2011-MSA教材版課件

1、1,測量系統(tǒng)分析 Measurement System Analysis,2011-MSA教材版,2,課程內(nèi)容 為什么要實(shí)施MSA? 什么是MSA? 如何實(shí)施MSA? 如何分析MSA? 培訓(xùn)目標(biāo): 了解MSA5性分析,及應(yīng)用5性分析確保量測系 統(tǒng)能滿足測試過程中的要求.,3,第一章 測量系統(tǒng)基礎(chǔ) 第二章 測量系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)特性 第三章 測量系統(tǒng)變異性影響 第四章 測量系統(tǒng)分析,2011-MSA教材版,4,哪個(gè)製程較好呢？,2011-MSA教材版,5,第一章 測量系統(tǒng)基礎(chǔ),2011-MSA教材版,6,7.6.1測量系統(tǒng)分析 為分析在各種測量和試驗(yàn)設(shè)備系統(tǒng)測量結(jié)果存在的變差，應(yīng) 進(jìn)行適當(dāng)統(tǒng)計(jì)研究。 此要

2、求必須適用于在控制計(jì)劃中提出的測量系統(tǒng)。 所用的分析方法及接收準(zhǔn)則，應(yīng)符合與顧客關(guān)于測量系統(tǒng)分 析的參考手冊的要求.。 如果得到顧客批準(zhǔn)，也可采用其它分析方法和接收準(zhǔn)則。 PPAP手冊中規(guī)定: 對新的或進(jìn)的量具測量和試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)參考MSA手冊進(jìn)行變差 研究 APQP手冊中規(guī)定:, MSA分析計(jì)劃及分析報(bào)告為的輸出之一.,0.MSA分析的對象,TS-16949 標(biāo)準(zhǔn)7.6 監(jiān)視和測量設(shè)備的控制,2011-MSA教材版,7,1.測量系統(tǒng)分析的目的,確定所使用的數(shù)據(jù)是否可靠: 測量系統(tǒng)分析還可以： 評估新的測量儀器 將兩種不同的測量方法進(jìn)行比較 對可能存在問題的測量方法進(jìn)行評估 確定并解決測量系統(tǒng)誤差

3、問題,2011-MSA教材版,8,測量定義為賦值（或數(shù)）給具體事物以表示它們之間 關(guān)于特定性的關(guān)系。這個(gè)定義由美國標(biāo)準(zhǔn)局(NBS) cccEisenhart1963）首次提出。賦值過程定義為測量過ccc程，而賦予的值定義為測量值。 量具：任何用來獲得測量結(jié)果的裝置，經(jīng)常用來特指 用在車間的裝置；包括通過/不通過裝置。 測量系統(tǒng)：是用來對被測特性定量測量或定性評價(jià)的 儀器或量具、標(biāo)準(zhǔn)、操作、方法、夾具、 軟件、人員、環(huán)境和假設(shè)的集合；用來獲 得測量結(jié)果的整個(gè)過程。,2.術(shù)語,2011-MSA教材版,9,3.量測過程,：標(biāo)準(zhǔn) ：零件 ：儀器 ：人/程序 ：環(huán)境,S W I P E,量測,數(shù) 值,分

4、析,輸入,輸出,可接受 可能可接受 需改善,量 測 系 統(tǒng),如果測量的方式不對，那么好的結(jié)果可能被測為壞的結(jié)果，壞的結(jié)果也可能被測為好的結(jié)果，此時(shí)便不能得到真正的產(chǎn)品或過程特性。,2011-MSA教材版,10,4.測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量,數(shù)據(jù)質(zhì)量最通用的統(tǒng)計(jì)特性: 準(zhǔn)確度 ( Accuracy ) X或稱偏移(BIAS): 量測實(shí)際值與工件真值間之差異,是指數(shù)據(jù)相對基準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)） 值的位置。 精密度 ( Precision ) 或稱變差(Variation): 利用同一量具，重復(fù)量測相同工件同一質(zhì)量特性，所得數(shù)據(jù)之變異性。是指數(shù)據(jù)的分布。,位置(Location ),寬度 (Width ),數(shù)據(jù)的質(zhì)量:

5、取決于從處于穩(wěn)定條件下進(jìn)行操作的測 量系統(tǒng)中，多次測量的統(tǒng)計(jì)特性.,2011-MSA教材版,11,4.1低質(zhì)量數(shù)據(jù)的原因和影響,低質(zhì)量數(shù)據(jù)的普遍原因之一是變差太大 一組數(shù)據(jù)中的變差多是由于測量系統(tǒng)及其環(huán)境的相 互作用造成的。 如果相互作用產(chǎn)生的變差過大，那么數(shù)據(jù)的質(zhì)量會 太低，從而造成測量數(shù)據(jù)無法利用。如：具有較大 變差的測量系統(tǒng)可能不適合用于分析制造過程，因 為測量系統(tǒng)的變差可能掩蓋制造過程的變差。,2011-MSA教材版,12,5.測量過程,為了有效地控制任何過程變差，需要了解： 過程應(yīng)該做什么? 什么能導(dǎo)致錯(cuò)誤? 過程在做什么? 規(guī)范和工程要求規(guī)定過程應(yīng)該做什么。? 過程失效模式及后果分

