测量系统分析

1太钢矿业公司六西格玛管理培训测量系统分析(MSA)计数型MSA计量型MSA太钢矿业公司六西格玛管理培训-第2篇DMAIC测量系统的意义在6管理中，数据的应用是极其频繁和相当广泛的。6方法的成败与效益，在很大程度上取决于所使用数据的质量。无论是过程控制、抽样检验，可靠性，还是线性回归，试验设计等都要使用数据。为了获得高质量的数据，需要对产生数据的测量系统有充分的了解和深入的分析。没有两个东西是完全相同的,但是即使是,我们测量时仍然会得到不同的值。太钢矿业公司六西格玛管理培训-第2篇DMAIC1、测量：对某一具体事物赋予数值，以表示它们对于特定特性之间的关系。2、测量系统：在测量过程中，由人员、仪器或量具、测量对象、操作方法和环境所构成的整体。3、测量系统分析：是指运用统计学的方法对测量系统进行评估，了解影响测量结果的波动源及其分布，并确认测量系统是否符合工程需求。任何实测数据的波动都可以看作过程的波动和测量系统的波动之和，即：σ总2=σ过程2+σ测量系统2术语太钢矿业公司六西格玛管理培训-第2篇DMAIC测量系统分析方法测量内容有两种形式Attributes计数值/定性值数据不能以连续的标尺描述通过/不通过，好/坏Variables计量值/定量值数据可以用连续的标尺来描述计数值和计量值必须用不同的方法处理太钢矿业公司六西格玛管理培训-第2篇DMAIC测量系统的波动测量系统的波动主要是由于量具和检验员的变化引起的。为了考察量具和检验员的波动程度，常常要选用一些零件或产品让检验员使用量具去测量。因此零件间本身的变异对测量结果也有影响，故还要考察零件间的波动；如果测量系统的波动来源主要是零件间的变异，则测量系统状况良好。反之，测量系统的波动主要是由于量具和检验员的变异引起的，则测量系统状况不良；R&R主要分析各种波动在测量系统总波动中的百分比，从而判别测量系统的状况。6太钢矿业公司六西格玛管理培训计量型测量系统太钢矿业公司六西格玛管理培训-第2篇DMAIC1、分辨力：指测量系统识别并显示被测量最微小变化的能力。2、偏倚：测量系统准确度的度量，是用来描述测量结果的位置方面的状况，反映的是测量结果平均值与真值的差异程度。3、线性：在测量系统预期的量程范围内，各点处的偏移与参考值呈线性关系。4、稳定性：指测量系统的各个计量特性（主要是偏移和精度）在时间范围内保持恒定的能力。5、重复性：衡量测量系统的精确性6、再现性：衡量测量系统的精确性测量系统评估项目太钢矿业公司六西格玛管理培训-第2篇DMAIC准确度和精密度假定材料的硬度的“真值”是5.0方法1得到的读数为：3.8,4.4,4.2,4.0(4.10.45)方法2得到的读数为：6.5,4.0,3.2,6.3(52.86)哪种方法更准确？哪种方法更精密？你倾向哪种方法？为什么？太钢矿业公司六西格玛管理培训-第2篇DMAIC分辨率指系统可测量的小数部分的位数。测量的增量至少要达到产品或过程规格宽度的十分之一ABWhichrulesshouldbeusedtomeasuretheprocesswiththeabovedistribution?应该使用哪一把尺测量具有上述分布的过程太钢矿业公司六西格玛管理培训-第2篇DMAIC一般为测量结果的最小间距。评价分辨力的标准：41.1msp数据组数测量对象波动的标准差测量系统波动的标准差≥5，测量系统才有足够的分辨力测量系统分辨力不足时，一般应考虑更换量具或选用更好的测量技术对连续型测量数据，分辨力最终起码要注最小间距不大于过程总波动的1/10。1、分辨力太钢矿业公司六西格玛管理培训-第2篇DMAIC在整个量程中各处的偏移可能并不相等，整体偏移的状况可以用偏移平均值与过程总波动比值表示。100)/(%　PVBiasBias=6σ总正负抵消后算出的，平均小并不代表各处偏移小如果测量系统确有偏移，则应在校准时确认其偏移值，并在以后测量时，对在此特定基准值处的观测值加以相应修正。2、偏移太钢矿业公司六西格玛管理培训-第2篇DMAIC好的测量系统应要求在量程和任何一处都不存在偏移。如果存在偏移，且偏移具有线性，即偏移是基准值的线性函数，可以对测量值进行修正。已知各点偏移量可以用回归分析求出线性回归方程Y=a+bX斜率为b衡量偏移总的变化，引入线性度，它的量纲与Y的量纲相同。线性度：过程总波动与该线性方程斜率的绝对值的乘积，表示测量值偏移波动的范围。过程总波动斜率bLinearity3、线性太钢矿业公司六西格玛管理培训-第2篇DMAIC测量仪器准确度或精密度在仪器量程内的变异y=xGuage1:Problemwithlinearity量仪1：线性度有问题TrueValue真值y=xGauge3:Noproblemwithlinearity量仪3：线性度没问题AccuracyvariesoverRangeofmeasurement准确度改变Guage2:Problemwithlinearity量仪2：线性度有问题y=xTrueValue真值TrueValue真值PrecisionvariesoverRangeofmeasurement精密度改变太钢矿业公司六西格玛管理培训-第2篇DMAIC用测量结果的稳定性衡量。定期对测量标准器或标准件进行重复测量，并绘制测量值的控制图。从控制图可以判定测量系统是否统计稳定，并且针对引起不稳定的原因进行分析和纠正。