MSA衡量系統(tǒng)分析的應(yīng)用

1、本資料來(lái)源衡量系統(tǒng)分析Measurement System Analysis2衡量系統(tǒng)研究的應(yīng)用衡量系統(tǒng)誤差的組成可變計(jì)量 R&R-ANOVA方法屬性計(jì)量 R&R (Repeat & Reproducibility)3優(yōu)化衡量分析突破性策略特征分析在建立過(guò)程基線時(shí)驗(yàn)證衡量系統(tǒng)對(duì)于Y的合適性在進(jìn)行DOE和驗(yàn)證解決方案時(shí)驗(yàn)證衡量系統(tǒng)的合適性 在控制X時(shí)驗(yàn)證衡量系統(tǒng)的合適性改進(jìn)控制在驗(yàn)證原因時(shí)驗(yàn)證衡量系統(tǒng)的合適性4實(shí)例實(shí)例 調(diào)整座椅位置調(diào)整座椅位置所需的力度所需的力度?調(diào)整力度調(diào)整力度此過(guò)程偏差中有多少是由于衡量設(shè)備和衡量方法造成的？5 為接受新的衡量設(shè)備提供標(biāo)準(zhǔn) 在不同的衡

2、量設(shè)備之間進(jìn)行比較 作為對(duì)可能有缺陷的計(jì)量器進(jìn)行評(píng)估的依據(jù) 在修復(fù)和更新前后對(duì)衡量設(shè)備進(jìn)行比較 為進(jìn)行實(shí)際過(guò)程偏差和生產(chǎn)過(guò)程可接受性的計(jì)算提供所需的組成部分6沒(méi)有完美的衡量系統(tǒng)所有的衡量系統(tǒng)都有偏差衡量系統(tǒng)中計(jì)量系統(tǒng)誤差是以下因素的總和： 準(zhǔn)確度(偏倚)Accuracy (Bias) 可重復(fù)性Repeatability 可復(fù)制性Reproducibility 穩(wěn)定性StabilityGR&R研究是對(duì)一個(gè)衡量系統(tǒng)的可重復(fù)性和可復(fù)制性進(jìn)行量化的方法進(jìn)行GR&R研究是為了評(píng)估計(jì)量器對(duì)于一個(gè)明確對(duì)象的適用性準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性都由刻度表示7所觀察到的衡量平均值與被衡量物體實(shí)際平均值之差。觀察

3、平均值實(shí)際平均值精確度8操作員操作員用用同一同一計(jì)量器計(jì)量器對(duì)對(duì)一件一件樣品的相同特征樣品的相同特征進(jìn)行進(jìn)行多次多次衡量時(shí)得到的衡量偏差。衡量時(shí)得到的衡量偏差。 可重復(fù)性 9不同操作員用同一同一計(jì)量器計(jì)量器對(duì)對(duì)一件一件樣品的相同特征樣品的相同特征進(jìn)行進(jìn)行多次多次衡量時(shí)得到的衡量平均值的偏差。衡量時(shí)得到的衡量平均值的偏差。操作員 A操作員 B操作員 C可復(fù)制性10在不同時(shí)間對(duì)相同樣品進(jìn)行衡量所獲得的至少兩組衡量數(shù)據(jù)平均值的偏差。時(shí)間1時(shí)間2 穩(wěn)定性11是準(zhǔn)確度、可重復(fù)性、可復(fù)制性以及穩(wěn)定性的偏差之和準(zhǔn)確度+可重復(fù)性+可復(fù)制性+穩(wěn)定性的偏差之和12 至少要有兩名操作員（進(jìn)行衡量的人員）參與。 兩名

4、或三名操作員是比較典型的人數(shù)。 至少要衡量十個(gè)件。 同一類型產(chǎn)品至少要有10個(gè)部件才能表示完整的制造偏差情況。 每位操作員要衡量每個(gè)部件兩到三次。 部件的衡量順序應(yīng)是隨機(jī)的。要進(jìn)行一次可變計(jì)量 R&R的研究注意注意在對(duì)同一個(gè)部件進(jìn)行重復(fù)衡量時(shí)，操作員并不知道他之前的操作員所作的衡量情況， 這一點(diǎn)非常重要。13對(duì)于產(chǎn)生偏差數(shù)據(jù)的衡量系統(tǒng)，minitab提供了兩個(gè)評(píng)估計(jì)量R&R的方法。1. ANOVA法法2. X&R法法若衡量零部件，ANOVA法比X & R法更加精確，因?yàn)锳VOVA法考慮到操作員與零部件的相互作用。14部件之間的偏差 Part to Part衡量系

