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1、测定测定 System 分析分析(MSA)Proprietary to Samsung Electronics CompanyMeasure 测定System分析 - 2Rev 2.0MeasureMeasureDefineDefineAnalyzeAnalyzeImproveImproveControControl l方法论q Measure Measure 概要概要 q Project Y Project Y q 基础统计基础统计q 测定测定SystemSystem分析分析q Six Sigma Six Sigma 测度测度q 工程能力分析工程能力分析q Process MapProces
2、s Map & & 特性要因图特性要因图 q FDM FDMProprietary to Samsung Electronics CompanyMeasure 测定System分析 - 3Rev 2.0测定测定SystemSystem分析分析1. 1. 理解与测定理解与测定SystemSystem评价相关的用语评价相关的用语 2. 2. 理解测定理解测定SystemSystem评价基准及方法评价基准及方法- 评价指标评价指标- 评价步骤评价步骤- 标本选定标本选定- 利用利用MinitabMinitab的分析的分析Proprietary to Samsung Electronics Compa
3、nyMeasure 测定System分析 - 4Rev 2.0MSA MSA 概要概要q 测定测定为了显示某物体的特性，给物体赋与数值。为了显示某物体的特性，给物体赋与数值。 - - EisenhartEisenhart, C.(1963) , C.(1963) q 测定测定SystemSystem被赋与的数值叫测定值(Measurement Value)，为得到测定值的设备叫仪器或 Gage，并步骤、仪器及其它设备、Software 、 测定者等为得到测定值而使用的全部叫测定System .q 测定测定SystemSystem分析分析l MSA(Measurement System Anal
4、ysis)l 为了确保DATA的信赖性，评价或检定测定System. l 为了确认改善对象Process当前能力的DATA收集前， 先确认DATA是否可信。 Proprietary to Samsung Electronics CompanyMeasure 测定System分析 - 5Rev 2.0q 测定测定SystemSystem误差或变动的类型误差或变动的类型 l 位置(Location)或平均 - 偏离(Bias) - 直线性(Linearity) - 稳定性(Stability)l 宽度或散布 - 再现性(Repeatability) - 反复性(Reproducibility)测定
5、测定SystemSystem误差误差Proprietary to Samsung Electronics CompanyMeasure 测定System分析 - 6Rev 2.0意味着观测测定平均和基准值间的偏差。偏离又叫正确性。基准值基准值Reference valueReference value观测平均观测平均Observed AverageObserved Average偏离qq 偏离偏离( (BaisBais) )测定测定SystemSystem误差误差真值真值测定值的测定值的平均值平均值Proprietary to Samsung Electronics CompanyMeasur
6、e 测定System分析 - 7Rev 2.0仪器的全体测定可能范围内的倾斜差异。真值真值 1 1观测值观测值1 1倾斜小倾斜小 倾斜大倾斜大真值真值 2 2测定的下限范围测定的上限范围真值观测值倾斜无倾斜观测值观测值2 2 qq 直线性直线性测定测定SystemSystem误差误差Proprietary to Samsung Electronics CompanyMeasure 测定System分析 - 8Rev 2.0起点起点 1 1起点起点 2 2稳定性稳定性把同样的特性在不同的起点用同样的Gage测定的结果平均值差异。测定测定SystemSystem误差误差qq 稳定性稳定性Propr
7、ietary to Samsung Electronics CompanyMeasure 测定System分析 - 9Rev 2.0同样人使用同样部品、同样特性、同样机器反复测定得到的测定值之间散布。 基准值基准值平均平均平均平均好的反复性好的反复性不好的反复性不好的反复性基准值基准值测定测定SystemSystem误差误差qq 反复性反复性Proprietary to Samsung Electronics CompanyMeasure 测定System分析 - 10Rev 2.0测定同一特性时，互相不同的人使用同样机器得到的测定值之间的平均差。好的再现性好的再现性不好的再现性不好的再现性q
8、q 再现性再现性测定测定SystemSystem误差误差评价者评价者 A A评价者评价者B B评价者评价者 C C评价者评价者 C C评价者评价者 A A评价者评价者 B B基准值基准值A AB BC C基准值基准值A AB BC CProprietary to Samsung Electronics CompanyMeasure 测定System分析 - 11Rev 2.0测定测定SystemSystem误差误差 不倾斜但不精密不倾斜但不精密 精密但倾斜精密但倾斜 既不精密又倾斜既不精密又倾斜既不倾斜又很精密既不倾斜又很精密Proprietary to Samsung Electronics
