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れれわたぬき
5 years ago
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1 GR&R 試験法バリデーション試験あるいは評価方法の設定

2 測定装置 GR&R ( Gage Repeatability and Reproducibility) 繰返し性と再現性 MSA ( Measurement System Analysis ) 引用 : MSA スタディーガイド ( 第 4 版 ) 全米自動車産業協会 (AIAG) 発行 ISO/TS16949 に基づく自動車産業に特化した品質マネジメントシステム 5 つのコアのうちの 1 つが MSA

3 決定コメント誤差 10% 未満一般的に受け入れられる誤差 10% 以上 30% 以下誤差 30% 超基準ある適用に対して受け入れられる推奨部品の仕分けきつい工程管理測定装置のコストなどに基づく顧客に承認されるべき受け入れられない改善努力必要

4 測定システムの変動実際の工程変動測定された工程変動ここで actual obs actual obs actual obs Cp Cp Cp 6 許容差範囲 Cp 再現性繰返し性バラツキの平方は加算性あり

5 工程能力指数 Cp= とは? 管理下限値管理上限値 1 Cp 6 1σ(±6σ)

6 のイメージ : ( 観測される ) 工程の変動を100% とした際の測定のバラツキを % 表示高度な測定システム 10% Cp Cp actual Cp obs 1.96 Cp obs 1 Cp actual 1 1 Cp より工程の量産用ゲージ 30% Cp obs Cp obs 1 Cp actual 1 Cp Cp 不適切なゲージ 60% Cp Cp obs 1.8 実際の工程変動測定された工程変動

7 60% の時工程能力指数 Cp=1.8 管理下限値 1 Cp 6 管理上限値測定精度が悪いとあたかも工程が悪くなったように見える Cp σ(±6σ) 7.68σ( ±3.84σ)

8 繰返し性 : 連続試行時の変動基準値 EV 装置変動繰返し性 R d 再現性 : システム間又は測定条件間の変動 AV 測定者変動再現性測定者 A B C : 繰返し性及び再現性を合成した変動の推定値再現性繰返し性

9 偏り : = 正確さ偏り測定システムの平均値基準値能力偏り再現性繰返し性システムでの定義能力 : 短時間に採取された読取り値の変動性能 : 長時間にわたり採取された読取り値の変動

10 測定値測定者 3 名が部品 1~10 について各々 3 回ずつ測定した結果測定者 A 測定者 B 測定者 C 1 回目回目 3 回目 1 回目回目 3 回目 1 回目回目 3 回目部品部品部品部品部品部品部品部品部品部品繰返し性と再現性をどのように評価するか? 測定者 A 測定者 B 測定者 C

11 TV: 全変動 EV : 繰返し性 ( 装置変動 ) AV : 再現性 ( 測定者変動 ) PV : 部品変動 : 繰返し性再現性 TV EV AV PV EV EV AV AV 変動の平方和加法性が成り立つ TV PV

12 の調査手法範囲法平均値ー範囲法決められたフォームあり ANOVA( 分散分析 ) 法測定者ー部品間の交互作用特定可

13 平均値ー範囲法

14 R 部品 1 部品部品 3 部品 4 部品 5 部品 6 部品 7 部品 8 部品 9 部品 10 測定値 EV: 繰返し性 ( 装置変動 ) EV=R K 1 = = 範囲 R(Max-Min) 試行 K Ra(Av) 測定者 A 測定者 B 測定者 C R a R R b Rb(Av) Rc(Av) Rall(A v) R c Ra Rb Rc R 測定者 A 測定者 B 測定者 C

15 平均値 AV: 再現性 ( 測定者変動 ) AV ( X DIFF K ) ( EV ) nr ここで n は部品数 r は試行回数 ( ) ( /(10 3)) =0.963 Xa 平均値 Xa(Av ) Xb(Av ) Xc(Av ) Xb Xc X D I FF X DIFF =MaxX-MinX 測定者 A 測定者 B 測定者 C 試行 K

16 平均値測定値 PV: 部品変動 PV R p K = 測定者 A 測定者 B 測定者 C 部品の平均値 R p = 部品 K

17 : 繰返し性再現性 EV AV TV: 全変動 ( = ) TV PV ( ) =

18 TV: 全変動 EV : 繰返し性 ( 装置変動 ) AV : 再現性 ( 測定者変動 ) PV : 部品変動 : 繰返し性再現性 TV EV AV PV TV 変動 EV AV 1 TV EV AV PV EV AV PV 全変動に対する % を算出すると %TV EV % AV % % PV % TV

19 決定コメント誤差 10% 未満一般的に受け入れられる誤差 10% 以上 30% 以下誤差 30% 超基準ある適用に対して受け入れられる推奨部品の仕分けきつい工程管理測定装置のコストなどに基づく顧客に承認されるべき受け入れられない改善努力必要

20 知覚区分数 NDC(the Number of Distinct Categories) PV ndc ( / ) 切り捨てて整数とし 5 以上であるべき

21 平均値ー範囲法の EXCEL フォーマットの説明例部品 1~10 について測定者 A B 及び C の 3 名が各々 3 回繰返し寸法を測定ゲージ R&R データ収集シート測定者 / 試行番号部品平均値 A 平均値 X a 範囲範囲 =Max-Min R a 1~10 の平均平均の平均範囲の平均

