测量系统分析 (MSA) 确定测量系统是否足够，并确认不会对过程特征的真实值引入显著误差。MSA 是六西格玛中最容易被误解和使用不足的概念之一。本文强调了在研究过程中常犯的两个错误，并解释了如何避免这些错误。
保持低测量系统误差
从数学上讲，总方差等于真实方差与测量系统误差之和。测量系统误差应为零，但在实际操作中，由于例如磨损和未校准的仪表、评估者的一致性以及评估者的知识水平不同等因素，这通常不是这种情况。换句话说，总变异应该是由于被测零件的差异而产生的。重要的是保持测量系统误差尽可能低。
方差（总）= 方差（真实）+ 方差（测量误差）
连续数据或离散数据
要认为测量系统是足够的，基于使用的数据类型，有一套规则。对于连续数据，1) 仪表 R&R 必须在总研究变异的 10% 以内（如果过程不关键，允许 10% 到 30%），2) 不同类别的数量必须大于四个。（对于使用属性一致性分析的离散数据，卡帕值对于名义数据和有序数据必须至少为 0.7，对于有序数据，肯德尔相关系数[具有已知标准]必须至少为 0.9。）
进行连续和离散数据
MSA 研究的过程是相似的。取 10 到 20 个样本进行研究，将它们提供给两个或三个评估者进行第一次试验，然后重新运行研究。主要区别在于评估者使用仪表测量连续数据中的零件。而对于离散数据，是否交易有缺陷则取决于评估者的知识。
离散数据的 MSA 在离散数据的 MSA 研究中，一个常见的挑战是关于两次试验。当评估者通过电子邮件收到相同的样本进行两次试验时，如何消除偏差？当同时提供相同的样本两次时，评估者肯定会为试验 1 和试验 2 提供相同的结果；因此，以这种方式进行研究时，不会检测到重复性问题。此外，如果两名评估者知道正在进行研究，那么再现性部分的结果将有偏差。以下示例强调了在 MSA 研究中犯的这种错误。
示例：银行业的合规项目
一家金融机构的项目负责人被要求进行 MSA 研究，以确认测量系统是否足够。他进行了为期一周的研究，将 10 个样本放入电子表格并发送给两位评估者。研究完成后，数据被共享给黑带（BB）。黑带在统计分析程序中完成了研究，发现重复性没有问题。然而，两名评估者之间存在一些不匹配。出于好奇，黑带询问项目负责人如何进行研究。
项目负责人解释说，他将 10 个样本记录在电子表格中，并通过单独的电子邮件发送给两名评估者。对于第二次试验，项目负责人再次通过电子邮件发送了电子表格中的 10 个样本。黑带告诉项目负责人，尽管项目负责人确保两名评估者不知道是由不同个体进行的研究，但过程存在重复性偏差。黑带建议项目负责人遵循以下程序，以确保研究中没有重复性或再现性偏差。
- 将十个交易的唯一标识号码写在纸上并制作副本。
- 将这些纸质副本分别交给两名评估者（或主题专家，SMEs），但不要告诉SMEs会进行两次试验。
- SMEs 应审查这 10 个交易并对每个交易提供决定（有缺陷或无缺陷）。
- 让SMEs归还这些带有他们决定的原件。
- 一周后，将相同的 10 个样本再次放在纸上。制作副本。
- 再次将这些纸质副本分别交给相同的SMEs。
- 让SMEs审查这 10 个交易并做出决定。
- 整理所有四份纸质副本。
- 在每份纸质副本上标记SME姓名和试验编号（1或2），并在电子表格中整理。
- 将数据发送给黑带，以在统计分析程序中运行研究。
项目负责人按照新记录的方法取了新的10个样本并提供给SMEs。这次评估者之间存在差异，但卡帕值在允许范围内。通过使用此过程，消除了重复性偏差，并确定了真实的测量系统误差。
连续数据的 MSA
另一个常见的挑战经常在为一组连续数据进行 MSA 研究时观察到。当制造过程在多台机器上进行，导致产品尺寸变化时，应如何选择样本？这会影响 MSA 研究吗？
示例：制造中的多台机器
一名主管正在对磨轮厚度参数进行 MSA 研究。她有不同压机生产的零件，其厚度从 5 毫米到 200 毫米不等（分为大、中、小厚度轮）。主管认为，由两名评估者对 10 个样本进行的一个研究就足够了。
她与组织中的六西格玛专家见面，并询问她是否在用正确的方法进行研究。六西格玛专家询问她如何确保没有引入测量误差（考虑线性度）。专家建议主管需要确保仪表在整个测量范围内是线性的（厚度范围不同）。
然后，主管为小、中、大厚度轮分别取了另外一组10个样本，以检查仪表的线性度（仪表R&R）。通过这种方式，主管确保在研究过程中正确解决了与准确性和精确性相关的测量误差。
总结
在进行MSA研究时，要意识到其实际挑战以及如何消除这些挑战，以避免测量误差。
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