MSA衡量系統(tǒng)分析的應(yīng)用課件

1、MSA衡量系統(tǒng)分析的應(yīng)用MSA衡量系統(tǒng)分析的應(yīng)用2衡量系統(tǒng)分析Measurement System Analysis23內(nèi)容衡量系統(tǒng)研究的應(yīng)用衡量系統(tǒng)誤差的組成可變計量 R&R-ANOVA方法屬性計量 R&R (Repeat & Reproducibility)3內(nèi)容衡量系統(tǒng)研究的應(yīng)用4六西格瑪進(jìn)程圖衡量系統(tǒng)分析優(yōu)化衡量分析突破性策略特征分析在建立過程基線時驗證衡量系統(tǒng)對于Y的合適性在進(jìn)行DOE和驗證解決方案時驗證衡量系統(tǒng)的合適性 在控制X時驗證衡量系統(tǒng)的合適性改進(jìn)控制在驗證原因時驗證衡量系統(tǒng)的合適性4六西格瑪進(jìn)程圖衡量系統(tǒng)分析優(yōu)化衡量分析突破性策略特征分析5衡量系統(tǒng)實例 調(diào)整座椅位置所需的力

2、度?調(diào)整力度此過程偏差中有多少是由于衡量設(shè)備和衡量方法造成的？5衡量系統(tǒng)實例 調(diào)整座椅位置?調(diào)整力度此過程偏差中有多少6為接受新的衡量設(shè)備提供標(biāo)準(zhǔn)在不同的衡量設(shè)備之間進(jìn)行比較作為對可能有缺陷的計量器進(jìn)行評估的依據(jù)在修復(fù)和更新前后對衡量設(shè)備進(jìn)行比較為進(jìn)行實際過程偏差和生產(chǎn)過程可接受性的計算提供所需的組成部分衡量系統(tǒng)研究的應(yīng)用6為接受新的衡量設(shè)備提供標(biāo)準(zhǔn)衡量系統(tǒng)研究的應(yīng)用7衡量偏差的要點沒有完美的衡量系統(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Stabil

3、ityGR&R研究是對一個衡量系統(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研究是為了評估計量器對于一個明確對象的適用性準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性都由刻度表示7衡量偏差的要點沒有完美的衡量系統(tǒng)8準(zhǔn)確度（偏倚）的定義所觀察到的衡量平均值與被衡量物體實際平均值之差。觀察平均值實際平均值精確度8準(zhǔn)確度（偏倚）的定義所觀察到的衡量平均值與被衡量物體實際平9可重復(fù)性的定義同一操作員用同一計量器對一件樣品的相同特征進(jìn)行多次衡量時得到的衡量偏差。 可重復(fù)性 9可重復(fù)性的定義同一操作員 可重復(fù)性 10可復(fù)制性的定義不同操作員用同一計量器對一件樣品的相同特征進(jìn)行多次衡量時得到的衡量平均值的偏差。操作員 A操作員 B操作

4、員 C可復(fù)制性10可復(fù)制性的定義不同操作員操作員 A操作員 B操作員 C可11穩(wěn)定性的定義在不同時間對相同樣品進(jìn)行衡量所獲得的至少兩組衡量數(shù)據(jù)平均值的偏差。時間1時間2 穩(wěn)定性11穩(wěn)定性的定義在不同時間對相同樣品進(jìn)行衡量所獲得的至少兩組12計量系統(tǒng)誤差的定義計量系統(tǒng)誤差是準(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計量系統(tǒng)誤差的定義計量系統(tǒng)誤差是準(zhǔn)確度、可重復(fù)性、準(zhǔn)確度13可變計量 R&R 至少要有兩名操作員（進(jìn)行衡量的人員）參與。 兩名或三名操作員是比較典型的人數(shù)。 至少要衡量十個件。 同一類型產(chǎn)品至少要有10個部件才能表示完整的制造偏差情況

5、。 每位操作員要衡量每個部件兩到三次。 部件的衡量順序應(yīng)是隨機的。要進(jìn)行一次可變計量 R&R的研究注意在對同一個部件進(jìn)行重復(fù)衡量時，操作員并不知道他之前的操作員所作的衡量情況， 這一點非常重要。13可變計量 R&R 至少要有兩名操作員（進(jìn)行衡量的人員）14兩種方法：可變計量器 R&R對于產(chǎn)生偏差數(shù)據(jù)的衡量系統(tǒng)，minitab提供了兩個評估計量R&R的方法。1. ANOVA法2. X&R法若衡量零部件，ANOVA法比X & R法更加精確，因為AVOVA法考慮到操作員與零部件的相互作用。14兩種方法：可變計量器 R&R對于產(chǎn)生偏差數(shù)據(jù)的衡量系統(tǒng)，15分解綜合偏差部件之間的偏差 Part to Pa

