测量系统分析

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1、第七篇量测系统分析(MeasurementSystemAnalysis)7.1量测系统分析1837.2计量值量测系统分析1877.3计数值量测系统分析204spc是对任何场所依计划收集的数据数据进行简单的统计分析，以分析制程是否稳定，而据以采取对策。然而绝大部份的数据都需经由量测系统而得，若量测系统中的设备及人员的误差很大，则直接影响制程观测数据的误差，以误差大的制程观测数据作为制程问题对策的依据，其付出的代价是很难衡量的。业界除了对仪器设备进行有效的管理之外，对于制程管制系统中使用的量测系统进行研究是很重

2、要的。计量值由仪器设备直接或经由人员检验读取量测结果；计数值由仪器设备自动判定或由人员目视判定OK/NG或GO/NOGO,两者皆受仪器设备本身或检验人员的影响。仪器设备系统分析(MSA)以简单的实验及统计分析就能衡量仪器系统的变异，并分离仪器设备及检验人员的变异，以此为仪器设备系统管理的依据。-f■II182SPC是对任何场所依计划收集的数据数据进行简单的统计分析，以分析制程是否稳定，而据以采取对策。绝大部份的数据都需经由量测系统而得，若量测系统中的设备及人员的误差很大，则直接影响制程观测数据的误差，以误差

3、大的制程观测数据作为制程问题对策的依据，其付岀的代价是很难衡量的。业界除了对仪器设备进行有效的管理之外，对于制程管制系统中使用的量测系统，分析其准确性(Accuracy).稳定性(Stability).再现性(Repeatability)及再生性(Reproducibility)的研究是很重要的。以下介绍几个专有名词。•量测系统：包含仪器设备(Gauge).使用人员、方法、样品及环境。平均數真值^OBSERVATION~^PROCESS土卜MEASUREMENT•量测系统准确性(Accuracy)：同一人员

4、使用同一仪器设备，重复量测同一样品的同一特性，所得数据的平均数与真值的差，如【图7・1】所示。iA【图7・1】量测系统准确性•量测系统精密度(Precision)：总合影响量测系统的再现性、再生性及其他因素引起的变异。实际量测产品或制程数据，其观测得的数据受到很多原因影响，假设各原因是相互独立的，可以由变异表示之，如下式。°OBSERVATION—+6++6°OBSERVATION：观测数据的总变异，0：第i个原因的变异，i=l,2,...,k一般影响制程观测数据的原因不是很容易确认及解释，但是我们可以用实

5、验来确认因量测系统引起的变异及产品或制程本身的变异，如下式。bOBSERVATION4bprocess+bMEASUREMENT若能降低量测系统引起的变异，可以使观测数据的总变异减小，如【图7・2】所示。因此，如何衡量量测系统的误差而且保证其误差在一定的程度下，是量测系统分析的主要目的。^mjESS^PROCESS^^EASUREJ^ENT【图7・2】量测系统误差一般引起量测系统误差的原因包括如下：◊仪器设备本身◊量测人员的个人误差◊环境◊样品•再现性(Repeatability)：同一人员使用同一仪器设备

6、，重复量测同一样品的同一特性，所得数据的变异，如【图7・3］所示。仪器设备本身的变异，或称EquipmentVariation,一般以标准偏差表示<7Rcpeatihilit),或仇”。•再生性(Reproducibility)：不同人员使用同一仪器设备，重复量测同一样品的同一特性，所得数据的变异，如【图7・4】所示。不同人员之间的差异，或称AppraisersVariation,一般以标准偏差表示

7、ity)：一仪器设备依时间的不同，随环境的改变、电力的变动或仪器设备的老化造成的变异，如【图7・5】所示。【图7・5】量测系统稳定性准确性可依仪器的校验计划来调整其偏差，再现性及再生性一般影响较人，容易造成产品的误验，如【图7-6］所示，而且在现场就可进行分析。为了使问题单纯化，我们将量测系统变异只考虑再现性及再生性的变异，而且假设仪器设备与人员的使用是独立的，即aEV:儀器設備誤差QR&R+(T2AV量測系統誤差GAV:檢驗人員的誤差【图7・6】量测系统变异造成观测值变异增大7.2计量值数据的量测系统分析

8、(VariableR&R)计量值数据的量测系统分析，其流程如【图7-7]o首先应订定一份研究计划，其计划的口的及内容，建议如下：【图7・7】计量值数据的量测系统分析流程图1.计划目的•仪器设备是否需要校验?•仪器设备是否可供使用？•仪器设备是否有人为因素造成？•仪器设备是否需要修正校验周期及频率?2.计划内容•组成项目小组。•选定平常使用该仪器设备的检验员，人数m=2〜3人，当仪器设备的能力未知时m=3人，当仪器