测量系统分析在钢铁企业中的应用

李 强

（首钢京唐钢铁联合有限责任公司信息计量部，河北唐山 063200）

0 引言

测量系统分析（Measurement Systems Analysis，MSA）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。目前，测量系统可分为“计数型”和“计量型”测量系统两类，一般在生产汽车板的钢铁企业主要以“计量型”的测量系统为主。但在测量系统分析参考手册的目的中言明：“本文件并不意图成为对所有测量系统的一种分析总览，而是主要用于那些对于每个零件的数据可以重复读数的测量系统”。主要还是针对于离线测量系统而言。在以在线测量系统为主的钢铁企业生产过程中，按照测量系统分析规则获取分析样本和重复测量具有一定难度，所以对在线测量系统进行分析的方法具有一定的局限性。下面就测量系统分析在生产汽车板钢铁企业中如何开展，分步骤进行浅议。

1 测量系统分析的前期工作

1.1 职责分工

首先要确定一个测量系统分析工作牵头和组织部门，进行一系列日常监督、检查、协调、沟通等工作；然后确定各相关部门职责，以保障测量系统分析工作的顺利开展。

1.2 编写管理文件

牵头部门专业人员应编制测量系统分析控制程序文件，用以规范测量系统分析活动。控制程序文件中应包括使用范围、职责分工、工作流程、分析方法等内容，全面定义测量系统分析的各个环节，使各责任部门各司其职、相互配合，顺利完成测量系统分析活动。同时应配有工作流程图，每一步工作流程应明确输入、输出和责任部门等内容，使执行人或部门对自己的工作一目了然，工作流程清晰。

2 测量系统的识别

根据测量系统分析控制程序的职责分工，首先应由相应职责部门依据《产品先期策划与控制计划》（APQP）的要求，编制生产控制计划，并由进行测量系统分析的专业人员根据生产控制计划对测量系统进行识别，并将涉及的测量设备建立台账，以便进行管理。在同一生产过程中如果测量同一属性的测量设备有多台，应全部进行识别并纳入台账。台账中的测量设备应在国家检定规程或校准规范规定的有效期内，以保障测量数据的准确性，为下一步测量系统分析提供准确的数据。

3 确定分析的方法

在实际工作中离线测量系统分析按照《测量系统分析参考手册》及生产过程需要开展即可，对于在线测量系统怎样进行测量系统分析一直缺少指导性资料，根据个人实践，认为还是进行稳定性分析较好，原因有3：①“计量型”测量系统分析有5 种，分别是稳定性、偏倚、线性、重复性和再现性，稳定性分析对其它4 种分析起到基础性作用，如果测量系统不稳定，其它分析肯定受影响；②在线测量系统分析的样本具有不可重复性，适合采用控制图分析法；③连续生产的工艺是需要一个稳定的生产过程，才能保障产品质量的稳定。综上所述，对在线测量系统进行稳定性分析，具有一定的意义。在线测量系统稳定性分析可采用单值移动极差控制图和均值极差控制图进行分析，因均值极差控制图分析方法用到的数据较多，对在线测量系统进行稳定性分析较可靠，建议采用此方法。

4 制定测量系统分析计划

测量系统分析计划一般按年度制定，在实际工作中可根据企业特点自行制定：①生产控制计划中所有测量系统均要求进行测量系统分析，除涉及产品特殊特性的测量系统外，其他可以不安排在1 个年度内做完，各企业根据自身情况自定周期，在周期内达到全部覆盖即可；②相同的测量系统、相同的测量设备，选择其中1 台设备进行测量系统分析即可代表，其余可分散在其他年度进行测量系统分析。

5 数据收集与分析

在测量系统分析活动中最主要的环节就是数据的收集，只有获得准确、高质量的数据，才可能得到趋于真实的分析结果，为生产所用。对于离线测量系统数据收集参考《测量系统分析参考手册》和《统计过程控制参考手册》即可，不必赘述；对于在线测量系统先前已确定进行稳定性分析，建议采用控制图法进行分析。重点叙述在线测量系统稳定性分析均值极差控制图的数据收集与分析。

首先确定样件基准值，由于样件不可重复，建议以工艺要求的数值为基准，但这个数值应有文件支撑。数据收集的周期由自己设定，每天或每周，在固定时间段（应保障在正常生产状态下）测量基准样件3～5 次，组成一组数据，一般收集20～25 组数据即可。如果生产系统具备数据存储功能，这些数据也可从历史数据中提取，节省数据的收集时间。将收集到的测量数据利用Minitab 软件（测量系统分析不限于使用Minitan 软件，但Minitan 软件在汽车行业及体系审核机构都得到认可）进行控制图分析，对于接受规则可根据测量系统的实际情况自行在软件中设定，但不能超出《测量系统分析参考手册》和《统计过程控制参考手册》的要求。利用Minitab 软件分析出图形及结果，并制作测量系统稳定性分析报告。计量专业人员根据分析报告，进行改进，以保障生产的稳定运行。

6 结语

一个完整的测量系统分析涉及人、机、料、法、环五个要素，考虑紧密，具有科学性和严谨性，体现了汽车行业对质量的重视程度。钢铁企业想要在市场的竞争中占有一席之地，应以自身的实际出发，完善自身的测量技术和设备，培养、打造一支专业人才队伍，并配以完善的制度，才能不断创新，提升产品品质。同时加强各企业之间对测量系统分析的研究与交流，推动我国的汽车行业不断前行。