【正文】 本篇討論范圍，請參考相關(guān)書籍。注：量具再生性與再現(xiàn)性報告表零件編號和名稱：特性：規(guī)格：操作表： ＝量具名稱：量具編號：量具型式：DIFF＝日期：操作者：＝測量單元分析總變異％(TV)再現(xiàn)性－設(shè)備變異(EV)EV＝K1試驗次數(shù)K123＝ ＝ ％EV ＝100[EV / TV]＝100[ / ]＝ %再生性－評價者變異(AV)AV＝＝＝______評價者數(shù)量23K2n＝零件數(shù) r＝測量次數(shù)％AV ＝100[AV / TV]＝100[______/______]＝______%再生性及再現(xiàn)性(GRR)GRR＝＝零件數(shù)量K323＝______％GRR＝100[GRR / TV]＝100[______/______]＝______%零件變異(PV)PV＝RP K3＝____________＝______4％PV ＝100[PV / TV]＝100[______/______]＝______%56總變異(TV)TV＝＝＝______7ndc ＝(PV/GRR)＝(______/______)＝______8910對本表中所使用的理論和常數(shù)的資料，請參考MSA參考手冊，第三版。UCLR代表個別R值的限值。A=偏性=下規(guī)格XT (在=) =() =故偏性顯著不同于零，量具須加以改善。偏性A=下規(guī)格－XT (在=)再現(xiàn)性由相當(dāng)于==，再除以統(tǒng)計學(xué)上的調(diào)整因素值1/08。上述( )部份之情況可能不會產(chǎn)生。本法須先量測所選取的零件之真值或參考值，并經(jīng)由量測次數(shù)(m)及全部可接受的數(shù)量(a)，將其記錄，來求出量具的再現(xiàn)性及偏性。零件中應(yīng)適當(dāng)選擇適量的不合格件，且應(yīng)選擇原使用量具的作業(yè)者。一個沒有量具誤差的理想GPC ，如下圖所示：圖3 無誤差的量具性能曲線但當(dāng)量具誤差為已知時，則可計算當(dāng)使用該量具時，對標(biāo)準(zhǔn)零件的充收機率。但首先須將量具誤差平方的總和()加上零件與作業(yè)者交互作用的平方總和()，即為公共平方和()，然后再將兩者之自由度相加，得nkrnk+1，再將除以nkrnk+1，則得。，可運用下公式計算各種變異原因之量化:來源DFSSMSEMSF作業(yè)者K1零 件n1作業(yè)者零件(n1)(k1)量 具nk(r1)全部nkr1TSS(ANOVA)表DF－來源的自由度SS(平方和)－來源平均數(shù)的離差MS(平均數(shù)平方)－ SS/DFEMS(平均數(shù)平方期望值)－用以判定每一個MS的變異數(shù)項目之線形組合。(3) 每次抽1張，并依紙條中寫明的作業(yè)者及零件編號進(jìn)行量測。隨機化主要目的是保證取得零件(n)、件業(yè)者及量測次數(shù)(r)之間的平衡。圈出那些超出這限值的點，查明原因并采取矯正措施；讓相同的評價者使用相同的量具并用原來的方法重新讀值，或剔除這些數(shù)值并由其余的數(shù)值重新平均和計算，以及控制限值。l ﹪R＆R＞30﹪，則量測系統(tǒng)須加以改進(jìn)。(13) 計算表2右半邊之”﹪總變異”各欄。并將各零件平均值加總除以零件數(shù)或?qū)?、加總除以作業(yè)者數(shù)，則得總平均(表1)。(6) 將1113各行分別加總并除以零件數(shù)，即得平均值(表1)。(2) 將第5行加總后除以零件數(shù)，則得第一位作業(yè)者的平均全距，同法，由第15行求得、(表1)。 － － － － －平均操作者A平均操作者B － － － － －平均操作者C平均操作者A － － － － －平均操作者C平均操作者B(H)分布圖－將每零件讓每位作業(yè)者量測多次的個別值標(biāo)注，有助于確定：l 作業(yè)者間的一致性。l 零件與作業(yè)者的相互作用。l 非讀出正確值。(2) 作業(yè)者B的平均值偏高。(A)全距圖－將每位作業(yè)者對每一零件所測得的多個讀值全距標(biāo)注于全距圖，有助于確定：l 有關(guān)再現(xiàn)性的統(tǒng)計管制。(5) 若無法取得大樣本數(shù)或同時取得零件時，可改用下列方式:(a) ，并將量測值記入第1行，記入第11行。執(zhí)行本法最適合的條件如下述：(1) 選擇3個作業(yè)者及10個零件，但令作業(yè)者無法知道各零件編號。(4) 存在過大的零件間變異。本法可分別分析量測系統(tǒng)的再現(xiàn)性與再生性，但不是他們的交互作用，若要判斷作業(yè)者與量具的交互作用，(ANOVA)。這三種方法中，除了全距法外，均忽略了零件間變異。(2) 由管制圖中計算出。對測量指導(dǎo)書進(jìn)行審查。l 儀器沒有經(jīng)過適當(dāng)?shù)男?zhǔn)。l 儀器磨損。