22 ゲージ R&R データ収集シート測定者 / 試行番号部品平均値 A 平均値 X a 範囲 B 平均値 X b 範囲 R C 平均値範囲 R 0.38 部品平均値 Max X Min X X DIFF R X a b c c X R p ( ( R ( R c 0.38 / 測定者数 R a b R D.58 UCL R R

23 ゲージ繰返し性再現性報告書部品番号部品名 : ゲージ名 : 日付 : 特性 : ゲージ番号 : 実施者 : 仕様 : ゲージタイプ : データシートから : 繰返し性 - 装置変動 (EV ) 再現性 - 測定者変動 (AV ) 試行 K 1 %EV =100[EV /TV ] = = 100[ / ] = = 17.61% %AV =100[AV /TV ] = ( / 10 3 )) 測定者 K = 100[ / ] = = 0.04% 部品数 n= 試行回数 r= 3 数値代入測定者 k= 3 繰返し性再現性 () 部品 K 3 %=100[/TV ] = = 100[ / ] = = 6.68% 部品変動 (PV) PV= R P K %PV=100[PV/TV ] = = 100[ / ] = = 96.38% 全変動 (TV) EV AV TV R R K 1 ( EV ) ( X DIFF K ) nr EV AV PV X 測定ユニット解析 DIFF ndc=1.41[pv/] = = 1.41[ / ] = = R p データ収集シートより数値転記 % 全変動 (TV)

24 ANOVA( 分散分析 ) 法測定者ー部品間の交互作用特定可 ANOVA: Analysis of Variance

25 データ部品 1 部品部品 3 部品 4 部品 5 部品 6 部品 7 部品 8 部品 9 部品 10 測定者 A 測定者 B 測定者 C 分散分析表変動要因変動自由度分散観測された分散比 P- 値 F 境界値測定者 E 部品 E-4.04 測定者部品交互作用装置繰り返し誤差合計通常分散分析からわかることは以下の定性的な評価分散比 F 値境界 P- 値 34.44>3.15 測定者には差がある 0.05より小さい 13.5>.04 部品には差がある 0.05より小さい 0.434<1.78 交互作用はない 0.05より大きい

26 分散分析表の結果よりを算出する SS MS 変動要因変動自由度分散観測された分散比 P- 値 F 境界値測定者 E 部品 E-4.04 測定者部品交互作用 SS AP 装置繰り返し誤差 SS e 合計プールプール EV 装置 ( 繰返し性 ) AV 測定者 ( 再現性 ) 計算式計算結果 % 全変動 % 寄与率 ( EV ) ( AV ) PV 部品 TV 全変動 SS AP SS e SSプール nkr n k MS プール MS A MS nr MS P MS kr プールプール ( ) ( PV MS A MS P ) 交互作用なしとしてプーリングする

27 平均値ー範囲法と分散分析法の評価結果はほぼ同等 EV 装置 ( 繰返し性 ) AV 測定者 ( 再現性 ) 平均値ー範囲法分散分析法計算結果 % 全変動計算結果 % 全変動繰返し性 + 再現性 PV 部品 TV 全変動

28 ゲージ性能曲線 (GPC) 測定システムの誤差が繰返し性再現性及び偏りで構成される場合誤差量を見積もることにより部品のある代表値毎に合格確率が算出可能各代表値に対する合格確率をプロットしたものを GPC という

29 例トルクの代表値が及び09 Nmの部品の合格確率を求める上方仕様限界 (UCL): 1.0 Nm 下方仕様限界 (LCL): 0.6 Nm 偏りb : 0.05 Nm : 0.05 Nm σ 仕様限界 (USL or LSL) 偏り b σ 統計量基準化して統計量を算出する USL ( X T b) LSL ( X T b) or 合格確率を求めたい代表値 X T 統計量標準正規分布曲線から確率算出確率 P a ( 統計量 USL) ( 統計量 LSL )

30 合格確率ゲージ性能曲線 ( 偏り =0.05 範囲 =0.30) 範囲測定値 [Nm] 範囲 : 右表の統計量 -3~3 の X T 範囲偏り b: 右表の Pa=0.5 に対応する XT より b=lsl -X T または USL ー X T 範囲 X T 統計量 USL 統計量 LSL Φ USL Φ LSL Pa E

31 Minitab

34 参考資料

35 繰返し性 : 連続試行時の変動基準値 EV 繰返し性 r n i1 ( X i X n 1 ) TV TV USL LSL 6P ( またはC p p ) フロセス USL LSL 仕様許容差 ( 公差 ) 6 EV %EV 100 TV

と測定を繰り返した時のばらつきの和が全体のばらつき () に対してどれくらいの割合となるかがわかり測定システムを評価することができる MSA 第 4 版スタディガイドジャパンプレクサス (010)p.104 では % GRR の値が10% 未満であれば一般に受容れられる測定システムと

と測定を繰り返した時のばらつきの和が全体のばらつき () に対してどれくらいの割合となるかがわかり測定システムを評価することができる MSA 第 4 版スタディガイドジャパンプレクサス (010)p.104 では % GRR の値が10% 未満であれば一般に受容れられる測定システムと .5 Gage R&R による解析.5.1 Gage R&Rとは Gage R&R(Gage Repeatability and Reproducibility ) とは測定システム分析 (MSA: Measurement System Analysis) ともいわれ測定プロセスを管理または審査するための手法である MSAではばらつきの大きさを変動という尺度で表し測定システムのどこに原因があるのか