如何进行破坏性试验测量系统分析

在一些情况下，在测量以获取数据的同时，测量对象将遭到破坏，比如拉力测试、熔断温度测试、溶质溶解度测试等。在这种情况下，对于测量对象的多次重复测量是不可能的。

什么是破坏性测量系统分析

破坏性测量系统分析即非重复测量系统分析。这时通常采用的方法是：认为同批次内测量对象间的差异小到可以忽略不计，采用同一批次中的多个样品当作单个样品来使用。而在分析时采用"嵌套(Nested)"的分析方法，这里的一个关键是需要周密地考虑如何选取样品并将它们随机地分配给测量员。

抽样(Sampling)

在测量之前，我们需要从稳定的（生产）过程中抽取测量对象（样品），抽样时我们要求过程是受控的（可通过控制图或过程能力分析来判定）。然而，判断过程是否受控必须要由可靠的测量系统来提供可靠的数据，但这也正是进行测量系统分析的目的，对于这一“先有鸡还是先有蛋”的问题，MSA手册（第三版）中指出，在进行破坏性测量系统分析时，我们可以先假定测量系统是可靠的（或者也可以使用原有的经过验证的可靠的测量系统），并对过程稳定性进行初步研究，如果过程是稳定的，我们就可以进行抽样做测量系统的分析了。

为保证样品的一致性，取样时我们还需要特别注意以下问题：

• 整个取样过程最好是一次性完成
• 保证所有样件来自同一个操作员在同一时间段、同一环境下使用同一原材料和同一生产设备连续生产的产品
• 可以在测量前根据经验或用其他检测手段先剔除异常产品
• 妥善保存样本，保证在分析周期内被测特性不发生改变
• 一般需保证有25至30个的有效样本

分析过程

计算测量系统的波动：计算每个样本组的极差，并计算出这些极差的均值Rbar，做出这些极差的均值-极差(Xbar-R)控制图，观察这些极差有没有出现统计失控状态以确保测量过程的一致性。如果受控，则可以通过σ_m=Rbar/d₂来计算测量系统的波动

计算批次间的波动：计算每个样本组的均值和移动极差（以评估批次间的波动），计算所有均值的均值以及所有移动极差的均值Rbar’，做出单值-移动极差控制图，并根据单值-移动极差控制图来判断生产过程的一致性。如果受控，则可以通过公式σp=Rbar'/d₂来计算批次间的波动。

有了σ_m和σ_p，我们就可以进一步估算总之比并最终计算P/TV和P/T并进一步判断测量系统的可用性了。当然，我们也可以借助统计分析软件很方便地计算。参照测量系统的重复性与再现性及如何评价测量系统的精确度。

参考文献：《六西格玛管理》(第二版)，中国质量协会组织编写，马林、何桢主编，中国质量协会六西格玛黑带注册考试指定辅导教材