測(cè)量系統(tǒng)能力分析指南制造型企業(yè)的成長(zhǎng)和成功離不開(kāi)自身各個(gè)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)化。本文重點(diǎn)介紹如何確保我們獲得的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠，為公司各個(gè)領(lǐng)域、各個(gè)層次上的決策提供基礎(chǔ)。天楹之光是從事LED設(shè)計(jì)、制造、銷(xiāo)售一家公司，致力于成為專(zhuān)業(yè)的光運(yùn)用方案供應(yīng)商。在日常工作過(guò)程中，將會(huì)經(jīng)常遇到過(guò)程、樣品、產(chǎn)品的測(cè)量判斷，在這個(gè)過(guò)程中，我們涉及兩個(gè)層面的問(wèn)題：1．如何通過(guò)對(duì)產(chǎn)品/樣品的測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)估產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的有效性、一致性、穩(wěn)定性？是測(cè)量一兩個(gè)樣品的數(shù)據(jù)還是測(cè)量一個(gè)充分的樣本量后再來(lái)評(píng)估過(guò)程？工程師需要有一個(gè)基本的理念。因?yàn)檫@個(gè)涉及到我們?cè)O(shè)計(jì)、制造以及供應(yīng)鏈管理的各個(gè)環(huán)節(jié)。這也是企業(yè)的一個(gè)基本的理念。我們打個(gè)比方，如果我們僅僅通過(guò)測(cè)量一兩個(gè)產(chǎn)品的特性數(shù)據(jù)符合標(biāo)準(zhǔn)，而沒(méi)有對(duì)整個(gè)過(guò)程這個(gè)特性數(shù)據(jù)的分布深入分析的話(huà)，我們將面臨著漏判的巨大風(fēng)險(xiǎn)。這個(gè)不在此文章深入探討，僅提出引起大家注意。在關(guān)鍵的特性測(cè)量上我們不能僅僅對(duì)少數(shù)幾個(gè)樣品甚至是一個(gè)樣品測(cè)量合格就承認(rèn)廠(chǎng)商大量生產(chǎn)或我們自己廠(chǎng)內(nèi)量產(chǎn)。2．測(cè)量系統(tǒng)可靠性的評(píng)價(jià)。如何確保測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性，為判斷和決策提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。確保測(cè)量系統(tǒng)的變異處在一個(gè)可控的狀態(tài)。融合成經(jīng)典，經(jīng)典鑄就品質(zhì)。通過(guò)以上兩個(gè)方面討論，希望能對(duì)同仁日常工作有所幫助。在大家的共同努力下，公司能夠在專(zhuān)業(yè)化的道路上越走越遠(yuǎn)，用我們專(zhuān)業(yè)的產(chǎn)品和服務(wù)贏得市場(chǎng)，取得客戶(hù)的信任和支持。卓越績(jī)效標(biāo)準(zhǔn)指南中提到公司管理層需要定期對(duì)公司績(jī)效進(jìn)行評(píng)價(jià)和審核。通過(guò)一定的方法體系獲得公司績(jī)效數(shù)據(jù)，基于獲得的數(shù)據(jù)信息審核公司過(guò)往經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，為后來(lái)組織的方向和行動(dòng)提供計(jì)劃和指南。那么如何確?？?jī)效數(shù)據(jù)的可靠性了？這就涉及到測(cè)量系統(tǒng)的可靠性。我們先來(lái)介紹幾個(gè)概念：過(guò)程、過(guò)程能力、測(cè)量系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)能力、基于事實(shí)（數(shù)據(jù)）的決策方法。過(guò)程方法已經(jīng)深入到現(xiàn)代公司管理的各個(gè)領(lǐng)域和層次。過(guò)程作為一組將輸入轉(zhuǎn)化成輸出的活動(dòng)，由三個(gè)要素組成：輸入、輸出和過(guò)程活動(dòng)。過(guò)程的變異分別由異常波動(dòng)、隨機(jī)波動(dòng)引起的，隨機(jī)波動(dòng)是不可避免的，異常波動(dòng)需要管理者監(jiān)視和控制的。過(guò)程能力是衡量過(guò)程波動(dòng)和變異的指標(biāo)，過(guò)程能力在制造型的企業(yè)有兩個(gè)常見(jiàn)的表現(xiàn)形式：過(guò)程能力（過(guò)程有效性和一致性）指數(shù)（CP/CPK）和良率（不良率），對(duì)應(yīng)兩種數(shù)據(jù)類(lèi)型：計(jì)量型和計(jì)數(shù)型數(shù)據(jù)。