MSA量测系统分析906225(繁体)_学员版

CoreQA1MSA(Measurementsystemsanalysis)量測系統分析2大綱名詞解釋量測系統變異量測系統統計特性重複性(Repeatability)再現性(Reproducibility)計量型GR&R穩定性(Stability)偏倚(Bias)線性(Linearity)計數型測量系統分析附錄-範例3名詞解釋量測系統：–用來對被測特性賦值的操作、程式、量具、設備、軟體、以及操作人員的集合；用來獲得測量結果的整個過程。量具：–任何用來獲得測量結果的裝置；經常用來特指在車間的裝置；包括用來測量合格／不合格的裝置。量測系統分析(MSA)–量測系統分析（MSA）是用於確定測量裝置與公差相比的誤差。4量測系統變異產品各項品質特性數據，均須透過量測系統取得–量測系統可靠嗎？–它會不會扭曲“製程聲音”？5：標準：零件：儀器：人/程序：環境SWIPE量測數值分析輸入輸出可接受可能可接受須改善量測系統量測系統變異6儀器(量具)工作件(零件)擴大量測系統變異變異性敏感性接觸幾何變形效應一致性單一性重複性再現性使用假設穩健設計偏移線性穩定性校準預防性維護維護建立公差發展的變異發展設計變異－夾持－位置－測量站－測量探測器相互關連的特性清潔適合的數據工作的定義彈性變形質量彈性特性支撐特性隱藏的幾何可追溯性校準熱擴散係數彈性特性人員/程序環境教育身體的限制程式目視標準工作規定工作態度經驗培訓經驗培訓理解技能人因工程照明壓力振動空氣污染幾何的相容性陽光人工光陽光陽溫度人員空氣流程熱的系統平等化－系統構成要素週期標準與環境的關係標準量測系統變異7傳統上，慣例是用99%的分佈代表測量誤差的全分佈，由係數5.15表示,多次測量結果變異程度,常用σm表示；註：–測量過程（數據）服從常態分佈；–R&R=5.15σm99%R&R=5.15σm量測系統變異8量測系統統計特性量測系統品質特性：–測量成本–測量的容易程度–最重要的是測量系統的統計特性量具重複性（Repeatability，針對同一人，反映量具本身情況）量具再現性（Reproducibility，針對不同人，反映測量方法情況）穩定性（Stability）偏倚（Bias）線性（Linearity，針對不同尺寸的研究）9量測系統統計特性評價好的量測系統,其統計特性的基本要求如下–量測系統有足夠的解析度和靈敏度,量測系統之精度須相對高於制程變異或規格界限兩者中精度較高者(十分之ㄧ)。（根據產品特性的需要）–測量系統應該是統計受控制的。這意味著在可重複條件下，測量系統的變異只能是由於普通原因而不是特殊原因造成。這可稱爲統計穩定性且最好由圖形法評價。(穩定性）–量測系統之變異須相對小於規格公差界限。–量測系統之變異須相對小於製造過程之變異。–量測系統統計特性（誤差）在預期的範圍內一致，並足以滿足測量的目的（産品控制或程序控制）（線性）。10重複性參考值重複性(Repeatability)重複性(Repeatability)：又稱量具變異(EquipmentVariation，EV)是由一個評價人，採用一種測量儀器，多次測量同一零件的同一特性時獲得的量測值變異。11再現性(Reproducibility)再現性(Reproducibility)：又稱評價者變異(AppraiserVariation,AV)，是由不同的評價人，採用相同的測量儀器，測量同一零件的同一特性時測量平均值的變異。評價者A評價者C評價者B再現性12計量型GR&R計量型GR&R名詞解釋GR&RGageRepeatabilityReproducibility量具重複性再現性(現在的說法)量具再現性再生性(過去的說法)13σTVσPVσGRRσ再現性σ重複性2GRR=+2再現性2重複性222GRRPVTV計量型GR&R量具R&R或GRR：R&R是結合重複性和再現性變異的估計值。14計量型GR&R確定重複性和再現性的三種方法:–全距法(R)全距法只能提供測量系統的整體概況而不能將變異分爲重複性和再現性。它典型的用途是快速檢查驗證GRR是否發生了變化。–平均值全距法(X-R)平均值全距法可以將測量系統的變差分成重復性和再現性，而不是他們的交互作用。–變異數分析法(ANOVA)變異數分析法可以用來確定量具和評價人之間的交互作用和零件和由於量具造成的重複誤差，如果存在這種情況。本課程將介紹平均值全距法(X-R)分析15計量型GR&R平均值和全距法：是一種提供測量系統重複性和再現性估計的數學方法。–1.選擇2-3個操作員（至少2人）在全然不知情的狀況下利用校準合格的量具對隨機抽取的5-10個樣品進行量測，每個操作員對同一樣品的同一特性重複測量2-3次。–2.被測量的產品由進行%R＆R測量系統分析的工作人員將其進行編號，但這些編號不能讓進行測量工作的操作員知道和看到。–3.讓操作員A以隨機的順序測量5-10個樣品，然後讓操作員B和/或C在不互相看對方的資料下測量這5-10個樣品。–4.操作員或進行%R＆R量測系統分析的工作人員將所測量的結果記錄下來再進行計算分析。16計量型GR&R平均值和全距法17計量型GR&R平均值全距法–控制限內部區域表示的是測量靈敏度（“雜訊“）。–因爲研究中使用的零件子組代表過程變異，Xchart中大約一半或更多的平均值應落在管制界限以外。如果資料顯示出這種圖形，測量系統能夠充分探測零件與零件之間的變異並且測量系統能夠提供過程分析和程序控制有用的資訊。–如果少於一半的平均值落在管制界限外邊，則測量系統缺乏足夠的解析度或樣本不能代表期望的過程變異。–Rchart用於確定過程是否受控。–如果所有的全距都受控，則所有評價人的工作狀態是相同的。–如果一個評價人不受控，說明他的方法與其他人不同。18計量型GR&R%R＆R接受準則：–%R＆R10%，可接受；–10%≤%R＆R≤30%，依據量具的重要性、成本及維修費用等因素，決定是否可接受或不可接受；–%R＆R＞30%，不能接受，必須進行改進；–有效解析度(ndc)必須5,否則需重新取樣。