计数型及计量型分析

Source
StdDev (SD) (5.15 * SD) (%SV)
Total Gage R&R 2.5582
13.1747 20.30
Repeatability
2.5386
13.0740 20.15
Reproducibility 0.3156
1.6255
2.50
测试员
0.3156
1.6255
2.50
%Study Var：用来比较测量误差与过程误差大小，用以判断
该量测系统可否用于过程控制的指标。
Pg 16
Pg 17
Pg 18
图形判读
X均值图：控制线从测量误差计算出来（测
量误差越小，控制线越窄）；
大多数点在控制线之外---表示满意操作员能 够区别不同部件。
厚度图：操作员测量所有部件的平均值
---操作员2读数较操作员1/3来的低； 每个操作员读取数据的波动幅度。
Pg 9
计量型（连续数据）
案例: MR测量仪量测系统分析 取10个样本,请3个测量者分别测量3次/PCS;测得MR数据如下。 请问：该量测系统可靠否？
解答：1. 测得数据整理; (open worksheet: MSA-MR(计量型数据C))
2. Gage R&R分析;
MINITAB: Stat - Quality tools - Gage Study - Gage R&R(crossed)
因此，量测变异太大时，会影响我们对真实制程变异的判断： MSA目的：1、检查量测系统变异/偏差之大小（数据可靠性）
2、分析决定此变异/偏差的因素 （量具适用性）
Pg 2
基础术语
测量系统：是用来对被测量特性定量测量或定性评价的仪 器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境 和假设的集合；即用来获得测量结果的整个过程。 量具（Gauge）：泛指各种量测设备，含生产及检验设备.
3. MINITAB分析结果判读;
Pg 10
计量型（连续数据）
步骤一: 数据整理
NOTE: 1）样本应涵盖范围尽量广。（公差上下限及中心值甚至不良品样本） 2）同一测试员不要连续测量同一样本。（样本编号、间隔、无序） 3）数据整理时切记: 样本&测试者&测值一定要一一对应。 Pg 11
计量型（连续数据）
F
P
样本
9 12390.9 1376.77 183.994 0.000
测试员
2 18.9 9.43 1.261 0.307
样本 * 测试员 18 134.7 7.48 1.220 0.275
Repeatability 60 368.0 6.13
Total
89 12912.5
Gage R&R
Study Var %Study Var
Good
10
Bad
Bad
Bad
Bad
Bad
Bad
11
Good
Good
Good
Good
Good
Good
12
Good
Good
Good
Bad
Good
Good
13
Bad
Bad
Bad
Bad
Bad
Bad
14
Good
Good
Bad
Good
Good
Good
15
Good
Good
Good
Good
Good
Good
16
Bad
步骤二: MINITAB操作
①
可重复测量计量型数 据Gage R&R
②
99%置信度 规格公差
③
Pg 12
计量型（连续数据）
步骤二: 结果判读
Gage R&R Study - ANOVA Method
Two-Way ANOVA Table With Interaction
Source
DF SS MS
σ2GRR=σ2再现性+σ2重复性
不好的 再现性
A
B
基准值
GR&R
不好 重复性
C
Pg 6
请给出以下图示答案
Pg 7
MSA第三版快速指南
一个“好”的量测系统应该具备哪些特点？ 准—偏倚小；线性好； 稳—稳定性好； 重复性好---重复测量结果一致； 再现性---不同人测量结果一致好；
Pg 8
MSA第三版快速指南
Pg 19
交互作用图：不同操作员对每个部
件所读取的数据之间相吻合程度。 ---对于部件2/6/7，测值基本一致； ---Operator 2测值普遍较小； ---但Operator 2对于部件6测值较
Operator 1要高（交互作用）
厚度图：所测量部件之数据波动
---上图中部件10数据波动比其它部件大
P chance ---偶然达成一致比率;
判定员一致同意的单元的比率=判定员一致判定为优良的比率+判定员一致判定为次 劣的比率
P chance
预期偶然达成一致的比率=（判定员A判定为优良的比率*判定员B判定为优良的比率） +（判定员A判定为次劣的比率*判定员B判定为次劣的比率）
要达成完全一致， P observed = 1 且 K=1