6、析（PFMEA）是用來確定與 潛在過程失效相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)，并在這些失效出現(xiàn)前提 出糾正措施。PFMEA的結(jié)果轉(zhuǎn)移至控制計(jì)劃。 通過評價(jià)過程結(jié)果或參數(shù)，可以獲得過程正在做什 么的知識。這種活動(dòng)，通常稱為檢驗(yàn)， 確定或否認(rèn)過程是以穩(wěn)定的方式操作并符合顧客 規(guī)定的目標(biāo)。這種檢查行為本身就是過程。,13,1)足夠的分辨率和靈敏度。 2)是統(tǒng)計(jì)受控制的。 3)產(chǎn)品控制，變異性小于 公差。 4)過程控制: 顯示有效的分辨率. 變異性小于制造過程變差.,6.測量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性,2011-MSA教材版,14,6.1測量儀器-分辨率,分辨率(分辨力、可讀性、分辨率): 別名：最小的讀數(shù)的單位、測量分辨率、刻度限度

7、或探測度 為測量儀器能夠讀取的最小測量單位。,測量分辨率描述了測量儀器分辨兩個(gè)部件的測量值之 間的差異的能力,由設(shè)計(jì)決定的固有特性 測量或儀器輸出的最小 刻度單位 總是以測量單位報(bào)告 1：10經(jīng)驗(yàn)法則,2011-MSA教材版,15,6.1測量系統(tǒng)的有效分辨率,1.要求不低于過程變差或允許偏差（tolerance）的十分 之一. 2.零件之間的差異必須大于最小測量刻度;極差控制圖可 顯示分辨率是否足夠看控制限內(nèi)有多少個(gè)數(shù)據(jù)分級 不同數(shù)據(jù)分級(ndc)的計(jì)算為: ndc=(零件的標(biāo)準(zhǔn)偏差/ 總的量具偏差)* 1.41. 一般要求它大于4才可接受,2011-MSA教材版,16,6.2敏感度（Sens

8、itivity）,敏感度是指能產(chǎn)生一個(gè)可檢測到（有用的）輸出信 號的最小輸入。 它是測量系統(tǒng)對被測特性變化的回應(yīng)。 敏感度由量具設(shè)計(jì)（分辨力）、固有質(zhì)量（OEM）、 使用中保養(yǎng)，以及儀器操作條件和標(biāo)準(zhǔn)來確定。 它通常被表示為一測量單位。,2011-MSA教材版,17,第二章 測量系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)特性,2011-MSA教材版,18,數(shù)據(jù)變差的來源,儀器(量具),工作件(零件),擴(kuò)大,量測系統(tǒng)變異,變異性,敏感性,接觸幾何,變形效應(yīng),一致性,單一性,重復(fù)性,再現(xiàn)性,使用假設(shè),穩(wěn)健設(shè)計(jì),偏移,線性,穩(wěn)定性,校準(zhǔn),預(yù)防性維護(hù),維護(hù),創(chuàng)建公差,發(fā)展的變異,發(fā)展,設(shè)計(jì)變異 夾持 位置 測量站 測量探測器,相互關(guān)連

9、 的特性,清潔,適合的 數(shù)據(jù),工作的 定義,彈性變形,質(zhì)量,彈性特性,支撐特性,隱藏的幾何,可追溯性,校準(zhǔn),熱擴(kuò)散系數(shù),彈性特性,人員/程序,環(huán)境,教育,身體的,限制,程序,目視標(biāo)準(zhǔn),工作規(guī)定,工作態(tài)度,經(jīng)驗(yàn),培訓(xùn),經(jīng)驗(yàn),培訓(xùn),理解,技能,人因工程,照明,壓力,振動(dòng),空氣污染,幾何的兼容性,陽光,人工光陽,光陽,溫度,人員,空氣流程,熱的系統(tǒng),平等化 系統(tǒng)構(gòu)成要素,周期,標(biāo)準(zhǔn)與環(huán)境 的關(guān)系,標(biāo) 準(zhǔn),2011-MSA教材版,19,測量系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性,Bias偏倚(Bias) Repeatability重復(fù)性(precision精度) Reproducibility再現(xiàn)性 Linearity線性

