用Minitab进行属性一致性(通过不通过)测量系统研究

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Minitab各功能操作说明

统计 > 质量工具 > 量具研究 > 量具 R&R 研究（嵌套）（破坏性试验）数据的要求：对数据进行排列，以使每一行都包含部件名或部件号、操作员以及实测测量值。

部件和操作员可以是文本或数字。

部件嵌套在操作员中，因为每名操作员都测量唯一的部件。

要设置并随机排列工作表，请参阅创建量具 R&R 研究工作表。

注如果您使用破坏性试验，则必须能够假定一批中所有部件的相同程度足够高，以致于可以把它们当作是同一部件。

在下面的示例中，Daryl 的部件号 1 是与 Beth 的部件号 1 完全不同的部件。

部件号操作员测量值部件号操作员测量值1 Daryl 1.48 1 Daryl 1.481 Daryl 1.43 1 Daryl 1.432 Daryl 1.83 2 Daryl 1.832 Daryl 1.83 2 Daryl 1.833 Daryl 1.53 3 Daryl 1.533 Daryl 1.52 3 Daryl 1.524 Beth 1.38 1 Beth 1.384 Beth 1.78 1 Beth 1.785 Beth 1.33 2 Beth 1.33... ... ... ... ... ...量具R&R 研究需要平衡设计（每个单元格的观测值个数相同）和仿行。

您可以使用[7]中介绍的方法估计任何缺失的观测值。

缺失数据：量具 R&R 研究需要平衡设计（每个单元格的观测值个数相同）和仿行来计算方差分量。

如果出现缺失数据，则可能需要对缺失观测值进行估计。

有关估计的方法，请参见[7]。

估计了缺失观测值后，便可将数据作为平衡设计进行分析。

指定量具公差及量具变异：研究变异：输入要在会话窗口输出的研究变异列中使用的倍数。

默认倍数是 6，这是捕获过程测量的 99.73% 所需的标准差个数。

过程公差：输入已知公差极差（规格上限 - 规格下限）、规格下限或规格上限。

MINITAB测量系统分析

测量趋势图
根据所有测量员和部件号所作的图形在图中平均值的位置画一条水平参考线稳定的测量过程,趋势图上的点将随机分
布在水平参考线两边
测量趋势图
打开Minitab,从菜单选择File>Open Worksheet,打开工作表GAGE2.MTW
从菜单选择Stat>Quality Tools>Gage Study>Gage Run Chart
VarComp:显示方差构成来源 %Contribution:显示每个方差项占总变差的百分比 StdDev:每个方差项的标准偏差 StudyVar:标准偏差*6,用于分析过程变差时使用 %Study Var:每个方差项的百分比
交叉式数据分析-方差法
打开Minitab,从菜单选择File>Open Worksheet,打开工作表GAGEAIAG.MTW
量具分辨率(Number of Distinct Categories)反映了测量系统能够区分的过程数据的分组数.当该值大于5时,可接受.当小于2的时候, 测量系统将无法区分部件.
VarComp:显示方差构成来源 %Contribution:显示每个方差项占总变差的百分比 StdDev:每个方差项的标准偏差 StudyVar:标准偏差*6,用于分析过程变差时使用 %Study Var:每个方差项的百分比
Gage R&R Study可对交叉式数据 (crossed)和嵌套式数据(nested)进行精确性分析.
在Minitab如何组织这两种数据的?
数据组织方式的差异
交叉式数据
嵌套式数据
相同
不同
交叉式数据分析
交叉式数据分析分为均值极差法(Xbar-R)和方差法(ANOVA)分析