6、rt衡量系統(tǒng)偏差計量器可重復(fù)性導(dǎo)致的偏差操作員可復(fù)制性導(dǎo)致的偏差部件對操作員的作用我們希望哪一個偏差部分大一點？綜合偏差操作員15分解綜合偏差部件之間的偏差 衡量系統(tǒng)偏差計量器可重復(fù)性16 可變計量R&R研究的實例零部件操作員靈敏度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操作員靈敏度41130.5042130.554323

7、1.0544231.0045330.8046330.8047430.8048430.8040530.5050530.5051631.0052631.0553730.9554730.9555830.8056830.8057931.0558931.05591030.85601030.80三個操作員，每人對十個部件操作兩次。零部件操作員靈敏度21120.5522120.5523221.0524220.9525320.8026320.7527420.4028420.4029521.0030521.0531620.9532621.0533720.9534720.9035820.7536820.70379

8、21.0038920.95391020.55401030.5016 可變計量R&R研究的實例零部件操作員靈敏度1110.617Minitab輸出-AVOVA方法要適當(dāng)?shù)貐^(qū)別：AIAG推薦4個不同的目錄大多數(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17Minitab輸出-AVOVA方法要適當(dāng)?shù)貐^(qū)別：AIAG18圖表輸出-ANOVA方法18圖表輸出-ANOVA方法19比較R&R 和允許誤差如果將全部允許誤差范圍輸入minitab（在該情況下：USL-LSL=1.5），則會計算和顯示計量器的誤差比率 USL-LS

9、L=22.87 (32.66 1.5)方差貢獻(xiàn)率標(biāo)準(zhǔn)差StdDev (SD)研究偏差%StudyVar研究偏差(%)%StudyVar允許誤差(%)%Tolerance來源RemarkVar Comp %Contribution (of VarComp)=sqrt(var comp)=6*SD(% StdDev)=SV/Toler全部計量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

10、.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 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比較R&R 和允許誤差如果將全部允許誤差范圍輸入mini20如何計算數(shù)值考慮“全部計量 R&R”

11、行：=6 * 0.066615 = 0.39966=6 * 標(biāo)準(zhǔn)差研究偏差066615.0004437.0總計量R&R偏差組成標(biāo)準(zhǔn)差=39966.0R&R計量100研究偏差%=研究偏差總研究偏差= 26.64%1.50.39966R&R計量100允許誤差%=研究偏差允許誤差范圍= 32.66%1.22378方差貢獻(xiàn)率標(biāo)準(zhǔn)差StdDev (SD)研究偏差%StudyVar研究偏差(%)%StudyVar允許誤差(%)%Tolerance來源RemarkVar Comp %Contribution (of VarComp)=sqrt(var comp)=6*SD(% StdDev)=SV/Tole

12、r全部計量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如何計算數(shù)值考慮“全部計量 R&R”行：=6 * 0.021數(shù)字的含義計量R&R全部允許誤差計量R&R全部研究偏差由R&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數(shù)字的含義計量R&R全部允許誤差計量R&R全部研究偏22minitab圖像輸出偏差的組成貢獻(xiàn)率研究偏差 允許誤差 部件之間可再現(xiàn)性可重復(fù)性計量 R&R100500偏差的組成百分

13、比若輸入允許誤差范圍，該圖表表示允許誤差的百分比。22minitab圖像輸出偏差的組成貢獻(xiàn)率研究偏差 23接受準(zhǔn)則注意接受準(zhǔn)則應(yīng)同時符合“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接受準(zhǔn)則注意接受準(zhǔn)則應(yīng)同時符合R&R 值（%）可接受性24注意！方差貢獻(xiàn)率（%） % Contribution Ratio of Variances方差比率Ratio of Variances標(biāo)準(zhǔn)差比率Ratio of standard Deviations接受準(zhǔn)則不適用于貢獻(xiàn)率。研究偏差（%）stud