若無樣本，則可從生產(chǎn)線中取得一個落在中間值域的零件，當(dāng)成標(biāo)準(zhǔn)值，且應(yīng)針對預(yù)期測試的高、中、低端各取得樣本或標(biāo)準(zhǔn)件，并于工具室將各樣本或標(biāo)準(zhǔn)件量測10次，計算其平均值，將其當(dāng)成”參考值”。(3) 將量測值標(biāo)記在－R CHART或－s CHART上。(1) 選取一個樣本，并建立可追溯標(biāo)準(zhǔn)的真值或參考值。(5) 量具的刻度應(yīng)以小于預(yù)期制程變異(或公差)的1/10。(b) 零件結(jié)構(gòu)－原材料或重型零件可能需求少樣本，但多次量測。量測程序標(biāo)準(zhǔn)差(量具穩(wěn)定性)=＜(制程標(biāo)準(zhǔn)差)。另外我們可由線性的適合度()來推論偏性平均值與真值或參考值的直線關(guān)系，從適合度我們可以得到他們是否具有直線關(guān)系，若有，則是否可接受。若線性圖非直線關(guān)系，其可能原因如下:(1) 在作業(yè)范圍的高、低兩端，量具校正不適當(dāng)。(3) 若－CHART失去管制，則表示量測系統(tǒng)的量測不再正確(即偏性已改變)。若R(或s)CHART上顯示失去管制，我們可以借著估計長期的量測程序標(biāo)準(zhǔn)差來量化其量測程序的變異(量具穩(wěn)定性)。但當(dāng)討論量測系統(tǒng)之統(tǒng)計穩(wěn)定性時，必須討論”該量測系統(tǒng)在多久時間內(nèi)是穩(wěn)定的”，故時間因素是一個重要的考量點，相對的，其時間內(nèi)的環(huán)境條件將是關(guān)鍵因素，因此在分析穩(wěn)定性時必須考量時間對環(huán)境的變化，且隨時間的不同，其使用者、零件、方法亦可能隨之變化，這些因素也須一并考慮。為求出量具偏性，首先必須由工具室或精密檢驗設(shè)備取得樣本中的真值或參考值，而真值或參考值與觀測平均值之差即為偏性。若量測程序是定值(RCHART在管制狀態(tài)下)且能鑒別零件間變異(－CHART之過半點落于管制界限外)，則能估計量測系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)差，而零件間標(biāo)準(zhǔn)差 故零性間變異，量測系統(tǒng)變異或量具R＆R=為每一零件平均值最大值與最小值之差。l 操作者培訓(xùn)的有效性。l 環(huán)境之間：在經(jīng)過3等時段所進(jìn)行的測量，由于環(huán)境周期所造成的平均值差異。l 標(biāo)準(zhǔn)之間：在測量過程中，不同的設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)的平均影響。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)。l 缺乏穩(wěn)健的儀器設(shè)計或方法，一致性不好。l 方法內(nèi)部：作業(yè)準(zhǔn)備、技巧、歸零、固定夾持、點密度的變異。如RCHART在管制狀態(tài)下，則再現(xiàn)性之標(biāo)準(zhǔn)差或量具變異估計值量具變異或再現(xiàn)性﹪信賴度(即99﹪信賴度=，故信賴區(qū)間=1－2)()。再生性Reproducibility操作者A操作者B操作者C2. (人的變異)(Reproducibility)－不同人使用同一量具量測同一零件之相同特性所得之變異。鑒別力不足的象征將會在RCHART上顯現(xiàn)出來，因此，若使用鑒別力不足的量測系統(tǒng)所表現(xiàn)的RCHART，將可能造成型I誤差。(7) 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。(3) 檢定之成本。l 追溯之標(biāo)準(zhǔn)。第二階段評估是執(zhí)行定期之檢定以決定此一量測系統(tǒng)是否維持在可接受狀態(tài)，即使量測系統(tǒng)例行執(zhí)行保養(yǎng)及/或再校正、再檢定，又稱為階段二評估。第二級標(biāo)準(zhǔn)又可被對應(yīng)到另一級，稱為作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，本級常用于調(diào)整在生產(chǎn)中使用的量測系統(tǒng)，又稱為生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。(4) 量測之最小刻度必須小于制程變異或規(guī)格界限之較小者，一個通用的法則是：最小刻度應(yīng)小于制程變異或規(guī)格界限較小者之1/10。所以設(shè)備管理之責(zé)任是確認(rèn)當(dāng)每一量測系統(tǒng)被使用時都具有適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計特性。