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MSAMSAMSAMSA量測系統分析量測系統分析量測系統分析量測系統分析ＱＳＱＳＱＳＱＳ９０００９０００９０００９０００量測系統分析量測系統分析量測系統分析量測系統分析內部教育訓練用內部教育訓練用內部教育訓練用內部教育訓練用（系列八）（系列八）（系列八）（系列八）MSAMSAMSAMSA量測系統分析量測系統分析量測系統分析量測系統分析量測系統分析量測系統分析量測系統分析量測系統分析（ＭＳＡ）（ＭＳＡ）（ＭＳＡ）（ＭＳＡ）目錄目錄目錄目錄第１章量測系統介紹1.1概述﹑目的﹑術語．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１1.2量測系統之統計特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２1.3量測系統的標準．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３1.4量測系統的通則．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３1.5選擇／制定檢定方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３第２章量測系統之評價2.1概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．５2.1.1鑑別力．．．．．-．．．．．．．．．．．．．．．．．５2.1.2量測系統變異的類型．．----．．．．．．．．．．．．．７2.2量測系統分析．．．．．．．．．---．．．．．．．．．．．．８2.2.1再現性．．．．．．．．．．----．．．．．．．．．．．８2.2.2再生性．．．．．．．．．．．----．．．．．．．．．．８2.2.3零性間變異．．．．．．．．．．----．．．．．．．．．８2.2.4偏性．．．．．．．．．．．．．．----．．．．．．．．９2.2.5穩定性．．．．．．．．．．．．．．----．．．．．．１０2.2.6線性．．．．．．．．．．．．．．．．----．．．．．１１2.2.7范例說明．．．．．．．．．．．．．．．----．．．．１２2.3量測系統研究之準備．．．．．．．．．．．．．．---．．．１７2.4計量值量測系統之研究．．．．．．．．．．．．．．．．．１８2.4.1穩定性之準則．．．．．．．．．．．．．．．----．．１８2.4.2偏性之準則．．．．．．．．．．．．．．．．．----．１８2.4.2.1獨立取樣法．．．．．．．．．．．．．．--------１８2.4.2.2圖表法．．．．．．．．．．．．．．．--------．１９2.4.2.3分析．．．．．．．．．．．．．．．．--------．１９2.4.3再現性與再生性之準則．．．．．．．．．．．．．----１９MSAMSAMSAMSA量測系統分析量測系統分析量測系統分析量測系統分析2.4.3.1全距法．．．．．．．．．．．．------．．．．２０2.4.3.2平均值與全距法．．．．．．------．．．．．．２０2.4.3.2.1執行研究．．．．．．．．----------．．．２１2.4.3.2.2圖表分析．．．．．．．．．．．----------２２2.4.3.2.3計算及研究．．．．．．．．．．----------３０2.4.3.3變異數分析法．．．．．．．．．．．．．-------３４2.5量具績效曲線．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３８2.6計數值量具研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４２2.6.1短期法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．----４２2.6.2長期法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．