且不能用于过程控制，也不能用于测量系统的再现性和重复性分析工作。

测量系统的重复性和再现性常用的分析方法为均值极差法，其具体步骤如下：

（1）选择 3 个操作员抽取 10 个样品进行盲测，每个操作员对同一样品的同一特性重复测量2 次；

（2）将测量结果记录在《量具重复性和再现性评价记录》上；

（3）负责组织此项研究的人员，依据数据表和质量特性规格，按标准规定的格式出具《量具重复性和再现性评价记录》。

（4）结果分析

当重复性（EV）变异值大于等于再现性（AV）时，可采用下列措施：

a）增强量具的设计结构；

b）改善量具的使用方式；

c）对量具进行保养。

当再现性（AV）变异值大于重复性（EV）时应考虑：

a）修订作业标准，加强对操作员的操作技能培训；

b）是否需采用夹具协助操作，以提高操作的一致性；

c）量具校准后再进行 GRR 分析。

（5）GRR 接收准则：

a）GRR<10%可接受；

b）10%≤GRR≤30%，依据量具的重要性、成本及维修费用，决定是否接受；

c）GRR>30%不能接受，必须改进。

2 液相色谱仪测量系统分析

随着质量管理水平的逐步提升，测量系统分析已成为企业质量管理提升的一个重要组成部分。企业界和学术界都对测量系统分析给与了充分的重视，已成为质量计划、质量控制、质量实施和质量改进的关键组成部分。因此，为了评判化验室的液相色谱仪是否能够满足公司测量需要，本文对液相色谱仪的重复性和再现性进行了分析，为后续测量系统改进做铺垫。

2.1 重复性和再现性分析

重复性和再现性分析中被测量的样本应代表实际过程变差或预期范围，即取同一规格产品中变差最大的10个样本。取十个六氟磷酸锂产品，分别由A、B、C 3个操作员各检测三次，将检测数据输入minitab软件中进行分析，结果如下图2、表1和表2：

当GageR&R<10%时，表示测量系统可接受；当10%≤GageR&R≤30%时，表示测量系统也许可用，也许要改善（须依实例判断）；当GageR&R>30%时，表示测量系统完全不可用，数据不能用来分析。以上判断必须ndc≥5。

由图2和表2可知，该测量系统的重复性和再现性满足要求，%GageR&R为9.91%，小于10%，且ndc=14，远大于5，说明该液相色谱测量系统能够满足要求，可以顺利投入使用。

3 结论

本文应用Minitab软件，对化验室液相色谱的测量系统的重复性和再现性进行了客观评价。根据分析结果可知，该测量系统满足测量要求，能够投入使用。

参考文献

[1]窦智.测量系统分析在制造业中的实际应用[J].电源技术，2009，33（11）：1022-1025.

[2]葉卫民，赵德勇，刘沃野等.测量系统分析方法评述及应用[J].统计与决策，2013（2）：83-86.

[3]张博，张云莲，朱强，等.测量系统分析（MSA）在卷烟工艺质量管理中的应用[J].烟草科技，2010，49（8）：43-51.