Good
Good
Good
Good
Good
17
Bad
Bad
Bad
Good
Bad
Good
18
Good
Good
Good
Good
Good
Good
19
Bad
Bad
Bad
Bad
Bad
Bad
20
Bad
Good
Good
Bad
Bad
Bad
Pg 26
Kappa 例子#1
分级员A的 应急表
在每个单元格中填入收集到的信息
极差图：所有点都应该在控制线内---表
示测量试验中没有非常规值；
使用此图可了解操作员是否比其它人更具重 复性。
测量系统：
Total Gage R&R: %Std Var/ %Tolerance Repeatability/ Reproducibility Part-to-part:所测量部件之变异。
10
2
12
1
7
8
11
9
Pg 28
应急表
Kappa 例子#1
数据类型
基本计量型（连续数据）
MSA方法
均值和极差，方差分析（ANOVA），偏倚，线性， 控制图
信号探测，假设试验分析
基本计数型（离散数据） 两元数据一致性KAPPA技术（只有两个选择） 多元数据一致性（具有两个以上选择）
不可重复数据
控制图、方差分析（ANOVA）
控制图，方差分析（ANOVA），回归分析 多重系统、量具或试验台
Pg 21
练习题
NOTE：Gage R&R分析前先确保：
❖量具分辨率；
❖操作程序；
❖量具准确性：
偏倚---仪器校验/比对 稳定性---比对 线性---比对分析
差的鉴别能力
0
1

3
4
5
好的鉴别能力
0
1
2
3
4
5
6
6
Pg 22
基本计数型（离散数据）分析方法
离散数据Gage R&R目标
估计总量一致性 估计不一致的不同类型 确定一致性可否接受 寻找改进的机会
%Tolerance
各项变异占规格公 差的百分比 ≦30% 合格
Number of Distinct Categories = 6
测量仪器的分辩率; 要求≧4
Pg 13
计量型（连续数据）
步骤二: 结果判读
Gage R&R (ANOVA) for MR
G age name: D ate of study :
Rater A First Measure Good Bad
Rater A Good
10
2
12
Second
Measure Bad
1
7
8
11
9
Pg 27
Kappa 例子#1
应急表
Rater A Second Measure
Good Bad
第一格代表分级员A在第一次 和第二次测量中判定为优良的 次数
Rater A First Measure Good Bad
Pg 25
Kappa 例子#1
考虑下列数据
First Mea. Second Mea. First Mea. Second Mea. First Mea. Second Mea.
Part A
A
B
B
C
C
1
Good
Good
Good
Good
Good
Good
2
Bad
Bad
Good
Bad
Bad
Bad
3
Good
Re pr od
Pa r t- to- Pa r t
R Chart by 测 试 员
B
C
Xbar Chart by 测 试 员
B
C
UCL=8.75
_ R=3.4
LCL=0
__UCL=-13.35 X=- 16.83 LCL=- 20.31
-40
Average
0 -20 -40
1
0 -20 -40
0 -20
Pg 3
基础术语 误 差 类 别
量 测
量测系统基本要求
系
统
准确性 Accuracy
+
精确度 Precision
（Accuracy）
Pg 4
基础术语
偏倚（Bais） ： 测量的观测平均值和基 准值之间的差异
真值(参考值) 偏差
观测平均值
稳定性(Stability)： 量测值偏倚不会随时间 而变化或异常值
线性(Linearity)： 在设备的预期操作(测量) 范围内偏倚的不同被称 为线性。线性可以被认 为是关于偏倚大小的变 化。
稳定性
Time 1
Time 2
值1
值2
Pg 5
基础术语
重复性(Repeatability) ：由 同一操作者用使用同一个量具， 多次测量同一零件的同一特性 时获得的测量变异（即量测仪 器所产生的变异）
量测 系统 分析
课程目录
MSA基本术语
计量型数据分 析方法
计数型数据分 析方法
MSA目的 量测系统 准确性 精确度
分析步骤 简易分析方法 ANOVA法 分析结果判读
量测一致性 KAPPA技术 应用案例
Pg 1
MSA：Measurement System Analysis
总变异=量测变异（人与设备）+ 产品（制程）变异