利用MINITAB软件进行测量过程的统计控制的研究报告

利用MINITAB软件进行测量过程的统计控制的研究报告本研究报告旨在探讨利用MINITAB软件进行测量过程的统计控制方法。

本研究选取了一个现实中的制造业公司为研究对象，采用MINITAB软件对其生产过程的测量数据进行分析，以便进行过程优化和良品率提高。

首先，我们使用MINITAB软件对该公司生产过程的样本数据进行了分析。

对数据进行了直方图、正态概率图、极差图等分析方法，确定了修正过程的均值与标准偏差。

传统的控制图法中，矩阵往往是以2σ控制限作为标准，但对于一些特殊产品的多维品质特性，教科书定义的常用方法并不是很适用。

而MINITAB可以以某个特别的标准来做出细致、个性化的控制上下限，帮助科研人员更好地寻找产品质量过程中的关键点。

得出该公司生产过程的均值和标准偏差后，我们建立了X-控制图，图中呈现出生产过程的各项数据测量结果。

通过图中的数据表现和控制限的设定，可以很好地观察到生产过程中是否出现了超标情况。

同时，MINITAB软件还能够对数据进行实时监控，一旦测量过程出现了异常，MINITAB会发出警报，提醒相关的员工注意修正生产过程。

接下来，我们使用P-控制图对该公司生产过程的良率进行了统计控制。

P-控制图主要针对的是二项分布的数据，可以很好地控制产品的良率。

通过对生产过程的每个操作进行测量，我们可以得出每个操作的良率数据。

结合MINITAB软件，我们可以很容易地制定出P-控制图，对不同操作的良率进行不同的控制限制。

通过实时地监控P-控制图，我们可以快速检测到不同操作的良率是否达标，以便及时调整生产过程以达到优化效果。

最后，我们使用C-控制图对该公司生产过程的坏品率进行了统计控制。

C-控制图主要针对的是计数数据，可以很好地控制坏品率。

通过对生产过程的每个批次进行测量，我们可以得出每个批次的坏品数数据。

结合MINITAB软件，我们制定了C-控制图，对不同批次的坏品数进行不同的控制限制。

通过实时地监控C-控制图，我们可以快速检测到不同批次是否存在坏品率超标情况，以便及时调整生产过程以达到优化效果。

测量系统分析 Minitab-MSA

5
2、为什么要进行测量系统分析
要点： • 对控制计划中列入的测量系统要进行测量系
统分析。 • 测量分析方法及接受准则应与测量系统分析
参考手册一致。 • 经顾客批准，可以采用其它方法及接受准则。 • PPAP手册中规定：对新的或改进的量具、测
量和试验设备应参考MSA手册进行变差研究。 • APQP手册中，MSA为“产品/过程确认”阶段
2
3
Precision to Tolerance Ratio---P/T
Precision to Total Variation Ratio---P/TV
%Contribution
Minitab
显示:－> %Tolerance
%Study Var %Contribution
%Tolerance 5.15 MS 100%
• 测量：赋值给具体事物以表示它们对于特定特性之间的关系。
• 测量过程：赋值过程定义为测量过程。 • 测量系统：是对测量单元进行量化或对被测
特性进行评估，其所使用的仪器、量具、标准、操作、方法、夹具、人员、软件及环境的集合，用来获得测量结果的整个过程。 • 测量系统分为计量型测量系统与计数型测量系统
22
Gage R&R 评价指标
评价指标
1. %Contribution =
σ2MS σ2Total
× 100%
2. %Study Variation =
σMS σTotal
× 100%
3. %Tolerance = 5.15 × σMS Tolerance
× 100% *( Tolerance = USL-LSL）
from that of the process

