品质管理 补充资料课件

2019年5月23日,Gauge R&R,1,品管管理 補充資料 第七章 第八節 量具能力研究,2019年5月23日,Gauge R&R,2,量具能力研究 管制圖中所顯示的變異，通常是由量具的變異與產品的變異所組合而成的，唯有使量具的變異縮小到最小的程度，亦即使量具的能力維持在一定的水準，才能使管制圖顯現出製程真正的變異。而量具的變異能力可由兩方面來描述準確性（Accuracy）與精確性（Precision），準確性是在描述量測值的平均偏離目標值的程度，精確性則在描述量測值的變異程度大小，,2019年5月23日,Gauge R&R,3,如圖7-24中的a圖表示量具準（確）而不精（確），b圖表示量具精（確）而不準（確），c圖表示量具既準（確）且精（確），這是我們所期望的情況，d圖則表示量具既不準（確）也不精（確），這是我們所不期望的情況（Foster 2001）。,量具能力研究,2019年5月23日,Gauge R&R,4,a.準而不精,c.既準且精,b.精而不準,d.不準也不精,圖7-24,2019年5月23日,Gauge R&R,5,量具能力研究 為使量具能符合使用，通常會選用能達到規格公差的十分之一準確性的量具，換言之，若規格公差為0.001mm，則量具必須能讀到0.0001mm之讀數才行。至於量具能力檢測，通常以下列四種特性之一或二個以上綜合來表示：,2019年5月23日,Gauge R&R,6,1. 準確性（Accuracy）：是指量測值平均對目標值（或真值）的偏差程度。 2. 再現性（Repeatability）：是指一個人量測相同的項目，其量測值的一致性情形，代表著量具的變異大小。,量具能力研究,2019年5月23日,Gauge R&R,7,量具能力研究 3. 再生性（Reproducibility）：是指不同人使用相同的量具，其量測值平均數的差異情形，代表著量測人員的變異大小。 4. 穩定性（Stability）：是指長期間下量測值平均數的差異情形。,2019年5月23日,Gauge R&R,8,上述的準確性與穩定性是用來描述量具的準確性（Accuracy）用的，而再現性與再生性則用來描述量具的精確性（Precision）用的。 茲將量具再現性與再生性(Gauge Repeatability and Reproducibility, Gauge R &R)分析程序條列如下：,量具能力研究,2019年5月23日,Gauge R&R,9,Gauge R &R 1. 由不同的量測人員(例如A，B，C)以盲目(Blind)的方式，使用相同的量具，分別對相同的項目(樣本)試行量測數次(例如3次)，並將結果記載下來，如表7-10所示。,2019年5月23日,Gauge R&R,10,表7-10量測能力研究資料記載表(Smith,1998),2019年5月23日,Gauge R&R,11,2. 計算各量測人員量測各樣本的全距值及各全距值的和，以及計算各量測人員各項試測的和，如表7-10所示。,Gauge R &R,2019年5月23日,Gauge R&R,12,Gauge R &R 3.計算各量測人員量測各樣本的全距值的平均 及計算各量測人員各項試測的平均值 如下：,2019年5月23日,Gauge R&R,13,Gauge R &R 4.計算全部全距的平均值( )及平均數的全距( )，如下：,2019年5月23日,Gauge R&R,14,Gauge R &R 5.表7-10中，因為同一樣本試測3次，故取n = 3，查附錄表B，得R管制圖的上下管制界限係數，D4=2.574，D3=0，得：,2019年5月23日,Gauge R&R,15,6.檢討各量測人員量測各樣本的全距值是否有超出R管制圖的上下管制界限。若有，則由下列幾項處理措施中擇一施行之。 a. 將超出上下管制界限的量測值剔除，重新計算 ， ，UCLRS，LCLRS。,2019年5月23日,Gauge R&R,16,b. 全距值之所以會超出R管制圖的上下管制界限，若是由一個明顯的錯誤量測值所造成，則該量測值可讓該量測人員重新再試測；相反的，若是因為數個明顯的錯誤量測值而造成全距值超出R管制圖的上下管制界限，則該樣本的試測量測值全部重測。然後，重新計算 ， ，UCLRS，LCLRS。,2019年5月23日,Gauge R&R,17,7. 