เครื่องคำนวณ Gage R&R (MSA)

ประเมินความสามารถในการทำซ้ำและการทำซ้ำได้ของระบบการวัดโดยใช้วิธี Average-Range ของ AIAG. คำนวณความแปรผันของเครื่องมือวัด (EV), ความแปรผันของผู้ตรวจสอบ (AV)…

คำนวณความแปรผันของเครื่องมือวัด (EV), ความแปรผันของผู้ตรวจสอบ (AV), Gage R&R (GRR), ความแปรผันของชิ้นงาน (PV), %GRR และจำนวนหมวดหมู่ที่แยกแยะได้ (ndc) จากการศึกษา Gage R&R ตามวิธี Average-Range ของคู่มืออ้างอิง AIAG Measurement Systems Analysis (MSA) ฉบับที่ 4

Gage R&R (การวิเคราะห์ระบบการวัด) คืออะไร?

Gage Repeatability and Reproducibility (Gage R&R) วัดปริมาณความแปรผันที่สังเกตได้ในข้อมูลการวัดว่ามาจากระบบการวัดเองมากน้อยเพียงใด แทนที่จะมาจากความแตกต่างที่แท้จริงระหว่างชิ้นงาน เป็นเครื่องมือหลักของการวิเคราะห์ระบบการวัด (MSA) ซึ่งจำเป็นต้องทำก่อนที่จะเชื่อถือข้อมูล Cpk, SPC หรือการตรวจสอบใดๆ

ความสามารถในการทำซ้ำ (ความแปรผันของเครื่องมือวัด, EV) คือความแปรผันที่เกิดขึ้นเมื่อผู้ปฏิบัติงานคนเดียวกันวัดชิ้นงานชิ้นเดียวกันหลายครั้งด้วยเครื่องมือวัดเดียวกัน — สะท้อนความแม่นยำโดยธรรมชาติของเครื่องมือ ความสามารถในการทำซ้ำได้ (ความแปรผันของผู้ตรวจสอบ, AV) คือความแปรผันที่เกิดขึ้นเมื่อผู้ปฏิบัติงานต่างกันวัดชิ้นงานชิ้นเดียวกัน — สะท้อนความแตกต่างด้านเทคนิค การจับยึดชิ้นงาน หรือวิธีการใช้เครื่องมือวัดระหว่างบุคคล

วิธี Average-Range (X̄-R) ประมาณค่า EV และ AV จากพิสัยและค่าเฉลี่ยของการศึกษาที่มีโครงสร้าง: ผู้ปฏิบัติงานหลายคนแต่ละคนวัดชิ้นงานชุดเดียวกันหลายครั้ง ตามลำดับสุ่ม โดยไม่ทราบผลการวัดก่อนหน้า ความแปรผันของชิ้นงาน (PV) ประมาณแยกต่างหากจากการกระจายของค่าเฉลี่ยชิ้นงาน และแสดงถึงความแตกต่างที่แท้จริงระหว่างชิ้นงานซึ่งระบบการวัดควรตรวจจับได้

Formula: EV = R̄ × K1 AV = √((X̄diff × K2)² − EV²/(n×r)) [floored at 0] GRR = √(EV² + AV²) PV = Rp × K3 TV = √(GRR² + PV²) %GRR = (GRR / TV) × 100 ndc = floor(1.41 × PV / GRR) n = จำนวนชิ้นงาน, r = จำนวนครั้ง K1, K2, K3 เป็นค่าคงที่ที่เผยแพร่โดย AIAG ตามจำนวนครั้ง/ผู้ปฏิบัติงาน/ชิ้นงาน

ตัวอย่างการคำนวณ

การศึกษาที่มีชิ้นงาน 2 ชิ้น ผู้ปฏิบัติงาน 2 คน แต่ละคนวัด 2 ครั้ง: ค่าที่วัดได้ของชิ้นงานที่ 1 คือ ผู้ปฏิบัติงาน A [10, 12] และผู้ปฏิบัติงาน B [11, 13]; ค่าที่วัดได้ของชิ้นงานที่ 2 คือ ผู้ปฏิบัติงาน A [20, 18] และผู้ปฏิบัติงาน B [19, 21] พิสัยเฉลี่ยต่อคู่ชิ้นงาน-ผู้ปฏิบัติงานคือ 2 ทำให้ R̄ = 2 และ EV = 2 × 4.56 = 9.12 ค่าเฉลี่ยของผู้ปฏิบัติงานต่างกันเพียง 1 หน่วย ซึ่งหลังจากหักส่วนที่มาจากความสามารถในการทำซ้ำแล้ว ให้ AV ≈ 0 ค่าเฉลี่ยของชิ้นงานต่างกัน 8 หน่วย ทำให้ PV = 8 × 3.65 = 29.2 ผลลัพธ์คือ %GRR ≈ 29.8% ซึ่งอยู่ในช่วง "ปานกลาง" (10-30%)

เมื่อใดควรใช้เครื่องคำนวณนี้

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่ควรหลีกเลี่ยง

วิธีตีความผลลัพธ์

มาตรฐานและเอกสารอ้างอิงที่เกี่ยวข้อง

คำถามที่พบบ่อย

ต้องใช้ชิ้นงาน ผู้ปฏิบัติงาน และจำนวนครั้งเท่าใด?

วิธีมาตรฐานของ AIAG ใช้ผู้ปฏิบัติงาน 2 หรือ 3 คน และวัด 2 หรือ 3 ครั้ง เนื่องจากค่าคงที่ K1 และ K2 ที่เผยแพร่ครอบคลุมเฉพาะจำนวนดังกล่าว สำหรับชิ้นงาน 5-10 ชิ้นเป็นค่าทั่วไป — เครื่องคำนวณนี้รองรับชิ้นงาน 2-10 ชิ้น (ตรงกับตาราง K3 ที่เผยแพร่) ชิ้นงานน้อยกว่า 5 ชิ้นยอมรับได้สำหรับการตรวจสอบอย่างรวดเร็ว แต่ลดความเชื่อมั่นในการประมาณค่าความแปรผันของชิ้นงาน

ค่า %GRR ที่ "ดี" คือเท่าใด?

ตามแนวทางของ AIAG: %GRR ≤ 10% ยอมรับได้ 10-30% อยู่ในระดับปานกลาง (อาจยอมรับได้ขึ้นอยู่กับการใช้งาน ต้นทุน และความสำคัญ) และเกิน 30% ยอมรับไม่ได้ — ระบบการวัดต้องได้รับการปรับปรุงก่อนที่จะเชื่อถือข้อมูลสำหรับการตัดสินใจเกี่ยวกับกระบวนการ

ndc (จำนวนหมวดหมู่ที่แยกแยะได้) หมายถึงอะไร?

ndc ประมาณจำนวนกลุ่มชิ้นงานที่แตกต่างกันซึ่งระบบการวัดสามารถแยกแยะได้อย่างน่าเชื่อถือตลอดความแปรผันระหว่างชิ้นงานทั้งหมด AIAG แนะนำให้ ndc ≥ 5 เพื่อให้ระบบการวัดถือว่าเพียงพอสำหรับการควบคุมกระบวนการ; ndc < 2 หมายความว่าเครื่องมือวัดไม่สามารถแยกแยะชิ้นงานดีจากชิ้นงานเสียได้เลย