【正文】 測量系統(tǒng)分析 (Measurement Systems Analysis) 卓一企業(yè)管理顧問有限公司 主題探討 量測系統(tǒng)分析概說 量測系統(tǒng)變異的類型 如何進行量測系統(tǒng)分析 資料的類型 MSA的解析與對策 圖形與數(shù)字的判讀 量測系統(tǒng)分析概說 製程中所獲取的任何數(shù)據(jù)及量測資料都是『真值』嗎 ? 如果你相信 …… 那麼它們的品質(zhì) (精確性 )有多好 ? 你的依據(jù) 為何 ? 客戶也認同嗎 ? 如果你不相信 …… 勢必後續(xù)的分析，這些資料都不適用，那麼 你又該怎麼辦 ? 量測系統(tǒng)分析概說 什麼是量測系統(tǒng)分析 在量測過程中所得到的『量測值』絕不會是『真值』 ，因為量測者所讀取的數(shù)據(jù)包含了 『真值』以及量測的『變異』 量測系統(tǒng)分析 (MSA)提供一種系統(tǒng)性的方法 ， 以鑑別出整體的製程變異中 ， 有多少是來自於量測系統(tǒng)的變異 觀察值 = 實際值 + 量測誤差 量測系統(tǒng)分析概說 為什麼要進行量測系統(tǒng)分析 確認目前的量測系統(tǒng)是否可接受 獲得精確的量測資料 找出量測系統(tǒng)的變異源 確認改善量測系統(tǒng)的方向 透過量測系統(tǒng)收集流程中所有的資訊，同時也依據(jù)它作為系統(tǒng)修正的依據(jù) 量測系統(tǒng)分析概說 一個好的量測系統(tǒng)應(yīng)具備 1. 適當?shù)蔫a別度 (Discrimination)及敏感度 (Sensitivity) 2. 在統(tǒng)計管制內(nèi) 3. 量測系統(tǒng)變異相對於規(guī)格限制必須要小 4. 有效的解析度，且變異相對於製程變異必須 要小 測量系統(tǒng)所應(yīng)具有之 統(tǒng)計 特性 測量系統(tǒng)必須處于統(tǒng)計控制中，這意味著測量系統(tǒng)中的變差只能是由于普通原因而不是由于特殊原因造成的。這可稱為統(tǒng)計穩(wěn)定性。 測量系統(tǒng)的變 差 必須比制造過程的變 差 小。 變 差 應(yīng)小于公差帶。 1 測量精 度 應(yīng)高于過程 變差 和公差帶兩者中精度較高者，一般來說，測量精度是過程 變差 和公差帶兩者中精度較高者的十分之一。 測量系統(tǒng)統(tǒng)計特 性 可能隨被測項目的改變而變化。若真的如此，則測量系統(tǒng)的最大的變差應(yīng)小于過程變差和公差帶兩者中的較小者。 2 標準 國家標準 第 一級標準 (連接國家標準和私人公司、科研機構(gòu)等 )初級標準 第 二級標準 (從 第 一級標準傳送到 第 二級標準 ) 工作標準 (從 第 二級標準傳送到工作標準 ) 又叫生產(chǎn)標準 3 0 120 USL LSL 什麼是量測系統(tǒng)變異 我們的量測系統(tǒng)是否變異太大，而無法發(fā)現(xiàn)目前流程的變異水準 ? σ2量測變異 (GRR) = σ2再生性 (AV) + σ2再現(xiàn)性 (EV) σ2總變異 (TV) = σ2部品變異 (PV) + σ2量測變異 (GRR) 量測系統(tǒng)變異的類型 你可以利用魚骨圖，找出可能造成量測系統(tǒng)變異的因素 ! . 量測系統(tǒng)的變異 Person Work piece Standard Instrument Environment 量測系統(tǒng)變異的來源 : 測量系統(tǒng)的評定 測量系統(tǒng)的評定通常分為兩個階段，稱為第一階段和第二階段 第一階段：明白該測量過程並確定該測量系統(tǒng)是否滿足我們的需要。 第一階段試驗 主要有二個目的 ： 確定該測量系統(tǒng)是否具有所需要的統(tǒng)計特性，此項必須在使用前進行。 發(fā)現(xiàn) 哪 種環(huán)境因素對測量系統(tǒng) 有 顯著的影響，例如溫度、濕度等，以決定其使用之空間及環(huán)境。 