14、y variation允許誤差（%）Tolerance24注意！方差貢獻(xiàn)率（%） % 方差比率標(biāo)準(zhǔn)差比率接受準(zhǔn)則不25 交易過程的GAGE R&R以項目管理為例：在項目期間計劃要達(dá)到一個詳細(xì)階段目標(biāo)所需的時間。記錄實際達(dá)到該階段目標(biāo)所花費的時間。計算計劃時間和實際使用時間的差值。 數(shù)據(jù)表示的是“落后的周數(shù)”。25 交易過程的GAGE R&R以項目管理為例：26Gage R&R 數(shù)據(jù)（落后周數(shù)）注意項目經(jīng)理和采購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。項目項目經(jīng)理采購員10-37219136124406850-24623457231980669698610148626Ga

15、ge R&R 數(shù)據(jù)（落后周數(shù)）注意項目經(jīng)理和采購員在270150100500-5021操作員的Xbar圖樣品平均值10 9 8 7 6 5 4 3 2 1100500項目操作員操作員*項目的相互作用平均1 2 貢獻(xiàn)率（%）研究偏差（%） 部件對部件可復(fù)制性可重復(fù)性Gage R&R100500偏差組成百分比落后周數(shù)的計量 R&R (ANOVA)minitab輸出270150100500-5021操作員的Xbar圖樣品平均28Gage R&R 結(jié)果88.52%的觀察偏差是由于項目經(jīng)理和采購員評估同一事件的差異所引起的。11.48%的觀察偏差是由于項目之間的差異所引起的。計量 R&R來源 方差 貢獻(xiàn)

16、率（%） 全部計量 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 2200.6 100.00 當(dāng)前的衡量系統(tǒng)是否合適？28Gage R&R 結(jié)果88.52%的觀察偏差是由于項目經(jīng)29為何在衡量中會出現(xiàn)不一致要改進(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)被問到：“選擇最后供應(yīng)商的日期是哪一天？” 項目經(jīng)理和采購員的理解不一致。項目經(jīng)理認(rèn)為是我們何時開始和供應(yīng)商一起工作。而采購員則認(rèn)為是何時發(fā)出采購定單。另外，對于“最后供應(yīng)商” 所指的對象也會有不同的理解。 是指100%的供應(yīng)商呢還是90%的？

17、 或者只是主要部件的供應(yīng)商？29為何在衡量中會出現(xiàn)不一致要改進(jìn)衡量系統(tǒng)，我們首先要了解30改進(jìn)衡量系統(tǒng)為了消除理解上的模糊不清，小組規(guī)定以 “選擇最后供應(yīng)商日期”為定義。這個日期是：采購部將選料的書面通知寄給最后供應(yīng)商以提供以下部件的日期。電子機械塑膠材料30改進(jìn)衡量系統(tǒng)為了消除理解上的模糊不清，小組規(guī)定以 “選31練習(xí):可變計量 R&R分成三人小組。每組有一件衡量設(shè)備和10件物品進(jìn)行衡量。三個操作員都要對每件物品衡量兩次。確保在衡量部件時采取隨機的衡量順序，而且每一次衡量都是獨立的。衡量完畢后把衡量結(jié)果記錄在數(shù)據(jù)單上。把數(shù)據(jù)輸入minitab并用ANOVA方法進(jìn)行分析。此衡量系統(tǒng)是否合適？3

18、1練習(xí):可變計量 R&R分成三人小組。32屬性計量 R&R在獲得屬性數(shù)據(jù)時，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)為一個部件有表面瑕疵而操作員B對于認(rèn)為該部件無瑕疵，那么該衡量系統(tǒng)就是有問題的。同樣，如果操作員A自己在對同一產(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屬性計量 R&R在獲得屬性數(shù)據(jù)時，較好的可重復(fù)性和可復(fù)33屬性衡量系統(tǒng)屬性衡量系統(tǒng)將每一個部件與標(biāo)準(zhǔn)作比較， 并接受符合標(biāo)準(zhǔn)的部件。屏幕效率是屬性衡量系統(tǒng)正確辨別優(yōu)差的能力。33屬性衡量系統(tǒng)屬性衡量系統(tǒng)將每一個部件與標(biāo)準(zhǔn)作比較， 并接34進(jìn)行屬性計量 R&R的方法1. 從過程中選擇至少30個部件。 這些部件應(yīng)能完整地表示出過程偏差的全部范圍（優(yōu)秀