量测系统分析培训课程.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片本文樣式,第二階層,第三階層,第四階層,第五階層,*,*,*,按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片本文樣式,第二階層,第三階層,第四階層,第五階層,*,*,*,量測系統分析 課程,內容大綱,簡介,量測系統變異類別,量具再生性與再現性之分析,分析後判斷,實例演練,1,量测系统分析培训课程,第1页,簡 介,儀校,VS,.,量測系統分析,2,量测系统分析培训课程,第2页,簡 介,3,量测系统分析培训课程,第3页,簡 介,量測系統之書面程序應包含:,選擇量測項目之規格及執行測試環境。,規定數據搜集記錄及分析方式。,定義主要條件及原則之作業方法。,範例。,追溯之標準。,4,量测系统分析培训课程,第4页,簡 介,量測設備管理規定應包含:,管理體系建立(集中管理型或分散管理型)設備選購、保管、借出、歸還、校驗、修理、報廢等。,履歷卡。,5,量测系统分析培训课程,第5页,簡 介,名詞定義,表示數據品質高低統計特征，最惯用是：,準確度（,Accuracy,）是指量測數據平均值與標準值之間差異；,精密度（,Precision,）是指量測數據本身差異。,解析度：又稱靈敏度，是指量測儀器所能顯示最小量測單位。,6,量测系统分析培训课程,第6页,簡 介,何謂量測系統,？,1.,量具,Gage,任何用來產生數據設備或工具，包含,GO/NO GO,治具。,2.量測系統,Measurement System,操作程序、操作環境、量具、軟體與人員等用以對量測品質特征數據之組合。,7量测系统分析培训课程,第7页,簡 介,量測系統概述,量測系統分析目标主要是在所處環境下求得該量測系統之變異，進而分析此變異程度。分析時應注意以下事項：,量具之允收條件,量具間怎样進行比對,單一量具在修理前與修理後之比較,長期之量具能力評估,量具之管制作業,8,量测系统分析培训课程,第8页,簡 介,量測系統必須具備統計特征,1.,量測系統必須在統計管制下。,亦即量測系統之變異僅根源於“共同原因”（,common causes,）；,非基於,“特殊原因”（,special causes,）。,2.,量測系統之變異性須相對小於製造時生產製程變異性。,3.量測系統之變異性須相對小於產品規格界限。,9量测系统分析培训课程,第9页,簡 介,量測系統必須具備統計特征,4.,量測最小刻度必須小於製程變異或規格界限較小1/10（即,down,一個,degree,）。,5.,因量測項目标改變，量測系統統計特征可能改變，但最大（最壞）量測系統變異必須小於製程變異或規格界限較小者。,10,量测系统分析培训课程,第10页,量 測 系 統 變 異,量測系統變異主要有六種：,1.偏差,Bias,2.,再現性,Repeatability,3.,再生性,Reproducibility,4.,穩定性,Stability,5.,線性,Linearity,6.,零件變異,Part Variation,11,量测系统分析培训课程,第11页,量 測 系 統 變 異,偏差,Bias,觀察值和參考值之間差。亦即觀測量測平均值與相同零件使用精密檢驗而得標準平均值之差。,同一人使用同一量具量測同一零件之相同特征屡次所得平均值與真值(或參考值)之間偏差值。,12,量测系统分析培训课程,第12页,量 測 系 統 變 異,偏差,Bias,計算公式：,偏差=觀察平均值真值,參考值,V,T,（標準值）,觀測平均值,V,A,Bias,13,量测系统分析培训课程,第13页,量 測 系 統 變 異,偏差,Bias,造成偏差相對大可能原因：,1.主量測值錯誤,2.量具磨損,3.量具之製造尺寸錯誤,4.量具量測特征錯誤,5.量具未經適當校正,6.作業者不適當使用量具,14,量测系统分析培训课程,第14页,量 測 系 統 變 異,偏差,Bias,例題：,已知一零件真值為0.8,mm,，,零件之製程變異為0.70,mm,。,一作業者量測同一零件10次，量測值以下：,X,1,=0.75 X,2,=0.75 X,3,=0.80,X,4,=0.80 X,5,=0.65 X,6,=0.80,X,7,=0.75 X,8,=0.75 X,9,=0.75,X,10,=0.70,其偏差為何？