MSA測(cè)量系統(tǒng)分析

測(cè)量系統(tǒng)分析1.概要2.用語(yǔ)和概念3.測(cè)量系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)4.事前準(zhǔn)備事項(xiàng)5.計(jì)量型數(shù)據(jù)R&R6.計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)R&R7.

測(cè)量系統(tǒng)改善事例1學(xué)習(xí)目的測(cè)量系統(tǒng)分析的必要性

基本測(cè)量用語(yǔ)的理解

測(cè)定PROCESS中變動(dòng)要因的分析

使用MINITAB可分析測(cè)量能力

熟悉測(cè)量系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法21.概要測(cè)量是？-為了表示對(duì)特定屬性的關(guān)系，給事物付予數(shù)值為什么要進(jìn)行測(cè)量-為了對(duì)PROCESS給予更好的理解-對(duì)事實(shí)的正確理解-提供正確的意思決定的基礎(chǔ)等我們無(wú)法評(píng)價(jià)我們不知道的如果我們不能用數(shù)值表示，實(shí)際就等于不知道只有正確地認(rèn)識(shí)，才能進(jìn)行管理我們無(wú)法管理時(shí)，只能依靠運(yùn)氣-TheVisionofSixSigma(MikelJ.Harry)3為什么要進(jìn)行測(cè)量系統(tǒng)分析

測(cè)定并非絕對(duì)的，它們測(cè)定PROCESS的結(jié)果與其它PROCESS一樣具有變動(dòng)

可以知道測(cè)量系統(tǒng)分析在全體PROCESS變動(dòng)中的占有率為多少？為了分析實(shí)際PROCESS變動(dòng)，首先應(yīng)明確測(cè)量系統(tǒng)引起的變動(dòng)，并與PROCESS變動(dòng)分離。

+=實(shí)際特性值的變動(dòng)測(cè)量變動(dòng)觀測(cè)變動(dòng)4

因測(cè)量引起的變動(dòng)有多大？測(cè)量變動(dòng)的要因是什么？經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間后測(cè)量系統(tǒng)是否穩(wěn)定？發(fā)生PROCESS的改善，低下時(shí)是否能夠探知？是否可以適用的測(cè)量系統(tǒng)？如何改善測(cè)量系統(tǒng)？學(xué)習(xí)這張后大家可以對(duì)以下提問(wèn)非常自信地回答。52.用語(yǔ)和概念正確度(Accuracy)

測(cè)量值的平均值和真值的一致程度真值理論上的正確的值偏差(Bias)測(cè)量值的平均的真值的差精密度(Precision)測(cè)量系統(tǒng)的總變動(dòng)(Variation)構(gòu)成要素重復(fù)性(Repeatability)再現(xiàn)性(Reproducibility)穩(wěn)定性(Stability)測(cè)量值的分布對(duì)其平均及標(biāo)準(zhǔn)偏差經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間仍保持一致及可預(yù)測(cè)的程度無(wú)急劇的變化，周期性6

正確度和偏差測(cè)定器的正確度觀測(cè)值的平均和真值的差異程序正確度是針對(duì)事實(shí)或中心而言.偏差測(cè)定裝備的偏差：因測(cè)定裝備的差異造成的偏差（工程內(nèi)變動(dòng)）測(cè)定者的偏差：因測(cè)定者的差異造成的偏差（工程間變動(dòng)）真值(ReferenceStandard)

平均值裝備1裝備27

精密度(Precision)重復(fù)性(Repeatability)測(cè)量系統(tǒng)的固有變動(dòng)在同一條件下，反復(fù)測(cè)量同一對(duì)象同一測(cè)定者同一設(shè)置同一測(cè)定器同一環(huán)境條件又稱重復(fù)試驗(yàn)錯(cuò)誤或變動(dòng)再現(xiàn)性(Reproducibility)在相同條件下不同測(cè)定者測(cè)定不同測(cè)定者相同設(shè)備相同測(cè)定器相同環(huán)境條件由不同測(cè)定者得出的測(cè)定值的平均和標(biāo)準(zhǔn)偏差推定精密度=重復(fù)性+再現(xiàn)性GageR&R調(diào)查將精密度計(jì)數(shù)化8

重復(fù)性(Repeatibility)真值重復(fù)性好重復(fù)性不好同一個(gè)評(píng)價(jià)者利用一個(gè)測(cè)定器具多次使用時(shí)顯示的測(cè)定上的變動(dòng)，自動(dòng)化的測(cè)定裝置的重復(fù)能力也可視為評(píng)價(jià)者包括在此9再現(xiàn)性(Reproducibility)同一測(cè)量裝置由多數(shù)評(píng)價(jià)者使用時(shí)測(cè)量平均值顯示的變動(dòng)真值檢查者A檢查者B檢查者C檢查者A檢查者B檢查者C再現(xiàn)性好再現(xiàn)性不好10