10、Stability穩(wěn)定性,2011-MSA教材版,20,偏倚：是測量結(jié)果的觀測平均值與基準(zhǔn)值的差值。 真值的取得可以通過采用 更高等級的測量設(shè)備進(jìn)行多次測量，取其平均值。,1.偏倚(Bias),2011-MSA教材版,21,儀器需要校準(zhǔn) 儀器、設(shè)備或夾緊裝置的磨損 磨損或損壞的基準(zhǔn)，基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差 校準(zhǔn)不當(dāng)或調(diào)整基準(zhǔn)的使用不當(dāng) 儀器質(zhì)量差設(shè)計(jì)或一致性不好 線性誤差 應(yīng)用錯(cuò)誤的量具,不同的測量方法設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù) 測量錯(cuò)誤的特性 量具或零件的變形 環(huán)境溫度、濕度、振動(dòng)、清潔的影響 違背假定、在應(yīng)用常量上出錯(cuò) 應(yīng)用零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察錯(cuò)誤,1.1造成過份偏倚的可能原因,201

11、1-MSA教材版,22,重復(fù)性,指由同一個(gè)操作人員用同一種量具經(jīng)多次測量同一個(gè)零件的同一特性時(shí)獲得的測量值變差 （四同）,2.重復(fù)性(Repeatability),2011-MSA教材版,23,零件(樣品)內(nèi)部：形狀、位置、表面加工、錐度、樣品一致性。 儀器內(nèi)部：修理、磨損、設(shè)備或夾緊裝置故障，質(zhì)量差或維護(hù)不當(dāng)。 基準(zhǔn)內(nèi)部：質(zhì)量、級別、磨損 方法內(nèi)部：在設(shè)置、技術(shù)、零位調(diào)整、夾持、夾緊、點(diǎn)密度的變差 評價(jià)人內(nèi)部：技術(shù)、職位、缺乏經(jīng)驗(yàn)、操作技能或培訓(xùn)、感覺、疲勞。,環(huán)境內(nèi)部：溫度、濕度、振動(dòng)、亮度、清潔度的短期起伏變化。 違背假定：穩(wěn)定、正確操作 儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)健性，一致性不好 應(yīng)用錯(cuò)誤的

12、量具 量具或零件變形，硬度不足 應(yīng)用：零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、觀察誤差(易讀性、視差),2.重復(fù)性不好的可能原因,2011-MSA教材版,24,由不同操作人員，采用相同的測量儀器，測量同一零件的同一特性時(shí)測量平均值的變差 （三同一異）,3.再現(xiàn)性(Reproducibility),2011-MSA教材版,25,零件(樣品)之間：使用同樣的儀器、同樣的操作者和方法時(shí)，當(dāng)測量零件的類型為A,B,C時(shí)的均值差。 儀器之間：同樣的零件、操作者、和環(huán)境，使用儀器A,B,C等的均值差 標(biāo)準(zhǔn)之間：測量過程中不同的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)的平均影響 方法之間：改變點(diǎn)密度，手動(dòng)與自動(dòng)系統(tǒng)相比，零點(diǎn)調(diào)整、夾持或夾緊方法

13、等導(dǎo)致的均值差,3.1再現(xiàn)性不好的可能潛在原因,2011-MSA教材版,26,評價(jià)人(操作者)之間：評價(jià)人A,B,C等的訓(xùn)練、技術(shù)、技能和經(jīng)驗(yàn)不同導(dǎo)致的均值差。對于產(chǎn)品及過程資格以及一臺手動(dòng)測量儀器，推蕮進(jìn)行此研究。 環(huán)境之間：在第1,2,3等時(shí)間段內(nèi)測量，由環(huán)境循環(huán)引起的均值差。這是對較高自動(dòng)化系統(tǒng)在產(chǎn)品和過程資格中最常見的研究。 違背研究中的假定 儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)健性 操作者訓(xùn)練效果 應(yīng)用零件尺寸、位置、觀察誤差(易讀性、視差),3.1再現(xiàn)性不好的可能潛在原因,2011-MSA教材版,27,基準(zhǔn)值,較小的偏倚,基準(zhǔn)值,較大的偏倚,量測平均值 (低量程),量測平均值 (高量程),基準(zhǔn)值,

