測量統計系統基礎知識(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 是否合格 ? 樣本隨機抽樣－不需要覆蓋整個過程范圍 ? 測量系統的評價基于特性的規格公差 79 ? 樣本的選擇－過程控制的情況 ? 過程控制的情況（分為過程變差已知和過程變差未知）－測量系統用于判定過程是否穩定受控 ? 當過程變差已知時： ?樣本的選擇要代表整個過程的變差 ?測量系統的評價基于過程的變差 沒有代表整個過程的變差 代表了整個過程的變差 80 ? 樣本的選擇－過程控制的情況 ? 當過程變差未知時： ?樣本的選擇必須代表整個生產的范圍 ?樣本選取方法：每天取一個樣本，持續若干天 ?總變差 2＝零件變差 2＋評價人變差 2＋設備變差 2 即 ?測量系統的評價基于總變差 2 2 2 2 2 2TV P V A V E V P V G R R? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?81 ? 測量系統研究的準備－ 2 ? 儀器的分辨力應允許至少直接讀取特性的預期過程變差的十分之一 ? 確保測量方法（如評價人和儀器）在按照規定的測量步驟測量特性的尺寸。 82 ? 測量系統研究的步驟 ?測量應按照隨機順序 ?評價人不應知道那個零件在被檢查 ?研究人員知道被檢查的零件，并記下相應數據 ?在設備讀數時，測量值應記錄到儀器分辨率的實際限度 ?研究工作由知其重要性且具有能力的人進行 83 ? 制定試驗計劃時考慮的因素 制定兩個階段試驗計劃時，考慮以下方面因素： ? 評價人對測量過程有何影響？ 日常使用該儀器的評價人要包括在內 每個評價人的程序相同，評價人所使用方法的差異在測量系統的再現性中反映 ? 評價人對測量儀器的校準是否會引起變差？ 評價人在獲取每組讀數前重新對設備進行校準 ? 要求多少樣品和重復讀數？ 取決于被測特性重要性和所要求的置信水平水平 84 ? 結果分析（接受準則）－位置誤差 ? 位置誤差（主要是偏倚和線性） 根據測量數據得到測量不確定度，看零誤差是否在屬于不確定度的范圍 偏倚和線性的誤差是否超出校準程序確定的最大允許誤差 85 ? 結果分析（接受準則）－寬度誤差 ? 寬度誤差（重復性和再現性） 測量系統接受準則為測量系統變差占生產制造過程變異性的百分比或零件公差的百分比： 低于 10％－通常認為測量系統可接受 10％到 30％之間－基于應用的重要性、測量裝置的成本、維修成本等方面考慮，可能可以接受 大于 30％－不可接受，要改進測量系統 注：分級數（ ndc）要大于等于 5，即測量系統可接受 86 ? 第五講 計量型 MSA分析 穩定性分析 偏倚分析 線性分析 復復性分析 再現性分析 87 ? MSA分析的主要內容 ? 主要分析如下： – 人員的變異情況 – 儀器的變異情況 – 產品（零件）的變異情況 – 過程參數的變異情況 88 ? MSA分析方法的分類 MSA 計量型 計數型 破壞型 89 ? 計量型測量系統研究 Phase 1 90 ? 計量型 MSA的分類 計量型 位置分析 寬度 分析 穩定性分析 偏倚分析 線性分析 重復性分析 再現性分析 穩定性分析 91 ? 穩定性的研究指南－ 1 選取一個樣本 定期測量樣本 3～ 5次 將數據畫在 XbarR圖 計算控制限，判圖 后續持續點圖、判圖 記錄保存 ? 取一個樣本并建立相對于可溯源的標準值 ? 可選擇落在測量中程數的生產零件 ? 對于穩定性，基準值的具體數值不需要知道 注：建議取預期測量的最低值、最高值和中程數三個樣本，分別作研究更好。 92 ? 穩定性的研究指南－ 2 選取一個樣本 定期測量樣本 3～ 5次 將數據畫在 XbarR圖 計算控制限，判圖 后續持續點圖、判圖 記錄保存 ? 建議測量 25組數據，每組對樣本測量 3～ 5次 ? 測量周期（每天、每周），每組樣本重復測量次數組織根據情況確定，要能反應測量系統隨時間的變化。 ? 測量系統初期研究時，測量周期建議要短，以便了解其穩定性。當初期研究穩定后，測量周期可以逐漸變長。 93 ? 穩定性的研究指南－ 3 選取一個樣本 定期測量樣本 3～ 5次 將數據畫在 XbarR圖 計算控制限，判圖 后續持續點圖、判圖 記錄保存 ? 計算每一組的平均數 ? 計算每一組的 R值 ? 計算總平均 ? 計算 R值的平均 94 ? 穩定性的研究指南－ 4 選取一個樣本 定期測量樣本 3～ 5次 將數據畫在 XbarR圖 計算控制限，判圖 后續持續點圖、判圖 記錄保存 ? 計算控制限 ? 平均值圖： ? R值圖： ? 畫出控制限，判圖： ? 先檢查 R圖，是否連續 25點都在控制界限內，以判定重復性是否穩定。 ? 再看 Xbar圖，是否連績 25點都在控制界限內，以判定偏移是否穩定。 ? 利用 來了解儀器的重復性 2x A R?? ?34,D R D R??2/Rd95 ? 穩定性的研究指南－ 5 選取一個樣本 定期測量樣本 3～ 5次 將數據畫在 XbarR圖 計算控制限，判圖 后續持續點圖、判圖 記錄保存 ? 如果前面的控制圖是穩定的，則其控制限可做為后續的控制用控制限 ? 我們后續就固定時間，使用同樣的樣本、同樣的測量儀器，同樣的測量人員。 ? 由于樣本、儀器、人都是固定的，若繪出來的圖形有異常，一般就代表儀器有問題，要進行相應的處理。 ? 異常的判定 ?點：一點超出控制界限 ?