MSA測量系統(tǒng)分析

測量系統(tǒng)分析1.概要2.用語和概念3.測量系統(tǒng)評價指標4.事前準備事項5.計量型數(shù)據(jù)R&R6.計數(shù)型數(shù)據(jù)R&R7.

測量系統(tǒng)改善事例1學習目的測量系統(tǒng)分析的必要性

基本測量用語的理解

測定PROCESS中變動要因的分析

使用MINITAB可分析測量能力

熟悉測量系統(tǒng)評價方法21.概要測量是？-為了表示對特定屬性的關(guān)系，給事物付予數(shù)值為什么要進行測量-為了對PROCESS給予更好的理解-對事實的正確理解-提供正確的意思決定的基礎(chǔ)等我們無法評價我們不知道的如果我們不能用數(shù)值表示，實際就等于不知道只有正確地認識，才能進行管理我們無法管理時，只能依靠運氣-TheVisionofSixSigma(MikelJ.Harry)3為什么要進行測量系統(tǒng)分析

測定并非絕對的，它們測定PROCESS的結(jié)果與其它PROCESS一樣具有變動

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

+=實際特性值的變動測量變動觀測變動4

因測量引起的變動有多大？測量變動的要因是什么？經(jīng)過很長時間后測量系統(tǒng)是否穩(wěn)定？發(fā)生PROCESS的改善，低下時是否能夠探知？是否可以適用的測量系統(tǒng)？如何改善測量系統(tǒng)？學習這張后大家可以對以下提問非常自信地回答。52.用語和概念正確度(Accuracy)

測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)測量值的平均的真值的差精密度(Precision)測量系統(tǒng)的總變動(Variation)構(gòu)成要素重復(fù)性(Repeatability)再現(xiàn)性(Reproducibility)穩(wěn)定性(Stability)測量值的分布對其平均及標準偏差經(jīng)過長時間仍保持一致及可預(yù)測的程度無急劇的變化，周期性6

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

平均值裝備1裝備27

精密度(Precision)重復(fù)性(Repeatability)測量系統(tǒng)的固有變動在同一條件下，反復(fù)測量同一對象同一測定者同一設(shè)置同一測定器同一環(huán)境條件又稱重復(fù)試驗錯誤或變動再現(xiàn)性(Reproducibility)在相同條件下不同測定者測定不同測定者相同設(shè)備相同測定器相同環(huán)境條件由不同測定者得出的測定值的平均和標準偏差推定精密度=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)性不好同一個評價者利用一個測定器具多次使用時顯示的測定上的變動，自動化的測定裝置的重復(fù)能力也可視為評價者包括在此9再現(xiàn)性(Reproducibility)同一測量裝置由多數(shù)評價者使用時測量平均值顯示的變動真值檢查者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間變化產(chǎn)生的差異評價時點1時點2真值時點1時點2穩(wěn)定性好穩(wěn)定性不好113.測量系統(tǒng)評價指標測量精密度分散重復(fù)性再現(xiàn)性標準偏差精密度散布正確度平均偏差測量誤差的分解測量誤差=精密度+正確度12精密度評價基準%Contribution%R&R或P/TDistinctCategories良好<1%<10%10以上考慮費用與重要性<10%10~30%4~9不可使用10%以上>30%<413正確度評價基準判定基準判定正確性穩(wěn)定性直線性PROCESS變動對比1%未滿非常適合PROCESS變動對比1~5%未滿適合PROCESS變動對比5~10%未滿普通區(qū)分PROCESS變動對比10%未滿壞14正確度不好時如何矯正？精密度不好時如何矯正？正確度是平均的偏移問題，可變更計策器的校正周期或測定方法及程序，進行改善。精密度是散布的問題，可改善測量儀或測量方法，或者通過標準化進行改善。15計測器應(yīng)具有適當?shù)蔫b別力(Discrimination).應(yīng)能夠判斷規(guī)格幅和全體工程變動二者中小的的1/10以下。例）允許公差：1.0計策器鑒別力:0.1鑒別力不好鑒別力好測量單位如果大于PROCESS的標準偏差時對統(tǒng)計分析會有惡劣的影響.1612345678910111213用只表示Cm的尺測定考慮的事項

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.因為這種測量器最多只能有三位數(shù),但有可能誤導(dǎo)數(shù)據(jù)使用者以為可測定4位,5位.

表示測量單位時注意點17

用語整理區(qū)分內(nèi)容MINITAB使用手冊穩(wěn)定性測量經(jīng)過一定時間后能保證正確的履行程度在時間,空間變化的環(huán)境中測定同一制品時發(fā)生的變動GageLinerityandAccuracy直線性在測量器的測量范圍內(nèi)超出測量的一貫性的變動正確性測量平均值和基準值間的差異變動重復(fù)性同一測量者用同一測量器測定同一制品時發(fā)生的測量器變動GageR&RStudy再現(xiàn)性多數(shù)的測量者用同一測量器測定同一制品時發(fā)生的測量者變動部品間變動非測量器或測量者的誤差,是樣品本身的誤差造成的樣品間的變動正確度精密度18練習:正確度vs精密度看下面4個圖評價正確度和精密度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)作正確的標志●●●●●●●●●●?●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●194.事前準備事項CTQ(Y)或主要的

X’s是否包含在測定內(nèi)容?

決定測量什么

-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?

