M六Sigma測量系統(tǒng)分析

第四節(jié)：測量系統(tǒng)分析1第1頁主要內(nèi)容1. 確認(rèn)并了解測量誤差組成原因。借助Minitab，利用方差分析法(ANOVA)進(jìn)行連續(xù)數(shù)據(jù)GageR&R分析。3.借助Minitab進(jìn)行離散數(shù)據(jù)GageR&R分析。4. 確定測量系統(tǒng)準(zhǔn)確性和準(zhǔn)確性。2第2頁在6σ項目中，測量系統(tǒng)分析主要目標(biāo)是確定項目中所使用數(shù)據(jù)是否可靠。測量系統(tǒng)分析目標(biāo)評定新測量儀器。將兩種不一樣測量方法進(jìn)行比較。對可能存在問題測量方法進(jìn)行評定。確定并處理測量系統(tǒng)誤差問題。測量系統(tǒng)分析還能夠：3第3頁6σ方法建立在這么一個思想上：基于數(shù)據(jù)決議。用于決議過程數(shù)據(jù)必須是可靠。基于不可靠數(shù)據(jù)決議與無數(shù)據(jù)支持決議沒有什么差異。您測量系統(tǒng)是否好得足以讓您放心搜集數(shù)據(jù)？GageR&R分析給您答案。GageR&R分析使您能夠：確定測量誤差是否很小，相對產(chǎn)品規(guī)范或過程誤差來說是否能夠接收確定您是否對數(shù)據(jù)“質(zhì)量”充滿信心分析測量儀器是否含有適當(dāng)分辨率假如測量誤差不可接收，將注意力重點放在需要改進(jìn)方面測量是任何6σ項目基礎(chǔ)4第4頁三個檢驗員測量并統(tǒng)計了10個部件油漆厚度。每個檢驗員測量每個部件兩次。下面是用圖形表示原始數(shù)據(jù)。不一樣檢驗員得出結(jié)果是否一致？某個操作員是否總是比另一個操作員結(jié)果低或者高？操作員能重復(fù)對每個部件測量結(jié)果嗎？另外還有什么？從這個圖中，您對該測量系統(tǒng)有什么了解？測量系統(tǒng)波動(偏差)能夠用GageR&R分析來量化。油漆厚度測量GageR&R分析厚度部件5第5頁相關(guān)測量數(shù)據(jù)常見問題什么是測量？ - 將一個未知量與一個已知或已經(jīng)接收參考值進(jìn)行比較為何我們需要測量數(shù)據(jù)？

-

我們使用測量數(shù)據(jù)來判斷產(chǎn)品是否合格，制訂相關(guān)過程管理決議。 我接收這件產(chǎn)品嗎？ 過程是很好，還是需要進(jìn)行調(diào)整？我們對測量數(shù)據(jù)有什么期望？ - 準(zhǔn)確性……數(shù)據(jù)必須告訴我們真相！ - 重復(fù)性……重復(fù)測量必須產(chǎn)生一樣結(jié)果！ - 再現(xiàn)性……結(jié)果不應(yīng)該受檢驗員影響什么是測量儀器？ - 用來進(jìn)行測量任何儀器什么是檢驗員(或者判定人)？ - 使用測量儀器進(jìn)行測量個人或裝置6第6頁收集數(shù)據(jù)能力!