,15,量测系统分析培训课程,第15页,量 測 系 統 變 異,偏差,Bias,解答：,V,A,=,X,i,/10,=0.75,V,T,=0.8,則,Bias=V,A,-V,T,=-0.05,Bias=100(|Bias|/,製程變異,),100（0.05/0.70）,7.1,16,量测系统分析培训课程,第16页,量 測 系 統 變 異,再現性,Repeatability,是指同一個量具由同,作業員對同一零件量測屡次而得量測值之變異；同時又可稱為量具變異（,EV:Equipment Variation,）。,再現性,17,量测系统分析培训课程,第17页,量 測 系 統 變 異,再現性,Repeatability,量具再現性可由,R,管制圖呈現，當,R,管制圖失去管制時，通常表示量測程序之定值有問題。,公式為：,EV=5.15*,e,=5.15*,/,d,2,=,1,*,為全距平均值,1,為再現性係數，與量測次數有關,18,量测系统分析培训课程,第18页,量 測 系 統 變 異,再生性,Reproducibility,是指不一样作業者以相同量具量測相同產品之特征時，量測平均值之變異；同時又可稱作業員變異（,AV:Appraise Variance,）：,作業員,作業員,作業員,再生性,19,量测系统分析培训课程,第19页,量 測 系 統 變 異,再生性,Reproducibility,作業員變異表示可分配至每一作業者偏差，當此變異出現時，則單一作業者全平均將會有偏差，此現象可由,X,管制圖中比較每一零件之作業者平均值而發現，公式：,V,5.15*,o,）,2,EV,2,/n r,1/2,AV,=0 if,（5.15*,o,）,2,EV,2,/n r,0,n,表零件個數；,r,表一個零件重複量測次數。,o,=R,o,/d,2,20,量测系统分析培训课程,第20页,量 測 系 統 變 異,穩定性,Stability,又稱為漂移（,Drift,），,是指不一样時間量測值之變異。,同一人使用同一量具於不一样時間量測同一零件之相同特征所得知變異。,21,量测系统分析培训课程,第21页,量 測 系 統 變 異,穩定性,Stability,此量測方法有兩種：,1.以相同標準件在不一样時間以同一量具量測所得知變異；,2.以相同量具在不一样時間量測同一零件所得變異。,時間 1,時間 2,穩定性,22,量测系统分析培训课程,第22页,量 測 系 統 變 異,穩定性,Stability,計算公式：,e,=R/,2,(,應小於,p,：製程標準差，,該量具穩定性才適合量測該製程）,23,量测系统分析培训课程,第23页,量 測 系 統 變 異,線性,Linearity,整個量具在預期操作範圍內，量具準確度值之差。由最適合準確度平均值與標準樣本值所構成迴歸線，其斜率乘以樣本之製程變異（或公差,）,即代表量具線性。簡單說即指量具在使用範圍內偏移差異之分布狀況。,無偏差,偏差,參考值,觀測值,24,量测系统分析培训课程,第24页,量 測 系 統 變 異,線性,Linearity,例題：,作業者量測 5個不一样零件，其真值分別2.00,mm,4.00mm,6.00mm,8.00mm,及10.00,mm,，,每一個零件量12次，以下表：已知製程變異為6.0,25,量测系统分析培训课程,第25页,量 測 系 統 變 異,線性,Linearity,例題：,26,量测系统分析培训课程,第26页,量 測 系 統 變 異,線性,Linearity,解答：,依上表，可計算出零件之平均值與偏移，,再,依據偏移與真值關係，可得線性分布狀況,27,量测系统分析培训课程,第27页,量 測 系 統 變 異,線性,Linearity,解答：,同時，可計算迴歸線：,y=a+b x；,b=,xy-(x y/n)/x,2,-(x),2,/n =-0.1317,a=y-b x=0.7367(y,x,取其平均值),28,量测系统分析培训课程,第28页,量 測 系 統 變 異,線性,Linearity,解答：,Bias=a+b x=0.7367-0.1317 y,線性 斜率*製程變異,0.1317*6.00 0.79,線性 100（線性/製程變異）13.17,綜合可知線性是由斜率所決定，斜率越小則線性越佳,29,量测系统分析培训课程,第29页,量 測 系 統 變 異,線性,Linearity,若量具為非線性，其可能原因有：,1.在作業範圍高低兩端，量具校正不適當,2.最大或最小標準值錯誤,3.量具磨損,4.