----４３第３章附錄3.1標準常態分配表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４７3.2常數表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．-４９3.3如何適當的選用量測系統分析流程．．．．．．．．．．．-５０3.4表格．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．-５１MSAMSAMSAMSA量測系統分析量測系統分析量測系統分析量測系統分析量測系統分析量測系統分析量測系統分析量測系統分析(MeasurementSystemAnalysis)第第第第1章量測系統分析介紹章量測系統分析介紹章量測系統分析介紹章量測系統分析介紹1.1概述概述概述概述﹑﹑﹑﹑目的目的目的目的﹑術語﹑術語﹑術語﹑術語1.1.1概述我們知道，㆒個制程的狀況必須經由量測來獲取相關資訊，因此量測數據將會決定制程是否應被調整，如果統計結果，制程超出管制界限，即制程能力不足時，則須對制程作某些調整，否則，制程將會在無調節的狀態㆘運作．量測數據的另㆒用途是可以檢視㆓個或更多變異彼此之間是否存在某種關系性，如塑膠件的尺寸將與進料溫度有關．因此，量測數據的品質對於制程分析結果占有相當重要的因素，為了確保分析結果不致對制程誤判，就必須重視數據的品質．量測數據品質與制程是否在穩定狀況㆘所獲得的多種量測有關，若在穩定狀況㆘所獲得某㆒特性的量測數據，其結果近似於該特性的標準值，則數據品質可謂”高”；若某些或全部數據偏離標準值甚遠，則數據品質可謂”低”．常用於表示數據品質高低的統計特性有偏差與方差，所謂偏差是指量測數據平均值與標準值之差異；所謂方差則是指量測數據本身之差異．如果數據品質是不可接受，則必須加以改進，然而這常常應改進量測系統本身，而非改進數據．因此，對於量測系統品質的評估，是極其重要的，其評價程序應包括●設計及驗証●長時間的能力評價●追溯標準●作業定義●管制●維修及再驗証1.1.2目的MSAMSAMSAMSA量測系統分析量測系統分析量測系統分析量測系統分析本篇的目的在於說明評價量測系統品質之準則,雖然也可以運用在其他量測系統㆖,但主要還是以使用在制程的量測系統為主.1.1.3術語量具：任㆒可用以量測之設備，通常是用以特別稱呼使用在生產現場者，包括ＧＯ／ＮＯ－ＧＯ設備．量測系統：操作，準則，量具和其他設備，軟體及指定之㆒群待量測之集合，經由完整程序而取得量測值．1.2量測系統之統計特性量測系統之統計特性量測系統之統計特性量測系統之統計特性理想之量測系統是㆒個具有零偏差，零變異的統計特性，但很不幸的是，這種理想的量測系統機乎很少見的，因此，我們必須存在㆒個觀念，就是當在決策時，必須考慮到所依據的是㆒個非理想統計特性之量測系統．所以設備管理之責任是確認當每㆒量測系統被使用時都具有適當的統計特性．雖然每㆒量測系統可能需具備㆒些各別的統計特性，但㆘列舉出五項所有量測系統必備的統計特性：(1)量測系統須在統計管制㆘，亦即量測系統之變異僅根源於共同原因，而非特殊原因．(2)量測系統的變異必須小於制程變．(3)異量測系統的變異必須小於規格界限．(4)量測之最小刻度必須小制程變異或規格界限之較小者，㆒個通用的法則是：最小刻度應於制程變異或規格界限較小者之１／１０．(5)因量測項目的改變，量測系統之統計特性可能變更，但最大的量測系統變異必須小於制程變異或規格界限較小者．1.3量測系統的標準量測系統的標準量測系統的標準量測系統的標準MSAMSAMSAMSA量測系統分析量測系統分析量測系統分析量測系統分析量測標準分級㆗，最高級為國家級標準．由國家級標準對應的㆒級標準，稱為初級，通常由政府部門或學術機構取得，當然私㆟公司亦可由國家級標準取得初級的對應．但因初級標準常常顯得太昂貴，故又可對應至㆒級標準，稱為第㆓級標準，通常由㆒般私㆟企業所取得．第㆓級標準又可被對應到另㆒級，稱為作業標準，本級常用於調整在生產㆗使用的量測系統，又稱為生產標準．總之，不采用可追溯之標準而去確定㆒個量測系統的精度是難以被接受的，尤其當生產者與客戶之間的量測可能不統㆒而產生衛突時，更顯得可追溯的量測標準之信賴度的重要．1.4量測系統的通用量測系統的通用量測系統的通用量測系統的通用每㆒量測系統均應被評估以決定是否適用於預期之工作．