Une étude Gage R&R quantifie la part de variation observée qui provient du système de mesure plutôt que de l'élément mesuré. La répétabilité est la variation obtenue lorsqu'une même personne mesure le même article de manière répétée ; la reproductibilité est la variation entre différentes personnes qui le mesurent.
Chaque conclusion tirée dans les phases Mesurer et Analyser repose sur la fiabilité des données. Si un tiers de la variation analysée provient de l'instrument, l'analyse décrit le système de mesure et les améliorations qui en découleront viseront le néant.
C'est l'étape la plus fréquemment ignorée dans les projets Six Sigma et l'une des raisons les plus certaines pour lesquelles un projet techniquement solide ne produit aucun résultat. Cela ne prend que quelques heures, ce qui rend son omission difficile à justifier.
Les seuils habituels : moins de 10 % de variation totale est acceptable, 10 à 30 % dépend de l'usage fait de la mesure, au-dessus de 30 %, le système de mesure devient le projet tant qu'il n'est pas corrigé.
Des études sont réalisées sur des pièces qui ne couvrent pas la plage réelle, ce qui fausse les résultats en les embellissant. De plus, un mauvais résultat est souvent perçu à tort comme une raison d'abandonner le projet, alors qu'il s'agit simplement d'un constat — un instrument défectueux est un problème à résoudre et non une impasse.