5、統(tǒng)偏差計(jì)量器可重復(fù)性導(dǎo)致的偏差操作員可復(fù)制性導(dǎo)致的偏差部件對(duì)操作員的作用我們希望哪一個(gè)偏差部分大一點(diǎn)？綜合偏差操作員15零部件零部件操作員操作員靈敏度靈敏度1110.65 2110.60 3211.004211.005310.856310.807410.858410.959510.5510510.4511611.0012611.0013710.9514710.9515810.8516810.8017911.0018911.00191010.60201010.70零部件零部件 操作員操作員 靈敏度靈敏度41130.5042130.5543231.0544231.0045330.8046330.8

6、047430.8048430.8040530.5050530.5051631.0052631.0553730.9554730.9555830.8056830.8057931.0558931.05591030.85601030.80三個(gè)操作員，每人對(duì)十個(gè)部件操作兩次。零部件零部件 操作員操作員 靈敏度靈敏度21120.5522120.5523221.0524220.9525320.8026320.7527420.4028420.4029521.0030521.0531620.9532621.0533720.9534720.9035820.7536820.7037921.0038920.95391

7、020.55401030.5016要適當(dāng)?shù)貐^(qū)別：AIAG推薦4個(gè)不同的目錄大多數(shù)偏差是由于零部件之間的差別引起的偏差中只有一小部分是由衡量系統(tǒng)誤差引起的相互作用是很重要的，所以AVOVA方法比X&R方法更精確17Part-to-PartReprodRepeatGage R&R100500P Pe er rc ce en nt t% Contribution% Study Var0.100.050.00S Sa am mp pl le e R Ra an ng ge e_R=0.0383UCL=0.1252LCL=01231.000.750.50S Sa am mp pl le

8、e M Me ea an n_X=0.8075UCL=0.8796LCL=0.7354123109876543211.000.750.50P P a a r r t t3211.000.750.50O O p p e e r r a a t t o o r r10 9 8 7 6 5 4 3 2 11.000.750.50P P a a r r t tA Av ve er ra ag ge e123OperatorGage name: Date of study: Reported by: Tolerance: Misc: C Co om mp po on ne en nt ts s o of

9、 f V Va ar ri ia at ti io on nR R C Ch ha ar rt t b by y O Op pe er ra at to or rX Xb ba ar r C Ch ha ar rt t b by y O Op pe er ra at to or rR Re es sp po on ns se e b by y P Pa ar rt tR Re es sp po on ns se e b by y O Op pe er ra at to or r O Op pe er ra at to or r * * P Pa ar rt t I In nt te er ra

10、 ac ct ti io on nG Ga ag ge e R R& &R R ( (A AN NO OV VA A) ) f fo or r R Re es sp po on ns se e18如果將全部允許誤差范圍輸入minitab（在該情況下：USL-LSL=1.5），則會(huì)計(jì)算和顯示計(jì)量器的誤差比率 USL-LSL=22.87 (32.66 1.5)方差貢獻(xiàn)率標(biāo)準(zhǔn)差StdDev (SD)研究偏差%Study Var研究偏差(%)%Study Var允許誤差(%)%Tolerance來(lái)源RemarkVar Comp %Contribution (of VarComp)=sq

11、rt(var comp)=6*SD(% StdDev)=SV/Toler全部計(jì)量R&R=R+R0.00443710.67% 0.06661 0.39966 32.66%26.64%可重復(fù)性Repeat0.0012923.11% 0.03594 0.21567 17.62%14.38%可復(fù)制性Reproducibility0.0031467.56% 0.05609 0.33654 27.50%22.44%操作員Operator0.0009122.19% 0.03020 0.18120 14.81%12.08%操作員*部件Operator*Part0.0022345.37% 0.04727