穩(wěn)定性精確度或精密按時(shí)間變化產(chǎn)生的差異評(píng)價(jià)時(shí)點(diǎn)1時(shí)點(diǎn)2真值時(shí)點(diǎn)1時(shí)點(diǎn)2穩(wěn)定性好穩(wěn)定性不好113.測(cè)量系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)測(cè)量精密度分散重復(fù)性再現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)偏差精密度散布正確度平均偏差測(cè)量誤差的分解測(cè)量誤差=精密度+正確度12精密度評(píng)價(jià)基準(zhǔn)%Contribution%R&R或P/TDistinctCategories良好<1%<10%10以上考慮費(fèi)用與重要性<10%10~30%4~9不可使用10%以上>30%<413正確度評(píng)價(jià)基準(zhǔn)判定基準(zhǔn)判定正確性穩(wěn)定性直線性PROCESS變動(dòng)對(duì)比1%未滿非常適合PROCESS變動(dòng)對(duì)比1~5%未滿適合PROCESS變動(dòng)對(duì)比5~10%未滿普通區(qū)分PROCESS變動(dòng)對(duì)比10%未滿壞14正確度不好時(shí)如何矯正？精密度不好時(shí)如何矯正？正確度是平均的偏移問(wèn)題，可變更計(jì)策器的校正周期或測(cè)定方法及程序，進(jìn)行改善。精密度是散布的問(wèn)題，可改善測(cè)量?jī)x或測(cè)量方法，或者通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行改善。15計(jì)測(cè)器應(yīng)具有適當(dāng)?shù)蔫b別力(Discrimination).應(yīng)能夠判斷規(guī)格幅和全體工程變動(dòng)二者中小的的1/10以下。例）允許公差：1.0計(jì)策器鑒別力:0.1鑒別力不好鑒別力好測(cè)量單位如果大于PROCESS的標(biāo)準(zhǔn)偏差時(shí)對(duì)統(tǒng)計(jì)分析會(huì)有惡劣的影響.1612345678910111213用只表示Cm的尺測(cè)定考慮的事項(xiàng)

只有剛好在1,2,3….11,12,13數(shù)字一致的位置上是真值,在數(shù)字間的測(cè)定值,10.3cm需要0.3的推定.10.3具有正確的兩位數(shù)(“10”)和推定的一位數(shù)(“0.3”).測(cè)量值不能記錄為10.31或10.314.且也不能記錄為10.30,10.300,10.300.因?yàn)檫@種測(cè)量器最多只能有三位數(shù),但有可能誤導(dǎo)數(shù)據(jù)使用者以為可測(cè)定4位,5位.

表示測(cè)量單位時(shí)注意點(diǎn)17

用語(yǔ)整理區(qū)分內(nèi)容MINITAB使用手冊(cè)穩(wěn)定性測(cè)量經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后能保證正確的履行程度在時(shí)間,空間變化的環(huán)境中測(cè)定同一制品時(shí)發(fā)生的變動(dòng)GageLinerityandAccuracy直線性在測(cè)量器的測(cè)量范圍內(nèi)超出測(cè)量的一貫性的變動(dòng)正確性測(cè)量平均值和基準(zhǔn)值間的差異變動(dòng)重復(fù)性同一測(cè)量者用同一測(cè)量器測(cè)定同一制品時(shí)發(fā)生的測(cè)量器變動(dòng)GageR&RStudy再現(xiàn)性多數(shù)的測(cè)量者用同一測(cè)量器測(cè)定同一制品時(shí)發(fā)生的測(cè)量者變動(dòng)部品間變動(dòng)非測(cè)量器或測(cè)量者的誤差,是樣品本身的誤差造成的樣品間的變動(dòng)正確度精密度18練習(xí):正確度vs精密度看下面4個(gè)圖評(píng)價(jià)正確度和精密度YESNO正確度精密度YESNO正確度精密度YESNO正確度精密度YESNO正確度精密度在BOX內(nèi)作正確的標(biāo)志●●●●●●●●●●?●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●194.事前準(zhǔn)備事項(xiàng)CTQ(Y)或主要的

X’s是否包含在測(cè)定內(nèi)容?

決定測(cè)量什么

-數(shù)據(jù)的類型是?-是否已經(jīng)有數(shù)據(jù)?-數(shù)據(jù)是否充分?-用數(shù)據(jù)要做什么?