賦予數(shù)據(jù)的過程稱為量測過程，而數(shù)據(jù)稱為量測值。常用于表示數(shù)據(jù)品質(zhì)高低的統(tǒng)計特性有偏差與方差，所謂偏差是指量測數(shù)據(jù)平均值與標(biāo)準(zhǔn)值之差異；所謂方差則是指量測數(shù)據(jù)本身之間差異。量測系統(tǒng)分析(MSA)目錄第1章 量測系統(tǒng)介紹 概述、目的、術(shù)語 1 量測系統(tǒng)之統(tǒng)計特性 2 量測系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn) 3 量測系統(tǒng)的通則 3 選擇/制定檢定方法 3第2章 量測系統(tǒng)之評價2. 1概述 5 5 7 8 8 9 10 10 11 13 15 20 21 21 21 21 22 23 23 23 23 24 26 34 38 43 47 47 48第3章 附錄 52 54 55 5659 / 61(Measurement System Analysis)第1章量測系統(tǒng)介紹1. 1概述、目的、術(shù)語我們知道，一個制程的狀況必須經(jīng)由量測來獲取相關(guān)信息，因此量測數(shù)據(jù)將會決定制程是否應(yīng)被調(diào)整，如果統(tǒng)計結(jié)果，制程超出管制界限，即制程能力不足時，則須對制程作某些調(diào)整，否則，制程將會在無調(diào)節(jié)的狀態(tài)下運作。量測數(shù)據(jù)品質(zhì)與制程是否在穩(wěn)定狀況下所獲得的多種量測有關(guān)，若在穩(wěn)定狀況下所獲得某一特性的量測數(shù)據(jù)，其結(jié)果”近似于”該特性的標(biāo)準(zhǔn)值，則數(shù)據(jù)品質(zhì)可謂”高”；若某些或全部數(shù)據(jù)偏離標(biāo)準(zhǔn)值甚遠(yuǎn)，則數(shù)據(jù)品質(zhì)可謂”低”。1. 量測（Measurement）：對某具體事物賦予數(shù)據(jù)，以表示他們對于特定特性之間的關(guān)系。理想之量測系統(tǒng)是一個具有零偏差、零變異的統(tǒng)計特性，但很不幸的是，這種理想的量測系統(tǒng)幾乎很少見的，因此，我們必須存在一個觀念，就是當(dāng)在決策時，必須考慮到所依據(jù)的是一個非理想統(tǒng)計特性之量測系統(tǒng)。(3) 量測系統(tǒng)的變異必須小于規(guī)格界限。但因初級標(biāo)準(zhǔn)常常顯得太昂貴，故又可對應(yīng)至次一級標(biāo)準(zhǔn)，稱為第二級標(biāo)準(zhǔn)，通常由一般私人企業(yè)所取得。通常以兩階段來評估，第一階段評估是執(zhí)行測試以決定量測系統(tǒng)是否具有需求之統(tǒng)計特性，以執(zhí)行被要求之工作，又稱為階段一評估。l 定義重要條件及原則之作業(yè)方式。所謂盲目測試是指當(dāng)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。(6) 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(biāo)準(zhǔn)之檢定方法。如最小的量測刻度太大而不足以辨別制程變異，則為鑒別力不足。當(dāng)R值只有2或3個值落在管制界限內(nèi)，或R值雖有4個落在管制界限內(nèi)，但超過1/4的 R值為0，則此量測系統(tǒng)為鑒別力不足，如管制圖(b)再現(xiàn)性Repeatability()2. (量具變異)(Repeatability)－ 同一人使用同一量具量測同一零件之相同特性多次所得變異。指量具變異本身是定值，因量具本身誤差及產(chǎn)品在量具之位置差，則構(gòu)成量測再現(xiàn)性差異。l 標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部：品質(zhì)、等級、磨損。l 錯誤的假設(shè) — 穩(wěn)定，適當(dāng)?shù)牟僮?。l 應(yīng)用 — 零件數(shù)量、位置、觀測誤差（易讀性、視差）。注意：在這種情況下，再現(xiàn)性誤差通常還混有方法和/或操作者的誤差。推薦在為產(chǎn)品和過程鑒定和使用手動測量儀器時使用這種研究方法。l 缺乏穩(wěn)健的儀器設(shè)計或方法。反之，若有過半的平均值落在管制界限外，則此量測系統(tǒng)被認(rèn)為是適用的。()因此，公差百分比、制程變異百分比、不同數(shù)據(jù)級別數(shù)均為評估量測系統(tǒng)之可接受性的不同方法。因此，若制程(或系統(tǒng))統(tǒng)計上穩(wěn)定性不明的狀態(tài)下，評價量測系統(tǒng)之再現(xiàn)性、再生性等，可能造成更多