（控制图在八章中学习）4、稳定性太钢矿业公司六西格玛管理培训-第2篇DMAIC测量的分布保持不变，均值和标准差皆可预测无漂移、突变、周期性循环等用趋势图评价通过定期校准和重复性与再现性分析加以控制真值Time2时间2Time1时间1准确度随着时间而产生变化的测量太钢矿业公司六西格玛管理培训-第2篇DMAIC5、重复性由同一个测量系统，多次重复测量同一零件的同一特性时，所获得的测量值的变异称为量具的重复性，或称为测量系统的重复性，简称重复性；一个好的测量系统应具有很好的重复性，也就是它的重复测量值的变异是很小的；1stMeasurement第一次测量2ndMeasurement第二次测量Repeatability重复性太钢矿业公司六西格玛管理培训-第2篇DMAIC精度:重复性重复性：测量装置的固有变异对同样的变量在相似条件重复测量时的变异同一检验员同一设置同一量具相同的环境条件短期用重复测量的分布的平均标准差来估计2222totalproductrepeatibilityreproducibility太钢矿业公司六西格玛管理培训-第2篇DMAICGoodRepeatability好的重复性重复性:对同一部件的同一特性由同一个人使用同一测量仪器的连续测量间的方差。也称为测试-再测试误差（test-retesterror）;用来估计短期测量变异.PoorRepeatability差的重复性实际值真值TrueValue真值2222totalproductrepeatibilityreproducibility太钢矿业公司六西格玛管理培训-第2篇DMAIC6、再现性由不同测量系统测量同一零件的同一特性所得重复测量的均值的变异，称为量具的再现性，或称为测量系统的再现性，简称再现性；测量系统B测量系统AReproducibility再现性测量系统A太钢矿业公司六西格玛管理培训-第2篇DMAIC精度:再现性再现性：不同条件下同一测量时的变异不同的操作人员不同的设置不同的量具不同的环境条件长期测量变异用不同测量条件下的测量平均值的标准差来估计2222totalproductrepeatibilityreproducibility太钢矿业公司六西格玛管理培训-第2篇DMAIC再现性:由不同的人员、不同的机器、不同的工具等对同一部件的同一特性的测量平均值的标准差。实际值TrueValue真值检查者A检查者B检查者C检查者A检查者B真值GoodReproducibility好的再现性PoorReproducibility差的再现性检查者c太钢矿业公司六西格玛管理培训-第2篇DMAIC测量系统方差:2meas=2repeat+2reprod量仪R&R分析的基本输出测量系统指标太钢矿业公司六西格玛管理培训-第2篇DMAIC.确定测量系统是“好”还是“坏”，需要将产品规格或过程变异与测量系统变异相比。将2meas与公差相比较:Precision-to-ToleranceRatio(P/T)精密度-公差比例将s2meas与过程变异比较:重复性和再现性区别指数对过程重要!对客户重要!测量系统指标太钢矿业公司六西格玛管理培训-第2篇DMAIC精密度-公差比例表示测量误差所占公差的百分比5.15meas代表99%的测量最佳状况：10%勉强可接受：30%包含重复性和再现性Tolerance*.T/PMS155Tolerance=USL–LSL公差＝规格上限-规格下限P/T比例Usuallyexpressedaspercent通常以%表示太钢矿业公司六西格玛管理培训-第2篇DMAIC%P/TV表示由于测量系统的误差占所有变异的百分比%P/TV:最佳状况：10%可接受：30%P/TVTotalMS%P/TV=×100%(or%StudyVar)太钢矿业公司六西格玛管理培训-第2篇DMAICP/T与%P/TV的应用P/T1、P/T比例是对测量系统精密度最常用的估计2、它评估测量系统针对相关产品规格的测量效果3、适当的P/T比例极大依赖于过程能力P/TV1、%P/TV是6Sigma分析的最好测量2、估计测量系统对整变体过程异的表现3、%P/TV是实施过程改善分析的最好估计。所挑选的样本必须涵盖整个过程范围。太钢矿业公司六西格玛管理培训-第2篇DMAIC测量能力评价指标%Contribution=×100%TotalMS%Studyvariation=×100%(P/TV)TotalMS5.15×%Tolerance=×100%(P/TRatio)ToleranceMSNumberofDistinctCategories=Round(×1.41)（明显分类数）(区分测量系统的分组数)MSPart22太钢矿业公司六西格玛管理培训-第2篇DMAIC判断准则区分%P/TVP/TRatioNo.ofDistinctCategories明显分类数Good好的水准0~10%0~10%10Acceptable可以接受的水准10~30%10~30%5~9Bad不接受30%30%5太钢矿业公司六西格玛管理培训-第2篇DMAIC计量型测量仪器分析-用MinitabDataanalysisbyusingMinitab让我们用Minitab来分析一些数据OpentheworksheetinVariableMSA.MPT.打开文件VariableMSA.MPJ中的工作表\TISCO_BB1_Minitabdata\M\VariableMSA.MTW太钢矿业公司六西格玛管理培训-第2篇DMAICMinitabGR&R分析太钢矿业公司六西格玛管理培训-第2篇DMAIC选项/信息屏–用MinitabInfo.EntertheGaugeinformation在此输入特定的测量仪器信息作为履历当进行一定数目的重复时非常重要EntertheProcessTolerance在选项屏中输入制程公差Toleranceisthefullspecificationrange.Youcanaddadescriptivetitle.记住-公差是规格的整体范围！你也可以加上一个描述性标题太钢矿业公司六西格玛管理培训-第2篇DMAICMinitab输出Minitab产生解析的和图表的分析信息SessionResults解析结果ANOVATableANOVA表格Variati