14、量測值,無偏倚,偏倚,線性(變化的線性偏倚),在量具正常工作量程內(nèi)的偏倚變化量 多個(gè)獨(dú)立的偏倚誤差在量具工作量程內(nèi)的關(guān)系 是測量系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差構(gòu)成,4.線性(Linearity),2011-MSA教材版,28,儀器需要校準(zhǔn)，需減少校準(zhǔn)時(shí)間間隔； 儀器、設(shè)備或夾緊裝置磨損； 缺乏維護(hù)通風(fēng)、動(dòng)力、液壓、腐蝕、清潔； 基準(zhǔn)磨損或已損壞； 校準(zhǔn)不當(dāng)或調(diào)整基準(zhǔn)使用不當(dāng)； 儀器質(zhì)量差；設(shè)計(jì)或一致性不好； 儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)定性； 應(yīng)用了錯(cuò)誤的量具； 不同的測量方法設(shè)置、安裝、夾緊、技術(shù)； 量具或零件隨零件尺寸變化、變形； 環(huán)境影響溫度、濕度、震動(dòng)、清潔度； 其它零件尺寸、位置、操作者技能、疲勞、讀錯(cuò)。,

15、4.1線性誤差的可能原因,2011-MSA教材版,29,穩(wěn)定性,時(shí)間1,時(shí)間2,是測量系統(tǒng)在某持續(xù)時(shí)間內(nèi)測量同一基準(zhǔn)或零件的單一特性時(shí)獲得的測量值總變差。,5.穩(wěn)定性(Stability),2011-MSA教材版,30,儀器需要校準(zhǔn)，需要減少校準(zhǔn)時(shí)間間隔 儀器、設(shè)備或夾緊裝置的磨損 正常老化或退化 缺乏維護(hù)通風(fēng)、動(dòng)力、液壓、過濾器、腐蝕、銹蝕、清潔 磨損或損壞的基準(zhǔn)，基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差 校準(zhǔn)不當(dāng)或調(diào)整基準(zhǔn)的使用不當(dāng) 儀器質(zhì)量差設(shè)計(jì)或一致性不好 儀器設(shè)計(jì)或方法缺乏穩(wěn)健性 不同的測量方法裝置、安裝、夾緊、技術(shù) 量具或零件變形 環(huán)境變化溫度、濕度、振動(dòng)、清潔度 違背假定、在應(yīng)用常量上出錯(cuò) 應(yīng)用零件尺寸、位

16、置、操作者技能、疲勞、觀察錯(cuò)誤,5.1不穩(wěn)定的可能原因,2011-MSA教材版,31,理想的測量系統(tǒng)在每次使用時(shí)，應(yīng)只產(chǎn)生“正確”的測量結(jié)果。 每次測量結(jié)果總應(yīng)該與一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值相符。 一個(gè)能產(chǎn)生理想測量結(jié)果的測量系統(tǒng)，應(yīng)具有零變差、零偏倚和所測的任何產(chǎn)品錯(cuò)誤分類為零概率的統(tǒng)計(jì)特性。,6.理想的測量系統(tǒng),2011-MSA教材版,32,足夠的分辨率和靈敏度。為了測量的目的，相對于過程變差或規(guī)范控制限，測量的增量應(yīng)該很小。通常所有的十進(jìn)制或10/1法則，表明儀器的分辨率應(yīng)把公差(過程變差)分為十份或更多。這個(gè)規(guī)則是選擇量具期望的實(shí)際最低起點(diǎn)。 測量系統(tǒng)應(yīng)該是統(tǒng)計(jì)受控制的。這意味著在可重復(fù)條件下，測量系

17、統(tǒng)的變差只能是由于普通原因而不是特殊原因造成。這可稱為統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定性且最好由圖形法評價(jià)。,7.測量系統(tǒng)應(yīng)有的特性,2011-MSA教材版,33,對產(chǎn)品控制，測量系統(tǒng)的變異性與公差相比必須小于依據(jù)特性的公差評價(jià)測量系統(tǒng)。 對于過程控制，測量系統(tǒng)的變異性應(yīng)該顯示有效的分辨率并與過程變差相比要小。根據(jù)6變差和或來自MSA研究的總變差評價(jià)測量系統(tǒng)。,偏倚、重復(fù)性、再現(xiàn)性、線性可接受,7.測量系統(tǒng)應(yīng)有的特性,2011-MSA教材版,34,第三章 測量系統(tǒng)變異性影響,2011-MSA教材版,35,長期,過程變差,短期,抽樣產(chǎn)生的變差,實(shí)際過程變差,穩(wěn)定性,線性,重復(fù)性,準(zhǔn)確度,量具變差,操作員造成的變差,測量

