《量測系統分析》PPT课件.ppt

量測系統分析 Gage R&R,張 春 Ph.D Jan.11, 2005,Gage: 標準量測 R: Repeatability, 再現性 &: and R: Reproducibility, 再生性,What is Gage R&R?,Gage R&R是一种量測系統分析(MSA),What is Gage R&R?,量測系統分析是指在觀察蒐集和分析實際過程的資訊之前對量測工具量測過程以及量測人員所進行的一種量化評估活動,確保蒐集到的資訊足以代表實際過 程中發生的情況,過程中所有反覆發生的活動都會有變動. 這種變動稱爲變異. 所有的過程都會有變異. 沒有兩件完全相同的產品產品間的差异或變異是正常的現象,What is variation,Variation: 變異,實際過程看變異,統計角度看變異,精密度准确度,What is variation,準確度(Accuracy)精密度(Precision),平均數,準確度,變異數,精密度,量測的變異,總變異,(觀察到的變異),張三的過程,李四的過程,零件的變異,(實際的變異),張三與李四的過程,樣件內的變異,實際過程變異,再現性,準確性,穩定性,線性度,量檢具造成的變異,作業員等造成的變異 再生性,量測變異,觀察到的過程變異,長期,過程變異,短期,過程變異,實際過程的變異,量測工具變異因素:,準確性: 量測平均值与真實值(真值） 的差別,量測系統造成的變異,平 均 數,目 標 值,穩定性(Stability) 穩定性是準確度和精密度是否隨時間而變 化的一種評估 長期來說，量測值應保持一定沒有漂移 偏移迴盪等狀況.,量測系統造成的變異,線性度: 在量測工具的能力範圍內，其 準確度和精密度是否因所在範圍 的變化而變化的一種量測性能,O,O,準確度 精密度,量具A: 線性度是問題,量測範圍,量具B: 線性度沒問題,準確度 精密度,量測範圍,量測系統造成的變異,再現性(Repeatability): 量測系統內固有的變異: 由一個量測人員 使用相同的量測工具, 相同的設定 相同的時段 相同的環境條件 對一個量測對象的同一特性反覆量測, 所出現的變異,量測系統造成的變異,R,量測系統造成的變異,再生性 (Reproducibility): 相同的量測工具, 對相同量測對象的相同特性, 不同的量測人員, 或不同的設定等, 進行量測, 所得到量測值平均數的變異.,m,m,m,+,=,量測偏差,2,2,2,s,s,s,+,=,量測系統偏差(準確度) 透過“校正計劃”評定:,量測系統變異(精確度) 透過“Gage R&R研究”評定:,觀察到的值 = 標準值 + 量測偏差,量測系統,産品,總,量測系統,産品,總,觀察到的變異數 = 産品變異數 + 量測的變異數,實際值,量測值(觀察值),實際值,量測值(觀察值),變異的鑑別,量測系統的總變異,s,s,s,s,2,2,2,2,=,+,+,總,産品,再現性,再生性,2,2,2,s,s,s,+,=,量測系統,産品,總,2,s,量測系統,觀察到的變異數 = 産品變異數 + 量測的變異數,變異的鑑別,區分度(Discrimination),量測的最小增量至少應當是産品規格或過程變異寬度 的十分之一。,區分度良好,區分度差,公差或變異,公差或變異,作業性定義,開始量測系統分析之前必須提出書面的作業性定義. 確保不同人解釋的一致性,確保量測人員間的有效溝通與理解。,需要什麽資訊 如何使用數據蒐集表 什麽是缺點 什麽不是缺點 規格和公差是多少,數據的類型,數據類型是由量測方式決定的. 透過量測,可以蒐集到兩種類型的數據.,計數(Attribute)數據: 計算某一已知特性的發生頻率, 如某件事情發生或不發生的次數. 离散型的數据,整數數据, 是/否 Go/No Go 合格/不合格 好的/有缺點的,游標卡尺,時間,溫度,數據的類型,計量(Variable)數據: 以尺寸時間或溫度等來量測特性 量測值是連續的，它能夠劃分爲更精細的增量 連續型的數据. 數据可以有小數點,根據顧客要求評價檢驗是否適當。 了解所有班次、機器等的檢驗員是否用同樣的檢驗標準區分 “好” 與 “ 不好 ” 對檢驗員的能力進行認證， 以便使他們都能正確的重複進行檢驗 了解檢驗員符合 “ 已知標準 ” 要求的程度，這些要求包括： 作業員接受實際上有缺點的産品的頻率 作業員拒絕實際上可接受産品的頻率 發現哪些部分: 需要訓練 沒有作業程序 未制定標準,計數R&R的目的,步驟 1從過程中選擇至少 30 個樣本。 