根據(jù)兩種不同類(lèi)型數(shù)據(jù)，測(cè)量系統(tǒng)也可分為計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)和計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)。計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)在實(shí)際工作中的例子有：燈具的光通量數(shù)據(jù)測(cè)量、功率的測(cè)量、長(zhǎng)度測(cè)量等；計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)在實(shí)際工作中的例子有：色差判定、外觀判定等定性類(lèi)數(shù)據(jù)，是不是和是之間，0和1之間的選擇。測(cè)量系統(tǒng)由測(cè)量人員、測(cè)量方法、測(cè)量環(huán)境、測(cè)量對(duì)象、測(cè)量設(shè)備等要素構(gòu)成，測(cè)量系統(tǒng)的變化或波動(dòng)必將造成對(duì)過(guò)程的測(cè)量數(shù)據(jù)的波動(dòng)，影響對(duì)過(guò)程的實(shí)際能力的反映和人們對(duì)現(xiàn)實(shí)的判斷。如下所示，我們可以從這個(gè)例子中看到選擇不同分辨力的測(cè)量?jī)x器將會(huì)影響到最后的測(cè)量數(shù)據(jù)。測(cè)量系統(tǒng)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的影響-舉例說(shuō)明測(cè)量?jī)x器分辨率（測(cè)量?jī)x器的分辨率必須小于或等于規(guī)范或過(guò)程誤差的10%）A=2.25B=2.00部件A||部件AA=2.25B=2.00A=2.0部件B|B=2.0麗薩因?yàn)樯厦婵潭鹊姆直媛时葍蓚€(gè)部件之間的差異要大，兩個(gè)部件將出現(xiàn)相同的測(cè)量結(jié)果。第二個(gè)刻度的分辨率比兩個(gè)部件之間的差異要小，部件將產(chǎn)生不同的測(cè)量結(jié)果。

因?yàn)樯厦婵潭鹊姆直媛时葍蓚€(gè)部件之間的差異要大，兩個(gè)部件將出現(xiàn)相同的測(cè)量結(jié)果。第二個(gè)刻度的分辨率比兩個(gè)部件之間的差異要小，部件將產(chǎn)生不同的測(cè)量結(jié)果。所以測(cè)量系統(tǒng)的可信度將影響數(shù)據(jù)的可信度，而數(shù)據(jù)是現(xiàn)代公司管理的基本要素，不能得到可靠的數(shù)據(jù)，那么正確的決策就很難保證。以下圖示它們之間的關(guān)系過(guò)程測(cè)量系統(tǒng)過(guò)程能力數(shù)據(jù)決策各要素邏輯關(guān)系圖測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量數(shù)據(jù)和過(guò)程實(shí)際表現(xiàn)總的變異=制程本身的變異+測(cè)量系統(tǒng)的變異當(dāng)測(cè)量系統(tǒng)的變異超過(guò)過(guò)程變異可以接受的程度，將會(huì)在日常的判斷中導(dǎo)致以下兩種類(lèi)型的錯(cuò)誤。第I型錯(cuò)誤：誤判，將合格的判斷成不合格的第II型錯(cuò)誤：漏判，將不合格的判斷成合格的以下先通過(guò)介紹一些基本概念術(shù)語(yǔ)，然后再通過(guò)列舉實(shí)例來(lái)讓大家了解和掌握計(jì)量型和計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)評(píng)價(jià)實(shí)務(wù)。測(cè)量系統(tǒng)評(píng)價(jià)內(nèi)容：可重復(fù)性—偏差由量具本身造成；（測(cè)量系統(tǒng)內(nèi)部變差）指同一人使用同一測(cè)量工具對(duì)同一對(duì)象（產(chǎn)品）的同一特性進(jìn)行多次測(cè)量中產(chǎn)生的變差可再現(xiàn)性—偏差由測(cè)量者的技巧造成；（測(cè)量系統(tǒng)之間或條件之間的變差）指不同的人在對(duì)同種特性進(jìn)行測(cè)量時(shí)產(chǎn)生的變差測(cè)量系統(tǒng)評(píng)價(jià)=重復(fù)性+再現(xiàn)性測(cè)量系統(tǒng)評(píng)價(jià)術(shù)語(yǔ)介紹：EV=EquipmentVariation（Repeatability）/設(shè)備變異（重復(fù)性）AV=AppraiserVariation（Reproducibility）/操作者變異（再現(xiàn)性）R&R=Repeatability&Reproducibility/重復(fù)性&再現(xiàn)性PV=PartVariation/產(chǎn)品引起的變異（過(guò)程變異）TV=TotalVariationofR&RandPV/總變異（制程本身變異+測(cè)量系統(tǒng)變異）%EV=%EV/Tolerance/重復(fù)性占總變異的%%AV=%AV/Tolerance/再現(xiàn)性占總變異的%%R&R=%R&R/Tolerance/重復(fù)性再現(xiàn)性占總變異的％測(cè)量系統(tǒng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)%R&RResults<5%很好

<5%<10%10%-30%>30%好可以接受，視被測(cè)量特性的重要程度和測(cè)量成本等因素而定。測(cè)量系統(tǒng)需要改進(jìn):值-最小值范圍（RX22233652598零件操作員1操作員2it^Tolerance=20R范圍之和平均范圍平均范圍=R=(2+1+1+2+1)/5=7/5=1.4一―^-二:值-最小值范圍（RX22233652598零件操作員1操作員2it^Tolerance=20R范圍之和平均范圍平均范圍=R=(2+1+1+2+1)/5=7/5=1.4一―^-二ZT量具誤差=5」5*R/d=5」5/1一吹=4一3於=4.33*1.4=6」%GageR&R=量具誤差GageError/允差Tolerance=6.1/20*100%=30.5%短期模式練習(xí)零件個(gè)數(shù)個(gè)操作員個(gè)操作員個(gè)操作員11.411.912.2421.281.812.1531.231.772.1241.752.115Q-19”)1.742.161.181.732.0971.V1.732.0981/71.722.089/.161.722.0810>'1.161.722.08d常數(shù)表PartOperatorAOperatorBRange118001810217901780318201820418001810517801780Specrange=200SumofRangesAverageRange

?盲測(cè)原則1：對(duì)10個(gè)樣品編號(hào)，每個(gè)人測(cè)完第一輪后，由其他人對(duì)這10個(gè)樣品進(jìn)行隨機(jī)的重新編號(hào)后再測(cè)，避免主觀偏向。?盲測(cè)原則2：三個(gè)人之間都互相不知道其他人的測(cè)量結(jié)果。計(jì)算輸入每個(gè)人對(duì)各個(gè)樣品的測(cè)量數(shù)據(jù)OPER.4TOFPA.RTRESULTSTRIAL#12345678910AVGA11.62Q1.61B1.6181.6121.6T91.6171.6T91.6201.6T91.5821.61421.6211.61191.6191.6131.61191.6181.6181.61191.6181.5821.61531.6201.61181.61911.6131.61181.61716191.6201.6181.583%1.615Average1.6201.6181.6191.6131.6191.6171.6191.6201.6181.5S21.615Range0.0D10.0010.0010.0D10.0010.0010.0010.0010.0010.001￡0.001B11.6211.6201.61B1.6T91.61B1.6191.6211.6191.6191.575Bi1.61521.6201.6211.61916191.6171.6191.6221.61181.6191.5761.61531.6231.6201.6191.6201.6171.6131.6211.6191.6181.5771.615Average1.6211.6201.6191.6191.6171.6191.6211.6191.6191.5761.615Range0.0D30.0010.0010.0D10.0010.0010.0010.0010.0010.0020.001C11.6201.6191.6181.6181.6191.6201.6211.6211.6201.585.1.61621.6211.61181.61716191.61181.6211.6201.6211.6221.586'1.61631.6211.61191.6181.6191.61181.6211.6201.6201.6211.5B71.616Average1.6211.6191.6181.6191.6181.6211.6201.6211.6211.536Xc1.616Range0.DD1D.0D1D.0D10.001D.0D1D.0D10.001D.0D1D.0D20.DD2Rc0.001計(jì)算均值和極差R=