好的 重复性
参考值
平均值
平均值
再现性(Reproducibility)： 由不同的操作者使用同一个量 具，测量一个零件的同一特性 时产生的测量平均值的变异 （即量测员所产生的变异）
好的 再现性
参考值
GR&R：
A
B
C
是重复性和再现性合成变差的一个估计。
换句话说，GRR等于系统内部和系统之间
的方应的总和。
Reported by : T olerance: M isc:
Percent
Sample Range
Components of Variation 100
50
% Contribution %?S t u d y?Va r % Tolerance
0 Gage R&R
A 10
5 0
A 0
-20
Repeat
离散数据Gage R&R指标
❖一致性总百分比
---量化测量系统误差；
❖可重复性一致性百分比
---量化操作员个人误差；
❖可再现性一致性百分比
---量化操作员之间误差；
Pg 23
Kappa技术
K Pobserved Pchance 1 Pchance
P observed---判断一致性比率;
P observed
MR by 样 本
2
3
4
5
6
7
8
9 10
样本
MR by 测 试 员
A
B
测试员
测 试 员 * 样 本 Interaction
C
测试员 A B C
-40 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 样本
Pg 14
Sample Mean
Pg 15
%Tolerance：比较测量误差相对规格公差大小，用以判断 （%GR&R） 该量测系统可否用来测量产品合格性。
partgoodgoodgoodgoodgoodgoodbadbadgoodbadbadbadgoodgoodgoodgoodgoodgoodgoodbadgoodgoodgoodgoodbadbadbadbadbadbadgoodgoodgoodgoodgoodgoodbadbadbadbadbadbadgoodgoodbadgoodgoodbadgoodgoodgoodgoodgoodgood10badbadbadbadbadbad11goodgoodgoodgoodgoodgood12goodgoodgoodbadgoodgood13badbadbadbadbadbad14goodgoodbadgoodgoodgood15goodgoodgoodgoodgoodgood16badgoodgoodgoodgoodgood17badbadbadgoodbadgood18goodgoodgoodgoodgoodgood19badbadbadbadbadbad20badgoodgoodbadbadbadkappa例子1pgpg2828分级员分级员aa的的应急表应急表goodbadgood1012badfirstmeasureratersecondmeasure在每个单元格中填入收集到的信息kappa例子1pgpg2929goodbadgood1012badfirstmeasureratersecondmeasure应急表应急表第一格代表分级员a在第一次和第二次测量中判定为优良的次数kappa例子1pgpg3030应急表应急表第二格代表分级员a在第一次测量中判定一个单元为次劣在第二次测量中判定为优良的次数goodbadgood1012badfirstmeasureratersecondmeasurekappa例子1pgpg3131第三格代表分级员a在第一次测量中判定一个单元为优良在第二次测量中判定为次劣的次数goodbadgood1012badfirstmeasureratersecondmeasurekappa例子1pgpg3232第四格代表分级员a在第一次测量和第二次测量中判定一个单元为次劣的次数goodbadgood1012badfirstmeasureratersecondmeasurekappa例子1pgpg3333goodbadgood1012badfirstmeasureratersecondmeasu
Pg 20
练习题
1、WU测值（CA100） 2、BC SIZE（SIZE量测系统） 3、MR（Rotation 测量仪）
✓σGage=? σ repe=? σ repo=? ✓GR&R% of Tolerance= ✓GR&R% of Study Variation= ✓系统对于判断产品合格否可接受否？ ✓对于过程控制来说，该量测系统可接受否？ ✓该量测系统有足够分辨率吗？ ✓操作员对于量测系统误差有显著影响吗？ ✓设备对于量测系统误差有显著影响吗？