計測システム分析ダッシュボードアドイン
計測システム分析(MSA)
工業製造プロセスには、多くの変動要因と厳しい公差が存在することが多い。そのため、データに潜む変動要因を理解することは、プロセス改善のための重要なステップとなることが多い。
計測システム分析とは、プロセスの変動性を分析するために設計された統計的ツールと手法の広範なカテゴリーを指します。特に、ゲージR&Rは、変動性を明確なカテゴリーに分類する手法です。これらのカテゴリーは、再現性と繰り返し性であり、同一条件と変動条件の両方において、プロセスの一貫性を測定するのに役立ちます。
JMP 19以降に対応した計測システム分析ダッシュボードアドインは、ユーザーが計測システムを簡単に把握できるように設計されています。このアドインは、ユーザーにとって最も便利な方法で簡単に共有できる、合理化されカスタマイズ可能なダッシュボードを作成します。アドインは、JMPの広範なMSAプラットフォームに含まれる要素を厳選して使用し、特定のプロセスの変動性を効率的かつ効果的に表現できる視覚化と統計情報を提供します。
このアドインは、MSAダッシュボード:JMPマーケットプレイスで入手できます。
MSAダッシュボードアドイン
このセクションでは、Gasket.jmp(Wheeler 2006)サンプルデータを例として、MSAダッシュボードアドインの各要素について説明します。関連するスクリプトを含むデータテーブルは、このブログに添付されています。
ダイアログ
まず、初期ダイアログにアクセスするには、アドインメニューから「MSAダッシュボード」を選択して初期ダイアログを表示します。このダイアログは、JMPのMSAプラットフォームと同様の設計になっています。操作を進めるには、2つの列のみが必要です。少なくとも1つの連続列をY/測定値として割り当て、もう1つの列を部品/サンプルID変数として割り当てる必要があります。必要に応じて、1つまたは複数のグループ化列を選択することもできます。
Figure 1: Menu selection図1:メニュー選択
次に、他にもいくつかのオプションがあります。まず、ユーザーは研究デザインに適したモデルタイプを選択できます。選択可能なオプションは、クロス型またはネスト型です。また、分散チャートに標準偏差または範囲を使用するオプションや、一部の計算で使用されるアルファレベルとシグマ乗数を選択するオプションもあります。
Figure 2: Dialog図2:対話
アプリには、プロセスの一部となる可能性のあるオプションの MSA メタデータ (許容範囲、許容限界、履歴平均、履歴シグマ) を追加または編集するオプションもあります。デフォルトでは、MSA メタデータ セクションで何も選択されていない場合、MSA ダッシュボードは保存済みの MSA 列プロパティを使用して、履歴シグマや許容範囲などのプロセスの MSA メタデータを取得しようとします。ただし、これは 2 つの方法で変更できます。まず、ユーザーが [メタデータ ダイアログの起動] ボックスをオンにすると、最初のダイアログで [OK] をクリックした後に別のダイアログが起動します。メタデータ ダイアログでは、範囲、両側限界、片側限界など、複数の方法で許容範囲を入力できます。メタデータ ダイアログには、MSA 列プロパティに既に存在するメタデータが自動的に入力されます。さらに、ユーザーが [許容範囲に仕様限界を使用] ボックスをオンにすると、許容限界と範囲には、仕様限界列プロパティに保存されている仕様限界が使用されます。
Figure 3: Metadata entry図3:メタデータ入力
最後に、ダッシュボード起動時に、グラフに使用できるすべてのコントロールパネルを表示または非表示にするオプションがあります。必要なオプションをすべて選択し、必要な列を設定したら、「OK」をクリックすると、ダッシュボードの生成プロセスが開始されます。
全体レイアウト
MSAダッシュボードは、主にグラフのグリッドで構成されており、対象プロセスの測定システムに関する迅速かつ強力な情報を提供します。ダッシュボード全体に影響を与えるオプションは、メインの赤い三角形メニューから選択できます。個々のコンポーネントに関するオプションは、各コンポーネントを含む枠線の赤い三角形メニューから選択できます。
Figure 4: Full default dashboard図4:デフォルトのダッシュボード全体
分散成分棒グラフ
左上にある分散成分棒グラフは、測定システムの変動要因を表示するように設計されています。コントロールパネルまたは赤い三角形のメニューには、いくつかのオプションがあります。これらのオプションは、主に次の3つのカテゴリに分類されます。
- グラフィックオプション。
- 指標。
- パーセンテージ指標。
グラフィックオプションのカテゴリには、ラベルを切り替えてグラフ内の各バーの値を表示または非表示にする機能、詳細バーを切り替えて再現性バーを個々のコンポーネントに展開したり、再現性バーに戻したりする機能、および合計バーを切り替えてプロセス全体の変動を表すバーを表示または非表示にする機能が含まれています。
「メトリクス」カテゴリには、パーセンテージベースのメトリクスを除くすべてのメトリクスオプションが含まれます。これらのオプションには、分散成分、標準偏差、および変動(6*標準偏差)が含まれます。これらのオプションは、初期起動時にはいずれもデフォルトで有効になっていません。
「パーセンテージ指標」カテゴリには、分散成分の割合(% Total Var Comp)、標準偏差の割合(% Std Dev)、許容範囲の割合(% Tolerance)、プロセスの割合(% Process)など、パーセンテージベースのすべての指標オプションが含まれます。起動時には、デフォルトで「% Total Var Comp」オプションが選択されます。「% Tolerance」オプションは、許容範囲または制限が指定されている場合にのみ使用可能で、「% Process」オプションは、過去のシグマ値が指定されている場合にのみ使用可能です。
「指標」と「パーセンテージ指標」を除くすべてのオプションは併用可能です。いずれかの指標カテゴリでオプションを選択すると、もう一方のカテゴリのオプションは自動的に無効になります。
