測(cè)量系統(tǒng)評(píng)價(jià)2課件

1、 楊勁松 2019、3、126第7部分：測(cè)量系統(tǒng)評(píng)價(jià) 楊勁松 2019、3、126第7目 錄 測(cè)量系統(tǒng)的評(píng)價(jià)（MSA）測(cè)量系統(tǒng)的概念離散型數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)連續(xù)型數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)破壞性實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)目 錄 測(cè)量系統(tǒng)的評(píng)價(jià)（MSA）項(xiàng)目敘述Process Map流程圖C & E Matrix 因果矩陣初步的 FMEAMSA 測(cè)量系統(tǒng)分析流程能力研究Multi-Vari Studies 多變量分析測(cè)量MEASURE 分析ANALYZE改善IMPROVE控制 CONTROLDOE 試驗(yàn)設(shè)計(jì)(或其他改善方法)控制計(jì)劃交接訓(xùn)練最終流程 能力研究項(xiàng)目責(zé)權(quán)移交最終項(xiàng)目報(bào)告項(xiàng)目追蹤項(xiàng)目敘述Process Map流程圖C & E Ma

2、triMSA（測(cè)量系統(tǒng)）的概念MSA（測(cè)量系統(tǒng)）的概念測(cè)量系統(tǒng)的評(píng)估測(cè)量系統(tǒng)必須證明具有充分的敏感度：必須具有充分的辨別力；必須敏感的、有效的探測(cè)產(chǎn)品或流程的變化測(cè)量系統(tǒng)必須穩(wěn)定：測(cè)量系統(tǒng)的變化應(yīng)盡量排除特殊原因的干擾測(cè)量系統(tǒng)的誤差在預(yù)期范圍內(nèi)要一致，并且對(duì)于所測(cè)量的目標(biāo)（產(chǎn)品或流程）而言是充分的測(cè)量系統(tǒng)的評(píng)估測(cè)量系統(tǒng)必須證明具有充分的敏感度：測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)成要素 測(cè)量工具：- 硬件- 軟件 使用這些工具的所有步驟 ：- 選擇測(cè)量員- 設(shè)定并執(zhí)行各步驟- 離線計(jì)算及資料登錄- 校準(zhǔn)頻率及技術(shù)測(cè)量系統(tǒng)的誤差: 偏差、重復(fù)性、再現(xiàn)性、穩(wěn)定性、和線性測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)成要素 測(cè)量工具：- 硬件- 軟件 使用

3、這些工具直 尺 卡 尺 千 分 尺 .28.279.2794.28.282.2822.28.282.2819.28.279.2791鑒別力 分辨率是：檢測(cè)特性的微小的變化的能力 . 當(dāng)儀器不能辨別工件偏差或確定單個(gè)零件特性數(shù)值偏差時(shí)，分辨率不可以接受. 不能夠檢測(cè)工藝偏差和特殊原因造成的偏差. Discrimination直 尺 .28.28.28.28鑒別力 分辨率是：檢測(cè)特性鑒別力系統(tǒng)所能量測(cè)出的小數(shù)位數(shù)。測(cè)量漸進(jìn)單位應(yīng)為產(chǎn)品規(guī)格或流程變異計(jì)量單位的10分之1鑒別力不足12345鑒別力良好12345鑒別力系統(tǒng)所能量測(cè)出的小數(shù)位數(shù)。測(cè)量漸進(jìn)單位應(yīng)為產(chǎn)品鑒別力不測(cè)量的鑒別力0.1350.140

4、0.145510152025UCL=0.1444Mean=0.1397LCL=0.135000.000.010.02UCL=0.01717R=0.00812LCL=0-Xbar/R 表辨別力=.001測(cè)量的鑒別力0.1350.1400.145510152025Distinct Data CategoriesLSLUSLLSLUSLLSLUSL100% NoiseAttribute DataLow Grade Variable DataDistinct Data CategoriesLSLUSLMWCC6sigma控制和分析活動(dòng)中流程分布的不同類(lèi)型數(shù)目的影響種類(lèi)的數(shù)目可以用于控制，只有當(dāng)：控制分

5、析1）當(dāng)流程變化與規(guī)格比較時(shí)，其值小2）在預(yù)期流程變化范圍內(nèi)，損失功效是扁平的3）變化的主源引起平1）對(duì)于評(píng)估流程參數(shù)和指數(shù)是不能接受的2）只表示流程是否正在產(chǎn)生一致或不一致部分1）基于流程分布，可以使用半變量控制技術(shù)2）可以產(chǎn)生非敏感變量控制圖1）可以使用變量控制圖1）一般來(lái)講，由于它只提供粗略的估計(jì)，所以對(duì)估計(jì)流程參數(shù)和指數(shù)來(lái)說(shuō)，是不能接受的1）可推薦均變化1數(shù)據(jù)類(lèi)2-4數(shù)據(jù)類(lèi)5或更多數(shù)據(jù)類(lèi)MWCC6sigma控制和分析活動(dòng)中流程分布的不同類(lèi)型數(shù)目的 測(cè)量系統(tǒng)固有的變異性 在絕對(duì)不變的情形下，對(duì)相同變量重復(fù)測(cè)量所產(chǎn)生的變異 - 相同操作者 - 相同設(shè)定 - 相同零件 - 相同環(huán)境條件 -