制定如何測(cè)量的測(cè)定程序書(shū)-應(yīng)文書(shū)化

無(wú)論是誰(shuí)測(cè)定必需得到相同結(jié)果

BlindMeasurement的實(shí)行方法及確保標(biāo)準(zhǔn)間的推定性BlindMeasurement是?測(cè)量者并不知道要評(píng)價(jià)自己的測(cè)定測(cè)量者應(yīng)是平時(shí)擔(dān)任測(cè)量的人員20數(shù)據(jù)SHEET準(zhǔn)備部品作業(yè)者1作業(yè)者2作業(yè)者3測(cè)量1測(cè)量2測(cè)量3測(cè)量1測(cè)量2測(cè)量3測(cè)量1測(cè)量2測(cè)量312345678910215.計(jì)量型數(shù)據(jù)R&R一般事項(xiàng)一般對(duì)2~3名作業(yè)者實(shí)施一般以10個(gè)部品為對(duì)象測(cè)定一般反復(fù)測(cè)定2~3次程序(1)選擇可代表工程長(zhǎng)期變動(dòng)的樣本10個(gè)(2)確認(rèn)測(cè)量器的檢校正(3)第一個(gè)作業(yè)者隨機(jī)地選擇樣本后測(cè)定(BlindMeasurement)(4)第二個(gè)作業(yè)者用相同方法(與第一作業(yè)者相同)(5)用同樣的方法反復(fù)必要的次數(shù)(最少2次)(6)得到的數(shù)據(jù)輸入到MINITAB分析(7)決定后續(xù)措施22樣本的選定樣本一般為10個(gè)左右,但必須能夠代表工程的散布.樣本如果選擇接近工程平均的時(shí)測(cè)定能力評(píng)價(jià)指標(biāo)會(huì)比實(shí)際的差.樣本比工程散布大的范圍抽取時(shí)測(cè)定能力評(píng)價(jià)指標(biāo)顯示為比實(shí)際好23利用MINITAB的分析例)對(duì)10個(gè)Sample由3個(gè)測(cè)定者反復(fù)2次測(cè)定110.650.60120.550.55130.500.55211.001.00221.050.95231.051.00310.850.80320.800.75330.800.80410.850.95420.800.75430.800.80510.550.45520.400.40530.450.50611.001.00621.001.05631.001.05710.950.95720.950.90730.950.95810.850.80820.750.70830.800.80911.001.00921.000.95931.051.051010.600.701020.550.501030.850.80Pat

測(cè)定者測(cè)定(1)測(cè)定(2)Pat

測(cè)定者測(cè)定(1)測(cè)定(2)Pat

測(cè)定者測(cè)定(1)測(cè)定(2)24數(shù)據(jù)輸入到MINITAB選擇ANOVA方式選擇ANOVA方式設(shè)定為5.15輸入公差XbarandR方法分析parttopart,重復(fù)性,再現(xiàn)性ANOVA方法是parttopart,重復(fù)性,再現(xiàn)性分析的基礎(chǔ)上,追加分析因operator-by-part引起的變動(dòng)Stat>QualityTools>GageR&RStudy(Crossed…)25MINITAB支援的測(cè)量系統(tǒng)分析菜單對(duì)多個(gè)PART,可比較根據(jù)測(cè)定值的測(cè)定值的變動(dòng)和測(cè)定者間的測(cè)定值的變動(dòng)評(píng)價(jià)測(cè)量系統(tǒng)的直線性和正確性評(píng)價(jià)測(cè)量系統(tǒng)的重復(fù)性和再現(xiàn)性適用于對(duì)多個(gè)PART,多個(gè)測(cè)定者測(cè)定多次的情況評(píng)價(jià)測(cè)量系統(tǒng)的重復(fù)性和再現(xiàn)性.適用于對(duì)各個(gè)PART由一名測(cè)定者測(cè)定的情況,特別適用于破壞檢查.在現(xiàn)在例題中GageR&R(Crossed)…較適合26MINITAB分析結(jié)果圖表的解釋(1)“選定的樣本是否如實(shí)反映工程的散布?”如果這值均一時(shí)樣本不能如實(shí)反映工程的散布27MINITAB分析結(jié)果圖表的解釋(2)“作業(yè)者間是否有有意差”28MINITAB分析結(jié)果圖表的解釋(3)按照樣本各個(gè)作業(yè)者測(cè)定是否不同?29MINITAB分析結(jié)果圖表的解釋(4)“全體散布中R&R占據(jù)的比重是否充分?”30MINITAB分析結(jié)果圖表的解釋(5)“作業(yè)者重復(fù)測(cè)定值穩(wěn)定”但測(cè)定者間有差異極差圖–所有點(diǎn)都應(yīng)該在控制限之內(nèi)。這表示測(cè)量試驗(yàn)中沒(méi)有非常規(guī)值。使用這個(gè)圖來(lái)了解某些操作員是否比其它人更具可重復(fù)性31MINITAB分析結(jié)果圖表的解釋(6)“識(shí)別不同的部品的能力是否充分”X均值圖

