计数型及计量型分析

数据类型
基本计量型（连续数据） 基本计量型（连续数据）
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计量型（连续数据） 计量型（连续数据）
案例: MR测量仪量测系统分析 案例: MR测量仪量测系统分析 10个样本 个样本, 个测量者分别测量3 /PCS;测得 测得MR数据如下 数据如下。 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？ 请问：该量测系统可靠否？ 解答： 测得数据整理; 解答：1. 测得数据整理; (open worksheet: MSA-MR(计量型数据C)) MSA-MR(计量型数据 计量型数据C)) 2. Gage R&R分析; R&R分析 分析; MINITAB: Stat - Quality tools - Gage Study - Gage R&R(crossed) 3. MINITAB分析结果判读 分析结果判读; 分析结果判读
该量测系统可否用于过程控制的指标。 该量测系统可否用于过程控制的指标。 可否用于过程控制的指标
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图形判读
X均值图：控制线从测量误差计算出来（测 均值图：控制线从测量误差计算出来（ 厚度图： 厚度图：操作员测量所有部件的平均值
量误差越小，控制线越窄）； 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 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。 够区别不同部件。 ---操作员 读数较操作员1/3来的低； ---操作员2读数较操作员1/3来的低； 操作员2 1/3来的低 每个操作员读取数据的波动幅度。 每个操作员读取数据的波动幅度。
稳定性
Time 2 Time 1
线性(Linearity) 线性(Linearity)： (Linearity)： 在设备的预期操作(测量) 在设备的预期操作(测量) 范围内偏倚的不同被称 为线性。 为线性 。 线性可以被认 为是关于偏倚大小的变 化。
值1
值2 Pg 6
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基础术语
重复性(Repeatability) 重复性(Repeatability) ：由 同一操作者用使用同一个量具， 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（ 时获得的测量变异（即量测仪 器所产生的变异） 器所产生的变异） 再现性(Reproducibility) 再现性(Reproducibility)： (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） （即量测员所产生的变异）
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基础术语 误 差 类 别
量测系统基本要求
准确性 Accuracy
精确度 Precision
+
（Accuracy） Accuracy）
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基础术语
偏倚（Bais） 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) 真值(参考值) 偏差
观测平均值
稳定性(Stability) 稳定性(Stability)： (Stability)： 量测值偏倚不会随时间 而变化或异常值
计量型（连续数据） 计量型（连续数据）
步骤二: 步骤二: 结果判读
Gage R& R (A NOVA ) for MR
G age name: D ate of study : Reported by : T olerance: M isc:
Components of Variation
100 Percent
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交互作用图： 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。 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； 对于部件2/6/7 ---对于部件2/6/7，测值基本一致； ---Operator 2测值普遍较小 测值普遍较小； ---Operator 2测值普遍较小； ---但 2对于部件 对于部件6 ---但Operator 2对于部件6测值较 1要高 交互作用） 要高（ Operator 1要高（交互作用）
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MSA第三版快速指南 MSA第三版快速指南
MSA方法 MSA方法
均值和极差，方差分析（ANOVA） 均值和极差，方差分析（ANOVA），偏倚，线性， 方差分析 控制图 信号探测，假设试验分析 基本计数型（离散数据） 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） 两元数据一致性KAPPA技术（只有两个选择） KAPPA技术 多元数据一致性（具有两个以上选择） 不可重复数据 多重系统、量具或试验台 多重系统、 控制图、方差分析（ANOVA） 控制图、方差分析（ANOVA） 方差分析 控制图，方差分析（ANOVA），回归分析 控制图，方差分析（ANOVA），回归分析
% Cont ribution %?Stu dy?Va r % Tole ra nce
MR by 样 本
0 - 20 - 40
50
0 Gage R&R Repeat Reprod Part-to-Part
1
2
3
4
5 样本
6
7
8
9
10
R Chart by 测 试 员
A Sample Range 10 5 0 B C 0 U CL=8.75 _ R=3.4 LCL=0 - 20 - 40 A B 测试员 C
MR by 测 试 员
Xbar Chart by 测 试 员
A 0 Sample Mean _ _ CL=-13.35 U X=-16.83 LCL=-20.31 Average B C 0
测 试 员 * 样 本 Interaction
测试员 A B C
-20
-20
-40
-40 1 2 3 4 5 6 样本 7 8 9 10
基准值
GR&R
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请给出以下图示答案
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MSA第三版快速指南 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； 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； 再现性---不同人测量结果一致好；