Ra+R&+Rc/Ndofoperators=0.001+D.D01+0.001I3R=0.001[Max-[Min=1.6161.615Xoff=0.002UCL^=R*=0.001■St2.58Guc*0.003LCL^=R*足=0.DD1■t0.000LCL^=0.000重復(fù)性再現(xiàn)性計(jì)算Repeatibility-EquipmentVariation(EV)EV=R*KiEV=Trials33.Q5Reproducibilit/-AppraiserVariation(AVJ(nparts,rtrials}av=o.ooeOper32.7QRepeatibililySiRepr嚴(yán)uuibilityW&R>關(guān)啊[EV2+A訶R8iR^0.0C6PartVariation(PV)FV=Rp^rt*陶PV=PartsW1.62TotalVariation(TV)TV=ijtR&R2+PV2)TV=重復(fù)性再現(xiàn)性占總的變異的%BaseonPARTTOPARTVariation%EV=100[EV/TV|%EV=E.Ec%AV=100[AV/TV]%AV=7.S3%R&R=100[R&R/TV1%R8R=9.2?%PV=100[PVHV]%PV=9S.57從計(jì)算結(jié)果來(lái)看，此測(cè)量系統(tǒng)重復(fù)性再現(xiàn)性變異占總的變異的9.24%,可以用在日?？刂苹顒?dòng)。其中再現(xiàn)性的變異略高于重復(fù)性變異。提示在日?？刂浦行枰⒁鈱?duì)人員的培訓(xùn)和監(jiān)控。計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)分析對(duì)于以“是”和“不是”為計(jì)數(shù)基礎(chǔ)的定性數(shù)據(jù)，其GR&R考察的概念是與定量數(shù)據(jù)一樣的。但方法上完全不同。定性數(shù)據(jù)測(cè)量系統(tǒng)的能力取決于操作員判斷的有效性，即將“合格”判斷成合格，將“不合格”判斷成不合格的程度。計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)1．有效性/一致性Effectiveness(E)-即判斷“合格”與“不合格”的準(zhǔn)確性E=實(shí)際判斷正確的次數(shù)/可能判斷正確的機(jī)會(huì)次數(shù).2．漏判的幾率Probabilityofmiss(P-miss)-將“不合格”判為合格的機(jī)會(huì)P(miss)=實(shí)際漏判的次數(shù)/漏判的總機(jī)會(huì)數(shù).3．誤判的幾率Probabilityoffalsealarm(P-FA)-將“合格”判為不合格的機(jī)會(huì).P(falsealarm)=$際誤判次數(shù)/誤判的總機(jī)會(huì)數(shù).4．KAPPA-判定一致性程度(人員之間/人員與標(biāo)準(zhǔn)之間)計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)可接受邊緣拒收E>0.90.8-0.9<0.8P(FA)<0.050.05-0.1>0.1P(miss)<0.020.02-0.05>0.05B0.8-1.20.5-0.8or1.2-1.5<0.5or>1.5計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)評(píng)價(jià)實(shí)例一由主管選取14個(gè)樣品(其中8個(gè)合格，6個(gè)不合格)三個(gè)操作員對(duì)每個(gè)樣品測(cè)三次記錄中A=接受(accept)，R=拒收(reject)操作員ABC樣品編號(hào)真實(shí)A/R1231231231AAAAAAAAAA2RRRRRRRRRR3AAAAAAAAAA4RRRRRRRRRR5RRRRRARRRR6ARRRAAAAAA7ARARAAAARA8AAAAAAAAAA9RRRRAAAAAA10AAAAAAAAAA11AAAAAAAAAA12RRRRRRRRRR13AAAAAAAAAA14RRRRRRRRRR

