機械公司-MSA計數(shù)型測量系統(tǒng)分析指導(dǎo)書

機械公司（MSA）計數(shù)型測量系統(tǒng)研究分析作業(yè)指導(dǎo)書1目的為了配備并使用與要求的測量能力相一致的測量儀器，通過適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計技術(shù)，對計數(shù)型測量系統(tǒng)進(jìn)行分析研究，使測量結(jié)果的不確定度已知，為準(zhǔn)確評定產(chǎn)品提高質(zhì)量保證。2適用范圍適用于公司使用的計數(shù)型測量儀器的測量系統(tǒng)的分析研究。3職責(zé)3.1檢驗科負(fù)責(zé)確定過程所需要的計數(shù)型測量儀器，并定期校準(zhǔn)和檢定，對使用的測量系統(tǒng)進(jìn)行研究分析，對存在的異常情況及時采取糾正預(yù)防措施。3.2工會負(fù)責(zé)根據(jù)需要組織和安排計數(shù)型測量系統(tǒng)分析所需應(yīng)用技術(shù)的培訓(xùn)。3.3生產(chǎn)科配合對測量儀器進(jìn)行測量系統(tǒng)分析。4計數(shù)型測量系統(tǒng)簡介ⅢⅠⅡLSLUSLⅠⅡ計數(shù)型測量系統(tǒng)是一種測量數(shù)值為一有限的分類數(shù)量的測量系統(tǒng)，它與能獲得一連串?dāng)?shù)值結(jié)果的計量型測量系統(tǒng)截然不同。通/止規(guī)（go/nogogage）是最常用的量具，它只有兩種可能的結(jié)果；其它的計數(shù)型測量系統(tǒng)，ⅢⅠⅡLSLUSLⅠⅡ目標(biāo)如目視標(biāo)準(zhǔn)，可能產(chǎn)生五到七個分類，如非常好、好、一般、差、非常差。所以，針對計量性測量系統(tǒng)所描述的分析方法不能用于評價這樣的系統(tǒng)。當(dāng)使用任何測量系統(tǒng)進(jìn)行決策時，都存在一定程度的風(fēng)險。這些方法不能量化測量系統(tǒng)變異性，只有當(dāng)顧客同意的情況下才能使用。選擇和應(yīng)用于這些技術(shù)應(yīng)以基于一個良好的統(tǒng)計實踐，了解影響產(chǎn)品和測量過程變差源，以及錯誤決定最終顧客的影響。 計數(shù)型測量系統(tǒng)的變差來源，應(yīng)該通過利用了人為因素和人機工程學(xué)的研究結(jié)果使之最小化。5研究分析方法5.1某生產(chǎn)過程處于統(tǒng)計受控狀態(tài)，其性能指數(shù)為Pp=PpK=0.5，這是不可接受的。由于過程正在生產(chǎn)不合格的產(chǎn)品，于是被要求采取遏制措施，以便從生產(chǎn)過程中挑出不可接受的產(chǎn)品。見圖1：與測量系統(tǒng)有關(guān)的“灰色”區(qū)域LSLUSL0.400.500.60圖1過程范例5.2具體的遏制行動是，過程小組采用了一個計數(shù)型量具，來對每一個零件與一個指定的限定值進(jìn)行比較。如果零件滿足限定值就可接受該零件，不滿足的零件則拒收（如通/止量具）。許多這樣的計數(shù)型量具基于一套基準(zhǔn)零件來設(shè)定接收與拒收。不象計量型量具，計數(shù)型量具不能顯示一個零件有多好或多么壞，它只能指示該零件可接受或拒收（即2個分級。通或不通）。1）小組使用了一個%GRR為公差的25%的特定量具。由于這還沒有被小組文件化，于是需要對這測量系統(tǒng)進(jìn)行研究。小組已決定從過程中隨機地選取50個零件，以獲得涵蓋了整個過程范圍的零件。2）使用三名評價人，每位評價人對每個零件評價三次。3）設(shè)定1表示可接受的決定；0為不可接受的決定。表1中所示的參考決定和計量參考值在一開始還沒有確定。表1還顯示了“代碼”列，還分別用“－”、“+”、“×”代表零件是否在第I區(qū)、II區(qū)、及III區(qū)。