库得克质量管理方法论之MSA专题（完）

库得克国际研发团队

库得克质量管理方法论之MSA专题（完）

Gauge Performance Curve仪器性能曲线

仪器性能曲线用于确定接受或拒绝测量值等于某个基准值的零件的概率。要计算接受的概率，需要假设测量系统主要由重复性、再现性和偏倚组成，通过GR&R分析进行判断。

下图展示典型的仪器性能曲线。

Gauge Capability and Repeatability 量具能力和重复性

量具重复性用同一操作员对同一零件重复测量的标准偏差来衡量。量具重复性是指重复测量值的紧密聚集，而不是指有多接近目标。有多接近目标是关于偏倚的，应该使用偏倚分析。

下面的前两幅图显示了相似的紧密聚集，即使其中一幅图偏离了目标，其重复性也是相似的。第三幅图则显示重复性差。

要确定量具能力，需计算Cg和Cgk指数。原则上讲，Cg和Cgk与Cp和Cpk类似。

对于Cg和Cgk，则是将重复性变差与公差百分比进行比较。这个百分比通常是20%，这意味着测量误差应该不大于公差的20%。

Bias Analysis (Multiple Equipment) 偏倚分析（多仪器）

偏倚是测量系统的一个重要特性。它的定义为零件的基准（“实际”）值与测量值的差值。偏倚与准确度有关。

偏倚通常是一次分析研究一个设备(仪器、装置)。但是，有时评价人可以使用多个设备(类型和型号相同)。因此，确定设备之间是否存在偏倚很重要。一次一个地分析研究和比较是一种低效的方法。更好的解决方案是对同一型号的所有仪器进行方差分析(ANOVA)。

方差分析将确定同一评价人在同一零件上测量的平均偏倚是否存在统计差异，以及对总测量变差的贡献。

输出结果包括标靶图，偏倚一致性图表，概率图，方差分析表及统计汇总。

Gauge R&R (One Equipment, one part, multiple Appraisers) GR&R(同一仪器同一零件多个评价人)

GR&R(GRR)用于研究重复性(同一操作员)和再现性(不同操作员)。针对此类分析，推荐使用方差分析(ANOVA)。

有好几种类型的GR&R分析供选择。当一个零件用于分析研究时，可以选择本选项。在本分析研究过程中，每个操作员将对同一零件进行n次重复测量。在分析研究的结论中，分析人员将对重复性和再现性进行评估，并将其与过程变差进行比较。

标靶图是一种非常实用的图形化工具，它使分析员能够一目了然地看到测量值的再现性以及重复性的好坏。

Gauge R&R (One Equipment, multiple part, multiple Appraisers) GR&R(同一仪器多个零件多个评价人)

GR&R(GRR)用于研究重复性(同一操作员)和再现性(不同操作员)。本APP中，对多个零件进行方差分析以提取尽可能多的信息。值得注意的是，与过去使用的控制图方法相比，方差分析方法可以检测评价人与所测零件(项目)之间的交互作用。

每个评价人必须至少测量同一零件两次。必须至少测量两个零件，所有评价人必须对相同数量的零件进行相同次数的测量。每个零件都有不同的基准值。

常见错误是分析时输入实际的测量值。这起不到任何作用，因为分析人员只会得出存在显著的零件差异的结论，而这点是已知的。分析的目的是要确认不同零件间是否存在偏倚。因此必须输入实际值与参考值之差。

An example of input is shown below.

输入的数据格式如下：

本例中，评价人编号为A、B、C，零件编号为1、2、3。

输出结果包括方差分析，再现性图表，标靶图，概率图和交互图。

Gauge Stability 测量系统稳定性

测量系统稳定性研究的目的是观察重复性、再现性和偏倚随时间的变化情况。

历史上看，这一直是由控制图来完成的。

以某个时间段为基础，每日、每周或每月读取适当数量的数据，比如5个，并绘制成标准的均值-极差或标准差图。如果没有失控，则认为过程是稳定的。均值图上的失控点表明存在偏倚的不稳定性。极差/标准差图上的失控点表明存在重复性的不稳定性。

用于分析研究偏倚的稳定性

用于分析研究重复性的稳定性

分析可以使用BIS.Net SPC APP来完成，该APP专注于控制图技术，并包含基于machine power的分布优化技术(以防数据非正态时对极差和标准差图造成极大的影响)。

如果有多个零件，则需要对每个零件用控制图进行分析。

稳定性分析是使用动态过程性能分析，可以在一个图上同时显示偏倚和再现性的变化，如下图所示。

Attributes Measurement System计数测量系统

计数测量系统，其结果是离散的，而不是像称重秤那样输出连续的数值。可以说，大多数计数型测量仪器都是“是否”类型，其中某个部分决定结果是接受还是不接受。

计数测量系统的性能分析因仪表和应用的不同而不同。没有一种单独的方法可以使用。

然而，由于最大的风险是在做出接受或拒绝决定的界限(灰色区域)处，因此用该区域的测量系统性能来量化测量系统是有意义的。

BIS.Net Analyst使用基于《测量系统分析参考手册》(AIAG)第四版的计数测量系统分析方法。手册可从www.aiag.org上订购。由于此手册受版权保护，要了解进行相关研究的进一步信息，用户需直接查阅此手册。