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1、量測系統分析MSA編輯: Singer.LEE DG4-FHE品保部 2005/08/12GR&R1Agenda1. 量測系統定義2. GR&R作業的目的3. GR&R作業的時機4. GR&R的要求標準&公式5. 測量系統必須具備的五個基本要求6. 操作GUIDELINE.7. Xbar-R方法計算GR&R8. ANOVA方法計算GR&R9. ANOVA v.s Xbar-R10 2量測系統定義包含量測人員,量具,量測設備,夾治 具,操作程序/步驟及軟體所集合組 成.3Agenda1. 量測系統定義2. GR&R作業的目的3. GR&R作業的時機4. GR&R的要求標準&公式5. 測量系統必須
2、具備的五個基本要求6. 操作GUIDELINE.7. Xbar-R方法計算GR&R8. ANOVA方法計算GR&R9. ANOVA v.s Xbar-R10 41.推展SPC統計製程管制GR&R必須合格.2.評估量測的不確定度(大)-常導致誤判.3.驗證量測系統是否滿足需求人員量測資格驗證驗證量測設備穩定性4.時間/環境對量測系統之影響GR&R作業之目的5Agenda1. 量測系統定義2. GR&R作業的目的3. GR&R作業的時機4. GR&R的要求標準&公式5. 測量系統必須具備的五個基本要求6. 操作GUIDELINE.7. Xbar-R方法計算GR&R8. ANOVA方法計算GR&R9
3、. ANOVA v.s Xbar-R10 6GR&R使用時機1.生產線新量測系統驗收.2.新人/檢驗人員資格驗證.3.儀器設備維修/調校後.4.量測系統定期確認(符合TS16949程序 ).7Agenda1. 量測系統定義2. GR&R作業的目的3. GR&R作業的時機4. GR&R的要求標準&公式5. 測量系統必須具備的五個基本要求6. 操作GUIDELINE.7. Xbar-R方法計算GR&R8. ANOVA方法計算GR&R9. ANOVA v.s Xbar-R10 8GR&R%30% 量測系統不被接受,儀器必須加以改善.MSA手冊的要求標準9GR&R% 20% -NG DELL的要求標準
4、10GR&R公式GAGE Repeatability 重複性GAGE Reproducibility 再現性GR&R= 重複性 + 再現性GR&R%=(GR&R/允差)*100%2211Agenda1. 量測系統定義2. GR&R作業的目的3. GR&R作業的時機4. GR&R的要求標準&公式5. 測量系統必須具備的五個基本要求6. 操作GUIDELINE.7. Xbar-R方法計算GR&R8. ANOVA方法計算GR&R9. ANOVA v.s Xbar-R10 121.分辨力(Discrimination) 2. 偏倚(Bias) 3.線性 4.穩定性(Stability) 5.重複性(R
5、epeatability) 6.再現性(Reproducibility)一個可使用的、良好的測量系統 必須具備的五個基本要求13一.分辨力(Discrimination)別名: 最小可讀單位、測量解析度、最小刻度極限或探測的最小極限. 由設計所確定的固有特徵. 一個儀器測量或輸出的最小刻度單位. 通常被顯示為測量單位. 10比1的比例法則.14一.分辨力(Discrimination)量具的解析度0.01mm則5.361與5.362都是5.360.01就是該量具的分辨力. 5.151 d min ( , )10 10測量系統 的標準差製程標準差規格公差15有一尺寸 10.00 0.02mm使用
6、何 量具量測? 0.04 / 10 = 0.004 使用0.001解析度的千分尺 一.分辨力16分辨力-足夠解析度 0.00117解析度 0.001分辨力-足夠18解析度 0.01分辨力-不足19解析度 0.01分辨力-不足20分辨力(Discrimination)21偏差平均值參考值在檢測某特性時指的是此特性檢測系統與檢測標準相符 合的能力.二.偏倚(Bias)指同一台儀器,量測同一個標準件多次其測 量平均值與參考值之間的差異.參考值是一 致認可的標準.例如:可追溯到國家標準體系 的標準.通過校準來控制偏倚.22偏倚 (例)表示測量的平均值將比基準值大0.003mm.某標準件已知為25.4m
7、m,檢驗人員使用 精度為0.01mm的游標卡尺量了10次結果 如下: 量測data25.4125.40 25.4025.3925.41 25.4025.42 25.4025.3925.41 平均值 Xbar= 254.03 / 10 = 25.403偏倚= 平均值 參考值= 25.403 25.4 = 0.003mm23偏倚常見的型態24法碼偏號12345678910 基準值x / kg20253035404550556065 偏倚y / g13. 215. 116. 417. 117.918. 719. 621. 222. 524. 3三.線性以標準值(片)進行多點校正,所得到之校正點 呈現
