实验室测量系统分析实施要点

发布日期:2016-07-26

  摘  要: 本文阐述了实验室测量系统分析的意义,并结合实例详细介绍了实验室测量系统分析的时机、步骤、注意事项、评判标准等。

  关键词:  测量系统分析; %R&R

  0 引言

  现在越来越多的企业将“六西格玛管理法”应用到企业的日常管理中。“六西格玛管理法”作为一种系统的管理方法,强调的是用数据说话。像我司检测实验室、化验室的任务就是确保提供准确的检测数据,因此,做好测量系统分析( MSA) ,确保测量系统满足生产控制要求,是有效改进生产质量的第一步 ,也是实验室管理工作的重点之一。

  1 测量系统分析的几个名词解释

  测量系统:对测量单元进行量化或被测的特性进行评估,所使用的仪器和量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境及假设的集合。

  分辨率:测量装置和标准的测量解析度、刻度限制、或最小可检出的单位。与最小可读单位研究,即通常所说的最小刻度值,但当仪器刻度较粗略时,允许将最小刻度值估读为原来的一半作为仪器的可视分辨率。

  重复性:同一个检测人员,采用同一种测量仪器,多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值( 数据) 的变差。

  再现性:变异是指由不同的检测人员,采用相同的测量仪器,测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差。

  测量系统变异=重复性变异+再现性变异,如下式表示:

  σ2测量系统= σ2重复性变异+ σ2再现性变异

  2 测量系统分析时机

  通常遇有以下情况时,应进行测量系统分析:

  1) 正式开展一个新的测试项目时;

  2) 新仪器拟投用时;

  3) 新的检测人员参与测试时;

  4) 正常生产检验项目应定期进行测量系统分析。

  3 测量系统分析步骤

  1) 校准测量工具,或确认测量工具已经经过校准。

  2) 随机抽取一定数量的检验人员,被抽取的检验人员应涵盖不同的检测能力水平。

  3) 随机从生产流程中获得足够的样本,注意样本的选择应能覆盖整个流程变异( ± 3σ) 。

  4) 每位检验人员以随机的顺序测量所有样本一次,直到所有的检验员对所有样本都测量一次。

  5) 重复第4步,重复的测量次数应满足下表要求:

  如果样本数× 检验员数> 15测量次数= 2

  如果样本数× 检验员数< 15测量次数= 3

  如果样本数× 检验员数< 8测量次数= 3 到4

  如果样本数× 检验员数< 5测量次数= 4 到5

  如果样本数× 检验员数< 4测量次数= 6 到8

  6) 对测量结果进行Gage R&R 分析。

  7) 如果分析结果表明测量系统满足生产控制要求,结束当次测量系统分析。

  8) 如果分析结果表明测量系统不能满足测量控制要求,查找原因,制定纠正措施并实施改进,然后重复第1 至第6 步,直至测量系统满足测量控制要求为止。

  4 测量系统分析过程注意事项

  1) 为减少样本变异对测量系统分析的影响,在选择、分析样本时,要注意保持样本的一致性。

  2) 进行测量系统分析的检验项目,必须处于统计控制状态,且测量仪器应有足够的分辨率。仪器分辨率应约为产品规格或流程变异的1 /10。

  5 测量系统分析结果

  对于测量系统的分析结果,用%R&R来衡量:

  %R&R = σ测量系统变异/σ总变异× 100%

  %R&R这个值可用一个特殊的软件自动计算,详见下图及附带软件,在该EXCL表黄色单元格区域里填写好样品编号、操作员人数、样品数量、样品可接受最小值(LSL)、样品可接受最大值(USL)及实际测量数据,填写完成后,软件会自动计算出%R&R为多少。

  该指标表明测量系统变异占观察到的总变异的比例,用于评估测量系统对总体流程变异的实施能力有多强。通常的接受值是% R&R ≤30% ,理想值是%R&R ≤15%。

  6 测量系统分析在客服工作中的应用指导

  我们的客服工程师在客户端现场服务时经常要化验药水或检查客户化验室的化验数据,这些数据的准确性对生产及品质管控尤为重要,我司客服工程师可要求客户端的化验员定期做一次关于滴定分析MSA。

  化验室做滴定分析MSA需要注意的几个问题(以测量电镀铜缸中硫酸含量为例):

  1、 首先要校准好移液管、容量瓶、滴定管;

  2、 随机抽3个化验员进行测试;

  3、 随机从生产线上取若干个铜缸的槽液,槽液的量要保证够3个化验员使用;

  4、 每位化验员以随机的顺序去滴定每个缸中硫酸的含量,并根据测量次数应满足的要求,进行重复随机性滴定,并记录好每一次的滴定数据;

  5、 将滴定数据填入Gage R&R Excl表格里,若%R&R满足要求,则本次测量系统分析完成,测%R&R没有满足要求,应查找下原因,并找出解决办法,然后重复上述1 至4 步,直至测量系统满足测量控制要求为止。

  7 结束语

  实验室(化验室)  应适时对检测仪器进行测量系统分析,排查出影响仪器测量的主要因素,确保检测数据的准确性才能更好的为生产、品管提供数据支持。

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