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1、MeasurementSystemAnalysis 何謂量測系統 量測系統為作業程序 儀器設備 軟體以及人員的集合體 用以量測產品的品質特性 何謂量測系統 GR R 量測精度指標 Gauge量測儀器本身 Repeatability再現性 EquipmentVariation 目的 明白量測儀器本身之變異性做法 同一位量測者使用同一個量測儀器對同一零組件的同一個特性進行多次量測 所獲得的量測值的變化量就是該量測裝置的再現性 Reproducibility再生性 AppraiserVariation 目的 明白不同人員間或者不同量測儀器間之變異性做法 由不同人員使用同一量具量測同一產品多次之後來估
2、算其變異即當存在變異性時 每位量測者的量測平均值會有所不同 何謂量測系統 取得數據的條件 再現性 EquipmentVariation 同一人員 相同的歸零條件 同一產品 同一位置 同樣的環境條件 數據要在短時間內取得再生性 AppraiserVariation 不同的人員 不同的歸零條件 不同的位置 不同的環境 數據宜在較長期間內取得 討論問題 1 儀器設備是否需要校驗 2 是否有人為或机台因素造成數据平均或變异數的誤差 3 儀器設備的解析度是否可提供使用 4 如何決定校驗周期及頻率 問題 量測系統分析的目的 二 分辨出統計制程管制 SPC 中 制程的特殊原因 如果量測系統本身的誤差很大 則
3、在使用SPC時 特殊原因所造成的變异可能為量測系統的變异所掩蓋 從而無法分辨出特殊原因 一 确認量測系統是否能滿足制程使用需求對新購及經維修校驗合格后的量具設備 确認是否能提供客觀及正确的分析評价 設備的使用性 制程數据的可用性 因此在進行統計製程管制時 必須先進行量測系統的分析 以確定量測系統在穩定狀態下才可用統計製程分析來監控製程或產品變異 以避免得到不確實的決策區間及管制圖上的錯誤訊息 量測系統分析的目的 縮短產品變異與總變異之差距 量測系統分析的做法 計數值GR R AttributeGRRDataSheet 計量值GR R VariableGRRDataSheet 分類 計數值GR
4、R Go Nogo 1 1準備30個黃金樣本 其中5個為已知不良品 25個為已知良品1 2將30個樣本 給其編號 ex 001 0301 3將30個樣本依序Load至二台測試設備 進行測試 2 1每個樣本在第一台測試設備重複3次測試 當判定正確時 合格品判定為合格 不合格品判定為不合格時 紀錄為12 2當判定不正確時 合格品判定為不合格 不合格品判定為合格時 紀錄為02 3依序將30個樣本測完 測完後按2 1順序 進行第二台測試設備測試 3 1將每個樣本的測試結果紀錄於AttributeGRRDataSheet進行公式運算3 2判定分為測試設備內之再現性分析與測試設備間之再生性分析3 3當再現
5、性與再生性皆Pass後 才能算合格 任一項Fail 則判定此設備須進行檢修與校驗 量測系統分析的做法 AttributeGRR 1 測試設備內部之一致性能力評估 量測系統分析的做法 AttributeGRR 假設條件 測試設備判别一致性能力 Pi 大於80 P0 顯著水準a 5 計算 設 虛無假設H0 Pi 80 對立假設H1 Pi 80 標準化 若Z AD Za 則RejectH0Z AD Za 則NotRejectH0 右尾檢定 量測系統分析的做法 VariableGRR 1 1準備10個黃金樣本 及設定要擷取之參數值1 2將10個樣本依序Load至二台測試設備 進行測試 2 1每個樣本進
6、行n 3次的量測 若牽涉到需人為判定產品特性時 則需分別量測 2 2依序將10個樣本測完 3 1將每個樣本的測試結果紀錄於VariableGRR進行公式運算3 2當P Tratio 30 則允許此量測設備上線使用 計量值GR R 計量值GR R 量測系統分析的做法 VariableGRR 使用平均值全距分析使用ANOVA變異性分析 P T值的計算 Step1 計算再現性所造成變異Step2 計算再生性所造成變異Step3 Step4 計算允差 上規格界線減去下規格界線Step5 對10個部品進行量測 部品的規格為5 0 0 1mm 再現性 量測設備的變異EV 3 05x0 04 0 122 其
7、中 設備變異的百分比 61 d2取決於 測量次數m 3 g 部品數量 測量人員 10 3 30 再生性 其中 K2 係數 Max 4 99 5 00 4 99 Min 4 99 5 00 4 99 0 01 EV 0 122n 10個樣本r 每個樣本重複三次量測 故人員的變異 人員變異的百分比 7 5 量測系統的變異 量測系統的百分比 61 5 量測系統 R R 合格標準是 量測結果的分析 是基於每個因素對總變異或公差所佔的百分比 計算百分比時 公差可能會以總變異當作分母 零件的變異 Rp 樣本平均值的全距 Max X1 X2 X10 Min X1 X2 X10 5 01 4 97 0 04
