六西格玛：0106测量系统分析

6.1GEAppliancesCopyright1999MeasurementSystemAnalysisRev.10December18,1998测量系统分析测量精度与测量系统可重复性和可再现性第6部分:6.2GEAppliancesCopyright1999MeasurementSystemAnalysisRev.10December18,1998第6部分：测量系统分析目的：提供一种分析测量系统的有效性的客观方法。目标：1.确认并理解测量误差的组成因素。2.借助Minitab，运用方差分析法(ANOVA)进行连续数据的GageR&R分析。-使用ANOVA结果来确定测量系统需要改进的部分。-理解调查百分比与公差百分比之间的不同。3.了解离散数据的GageR&R分析。4.理解如何确认非测量数据。5.确认改进的机会。6.3GEAppliancesCopyright1999MeasurementSystemAnalysisRev.10December18,1998您的数据怎么样？六个西格玛方法建立在这样一种思想上：基于数据的决策。用于决策过程的数据必须是可靠的。基于不可靠数据的决策与无数据支持的决策没有什么差别。测量是任何六个西格玛项目的基础您的测量系统是否好得足以让您放心收集数据？GageR&R分析给您答案。GageR&R分析是用来分析测量系统的方法，目的是确定测量某种东西时出现的波动(误差)的大小和类型。GageR&R分析使您能够：•确定测量误差是否很小，相对产品规范或过程误差来说是否可以接受•确定您是否对数据的“质量”充满信心•分析测量仪器是否具有适当的分辨率•如果测量误差不可接受，将注意力重点放在需要改进的方面6.4GEAppliancesCopyright1999MeasurementSystemAnalysisRev.10December18,1998Operator1Operator2Operator31010101010109999998888887777776666665555554444443333332222221111112.62.52.42.32.22.12.01.9PartThickness三个检验员测量并记录了10个部件的油漆厚度。每个检验员测量每个部件两次。下面是用图形的表示的原始数据。•不同的检验员得出的结果是否一致？•某个操作员是否总是比另一个操作员的结果低或者高？•操作员能重复对每个部件的测量结果吗？•还有什么？从这个图中，您对该测量系统有什么了解？测量系统的波动可以用GageR&R分析来量化。油漆厚度测量的GageR&R厚度部件6.5GEAppliancesCopyright1999MeasurementSystemAnalysisRev.10December18,1998GageR&R分析是用来分析测量系统的方法，目的是确定测量某种东西时出现的波动(误差)的大小和类型。GageR&R分析之所以如此重要，是因为它将提供以下与您的数据有关的信息：为什么GageR&R分析很重要？•测量误差是否很小，相对产品规范或过程误差来说是否可以接受。•如果测量误差不可接受，从何处着手来改进测量系统•使您能够对数据的“质量”充满信心•测量仪器是否具有足够的分辨率6.6GEAppliancesCopyright1999MeasurementSystemAnalysisRev.10December18,1998有关测量数据的常见问题什么是测量？-将一个未知量与一个已知的或已经接受的参照值进行的比较为什么我们需要测量数据？-我们使用测量数据来判断产品是否合格，制定有关过程管理的决策。我接受这件产品吗？过程是很好，还是需要进行调整？我们对测量数据有什么期望？-准确……数据必须告诉我们真相！-可重复…重复测量必须产生同样的结果！-可再现…结果不应该受检验员的影响什么是测量仪器？-用来进行测量的任何仪器什么是检验员(或者鉴定人)？-使用测量仪器进行测量的个人或装置6.7GEAppliancesCopyright1999MeasurementSystemAnalysisRev.10December18,1998什么是“测量系统”？-与进行测量有关的任何东西：人、测量工具、材料、方法和环境，称之为将“测量系统”看作是会给测量数据带来额外误差的子过程，其目的就是使用误差尽可能小的测量过程。观察测量数据输入输出输入输出--“测量系统”部件任何观测数据的误差，都是部件的实际误差和测量系统误差的总和。测量系统引起的误差观察值总误差部件差异引起的误差2总值=2产品+2测量有关测量数据的常见问题6.8GEAppliancesCopyright1999MeasurementSystemAnalysisRev.10December18,1998什么是GageR&R分析？用来分析测量系统的方法，目的是确定测量某种东西时出现的波动(误差)的大小和类型。什么是可重复性？-当一个人使用同一个测量仪器来测量同一个部件时所产生的误差什么是可再现性？-当两人或多人使用同一个测量仪器来测量同一个部件时，测量结果平均值的误差什么是准确性？-观测值的平均值和真实平均值之间的差异与测量数据有关的更多常见问题真实平均值观察到的平均值准确性6.9GEAppliancesCopyright1999MeasurementSystemAnalysisRev.10December18,1998测量系统的波动通过对测量系统的可重复性和可再现性进行分析确定观测的过程误差过程实际误差测量误差长期过程误差短期过程误差样本内误差测量仪器引起的误差操作员引起的误差准确性线性可再现性稳定性可重复性测量系统误差的来源我们即将了解的的测量系统分析方法将提供对总体测量误差、由于测量仪器可重复性引起的误差、由于测量者引起的误差的估计。