線：連續七點上升，連續七點下降，連續七點在同一側。 ?面：非隨機性分析，在177。 σ的范圍 內應覆蓋 68%的概率。 96 ? 穩定性的研究指南－ 6 選取一個樣本 定期測量樣本 3～ 5次 將數據畫在 XbarR圖 計算控制限，判圖 后續持續點圖、判圖 記錄保存 ? 穩定性分析的記錄要保存下來，可以和 PPAP檔案存放在一起，以有效證明公司的測量儀器其測量能力是足夠的。 97 ? 范例 1 10/13 10/19 10/25 10/31 11/06 11/12 11/18 11/24 11/30 12/06 12/12 12/18 12/24 12/30 1/05 1/11 1/17 1/23 1/29 2/04 2/10 2/16 2/22 2/28 3/06 98 ? MINITAB軟件操作 從 STAT－ Control Chart－ Xbar R 進入 S a m p l eSample Mean2 52 32 11 91 71 51 31 1975314 9 . 64 9 . 24 8 . 84 8 . 44 8 . 0__X = 4 8 . 4 7 2U C L = 4 9 . 1 4 3L C L = 4 7 . 8 0 1S a m p l eSample Range2 52 32 11 91 71 51 31 1975311 . 61 . 20 . 80 . 40 . 0_R = 0 . 6 5 6U C L = 1 . 6 8 9L C L = 01X b a r R C h a r t o f C 1 , . . . , C 399 ? 批次 直徑 1 直徑 2 直徑 3 直徑 4 直徑 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 范例 2 100 ? 手工計算如下： ? = ? =kRRRRkxxxxxkk?????????... ..... ..21321極差控制圖平均值控制圖101 ? RDLCLRDUCLRCLRAXLCLRAXUCLXCLRRRXXX3422????????極差控制圖平均值控制圖= =*= =+*= = =0 =*= 102 ? 103 ? MINTAB圖形輸出 104 ? MINTAB圖形輸出 105 ? 判圖 并分析穩定性 ? 請判定前圖是否有異常 由上圖可知，極差圖和均值圖均無異常，我們可以判定測量系統穩定。 106 ? 偏倚的研究指南－ 1 選取一個樣本 測量樣本 10次以上 將數據畫出直方圖 計算均值和標準差 確定 t統計量并判定 記錄保存 ? 取一個樣本并建立相對于可溯源的標準值 ? 可選擇落在測量中程數的生產零件 ? 測量零件大于等于 10次，取均值作為“基準值” 注：建議取預期測量的最低值、最高值和中程數三個樣本，分別作研究更好，若有偏倚，可再做線性研究。 107 ? 偏倚的研究指南－ 2 選取一個樣本 測量樣本 10次以上 將數據畫出直方圖 計算均值和標準差 確定 t統計量并判定 記錄保存 ? 由現場實際操作該儀器的人員測量樣本，由他們測量可以真正了解公司的測量偏差 ? 測量樣本數 10次以上（建議 15次） 108 ? 偏倚的研究指南－ 3 選取一個樣本 測量樣本 10次以上 將數據畫出直方圖 計算均值和標準差 確定 t統計量并判定 記錄保存 ? 將數據畫成直方圖，并標注基準值 ?對直方圖進行評審，確定是否存在異常（即直方圖近似服從正態分布） ? 若無異常，可繼續分析 109 ? 偏倚的研究指南－ 4 選取一個樣本 測量樣本 10次以上 將數據畫出直方圖 計算均值和標準差 確定 t統計量并判定 記錄保存 ? 計算測量讀數的均值 ? 計算可重復性標準差 這里 可以查表得到， g＝ 1， m＝ n 1niixXn???? ? ? ?2m a x m iniirxxd? ???2d?110 ? 偏倚的研究指南－ 5 選取一個樣本 測量樣本 10次以上 將數據畫出直方圖 計算均值和標準差 確定 t統計量并判定 記錄保存 ? 確定偏倚的 t統計量 偏倚＝觀測平均值－基準值 即 ? 給定置信水平 α ，確定置信區間（偏倚的不確定度），判斷 0是否落在該區間 bbiast??? 0bias x ???/br n??? ? ? ? ?221122,bbddbias t v bias t v??????????? ? ? ?????111 ? 偏倚的研究指南－ 6 選取一個樣本 測量樣本 10次以上 將數據畫出直方圖 計算均值和標準差 確定 t統計量并判定 記錄保存 ? 偏倚分析的記錄要保存下來，可以和 PPAP檔案存放在一起，以有效證明公司的測量儀器其測量能力是足夠的。 112 ? 偏倚的研究－控制圖法 ? 在穩定性研究時，控制圖指出測量系統穩定受控，則可以繼續進行偏倚的研究。 ? 這時，有 g個子組，每個子組容量為 m。 ? 偏倚＝ －基準值， ， ， ? 給定置信水平 α ，確定置信區間（偏倚的不確定度），判斷 0是否落在該區間（ v是自由度） X 2rRd? ?? /br g??? bbiast??? ? ? ? ?221122,bbddbias t v bias t v??????????? ? ? ?????113 ? 例題 基準值 = 偏倚 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14