使用Minitab作MSA测量系统分析

观察值重新获得平均值，重新计算极差。R
结果分析-图示法
在进行其他统计分析之前，应先使用图表工具对数据进行系统的筛选。从而找到变差明显特殊原因。
极差图
极差图-非层叠极差图-层叠
● 在包括平均极差和控制限的标准的极差图上画出了由每个评价人对每个零件测量的多个读数范围。从画在图中得出的数据分析可以得出很多有用的解释。如果所有的极差都受控，则所有评价人的工作状态是相同的，可以认为每人重复测量的重复性是一致的。 ● 如果一个评价人不受控，说明他的方法与其他人不同。如果所有评价人都不受控，则测量系统对评价人的技术很敏感，需要改善以获得有用的数据。 ● 极差图可以帮助我们确定：与重复性相关的统计控制，测量过程中评价人之间对每个零件的一致性。 ● 以上图形的评审显示评价人之间变异性是不同的，应分析并消除其影响。
3:测量结果-数据的用途
测量数据通常有那些用途？
● 用于判断产品是否合格. ● 用于分析生产过程。 ● 用于确定两个或多个变量之间是否有显著关系
4:测量过程
● 测量：给具体事务赋以数值，以表示它们之间关于特定特性的关系。 ● 赋值过程定义为测量过程，而赋予的值定义为测量值。测量结果由一个数字和一个标准的测量单位构成。测量结果是测量过程的输出。应将测量看成一个制造过程，它产生数据作为输出。
部件A 部件B
A=2.25 B=2.00
因为上面刻度的分辨率比两个部件之间的差异要大，两个部件将出现相同的测量结果。
第二个刻度的分辨率比两个部件之间的差异要小，部件将产生不同的测量结果。
测量系统的有效分辨率（discrimination）
● 要求不低于过程变差或允许偏差（tolerance）的十分之一 ● 零件之间的差异必须大于最小测量刻度 ● 不同数据分级(ndc)的计算：

用Minitab进行kappa(通过不通过)测量系统研究

每位检验员评估结果与标准的一致性
Kappa量测能力评价指标
判断指标
判断基准 (良好)
90% ↑
判断基准 (考虑)
75~90%
判断基准 (不足)
75% ↓
今天就谈到这，欢迎大家交流！

在弹出的页面上输入相应信息
其他菜单按如下方式进行选择
Minitab 结果分析检验员自身判定一致性
每位检验员自身评估一致性相符数/检验数=42/50=84%
不和标准比较，仅是检验员自身比较
Minitab 结果分析检验员自身判定一致性
每位检验员自身评估一致性
Minitab 结果分析每个检验员与标准判定一致性
评价人事先要进行培训，确保有能力进行相应的评价
用Minitab分析例子
检查汽车保险杠的外观；取样50个；3个检验员，每个人各检验三次
测量的数据表如图所示（部分截图）
Minitab 操作步骤
输入测量数据
打开Minitab 软件，输入后的数据如图所示
Minitab > 质量工具 > 属性一致性分析
结果的一致性
Kappa，是度量测验结果一致程度的统计量
还可以比较：两个测量员的测量结果之间的一致性以及和标准的一致性程度
Kappa不考虑评价人之间不一致的程度，只考虑他们是否一致
Kappa分析可以获得的好处包括
加强计数型量测分析分析确定检验员检验能力降低误判率机会对计数型测量提出改进机会
用Minitab进行Kappa（通过不通过）测量系统研究用Minitab进行Kappa（通过不通过）测量系统研究
大家好！今天我们谈谈：“计数型测量”如何进行测量系统研究。用Kappa的方法进行，用minitab软件进行