可能須檢討量具內部之設計特征,30,量测系统分析培训课程,第30页,量 測 系 統 變 異,零件變異,Part Variation,零件變異為製程中個別零件量測平均值之變異,通常公式可表示為：,P,V,=5.15*,P,=5.15*,R,P,/d,2,=,K,3,*,R,P,R,P,則為零件之最大差異，,K,3,為係數與零件數有關,31,量测系统分析培训课程,第31页,量 測 系 統 變 異,零件變異,Part Variation,例題：三個作業員,ABC,，,將10個零件分別量測兩次，數值以下表，求出零件變異為何？,32,量测系统分析培训课程,第32页,量 測 系 統 變 異,零件變異,Part Variation,解答：,1.,a,=0.045,；,b,=0.04,；,c,=0.02,；,=1/3(0.045+0.04+0.02)=0.035,EV,=0.035*4.56=0.16,2.,計算個人每次量測10個零件之平均值，再計算兩次總平均值，求出最大與最小差值即：,X,DIFF,=0.83-0.77=0.06,AV,=(0.06*2.7),2,-(0.16,2,/(10*2),1/2,=0.158=0.16,3.,計算每個零件平均值,X,P,再取,X,P,之全距,p,即 0.55,PV,=0.55*1.62=0.89,33,量测系统分析培训课程,第33页,量 測 系 統 變 異,準確度指標：,Accuracy,Bias,Resolution(Sensitivity),Linearity,精密度指標：,Repeatability,Reproducibility,Stability,34,量测系统分析培训课程,第34页,量 測 系 統,分 析,何謂量測系統,Gage R&R,？,所謂量測系統,GRR，,就是指,量測系統,再現性與再生性變異；,自一生產線生產同一規格零件或物品間變異一直是客戶所關心，若零件變異大，則與相關零件組合後，將造成更大誤差累積,35,量测系统分析培训课程,第35页,量 測 系 統,分 析,何謂量測系統,Gage R&R,？,1.再現性,Repeatability,包含量測儀器本身變異及零件內引发變異。,同一個人使用同一量具量測同一零件之相同特征屡次所得變異,。,又稱量具變異（,Equipment Variation;EV）,36,量测系统分析培训课程,第36页,量 測 系 統,分 析,何謂量測系統,Gage R&R,？,2.再生性,Reproducibility,包含作業者使用量具不熟悉或量具校正須更清楚定義。,不一样人使用同一量具量測同一零件之相同特征所得變異。,37,量测系统分析培训课程,第37页,量 測 系 統,分 析,何謂量測系統,Gage R&R,？,同一規格零件之變異大小是否能够被量測出來，又決定量測程序在製程中量測產品間變異性是否適當，有賴於量測系統能力。,量測系統,GRR,是主要使用量測系統分析方法之一,。,38,量测系统分析培训课程,第38页,量 測 系 統,分 析,何謂量測系統,Gage R&R,？,量測系統,GRR,實質數學公式表示法：,（量測系統標準差）,R&R=EV,2,+AV,2,1/2,零件間變異（製程變異）：,同一人或不一样人使用同一量具測不一样零件之相同特征所得知變異。,零件間標準差：,p,=,p,/d,2,零件間變異：P,V=5.15*,p,39,量测系统分析培训课程,第39页,量 測 系 統,分 析,何謂量測系統,Gage R&R,？量測系統之誤差有量具準確度、再現性、再生性、穩定度及線性之總和。,量測系統全變異為：,TV=R&R,2,+PV,2,1/2,40,量测系统分析培训课程,第40页,量 測 系 統,分 析,變異百分比,EV=(EV/TV)*100%,A,V=(AV/TV)*100%,P,V=(PV/TV)*100%,R&R,=(R&R/TV)*100%,41,量测系统分析培训课程,第41页,量 測 系 統,分 析,不適用：,破壞性量測。,同一,Sample,之量測數據與量測次數時間呈高度相關。,42,量测系统分析培训课程,第42页,量 測 系 統,分 析,量測系統分析流程,43,量测系统分析培训课程,第43页,量 測 系 統,分 析,計量值,GRR,分析法,普通使用方法有：,平均值與全距分析法（,AR,法：,Average and Range Method,）,變異數分析法（,ANOVA,）,44,量测系统分析培训课程,第44页,量 測 系 統,分 析,計數值,GRR,分析法,是以特定設計之界限與零件比較，若在界限內則能够接收零件，否則拒收。計數值量具不像計量值量具一樣，他不能指出零件有多好或多壞，只指出零件是好或壞。