MSA测量系统分析

测量系统分析1.概要2.用语和概念3.测量系统评价指标4.事前准备事项5.计量型数据R&R6.计数型数据R&R7.

测量系统改善事例1学习目的测量系统分析的必要性

基本测量用语的理解

测定PROCESS中变动要因的分析

使用MINITAB可分析测量能力

熟悉测量系统评价方法21.概要测量是？-为了表示对特定属性的关系，给事物付予数值为什么要进行测量-为了对PROCESS给予更好的理解-对事实的正确理解-提供正确的意思决定的基础等我们无法评价我们不知道的如果我们不能用数值表示，实际就等于不知道只有正确地认识，才能进行管理我们无法管理时，只能依靠运气-TheVisionofSixSigma(MikelJ.Harry)3为什么要进行测量系统分析

测定并非绝对的，它们测定PROCESS的结果与其它PROCESS一样具有变动

可以知道测量系统分析在全体PROCESS变动中的占有率为多少？为了分析实际PROCESS变动，首先应明确测量系统引起的变动，并与PROCESS变动分离。

+=实际特性值的变动测量变动观测变动4

因测量引起的变动有多大？测量变动的要因是什么？经过很长时间后测量系统是否稳定？发生PROCESS的改善，低下时是否能够探知？是否可以适用的测量系统？如何改善测量系统？学习这张后大家可以对以下提问非常自信地回答。52.用语和概念正确度(Accuracy)

测量值的平均值和真值的一致程度真值理论上的正确的值偏差(Bias)测量值的平均的真值的差精密度(Precision)测量系统的总变动(Variation)构成要素重复性(Repeatability)再现性(Reproducibility)稳定性(Stability)测量值的分布对其平均及标准偏差经过长时间仍保持一致及可预测的程度无急剧的变化，周期性6

正确度和偏差测定器的正确度观测值的平均和真值的差异程序正确度是针对事实或中心而言.偏差测定装备的偏差：因测定装备的差异造成的偏差（工程内变动）测定者的偏差：因测定者的差异造成的偏差（工程间变动）真值(ReferenceStandard)

平均值装备1装备27

精密度(Precision)重复性(Repeatability)测量系统的固有变动在同一条件下，反复测量同一对象同一测定者同一设置同一测定器同一环境条件又称重复试验错误或变动再现性(Reproducibility)在相同条件下不同测定者测定不同测定者相同设备相同测定器相同环境条件由不同测定者得出的测定值的平均和标准偏差推定精密度=重复性+再现性GageR&R调查将精密度计数化8

重复性(Repeatibility)真值重复性好重复性不好同一个评价者利用一个测定器具多次使用时显示的测定上的变动，自动化的测定装置的重复能力也可视为评价者包括在此9再现性(Reproducibility)同一测量装置由多数评价者使用时测量平均值显示的变动真值检查者A检查者B检查者C检查者A检查者B检查者C再现性好再现性不好10

稳定性精确度或精密按时间变化产生的差异评价时点1时点2真值时点1时点2稳定性好稳定性不好113.测量系统评价指标测量精密度分散重复性再现性标准偏差精密度散布正确度平均偏差测量误差的分解测量误差=精密度+正确度12精密度评价基准%Contribution%R&R或P/TDistinctCategories良好<1%<10%10以上考虑费用与重要性<10%10~30%4~9不可使用10%以上>30%<413正确度评价基准判定基准判定正确性稳定性直线性PROCESS变动对比1%未满非常适合PROCESS变动对比1~5%未满适合PROCESS变动对比5~10%未满普通区分PROCESS变动对比10%未满坏14正确度不好时如何矫正？精密度不好时如何矫正？正确度是平均的偏移问题，可变更计策器的校正周期或测定方法及程序，进行改善。精密度是散布的问题，可改善测量仪或测量方法，或者通过标准化进行改善。15计测器应具有适当的鉴别力(Discrimination).应能够判断规格幅和全体工程变动二者中小的的1/10以下。例）允许公差：1.0计策器鉴别力:0.1鉴别力不好鉴别力好测量单位如果大于PROCESS的标准偏差时对统计分析会有恶劣的影响.1612345678910111213用只表示Cm的尺测定考虑的事项

只有刚好在1,2,3….11,12,13数字一致的位置上是真值,在数字间的测定值,10.3cm需要0.3的推定.10.3具有正确的两位数(“10”)和推定的一位数(“0.3”).测量值不能记录为10.31或10.314.且也不能记录为10.30,10.300,10.300.因为这种测量器最多只能有三位数,但有可能误导数据使用者以为可测定4位,5位.

表示测量单位时注意点17

用语整理区分内容MINITAB使用手册稳定性测量经过一定时间后能保证正确的履行程度在时间,空间变化的环境中测定同一制品时发生的变动GageLinerityandAccuracy直线性在测量器的测量范围内超出测量的一贯性的变动正确性测量平均值和基准值间的差异变动重复性同一测量者用同一测量器测定同一制品时发生的测量器变动GageR&RStudy再现性多数的测量者用同一测量器测定同一制品时发生的测量者变动部品间变动非测量器或测量者的误差,是样品本身的误差造成的样品间的变动正确度精密度18练习:正确度vs精密度看下面4个图评价正确度和精密度YESNO正确度精密度YESNO正确度精密度YESNO正确度精密度YESNO正确度精密度在BOX内作正确的标志●●●●●●●●●●ㅇ●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●194.事前准备事项CTQ(Y)或主要的

X’s是否包含在测定内容?

