MeasurementSystemAnalysis测量系统分析PPT32(3)

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Measurement System
計量值GRR
①各column上輸入
②按Option
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Measurement System
平均值全距方式
方差分析法,其包含Part 与operator之間的變异
計量值GRR
相當与99% 的判定規准
輸入的公差
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Measurement System
輸入標題
計量值GRR
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Measurement System
量測系統分析的做法-Variable GRR
➢ 計量值G R&R
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)
RA
0.04
50.02
50.02
Sum
XB
150.02 5.00
49.98 0.40 RB 0.04
49.89
49.81
Sum 149.74
XC
4.99
50.04 0.37
RC
0.04
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Measurement System
▪ 再現性: EV K1 R
其中
K1 5.15 d 2
3.05
d2取決於, 測量次數m=3, g= 部品數量*測量人員=10*3=30
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: 001~030 1-3 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 1
Rp=樣本平均值的全距 = Max(X1,X2..X10)-Min(X1,X2…X10) =5.01-4.97 =0.04
K3=5.15/d2, d2取決於樣本個數,g=1 =5.15/3.18 =1.62
PV= Rp x K3 =0.04 x 1.62 =0.0648
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Measurement System
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Measurement System
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。
2 Total
2
Product
2 gage
2 Product
2 再現性
2 再生性
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Measurement System
▪ 零件的變異 PV RpxK 3
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Measurement System
P/T值的計算
2 Total
2
Product
2 gage
2 Product
2 再現性
2 再生性
▪ Step 1:計算再現性所造成變異
2 再現性
▪ Step 2:計算再生性所造成變異
2 再生性
▪ Step 3: gage
2 再現性
2 再生性
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Variable GRR進行公式運算 3-2 當P/T ratio <=30 %, 則允許此量測設備上線使用
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Measurement System
量測系統分析的做法-Variable GRR
➢ 計量值G R&R
•使用平均值全距分析
•使用ANOVA變異性分析
量測系統的百分比 R & R% R & R x100% Tolerance
=61.5%
量測系統 (R&R) 合格標準是：
誤差在10%以下
量測系統可以接受
誤差在10% ~ 30%之間 考慮到應用的重要性、量規的成本‧維 修費用等因素，可能也可以接受。
誤差超過30%
量測系統需要改善；盡力找出問題所 在並加以矯正。
5.02
5.03 0.02
5.00
4
4.95
4.97
4.98 0.03
4.97
4.98
5.01 0.04
4.97
4.98
4.96 0.02
4.97
5
5.03
5.04
5.05 0.02
5.02
5.03
5.04 0.02
4.96
4.97
4.98 0.02
5.01
6
4.97
4.98
4.96 0.02
4.97
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Measurement System
用Minitab 計算GRR
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Measurement System
計量值GRR
測定条件
測定者 反复回数 樣品数
：３名 ：２回 ：10個
每個樣本測量2次
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Measurement System
測量者編號: 王先生…..1 李先生…..2
測量的數据
計量值GRR
❖ 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: (Appraiser Variation)
❖ 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
Source
DF SS
MS
F
P
Hale Waihona Puke Baidu
Sample
9 0.0432483 0.0048054 79.5982
Operator
2 0.0012133 0.0006067 10.0491
Operator*Sample 18 0.0010867 0.0000604 2.4148
样本
实验1
实验2
实验3
全距
实验1
实验2
实验3
全距
实验1
实验2
实验3
全距
(Sample) (Trial 1) (Trial 2) (Trial 3) (Range) (Trial 1) (Trial 2) (Trial 3) (Range) (Trial 1) (Trial 2) (Trial 3) (Range) Xp
1
4.95
4.97
4.98 0.03
5.04
5.03
4.98 0.06
4.96
4.97
4.99 0.03
4.99
2
5.00
4.97
4.98 0.03
5.05
5.04
5.03 0.02
4.98
4.96
4.95 0.03
5.00
3
5.03
5.02
4.99 0.04
4.98
4.97
4.96 0.02
5.01
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Measurement System
量測系統分析的做法
➢ 計數值G R&R ( Attribute GRR Data Sheet)
➢ 計量值G R&R (Variable GRR Data Sheet)
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Measurement System
量測系統分析的做法-Attribute GRR
➢ 計數值G R&R (Go-Nogo)
故人員的變異 AV (2.7 0.01)2 (0.122)2 0.015 10 3
人員變異的百分比 AV % AV x100%
Tolerance
=7.5%
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Measurement System
▪ 量測系統的變異 R & R (EV)2 (AV)2
R & R (0.122)2 (0.015)2 0.123
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
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Measurement System
量測系統分析的目的
2
2
2
Product
gage
Total
縮短產品變異與總變異之差距
2-2 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 0
2-3 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Attribute GRR Data Sheet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 當再現性與再生性皆 Pass 後, 才能算合格, 任一項 Fail, 則判定此
量測系統分析的目的
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).