第五章Minitab MSA测量系统分析

观测平均值
重复性(Repeatability)
重复性
重复性是由一个评价人，采用一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值变差。
再现性(Reproducibility)
再现性
再现性是由不同的评人，采用相同的测量仪器，测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差。
σ GRR=5.15 × σ
偏倚分析的做法
决定要分析的测量系统抽取样本，取值参考值请现场测量人员测量15次输入数据到EXCEL表格中
计算t值，并判定是否合格，是否要加补正值
保留记录
结果判定如果t< tα就代表没有明显的偏移。此是可以接受的。如果t> tα就代表有明显的偏移。此时就要再看其所受的影响。我们利用偏差／公差，或偏差／过程变化范围来了解其受影响的比例，如果比例比较高时那么就可能仪器要停用或者修理。
23 24 25 48.0 48.1 47.9 48.4 48.6 48.3 48.8 48.9 48.4
稳定性分析输出：
结果判定
• 可以利用Xbar-R来评估其偏差程度。 • 可以利用Rbar/d2来评估其EV（重复性），用
EV/TV（总变差）可以了解其相应的EV%。
偏倚分析的做法
决定要分析的测量系统抽取样本，取值参考值请现场测量人员测量15次输入数据到minitab表格中
均值
6.0067 6.00 0.0067
标准偏差 0.212020
0.21202
均值的标准偏差 0.054743
0.05474
t统计量 0.12178058
查表得t0.95
1.753
将数据输入minitab

用MINITAB软件进行测量系统分析1

用MINITAB软件进行测量系统分析质量部陈志明摘要数据分析在质量管理和过程控制活动中已得到了广泛的应用，而数据的质量又取决于测量系统的能力。

本文以空调公司平衡型量热计空调系统性能测试平台的“GR&R”研究为例，介绍用MINITAB 进行测量系统分析的方法，供大家参考。

关键词数据分析MINITAB软件测量系统分析（MSA）一测量系统分析概述测量系统是对测量单元进行量化或对被测的特性进行评估，其所用的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境及假设的集合，也就是说用来获得测量结果的过程。

理想的测量系统在每次使用时应只产生正确的测量结果：与一个标准值相符。

而事实上，理想的测量系几乎是不存在的：用一把校准好的卡尺，不同的人测量同一件零件都会产生不同的结果。

低质量的测量系统产生的测量结果往往本身就有较大的偏差，从而可能掩盖被分析过程的偏差，这种结果用于质量验证、质量改进和过程控制分析显然是不恰当的。

测量系统的质量经常使用其测得数据的统计特性来确定，测量系统必须处于统计控制中，也就说测量系统产生的偏差只能是由普通原因造成，而不应由于特殊原因导致。

测量系统分析就是用统计的方法分析测量系统所测数据的统计特性，而确定其质量水平。

通常，我们用下述五个指标来评价测量系统的统计特性，它们是：1）偏倚: 测量观察平均值与该零部件采用精密仪器测量的标准平均值的差值；2）线性:表征量具预期工作范围内偏倚值的差别；3）稳定性：表征测量系统对于给定的零部件或标准件随时间变化系统便倚中的总偏差量，与通常意义上的统计稳定性是有区别的；4）重复性：指同一个评价人，采用同一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值（数据）的偏差。

5）再现性：指由不同的评价人，采用相同的测量仪器，测量同一零件的同一特性时测量平均值的偏差。

通常，前三种指标用于评价测量系统的准确性，后两种指标用于评价测量系统的精确性。

测量系统的准确性可以通过对设备的校准等比如参照ISO9000或ISO/TS16949关于测量系统的相关要求在体系上对测量系统进行维护、监控。

Minitab各功能操作说明

部件和操作员可以是文本或数字。

部件嵌套在操作员中，因为每名操作员都测量唯一的部件。

要设置并随机排列工作表，请参阅创建量具 R&R 研究工作表。

注如果您使用破坏性试验，则必须能够假定一批中所有部件的相同程度足够高，以致于可以把它们当作是同一部件。

在下面的示例中，Daryl 的部件号 1 是与 Beth 的部件号 1 完全不同的部件。

您可以使用[7]中介绍的方法估计任何缺失的观测值。

缺失数据：量具 R&R 研究需要平衡设计（每个单元格的观测值个数相同）和仿行来计算方差分量。

如果出现缺失数据，则可能需要对缺失观测值进行估计。

有关估计的方法，请参见[7]。

估计了缺失观测值后，便可将数据作为平衡设计进行分析。

指定量具公差及量具变异：研究变异：输入要在会话窗口输出的研究变异列中使用的倍数。

默认倍数是 6，这是捕获过程测量的 99.73% 所需的标准差个数。

过程公差：输入已知公差极差（规格上限 - 规格下限）、规格下限或规格上限。

MINITAB_测量系统分析汇总

交叉式数据分析-方差法

打开Minitab,从菜单选择File>Open Worksheet,打开工作表GAGEAIAG.MTW
从菜单选择Stat>Quality Tools>Gage Study>Gage R&R Study(Crossed)