12、 0.28359 23.17%18.91%部件Part to Part0.03716489.33% 0.19278 1.15668 94.52%77.11%綜合偏差0.041601100.00% 0.20396 1.22378 100%81.59%19考慮“全部計(jì)量 R&R”行：=6 * 0.066615 = 0.39966=6 * 標(biāo)準(zhǔn)差研究偏差066615.0004437.0總計(jì)量R&R偏差組成標(biāo)準(zhǔn)差=39966.0R&R計(jì)量100研究偏差%=研究偏差總研究偏差= 26.64%1.50.39966R&R計(jì)量100允許誤差%=研究偏差允許誤差范圍= 32.66

13、%1.22378方差貢獻(xiàn)率標(biāo)準(zhǔn)差StdDev (SD)研究偏差%Study Var研究偏差(%)%Study Var允許誤差(%)%Tolerance來(lái)源RemarkVar Comp %Contribution (of VarComp)=sqrt(var comp)=6*SD(% StdDev)=SV/Toler全部計(jì)量R&R=R+R0.00443710.67% 0.06661 0.39966 32.66%26.64%綜合偏差0.041601100.00% 0.20396 1.22378 100%81.59%20計(jì)量R&R全部允許誤差計(jì)量R&R全部研究偏差由R&

14、R 引起的偏差占全部允許誤差的22.87%。由R&R 引起的偏差占全部研究偏差的32.66%。21貢獻(xiàn)率研究偏差 允許誤差 部件之間可再現(xiàn)性可重復(fù)性計(jì)量 R&R100500偏差的組成百分比若輸入允許誤差范圍，該圖表表示允許誤差的百分比。22注意接受準(zhǔn)則應(yīng)同時(shí)符合“研究偏差%（R&R）”和 “允許誤差%”。R&R 值（%）可接受性0% - 10%優(yōu)秀的計(jì)量器10% - 30%仍可接受（根據(jù)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)） 30%不可接受23方差貢獻(xiàn)率（%） % Contribution Ratio of Variances方差比率Ratio of Variances標(biāo)準(zhǔn)差比率Rati

15、o of standard Deviations接受準(zhǔn)則不適用于貢獻(xiàn)率。研究偏差（%）study variation允許誤差（%）Tolerance24以項(xiàng)目管理為例： 在項(xiàng)目期間 計(jì)劃要達(dá)到一個(gè)詳細(xì)階段目標(biāo)所需的時(shí)間。 記錄實(shí)際達(dá)到該階段目標(biāo)所花費(fèi)的時(shí)間。 計(jì)算計(jì)劃時(shí)間和實(shí)際使用時(shí)間的差值。 數(shù)據(jù)表示的是“落后的周數(shù)”。25注意項(xiàng)目經(jīng)理和采購(gòu)員在衡量同一事件上的差異！數(shù)據(jù)是 “落后周數(shù)”以用于選擇供應(yīng)商。項(xiàng)目項(xiàng)目項(xiàng)目經(jīng)理項(xiàng)目經(jīng)理 采購(gòu)員采購(gòu)員10-37219136124406850-246234572319806696986101486260150100500-5021操作員的Xbar圖樣品

16、平均值10 9 8 7 6 5 4 3 2 1100500項(xiàng)目操作員操作員*項(xiàng)目的相互作用平均1 2 貢獻(xiàn)率（%）研究偏差（%） 部件對(duì)部件可復(fù)制性可重復(fù)性Gage R&R100500偏差組成百分比落后周數(shù)的計(jì)量 R&R (ANOVA)27 88.52%的觀察偏差是由于項(xiàng)目經(jīng)理和采購(gòu)員評(píng)估同一事件的差異所引起的。 11.48%的觀察偏差是由于項(xiàng)目之間的差異所引起的。計(jì)量計(jì)量 R&R來(lái)源 方差 貢獻(xiàn)率（%） 全部計(jì)量 R&R 1948.0 88.52 可重復(fù)性 0.0 0.00 可復(fù)制性 1947.9 88.52 部件 252.7 11.48 全部偏差 2200.