–大多數(shù)點(diǎn)在控制線之外...這是件好事！X均值圖上的控制線之外的點(diǎn)表示操作員始終能夠區(qū)別不同的部件。(控制限從測(cè)量誤差計(jì)算出來(lái)。測(cè)量誤差越小，控制限越窄。)32Two-WayANOVATableWithInteractionSourceDFSSMSFPS/N92.058710.22874539.71780.000Opr20.048000.0240004.16720.033S/N*Opr180.103670.0057594.45880.000Repeatability300.038750.001292Total592.24913GageR&R%ContributionSourceVarComp(ofVarComp)TotalGageR&R0.004437510.67Repeatability0.00129173.10Reproducibility0.00314587.56Opr0.00091202.19Opr*S/N0.00223385.37Part-To-Part0.037164489.33TotalVariation0.0416019100.00Study?Var%Study?Var%ToleranceSourceStdDev(SD)(5.15?*?SD)(%SV)(SV/Toler)TotalGageR&R0.0666150.3430632.6634.31Repeatability0.0359400.1850917.6218.51Reproducibility0.0560880.2888527.5028.89Opr0.0302000.1555314.8115.55Opr*S/N0.0472630.2434023.1724.34Part-To-Part0.1927810.9928294.5299.28TotalVariation0.2039651.05042100.00105.04NumberofDistinctCategories=4MINITAB分析結(jié)果評(píng)價(jià)指標(biāo)值的解釋測(cè)定者*Part是有意的(ANOVATable中Part是非常有意的,測(cè)定者及測(cè)定者*Part應(yīng)是非有意的)再現(xiàn)性存在問(wèn)題明確區(qū)分級(jí)別數(shù)33GageRunChartStat>QualityTools>GageRunChart…可比較對(duì)各個(gè)Part因測(cè)定的變動(dòng)和測(cè)定者間的測(cè)定值的變動(dòng)看GageRunChart時(shí)可容易分析特定作業(yè)者的測(cè)定習(xí)慣,特定部品測(cè)定時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題等在這里重要的是重復(fù)性34GageLinearityandAccuracyStudyGageLinearityStudy可看出測(cè)定值如何正確反映測(cè)定值的預(yù)想范圍,并可看出測(cè)定器對(duì)測(cè)定的所有對(duì)象的大小是否具有相同的正確度.GageAccuracyStudy是調(diào)查真值和測(cè)定值間的差異,與真值比較時(shí)測(cè)定值正確的程度例

某一工廠的監(jiān)督者選擇了五個(gè)代表測(cè)定預(yù)想范圍的五個(gè)部品.為決定各個(gè)部品的參考值,進(jìn)行了設(shè)計(jì)精密測(cè)定.且由一個(gè)作業(yè)者任意對(duì)各個(gè)制品反復(fù)測(cè)定了12次為調(diào)查工程變動(dòng)進(jìn)行了使用ANOVA方法的GageR&R.3536Stat>QualityTools>GageLinearityStudy…應(yīng)知道部品別真值和散布真值14.1941是從哪里求的呢?37StdDevStudyVar%StudyVarSource(SD)(5.15*SD)(%SV)TotalGageR&R0.238941.23058.67Repeatability0.238941.23058.67Part-to-Part2.7457614.140799.62TotalVariation2.7561314.1941100.00GageR&R(Crossed)…中用ANOVA方法可求出.PROCESS的總變動(dòng)值38

結(jié)果因直線性引起的引GAGE的變動(dòng)是全體工程變動(dòng)的13.167%此計(jì)策器根據(jù)測(cè)定區(qū)間,誤差的符號(hào)及值變?yōu)榫€性,誤差的大部分為線性,因此需要恰當(dāng)?shù)男Ｕ?因正確度的此GAGE的變動(dòng)是全體工程變動(dòng)中0.4%39計(jì)量型數(shù)據(jù)R&R實(shí)習(xí)準(zhǔn)備事項(xiàng)4人1組管理者1名記錄者1名測(cè)定者2名杯子:10個(gè)/組卡尺:1個(gè)/組實(shí)習(xí)時(shí)間30分發(fā)表:10分/組406.計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)R&R使用計(jì)數(shù)型R&R的理由為了了解與交接班或機(jī)器無(wú)關(guān)的情況下檢查者在同一基準(zhǔn)下對(duì)良品與不良品的判斷基準(zhǔn)是否明確?

