【原】测量系统分析GR&R计量型研究之ANOVA

ANOVA：

相同的数据也可以用方差分析（ANOVA）法，用Minitab实现起来要容易得多，实际运用上建议用此方法，AIAG更适用于教学时学员在课堂通过计算来理解和掌握MSA里的各项指标及来源。

实验步骤及数据收集:

Minitab步骤：

1.打开minitab,选择 Stat > Quality Tools > Gage Study > Gage R&R Study (Crossed)

2.选择输入“Part” 至 Part numbers，“Operator” 至 Operators，Measurement” 至 Measurement data，点击“ANOVA” 分析方法。

3.选择“Options.” ， Study variation, 输入数值 6，通常默认为6，Process tolerance,输入数值 8，即上下规格线之差（Upper spec—Lower spec），数据分析表里将会显示在“% Tolerance”列。Historical standard deviation 即制程的历史标准差，自行输入.

4.点击"OK"后,运行生成图形以及分析表：

分析表：

图形：

如何解读分析表和图形将是我们掌握ANOVA方法的重点，先来看分析表：

上图零件、员工的变异均为显著，员工/零件交互作用的变异不显著

上图%Cont.指数判读：最好情形<1%，可条件接受<9%

通常用上图来做为汇总的分析表，如下两个重要指标来作为结论：

%GageR&R=27.86%<30%,%P/T=22.68%<30%，属于勉强合格，随着设备自动化及智能化能力逐渐提升，各行业特别是针对关键特性的量测，都以小于10%为合格标准，本例可见重复性和再现性的水平都不高.

ndc=4<5，可见分辨力较弱。总之, 测量系统是不合格的，必须切实改进该测量系统进行再次评估，然后才能使用。

各指标应用场景及判定准则归纳：

•  %Study Var：量测变异占总变异的部分

     %Process：量测变异占制程变异的部分

•   %Study Var ：适合6 Sigma内部改善使用

      - 验证测量系统是否有能力作为制程管制的工具；

      - 使用时应小心：量测研究变异并不一定代表真实的制程变异；

      - 当量具样本中的变异代表实际的制程变异时，%SV会等于%Process.

•   %SV/Toler：适合提供给客户之资料
  

      - 最常用于量测系统的精密度评估；

      - 将量具的精密度与公差要求进行对比；

      - 验证测量系统是否有能力判别产品的规格界限.

• Number of Distinct Categories :

判读标准：最好情形>14，尚可接受5~14，不可接受< 5

GR&R指标判读准则汇总：

GR&R 指标解决对策：

若% SV、SV/Proc、SV/Toler及NDC未达标，首先要解决再现性与再生性值较大者：

1.重复性过大
-仪器需要维修保养；
-可能需要对量具重新设计更高精密度；
-需要对量测的夹具或定位装置进行改进。

2. 再现性过大
-需要更好的对操作员进行如何使用和判读量具仪器的培训；
-量具校正，刻度的不清晰；
-也许需要用某种形式的夹具帮助操作员更一致地使用量具。

图形解读：

• 变异组成图：
  

我们希望Gage R&R 柱状长条越短越好，使得Part-to-Part柱状长条越长越好。

• 全距管制图：

  

R Chart显示量测的程序是否稳定，R图所有点应该落在管制界线以内，依人员来看，B员工有管制界线外的点，表示再现性有问题。

R Chart也可用于判定量测系统是否有适当的鉴别力。若同一规格零件间的差异比量具的最小量测单位还小(相对比较)，则量测系统将无法分辨零件的差异性。

• 平均值管制图

  

  XbarChart 代表样本间之变异，Xbar管制图的管制上/下限代表量测误差的幅度(越窄越好)，锯齿图形表示零件之间的差异性。

  一个好的量测系统，其量测误差必须比零件之间的差异要小，因此愈多的点超出管制界限，表示该量测系统愈适合评估零件间的差异性 (不同于传统的Xbar-R图)

  判读:

  - 若1/2或更多的平均值落在管制界限外，则该系统适合量测零件间的差异性；

    - 若低于1/2的平均值落在管制界限外，则该系统不适合量测零件间的差异。

• 零件图

零件图展示每一个零件的测量平均值的离散程度

判读：我们希望每个样本的分布范围尽可能的小，但样本间的变异尽可能的大(平均数偏移) 。

• 人员图

  

  人员图比较每一位操作员的测量平均数，突出人员间的差别。

  判读：我们希望所有作业员的分布相同，并且各作业员的平均值联机尽可能为一直线。

• 交互作用图
  

  

  人员/零件交互作用图：人员对每个零件量测平均值的连线。
  

  判读：同上同下

  - 如果这些线是平行的，则没有交互作用，若不平行，则代表有交互作用；

  - 相交的角度愈大，交互作用愈大，必须了解并解决它们。