—計(jì)算結(jié)果:操作員r對(duì)合格品判斷正確的次數(shù)對(duì)不合格品判斷正確的次數(shù)總的判斷正確次數(shù)誤判次數(shù)漏判次數(shù)總數(shù)#1#2#3#4#5#6A1918375042B2414380442C2315381342操作員E#3/#6P(FA)#4/(#1+#4)P(miss)#5/(#2+#5)BiasP(FA)/P(miss)A37/42=0.885/24=0.210/18=0N/AB38/42=0.900/24=04/18=0.220C38/42=0.901/24=0.043/18=0.170.34計(jì)數(shù)型測(cè)量系統(tǒng)評(píng)價(jià)實(shí)例二(使用Minitab軟件)Minitab軟件是當(dāng)前主流數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析軟件，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析功能。被大多數(shù)跨國(guó)公司所采用，運(yùn)用到公司內(nèi)部管控中。以下圖示為使用軟件操作步驟，大家可以依據(jù)來(lái)了解。輸入數(shù)據(jù)，選擇分析工具(屬性一致性分析)ICO.QO(90.5[:9667<B2.7t尖試驗(yàn)中的評(píng)估可te/生存X)硏死◎貢屋工具?統(tǒng)計(jì)⑸囹形⑥鑾口(W)耕助凹uPareto圏迪…ICO.QO(90.5[:9667<B2.7t尖試驗(yàn)中的評(píng)估可te/生存X)硏死◎貢屋工具?統(tǒng)計(jì)⑸囹形⑥鑾口(W)耕助凹uPareto圏迪…労兇果?…EDA(￡J百分比3.5T0.000.00回歸畫(huà)方差務(wù)析㈤DOE側(cè)控制圖?琴他詢(xún)期4.氓Jchfi?cn煢皋①.”琵力甘折㈤?CapabilitySi?pack(S]?乞nw窗迺I囚疫庫(kù)性希宓收①”.接誣抽宦豔收00一致性工具數(shù)據(jù)設(shè)置。C2C3C4A-lA-2A-301111111i111C5B-1I◎寒芟畀圖(MU.1Lf對(duì)緒凹...2．檢驗(yàn)員與標(biāo)準(zhǔn)一致性從結(jié)果來(lái)看，檢驗(yàn)員2和3自身一致性為100%；與標(biāo)準(zhǔn)比較，檢驗(yàn)員2每次判斷與標(biāo)準(zhǔn)契合程度是100%，其次是檢驗(yàn)員3，再次為檢驗(yàn)員12．檢驗(yàn)員與標(biāo)準(zhǔn)一致性從結(jié)果來(lái)看，檢驗(yàn)員2和3自身一致性為100%；與標(biāo)準(zhǔn)比較，檢驗(yàn)員2每次判斷與標(biāo)準(zhǔn)契合程度是100%，其次是檢驗(yàn)員3，再次為檢驗(yàn)員1，數(shù)據(jù)為93.33%。A-1sA-2,2B-1,B-2,B-3tC-1}C-2,C-3的屬性F性分析檢驗(yàn)員自身評(píng)估一致性#檢徉相檢驗(yàn)員驗(yàn)數(shù)符數(shù)百分比95%置信區(qū)間302996.67(8278.99.92)303010000(9050.10000)3030100.00(9050.10000)牡相符數(shù):檢驗(yàn)員在多個(gè)試驗(yàn)之間*他/她自身標(biāo)椎一致。每個(gè)檢驗(yàn)員與標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估一致性#檢#相檢驗(yàn)員驗(yàn)數(shù)符數(shù)百分比95%置信區(qū)間93.33(77.93.9918)10000(9050.10000)96.67(8278.99.92)130282303033029實(shí)例三里KappaKappa標(biāo)準(zhǔn)誤ZP(與a。)0731090.731091.000001.000000.649120.64912DJ054096.93572>105409&935720.1054099.486830.1054099.486830.105409&158120.1054096.158120.00000.00000.00000.00000.00000.0000OPVSStd性標(biāo)準(zhǔn)>90%與上個(gè)例子區(qū)別在于，本例中數(shù)據(jù)為檢驗(yàn)員實(shí)際判定的定性結(jié)果描述，如：氣泡。上個(gè)例子輸入數(shù)據(jù)為0和1，0位不良品，1位良品。其他操作比照上例。

EjW.如g?■?FE1新in*V]***hjrts注您M0電(D：：n-iCS-ICi-tCT會(huì)f01：-XC國(guó)些竺2jp貳Wllr>4I?■n4r$or“E*MFLi&dri14齊務(wù)齊狂喬齊#喬*齊事鼻喬搭齊弟齊喬齊茫養(yǎng)#喬崙*齊丟士?號(hào)爺*??鞭?乳歸量孫趟咼報(bào)鳳^找牀戦氏踐通喪鈦殛如』icuxFfr白趁氣泡氣息4<EjW.如g?■?FE1新in*V]***hjrts注您M0電(D：：n-iCS-ICi-tCT會(huì)f01：-XC國(guó)些竺2jp貳Wllr>4I?■n4r$or“E*MFLi&dri14齊務(wù)齊狂喬齊#喬*齊事鼻喬搭齊弟齊喬齊茫養(yǎng)#喬崙*齊丟士?號(hào)爺*??鞭?乳歸量孫趟咼報(bào)鳳^找牀戦氏踐通喪鈦殛如』icuxFfr白趁氣泡氣息4<-+S孫JU#11時(shí)*r±n羽応\fttfH■1盼E?■hC1ClEwwiai■二5t^icj