17、6 100.00 當(dāng)前的衡量系統(tǒng)是否合適？28要改進(jìn)衡量系統(tǒng)，我們首先要了解引起不一致的原因在本案例中當(dāng)被問(wèn)到：“選擇最后供應(yīng)商的日期是哪一天？” 項(xiàng)目經(jīng)理和采購(gòu)員的理解不一致。項(xiàng)目經(jīng)理項(xiàng)目經(jīng)理認(rèn)為是我們何時(shí)開(kāi)始和供應(yīng)商一起工作。我們何時(shí)開(kāi)始和供應(yīng)商一起工作。而采購(gòu)員采購(gòu)員則認(rèn)為是何時(shí)發(fā)出采購(gòu)定單采購(gòu)定單。另外，對(duì)于“最后供應(yīng)商” 所指的對(duì)象也會(huì)有不同的理解。 是指100%的供應(yīng)商呢還是90%的？ 或者只是主要部件的供應(yīng)商？29為了消除理解上的模糊不清，小組規(guī)定以 “選擇選擇最后供應(yīng)商日期最后供應(yīng)商日期”為定義。這個(gè)日期是：采購(gòu)部將選料的書(shū)面通知寄給最后供應(yīng)商以提供以下部件的日期。電子機(jī)械塑膠

18、材料301. 分成三人小組。2. 每組有一件衡量設(shè)備和10件物品進(jìn)行衡量。3. 三個(gè)操作員都要對(duì)每件物品衡量?jī)纱?。確保在衡量部件時(shí)采取隨機(jī)的衡量順序，而且每一次衡量都是獨(dú)立的。衡量完畢后把衡量結(jié)果記錄在數(shù)據(jù)單上。4. 把數(shù)據(jù)輸入minitab并用ANOVA方法進(jìn)行分析。5. 此衡量系統(tǒng)是否合適？31 在獲得屬性數(shù)據(jù)時(shí)，較好的可重復(fù)性和可復(fù)制性也同樣重要。 比如，操作員A認(rèn)為一個(gè)部件有表面瑕疵而操作員B對(duì)于認(rèn)為該部件無(wú)瑕疵，那么該衡量系統(tǒng)就是有問(wèn)題的。 同樣，如果操作員A自己在對(duì)同一產(chǎn)品部件的重復(fù)衡量中得到不同的結(jié)論，那么該衡量系統(tǒng)也是不合適的。32 屬性衡量系統(tǒng)將每一個(gè)部件與標(biāo)準(zhǔn)作比較， 并接

19、受符合標(biāo)準(zhǔn)的部件。 屏幕效率屏幕效率是屬性衡量系統(tǒng)正確辨別優(yōu)差的能力。是屬性衡量系統(tǒng)正確辨別優(yōu)差的能力。331. 從過(guò)程中選擇至少30個(gè)部件。 這些部件應(yīng)能完整地表示出過(guò)程偏差的全部范圍（優(yōu)秀部件，缺陷部件，邊緣部件）。2. 由專家對(duì)每一個(gè)部件進(jìn)行評(píng)估，將其分為“好”或者“不好”兩類。3. 每個(gè)操作員應(yīng)獨(dú)立并隨機(jī)將部件評(píng)定為“好”或“不好”。4. 把數(shù)據(jù)輸入屬性計(jì)量 電子數(shù)據(jù)表來(lái)量化衡量系統(tǒng)的有效性。34樣本操作者1操作者2操作者3樣本序號(hào)真值已知第1次第2次第1次第2次第1次第2次1gggggngng2gggggngng3ngngngnggngng4ngngngngngngng5ngngnggngngng6ggggggg123435自評(píng)一致% Appraiser Score表示個(gè)人衡量的一致性操作者對(duì)同一樣件重復(fù)測(cè)量時(shí)其結(jié)果應(yīng)當(dāng)一致（重復(fù)性）自評(píng)與專家一致% Score VS. Attribute表示操作員的評(píng)價(jià)和專家評(píng)價(jià)的一致性操作者不但對(duì)同一樣件重復(fù)測(cè)量時(shí)