見表1表1－計數(shù)型研究數(shù)據(jù)表5.3假設(shè)試驗分析－交叉表法范例★由于小組不知道零件的參考判斷值，他們開展了了交叉表格（cross-tabuiations）來比較每個評價人與其它人之間的結(jié)果。 A＊B交叉表B總計.001.00A.00計算期望的計算1.00計算期望的計算4415.7634.35050.0331.39768.7100100.0總計計算期望的計算4747.0103103.0150150.0 B＊C交叉表C總計.001.00B.00計算期望的計算1.00計算期望的計算4216.0531.04747.0935.09468.0103103.0總計計算期望的計算5151.09999.0150150.0 A＊C交叉表C總計.001.00A.00計算期望的計算1.00計算期望的計算4317.0733.05050.0834.09266.0100100.0總計計算期望的計算5151.09999.0150150.0★這些表格的目的在與確定評價人之間一致性的程度。為確定評價人一致性的程度，小組使用了（cohen科恩的）kappa,這是用來衡量兩個評價人對同一物體進(jìn)行評價時，其評定結(jié)論的一致性。Kappa為1時，表示有完全的一致性。為0時，表示一致性不比可能性來的好。Kappa僅用于表格，表中兩個變數(shù)有相同的分類值，且兩個變數(shù)具有相同的分類數(shù)量。★Kappa一種對評價人內(nèi)部一致性的測量。它測量在診斷區(qū)（獲得相同評定的零件）中的數(shù)量與那些具與可能性期望的數(shù)量是否有差別。設(shè)Po=對角欄框中，觀測比例的總和 Pe=對角欄框中，期望部分的總和則Kappa=（Po-Pe）/（1-Pe）★Kappa是一種程度而不是檢驗。通過使用一種漸進(jìn)和標(biāo)準(zhǔn)誤差以形成一個t統(tǒng)計值來判斷其大小。通用的比例法則是Kappa值大于0.75，則表示很好的一致性（最大的Kappa值＝1）；Kappa值小于0.4則表示一致性不好。Kappa不考慮評價人間的不一致量有多大，只考慮他們之間是不是一致。★通過以上對評價人計算了Kappa程度，小組得到以下結(jié)論：KappaABCA—.86.78B.86—.79C.78.79—這分析表明所有評價人與其它評價人之間有良好的一致性。這種分析用來確定評價人之間是否有差異的需求。但不能告訴我們這測量系統(tǒng)從壞零件中挑出好零件的能力。在本分析范例中，小組使用一計量型測量系統(tǒng)來評價零件，并應(yīng)用其結(jié)果來確定其參考決定?！锸褂眯碌男畔⒔⒘肆硪唤M交叉表，以便將每個評價人與參考決定進(jìn)行比較。A與基準(zhǔn)判斷交叉表基準(zhǔn)總計.001.00A.00計算期望的計算1.00計算期望的計算4516.0534.05050.0332.09768.0100100.0總計計算期望的計算4848.0102102.0150150.0 B與基準(zhǔn)判斷交叉表基準(zhǔn)總計.001.00B.00計算期望的計算1.00計算期望的計算4515.0232.04747.0333.010070.0103103.0總計計算期望的計算4848.0102101.0150150.0 C與基準(zhǔn)判斷交叉表基準(zhǔn)總計.001.00A.00計算期望的計算1.00計算期望的計算4216.3934.75151.0631.79367.39999.0總計計算期望的計算4848.0102102.0150150.0★小組也計算了Kappa值以確定每個評價人與參考決定之間的一致性。ABCKappa.88.92.77 以上這些數(shù)據(jù)可被解釋為每個評價人與標(biāo)準(zhǔn)之間有很好的一致性。然后，過程小組計算了這測量系統(tǒng)的有效性。