18、誤差,過程變差觀測值,再現(xiàn)性,過程變差,1.測量系統(tǒng)變異性的影響,“重復(fù)性” 和 “再現(xiàn)性” 是測量誤差的主要來源,2011-MSA教材版,36,1.1測量系統(tǒng)變異性的影響,測量零件后: 1)確定零件是否可接受（在公差內(nèi)）或不可接受 （在公差外）。 2)零件進(jìn)行規(guī)定的分類 產(chǎn)品控制原理:測量零件進(jìn)行分類活動(dòng)。 過程控制原理:零件變差是由過程中的普通原因還 是特殊原因造成的。,2011-MSA教材版,37,2.對產(chǎn)品決策的影響, I型錯(cuò)誤: 生產(chǎn)者風(fēng)險(xiǎn)誤發(fā)警報(bào) 好零件有時(shí)會被判為“壞”的, II型錯(cuò)誤: 消費(fèi)者風(fēng)險(xiǎn)或漏發(fā)警報(bào) 壞零件有時(shí)會被判為“好”的,I型錯(cuò)誤:,II型錯(cuò)誤,2011-MSA教

19、材版,38,Bad is bad,2.對產(chǎn)品決策的影響,錯(cuò)誤決定的潛在因素:測量系統(tǒng)誤差與公差交叉時(shí),產(chǎn)品狀況判定:目標(biāo)是最大限度地做出正確決定有二種選擇： 改進(jìn)生產(chǎn)區(qū)域：減少過程變差，沒有零件產(chǎn)生在II區(qū)。 改進(jìn)測量系統(tǒng)：減少測量系統(tǒng)誤差從而減小II區(qū)域的面積， 這樣就可以最小限度地降低做出錯(cuò)誤決定的風(fēng)險(xiǎn)。,39,3.對過程決策的影響,對過程決策的影響如下: 1)普通原因報(bào)告為特殊原因 2)特殊原因報(bào)告為普通原因 測量系統(tǒng)變異性可能影響過程的穩(wěn)定性、目標(biāo)以 及變差的決定。,2011-MSA教材版,40,4.新過程的接受,新過程：如機(jī)加工、制造、沖壓、材料處理、熱新 過程的接受處理，或采購總成

20、時(shí)，作為采購 活動(dòng)的一部分，經(jīng)常要完成一系列步驟。 供應(yīng)商處對設(shè)備的研究以及隨后在顧客處對設(shè)備的 研究。 如果生產(chǎn)用量具不具備資格卻被使用。如果不知道是 儀器問題，而在尋找制程問題，就會白費(fèi)努力了。,2011-MSA教材版,41,第四章 測量系統(tǒng)分析,2011-MSA教材版,42,MSA分析方法的分類,重 復(fù) 性 分 析,再 現(xiàn) 性 分 析,線 性 分 析,穩(wěn) 定 性 分 析,偏 倚 分 析,位 置 分 析,變 異 分 析,穩(wěn) 定 性 分 析,信 號 分 析,風(fēng) 險(xiǎn) 分 析,小 樣 法,大 樣 法,偏 移 分 析,穩(wěn) 定 性 分 析,變 異 分 析,計(jì)量型,計(jì)數(shù)型,破壞型,MSA,極差法 均值

21、極差法（包括控制圖法） ANOVE法（方差分析法）,2011-MSA教材版,43,1.穩(wěn)定性分析之執(zhí)行:,1) 獲取一樣本并確定其相對于可追溯標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)值。 2）定期（天、周）測量標(biāo)準(zhǔn)樣本35次，樣本容量和 頻率應(yīng)該基于對測量系統(tǒng)的了解。 3）將數(shù)據(jù)按時(shí)間順序畫在X P(miss)=實(shí)際漏判的次數(shù) / 漏判的總機(jī)會數(shù). 3.誤判的幾率 Probability of false alarm(P-FA) - 將“合 格”判為不合格的機(jī)會. P(false alarm)=實(shí)際誤判次數(shù) / 誤判的總機(jī)會數(shù). 4.偏倚 Bias(B) - 指漏判或誤判的偏向. B=P(false alarm) / P(

22、miss) B=1, 無偏倚; B1, 偏向誤判; B1, 偏向漏判,以下為判斷所用的指標(biāo),2011-MSA教材版,71,量測系統(tǒng)分析(計(jì)數(shù)值)示范：,外觀檢驗(yàn)量測分析，兩個(gè)人，15個(gè)樣本，重復(fù)兩次，數(shù)據(jù)如下,2011-MSA教材版,72,表示此量測系統(tǒng)是可靠的,示范：量測系統(tǒng)分析計(jì)數(shù),Appraiser # Inspected # Matched Percent (%) 95.0% CI 小寶 15 15 100.0 ( 81.9, 100.0) 志明 15 14 93.3 ( 68.1, 99.8) # Matched: Appraiser agrees with him/herself