4 量測系統(tǒng)變異的類型 觀察到的 流程變異 短期的流程變異 樣本內(nèi)的變異 因條件改變所產(chǎn)生的變異 再生性(Reproducibility) 長期的流程變異 實際流程的變異 量測的變異 相同條件下量測同一項目所產(chǎn)生的變異 再現(xiàn)性(Repeatability) 準確性(Accuracy) 穩(wěn)定性(Stability) 線性(Linearity) 第二階段的評定 目的是在驗證一個測量系統(tǒng)一旦被認為是可行 的，應(yīng)持續(xù)具有恰當?shù)慕y(tǒng)計特性。 常見的就是 “量具 RR” 是其中的一種型式。 5 各項定義 量具 : 任何用來獲得測量結(jié)果的裝置 ， 包括用來測量合格 /不合格的裝置 ,(監(jiān)視和測量 ) 測量系統(tǒng)：用來獲得表示產(chǎn)品或過程特性的數(shù)值的系統(tǒng) ， 稱之為測量系統(tǒng) 。 測量系統(tǒng)是與測量結(jié)果有關(guān)的儀器 、 設(shè)備 、 軟件 、 程序 、操作人員 、 環(huán)境的集合 。 量具重復(fù)性：指同一個評價人 ， 采用同一種測量儀器 ， 多次測量同一零件的同一特性時獲得的測量值 （ 數(shù)據(jù) ） 的變差 。 6 量具再現(xiàn)性：指由不同的評價人 ， 采用相 同的測量儀器 ， 測量同一零件的同一特性時測量平均值的變差 。 穩(wěn)定性：指測量系統(tǒng)在某持續(xù)時間內(nèi)測量 同一基準或零件的單一特性時獲得的測量 值總變差 。 7 偏倚 : 指同一操作人員使用相同量具，測量同一零件之相同特性多次數(shù)所得平均值與采用更精密儀器測量同一零件之相同特性所得之平均值之差，即測量結(jié)果的觀測平均值與基準值的差值，也就是我們通常所稱的“準確度” 線性： 指測量系統(tǒng)在預(yù)期的工作范圍內(nèi)偏倚的變化。 8 量測系統(tǒng)之測試方法應(yīng)有書面化程序 范例 選擇量測項目之規(guī)格及執(zhí)行測試的環(huán)境 。 規(guī)定數(shù)據(jù)收集 、 記錄及分析之方式 。 定義重要條件及原則之作業(yè)方式 。 追溯之標準 選擇 /制定檢定方法 當選擇或制定檢定方法時 ， 一般考慮之因素如下： (1) 是否使用可追溯國家標準之標準 ？ 其適用標準是何級水準 ？ 標準通常為評估量測系統(tǒng)精確度之基本 。 在階段二評估測試時，應(yīng)采用盲目測量或是易于取得量測值的方式。所謂盲目測試是指當作業(yè)者執(zhí)行量測時，事先不知被測物是否有任何不同，而在實際的量測環(huán)境下執(zhí)行量測。 選擇 /制定檢定方法 (1) 檢定之成本 。 (2) 檢定所需之時間 。 (3) 對于非眾所皆知的條文應(yīng)予以定義 ， 如再現(xiàn)性 、再生性 ….等 。 (4) 是否此量測系統(tǒng)所取得之量測將用以比較其它量測系統(tǒng)所取得之量測 ？ 如是 ， 則其中之一的量測系統(tǒng)應(yīng)考慮采用可追溯 (1)項標準之檢定方法 。 階段二評估之頻率，應(yīng)視該量測系統(tǒng)之統(tǒng)計特性對設(shè)施之重要性而定 分析時機 新生產(chǎn)之產(chǎn)品 PV有不同時 新儀器， EV有不同時 新操作人員， AV有不同時 易損耗之儀器必須注意其分析頻率。 9 量測值的平均與實際值的平均差異就是變異的程度 . 經(jīng)由最準確的量測設(shè)備量測所得到的實際平均值是最好的 . 實際值的平均 量測值的平均 準確性 量具的準確性 再現(xiàn)性 = “獲得一致性的結(jié)果 ” 操作者在一段相對短的期間內(nèi)，使用相同的量測儀器，對同一零件的同一特性量測多次，所得到的量測變異。 量具的再現(xiàn)性 相同量測條件時 重覆量測的變異 也就是管制圖上 R Chart 的『組內(nèi)變異』 再現(xiàn)性 ? 在一段相對短的期間內(nèi)，因不同的操作者、 相 同的環(huán)境、 相 同的量具或 相 同的設(shè)定等條件的改變，量測同一零件的同一特性，所得到量測平均值的變異。 量具的再生性 A B C 再生性 不同量測條件間量測的變異。也就是管制圖上 Xbar Chart的『組間變異』 再生性 指作業(yè)者變異是定值 ， 由－ CHART中比較每一平均值可發(fā)現(xiàn) 。 再生性或作業(yè)者變異之估計標準差 作業(yè)者變異或再生性 為某一作業(yè)者最大平均全距與最小平均全距之差 ，但再生性受量具變異之影響 ， 故必須減去量具