测量系统分析

1、Measurement Systems Analysis测量系统分析计数型MSA计量型MSAGAGE R&R测量系统的意义测量是任何六个西格玛项目的基础Six Sigma项目中的每一个决定，几乎都是基于客观数据做出的，如果基础数据都不可靠，整套的方法论/流程就都成为了流沙上的高楼。于是，测量系统分析(Measurement System Analysis)，作为保证数据可靠的一个流程，在Six Sigma中就显得格外重要。 您的测量系统是否好得足以让您放心收集数据？Gage R&R 分析给您答案。买菜案例你的秤准还是小贩的称准？“测量系统”概念-与进行测量有关的任何东西：人、测量工具、材料、方

2、法和环境。 观察测量数据输入 输出 输入 输出- “测量系统”部件 将“测量系统”看作是会给测量数据带来额外误差的子过程，其目的就是使用误差尽可能小的测量过程。S 标准W 工件(如,零件)I 仪器P 人/程序E 环境任何观测数据的误差，都是部件的实际误差和测量系统误差的总和。测量系统引起的误差观察值总误差部件差异引起的误差2总值 = 2产品 + 2测量总误差被测量对象误差测量系统误差测量仪器误差测量人员误差准确性线性稳定性重复性测量人员误差测量人员和被测量对象交互误差测量系统误差的来源 测量系统分析（Gage R&R 分析）是用来分析测量系统的方法，目的是确定测量某种东西时出现的波动(误差)的

3、大小和类型。 测量系统分析（Gage R&R 分析）将提供以下与您的数据有关的信息：测量误差是否很小，相对产品规范或过程误差来说是否可以接受。如果测量误差不可接受，从何处着手来改进测量系统使您能够对数据的“质量”充满信心测量仪器是否具有足够的分辨率测量系统的作用根据测量对象的性质，测量系统分析有两种形式：1.Attributes计数值/定性值（离散数据） 数据不能以连续的标尺描述 通过/不通过，好/坏采用计数型测量系统分析2.Variables计量值/定量值（连续数据） 数据可以用连续的标尺来描述采用计量型测量系统分析注意：1、一看到数据，就要确认测量数据类型2、计数值和计量值必须用不同的方法

4、处理方差分析法 可以识别部品、人员、测量仪器的误差可以识别人员和部品交互作用影响2. 平均值和极差分析法：可以识别部品、人员、测量仪器的误差不可以识别人员和部品交互作用影响3. 部品内偏差分析方法可以用于特殊形状部品(如圆形)的测量系统分析可以识别测量人员、测量仪器、被测部品的误差此法计算繁琐4. 简略法可以识别测量系统总误差无法区分测量人员误差和测量仪器误差5. 即时法可以确定自动测量系统的重复性误差不提供人员影响数据测量系统分析方法 确认测量数据类型 确定误差来源 选择样本 收集数据 分析数据1、确认测量数据类别 根据数据性质，可 其分为： 计数型数据 计量型数据2、确定误差来源对于自动测

5、定系统，误差来源为：部品本身误差和测量仪器误差。对于普通测定系统，误差来源为：测量 人员、测量仪器和部品。对于目视检查，误差来源为：检查人员和部品。3、选择样本 计量型数据的样本选择 在选择计量型样本时，需使所选样本代表整个过程范围。 计数型数据的样本选择 在选择计数型样本时，需同时选择部分规格内和规格外的样本，并 选择部分接近界限的样本测量系统分析步骤4、收集数据收集数据即对选定的样本进行测量的选择 在测量前确认以下事项： 确认测量仪器经过校准，以保证其准确性和线性在规定范围。确保使用足够的分辨率的仪器进行测量。如被测量对象的规格 范围为0.01mm,则需选用分辨率为0.001mm的测量仪器