6.10GEAppliancesCopyright1999MeasurementSystemAnalysisRev.10December18,199812341234部件A部件B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。A=2.25B=2.00测量仪器分辨率测量仪器分辨率可定义为测量仪器能够读取的最小测量单位。看看下面的部件A和部件B，它们的长度非常相似。测量分辨率描述了测量仪器分辨两个部件的测量值之间的差异的能力。测量仪器的分辨率必须小于或等于规范或过程误差的10%。A=2.0B=2.0部件A部件B6.11GEAppliancesCopyright1999MeasurementSystemAnalysisRev.10December18,1998在六个西格玛项目中，GageR&R分析的主要目的是确定项目中所使用的数据是否可靠。GageR&R分析的目的•评估新的测量仪器•将两种不同的测量方法进行比较•对可能存在问题的测量方法进行评估•确定并解决测量系统误差问题GageR&R分析还可以：6.12GEAppliancesCopyright1999MeasurementSystemAnalysisRev.10December18,1998测量系统分析计划1.确定数据的类型2.确定误差的来源3.样本选择4.数据收集5.数据分析6.13GEAppliancesCopyright1999MeasurementSystemAnalysisRev.10December18,1998测量系统分析计划1.确定数据的类型•来自非破坏性测量的连续数据•来自破坏性测量的连续数据•离散的二元数据(只有两个选择)•离散数据(多于两个选择)•非测量数据(不是来自测量的数据－比如销售数据和财务数据)•调查资料数据收集和分析的方法取决于数据类型。6.14GEAppliancesCopyright1999MeasurementSystemAnalysisRev.10December18,1998考虑一下消费者服务过程中修理除霜加热器所用的时间。注意误差。是什么原因引起了误差？是四十个测量结果中实际修理的时间差异，还是测量误差(测量仪器误差)引起了误差？实际上，数据误差来自这两种情况。测量系统分析计划测量结果(计量单位：分〕47.176.532.844.645.644.355.247.750.938.448.474.232.643.345.445.055.747.950.837.148.577.832.845.547.046.055.149.951.339.048.080.731.445.046.145.554.749.254.038.52.确定误差来源6.15GEAppliancesCopyright1999MeasurementSystemAnalysisRev.10December18,1998因果图可以用来确定测量过程中误差的潜在来源。用来收集修理时间数据的测量系统具有五种误差来源：人、测量工具、材料、方法和环境。测量系统分析计划2.确定误差的来源–(接上页)误差的来源可以融入测量系统的分析6.16GEAppliancesCopyright1999MeasurementSystemAnalysisRev.10December18,1998测量系统分析计划3.样本选择连续•从全部预期观察结果中选择样本。样本误差应该代表实际的过程误差•从规范样本中选择一些样本连续(来自破坏性检验)•从全部预期观察结果中选择同类样本(将样本误差降到最低)。离散•在规范以及非规范样本中选择•选择接近规范上下限(边缘)的一些样本非测量数据和调查资料•选择具有代表性样本样本选择对测量系统误差的准确评估至关重要。离散数据测量系统分析需要更多样本6.17GEAppliancesCopyright1999MeasurementSystemAnalysisRev.10December18,1998•使用典型测量程序–确保测量仪器经过校准–确保测量仪器具有足够的分辨率•确定您想要记录多少有意义的数字•至少使用三个操作员经常进行这类测量的操作员应该进行GR&R。•通常测量10个单元•每个单元由每个操作员测量2-3次测量系统分析计划4.数据收集6.18GEAppliancesCopyright1999MeasurementSystemAnalysisRev.10December18,1998TestMethodReferenceSpecialInstructionsRunOrderSampleOperator1Trial1Operator1Trial2Operator2Trial1Operator2Trial2Operator3Trial1Operator3Trial24132639415862710859710Operator:________________________________Date:__________________________测量系统分析计划4.数据收集–(接上页)数据收集表实例(每次试验您都需要一个表，这样操作员就不能参照以前的结果。)记住，对每次试验的测量顺序进行随机化。TestMethodReferenceSpecialInstructionsRunOrderSampleOperator1Trial1Operator1Trial2Operator2Trial1Operator2Trial2Operator3Trial1Operator3Trial25122733485164710899610Operator:________________________________Date:__________________________6.19GEAppliancesCopyright1999MeasurementSystemAnalysisRev.10December18,1998测量系统分析计划连续数据•简略法•方差分析－ANOVA(MinitabGageR&RStudy)离散数