6、短期 由重復(fù)值的 Pooled standard deviation 估計(jì)所得 Repeatability總是比系統(tǒng)的總變異要小重復(fù)性變異 測(cè)量系統(tǒng)固有的變異性 在絕對(duì)不變的情形下，對(duì)相同變量重復(fù)測(cè) 在不同狀況下進(jìn)行測(cè)量所得之變異 從不同測(cè)量狀況所得測(cè)量值平均數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)所得 - 不同操作者 - 不同設(shè)定 - 不同測(cè)試零件 - 不同環(huán)境條件狀態(tài) - 長(zhǎng)期再現(xiàn)性變異檢驗(yàn)員 A檢驗(yàn)員B檢驗(yàn)員C 檢驗(yàn)員 A檢驗(yàn)員 B檢驗(yàn)員 C 在不同狀況下進(jìn)行測(cè)量所得之變異 從不同測(cè)量狀況所得測(cè)量值平由不同人員操作相同或不同的儀器，測(cè)量同一特性所得的測(cè)量平均值的差異Master Value良好 Repeatabi

7、lity不良Repeatability操作員1操作員2操作員3操作員1操作員2操作員3再現(xiàn)性變異由不同人員操作相同或不同的儀器，測(cè)量同一特性所得的測(cè)量平均值測(cè)量的線性線性是指：在測(cè)量范圍內(nèi)發(fā)生的正確度的差異測(cè)量值真實(shí)值測(cè)量值LSLUSL精確度偏差大精確度偏差小儀器 2儀器 1精 確 性 直 線 性 沒(méi) 有 成 為 問(wèn) 題 儀 表 2精 確 性 直 線 性 成 為 問(wèn) 題 儀 表 1測(cè) 量 單 元 .1 .01 .001 .0001測(cè) 量 單 元 .1 .01 .001 .0001測(cè)量的線性線性是指：在測(cè)量范圍內(nèi)發(fā)生的正確度的差異測(cè)量值真流程測(cè)量思路1.實(shí)際流程能力設(shè)計(jì)流程能力流程總變異量實(shí)際產(chǎn)

8、品變異量測(cè)量系統(tǒng)變異量再現(xiàn)性重復(fù)性2.“流程總變異量”的基本模式：2 = 2 + 2 = 2 + 2 + 2測(cè)量總變量產(chǎn)品再現(xiàn)重復(fù)產(chǎn)品流程測(cè)量思路1.實(shí)際流程能力設(shè)計(jì)流程能力流程總變異量實(shí)際產(chǎn)品流程變異的總和產(chǎn)品變異（真正的變異）測(cè)量變異總變異（ 觀察所得變異）流程變異的總和產(chǎn)品變異測(cè)量變異總變異變異的基本模式總體變異 產(chǎn)品變異 測(cè)量系統(tǒng)變異2=2+2測(cè)量變異 重復(fù)性 再現(xiàn)性2=2+2變異的基本模式總體變異 產(chǎn)品變異 Variables (連續(xù)型 ) MSA 分析Variables (連續(xù)型 ) MSA 分析兩種常見(jiàn)資料形態(tài)ATTRIBUTE - 不連續(xù)的，計(jì)數(shù)資料如： 1 ， 2 ， 3 ，

9、 4 等好 / 壞機(jī)器 1 ， 2 ， 3 VARIABLES - 連續(xù)性的，計(jì)量資料如： 重量 =10.2 磅厚度 =11.211口寸兩種常見(jiàn)資料形態(tài)ATTRIBUTE - 不連續(xù)的，計(jì)數(shù)資料測(cè)量系統(tǒng)變異（） 說(shuō)明所取樣品的測(cè)量值波動(dòng)區(qū)間。說(shuō)明取樣范圍大小是否合適，如果大部分點(diǎn)落在控制線之外，則能近似體現(xiàn)測(cè)量系統(tǒng)量程。 相鄰兩個(gè)樣品的測(cè)量值之差的波動(dòng)表。要求：符合品質(zhì)管理圖表的判斷標(biāo)準(zhǔn) 測(cè)量系統(tǒng)%RR值 和PT比率，直觀反映該測(cè)量系統(tǒng)的變異量在總變異量中所占比率。 檢測(cè)選用的測(cè)量系統(tǒng) 所必需的樣品是否合 適。( 包括取樣數(shù)、 樣品規(guī)格變異量等 )GegerR（ANOVA）for Respon

10、se考察操作者和樣品之間的交互影響作用（希望：每條線平行，而 且不交叉才好； 最好各條線全 部重合。） 考察操作者的差異（希望：每個(gè)操作者的數(shù) 據(jù)點(diǎn)集中才好； 不同操作者的 平均點(diǎn)連線是 直線才好。）說(shuō)明樣品變異性如何（考察：所有樣品的縱向波動(dòng)范圍）說(shuō)明同一樣品不同測(cè)試 下的差異度。（考察：同一樣品的數(shù)據(jù)點(diǎn)的重合性）測(cè)量系統(tǒng)重復(fù)再現(xiàn)樣品測(cè)量系統(tǒng)變異（） 說(shuō)明所取樣品的測(cè)量相鄰兩個(gè)樣品的測(cè)量Minitab 輸出Gage R&RSource %Contribution %StdDev %ToleranceTotal Gage R&R 10.97 32.66 68.61Repeatability 3

