量测系统分析(MSA)知识讲解
量測系統分析(MSA),在汽車工業的生產環境中，許多評價量測系統的統計方法被廣泛的應用，其中包括：再現性(Repeatability)，再生性(Reproducibility)、精確度(Accuracy )、穩定性(Stability)、與線性(Linearity)等。 最常使用者為量具的再現性與再生性(Gauge R&R, Gauge Repeatability and Reproducibility)的評價法。 評價一個量測系統的能力時，需要考慮三個基本問題。 此量測系統的鑑別力(Discrimination)是否足夠？ 此量測系統是否會隨著時間的變化呈現不穩定的現象？ 測量的誤差(或變異)是否非常小？ 若量具(gauge)的最小測量單位太大，以至於無法偵測製程的變異，則我們稱之為缺乏鑑別力，量測系統是否有足夠的鑑別能力可以用管制圖(Control Charts)來判定。,量測系統的評價法,量具準確度(ACCURACY) 準確度是指量測平均值與真值之差，真值可藉各種可得之 最準確的量測設備之數次量測值之平均而得。,真值,準確度,量測平均值,名詞定義： 量具(Gauge)：任何用來產生數據的設備或工具。 量測系統(Measurement System)：操作程序、操作環境、量具、軟體 與人員等用以測量品質特性數據的組合。 量測系統的統計性質 量測系統的品質是依照其統計上的性質加以評價，理想的量測系統通常是指擁有零偏量(Zero bias)與零變異(Zero Variance) 的統計性質。 雖然各不同的量測系統可能各有其特定的統計性質，但是都必須滿足 下列規則： a.依照統計觀點，量測系統必須在控制之中。 b.與製程的變異相比較，量測系統的變異必須很小。 c.與規格相比較，量測系統的變異必須很小。 d.量具的最小刻度增量必須比製程變異或規格為小，通常要求此最小 度的增量必須小於製程的變異或規格的1/10。 量測系統通則 評價一個量測系統是否適合其測量的功能，通常必須經過二階段： 1.依照統計性質測試量測系統是否符合任務的要求，若測試結果可以 接受則此系統可以繼續使用；若無法接受，則此系統須校正或更換。 2.每隔一段時間，量測系統必須重覆測試其統計性質的適當性，不論 是否有定期的請專人校正或維護量測系統，統計測試的程序仍須定 期舉行，否則根本不知道請專人校正或維護的效果如何。 量測系統的統計測試程序必須完整的記錄下來，並建立檔案。,量具再現性(REPEATABILITY) 再現性是指一種量具，一位作業者，當多次 量測相同零件之指定特性時所得之變異。,再生性,量具再生性(REPRODUCIBILITY) 再生性是指不同作業者使用相同量具，當量測 相同產品之特性時，量測平均值之變異。,再生性,操作者 A,操作者 B,操作者 C,量具穩定性(STABILITY) - 穩定性是指在不同時間，一量具在量測相同樣件時所得之量測平均值之差，或指相同樣件在量測一單一特性時經過延伸時期所得之全變異。,時間 2,時間 1,穩定性,量具線性(LINEARITY) - 線性是指量具在預期作業範圍內準確值之差異。,基準值,較小的偏差,基準值,較大的偏差,量測平均值 (低量程),量測平均值 (高量程),基準值,量測值,無偏差,偏差,線性(變化的線性偏差),進行Gauge R & R前的考慮重點 在進行Gauge R&R試驗之前操作員的人數、被測量的零件數目、每一個零件被反覆測量的次數、被測量的零件特性、與測量的環境都必須先行決定。通常考慮重點如下： 操作員：隨機選取幾個使用量具的操作員。這可以 讓我們評估量具對不同操作員的敏感度。 零件：自同一規格的零件中隨機選取5到10個零件進 行測量。 反覆測量的次數：每一個零件的量測特性被每一個 操作員反覆測量至少二次。 假設我們有三個操作員、十個零件，每個零件被每一個操作員測量二次，則所測量出的數據可以填入附表,量測系統研究之準備 在執行量測系統研究之前應有足夠的規劃及準備，在執行研 究前一般的準備如下： 1. 方法在使用前應先予確認。 2. 應預先決定操作員人數、樣本數及重複量測次數，其考 慮的因素, 如： a. 重要尺寸: 重要尺寸因量具研究估計可信度需求之 理由 , 需較多的零件或量測次數。 b.零件結構: 原材料或重型零件 , 需少樣本多次 量測。 3. 如果可能，應自日常使用此量具的操作員中選擇測試者。 4. 樣本應在能代表整個作業範圍的製程中挑選。 5. 量具的刻度應能直接讀取特性的預期製程變異的1/10值。例如，此特性的變異為0.001，則儀器可直接讀取的刻度應不大於0.0001。,量測結果分析 量測結果的分析，是基於每個因素對總變異或公差 所占的百分比。計算百分比時，公差可能替代總變 異作為分母。 量規再現性和再生性(R&R)合格標準是： 誤差在10%以下-量測系統可接受 誤差在10%30%之間 - 考慮到應用的重要性、量規的成 本、維修的費用等因素，可能也可以接受 誤差超過30% 量測系統需要改善。盡力找出問題所在並加 以矯正 這些值不一定是量測系統的最終允收結果，量測 系統的績效也應該用圖形方法進行評估。,