為確認(rèn)檢查者的一貫性為確認(rèn)檢查者判定是否與真實(shí)一致-作業(yè)者將實(shí)際不良品判定為良品的頻率-作業(yè)者將實(shí)際良品判定為不良品的頻率

為了知道如下事項(xiàng)-需要訓(xùn)練的部分-標(biāo)準(zhǔn)程序不足的部分41

數(shù)據(jù)收集的范圍是?-適合品50%,不適合品50%為對(duì)象40%明確的適合品,40%為確實(shí)的不適合品20%收集的是不容易區(qū)別的

數(shù)據(jù)需要收集多少?-一般需要收集100個(gè)左右.

檢查者數(shù)

樣品數(shù)

各樣品的反復(fù)評(píng)價(jià)

3

50~1002以上

測(cè)量系統(tǒng)的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)是多少?-一般計(jì)數(shù)型

MSA的目標(biāo)是90%,或具有90%以上的再現(xiàn)性和反復(fù)性42再作業(yè)檢查OKNGNOYES廢棄金額大小一致性判定基準(zhǔn)90%一致性判定基準(zhǔn)95%一致性判定基準(zhǔn)100%

按照再作業(yè)與否與廢棄金額大,小的判定基準(zhǔn)4312個(gè)部品,3名檢查者,反復(fù)2次后收集了如下數(shù)據(jù)44Stat>QualityTools>AttributeGageR&RStudy利用MINITAB計(jì)算在MINITAB的Worksheet輸入如下數(shù)據(jù)45輸入測(cè)定結(jié)果輸入部品號(hào)輸入測(cè)定者已知部品真值時(shí)輸入46

結(jié)果解釋W(xué)ithinAppraisersAssessmentAgreementAppraiser#Inspected #Matched Percent95%CI112 10 83.33( 51.59,97.91)212 6 50.00 (21.09,78.91)312 8 66.67 (34.89,90.08)測(cè)定者具有一貫性地評(píng)價(jià)的次數(shù)測(cè)定者檢查數(shù)測(cè)定者具有一貫性地評(píng)價(jià)的%這里#Matched是?表示測(cè)定者對(duì)同一部品反復(fù)測(cè)定2次時(shí)的一致性47EachAppraiservsStandardAssessmentAgreementAppraiser#Inspected#Matched Percent95%CI112 9 75.00 (42.81,94.51)212 5 41.67 (15.17,72.33)312 8 66.67 (34.89,90.08)#Matched:Appraiser'sassessmentacrosstrialsagreeswiththeknownstandard測(cè)定者測(cè)定的與真值相同的次數(shù)測(cè)定者測(cè)定者測(cè)定的與真值相同的%這里#Matched是?表示測(cè)定者的測(cè)定值與真值相同的一致性.檢查數(shù)48AssessmentDisagreementAppraiser#良品/不良Percent#不良/良品Percent #Mixed Percent11 16.670 0.00 2 16.6721 16.670 0.00 6 50.0030 0.000 0.00 4 33.33#良品/不良:Assessmentsacrosstrials=良品/standard=不良.#不良/良品:Assessmentsacrosstrials=不良/standard=良品.#?Mixed:Assessmentsacrosstrialsarenotidentical..真值為不良但判斷為良品的數(shù)/%真值為良品但判斷為不良的數(shù)/%以同一部品測(cè)定者的判斷良,不良混亂的數(shù)/%不良流出的狀態(tài)49BetweenAppraisersAssessmentAgreement#Inspected #Matched Percent 95%CI12 4 33.33 (9.92,65.11)#Matched:Allappraisers'assessmentsagreewitheachother.檢查數(shù)這里#Matched是?所有測(cè)定者測(cè)定各部品時(shí)的一致性所有測(cè)定者測(cè)定結(jié)果相同的次數(shù)/%一致性不超過(guò)90%,需要及時(shí)改善50AllAppraisersvsStandardAssessmentAgreement#Inspected #Matched Percent 95%CI12 4 33.33 (9.92,65.11)#Matched:Allappraisers'assessmentsagreewiththeknownstandard.檢查數(shù)這里#Matched是?所有測(cè)定者測(cè)定值與真值的一致性所有測(cè)定者測(cè)定值與真值相同的次數(shù)/%一致性不超過(guò)90%,需要及時(shí)改善51結(jié)果圖表測(cè)定者一貫性評(píng)價(jià)程度用95%置信區(qū)間表現(xiàn)對(duì)真值的測(cè)定者的一致性