有效性=作出正確判斷的次數(shù)/總決定次數(shù)來源總受檢數(shù)來源總受檢數(shù)符合的錯誤的拒收（由于評價人偏移造成的拒收）錯誤的接受（由于評價人偏移造成的接受）不相配95%上限計算得分95%下限評價人A評價人B評價人C結(jié)果％與歸因的比較評價人A評價人B評價人C505050505050424540424540000000851093%97%90%93%97%90%84%90%80%84%90%80%71%78%66%71%78%66%檢查總數(shù)一致的結(jié)果檢查總數(shù)一致的結(jié)果95％UCI計算所得的結(jié)果95％LCI錯誤的拒收錯誤的接受系統(tǒng)有效結(jié)果％與參考的比較5050393989%69%78%78%64%64%注：1）在所有的測量中，評價人本身是一致的。2）評價人對所有測量與已知的標(biāo)準(zhǔn)一致。3）所有評價人本身與其它人之間是一致的。4）所有評價人本身與其它人之間一致，并與參考值一致。5）UCL和LCI分別為置信區(qū)間邊界的上限和下限?！锩繉υu價人間多次試驗的的假設(shè)可用零假設(shè)來表示：Ho：兩個評價人一致的有效性?！锝?jīng)計算，由于每位評價人結(jié)果的計算值均落在其它人的置信度區(qū)間內(nèi)，小組決定不能拒絕零假設(shè)。這結(jié)論進(jìn)一步證實了Kappa測量得到的結(jié)論?！餅檫M(jìn)一步分析，小組的一名成員得出下列數(shù)據(jù)表格，為每個評價人的結(jié)果提供指南：決定測量系統(tǒng)有效性錯誤率（漏發(fā)警報的比例）錯誤警報率（誤發(fā)警報的比例）評價人可接受≥90%≤2%≤5%評價人可接受的邊緣－可能需改進(jìn)≥80%≤5%≤10%評價人不可接受－需改進(jìn)<80%>5%>10% 對他們所已得到的所有信息進(jìn)行匯總，小組得出以下結(jié)論：有效性錯誤率（漏發(fā)警報的比例）錯誤警報率（誤發(fā)警報的比例）A84%6.3%4.9%B90%6.3%2.0%C80%12.5%8.8%這些結(jié)果顯示，各個評價人對于該測量系統(tǒng)，在有效性、錯誤率與錯誤警報率上都有不同程度的結(jié)果；在所有三個項目中，沒有一位評價者是以被接受的。是否需要為這過程更改其接收標(biāo)準(zhǔn)？這些風(fēng)險可以被接受嗎？評價者是否要更好的培訓(xùn)？測量的環(huán)境可不可以被改善？重要的是：顧客對著測量系統(tǒng)與其研究結(jié)果會有什么看法？顧客原本預(yù)期的情況是什么？顧客是否接受這些風(fēng)險?！镪P(guān)注點：1）關(guān)于可接受的風(fēng)險，并沒有以理論為基礎(chǔ)的決策準(zhǔn)則。以上指南是探索性的。并且是基于怎樣才是“接受”的個別“信念”下所發(fā)展的。最終的決定準(zhǔn)則應(yīng)該取決于對后續(xù)過程和最終顧客的影響（如風(fēng)險）。這是一個客觀事物的決定－而不是統(tǒng)計上的決定。2）上述分析是以數(shù)據(jù)為依據(jù)的。例如，如果過程能力指數(shù)為Pp=Ppk=1.00，那么所有的結(jié)論都可能是正確的，因為不會有零件落在測量系統(tǒng)的II區(qū)（“灰色”區(qū)域）中。圖3Pp=Ppk=1.00的過程范例在這新情況下，可以得出這樣的結(jié)論：所有的評價人都是可被接受的，因為將不會有決定的誤差?！锿ǔτ诮徊娴慕Y(jié)果的實際意義有一誤解。以B的 結(jié)果為例： B參考交叉表基準(zhǔn)總計.001.00B.00數(shù)量在參考值內(nèi)的％1.00數(shù)量在參考值內(nèi)的％4593.8％220.％4731.3％36.3％.010098.0％10368.7％總計數(shù)量在參考值內(nèi)的％48100.0％102100.0％150100.0％由于檢驗的目的在于找出所有的不合格零件，許多人視左上角處一個測量找到壞零件的有效性。這個百分比表示將已經(jīng)是壞的零件判定壞的零件的可能性：Pr