在步驟6中若已無全距值超出R管制圖的上下管制界限，則可進行量測單位分析 ( measurement unit analysis），如下： 再現性量具變異（Equipment Variation , EV）： EV = k 1 （若試測次數2 , 則k1= 4.56 ; 若試測次數3 , 則k1=3.05） EV3.050.00297=0.00906,2019年5月23日,Gauge R&R,18,再生性量測人員變異（Appraiser Variation , AV）： AV= k2 （若量測人員數2 , 則k2=3.65 ; 若量測人員數3 , 則k=2.70） AV=2.700.00026=0.000702 再現性與再生性（Repeatability & Reproducibility , R&R）,2019年5月23日,Gauge R&R,19,8. 進行公差百分率分析（ Tolerance Analysis）： %EV=(EV)2(R&R) Tolerance 100% =(0.00906)2 0.009087 (2.20 -2.10) 100% = 9.033% %AV=(AV)2(R&R) Tolerance 100% =(0.000702)20.009087 (2.20 -2.10) 100% = 0.054% %R&R= (%EV) + (%AV) =9.033% + 0.054% = 9.087%,2019年5月23日,Gauge R&R,20,9. 判定（根據R&R），若 R&R 10%，則表量具能力優良。 10% %R&R 20%，則表量具能力良好。 20% %R&R 30%，則視情況勉予接受，表量具能力尚可。 %R&R30%，則不能接受，表量具能力不足。,以本例而言，%R&R9.08%10%，顯示量具能力良好。,2019年5月23日,Gauge R&R,21,以上的Gauge R & R分析只考慮量具的再現性與再生性，然而用來描述量具量測值的最大可能偏離（Deflection），除了上述的再現性與再生性之外，尚應考慮量具的準確性（Accuracy）與穩定性（Stability）；因此，量具量測值的最大可能偏離應為： 1/2（R&R）+ 準確性的偏移 + 穩定性的偏移 其中，準確性的偏移是指量測值的平均值( ）與目標值（或真值）的差，若 大於目標值，則準確性的偏移為正，反之，則為負。,2019年5月23日,Gauge R&R,22,穩定性的偏移是指第二次量測值的平均值 （ ）與第一次量測值的平均值（ ）的差，若 ，則穩定性的偏離為正，反之，則為負。 例如，前述R&R=0.009087，若 =2.106， =2.104，真值=2.103， 則準確性的偏移 =2.106 - 2.103=0.003， 穩定性的偏移 =2.104 - 2.106= -0.002， 故最大可能偏離=1/20.009087 + 0.003 0.002 = 0.0055435,2019年5月23日,Gauge R&R,23,因為量具量測值有最大可能偏離（Maximum Possible Deflection，MPD）的情形存在，因而造成以量測值判定良品或不良品（合乎規格或不合乎規格）時會有誤判的可能，如圖7-25所示。,2019年5月23日,Gauge R&R,24,圖7-25 MPD與判定不良品之關係圖（修改至自Traver，1962）,2019年5月23日,Gauge R&R,25,在圖7-25中，A區代表量測值離USL或LSL距離超過1個MPD大小的區域，確定會被判定在規格界線內，不會有誤判的情況發生；B區在規格下限（LSL）左邊的1個MPD大小的區域，量測值已小於LSL，有較大的機會會被判定超出規格界線之外，但仍然有機會會被判定在規格界線內，而造成誤判，,2019年5月23日,Gauge R&R,26,B區在LSL右邊的1個MPD大小的區域，量測值在規格下線內，但仍然有機會會被判定在規格界線外，而造成誤判，因此圖7-25的B區才叫做未定區。圖7-25的C區之道理與B區同，也叫做未定區。,2019年5月23日,Gauge R&R,27,另一方面，量具的變異性會影響到整個產品生產的變異性。若生產過程在管制狀態下，製程呈常態分配，而且量具與製程之間互相獨立，則 其中， 表整個產品生產的變異性 表生產過程的變異性 表量具的變異性 因此可得，,2019年5月23日,Gauge R&R,28,其中 (由在管制狀態下的R管制圖之 (or )及樣本大小(n)，查附錄表B的d2而來)。 (由前述Gauge R&R分析的步驟4之 及一個樣本重複測試次數(n)，查附錄表B的d2而來)。,2019年5月23日,Gau