2=

2

+

2總觀察偏差實際偏差測量系統(tǒng)偏差測量是一個能影響所觀察值中心值和偏差過程

測量系統(tǒng)包含:人（及其培訓(xùn)）、過程（測量程序）、設(shè)備（量具或測量工具）及全部這些原因相互作用。

測量總偏差:

相關(guān)測量數(shù)據(jù)常見問題測量系統(tǒng)：不但指量具。7第7頁1.GageR&R分析是用來分析測量系統(tǒng)方法，目標(biāo)是確定測量某種東西時出現(xiàn)波動(誤差)大小和類型。將“測量系統(tǒng)”看作是會給測量數(shù)據(jù)帶來額外誤差子過程，其目標(biāo)就是使用誤差盡可能小測量過程。3.任何觀察數(shù)據(jù)誤差，都是部件實際誤差和測量系統(tǒng)誤差總和。相關(guān)測量數(shù)據(jù)常見問題8第8頁測量系統(tǒng)分析計劃1.確定數(shù)據(jù)類型2.確定誤差起源3. 樣本選擇4. 數(shù)據(jù)搜集5. 數(shù)據(jù)分析9第9頁連續(xù)數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)分析10第10頁分辨率?“準(zhǔn)確性”(R&R)(離散性---偏差)校準(zhǔn)?穩(wěn)定性?線性?偏移?“準(zhǔn)確性”(居中性---均值)OKOKOKOK連續(xù)數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)分析OK11第11頁123123部件A部件B因為上面刻度分辨率比兩個部件之間差異要大，兩個部件將出現(xiàn)相同測量結(jié)果。第二個刻度分辨率比兩個部件之間差異要小，部件將產(chǎn)生不一樣測量結(jié)果。A=2.25B=2.00測量儀器分辨率測量儀器分辨率:

可定義為測量儀器能夠測得最小改變范圍能力?？纯聪旅娌考嗀和部件B，它們長度非常相同。測量分辨率描述了測量儀器分辨兩個部件測量值之間差異能力。測量儀器分辨率必須小于或等于規(guī)范或過程誤差10%。A=2.0B=2.0部件A部件B12第12頁測量系統(tǒng)精度(分辨率)須比被測量體要求精度高一個數(shù)量級，即假如要求測量精度是0.001，測量儀器精度要求須是0.0001。亦即測量系統(tǒng)應(yīng)該最少能測出上下規(guī)格限間距1/10。比如LSL是5mm，USL是10mm，極差是5mm，測量設(shè)備應(yīng)最少0.5mm刻度。測量系統(tǒng)分辨率(精度):

測量系統(tǒng)分辨率最高標(biāo)準(zhǔn)13第13頁測量準(zhǔn)確性是測量所得平均值與真實值差異。真實值參考標(biāo)準(zhǔn)平均值真實值偏移觀察平均值－系統(tǒng)誤差或偏移準(zhǔn)確性14第14頁AccuracyvsPrecision準(zhǔn)確性和準(zhǔn)確性關(guān)系15第15頁AccuracyvsPrecision1)accuratebutnotprecise 2)precisebutnotaccurate3)neitheraccuratenorprecise 4)bothaccurateandprecise準(zhǔn)確性和準(zhǔn)確性關(guān)系16第16頁測得溫度實際溫度線性非線性非線性2010304010203040－是指在測量設(shè)備范圍內(nèi)，測量值與真實值之間關(guān)系是否成線性關(guān)系。線性17第17頁測量系統(tǒng)分布(sands2)

長久應(yīng)該保持穩(wěn)定。

沒有漂移，突然偏移循環(huán)等。利用控制圖進(jìn)行評定。采取長久測量設(shè)備計劃以維持穩(wěn)定性...穩(wěn)定性18第18頁全部測量系統(tǒng)需要校準(zhǔn):1.校按時可參考量具制造者提議。2.定時對操作員培訓(xùn)考評。3.相關(guān)軟件。對比一個已知真實值檢驗測量系統(tǒng)或相對于一個已知標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整量具以至讀數(shù)正確。校準(zhǔn)19第19頁精確性精確性－描述了測量系統(tǒng)偏差：可重復(fù)性－偏差由量具本身造成；可再現(xiàn)性－偏差由測量者技巧造成。兩個組成部分測量系統(tǒng)重復(fù)性再現(xiàn)性(重復(fù)性和再現(xiàn)性)20第20頁在相同條件下，重復(fù)檢驗同一物體，產(chǎn)生相同結(jié)果量具能力?；蛘?..在相同條件下，對同一物體進(jìn)行重復(fù)測量所得偏差。同一測量者一樣測量設(shè)備一樣工件一樣環(huán)境條件精確性－重復(fù)性21第21頁在不一樣條件下測量同一物體得到相同結(jié)果能力。不一樣條件下測量結(jié)果偏差。不一樣測量者或者不一樣測量設(shè)備（測量者和測量設(shè)備只能有一樣不一樣）一樣工件一樣環(huán)境條件再現(xiàn)性也有兩個組成部分精確性－再現(xiàn)性22第22頁測量者與工件關(guān)系對某一工件，不一樣測量者可能有相同測量值（工件2）對另一工件（工件3）不一樣測量者測量值有顯著差異。part1part2part3OverallLength