制定如何測量的測定程序書-應(yīng)文書化

無論是誰測定必需得到相同結(jié)果

BlindMeasurement的實行方法及確保標準間的推定性BlindMeasurement是?測量者并不知道要評價自己的測定測量者應(yīng)是平時擔任測量的人員20數(shù)據(jù)SHEET準備部品作業(yè)者1作業(yè)者2作業(yè)者3測量1測量2測量3測量1測量2測量3測量1測量2測量312345678910215.計量型數(shù)據(jù)R&R一般事項一般對2~3名作業(yè)者實施一般以10個部品為對象測定一般反復(fù)測定2~3次程序(1)選擇可代表工程長期變動的樣本10個(2)確認測量器的檢校正(3)第一個作業(yè)者隨機地選擇樣本后測定(BlindMeasurement)(4)第二個作業(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測定能力評價指標會比實際的差.樣本比工程散布大的范圍抽取時測定能力評價指標顯示為比實際好23利用MINITAB的分析例)對10個Sample由3個測定者反復(fù)2次測定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

測定者測定(1)測定(2)Pat

測定者測定(1)測定(2)Pat

測定者測定(1)測定(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Stat>QualityTools>GageR&RStudy(Crossed…)25MINITAB支援的測量系統(tǒng)分析菜單對多個PART,可比較根據(jù)測定值的測定值的變動和測定者間的測定值的變動評價測量系統(tǒng)的直線性和正確性評價測量系統(tǒng)的重復(fù)性和再現(xiàn)性適用于對多個PART,多個測定者測定多次的情況評價測量系統(tǒng)的重復(fù)性和再現(xiàn)性.適用于對各個PART由一名測定者測定的情況,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反映工程的散布?”如果這值均一時樣本不能如實反映工程的散布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)按照樣本各個作業(yè)者測定是否不同?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)測定值穩(wěn)定”但測定者間有差異極差圖–所有點都應(yīng)該在控制限之內(nèi)。這表示測量試驗中沒有非常規(guī)值。使用這個圖來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)“識別不同的部品的能力是否充分”X均值圖

–大多數(shù)點在控制線之外...這是件好事！X均值圖上的控制線之外的點表示操作員始終能夠區(qū)別不同的部件。(控制限從測量誤差計算出來。測量誤差越小，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)果評價指標值的解釋測定者*Part是有意的(ANOVATable中Part是非常有意的,測定者及測定者*Part應(yīng)是非有意的)再現(xiàn)性存在問題明確區(qū)分級別數(shù)33GageRunChartStat>QualityTools>GageRunChart…可比較對各個Part因測定的變動和測定者間的測定值的變動看GageRunChart時可容易分析特定作業(yè)者的測定習慣,特定部品測定時出現(xiàn)的問題等在這里重要的是重復(fù)性34GageLinearityandAccuracyStudyGageLinearityStudy可看出測定值如何正確反映測定值的預(yù)想范圍,并可看出測定器對測定的所有對象的大小是否具有相同的正確度.GageAccuracyStudy是調(diào)查真值和測定值間的差異,與真值比較時測定值正確的程度例

某一工廠的監(jiān)督者選擇了五個代表測定預(yù)想范圍的五個部品.為決定各個部品的參考值,進行了設(shè)計精密測定.且由一個作業(yè)者任意對各個制品反復(fù)測定了12次為調(diào)查工程變動進行了使用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的總變動值38

結(jié)果因直線性引起的引GAGE的變動是全體工程變動的13.167%此計策器根據(jù)測定區(qū)間,誤差的符號及值變?yōu)榫€性,誤差的大部分為線性,因此需要恰當?shù)男Ｕ?因正確度的此GAGE的變動是全體工程變動中0.4%39計量型數(shù)據(jù)R&R實習準備事項4人1組管理者1名記錄者1名測定者2名杯子:10個/組卡尺:1個/組實習時間30分發(fā)表:10分/組406.計數(shù)型數(shù)據(jù)R&R使用計數(shù)型R&R的理由為了了解與交接班或機器無關(guān)的情況下檢查者在同一基準下對良品與不良品的判斷基準是否明確?

為確認檢查者的一貫性為確認檢查者判定是否與真實一致-作業(yè)者將實際不良品判定為良品的頻率-作業(yè)者將實際良品判定為不良品的頻率

為了知道如下事項-需要訓(xùn)練的部分-標準程序不足的部分41

數(shù)據(jù)收集的范圍是?-適合品50%,不適合品50%為對象40%明確的適合品,40%為確實的不適合品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個左右.

檢查者數(shù)

樣品數(shù)

各樣品的反復(fù)評價

3

50~1002以上

測量系統(tǒng)的評價基準是多少?-一般計數(shù)型

MSA的目標是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90%一致性判定基準95%一致性判定基準100%

按照再作業(yè)與否與廢棄金額大,小的判定基準4312個部品,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計算在MINITAB的Worksheet輸入如下數(shù)據(jù)45輸入測定結(jié)果輸入部品號輸入測定者已知部品真值時輸入46

結(jié)果解釋WithinAppraisersAssessmentAgreementAppraiser#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)測定者具有一貫性地評價的次數(shù)測定者檢查數(shù)測定者具有一貫性地評價的%這里#Matched是?表示測定者對同一部品反復(fù)測定2次時的一致性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測定者測定的與真值相同的次數(shù)測定者測定者測定的與真值相同的%這里#Matched是?表示測定者的測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?所有測定者測定各部品時的一致性所有測定者測定結(jié)果相同的次數(shù)/%一致性不超過90%,需要及時改善50AllAppraisersvsStandardAssessmentAgreement#Inspected #Matched Percent 95%CI12 4 33.33 (9.92,65.11)#Matched:Allappraisers'assessmentsagreewiththeknownstandard.檢查數(shù)這里#Matched是?所有測定者測定值與真值的一致性所有測定者測定值與真值相同的次數(shù)/%一致性不超過90%,需要及時改善51結(jié)果圖表測定者一貫性評價程度用95%置信區(qū)間表現(xiàn)對真值的測定者的一致性