1、 楊勁松 2019、3、126第7部分：測量系統評價 楊勁松 2019、3、126第7目 錄 測量系統的評價（MSA）測量系統的概念離散型數據評價連續型數據評價破壞性實驗評價目 錄 測量系統的評價（MSA）項目敘述Process Map流程圖C & E Matrix 因果矩陣初步的 FMEAMSA 測量系統分析流程能力研究Multi-Vari Studies 多變量分析測量MEASURE 分析ANALYZE改善IMPROVE控制 CONTROLDOE 試驗設計(或其他改善方法)控制計劃交接訓練最終流程 能力研究項目責權移交最終項目報告項目追蹤項目敘述Process Map流程圖C & E Ma

2、triMSA（測量系統）的概念MSA（測量系統）的概念測量系統的評估測量系統必須證明具有充分的敏感度：必須具有充分的辨別力；必須敏感的、有效的探測產品或流程的變化測量系統必須穩定：測量系統的變化應盡量排除特殊原因的干擾測量系統的誤差在預期范圍內要一致，并且對于所測量的目標（產品或流程）而言是充分的測量系統的評估測量系統必須證明具有充分的敏感度：測量系統的構成要素 測量工具：- 硬件- 軟件 使用這些工具的所有步驟 ：- 選擇測量員- 設定并執行各步驟- 離線計算及資料登錄- 校準頻率及技術測量系統的誤差: 偏差、重復性、再現性、穩定性、和線性測量系統的構成要素 測量工具：- 硬件- 軟件 使用

3、這些工具直 尺 卡 尺 千 分 尺 .28.279.2794.28.282.2822.28.282.2819.28.279.2791鑒別力 分辨率是：檢測特性的微小的變化的能力 . 當儀器不能辨別工件偏差或確定單個零件特性數值偏差時，分辨率不可以接受. 不能夠檢測工藝偏差和特殊原因造成的偏差. Discrimination直 尺 .28.28.28.28鑒別力 分辨率是：檢測特性鑒別力系統所能量測出的小數位數。測量漸進單位應為產品規格或流程變異計量單位的10分之1鑒別力不足12345鑒別力良好12345鑒別力系統所能量測出的小數位數。測量漸進單位應為產品鑒別力不測量的鑒別力0.1350.140

4、0.145510152025UCL=0.1444Mean=0.1397LCL=0.135000.000.010.02UCL=0.01717R=0.00812LCL=0-Xbar/R 表辨別力=.001測量的鑒別力0.1350.1400.145510152025Distinct Data CategoriesLSLUSLLSLUSLLSLUSL100% NoiseAttribute DataLow Grade Variable DataDistinct Data CategoriesLSLUSLMWCC6sigma控制和分析活動中流程分布的不同類型數目的影響種類的數目可以用于控制，只有當：控制分

5、析1）當流程變化與規格比較時，其值小2）在預期流程變化范圍內，損失功效是扁平的3）變化的主源引起平1）對于評估流程參數和指數是不能接受的2）只表示流程是否正在產生一致或不一致部分1）基于流程分布，可以使用半變量控制技術2）可以產生非敏感變量控制圖1）可以使用變量控制圖1）一般來講，由于它只提供粗略的估計，所以對估計流程參數和指數來說，是不能接受的1）可推薦均變化1數據類2-4數據類5或更多數據類MWCC6sigma控制和分析活動中流程分布的不同類型數目的 測量系統固有的變異性 在絕對不變的情形下，對相同變量重復測量所產生的變異 - 相同操作者 - 相同設定 - 相同零件 - 相同環境條件 -

6、短期 由重復值的 Pooled standard deviation 估計所得 Repeatability總是比系統的總變異要小重復性變異 測量系統固有的變異性 在絕對不變的情形下，對相同變量重復測 在不同狀況下進行測量所得之變異 從不同測量狀況所得測量值平均數的標準差估計所得 - 不同操作者 - 不同設定 - 不同測試零件 - 不同環境條件狀態 - 長期再現性變異檢驗員 A檢驗員B檢驗員C 檢驗員 A檢驗員 B檢驗員 C 在不同狀況下進行測量所得之變異 從不同測量狀況所得測量值平由不同人員操作相同或不同的儀器，測量同一特性所得的測量平均值的差異Master Value良好 Repeatabi

7、lity不良Repeatability操作員1操作員2操作員3操作員1操作員2操作員3再現性變異由不同人員操作相同或不同的儀器，測量同一特性所得的測量平均值測量的線性線性是指：在測量范圍內發生的正確度的差異測量值真實值測量值LSLUSL精確度偏差大精確度偏差小儀器 2儀器 1精 確 性 直 線 性 沒 有 成 為 問 題 儀 表 2精 確 性 直 線 性 成 為 問 題 儀 表 1測 量 單 元 .1 .01 .001 .0001測 量 單 元 .1 .01 .001 .0001測量的線性線性是指：在測量范圍內發生的正確度的差異測量值真流程測量思路1.實際流程能力設計流程能力流程總變異量實際產

8、品變異量測量系統變異量再現性重復性2.“流程總變異量”的基本模式：2 = 2 + 2 = 2 + 2 + 2測量總變量產品再現重復產品流程測量思路1.實際流程能力設計流程能力流程總變異量實際產品流程變異的總和產品變異（真正的變異）測量變異總變異（ 觀察所得變異）流程變異的總和產品變異測量變異總變異變異的基本模式總體變異 產品變異 測量系統變異2=2+2測量變異 重復性 再現性2=2+2變異的基本模式總體變異 產品變異 Variables (連續型 ) MSA 分析Variables (連續型 ) MSA 分析兩種常見資料形態ATTRIBUTE - 不連續的，計數資料如： 1 ， 2 ， 3 ，