Figure 5: Bar chart図5:棒グラフ
平均チャート
分散成分棒グラフの下にある平均値管理図は、観測されたばらつきを視覚化するために設計された管理図です。平均値管理図には、すべてのデータに基づいて設定された管理限界値とともに、各組み合わせにおける部品の平均値が表示されます。これらの管理限界値は、測定システムが部品間の差異を検出するのに十分な精度を備えているかどうかを判断するのに役立ちます。
Figure 6: Average chart図6:平均値グラフ
分散チャート
平均値チャートの下に表示される分散チャートは、各測定反復セットから計算された範囲または標準偏差を示す管理図です。これは、反復間のばらつきが異なる変数間で一貫しているかどうかを視覚的に確認するために使用されます。平均値チャートと分散チャートの両方にカスタマイズオプションはありません。
Figure 7: Dispersion chart図7:分散図
グループ分けチャート
右上隅にあるグループ化チャートは、グループ化変数が指定されている場合は、その変数に基づいて個々のポイントを表示するように設計されています。グループ化変数が指定されていない場合は、すべてのポイントがまとめて表示されます。複数のグループ化変数が指定されている場合は、コントロールパネルまたは赤い三角形のメニューから使用するグループ化変数を切り替えることができます。さらに、グラフは「グラフオプション」の「ポイント」、「箱ひげ図」、「平均連結」を切り替えることで変更できます。
Figure 8: Grouping chart図8:グループ分け図
部品表
グループ分けチャートの下にあるパーツチャートは、パーツ全体の傾向を分かりやすく示すように設計されています。各パーツの平均値を結ぶ線が表示され、グループ分け変数が指定されている場合は、その変数に基づいてポイントが色分けされます。グループ分け変数が複数指定されている場合は、コントロールパネルまたは赤い三角形のメニューから、グラフのポイントの色分けに使用するグループ分け変数を選択できます。
Figure 9: Part chart図9:部品表
相互作用プロット
部品図の下に表示される相互作用プロットは、グループ化変数と部品変数間の相互作用を示すように設計されています。相互作用プロットは、少なくとも1つのグループ化変数を持つクロスデザインの場合にのみ表示されます。グループ化変数はオーバーレイ変数として使用されます。部品図と同様に、複数のグループ化変数が指定されている場合、ユーザーはコントロールパネルまたは赤い三角形のメニューからオーバーレイに使用するグループ化変数を指定できます。
Figure 10: Interaction plot図10:相互作用プロット
概要報告書
サマリーレポートはデフォルトでは非表示になっていますが、メインの赤い三角形メニューからアクセスできます。サマリーレポートは、オンにするとグラフの下に表示されます。サマリーレポートには、さまざまなオプションにアクセスするための独自の赤い三角形メニューがあります。デフォルトでは、AIAGゲージR&Rの結果が表示されますが、EMPゲージR&Rの結果とEMPの結果も利用可能です。
カスタム説明
MSAダッシュボードレポートの上部には、編集可能な説明テキストボックスがあります。この説明テキストボックスには、ダッシュボードのメインメニューである赤い三角形のメニューから「説明を編集」を選択することでアクセスできます。最初に選択すると、ダッシュボード上部の編集可能なテキストボックスに自動生成された説明テキストが追加されます。自動生成された説明には、研究デザインに関する情報が含まれており、自由に編集できます。必要な編集が完了したら、「説明を設定」ボタンをクリックして、説明を静的表示に切り替えることができます。さらに編集を加えたり、説明を非表示にしたりする場合は、メインメニューの赤い三角形のメニューから「説明を編集」を選択すると、そのためのオプションが再び表示されます。「説明を非表示」を選択すると、編集内容を保持したまま説明が非表示になります。
Figure 11: Custom description図11:カスタム説明
保存オプション
メインの赤い三角形メニューには、レポートを保存するための複数のオプションも含まれています。
- PDFとして保存してください。
- 画像として保存する。
- インタラクティブなHTMLとして保存してください。
- クリップボードにコピーします。
- スクリプトをデータテーブルに保存します。
- スクリプトをスクリプトウィンドウに保存します。
最初の4つのオプションは、保存時にグラフのコントロールパネルを一時的に非表示にします。最後の2つのオプションは、赤い三角形のメニューまたはコントロールパネルから行われたすべての変更をJSLスクリプトとして保存します。ただし、サイズ変更や右クリックで表示されるオプションなど、それ以外の方法で行われた変更はJSLスクリプトには保存されません。
Figure 12: Full customized dashboard図12:完全にカスタマイズされたダッシュボード
追加リソース
カスタマイズされたダッシュボードがスクリプトに保存されたデータテーブルの例は、添付ファイル「Gasket - MSA Dashboard Blog Example.jmp」にあります。
より高度な計測システム分析が必要な場合は、JMPのMSAプラットフォームをお試しください。フルバージョンのMSAプラットフォームには、計測システムの評価に役立つ追加ツール、分析機能、オプションが含まれており、より複雑なモデルにも対応しています。
計測システム分析について学ぶには、JMPの無料コース「産業問題解決のための統計的思考(STIPS)」を受講するか、JMPの統計知識ポータルにアクセスして、MSAやその他の統計的手法について詳しく学んでください。MSAについては、STIPSの第3章「品質管理手法」をご覧ください。
参考文献
ドナルド・J・ウィーラー(2006)。EMP III 測定プロセスの評価と不完全データの使用。第2版、SPC Press, Inc.、ノックスビル、テネシー州