8、線性的程度,越呈線性程度越好。25又稱漂移 (Drift)，指測量系統在不同時間,測量 同一基準或零件的同一特性時獲得的測量總變异, 換句話說,穩定性是偏倚隨時間的變化。 (指量測系統量測平均值隨時間的變異)時間T1T2D2D1T0星期一星期三星期五四.穩定性(Stability)2627量具的重複性和再現性Gage R&R28通常被稱為E.V.-設備變差(Equipment Variation) 同一人,同一量具量測同一零件同特性多次 所得之變異。重複性一.重複性(Repeatability)29通常被稱為A.V.-評價人變差(Appraiser Variation) 不同人在不同測試條件(
9、時間、環境等) 同一量具量測同一零件,相同特性,多次得之 測量平均值的總變異。再現性張三李四王五二.再現性(Reproducibility)30Agenda1. 量測系統定義2. GR&R作業的目的3. GR&R作業的時機4. GR&R的要求標準&公式5. 測量系統必須具備的五個基本要求6. 操作GUIDELINE.7. Xbar-R方法計算GR&R8. ANOVA方法計算GR&R9. ANOVA v.s Xbar-R10 311. 量測人員:擔任測試工作人員2人,教導者(組長)1人.2. 量測前須先制訂量測SOP(O/I)以使量測步驟/方法標準化.3. 量測時GR&R分析人員須在現場觀察量測
10、者的量測手法及步驟.4. 量測設備(儀器)精度為公差要求精度的10倍.分辨率(辨析率)5. 平均值Xbar與全距(Range)的平均值Rbar小數位數比量測值多一 位即可.6. GR&R%值小數點後一位即可.7. 量測樣本10pcs要編號,樣本選取在規格上限及規格下限各5pcs 最佳.8. 量測第二三次時,不要讓量測人員看他之前的量測數據.9. 量測第一二三次時間最好包含早上/中午/下班前.GR&R 操作GUIDELINE32Agenda1. 量測系統定義2. GR&R作業的目的3. GR&R作業的時機4. GR&R的要求標準&公式5. 測量系統必須具備的五個基本要求6. 操作GUIDELIN
11、E.7. Xbar-R方法計算GR&R & 分析8. ANOVA方法計算GR&R9. ANOVA & Xbar-R GR&R 數據比較10 333435GR&R 的分析 1. 重複性 再現性 儀器需要維修. 可能需要對量具進行重新設計. 需要對量具的夾緊或固定裝置進行改進 . 零件內變差大.2. 再現性 重複性 需要更好的對評價人進行如何使用和判 讀量具儀器的培訓. 量具校准,刻度的不清晰. 也許需要用某種形式的夾具幫助評價人 更一致地使用量具.36不同操作者的R CHARTABC3738當根号內 數值為負 值時則 AV=039Agenda1. 量測系統定義2. GR&R作業的目的3. GR&
12、R作業的時機4. GR&R的要求標準&公式5. 測量系統必須具備的五個基本要求6. 操作GUIDELINE.7. Xbar-R方法計算GR&R & 分析8. ANOVA V.S Xbar-R9. ANOVA方法計算GR&R10.ANOVA & Xbar-R GR&R 數據比較11401. ANOVA方差分析法將總變差分解成四個部分 零件 評價人 零件與評價人之間的相互作用 儀器造成的重複性2. 與平均值/極差法相比有以下優點: 有能力解決任何實驗的作業準備. 能更準確的估計變差 可從實驗數據中獲得更多的資訊.3. 數值計算複雜,需要一定程度的統計學知識以解釋它的結果.ANOVA v.s 平均值
13、-極差 41Agenda1. 量測系統定義2. GR&R作業的目的3. GR&R作業的時機4. GR&R的要求標準&公式5. 測量系統必須具備的五個基本要求6. 操作GUIDELINE.7. Xbar-R方法計算GR&R & 分析8. ANOVA V.S Xbar-R9. ANOVA方法計算GR&R10.ANOVA & Xbar-R GR&R 數據比較 42MINITAB 軟件計算43MINITAB 軟件計算44MINITAB 軟件計算45MINITAB 軟件計算46MINITAB 軟件計算47MINITAB 軟件計算48各種工具計算GR&R的差異MINITABANOVAXbar/R允差 + 5.1533.69%26.37%允差 + 639.25%30.73%允差26.87%MSA含零 件變差26.97%4950515253