极差图：所有点都应该在控制线内---表 ---表 极差图：所有点都应该在控制线内--示测量试验中没有非常规值； 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。 复性。
测量系统： 测量系统：
Total Gage R&R: %Std Var/ %Tolerance Repeatability/ Reproducibility Part-to-part:所测量部件之变异。 Part-to-part:所测量部件之变异。 所测量部件之变异
好的 重复性 参考值 不好 重复性
平均值
平均值
好的 再现性
不好的 再现性 参考值
A
B
C
A
B
C
GR&R： GR&R： 是重复性和再现性合成变差的一个估计。 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 换句话说，GRR等于系统内部和系统之间 的方应的总和。 的方应的总和。 σ2GRR=σ2再现性+σ2重复性
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MSA： MSA：Measurement System Analysis
总变异=量测变异（人与设备） 产品（制程） 总变异=量测变异（人与设备）+ 产品（制程）变异
因此，量测变异太大时，会影响我们对真实制程变异的判断： 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： MSA目的：1、检查量测系统变异/偏差之大小（数据可靠性） 检查量测系统变异/偏差之大小（数据可靠性） 目的 2、分析决定此变异/偏差的因素 分析决定此变异/ （量具适用性） 量具适用性）
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计量型（连续数据） 计量型（连续数据）
步骤二: MINITAB操作 步骤二: MINITAB操作
②
①
99%置信度 99%置信度
规格公差
③
可重复测量计量型数 据Gage R&R
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计量型（连续数据） 计量型（连续数据）
步骤二: 步骤二: 结果判读
Gage R&R Study - ANOVA Method TwoTwo-Way ANOVA Table With Interaction Source DF SS MS F P 变异显著性 样本 9 12390.9 1376.77 183.994 (5%)表示变异显著 ≦0.05 (5%)表示变异显著 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 %Study Var 0.275 各项变异占总变异 各项变异占总变异 Repeatability 60 368.0 6.13 的百分比 Total 89 12912.5 ≦30% 合格 Gage R&R Study %Tolerance Var %Study Var %Tolerance 各项变异占规格公 Source StdDev (SD) (5.15 * SD) (%SV) 各项变异占规格公 (SV/Toler) 差的百分比 Total Gage R&R 2.5582 13.1747 ≦30% 合格 20.30 21.96 Repeatability 2.5386 13.0740 测量仪器的分辩率; 要求≧ 测量仪器的分辩率; 要求≧4 Pg 14 20.15 21.79 Reproducibility 0.3156 1.6255
厚度图：所测量部件之数据波动 厚度图：
---上图中部件10数据波动比其它部件大 ---上图中部件10数据波动比其它部件大 上图中部件10
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练习题
1、WU测值（CA100） WU测值（CA100） 2、BC SIZE（SIZE量测系统） SIZE（SIZE量测系统） 3、MR（Rotation 测量仪） MR（ 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？ 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？ 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？ 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？ 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？ 设备对于量测系统误差有显著影响吗？
计数型及计量型分析 JOESPH
2011-102011-10-16
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课程目录
MSA目的 MSA目的 量测系统 准确性 精确度
MSA基本术语 MSA基本术语
量测 系统 分析
计量型数据分 析方法
分析步骤 简易分析方法 ANOVA法 ANOVA法 分析结果判读
计数型数据分 析方法
量测一致性 KAPPA技术 KAPPA技术 应用案例
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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 测量系统： 器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、 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。 和假设的集合；即用来获得测量结果的整个过程。 整个过程 量具（Gauge）：泛指各种量测设备，含生产及检验设备. ）：泛指各种量测设备 量具（Gauge）：泛指各种量测设备，含生产及检验设备.
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计量型（连续数据） 计量型（连续数据）
步骤一: 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） 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） 。（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） 同一测试员不要连续测量同一样本。（样本编号、间隔、无序） 。（样本编号 3）数据整理时切记: 样本&测试者&测值一定要一一对应。 数据整理时切记: 样本&测试者&测值一定要一一对应。
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%Tolerance：比较测量误差相对规格公差大小， %Tolerance：比较测量误差相对规格公差大小，用以判断
可否用来测量产品合格性。 （%GR&R） 该量测系统可否用来测量产品合格性。 %GR&R） 该量测系统可否用来测量产品合格性
%Study Var：用来比较测量误差与过程误差大小，用以判断 Var：用来比较测量误差与过程误差大小，