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.
來估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。
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Measurement System
何謂量測系統
取得數據的條件
再現性: (Equipment Variation)
◆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: (Appraiser Variation)
▪ Step 4:計算允差=上規格界線減去下規格界線
▪ Step 5:
P/T
6 gage
6 gage
USL LSL 允差
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Measurement System
▪ 對10個部品進行量測, 部品的規格為5.0 ±0.1mm
測 量 人 員 A: Anson
測 量 人 員 B: Andy
測 量 人 員 C: Alan
▪ 總變異 TV (R & R)2 PV 2
TV (0.123)2 (0.0648)2
= 0.139
EV=0.122 AV=0.015 R&R=0.123 PV=0.0648
與公差比較 (0.2mm) 61% 8% 60% 32%
與總變異比較 (0.139) 88% 11% 86% 47%
Measurement System Analysis
何謂量測系統
块
筁祘
块
秖代筁祘
块
量測資料
▪ 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
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Measurement System
何謂量測系統
G R&R :量測精度指標
Gauge 量測儀器本身
Repeatability 再現性: (Equipment Variation)
設備須進行檢修與校驗
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Measurement System
量測系統分析的做法-Attribute GRR
Z 0.05 : 查表得1.645
(1)測試設備內部之一致性能力評估
f (x)
右尾檢定
假設條件: 測試設備判别一致性能力 (Pi)大於 80% (P0 ) , 顯著水準 =5% 計算
設: 虛無假設 H0: Pi≦80%
對立假設 H1:Pi>80%
临界值 Critical Value
Z>Z
接受域 Acceptance region
拒绝域 Rejection region
標準化
Z ( AD) PˆAD0.8 0.80.2 k
若 Z(AD) >Z, 則 Reject H0 Z(AD) <Z, 則 Not Reject H0
4.98
4.99 0.02
5.01
4.98
5.04 0.06
4.99
7
4.97
4.98
5.04 0.07
5.03
5.01
4.97 0.06
5.03
4.96
5.04 0.08
5.00
8
5.04
5.03
4.95 0.09
4.96
4.98
4.99 0.03
4.97
4.98
4.97 0.01
4.99
9
4.98
◆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
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Measurement System
討論問題﹕
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
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Measurement System
Trials K1
2
3
4.56 3.05
R RA RB RC 0.04 0.04 0.04 0.04
3
3
量測設備的變異 EV = 3.05 x 0.04 = 0.122 設備變異的百分比 EV % EV x100%
Tolerance =61%
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Measurement System
▪ 再生性: AV (K 2 X diff )2 (EV )2 nr
其中
K2: 係數
Operators K2
2 3.65
3 2.7
K 2 5.15 d 2
X diff Max( X A, X B, X c) Min( X A, X B, X c)
=Max(4.99, 5.00, 4.99) – Min(4.99, 5.00, 4.99) =0.01
EV: 0.122 n : 10 個樣本 r : 每個樣本重複三次量測
4.97
5.03 0.06
4.97
4.99
5.04 0.07
5.03
5.01
5.04 0.03
5.01
10
5.02
4.98
4.99 0.04
5.03
5.01
4.97 0.06
4.97
4.98
5.04 0.07
5.00
总计(TTLS) 49.94
49.91
Sum 149.80
XA 4.99
49.95 0.43