测量系统评价

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第7部分：测量系统评价,目 录,测量系统的评价（MSA）,测量系统的概念,离散型数据评价,连续型数据评价,破坏性实验评价,项目叙述,Process Map流程图,C&E Matrix 因果矩阵,初步的 FMEA,MSA 测量系统分析,流程能力研究,Multi-Vari Studies 多变量分析,测量,MEASURE,分析,ANALYZE,改善,IMPROVE,控制,CONTROL,DOE 试验设计(或其他改善方法),控制计划,交接训练,最终流程 能力研究,项目责权移交,最终项目报告,项目追踪,MSA（测量系统）的概念,测量系统的评估,测量系统必须证明具有充分的敏感度：,必须具有充分的辨别力；,必须敏感的、有效的探测产品或流程的变化,测量系统必须稳定：,测量系统的变化应尽量排除特殊原因的干扰,测量系统的误差在预期范围内要一致，并且对于所,测量的目标（产品或流程）而言是充分的,测量系统的构成要素,测量工具：,-硬件,-软件,使用这些工具的所有步骤：,-选择测量员,-设定并执行各步骤,-离线计算及资料登录,-校准频率及技术,测量系统的误差:,偏差、重复性、再现性、稳定性、和线性,直 尺,卡 尺,千 分 尺,.28,.279,.2794,.28,.282,.2822,.28,.282,.2819,.28,.279,.2791,鉴别力,分辨率是：检测特性的微小的变化的能力.,当仪器不能辨别工件偏差或确定单个零件特性数值偏差时，分辨率不可以接受.,不能够检测工艺偏差和特殊原因造成的偏差.,Discrimination,鉴别力,系统所能量测出的小数位数。测量渐进单位应为产品,规格或流程变异计量单位的10分之1,鉴别力不足,1,2,3,4,5,鉴别力良好,1,2,3,4,5,测量的鉴别力,0.135,0.140,0.145,5,10,15,20,25,UCL=0.1444,Mean=0.1397,LCL=0.1350,0,0.00,0.01,0.02,UCL=0.01717,R=0.00812,LCL=0,-,Xbar/R,表,辨别力=.001,Distinct Data Categories,LSL,USL,LSL,USL,LSL,USL,100%Noise,Attribute Data,Low Grade Variable Data,MWCC6sigma,控制和分析活动中流程分布的不同类型数目的影响,种类的数目,可以用于控制，只有当：,控制,分析,1）当流程变化与规格,比较时，其值小,2）在预期流程变化范,围内，损失功效是扁平的,3）变化的主源引起平,1）对于评估流程参数和,指数是不能接受的,2）只表示流程是否正在,产生一致或不一致部分,1）基于流程分布，可以,使用半变量控制技术,2）可以产生非敏感变量,控制图,1）可以使用变量控制图,1）一般来讲，由于它只,提供粗略的估计，所以对估计流程参数和指数来说，是不能接受的,1）可推荐,均变化,1数据类,2-4数据类,5或更多数据类,测量系统,固有的变异性,在,绝对不变的情形下，对相同变量重复测量所产生的变异,-相同操作者,-相同设定,-相同零件,-相同环境条件,-短期,由重复值的,Pooled standard deviation,估计所得,Repeatability,总是比系统的总变异要小,重复性变异,在,不同状况,下进行测量所得之变异,从不同测量状况所得测量值平均数的标准差估计所得,-不同操作者,-不同设定,-不同测试零件,-不同环境条件状态,-长期,再现性变异,检验员 A,检验员B,检验员C,检验员,A,检验员,B,检验员,C,由不同人员操作相同或不同的仪器，测量同一特性所得的测量平均值的差异,Master,Value,良好 Repeatability,不良Repeatability,操作员1,操作员2,操作员3,操作员1,操作员2,操作员3,再现性变异,测量的线性,线性是指：在测量范围内发生的正确度的差异,测量值,真实值,测量值,LSL,USL,精确度偏差大,精确度偏差小,仪器 2,仪器,1,精 确 性,直 线 性 没 有 成 为 问 题,仪 表 2,精 确 性,直 线 性 成 为 问 题,仪 表 1,测 量 单 元,.1 .01 .001 .0001,测 量 单 元,.1 .01 .001 .0001,流程测量思路,1.实际流程能力,设计流程能力,流程总变异量,实际产品变异量,测量系统变异量,再现性,重复性,2.“流程总变异量”的基本模式：,2,=,2,+,2,=,2,+,2,+,2,测量,总变量,产品,再现,重复,产品,流程变异的总和,产品变异,（真正的变异）,测量变异,总变异,（观察所得变异）,变异的基本模式,总体变异 产品变异 测量系统变异,2,=,2,+,2,测量变异 重复性 再现性,2,=,2,+,2,Variables(连续型)MSA 分析,两种常见资料形态,ATTRIBUTE -不连续的，计数资料,如：1，2，3，4 等,好/坏,机器 1，2，3,VARIABLES -连续性的，计量资料,如：重量=10.2 磅,厚度=11.211,口,寸,测量系统变异（）,说明所取样品的测量,值波动区间。,说明取样范围大小是否合适，如果大部分点落在控制线之外，则能近,似体现测量系统量程。,相邻两个样品的测量值,之差的波动表。,要求：符合品质管理图,表的判断标准,测量系统%RR值 和,P,T比率，直观反映该,测量系统的变异量在总,变异量中所占比率。,检测选用的测量系统,所必需的样品是否合,适。(包括取样数、,样品规格变异量等),GegerR（ANOVA）for Response,考察操作者和样品之间,的交互影响作用,（希望：每条线平行，而,且不交叉才好；,最好各条线全,部重合。）,考察操作者的差异,（希望：每个操作者的数,据点集中才好；,不同操作者的,平均点连线是,直线才好。）,说明样品变异性如何,（考察：所有样品的纵向,波动范围）,说明同一样品不同测试,下的差异度。