6、进行测量 测量时注意事项： 每个测量人员以附机顺序测量各样本，以保证在测量时不相互参照他人或自己以前的测量结果。记录所有原始测量数据5、对测量数据进行分析 完成测量后，最后一步是对测量数据进行分析处理，后续将对不同 的测量系统分析方法作以下介绍。测量系统分析步骤 测量系统分析基本术语一、准确度和精密度 假定材料的硬度的“真值”是5.0caabda、精密度高、准确性低b、精密度高、准确性高c、精密度低、准确性高d、精密度低、准确性差 方法1得到的读数为：3.8，4.4，4.2，4.0 方法2得到的读数为：6.5，4.0，3.2，6.3 哪种方法更准确？ 哪种方法更精密？ 你倾向哪种方法？为什么？

7、 系统可测量的小数部分的位数，测量的增量至少要达到产品或过程规格宽度的十分之一二、分辨率（Resolution）应该使用哪一把尺测量具有上述分布的过程？三、重复性（Repeatability）由同一个测量系统，多次重复测量同一零件的同一特性时，所获得的测量值的变异称为量具的重复性，或称为测量系统的重复性，简称为重复性；一个好的测量系统应具有很好的重复性，也就是它的重复测量值的变异是很小的；重复性第一次测量第二次测量重复性：对同样的变量在相似条件重复测量时的变异 同一检验员 同一设置 同一量具 相同的环境条件 短期2total = 2product + 2repeatability + 2rep

8、roducibility三、重复性（Repeatability）2means由不同测量系统测量同一零件的同一特性所得重复测量的均值的变异，称为量具的再现性，或称为测量系统的再现性，简称再现性。四、再现性（Reproducibility）再现性测量系统B测量系统B不同条件下同一测量时的变异 不同的操作人员 不同的设置 不同的量具 不同的环境条件 长期测量变异四、再现性（Reproducibility）2total = 2product + 2repeatability + 2reproducibility2means精密度-公差比例表示测量误差所占公差的百分比5.15 meas代表99%的测量最

9、佳状况：10%勉强可接受：30%包含重复性和再现性公差=规格上限规格下限五、 P/T比例一般用百分比表示 应用P/T比例是对测量系统精密度最常用的估计它评估测量系统针对相关产品规格的测量效果适当的P/T比例极大依赖于过程能力5.15 标准误差包含了正态分布的99%。5.15 s+2.575-2.57599%P/TV表示由于测量系统的误差占所有变异的百分比%P/TV：最佳状况：10% 可接受：30%六、 %P/TV 一般以百分比表示P/TV%P/TV是6Sigma分析的最好测量估计测量系统对整体过程变异的表现%P/TV是实施过程改善分析的最好估计。所挑选的样本必须涵盖整个过程范围。应用测量系统指

10、标判断准则 Gage R R评价标准(计量型)% R R数值判断% R R10%测量系统可接受10%10可以接受的水准010%010%59不接受030%030%15样本选择选择1：如果过程变异未知，样本应包含正常过程/产品变异的全部范围（以获得TV）选择2：如果过程变异已知，样本应在规格范围内平均分布样本指南计量型测量系统连续数据 Gage R&R计量术语计量型数据 通常是测量仪器测量所得数据计量型测量系统 判定整体测量系统的误差是否在合格范围内评价标准 P/T比例 和%P/TV，由minitab直接计算得出计量数据G R&R方法1）从过程中选取可以代表过程的若干件产品（一般10件以上） 在我

11、们选出做分析的产品中应包括下列产品 不良品/无缺陷产品/边缘产品2）挑选检验员和量仪，检验员应具有经验和资格，测量仪器应在有效期内。3）让每位检验员独立以随机的次序检验用测量仪器测量这些产品记录数据，再重复一次。4）将数据输入至Minitab中。5）记录结果，如需要采取恰当的措施修正检验过程。6）重新进行分析，以验证修正措施。计量型Gage R&R实例现有一注塑的塑料部件：微波炉型号扇叶，使用电子秤进行重量测量 关于Gage R&R Study20部件 （一般要10以上数据）用于分析 一些上公差附近，一些下公差附近，一些处于中间附近。对通常检验这种部件的2 个操作员进行分析。每个操作员以随机顺