23、across trials.,2011-MSA教材版,73,屬性數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)分析Attribute MSA,2011-MSA教材版,74,Kappa屬性測量系統(tǒng),屬性/順序測量系統(tǒng)使用了接受/拒絕標(biāo)準(zhǔn)或分級，例如， 用(1-5) 確定是否達(dá)到可以接受的質(zhì)量水平 Kappa技術(shù)可以用來評估這些屬性和順序測量系統(tǒng),2011-MSA教材版,75,你真的擁有太多的屬性數(shù)據(jù)嗎?,很多檢驗(yàn)過程能夠收集連續(xù)數(shù)據(jù)，但選擇屬性數(shù)據(jù)以簡化檢驗(yàn)員的任務(wù) 例如，很多功能測驗(yàn)將連續(xù)地評估一項(xiàng)產(chǎn)品（溫度、承載力，硬度等等）并以通過/失敗記錄其結(jié)果 設(shè)法獲取連續(xù)數(shù)據(jù),2011-MSA教材版,76,屬性和順序測量,屬性和順序

24、測量經(jīng)常依靠主觀分類或分級 例子包括： 把部件特征分級為好或壞 在品嘗之后分級葡萄酒的香味和口感 從1到5給雇員的表現(xiàn)分級 給體操打分 在利用這些測量系統(tǒng)之前，我們應(yīng)該評估它們嗎？ 不評估它們的后果是什么呢？,2011-MSA教材版,77,測量系統(tǒng)分析 屬性數(shù)據(jù),什么方法適于評估屬性測量系統(tǒng)？ 屬性系統(tǒng) 同等處理所有誤分類的Kappa技術(shù) 順序系統(tǒng) 考慮誤分類等級的Kappa技術(shù) 例如，如果我們從1到5判斷一油漆產(chǎn)品的等級，檢驗(yàn)員A把它評為1級，檢驗(yàn)員B評為5級，比起檢驗(yàn)員A把它評為4級而檢驗(yàn)員B評為5級來，具有更大的誤分類,2011-MSA教材版,78,數(shù)據(jù)類型,常態(tài): 包含不具有排序基礎(chǔ)或

25、可以分別出量的差別的數(shù)字，例如 例子: 一公司中: A部門、B部門、 C部門 一車間中: 機(jī)器1、機(jī)器2、機(jī)器3 運(yùn)輸?shù)念愋? 船、火車、飛機(jī) 順序: 包含可以分等級的數(shù)字。但是不能根據(jù)該標(biāo)度推斷出數(shù)字之間差別。 例子：產(chǎn)品性能: 優(yōu)秀、很好、好、一般、差 品嘗試驗(yàn)： 味淡、辣、很辣、辣得難受 客戶調(diào)查： 強(qiáng)烈滿意、滿意、不滿意、強(qiáng)烈不滿意,2011-MSA教材版,79,Kappa技術(shù),Kappa適用于非定量系統(tǒng)，如 好或壞 通過/不通過 區(qū)分聲音 (嘶嘶聲、叮當(dāng)聲、重?fù)袈? 區(qū)分色彩亮度 通過/失敗,2011-MSA教材版,80,Kappa技術(shù),適用于屬性數(shù)據(jù)的Kappa 同等處理所有誤分類

26、 要求單元之間相互獨(dú)立，并且檢驗(yàn)員或分級員是獨(dú)立作出分級的 要求評估類別是相互排斥的,2011-MSA教材版,81,操作定義（檢查標(biāo)準(zhǔn)）,存在著一些質(zhì)量特點(diǎn)，或者難以定義或者定義很耗費(fèi)時(shí)間 要一致地評估分類，幾個(gè)單元必須由一個(gè)以上的評估人或判定人作出分類 如果評估員之間達(dá)成足夠的一致，那么就有可能，盡管不能保證，分級是正確的 如果評估員不能達(dá)成足夠的一致，那么分級的可用性就很有限了,差勁的屬性測量系統(tǒng)幾乎總是可以歸咎于 差勁的操作定義,2011-MSA教材版,82, 留意事項(xiàng) 樣品應(yīng)選定代表Process的樣品。 任意選定25個(gè)樣品時(shí)，以下能成為向?qū)А?把平時(shí)檢查的作業(yè)者選定為作業(yè)者的選定對象

27、，并成為Blind Appraisal.,計(jì)數(shù)型 Gage R&R,2011-MSA教材版,83,屬性測量系統(tǒng)中的和風(fēng)險(xiǎn),風(fēng)險(xiǎn)/生產(chǎn)者風(fēng)險(xiǎn) 合格產(chǎn)品被拒絕 不必要的報(bào)廢/返工的原因 被人為削減的過程性能 風(fēng)險(xiǎn)/消費(fèi)者風(fēng)險(xiǎn) 接受了不合格產(chǎn)品 不滿意的客戶 夸大的過程性能,2011-MSA教材版,84,結(jié)果?,哪些是重要的應(yīng)關(guān)心的問題？ 如果檢驗(yàn)員之間和內(nèi)部不能達(dá)成很好的一致，會有什么風(fēng)險(xiǎn)呢？ 次品正在流向下一步操作或客戶嗎？ 優(yōu)質(zhì)品正在被返工或處理掉嗎？ 評估的標(biāo)準(zhǔn)是什么？ 如何度量一致性？,2011-MSA教材版,85,什么是 Kappa?,P observed 判定員一致同意的單元的比率=判