决定测量什么

-数据的类型是?-是否已经有数据?-数据是否充分?-用数据要做什么?

制定如何测量的测定程序书-应文书化

无论是谁测定必需得到相同结果

BlindMeasurement的实行方法及确保标准间的推定性BlindMeasurement是?测量者并不知道要评价自己的测定测量者应是平时担任测量的人员20数据SHEET准备部品作业者1作业者2作业者3测量1测量2测量3测量1测量2测量3测量1测量2测量312345678910215.计量型数据R&R一般事项一般对2~3名作业者实施一般以10个部品为对象测定一般反复测定2~3次程序(1)选择可代表工程长期变动的样本10个(2)确认测量器的检校正(3)第一个作业者随机地选择样本后测定(BlindMeasurement)(4)第二个作业者用相同方法(与第一作业者相同)(5)用同样的方法反复必要的次数(最少2次)(6)得到的数据输入到MINITAB分析(7)决定后续措施22样本的选定样本一般为10个左右,但必须能够代表工程的散布.样本如果选择接近工程平均的时测定能力评价指标会比实际的差.样本比工程散布大的范围抽取时测定能力评价指标显示为比实际好23利用MINITAB的分析例)对10个Sample由3个测定者反复2次测定110.650.60120.550.55130.500.55211.001.00221.050.95231.051.00310.850.80320.800.75330.800.80410.850.95420.800.75430.800.80510.550.45520.400.40530.450.50611.001.00621.001.05631.001.05710.950.95720.950.90730.950.95810.850.80820.750.70830.800.80911.001.00921.000.95931.051.051010.600.701020.550.501030.850.80Pat

测定者测定(1)测定(2)Pat

测定者测定(1)测定(2)Pat

测定者测定(1)测定(2)24数据输入到MINITAB选择ANOVA方式选择ANOVA方式设定为5.15输入公差XbarandR方法分析parttopart,重复性,再现性ANOVA方法是parttopart,重复性,再现性分析的基础上,追加分析因operator-by-part引起的变动Stat>QualityTools>GageR&RStudy(Crossed…)25MINITAB支援的测量系统分析菜单对多个PART,可比较根据测定值的测定值的变动和测定者间的测定值的变动评价测量系统的直线性和正确性评价测量系统的重复性和再现性适用于对多个PART,多个测定者测定多次的情况评价测量系统的重复性和再现性.适用于对各个PART由一名测定者测定的情况,特别适用于破坏检查.在现在例题中GageR&R(Crossed)…较适合26MINITAB分析结果图表的解释(1)“选定的样本是否如实反映工程的散布?”如果这值均一时样本不能如实反映工程的散布27MINITAB分析结果图表的解释(2)“作业者间是否有有意差”28MINITAB分析结果图表的解释(3)按照样本各个作业者测定是否不同?29MINITAB分析结果图表的解释(4)“全体散布中R&R占据的比重是否充分?”30MINITAB分析结果图表的解释(5)“作业者重复测定值稳定”但测定者间有差异极差图–所有点都应该在控制限之内。这表示测量试验中没有非常规值。使用这个图来了解某些操作员是否比其它人更具可重复性31MINITAB分析结果图表的解释(6)“识别不同的部品的能力是否充分”X均值图

–大多数点在控制线之外...这是件好事！X均值图上的控制线之外的点表示操作员始终能够区别不同的部件。(控制限从测量误差计算出来。测量误差越小，控制限越窄。)32Two-WayANOVATableWithInteractionSourceDFSSMSFPS/N92.058710.22874539.71780.000Opr20.048000.0240004.16720.033S/N*Opr180.103670.0057594.45880.000Repeatability300.038750.001292Total592.24913GageR&R%ContributionSourceVarComp(ofVarComp)TotalGageR&R0.004437510.67Repeatability0.00129173.10Reproducibility0.00314587.56Opr0.00091202.19Opr*S/N0.00223385.37Part-To-Part0.037164489.33TotalVariation0.0416019100.00Study?Var%Study?Var%ToleranceSourceStdDev(SD)(5.15?*?SD)(%SV)(SV/Toler)TotalGageR&R0.0666150.3430632.6634.31Repeatability0.0359400.1850917.6218.51Reproducibility0.0560880.2888527.5028.89Opr0.0302000.1555314.8115.55Opr*S/N0.0472630.2434023.1724.34Part-To-Part0.1927810.9928294.5299.28TotalVariation0.2039651.05042100.00105.04NumberofDistinctCategories=4MINITAB分析结果评价指标值的解释测定者*Part是有意的(ANOVATable中Part是非常有意的,测定者及测定者*Part应是非有意的)再现性存在问题明确区分级别数33GageRunChartStat>QualityTools>GageRunChart…可比较对各个Part因测定的变动和测定者间的测定值的变动看GageRunChart时可容易分析特定作业者的测定习惯,特定部品测定时出现的问题等在这里重要的是重复性34GageLinearityandAccuracyStudyGageLinearityStudy可看出测定值如何正确反映测定值的预想范围,并可看出测定器对测定的所有对象的大小是否具有相同的正确度.GageAccuracyStudy是调查真值和测定值间的差异,与真值比较时测定值正确的程度例

