淺談測量系統(tǒng)分析(MSA)在質量管控中的應用

許珂 袁暢 呂新科

摘? ?要：眾所周知，在影響產品質量的六個基本因素（人、機、料、法、環(huán)、測）中，測量是其中之一，與其他五種因素所不同的是，測量因素對產品質量的影響獨立于其他五種因素，這就使得單獨對測量系統(tǒng)的研究成為可能。“用數據說話”是質量管理的基本要求，要取得數據就必須進行測量。而正確的測量，永遠是質量改進的第一步，如果沒有科學的測量系統(tǒng)評價方法，就缺少對測量系統(tǒng)的有效控制，質量改進就失去了基本前提。為此，運用科學的評價方法，進行測量系統(tǒng)分析，識別測量系統(tǒng)的能力，就成了企業(yè)實現(xiàn)連續(xù)質量改進的必經之路。

關鍵詞：產品質量? 測量系統(tǒng)分析? 質量改進

中圖分類號：O652? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）11（a）-0052-04

本文首先闡述了測量系統(tǒng)分析的理論概況、研究內容等，其次介紹了其具體的應用步驟，給出了實施測量系統(tǒng)分析的工作流程。在理論基礎上，將測量系統(tǒng)分析的應用步驟與實際操作結合起來，對測量系統(tǒng)的重復性與再現(xiàn)性進行測量，驗證測量系統(tǒng)的能力。

1? 測量系統(tǒng)分析理論概況

測量系統(tǒng)分析（Measurement Systems Analysis，簡稱MSA），是工程應用領域中對測量系統(tǒng)進行質量管理的統(tǒng)計方法之一，通過建立數學模型，用統(tǒng)計方法對測量數據進行分析，從而科學地評價整個測量系統(tǒng)的水平，分析測量系統(tǒng)是否可以被接受。在整個測量過程中，測量人員、測量設備、測試流程、操作規(guī)范和測量環(huán)境構成一個測量系統(tǒng)，測量人員、測量設備、測試流程、操作規(guī)范和測量環(huán)境還成為影響測量結果的變差來源，它們中的某幾個將成為影響測量設備質量水平的主要因素。

2? 測量系統(tǒng)分析的研究內容

測量系統(tǒng)的統(tǒng)計特性通常用偏倚、線性、穩(wěn)定性、重復性和再現(xiàn)性5個指標來評價。前3個指標用于評價測量系統(tǒng)的準確性;后2個指標用于評價測量系統(tǒng)的精確性。測量系統(tǒng)的準確性通過對測量設備的校準來得到保證;而測量系統(tǒng)的精確性（即重復性和再現(xiàn)性），構成測量系統(tǒng)偏差，隨機誤差的標準偏差反映量具的重復性;測量人員的標準偏差加上測量人員與樣本交互作用的標準偏差反映量具的再現(xiàn)性。本次通過對樣本數據進行采集，建立數學模型進行分析，對測量系統(tǒng)的重復性和再現(xiàn)性進行計算，驗證測量系統(tǒng)的能力。

3? 測量系統(tǒng)分析的數學模型

4? 測量系統(tǒng)分析的評判標準

%GRR是測量系統(tǒng)的變差占總變差的比例，愈小愈好，可作為評價一個測量系統(tǒng)能否被接受的重要指標。評價測量系統(tǒng)能否被接受的原則：

（1）%GRR≤10%，測量系統(tǒng)可接受;

（2）10%≤%GRR≤30%，也尚能接受;測量系統(tǒng)由于使用風險，測量儀器的成本、修理成本等考慮;

（3）%GRR≥30%，測量系統(tǒng)不可接受，應該努力全面改進測量系統(tǒng)。

5? 測量系統(tǒng)分析注意事項

（1）針對重要特性，測量所使用量具的精度應是被測量產品公差的1/10（即其最小刻度應能讀到1/過程變差或規(guī)格公差較小者），以避免量具的分辨率不足，針對一般特性測量所使用的量具的精度應是被測量產品公差的1/5;

（2）選擇2～3個操作員在全然不知情的狀況下利用校準合格的量具對隨機抽取的5～10個樣品進行盲測。

（3）每個操作員對統(tǒng)一樣品的統(tǒng)一特性在盲測的情況下重復測量2～3次。

6? 測量系統(tǒng)分析在質量控制過程中的應用

7? 結語

通過上面的分析，可以看出：MSA作為利用真實和可靠的數據為測量設備的質量管理提供強有力的科學依據的手段，不僅可以分析測量設備在測量過程中的精確性，還可以探索出影響測量質量的不良因素，找出測量系統(tǒng)的改進計劃。特別是有時在測量過程中，偶然因素造成的誤差可能被測量系統(tǒng)的誤差所掩蓋，而無法及時發(fā)現(xiàn)并加以控制，這時采用MSA對測量系統(tǒng)的分析就更加重要。

MSA研究和分析整個測量系統(tǒng)以及影響測量的各個因素。用MSA研究和分析測量系統(tǒng)，評價測量設備的質量水平，所需成本非常低，這對于探索公司測量設備的科學管理提供了有益的借鑒和示范，具有良好的經濟和社會效益。

參考文獻

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