9、 CompanyMeasure 测定System分析 - 12Rev 2.0q 测定误差的评价测定误差的评价 正确性MSproducttotalMSproducttotal222精密度散布散布平均平均散布散布倾斜倾斜校正分析校正分析 (Calibration Study) R&R Study 测定测定System评价评价Proprietary to Samsung Electronics CompanyMeasure 测定System分析 - 13Rev 2.0q 观测值(测定值)的变动要素+ += =真值(实际工程的变动)误差(测定变动)测定值(被观测的变动)Gage R&R Study G
10、age R&R Study 在测定过程中得到的测定值里一般包含着实际工程的变动和根据测定System的变动。 被观测的变动( 2total ) = 工程的变动 ( 2p ) + 测定变动 ( 2MS ) 测定变动再区分为反复性和再现性。测定变动 ( 2MS ) = 反复性( 2Repeatability ) + 再现性( 2Reproducibility )反复性和再现性两种变动的合。即，测定System的变动叫 Gage R&R.对测定System变动的分析也可以认为是精密度的分析，称为Gage R&R study.Proprietary to Samsung Electronics Com
11、panyMeasure 测定System分析 - 14Rev 2.0q 观测值(测定值)的变动要素Gage R&R Study Gage R&R Study 被观测的变动被观测的变动( ( 2 2total total ) )实际工程的变动实际工程的变动 ( ( 2 2p p ) )测定测定SystemSystem变动变动( ( 2 2MS MS ) )再现性再现性( ( 2 2Reproducibility Reproducibility ) )反复性反复性( ( 2 2Repeatability Repeatability ) )Proprietary to Samsung Electro
12、nics CompanyMeasure 测定System分析 - 15Rev 2.0q 一般事项一般事项 一般对2 3名作业者(平时检查的作业者)实施 一般用10个部品为对象测定 一般2 3回反复测定q 步骤步骤 1. 选定代表工程长期变动的10个标本 2. 测定器的校正 3. 让第一个作业者对所有标本任意顺序各做一次测定 (Blind Measurement) 4. 让第二个作业者按同样地方法实施 (所有作业者相同) 5. 以同样的方法按必要的次数反复测定 6. 得到的DATA输入Minitab并进行分析Gage R&R Gage R&R 步骤步骤Proprietary to Samsung
13、 Electronics CompanyMeasure 测定System分析 - 16Rev 2.01. %Contribution = 100%2. %Study Variation = 100%3. %Tolerance = 100%4. Number of distinct categories = Round 1.41 (范畴区别范畴区别)区别范畴意味着测定System能区别的制品散布。即， 区别工程散布区间的数。 区别范畴为3时 例部品散布部品散布(p)测定散布测定散布(MS)Gage R&R 评价指标评价指标qq 评价指标评价指标2MS2TotalMSTotal5.15 MSTol
14、erance * Tolerance = USL-LSLProprietary to Samsung Electronics CompanyMeasure 测定System分析 - 17Rev 2.0q 评价基准l %Study Var 或 %Tolerance为10%以上时，首先区分评价反复性和再现性后，查明各个受影响的原因 ，并采取措施。 l 根据用途的优先参照评价指标 - 在制品管理的测面， 在制品符合判定更重要时 优先确认%Tolerance- 工程管理用或工程显示用时 优先确认 %Study Var Gage R&R 评价指标评价指标区分%Contribution% Study Va
15、riation 或 %Tolerance辨别范周良好 1% 10费用/考虑重要性110%1030%49不可使用 10% 30% Quality Tools Gage R&R Study(Crossed)Stat Quality Tools Gage R&R Study(Crossed) 计量型计量型 GageGage R&RR&RlMinitabMinitab提供提供 ANOVAANOVA法和法和 XbarXbar and R and R两个分析方法。两个分析方法。l部品和测定者之间有交互作用时，部品和测定者之间有交互作用时， ANOVAANOVA法可以把交互作法可以把交互作 用分离显示，所以
16、是更正确的分析方法。用分离显示，所以是更正确的分析方法。Proprietary to Samsung Electronics CompanyMeasure 测定System分析 - 21Rev 2.0 计量型计量型 GageGage R&RR&Rqq Minitab Minitab 分析结果分析结果 Graph Graph 解释解释“选定的标本是否如实反映工程的散布选定的标本是否如实反映工程的散布?”?”如果这个值均匀如果这个值均匀，意味标本没能如实反映意味标本没能如实反映工程的散布。工程的散布。“作业者之间是否有差异？作业者之间是否有差异？”作业者之间最好没有差异。作业者之间最好没有差异。“
17、每名作业者对标本是否做不同的测定？每名作业者对标本是否做不同的测定？”每名作业者对标本的测定值一致为好。每名作业者对标本的测定值一致为好。Proprietary to Samsung Electronics CompanyMeasure 测定System分析 - 22Rev 2.0 计量型计量型 GageGage R&RR&Rqq Minitab Minitab 分析结果分析结果 Graph Graph 解释解释“在全体散布中在全体散布中 R&R R&R 所占的比重是否充分小所占的比重是否充分小? ” ? ” Gage R&R, Gage R&R, Repeat,ReprodRepeat,Re