某一工厂的监督者选择了五个代表测定预想范围的五个部品.为决定各个部品的参考值,进行了设计精密测定.且由一个作业者任意对各个制品反复测定了12次为调查工程变动进行了使用ANOVA方法的GageR&R.3536Stat>QualityTools>GageLinearityStudy…应知道部品别真值和散布真值14.1941是从哪里求的呢?37StdDevStudyVar%StudyVarSource(SD)(5.15*SD)(%SV)TotalGageR&R0.238941.23058.67Repeatability0.238941.23058.67Part-to-Part2.7457614.140799.62TotalVariation2.7561314.1941100.00GageR&R(Crossed)…中用ANOVA方法可求出.PROCESS的总变动值38

结果因直线性引起的引GAGE的变动是全体工程变动的13.167%此计策器根据测定区间,误差的符号及值变为线性,误差的大部分为线性,因此需要恰当的校正.因正确度的此GAGE的变动是全体工程变动中0.4%39计量型数据R&R实习准备事项4人1组管理者1名记录者1名测定者2名杯子:10个/组卡尺:1个/组实习时间30分发表:10分/组406.计数型数据R&R使用计数型R&R的理由为了了解与交接班或机器无关的情况下检查者在同一基准下对良品与不良品的判断基准是否明确?

为确认检查者的一贯性为确认检查者判定是否与真实一致-作业者将实际不良品判定为良品的频率-作业者将实际良品判定为不良品的频率

为了知道如下事项-需要训练的部分-标准程序不足的部分41

数据收集的范围是?-适合品50%,不适合品50%为对象40%明确的适合品,40%为确实的不适合品20%收集的是不容易区别的

数据需要收集多少?-一般需要收集100个左右.

检查者数

样品数

各样品的反复评价

3

50~1002以上

测量系统的评价基准是多少?-一般计数型

MSA的目标是90%,或具有90%以上的再现性和反复性42再作业检查OKNGNOYES废弃金额大小一致性判定基准90%一致性判定基准95%一致性判定基准100%

按照再作业与否与废弃金额大,小的判定基准4312个部品,3名检查者,反复2次后收集了如下数据44Stat>QualityTools>AttributeGageR&RStudy利用MINITAB计算在MINITAB的Worksheet输入如下数据45输入测定结果输入部品号输入测定者已知部品真值时输入46

结果解释WithinAppraisersAssessmentAgreementAppraiser#Inspected #Matched Percent95%CI112 10 83.33( 51.59,97.91)212 6 50.00 (21.09,78.91)312 8 66.67 (34.89,90.08)测定者具有一贯性地评价的次数测定者检查数测定者具有一贯性地评价的%这里#Matched是?表示测定者对同一部品反复测定2次时的一致性47EachAppraiservsStandardAssessmentAgreementAppraiser#Inspected#Matched Percent95%CI112 9 75.00 (42.81,94.51)212 5 41.67 (15.17,72.33)312 8 66.67 (34.89,90.08)#Matched:Appraiser'sassessmentacrosstrialsagreeswiththeknownstandard测定者测定的与真值相同的次数测定者测定者测定的与真值相同的%这里#Matched是?表示测定者的测定值与真值相同的一致性.检查数48AssessmentDisagreementAppraiser#良品/不良Percent#不良/良品Percent #Mixed Percent11 16.670 0.00 2 16.6721 16.670 0.00 6 50.0030 0.000 0.00 4 33.33#良品/不良:Assessmentsacrosstrials=良品/standard=不良.#不良/良品:Assessmentsacrosstrials=不良/standard=良品.#?Mixed:Assessmentsacrosstrialsarenotidentical..真值为不良但判断为良品的数/%真值为良品但判断为不良的数/%以同一部品测定者的判断良,不良混乱的数/%不良流出的状态49BetweenAppraisersAssessmentAgreement#Inspected #Matched Percent 95%CI12 4 33.33 (9.92,65.11)#Matched:Allappraisers'assessmentsagreewitheachother.检查数这里#Matched是?所有测定者测定各部品时的一致性所有测定者测定结果相同的次数/%一致性不超过90%,需要及时改善50AllAppraisersvsStandardAssessmentAgreement#Inspected #Matched Percent 95%CI12 4 33.33 (9.92,65.11)#Matched:Allappraisers'assessmentsagreewiththeknownstandard.检查数这里#Matched是?所有测定者测定值与真值的一致性所有测定者测定值与真值相同的次数/%一致性不超过90%,需要及时改善51结果图表测定者一贯性评价程度用95%置信区间表现对真值的测定者的一致性