11、.10 17.62 37.02Reproducibility 7.56 27.50 57.77Operator 2.19 14.81 31.11Oper*Part 5.37 23.17 48.68Part-To-Part 89.33 94.52 198.56Total Variation 100.00 100.00 210.08Number of Distinct Categories = 4% R&R %P/T紅圈為重要比率值Minitab 輸出Gage R&RSource Minitab 輸出Gage R&R% R&R %P/TSource %Contribution %StdDev %T

12、oleranceTotal Gage R&R 10.97 32.66 68.61Repeatability 3.10 17.62 37.02Reproducibility 7.56 27.50 57.77Operator 2.19 14.81 31.11Oper*Part 5.37 23.17 48.68Part-To-Part 89.33 94.52 198.56Total Variation 100.00 100.00 210.08Number of Distinct Categories = 4我們?cè)撟龊畏N決策?- 最佳：10%，可接受：30%- 以 %R&R 30% 為目標(biāo) %P/T

13、% R&RMinitab 輸出Gage R&R% R&R Gage R&RX/R Chart3 .0SL=0.8796-3.0SL=0.7354X=0.8075=3 .0SL=0.1252R=0.03833-3.0SL=0.00E+00Gage R&R (ANOVA) for MeasurementGage name: Date of study: Reported by: Tolerance: Misc:Sample RangeSample Range 我們希望看到在X Chart 中的資料點(diǎn)超出控制指 之外的變化 這表示零件間的變異 如果沒(méi)有則此樣本可能未 包含生產(chǎn)過(guò)程的正常范圍 Rang

14、e chart 有助于確認(rèn)不充分的覽別力 我們希望在控制指標(biāo)中至少有4個(gè)資料點(diǎn)Xbar Chart by OperatoR Chart by OperatoGage R&RX/R Chart3 .0SL=0.8796X-Chart 指標(biāo) 若操作員間的平均值不同，則此測(cè)量系統(tǒng)的再現(xiàn)性（reproducibility)是有問(wèn)題的 我們希望有更多的平均值落于 control limits 之外，對(duì)全部操作員而言是一致的- 這表示變異多來(lái)自不同的零件，這是我們所要的 我們希望圖中大多數(shù)的點(diǎn)落于 control limits 之外- 如果這樣，并且 R-Chart 是在控制中，那么我們就可以確定有多少百

15、分比的變異是由測(cè)量系統(tǒng)所造成的X-Chart 指標(biāo) 若操作員間的平均值不同，則此測(cè)量系R-Chart 指標(biāo) 探討不充分的覽別力，如果 - Range Chart 在控制指標(biāo)中少于4個(gè)顯著的level - 該全距中存在4個(gè)以上的顯著level，但有1/4的值為0 若Range Chart顯示out-of-control，則此測(cè)量系統(tǒng)的重復(fù)性(repeatability)是有問(wèn)題的 若某一操作員的全距為out-of-control而其他操作人員不是如此，則該測(cè)量方法令人質(zhì)疑 若某一操作員之全距皆為out-of-control，則該系統(tǒng)對(duì)操作員的技術(shù)非常敏感R-Chart 指標(biāo) 探討不充分的覽別力，

16、如果 - RangOperator-Part Interaction PlotOperatorSampleAverage 每一條線代表每一位操作員對(duì)每個(gè)零件所測(cè)量的平均值 若不同操作員的線有交點(diǎn)，則存在顯著的交互作用 我們希望所有操作員的線是互相平行的 若Operator-Pat interactions 確實(shí)存在，我們必須了解并加以解決 1 2 3Operator-Part Interaction PlotComponents of Variation 變異的組成測(cè)量系統(tǒng)重復(fù)再現(xiàn)樣品% Total Var% Study Var% TolerPercent 將前面所討論的內(nèi)容，以圖形化方式來(lái)表

17、現(xiàn) 我們希望 Gage R&R 盡可能的小，使 Part-to-Part 更大Components of Variation 變異的組成測(cè)By Operator 操作員0.40.50.60.70.80.91.01.1123Operator By Operator 圖表現(xiàn)的是每位操作員的平均值（紅圈）及其資料的分散性 我們希望所有操作員的分散性，都能盡可能相似，且其平均值成一直線By Operator 操作員0.40.50.60.70.8By Part 樣品變異0.40.50.60.70.80.91.01.112345678910Sample 該圖表現(xiàn)的是每種零件的平均值（紅圈）及其資料值的分散性 我們希望所有的零件的分散性盡可能的小，但平均值不同By Part 樣品變異0.40.50.60.70.80.9ANOVA表格ANOVA Table With Operator*Part InteractionSource DF SS MS F PParts 9 380.991 42.332 2.5614 0.08869Operators 1 14