交叉式数据分析-方差法
包含测量对象名称或编号的列
从菜单选择Stat>Quality Tools>Gage Study>Gage Linearity and Bias Study
包含测量值的列
嵌套式数据分析

结果分析:
量具分辨率(Number of Distinct Categories)反映了测量系统能够区分的过程数据的分组数.当该值大于5时,可接受.当小于2的时候, 测量系统将无法区分部件. VarComp:显示方差构成来源 %Contribution:显示每个方差项占总变差的百分比 StdDev:每个方差项的标准偏差 StudyVar:标准偏差*6,用于分析过程变差时使用 %Study Var:每个方差项的百分比

嵌套式数据分析

打开Minitab,从菜单选择File>Open Worksheet,打开工作表GAGENEST.MTW
从菜单选择Stat>Quality Tools>Gage Study>Gage R&R Study(Nested)

嵌套式数据分析
包含测量对象名称或编号的列
包含操作者名称或编号的数据列
包含操作者名称或编号的数据列
包含测量值的列
选择均值极差法
交叉式数据分析-均值极差法

量具研究：属性一致性(goNo go)测量系统分析：用例子把Minitab的使用变简单

45
不合格
A
不合格
46
不合格
A
不合格
47
合格
A
合格
48
不合格
A
不合格
分析例子 49
合格
A
50
不合格
A
合格不合格
1
合格
A
2
合格
A
3
不合格
A
4
不合格
A
5
合格
A
6
不合格
A
7
合格
A
8
不合格
A
9
合格
A
10 不合格
A
11
合格
A
12
合格
A
13 不合格
A
14
合格
A
15 不合格
A
16 不合格
A
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合格
A
18
合格
A
19 不合格
A
合格合格不合格合格合格合格不合格不合格合格合格合格合格不合格合格不合格合格不合格合格合格不合格不合格合格不合格合格不合格
第二次第二次第二次第二次第二次第二次第二次第二次第二次第二次第二次第二次第二次第二次第二次第二次第二次第二次第二次第二次第二次第二次第二次第二次第二次
属性一致性（通过不通过） Go、No-go 测量系统研究
例子：外观件检验的测量系统分析
大家好！今天我们谈谈：属性一致性，也就是通过或者不通过的测量系统分析，用minitab实现分析
计数型测量系统最大特征是：测量出来的结果是一组有限的分类数，比如说：合格、不合格；比如说：优、良、中、差

MINITAB使用方法MSA资料

MINITAB使用方法MSA资料MINITAB是一款流行的统计分析软件，常用于数据分析和质量控制。

其中，MSA（测量系统分析）是MINITAB的重要功能之一，用于评估测量系统的准确性、精度和稳定性。

以下是使用MINITAB进行MSA分析的基本步骤和操作指南。

1.数据准备在进行任何分析之前，首先需要准备好所需的数据。

通常，MSA分析需要测量值和重复测量的数据。

确保数据的可靠性和准确性非常重要。

2.导入数据在MINITAB中，打开一个新的工作表，并将数据导入其中。

可以通过以下途径导入数据：直接输入数据，从文本文件中导入，从其他软件（如Excel）中复制粘贴数据。

3.创建测量系统分析工作表在MINITAB的菜单栏中，选择「Stat」-「Quality Tools」-「Measurement Systems Analysis」-「Gage Study（Crossed Design）」来创建测量系统分析工作表。