19計量型GR&R結果分析：–當重複性（EV）變異值大於再現性（AV）時，可採取下列措施：增強量具的設計結構。改善量具的夾緊或被測量產品定位的使用方式（檢驗點）。對量具進行維護和保養。量具經維修校準合格後再進行%R＆R分析…等。–當再現性（AV）變異值大於重複性（EV）時，可採取下列措施：再明確訂定或修改作業標準，加強操作員對量具的操作方法和資料讀取方式的技能培訓。可能需要採用某些夾具協助操作員，以提高操作量具的一致性…等。20範例1：計量GR&R21公式：%AV=100[AV/TV]%AV=10.65%n=零件數r=量測次數再現性──作業者‧變異（AV）公式：AV=n=10r=2AV=0.030公式：%EV=100[EV/TV]%EV=12.57%重複性──設備變異（EV）公式：EV=R*K1EV=0.0354％製程變異量測單元分析量測次數K1230.88620.5908作業者人數23K20.70710.5231r)/()k(XdiffnEV222範例1：計量GR&R22全變異（TV）公式：TV=TV=0.282公式：%PV=100[PV/TV]％PV=98.65%公式：ndc=1.41[PV/GRR]ndc=8.445零件變異（PV）公式：PV=Rp*K3PV=0.2779公式：%R&R=100[GRR/TV]%R&R=16.47%重複性&再現性（GRR）公式：GRR=GRR=0.0464％製程變異量測單元分析AVEV220.70710.52310.44670.40300.37420.35340.33750.32490.31462345678910K3零件數PVGRR22ndc必須大於或等於5範例1：計量GR&R23OperatorA李麗B周君梅C蔡培SampleNo.1st2nd3rdRange1st2nd3rdRange1st2nd3rdRange1129.18129.18129.160.03129.18129.20129.200.02129.19129.14129.200.062129.13129.18129.090.04129.10129.11129.120.02129.16129.17129.140.033129.19129.18129.150.04129.17129.16129.160.01129.18129.22129.190.044129.16129.18129.120.04129.13129.12129.140.02129.15129.20129.200.055129.12129.18129.130.03129.15129.11129.120.04129.12129.16129.150.046129.08129.18129.100.02129.11129.09129.140.05129.11129.15129.100.057129.18129.18129.140.04129.10129.12129.180.08129.13129.19129.130.068129.19129.18129.200.03129.21129.18129.240.06129.22129.25129.220.039129.19129.18129.150.04129.18129.15129.180.03129.13129.18129.150.0510129.16129.18129.090.07129.12129.15129.160.04129.09129.12129.140.05Workshop：計量GR&R24穩定性(Stability)穩定性(Stability)：又稱漂移(Drift)，是測量系統在某持續時間內測量同一基準或零件的單一特性時獲得的測量值總變異。時間1時間2穩定性25穩定性(Stability)穩定性分析法：–1.選取一個樣品，並確定其可追溯標準的基準值。–2.定期（每小時、每天、每週）測量基準樣品3-5次，並將其測量的資料記錄下來；決定樣本容量和頻率時，考慮的因素有：校準週期、使用頻率、修理次數和使用環境等。–3.將測量值描繪在“X-R管制圖”或“X-S管制圖”上。–4.計算控制界限，確定每個曲線的管制界限並根據管制圖對失控或不穩定狀態作出判斷。–5.計算測量結果的標準偏差，並將其與過程（工序）的標準差進行比較，以確定測量系統的穩定性是否適用；如分析結果顯示，量測系統的標準差大於過程的標準差，則此量具是不可接受的。26穩定性(Stability)–6.利用管制圖的判定方式來對穩定性的準則進行判定：Ⅰ、不能有點子超出上、下控制限；Ⅱ、連續3點中不能有2點落在A區或A區以外之區域；Ⅲ、連續5點中不能有4點落在B區或B區以外之區域；Ⅳ、不能有連續8點（或更多點）落在控制中心線的同一側。Ⅴ、不能有連續6點（或更多點）持續上升或下降。–7.凡呈現不穩定狀態（或失控）時，代表量具已經不穩定，必須對量具進行校準或維修，量具維修並經重新校準合格後，應重新對量具進行穩定性分析。27範例:穩定性範例:某工廠為了確定某一新量測儀器的穩定性是否為可接受，評價人員選取了接近中間值的一個零件。該零件被送到了量測實驗室，經量測其參考值確定為6.01。評價人員量測該零件5次，共量測了一個月(20個小組)；收集到所有數據後，畫出了&R圖。X28UCL=1.010LCL=00.47791.00.50.0樣本全距6.36.26.16.05.95.85.7UCL=6.267LCL=5.7466.02101020樣本平均子組範例:穩定性29偏倚(Bias)偏倚(Bias)：通常被稱為「準確性」，但「準確性」有多種解釋，故有不同涵蓋意思。偏倚是指對相同零件上量測多次所得平均值與基準值之差值。註：基準值可通過更高級別的測量設備進行多次測量取平均值。基準值偏倚觀測的平均值30偏倚(Bias)偏倚分析法：–獨立樣本法：選取一個樣品並確定其相對可追溯標準的基準值，如果沒有這樣的樣品，則可從產