12、序测量每个部件两次。两次评估之间相隔一个星期。原始数据被输入表格中。 如何判断？看最终minitab结果输出：两个比例，一个分类数R-chart时间：2007-4-12测量内容：HG23L 扇叶编码标准张三李四第1次第2次第1次第2次113.760.4114.97 14.98 14.96 14.98 213.760.4114.80 14.80 14.78 14.79 313.760.4114.99 14.98 15.01 14.99 413.760.4114.82 14.82 14.83 14.83 513.760.4114.97 14.98 14.99 14.99 613.760.4114.

13、81 14.82 14.83 14.82 713.760.4114.98 14.97 14.99 14.98 813.760.4114.84 14.82 14.84 14.83 913.760.4114.98 14.98 14.99 14.99 1013.760.4114.82 14.83 14.83 14.81 1113.760.4114.83 14.82 14.83 14.83 1213.760.4115.00 15.00 15.00 15.00 1313.760.4115.02 15.02 15.02 15.03 1413.760.4114.87 14.86 14.87 14.86 15

14、13.760.4114.82 14.82 14.83 14.82 1613.760.4115.00 15.00 14.99 15.00 1713.760.4114.83 14.83 14.83 14.84 1813.760.4115.00 14.99 15.00 15.00 1913.760.4114.99 14.98 14.98 15.00 2013.760.4114.82 14.84 14.85 14.86 结论 从以上分析可以看出：1、测量系统：Total Gage R&R=10.19%5因此，该测量系统可信赖；Minitab输出结果让我们用 Minitab 来分析一些数据 打开文件Va

15、riable MSA.MTW 中的工作表 AIAG MSA Example 我们将使用 Minitab 的测量仪器 R&R 研究功能 实例分析Source %占有率 %研究散布 %公差 总测量仪器 10.67 32.66 68.61 重复性 3.10 17.62 37.02 再现性 7.56 27.50 57.77 操作者 2.19 14.81 31.11 操作者*样本 5.37 23.17 48.68 部品-部品 89.33 94.52 198.56 总散布 100.00 100.00 210.08 明显的分类数 = 4% R&R (工程改善成果) 必须小于30%P/T (规格接受成果) 必

16、须小于30明显的分类数，必须不小于5测量仪器 R&R X / R 图范围（ Range ）图可以帮助确定不合适的分辨率 我们要求在控制限内有最少 5 个可能的数值 我们想看到在 X 图中散布在控制限的外面 这显示的是部品 - 部品的散布 如果没有超限点, 你很可能没能获得生产中覆盖正常范围的样本 X-bar Chart by 测量者测量者对同一部品进行重复测量时测量值的平均如果每个操作者的平均值不同，再现性是可疑的 我们要求更多的平均值落在控制限外部，但所有的操作者是一致的 这预示着更多的部品-部品散布，正是我们所要求的 我们想看到图上多数点落在控制限外部 X-bar有多点超出规格，则说明偏差

17、来自部品本身，否则来自测量系统。 R chart by 测量者测量者对同一部品进行测量时最大值与最小值差异R值可疑的不适当的分辨率，如果： R-图在控制限内有少于5个的明显水平 5 或更多的R水平，但多于1/4的值为0 如果R-图显示非受控情况，重复性可疑 如果一个操作者的范围非受控，而其他操作者受控，那么方法可疑 如果所有的操作者的范围都非受控，那么系统对操作者方法敏感 样本别测量者的测量值对每个操作者按照部品别画一条线显著的交互作用由两个操作者之间的交叉线来显示 我们期望对所有的操作者，所有的部品都是平行线 如果存在操作者 - 部品交互作用，我们需要了解并加以解决 测量者-部品交互作用图 以前讨论的数据图表表示 （测量仪器，人员，部品）我们要求测量