,（考察：同一样品的数据,点的重合性,）,测量系统,重复,再现,样品,Minitab 输出,Gage R&R,Source%Contribution%StdDev%Tolerance,Total Gage R&R 10.97 32.66 68.61,Repeatability 3.10 17.62 37.02,Reproducibility 7.56 27.50 57.77,Operator 2.19 14.81 31.11,Oper*Part 5.37 23.17 48.68,Part-To-Part 89.33 94.52 198.56,Total Variation 100.00 100.00 210.08,Number of Distinct Categories=4,%R&R%P/T,红圈为重要比率值,Minitab 输出,Gage R&R,%R&R%P/T,Source%Contribution%StdDev%Tolerance,Total Gage R&R 10.97 32.66 68.61,Repeatability 3.10 17.62 37.02,Reproducibility 7.56 27.50 57.77,Operator 2.19 14.81 31.11,Oper*Part 5.37 23.17 48.68,Part-To-Part 89.33 94.52 198.56,Total Variation 100.00 100.00 210.08,Number of Distinct Categories=4,我们该做何种决策?,-最佳：10%，可接受：30%,-以%R&R 30%为目标,%,P/T,%,R&R,Gage R&RX/R Chart,3.0SL=0.8796,-3.0SL=0.7354,X=0.8075,=,3.0SL=0.1252,R=0.03833,-3.0SL=0.00E+00,Gage R&R(ANOVA)for Measurement,Gage name:Date of study:Reported by:Tolerance:Misc:,Sample Range,Sample Range,我们希望看到在,X Chart,中的资料点,超出,控制指,之外的变化,这表示零件间的变异,如果没有则此样本可能未,包含生产过程的正常范围,Range chart,有助于确认不充分的览别力,我们希望在控制指标中至少有4个资料点,Xbar Chart by Operato,R Chart by Operato,X-Chart 指标,若操作员间的平均值不同，则此测量系统的再现性,（reproducibility)是有问题的,我们希望有更多的平均值落于,control limits,之外，,对全部操作员而言是一致的,-这表示变异多来自不同的零件，这是我们所要的,我们希望图中大多数的点落于,control limits,之外,-如果这样，并且 R-Chart 是在控制中，那么我们就可以确,定有多少百分比的变异是由测量系统所造成的,R-Chart 指标,探讨不充分的览别力，如果,-,Range Chart,在控制指标中少于4个显著的,level,-,该全距中存在4个以上的显著level，但有1/4的值为0,若,Range Chart,显示,out-of-control，,则此测量系统的重复,性(repeatability)是有问题的,若某一,操作员的全距为,out-of-control,而其他操作人员不,是如此，则该测量方法令人质疑,若某一,操作员之全距皆为,out-of-control，,则该系统对操,作员的技术非常敏感,Operator-Part Interaction Plot,Operator,Sample,Average,每,一条线,代表每一位操作员对每个零件所测量的平均值,若不同操作员的线有交点，则存在显著的交互作用,我们希望所有操作员的线是互相平行的,若,Operator-Pat interactions,确实存在，我们必须了解并加以解决,1,2,3,Components of Variation 变异的组成,测量系统,重复,再现,样品,%Total Var,%Study Var,%Toler,Percent,将,前面所讨论的内容，以图形化方式来表现,我们希望,Gage R&R,尽可能的小，使,Part-to-Part,更大,By Operator 操作员,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1.0,1.1,1,2,3,Operator,By Operator,图表现的是每位操作员的平均值（红圈）及其资料的分散性,我们希望所有操作员的分散性，都能尽可能相似，且其平均值成一直线,By Part 样品变异,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1.0,1.1,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,Sample,该图,表现的是每种零件的平均值（红圈）及其资料值的分散性,我们希望所有的零件的分散性尽可能的小，但平均值不同,ANOVA表格,ANOVA Table With Operator*Part Interaction,Source DF SS MS F P,Parts 9 380.991 42.332 2.5614 0.08869,Operators 1 146.306 146.306 8.8527 0.01557,Oper*Part 9 148.741 16.527 10.9178 0.00001,Repeatability 20 30.275 1.514,Total 39 706.314,重复性实验变量,注意此交互作用项,-先调查此项式,如果我们所选择的样本,能反映出所有产品的变,异,此数值就为显著的,测量误差的来源,0.05好,越大越好,说明再现性和重复性无