如何自己簡易計算Gage R&R,評估量測系統(MSA)

如何簡易計算Gage R&R,評估量測系統

就工作熊個人所知,光計算【Gage R&R】的公式就有好幾種,不過工作熊今天要先介紹給大家認識的是一種簡化過且可以自己計算【Gage R&R】的方法。

不過請注意這個並不是評估量測系統分析(MSA, Measurement System Analysis)最好的計算方法,這裡僅供參考讓大家知道【Gage R&R】到底是如何計算出來的而已。就工作熊的了解目前最好的【Gage R&R】計算公式應該是使用ANOVA,不過其計算真的太過於複雜了,而且還得花錢買專業軟體才行。







後續工作熊應該會再持續整理幾種【Gage R&R】不同的計算公式,讓大家可以有更多選擇,也可以讓大家進一步了解如何利用人家做好的Excel表格來填表計算【Gage R&R】

如果你還不是很清楚什麼是【Gage R&R】,請先參考【介紹【Gage R&R】的重複性(Repeatability)與再現性(Reproducibility)】一文。

重複性(Repeatability)之簡化評估

假設有一工件的規格及公差為 110.0 ± 1.0 mm,現在我們想針對該工件新製之檢具評估其是否符合需求,根據【Gage R&R】之定義我們可以這樣作:

  1. 由有經驗之檢驗員根據定義的量測方法,連續對同一樣本量測20次,計算其標準差。
  2. 將檢具之重複性範圍(=六倍標準差)與公差範圍(±1.0 範圍是2.0)做比較,原則上要小於10%
  3. 量測數值:

    110.55 110.54 110.52 110.55 110.52 110.55 110.57 110.55 110.53 110.57
    110.57 110.54 110.55 110.59 110.54 110.52 110.55 110.55 110.51 110.52

    平均值 = 110.5445 (可以使用Excel函數 AVERAGE())
    標準差 = 0.020641 (可以使用Excel函數 STDEVA())
    重複性 = 6σ = 6 x 0.020641 = 0.123846
    公差範圍 = 1.0+1.0 = 2.0

  4. 結論:重複性範圍(=六倍標準差) / 公差範圍(±1.0 範圍是2.0) = 0.123846 / 2.0 = 6.2%。結果小於10%,故以此判斷,重複性範圍窄﹑重複性佳,該量具可以滿足量測上的需求

再現性(Reproducibility)之簡化評估:

考慮與上例相同之工件 110.0 ± 1.0 mm,現在針對不同的作業人員作再現性之評估,根據【Gage R&R】之定義我們可以這樣作:

  1. 取一工件樣本﹐由有經驗之檢驗員A、B兩人根據定義的量測方法,連續對同一樣本量測10次,計算其標準差。
    (請注意:實際檢驗時最好不要重複量測同一樣本,這是因為量測員已知道量測的都是同一樣本,理論上會有先入為主的心理暗示,如果發現量測出來的結果與先前差異太大,量測員極有可能會自動調整結果,造成結果失真。)
  2. 將檢驗員間之再現性範圍(=六倍標準差)與公差範圍 (±1.0範圍是2.0)做比較,結果如果小於10%則可以接受,如果介於10~30%之間則勉強可以接受,如果此值高於30%則判定為不合格。 
  3. 量測結果:
    品檢A 110.55 110.50 110.54 110.53 110.55 110.52 110.55 110.52 110.55 110.53
    品檢B 110.61 110.59 110.57 110.55 110.56 110.59 110.62 110.55 110.56 110.62

    品檢員A的量測平均值=110.534
    品檢員B的量測平均值=110.582
    品檢員A及B的總平均值=110.558
    依據品檢員A及B的平均值計算,得 變異數=(110.534-110.558)2 + (110.549-110.558)2 = 0.001152 (可以用 Excel 的 VAR.S() 函數)
    由變異數取平方根,得 標準差 = 0.03394 (可以用 Excel 的 STDEV.S() 函數)
    六個標準差 = 6 x 0.03394 = 0.20365 ≒ 0.20

  4. 結論:其再現性(Reproducibility)的範圍還算窄,再現性也還可以﹐與公差範圍比值 0.20/2.0,結果大約在 10% 左右,一般來說可以判定這兩個量測員滿足量測上的需求。


回》SPC、Cpk、製程能力之解說與整理

延伸閱讀:
製程能力介紹─製程能力的三種表示法
管制圖管制界限與中心線計算因子系數表
品管七大工具-管制圖(control chart)介紹

訪客留言內容(Comments)

No comments yet.


訪客留言注意事項:
1.首次留言須通過審核後內容才會出現在版面上,請不要重覆留言。
2.留言時請在相關主題文章下留言,與主題不相關的留言將會被視為垃圾留言,請善加利用【搜尋框】尋找相關文章,找不到主題時請在「水平選單」的「留言板」留言。
3. 留言前請先用【搜尋框】尋找相關文章,自己做一點功課後再留言。沒有前因後果的內容,工作熊不一定會瞭解你在說什麼,就更無法回答你的問題。
4. 工作熊並非某一方面的專家,所以回答的內容或許會有不正確的地方,服用前還請三思。如果您想詢問關於電路板方面的工程問題,前先參考這篇文章【詢問工程問題,請提供足夠的資訊以利有效回答】 把自己的問題想清楚了再來詢問,並且請提供足夠的資訊,這樣才能有效回答問題。
5. 工作熊每則留言都會看,但不會每則留言都回答,尤其是只有問候之類的內容。
6. 留言詢問時請注意您的態度,工作熊不是你的「細漢」,更沒有拿你的薪水,所以不接受吆喝工作熊的態度來回答你的問題。
7. 歡迎您訂閱本部落格的最新文章,當有新文章時會主動以電子郵件通知你。

您有話要說(Leave a comment)

(required)

(required)