9_Measurement System analysis

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1、量測系統分析QualityManagement,Spring2012,C.J.Chang量測系統分析量測品質特性本身就是一個流程，任何的流程都會存在一些固有的變異，量測流程當然也不例外在一個量測系統中，會存在著各式各樣的變異，例如：量規本身、標準、程序、軟體、環境因素在衡量一個流程之輸出時，除了要考慮製程所造成的物件與物件之間的變異之外，還要考慮量測系統所造成的變異量測同一個物體多次，因量測系統變異所造成的數據差異量測不同的物件，如何辨別觀測值差異是來自量測系統之變異或是物件之間的差異為了正確掌握製程之變異情形，量測系

2、統之誤差必須盡量降低。如果量測系統變異遠大於物件與物件之間的變異，則此量測系統無法提供有用之資訊量測系統誤差會影響我們對於產品品質特性之判斷，亦即產生型Ⅰ與型Ⅱ誤差，過大之量測系統誤差也會掩蓋調製程改善之成果或者誤導統計分析之結果2量測系統對誤差之影響3量測系統分析量測系統分析可以用來決定變異之來源，其目的為：1.決定有多少觀測到的總變異是來自於量測設備2.區分量測系統中之不同變異元素3.根據某一種應用之需求，決定目前之量測設備是否具有足夠之能力數據之誠實性有賴一個良好之量測系統。量測系統誤差可分為兩大項：準確性及精確性。如

3、果我們察覺到量測系統有準確性或精確性之問題時，則必須在後續蒐集數據和分析之前，先改善量測系統準確性是用來描述量測值與物件參考值之間的差異(效度)精確性則是用來描述當使用相同量具，量測相同物件多次所產生的變異(信度)4準確性與精確性5參考值參考值是指一個物件之已知而且正確的量測值，有時也可稱為真值或原件值，其有須多方式可以決定：1.由精確之量測設備量測多次後取平均值2.由專業單位認可之值3.由受到影響之相關單位來共同決定4.根據法規來定義6Ex.準確性與精確性在量測系統內，可能會存在準確性或精確性的問題一種藥片之重量為25

4、0mg，假設量測值為255.63mg、255.53mg、255.05mg，此種情形代表量測設備是精確(各個量測值差異不大)但不準確假如量測值為247.53mg、252.76mg、250.34mg，則代表量測設備是準確(各個量測值之平均很接近真實值)但不精確當然，量測設備也有可能是不準確而且不精確7量測系統之準確性一個量測系統之準確性可以分為下列三個元素：線性：用來衡量物件之大小如何影響一個量測系統之準確性，它代表在整個預期之量測範圍內，觀察到之準確值的差異偏差：它代表觀測數據之平均值與參考值之差異穩定性：它是用來衡量一

5、個系統之準確性隨時間變化之情形為了檢驗一個量測系統之準確性，我們可以採用量規線性及偏差分析量規之偏差檢視觀測數據之平均數與某一個參考值之間的差異；亦即，當與某一個參考值比較時，量規的偏差有多大量規之線性可以提供我們在量規量測範圍內，量測之準確性的資訊；亦即告訴我們量規對不同尺寸大小之物件(不同之參考值)是否可以提供相同之準確性8量測系統之精確性量測系統之精確性(量測誤差)可分為下列兩個元素：再現性(repeatability)：由量具所產生之變異。它是指由相同操作員使用相同量具量測相同物件多次，所觀察到之變異再生性(r

6、eproducibility)：由量測人員所造成之變異。它是指由不同操作員使用相同量具，量測相同物件所造成之差異我們通常利用再線性與再生性分析(GageR&R分析)來評估一個量測系統之精確性。透過GageR&R分析，我們可以決定量測數據中之變異有那些部份是來自量測系統，以根據分析之結果提供改善方向9再現性與再生性再現性再現性10GageR&R分析數據之總變異可以分解成製程所造成之變異(物件之間的變異)加上量測設備之變異，亦即222總變異σσσ=製程變異+量測變異TotalPartGage其中量測變異可以再分解成再現性與再生性兩

7、個元素222σσσ=+GagerptrpdGageR&R分析是為了估現再現性與再生性兩個元素所進行之實驗，在進行GageR&R分析時，可採用的方法有變異數分析及XR−分析法11GageR&R分析的基本原則在進行GageR&R分析時，我們必須遵循下列的基本原則：隨機選擇2至3位量測設備之操作員由製程中隨機選取最少10個物件，並以隨機之方式進行量測(所選取之物件必須是具有代表性之樣本)每一物件重複量測2至3次在平常之環境下進行分析使用平常工作使用之量具12再現性分析與再生性分析量測系統的再現性代表量測結果來自於隨機誤差的

8、變異。當量測系統是由不同的人員操作時，量測系統的變異除了來自於量測系統的再現性外，還會有來自於作業人員之間的變異為估計這些變異，一般的作法是除了作業人員不同外，將其它所有量測條件予以固定不變，由多位作業人員對某一項產品的某一種特性進行多次重覆量測