18、prod. .的高度越接近的高度越接近0 0 越好。越好。“作业者别反复测定值是否稳定作业者别反复测定值是否稳定?”?”注目注目 ! !要是超过要是超过R ChartR Chart的界限，就得调查其原因，的界限，就得调查其原因， 并重新测定。并重新测定。“辨别相互不同部品的能力是否充分辨别相互不同部品的能力是否充分?”?”与与R ChartR Chart相反，尽量多超过管理界限为相反，尽量多超过管理界限为好。好。Proprietary to Samsung Electronics CompanyMeasure 测定System分析 - 23Rev 2.0q ANOVA ANOVA 解释解释 良
19、好的测定System为时，在ANOVA table中应要部品影响大 (P值0.05)，作业者及作业者与部品的交互作用不影响 (P值 0.05). 在这里作业者*部品有影响，不能说测定System是良好。 Source DF SS MS F P 部品 9 0.241027 0.0267807 132.432 0.00000作业者 2 0.000649 0.0003244 1.604 0.22846作业者*部品 18 0.003640 0.0002022 3.370 0.00021Repeatability 60 0.003600 0.0000600 Total 89 0.248916 计量型计量
20、型 Gage R&RProprietary to Samsung Electronics CompanyMeasure 测定System分析 - 24Rev 2.0 %ContributionSource VarComp (of VarComp) Total Gage R&R 1.11E-04 3.64 Repeatability 6.00E-05 1.96 Reproducibility 5.15E-05 1.68 作业者 4.07E-06 0.13 作业者*部品 4.74E-05 1.55 Part-To-Part 2.95E-03 96.36 Total Variation 3.06E-
21、03 100.00 StdDev Study Var %Study VarSource (SD) (5.15*SD) (%SV) Total Gage R&R 1.06E-02 0.054376 19.07 Repeatability 7.75E-03 0.039892 13.99 Reproducibility 7.18E-03 0.036952 12.96 作业者 2.02E-03 0.010395 3.65 作业者*部品 6.89E-03 0.035459 12.44 Part-To-Part 5.43E-02 0.279867 98.16 Total Variation 5.54E-0
22、2 0.285100 100.00 Number of Distinct Categories = 7q 评价指标的计算评价指标的计算 计量型计量型 Gage R&R%Contribution = = X 100 = 3.64(%) 2MS2Total0.0001110.00306%Study Var = = X 100 = 19.07(%) 0.0543760.2851005.15 X MS5.15 X TotalProprietary to Samsung Electronics CompanyMeasure 测定System分析 - 25Rev 2.0l 辨别范周为7，小于基准值10，但
23、大于基准值4.l %Study Var为 19.07%，大于基准值10%，但小于基准值30%。l %Contribution为 3.64%，因部品之间差的变动为96.36%. 还有，再现性散布为 1.68%，比反复性散布1.96%小，因此可以说因反复引起的变动比作业者之间的差异更大。 q 评价指标解释评价指标解释 %ContributionSource VarComp (of VarComp) Total Gage R&R 1.11E-04 3.64 Repeatability 6.00E-05 1.96 Reproducibility 5.15E-05 1.68 作业者 4.07E-06 0
24、.13 作业者*部品 4.74E-05 1.55 Part-To-Part 2.95E-03 96.36 Total Variation 3.06E-03 100.00 StdDev Study Var %Study VarSource (SD) (5.15*SD) (%SV) Total Gage R&R 1.06E-02 0.054376 19.07 Repeatability 7.75E-03 0.039892 13.99 Reproducibility 7.18E-03 0.036952 12.96 作业者 2.02E-03 0.010395 3.65 作业者*部品 6.89E-03
25、0.035459 12.44 Part-To-Part 5.43E-02 0.279867 98.16 Total Variation 5.54E-02 0.285100 100.00 Number of Distinct Categories = 7 计量型计量型 Gage R&R总的来看，考虑与费用所需的精密度来决定是否允许使用测定总的来看，考虑与费用所需的精密度来决定是否允许使用测定System，比再现性应给反复性的改善大比再现性应给反复性的改善大的比重，来研究测定的比重，来研究测定System的改善方案。的改善方案。Proprietary to Samsung Electronics
