企業測量分析系統的應用

徐翔

摘要：六西格瑪管理的一大特點是“以事實和數據驅動管理”，而數據是測量的結果。因此，在開展統計分析時，六西格瑪特別強調測量數據本身的質量和相應的測量系統分析。任何實測數據的波動都可以看作過程的波動和測量系統的波動之和，本文中，過程不是我們關心的重點，測量系統的波動才是本文分析的主要內容。

關鍵詞：測量系統；重復性；再現性

1.概述

測量是指對某具體事物賦予數值，以表示它們特定特性之間的關系。在這個過程中，由人員、儀器或量具、測量對象、操作方法和環境所構成的整體就是測量系統。所謂測量系統分析，是指運用統計學的方法對測量系統進行評估，在合適的特性位置測量正確的參數，了解影響測量結果的波動來源及其分布，并確認測量系統是否符合工程需求。如果可以認定測量系統合格，測量系統分析工作可以結束；但如果測量系統不合格，則要進一步分析，到底它在哪方面出現了問題。可從以下六個常見的測量系統評估項目進行分析：穩定性、偏倚、線性、分辨力、重復性、再現性。本文主要從重復性和再現性對檢測中心測量系統進行分析。

重復性和再現性

重復性與再現性構成了測量系統的精度，構成精度的組成公式。

重復性誤差指的是同一個操作者使用同一套測量設備，對同一個測量部件的同一特性在較短的時間間隔內進行多次測量，所得結果的一致性。重復性強調所有的測量都是在盡可能相同的條件下完成的，這時誤差的產生全部是由測量設備本身固有波動引起，這部分誤差一般是不可能再降低的。因此，重復性又稱為設備波動（EV）。如果重復性誤差過大，則測量系統無法改進，只能徹底更換。所謂再現性是指在各種可能變化的測量條件下，對同一個測量部件的同一特性進行多次測量，所得結果的一致性。可能改變的測量條件包括操作者、操作方法、測量設備、測量地點、使用條件和測量時間等。其中相當普遍的情況是，誤差主要由不同的操作人員引起。因此，再現性又稱為人員波動（AV）。

2.方法與原理

2.1使用Minitab軟件對數據進行分析

將以上數據錄入Minitab軟件，從“統計>質量工具>量具研究>量具R&R研究（交叉）”進入。選擇“方差分析法”進行分析，運行命令后結果如下：

可區分的類別數 = 18

結論：%研究變異（%SV）（即%GageR&R） <10%且%公差（SV/Toler）（%P/T）即<30%，可區分類別數ndc=18>5，測量系統可接受。

2.2測量系統合格的標志

評估指標%GageR &R是測量系統波動占過程整體波動的百分比，其數學定義公式為：

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

（1）測量系統“可區分類別數ndc”不小于5時，以上表格數據才有意義，否則重新選擇樣品進行復現性檢測；

（2）若%GageR&R指標小于10%，則測量系統良好；

（3）若%GageR&R指標有一項大于30%，則測量系統不合格，不可接受，測量系統必須改進后才能使用；

（4）若處在（2）與（3）之間的情況，則測量系統屬于邊緣狀況。當測量系統測量的指標并非產品的關鍵性能指標，且更換測量系統在經濟上不可行時，則測量系統可以使用；否則測量系統也應加以改進才能使用。

3.結論

測量系統分析的目的就是確保測量系統是可靠的。作為制造業測量系統操作的整個過程和加工系統過程一樣，影響其結果的因素也是：人、機、料、法、環。測量系統分析在測量設備上特別重要。我們說，測量結果的真值是永遠得不到的，我們可以通過控制影響測量過程結果波動的因素，從而穩定的接近真值。綜上所述，我們明白了一個重要概念，做MSA決不是僅僅對測量設備的評估，而是對測量整個系統過程評估。

參考文獻：

[1]馬逢時，劉傳冰.六西格瑪管理統計指南[J].中國人民大學出版社（第二版）.2013.7：373-397

[2]謝衷潔.普通統計學[J].北京大學出版社2004：79-82endprint