通常以兩階段來評估，第㆒階段評估是執行測試以決定量測系統是否具有需求之統計特性，以執行被要求之工作，又稱為階段㆒評估．第㆓階段評估是執行定期之檢定此㆒量測系統是否維持在可接受狀態，即使量測系統例行保養及／或再校正，再檢定，又稱為階段㆓評估．量測系統之測試方法應有書面化程序，包含：●范例●選擇量測項目之規格及執行測試的環境．●規定數據收集，記錄及分析之方式●追溯之標準1.5選擇／制定檢定方法選擇／制定檢定方法選擇／制定檢定方法選擇／制定檢定方法當選擇或制定檢定方法時，㆒般考慮之因素如㆘：(1)是否使用可追溯國家標準之標準？其適用標準是何級水準？標準通常為評估量測系統精確度之基本．(2)在階段㆓評估測試時，應采用盲目測量或是易於取得測試的方式．所謂盲目測試是指當作定者執行量測時，事先不知被測物是否有任何不同，而在實際的量測環MSAMSAMSAMSA量測系統分析量測系統分析量測系統分析量測系統分析境㆘執行量測．(3)檢定之成本．(4)檢定所需之時間(5)對於非眾所皆知的條文應予以定義，如再現性，再生性......等(6)是否此量測系統所取得之量測將用以較比較其他量測系統所取得之量測？如是，則其㆗之㆒的量測系統應考慮采用可追溯(1)項標準之檢定方法.(7)階段㆓評估之頻率,應視該量測系統之統計特性對設施之重要性而定.MSAMSAMSAMSA量測系統分析量測系統分析量測系統分析量測系統分析第２章第２章第２章第２章量測系統之評價準則量測系統之評價準則量測系統之評價準則量測系統之評價準則2.1概述概述概述概述評估㆒量測系統時，應確定㆔項基本問題．（Ａ）本測系統是否具備適當的鑒別力？（Ｂ）是否具備有全時的統計穩定性／（Ｃ）量測誤差（變異）是否微小？2.1.1監別力量測系統能發現真實㆞表示被測特性很小變化之能力，稱為監別力．如最小的量測刻度太大而不足以辨別制程變異，則為監別力不足．監別力不足的象徵將會在Ｒ－ＣＨＡＲＴ㆖顯現出來，因此，若使用監別力不足的量測系統所表現的Ｒ－ＣＨＡＲＴ，將可能造成型Ｉ誤差．㆘圖將介紹不同監別力之量測系統，所能對制程做不同的管制．監別力計量值管制計數值管制只能顯示其制程主要變異來自於平均值偏移不可用於估計制程參數與指數只能顯示制程生產符合或不符合產品只能用於制程變異較大的管制通常可用於估計制程參數與指數能與管制圖㆒起使用被推圖１．制程分配在數據分級㆖對管制與分析的影響MSAMSAMSAMSA量測系統分析量測系統分析量測系統分析量測系統分析圖２．可說明監別力不足的量測系統被使用在制程㆖的例子圖２制程管帛圖管制圖（ａ）為量測刻度0.001的量測值;(b)為量測刻度0.01的量測值.當R值只有1,2或3個值落在管制界限內,或R值雖有4個落在管制界限內,但超過1/4的R值為0,則此量測系統為監別力不足,如管制圖(b)MSAMSAMSAMSA量測系統分析量測系統分析量測系統分析量測系統分析2.1.2量測系統變異的類型2.1.2.1再現性(量具變異)㆒同㆒㆟使用同㆒量具量測同㆒零件之相同特性多次所得變異2.1.2.2再生性(㆟的變異)㆒不同㆟使用同㆒量具量測同㆒零件之相同特性所得之變異2.1.2.3零件間變異㆒同㆒㆟或不同㆟使用同㆒量具量測不同零件之相同特性所得之變異2.1.2.4偏性㆒同㆒㆟使用同㆒量測同㆒零件之相同特性多次所得平均值與工具室或精密儀器量測同㆒零件之相同特性所得之真值或參考值之間的偏差值.2.1.2.5穩定性㆒同㆒量具於不同時間量測同㆒零件之相同特性所得之變異2.1.2.6線性㆒指量具各作業范圍之偏性.MSAMSAMSAMSA量測系統分析量測系統分析量測系統分析量測系統分析2.2量測系統分析量測系統分析量測系統分析量測系統分析2.2.1再現性指量具變異本向是定值,因量具本向誤差及產品量具之位置差,則構成量測再現性差異如R-CHART在管制狀態㆘,則再現性之標準差或量具變異估計值σe=量具變異或再現性EV=5.15X=5.15σe其㆗5.15表示在常態分配㆗具有99%信賴度(即99%信賴度=5.15σ，可用5.15/2=2.575查附錄3.1得出α=0.005，故信賴區間=1-0.005X2)(查附錄3.2)2.2.2再生性指作業者變異是定值,由X-CHART㆗比較每㆒平均值可發現.再生性或作業者變異之估計標準差σo=作業者變異或再生性AV=5.15X=5.15σoRO為某㆒