26、CompanyMeasure 测定System分析 - 26Rev 2.0例例) ) 计算计算% %ToleranceTolerance时时%Tolerance = =5.15 MSTolerance5.15 MSUSL-LSLProprietary to Samsung Electronics CompanyMeasure 测定System分析 - 27Rev 2.0q %Toleance被计算的例被计算的例 计量型计量型 Gage R&R%Tolerance = = X 100 = 19.07(%) 0.343060.55.15 X MSUSL-LSLProcess TolerancePr
27、oprietary to Samsung Electronics CompanyMeasure 测定System分析 - 28Rev 2.01.实习时间实习时间 : 1小时2.目的目的3. 1) 计量型 Gage R&R Data收集方法理解4. 2) Minitab 分析方法理解5. 3) 测定System的变动理解3.准备物准备物4. 1) 部品 : 螺丝10个5. ( 分几个组进行时，每个组使用不同种类的螺丝)6. 2) 仪器 :Digital Vernier Callipers4. 主要内容主要内容5. 1) CTQ : 螺丝的长度6. 2) 输出物 : Gage R&R 结果Prop
28、rietary to Samsung Electronics CompanyMeasure 测定System分析 - 29Rev 2.05. 基本要领及步骤基本要领及步骤 1) 给各个螺丝赋与编号(110) 2) 在Minitab输入Data，并作成Sheet Make patterned data Menu 利用利用 3) 测定方法 3名测定者把每个部品反复测定2回后，把Data输入到Sheet 1 第一个测定者把每个部品按Random各做一次测定 2 第二个、第三个测定者也用相同的方法测定。 3 上面的 1, 2项反复（2回）。 4) Minitab data 分析 5) 组别分析结果发表
29、Proprietary to Samsung Electronics CompanyMeasure 测定System分析 - 30Rev 2.0计量型计量型 Gage R&Rqq 计数型计数型 Gage R&Rl检定把各标本的适合、不适合是否按作业者别 一贯性地进行评价qq 一般事项一般事项l 一般对 2 3名作业者实施l 一般选 2025个试料为对象测定l 一般 2 3回反复测定Proprietary to Samsung Electronics CompanyMeasure 测定System分析 - 31Rev 2.0qq 留意事项留意事项(1) 试料应选定代表Process的试料。 任意
30、选定25个试料时，以下能成为向导。(2) 把平时检查的作业者选定为作业者的选定对象，并成为Blind Appraisal.计数型计数型 Gage R&R很难区分良/不率的试料20%30%不易区分良/不率的试料30%40%比较容易区分良/不率的试料30%40%很容易区分良/不率的试料0%20%Proprietary to Samsung Electronics CompanyMeasure 测定System分析 - 32Rev 2.0qq 测定能力评价指标测定能力评价指标l上面的判断基准根据Project的目标有可能变更。- 举个例，不良率0.1%0.001% 改善课题的情况下检出率必须为 10
31、0%.- 满足指数40% 60% 改善课题时，如果检输率是70%以上就可以被选择。l基本达不到基本达不到100%时，必须调查其原因。时，必须调查其原因。判断基准(良好)判断基准(考虑)判断基准(不足)判断指标90% 7090%70% 计数型计数型 Gage R&RProprietary to Samsung Electronics CompanyMeasure 测定System分析 - 33Rev 2.0计数型计数型 Gage R&RGage R&R 例例) ) 使用使用EXCELEXCEL样式样式日期：日期： 2002. 3. 10.范例范例姓名：姓名：全辨悼1pass制品制品: :Fina
32、l Test2fail事业部事业部: :AMLCD已知的已知的 特性特性作业者作业者#1 作业者作业者#2作业者作业者#3试料试料 # #特性特性试图试图 #1试图试图 #2试图试图 #1试图试图 #2试图试图 #1试图试图 #21passpasspasspasspassfailfailNoNo2passpasspasspasspassfailfailNoNo3failfailfailfailpassfailfailNoNo4failfailfailfailfailfailfailYesYes5failfailfailpassfailfailfailNoNo6passpasspasspassp
33、asspasspassYesYes7passfailfailfailfailfailfailYesNo8passpasspasspasspasspasspassYesYes9failpasspasspasspasspasspassYesNo10failpasspassfailfailfailfailNoNo11passpasspasspasspasspasspassYesYes12passpasspasspasspasspasspassYesYes13failfailfailfailfailfailfailYesYes14failfailfailpassfailfailfailNoNo151617181920*100.00%78.57%100.00%78.57%64.29%71.43%SCREEN% 效率性分数效率性分数 -57.14%SCREEN % 效率性分数效率性分数 vs. 特性特性 -42.86%检察者间一致检察者间一致 检察者间特性检察者间特性一致一致 % %分数分数VS. VS. 特性特性-计数型计数型 DATA Gage R & RDATA Gage R & R % %检察者分数检察者分数 - - 视图 #1和#2 一致的比率特性和视图 #1, #2 全部一致的比率3 3名检查者一致的名检查者一致的比率比率3 3名检察者都与特性一致的比率名检察者都与特性一致的比率