測量系統分析在液相色譜中的應用

葉文豪

摘 要：測量系統分析是質量管理過程中非常重要的一個組成部分。通過對測量系統進行分析，可以找到過程變異的來源，以保證測量系統的變異能夠滿足過程需要。測量系統分析結果可以用來對質量管理系統進行改進。本文以化驗室液相色譜為研究對象，對其測量系統進行分析，以驗證其是否能夠滿足生產需要。

關鍵詞：測量系統分析；Minitab；液相色譜；重復性和再現性

通過對測量系統進行分析，可以識別出由于測量設備和測量過程可能產生的不正確結果而影響該組織的產品質量的風險[1-3]。近年來，測量系統分析已逐漸成為企業質量改進中的一項重要工作，企業界和學術界都對測量系統分析給予了足夠的重視，測量系統分析也已成為美國三大汽車公司質量體系的要素之一，是精益管理和六西格瑪管理的一個重要組成部分。

為了對多氟多化工股份有限公司中心化驗室的液相色譜的測量系統進行分析，本文借助于Minitab軟件，選用合適的檢測員，對數據進行分析，并將檢測數據輸入minitab軟件中進行分析，同時，根據分析結果對測量系統進行改進，以進一步提高檢測結果的準備性，符合公司精益生產的要求。

1 測量系統的評價過程

測量管理體系主要有以下幾個過程和步驟組成，如圖1所示。

測量系統分析評價過程主要有以下幾個步驟[6-8]：

（1）確定研究對象、工序、量具、產品和質量特殊性采用下列方法進行分析，同時分析結果必須受控，方可進行重復性、再現性的分析工作，否則測量系統不能檢查出零件的變差，且不能用于過程控制中。

（2）若有一半以上或更多的平均值落在控制限之外，則該測量系統足以檢查出零件間變差。若有一半以下的平均值落在控制限之外，則該測量系統不足以檢查出零件間變差，并且不能用于過程控制，也不能用于測量系統的再現性和重復性分析工作。

測量系統的重復性和再現性常用的分析方法為均值極差法，其具體步驟如下：

（1）選擇 3 個操作員抽取 10 個樣品進行盲測，每個操作員對同一樣品的同一特性重復測量2 次；

（2）將測量結果記錄在《量具重復性和再現性評價記錄》上；

（3）負責組織此項研究的人員，依據數據表和質量特性規格，按標準規定的格式出具《量具重復性和再現性評價記錄》。

（4）結果分析

當重復性（EV）變異值大于等于再現性（AV）時，可采用下列措施：

a）增強量具的設計結構；

b）改善量具的使用方式；

c）對量具進行保養。

當再現性（AV）變異值大于重復性（EV）時應考慮：

a）修訂作業標準，加強對操作員的操作技能培訓；

b）是否需采用夾具協助操作，以提高操作的一致性；

c）量具校準后再進行 GRR 分析。

（5）GRR 接收準則：

a）GRR<10%可接受；

b）10%≤GRR≤30%，依據量具的重要性、成本及維修費用，決定是否接受；

c）GRR>30%不能接受，必須改進。

2 液相色譜儀測量系統分析

隨著質量管理水平的逐步提升，測量系統分析已成為企業質量管理提升的一個重要組成部分。企業界和學術界都對測量系統分析給與了充分的重視，已成為質量計劃、質量控制、質量實施和質量改進的關鍵組成部分。因此，為了評判化驗室的液相色譜儀是否能夠滿足公司測量需要，本文對液相色譜儀的重復性和再現性進行了分析，為后續測量系統改進做鋪墊。

2.1 重復性和再現性分析

重復性和再現性分析中被測量的樣本應代表實際過程變差或預期范圍，即取同一規格產品中變差最大的10個樣本。取十個六氟磷酸鋰產品，分別由A、B、C 3個操作員各檢測三次，將檢測數據輸入minitab軟件中進行分析，結果如下圖2、表1和表2：

當GageR&R<10%時，表示測量系統可接受；當10%≤GageR&R≤30%時，表示測量系統也許可用，也許要改善（須依實例判斷）；當GageR&R>30%時，表示測量系統完全不可用，數據不能用來分析。以上判斷必須ndc≥5。

由圖2和表2可知，該測量系統的重復性和再現性滿足要求，%GageR&R為9.91%，小于10%，且ndc=14，遠大于5，說明該液相色譜測量系統能夠滿足要求，可以順利投入使用。

3 結論

本文應用Minitab軟件，對化驗室液相色譜的測量系統的重復性和再現性進行了客觀評價。根據分析結果可知，該測量系統滿足測量要求，能夠投入使用。

參考文獻

[1]竇智.測量系統分析在制造業中的實際應用[J].電源技術，2009，33（11）：1022-1025.

[2]葉衛民，趙德勇，劉沃野等.測量系統分析方法評述及應用[J].統計與決策，2013（2）：83-86.

[3]張博，張云蓮，朱強，等.測量系統分析（MSA）在卷煙工藝質量管理中的應用[J].煙草科技，2010，49（8）：43-51.