28、定員一致判定為優(yōu)良的比率+判定員一致判定為次劣的比率 P chance 預(yù)期偶然達(dá)成一致的比率=（判定員A判定為優(yōu)良的比率*判定員B判定為優(yōu)良的比率）+（判定員A判定為次劣的比率*判定員B判定為次劣的比率） 注意： 上述等式適用于兩類分析，即優(yōu)良或次劣,2011-MSA教材版,86,Kappa,要達(dá)成完全一致， P observed = 1 且 K=1 一般說來，如果Kappa值低于0.7，那么測量系統(tǒng)是不適當(dāng)?shù)?如果Kappa值為0.9或更高，那么測量系統(tǒng)是優(yōu)秀的 Kappa的下限為0到 -1 如果 P observed = P chance 那么 K=0 因而Kappa值為 0表示達(dá)成一致

29、和隨機(jī)偶然預(yù)期達(dá)成的一致是一樣的,2011-MSA教材版,87,Kappa量測能力評價(jià)指標(biāo),上面的判斷基準(zhǔn)根據(jù)Project的目標(biāo)有可能變更。 舉個(gè)例，不良率0.1%0.001% 改善課題的情況下檢出率必須為 100%. 滿足指數(shù)40% 60% 改善課題時(shí)，如果檢出率是70%以上就可以被選擇。 基本上，達(dá)不到100%時(shí)，必須調(diào)查其原因。,計(jì)數(shù)型 Gage R&R,2011-MSA教材版,88,屬性測量系統(tǒng)指導(dǎo),在選擇研究的部件時(shí)，要考慮以下幾方面因素： 如果你只有兩個(gè)類別，優(yōu)良和次劣，你至少應(yīng)該選擇20個(gè)優(yōu)良品和20個(gè)次劣品 最多可選擇 50個(gè)優(yōu)良品和50個(gè)次劣品 盡量保持大約50%的優(yōu)良品和

30、50%的次劣品 選擇不同程度的優(yōu)良和次劣,2011-MSA教材版,89,屬性測量系統(tǒng)指導(dǎo),如果你的類別超過2種，其中一類是優(yōu)良，其它類別是不同的缺陷方式，那么你至少應(yīng)該選擇大約50%的優(yōu)良品和每種缺陷方式中的最少為10%的產(chǎn)品 你可以把一些缺陷方式合并稱為“其它” 這些類別應(yīng)該互相排斥，否則它們應(yīng)該合并起來,2011-MSA教材版,90,分級員內(nèi)部/重復(fù)性考慮,讓每個(gè)分級員至少兩次判定同一單元 為每個(gè)分級員建立獨(dú)立的Kappa表，計(jì)算他們的Kappa值 如果某個(gè)分級員的Kappa測量值很小，那么該分級員自己沒有很好地重復(fù)判定 如果分級員自己沒有很好地重復(fù)判定，那么他也不能和其它分級員很好的做重

31、復(fù)判定，這將掩蓋其它分級員內(nèi)部重復(fù)判定的好壞 根據(jù)每個(gè)分級員的首次判定建立一個(gè)Kappa表，計(jì)算不同分級員之間的Kappa值 不同分級員之間的Kappa值將進(jìn)行兩兩對比 (A和 B, B和C, A和C),2011-MSA教材版,91,Kappa 例子#1,Bill Blackbelt正在努力改進(jìn)一個(gè)具有高退貨率的油漆過程 在工程早期，由于很明顯的檢驗(yàn)員之間和檢驗(yàn)員內(nèi)部的差別，所以測量系統(tǒng)就是一個(gè)關(guān)注的問題 下一頁的數(shù)據(jù)是在測量系統(tǒng)研究中收集的。 需要計(jì)算每個(gè)操作員的Kappa和操作員之間的 Kappa,2011-MSA教材版,92,考慮下列數(shù)據(jù),2011-MSA教材版,93,分級員A的 交叉表