對全部工件，不一樣測量者都會產(chǎn)生差異；測量者差異依據(jù)測量工件不一樣而不一樣23頁1.2~3個測量者。2.10個待測工件。3.每一個測量者應(yīng)測量全部工件2-3次。4.使用代表整個過程偏差工件。5.隨機(jī)取樣是非常主要。數(shù)據(jù)收集原則連續(xù)數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)分析24第24頁重復(fù)性和再現(xiàn)性與容差百分比1PrecisiontoToleranceRatio---P/T重復(fù)性和再現(xiàn)性與總過程偏差百分比2PrecisiontoTotalVariationRatio---P/TV3%Contribution量具相對于規(guī)范測量能力；量具相對于過程偏差測量能力測量系統(tǒng)能力--－3個主要指數(shù)測量系統(tǒng)方差與總過程方差百分比%StudyVar%Tolerance%ContributionMinitab顯示:－>連續(xù)數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)分析－－容差百分比－－調(diào)查百分比－－貢獻(xiàn)百分比25第25頁關(guān)于容差百分比解釋

sgage=測量誤差 公差=USL-LSL USL=規(guī)范上限 LSL=規(guī)范下限2.對于單邊規(guī)格限： 在分子中使用2.575

sgage(即5.15/2=2.575)

公差=USL–平均值

或平均值

-LSL

總是使用歷史平均值5.15標(biāo)準(zhǔn)誤差包含了正態(tài)分布99%。5.15s+2.575-2.57599%在此1.對于雙邊規(guī)格限：26第26頁連續(xù)數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)分析打開數(shù)據(jù)文件:測量系統(tǒng)分析.MTV27第27頁采用ANOVA法見下頁輸入：部件序數(shù)列操作員數(shù)據(jù)列測量數(shù)據(jù)列連續(xù)數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)分析28第28頁連續(xù)數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)分析29第29頁GageR&R%ContributionSourceVarComp(ofVarComp)

TotalGageR&R0.00443710.67Repeatability0.0012923.10Reproducibility0.0031467.56Operator0.0009122.19Operator*PartID0.0022345.37Part-To-Part0.03716489.33TotalVariation0.041602100.00連續(xù)數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)分析結(jié)果顯示：貢獻(xiàn)百分比：<1％可接收；<10％可考慮；>10％不可接收。30第30頁StdDevStudyVar%StudyVar%ToleranceSource(SD)(5.15*SD)(%SV)(SV/Toler)TotalGageR&R0.0666150.3430632.6634.31Repeatability0.0359400.1850917.6218.51Reproducibility0.0560880.2888527.5028.89Operator0.0302000.1555314.8115.55Operator*PartID0.0472630.2434023.1724.34Part-To-Part0.1927810.9928294.5299.28TotalVariation0.2039651.05042100.00105.04連續(xù)數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)分析結(jié)果顯示2：調(diào)查百分比：<15%能夠接收；<30%可考慮；>30%不可接收。31第31頁StdDevStudyVar%StudyVar%ToleranceSource(SD)(5.15*SD)(%SV)(SV/Toler)TotalGageR&R0.0666150.3430632.6634.31Repeatability0.0359400.1850917.6218.51Reproducibility0.0560880.2888527.5028.89Operator0.0302000.1555314.8115.55Operator*PartID0.0472630.2434023.1724.34Part-To-Part0.1927810.9928294.5299.28TotalVariation0.2039651.05042100.00105.04NumberofDistinctCategories=4連續(xù)數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)分析結(jié)果顯示3：容差百分比：<10％理想值；<20％可接收；<30％可考慮；>30％不可接收。差異類數(shù)目：