9、 4 等好 / 壞機器 1 ， 2 ， 3 VARIABLES - 連續性的，計量資料如： 重量 =10.2 磅厚度 =11.211口寸兩種常見資料形態ATTRIBUTE - 不連續的，計數資料測量系統變異（） 說明所取樣品的測量值波動區間。說明取樣范圍大小是否合適，如果大部分點落在控制線之外，則能近似體現測量系統量程。 相鄰兩個樣品的測量值之差的波動表。要求：符合品質管理圖表的判斷標準 測量系統%RR值 和PT比率，直觀反映該測量系統的變異量在總變異量中所占比率。 檢測選用的測量系統 所必需的樣品是否合 適。( 包括取樣數、 樣品規格變異量等 )GegerR（ANOVA）for Respon

10、se考察操作者和樣品之間的交互影響作用（希望：每條線平行，而 且不交叉才好； 最好各條線全 部重合。） 考察操作者的差異（希望：每個操作者的數 據點集中才好； 不同操作者的 平均點連線是 直線才好。）說明樣品變異性如何（考察：所有樣品的縱向波動范圍）說明同一樣品不同測試 下的差異度。（考察：同一樣品的數據點的重合性）測量系統重復再現樣品測量系統變異（） 說明所取樣品的測量相鄰兩個樣品的測量Minitab 輸出Gage R&RSource %Contribution %StdDev %ToleranceTotal Gage R&R 10.97 32.66 68.61Repeatability 3

11、.10 17.62 37.02Reproducibility 7.56 27.50 57.77Operator 2.19 14.81 31.11Oper*Part 5.37 23.17 48.68Part-To-Part 89.33 94.52 198.56Total Variation 100.00 100.00 210.08Number of Distinct Categories = 4% R&R %P/T紅圈為重要比率值Minitab 輸出Gage R&RSource Minitab 輸出Gage R&R% R&R %P/TSource %Contribution %StdDev %T

12、oleranceTotal Gage R&R 10.97 32.66 68.61Repeatability 3.10 17.62 37.02Reproducibility 7.56 27.50 57.77Operator 2.19 14.81 31.11Oper*Part 5.37 23.17 48.68Part-To-Part 89.33 94.52 198.56Total Variation 100.00 100.00 210.08Number of Distinct Categories = 4我們該做何種決策?- 最佳：10%，可接受：30%- 以 %R&R 30% 為目標 %P/T

13、% R&RMinitab 輸出Gage R&R% R&R Gage R&RX/R Chart3 .0SL=0.8796-3.0SL=0.7354X=0.8075=3 .0SL=0.1252R=0.03833-3.0SL=0.00E+00Gage R&R (ANOVA) for MeasurementGage name: Date of study: Reported by: Tolerance: Misc:Sample RangeSample Range 我們希望看到在X Chart 中的資料點超出控制指 之外的變化 這表示零件間的變異 如果沒有則此樣本可能未 包含生產過程的正常范圍 Rang

14、e chart 有助于確認不充分的覽別力 我們希望在控制指標中至少有4個資料點Xbar Chart by OperatoR Chart by OperatoGage R&RX/R Chart3 .0SL=0.8796X-Chart 指標 若操作員間的平均值不同，則此測量系統的再現性（reproducibility)是有問題的 我們希望有更多的平均值落于 control limits 之外，對全部操作員而言是一致的- 這表示變異多來自不同的零件，這是我們所要的 我們希望圖中大多數的點落于 control limits 之外- 如果這樣，并且 R-Chart 是在控制中，那么我們就可以確定有多少百

15、分比的變異是由測量系統所造成的X-Chart 指標 若操作員間的平均值不同，則此測量系R-Chart 指標 探討不充分的覽別力，如果 - Range Chart 在控制指標中少于4個顯著的level - 該全距中存在4個以上的顯著level，但有1/4的值為0 若Range Chart顯示out-of-control，則此測量系統的重復性(repeatability)是有問題的 若某一操作員的全距為out-of-control而其他操作人員不是如此，則該測量方法令人質疑 若某一操作員之全距皆為out-of-control，則該系統對操作員的技術非常敏感R-Chart 指標 探討不充分的覽別力，

16、如果 - RangOperator-Part Interaction PlotOperatorSampleAverage 每一條線代表每一位操作員對每個零件所測量的平均值 若不同操作員的線有交點，則存在顯著的交互作用 我們希望所有操作員的線是互相平行的 若Operator-Pat interactions 確實存在，我們必須了解并加以解決 1 2 3Operator-Part Interaction PlotComponents of Variation 變異的組成測量系統重復再現樣品% Total Var% Study Var% TolerPercent 將前面所討論的內容，以圖形化方式來表

17、現 我們希望 Gage R&R 盡可能的小，使 Part-to-Part 更大Components of Variation 變異的組成測By Operator 操作員0.40.50.60.70.80.91.01.1123Operator By Operator 圖表現的是每位操作員的平均值（紅圈）及其資料的分散性 我們希望所有操作員的分散性，都能盡可能相似，且其平均值成一直線By Operator 操作員0.40.50.60.70.8By Part 樣品變異0.40.50.60.70.80.91.01.112345678910Sample 該圖表現的是每種零件的平均值（紅圈）及其資料值的分散性 我們希望所有的零件的分散性盡可能的小，但平均值不同By Part 樣品變異0.40.50.60.70.80.9ANOVA表格ANOVA Table With Operator*Part InteractionSource DF SS MS F PParts 9 380.991 42.332 2.5614 0.08869Operators 1 14