32、,在每個(gè)單元格中填入收集到的信息,2011-MSA教材版,94,交叉表,第一格代表分級員A在第一次 和第二次測量中判定為優(yōu)良的 次數(shù),2011-MSA教材版,95,交叉表,第二格代表分級員A在第一次測量中判定一個(gè)單元為次劣，在第二次測量中判定為優(yōu)良的次數(shù),2011-MSA教材版,96,交叉表,第三格代表分級員A在第一次測量中判定一個(gè)單元為優(yōu)良，在第二次測量中判定為次劣的次數(shù),2011-MSA教材版,97,交叉表,第四格代表分級員A在第一次測量和第二次測量中判定一個(gè)單元為次劣的次數(shù),2011-MSA教材版,98,交叉表,邊格的數(shù)字代表行和列的總和,2011-MSA教材版,99,交叉表-比例,分級

33、員A比例,下表代表上表的數(shù)據(jù)，其中每個(gè)單元格用總數(shù)的百分比來表示,代表10/20,2011-MSA教材版,100,交叉表-比例,由行和列的總和計(jì)算而得,2011-MSA教材版,101,對Kappa的定義將有所不同，取決于我們是在定義分級員內(nèi)部Kappa，還是在定義分級員之間的Kappa,記得怎樣計(jì)算Kappa嗎?,Pobserved 判定員一致同意的單元的比率=判定員A/B一致判定為優(yōu)良的比率+判定員A/B一致判定為次劣的比率 Pchance 預(yù)期偶然達(dá)成一致的比率=（判定員A判定為優(yōu)良的比率*判定員B判定為優(yōu)良的比率）+（判定員A判定為次劣的比率*判定員B判定為次劣的比率）,2011-MSA

34、教材版,102,Pobserved 等于上表對角線上概率的總和： P observed =(0.500 + 0.350) = 0.850 Pchance 等于每個(gè)分類概率乘積的總和： Pchance =(0.600*0.55) + (0.400*0.45) = 0.51 那么 Krater A=(0.85 - 0.51)/(1 - 0.51)=0.693,計(jì)算分級員A的Kappa,2011-MSA教材版,103,K Rater B =,數(shù)字,比例,計(jì)算分級員B的Kappa,2011-MSA教材版,104, 利用Minitab的 二元分類 系數(shù)型 Gage R&R的 Study,Ex) 為了分析

35、以Go/No-Go Gage判定合格/不合格的系數(shù)型測試系統(tǒng) 選了15 EA 樣品 (合格品 8個(gè),不合格品7個(gè))之后由3名測試人員反復(fù)測了3次后得到了如下的Data.,2011-MSA教材版,105,Attribute Gage R&R Study Attribute Gage R&R Study for Measurem Within Appraiser Assessment Agreement Appraiser # Inspected # Matched Percent (%) 95.0% CI A 15 14 93.3 ( 68.1, 99.8) B 15 13 86.7 ( 59.

36、5, 98.3) C 15 13 86.7 ( 59.5, 98.3) # Matched: Appraiser agrees with him/herself across trials., 測量一致性 評價(jià),-評價(jià)每個(gè)測試人員反復(fù)測試出的值之間的測量一致性,* 各測試人員的反復(fù)測量的結(jié)果的一致性的比率,100,2011-MSA教材版,106,Each Appraiser vs Standard Assessment Agreement Appraiser # Inspected # Matched Percent (%) 95.0% CI A 15 14 93.3 ( 68.1, 99.8

37、) B 15 12 80.0 ( 51.9, 95.7) C 15 12 80.0 ( 51.9, 95.7) # Matched: Appraisers assessment across trials agrees with standard. Assessment Disagreement Appraiser # NG/G Percent (%) # G/NG Percent (%) # Mixed Percent (%) A 0 0.0 0 0.0 1 6.7 B 1 6.7 0 0.0 2 13.3 C 0 0.0 1 6.7 2 13.3 # NG/G: Assessments a

38、cross trials = NG / standard = G. # G/NG: Assessments across trials = G / standard = NG. # Mixed: Assessments across trials are not identical., 測量準(zhǔn)確性(Accuracy)的 評價(jià),-比較每個(gè)測試人員的測試值 vs 標(biāo)準(zhǔn)(參考值)時(shí)評價(jià)是否一致,* 每個(gè)測試人員反復(fù)測試結(jié)果的準(zhǔn)確性 比率,標(biāo)準(zhǔn)值一致的次數(shù),總樣品數(shù),100,2011-MSA教材版,107,點(diǎn) :對比率的點(diǎn)推定值,線 : 信賴區(qū)間的寬度,* Graph 解釋,2011-MSA教材版,108, 正確度 分析 測量已知參考值的15個(gè)部件時(shí)正確地判斷了14次時(shí),這時(shí)求正確判定的比率p的 點(diǎn)推定值 & 95信賴區(qū)間., Hint : STATBasic Statistics1Propotion,Test and CI for One Proportion Test of p = 0.5 vs p not = 0.5