5可接收32第32頁計算和解釋：差異類數(shù)目指是測量系統(tǒng)能夠識別出過程數(shù)據(jù)中非重合組數(shù)目。差異類數(shù)目=x1.41

spart-to-partsgage注意：差異類數(shù)目適合用于連續(xù)數(shù)據(jù)ANOVA法GR&R。差異類數(shù)目決議/值<2對制訂過程控制決議沒有價值2–3只用于二元決議(“Go/NoGo”)

5足夠分辨率。對于制訂過程控制決議來說，能夠接收。連續(xù)數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)分析33第33頁連續(xù)數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)分析圖形結(jié)果顯示總圖：34第34頁關(guān)于厚度測量我們知道了什么？測量系統(tǒng)對于判斷產(chǎn)品合格是否來是能夠接收嗎？對于過程控制來說，測量系統(tǒng)可接收嗎？測量系統(tǒng)含有足夠分辨率嗎？操作員對于測量系統(tǒng)誤差影響顯著嗎？部件對于測量系統(tǒng)誤差影響很大嗎？設(shè)備(厚度測量儀)對于測量系統(tǒng)誤差來說，是很主要影響原因嗎？您應(yīng)該將測量系統(tǒng)改進(jìn)重點放在哪里？ANOVA法GageR&R舉例35第35頁離散數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)分析36第36頁將工件與規(guī)范極限比較，在經(jīng)過與不經(jīng)過判斷基礎(chǔ)上決定是否接收工件。2.離散數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)研究通常由2-5個測量者測試20-50個工件來進(jìn)行。3.每一個測量者應(yīng)以隨機(jī)次序測量全部工件2-3次。2-3次評定之間相隔一個星期。4.樣本選擇標(biāo)準(zhǔn)：一些能夠接收，一些不合格，一些處于邊緣。5.準(zhǔn)確率=95%，同時判錯率小于5%，能夠接收；

準(zhǔn)確率=100%，就是好系統(tǒng)!!數(shù)據(jù)收集原則離散數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)分析37第37頁Minitab:Stat>QualityTools>AttributeGageR&RStudy離散數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)分析38第38頁離散數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)分析打開數(shù)據(jù)文件:測量系統(tǒng)分析.MTV39第39頁AttributeGageR&RStudyAttributeGageR&RStudyforMeasurementWithinAppraiser重復(fù)性偏差(評定檢驗者本身誤差）AssessmentAgreementAppraiser#Inspected#MatchedPercent(%)95.0%CI11010100.0(92.8,100.0)210880.0(44.4,97.5)310990.0(55.5,99.7)#Matched:Appraiseragreeswithhim/herselfacrosstrials.結(jié)果顯示1：離散數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)分析40第40頁EachAppraiservsStandardAssessmentAgreement每個檢驗員檢驗結(jié)果與真值比較Appraiser#Inspected#MatchedPercent(%)95.0%CI110990.0(55.5,99.7)210880.0(44.4,97.5)310990.0(55.5,99.7)#Matched:Appraiser'sassessmentacrosstrialsagreeswithstandard.結(jié)果顯示2：離散數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)分析41第41頁AssessmentDisagreement#合格/#不合格/Appraiser不合格Percent(%)合格Percent(%)#MixedPercent(%)1110.000.000.0200.000.0220.0300.000.01