8、K3 5 15 d2 d2取決於樣本個數 g 1 5 15 3 18 1 62 PV RpxK3 0 04x1 62 0 0648 總變異 0 139 用Minitab計算GRR 計量值GRR 每個樣本測量2次 測定条件測定者 名反复回数 回樣品数 10個 測量者編號 王先生 1李先生 2 測量的數据 計量值GRR 按Option 各column上輸入 計量值GRR 方差分析法 其包含Part与operator之間的變异 平均值全距方式 相當与99 的判定規准 輸入的公差 輸入標題 計量值GRR SourceDFSSMSFPSample90 04324830 004805479 59820 0
9、0000Operator20 00121330 000606710 04910 00117Operator Sample180 00108670 00006042 41480 01585Repeatability300 00075000 0000250Total590 0462983GageR R ContributionSourceVarComp ofVarComp TotalGageR R7 00E 058 13Repeatability2 50E 052 90Reproducibility4 50E 055 23Operator2 73E 053 17Operator Sample1 7
10、7E 052 05Part To Part7 91E 0491 87TotalVariation8 61E 04100 00StdDevStudyVar StudyVar ToleranceSource SD 5 15 SD SV SV Toler TotalGageR R8 37E 030 04308828 526 84Repeatability5 00E 030 02575017 044 09Reproducibility6 71E 030 03454722 865 48Operator5 23E 030 02691617 814 27Operator Sample4 21E 030 02
11、165814 333 44Part To Part2 81E 020 14482795 8522 99TotalVariation2 93E 020 151101100 0023 98NumberofDistinctCategories 5 從P值判斷有意義的因子P 0 25 以分散來看測試系統變异的貢獻比率 如未給定公差則优先 給定公差的相對測定值 以標准差來看測定系統變异的比率 計量值GRR 判断基準 StudyVar 必然是理想 StudyVar 為良好 另外 StudyVar値即使大 若 Tolerance 則為良好 GRR的評价要看這里 對于部品与測量者的平均值 計量值GRR 計量值
12、GRR 圖表的看法 從這些圖表檢查以下事宜 特定的測定者 Operator 有測出与其他不同的測定値嗎 是否不管由誰測也可得到同樣的結果 reproducibility 再現性 相同条件的反复測定中 有多大的參差 repeatability 反复性 特定的部品 part 有否顯現不同的特性 原理 的計算方法使用到後述的分散分析 圖表的看法 Q A 為獲得可信之GRR 請問在實務上是否有一些標準程序 準備被測件樣本 至少5件 將被測件交給實際作業之人員 至少2人 反覆量測 每一樣本至少量測2次 紀錄各量測數據計算GRR 請問那些情況不適用GRR 作GRR時必須使用同一樣本 Parts 反覆量測
13、因此只要有任何樣本無法被反覆量測 那麼基本上即不適用GRR Q A 請問該優先使用GRR的狀況有那些前提 1 本質上是非破壞性之量測數值2 該量測特性之製程能力Cp值明顯不足GRR30 C級 那就表示量測系統不夠精確 環境差異 人員技術不足 清潔度改變 為何量測變異太大 人員技術差異 量測程序未標準化 數據取得不易 校驗問題 溫度改變 震動因素 溼度改變 設備差異 機械不穩定 設備摩耗 數據換算不穩定 電性不穩定 Q A 長期來看GRR可如何加以運用 新量具可借助GRR來建立有效的驗收系統 比較數個相同之量測設備比較量測設備維修前後之差異新進檢測人員可借助GRR來建立公允的合格認證系統 配合Cpk不斷導引研發更價廉而堪用的測試設備 若遇到產品規格大幅加嚴時 如Impedance的Tolerance由 12 降至 5 則必須立即警覺必須將測試設備升級 以免誤判了新產品的真實性能 Thanks