普通使用方法有：,短期分析法（,short method,）,長期分析法（,long method）,45,量测系统分析培训课程,第45页,量 測 系 統,分 析,A,R,法,可分析,R&R,，,但不含他們交互作用。,優點：,計算方便,反覆量測次數10次，則準確度極高,代數,定義：,m,：,作業員人數；,n：,零件個數 ；,r：,重複量測次數；,R,：,全距平均值,Rp：,零件全距=零件平均值之,Max-Min,Ro,：,作業員全距=作業員平均值之,Max-Min,46,量测系统分析培训课程,第46页,量 測 系 統,分 析,A,R,法 範例練習,三個熟練作業員，自同一批產品中任選5個零件，定點測定量測兩次，數據以下：,47,量测系统分析培训课程,第47页,量 測 系 統,分 析,A,R,法 範例練習,解答,m=n=r=R=Ro=Rp=,EV=5.15(R/d,2,)=,(查表,d,2,取,r=2，g=15),AV=,(,查表,d,2,取 m,=3，g=1),R&R=,PV=,(,查表,d,2,取 n,=5，g=1),TV=,48,量测系统分析培训课程,第48页,量 測 系 統,分 析,A,R,法 範例練習,解答,EV=(EV/TV,或允差）*100,=,AV=(AV/TV,或允差）*100,=,R&R=(R&R/TV,或允差）*100,=,%,PV=(PV/TV,或允差）*100,=,49,量测系统分析培训课程,第49页,量 測 系 統,分 析,ANOVA,50,量测系统分析培训课程,第50页,量 測 系 統,分 析,Short Method：,以特定設計之界限與零件比較，若在界限內則接收，否則拒收零件。,範例說明：,選擇20個零件來執行，在防止作業者偏差之方法下，由兩位作業者量測全部零件兩次，其中零件須有4-6個為確定之不良品。,若全部量測結果相同，則量具可被接收；若有量測結果不一樣，則此量具須被改进或再評估或尋求替换量測系統。,51,量测系统分析培训课程,第51页,量 測 系 統,分 析,L,ong Method：,由一些選定零件中，取得標準量測值組成。,步驟說明：,step1,：,選定零件（須知零件標準量測值）,依實際上普通近似等間距，選取8個零件,最大及最小值之兩零件，代表期望量具誤差範圍,step2,：,選好零件由量具執行20次（,m,重複量測，並記錄允收數目（,a,）,step3：,最小值之零件,a=0(,零件都,NG),，,最大值之零件,a=20(,零件都允收),，,其餘六個零件則為1,a,19，,若無法符合上述條件，則一直找。,52,量测系统分析培训课程,第52页,量 測 系 統,分 析,L,ong Method：,step3,：,if,最小值之零件,a,0，,則取更小零件,if,最大值之零件,a,20，,則取更大零件,if,其它六個不在1,a,19，,則可在範圍內選擇點上選擇其它零件,step4,：,計算每一零件允收率,Pa,Pa,=(a+0.5)/m ;if a/m 0.5,a,20,Pa,=0.5 ;if a/m=0.5,53,量测系统分析培训课程,第53页,量 測 系 統,分 析,L,ong Method：,step5,：,將計算過機率點繪在常態機率紙上，再經由這些點劃出最符合之線。,準確度=規格下限-,Xt(,於,Pa,=0.5,標準量測值),再現性=,Xt(,於,Pa=0.995)-Xt(Pa=0.005)/1.08,(99%,信賴區間；1.08為調整原因,),54,量测系统分析培训课程,第54页,量 測 系 統,分 析-判讀,55,量测系统分析培训课程,第55页,量 測 系 統,分 析-判讀,56,量测系统分析培训课程,第56页,常 用 係 數 表（一）,57,量测系统分析培训课程,第57页,常 用 係 數 表（二）,58,量测系统分析培训课程,第58页,練 習 題,GRR法,59,量测系统分析培训课程,第59页,練 習 題,SHORT METHORD(短期分析法）,60,量测系统分析培训课程,第60页,練 習 題,L,ong Method：範例,公差 0.01,mm,，,已知標準量測值以0.002,mm,區間，自-0.016,mm,至-0.002,mm,8個零件，經由量具執行20次，數據以下：,61,量测系统分析培训课程,第61页,練 習 題,L,ong Method：範例解答,因只兩個標準值在 1,a,19,，最少須再尋求4個零件：,繪圖：見下頁,從圖上找準確度=,再現性=,62,量测系统分析培训课程,第62页,