這些樣本中 50% 左右有缺點（好/不好Good/NG） 如果可能，選擇好與不好邊界線附近的樣本 步驟 2鑑定三名合格的檢驗員(檢驗員熟悉) 步驟 3每個檢驗員輪流獨立地按樣本隨機次序檢驗 作出合格/不合格的決定 做兩個循環用T1和T2標示 步驟 4將數據記錄於查檢表 用Minitab計算計數數据的過程能力 步驟 5只有全部量測結果都一致，滿足一定的條件量測系統才符合要求; 如果量測結果不一致，那麽就應改善量測系統或更換量測系統 步驟 6改善量測系統包括修改作業性定義,修改查檢表和對量測人員進行 訓練 步驟 7重新進行研究，驗證修正案後量測系統是否符合要求,計數 Gage R&R 步驟,計數Gage R&R 數據記錄錶,計數Gage R&R,Within Appraiser Assessment Agreement Appraiser # Inspected # Matched Percent (%) 95.0% CI John 30 30 100.0 ( 90.5, 100.0) Karl 30 30 100.0 ( 90.5, 100.0) Robert 30 24 80.0 ( 61.4, 92.3) # Matched: Appraiser agrees with him/herself across trials. Each Appraiser vs. Standard Assessment Agreement Appraiser # Inspected # Matched Percent (%) 95.0% CI John 30 29 96.7 ( 82.8, 99.9) Karl 30 25 83.3 ( 65.3, 94.4) Robert 30 23 76.7 ( 57.7, 90.1) # Matched: Appraisers assessment across trials agrees with standard. Assessment Disagreement Appraiser # Pass/Fail Percent (%) # Fail/Pass Percent (%) # Mixed Percent (%) John 1 6.7 0 0.0 0 0.0 Karl 3 20.0 2 13.3 0 0.0 Robert 1 6.7 0 0.0 6 20.0 # Pass/Fail: Assessments across trials = Pass / standard = Fail. # Fail/Pass: Assessments across trials = Fail / standard = Pass. # Mixed: Assessments across trials are not identical.,計數Gage R&R,計數Gage R&R,Between Appraisers Assessment Agreement # Inspected # Matched Percent (%) 95.0% CI 30 21 70.0 ( 50.6, 85.3) # Matched: All appraisers assessments agree with each other. All Appraisers vs Standard Assessment Agreement # Inspected # Matched Percent (%) 95.0% CI 30 20 66.7 ( 47.2, 82.7) # Matched: All appraisers assessments agree with standard.,計量Gage R&R,步驟 1: 收集代表長期過程變異整個範圍的10個樣本，找出最常使用該儀器的3個作業員 步驟 2: 校正量具或檢驗最後校正日期是否有效. 步驟 3: 備妥數據收集表 。 表頭:樣本ID作業員試驗號次量測值 步驟 4: 請第一位作業員以隨機次序量測所有的樣本一次 隨意抽樣使作業員無法辨認其量測過的樣本以減少人爲偏差 步驟 5: 第二位作業員第三位作業員同樣以隨機次序各量測所有的樣本 一次 步驟 6: 根據所需的試驗數次重複步驟4和步驟5 （通常三次） 10 樣本* 3 作業員 * 3 試驗 = 90個觀測值 步驟 7: 將數據和公差資訊輸入Minitab 步驟 8: 透過量測系統的能力分析結果，決定下一步要採取的行動。,計量Gage R&R,以標準差的組成部分計算量具系統變異時標準差()對總體變異， 或者標準差()對公差考慮改用下列規則： 理想的: 小於或等於10% 可接受的 10-20% 邊際的 20-30% (視應用情況而定),計量Gage R&R 的接受準則,以變異數的組成部分計算量具系統變異時，量測系統變異數(2)對 總體變