4.定义变量在弹出的对话框中，选择要分析的测量变量和因子，并定义各个变量的类型。

对于连续型变量，选择「Continuous Data」；对于离散型变量，选择「Attribute」。

根据实际情况，可能还需要定义其他属性，如测量上限、下限、精度等。

5.输入数据在测量系统分析工作表中，输入数据。

确保按照所定义的变量类型正确输入数据。

6.运行分析点击工具栏上的「OK」按钮，开始运行测量系统分析。

MINITAB将根据提供的数据，进行分析并生成结果。

7.分析结果解读8.结果解释和改进根据分析结果，评估测量系统的性能，并提出可能的改进措施。

根据分析结果的可行性，决定是否需要更换测量方法、设备或校准过程。

9.保存和导出结果在完成分析后，可以选择将结果保存为MINITAB项目文件（.MTB）或导出为其他常用格式，如Excel文件或PDF文档。

总结：MINITAB是一款强大的统计分析软件，可用于执行多种数据分析任务，包括MSA（测量系统分析）。

基于Minitab进行测量系统分析

基于Minitab进行测量系统分析基于Minitab进行测量系统分析1.测量系统分析的研究1.1.基本概念数据是测量的结果，“测量”是指确定实体或系统的量值大小为目标的一整套作业。

所谓测量系统分析，是指用统计学的方法来了解测量系统中的各个波动源, 及其对测量结果的影响，最后给出本测量系统是否合乎使用要求的明确判断。

测量系统必须具有良好的准确性(accuracy)和精确性(precision), 通常由偏倚(bias)和波动(variation)等统计指标来表征。

偏倚用来表示多次测量结果的平均值与被测质量特性基准值(真值)之差, 其中基准值可通过更高级别的测量设备进行若干次测量取其平均值来确定。

波动表示在相同的条件下进行多次重复测量结果分布的分散程度,常用测量结果的标准差σ或过程波动VP表示。

波动也可称为变异。

1.2.测量系统波动的主要来源过程波动的主要来源以及测量系统分析的主要内容如下所示。

图1.测量系统波动来源1.3.重复性&再现性重复性(repeatability)是指在尽可能相同的、恒定不变的测量条件下, 对同一测量对象进行多次重复测量所得结果的一致性。

此时测量值的波动称为重复性, 记为VE。

重复性误差的产生只能是由测量仪器本身的固有波动引起的。

再现性(reproducibility)也称为复现性或重现性,是指在各种可能变化的测量条件下, 同一被测对象的测量结果之间的一致性, 记为V A。

最普遍出现的重要的再现性是操作人员的变化对测量系统一致性的影响，特别是由不同的人员使用同样的测量仪器对同一测量对象测量时的波动要小。

1.4.测量系统分析的依据通常用分辨力、偏倚、稳定性、线性、重复性和再现性等评价测量系统的优劣, 并用它们控制测量系统的偏倚和波动, 以使测量获得数据准确可靠。

一般说来, 测量系统的分辨力应达到(即在数值上不大于)过程总波动的(6倍的过程标准差)的1 /10, 或容差(USL-LSL)的1 /10。

用Minitab进行属性一致性(通过不通过)测量系统研究共29页

16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
用Minitab进行属性一致性(通过不通过)测量系统研究
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
END

用Minitab进行属性一致性(通过不通过)测量系统研究共29页文档

61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好的教师是幸福，不如说好的教师是不幸。 ——海贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦。——杰纳勒尔·乔治·S·巴顿
用Minitab进行属性一致性(通过不通过) 测量系统研究
51、没有哪个社会可以制订一部永远适用的宪法，甚至一条永远适用的法律。 ——杰斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样一种的网，触犯法律的人，小的可以穿网而过，大的可以破网而出，只有中等的才会坠入网中。 ——申斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大夏，庇护着我们大家；它的每一块砖石都垒在另一块砖石上。 ——高尔斯华绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
谢谢！