測量系統分析儀表板插件
測量系統分析(MSA)
工業製造過程通常存在許多變異來源和嚴格的公差要求。因此,了解資料背後的變異性往往是改進流程的關鍵步驟。
測量系統分析是一類廣泛的統計工具和方法,旨在分析過程的變異性。具體而言,量具重複性和再現性 (GRA) 方法將變異性劃分為不同的類別。這些類別包括重複性和再現性,它們有助於衡量過程在相同和不同條件下的一致性。
適用於 JMP 19 或更高版本的測量系統分析儀表板插件旨在為使用者提供便利的測量系統概覽。該插件創建了一個精簡且可自訂的儀表板,並可透過多種方式輕鬆共享,從而最大限度地滿足用戶需求。該插件利用 JMP 更廣泛的測量系統分析 (MSA) 平台中的特定元素,提供可視化和統計信息,從而高效地展現特定過程的變異性。
該插件可在MSA Dashboard: JMP Marketplace中找到。
MSA 控制面板插件
本節將以 Gasket.jmp(Wheeler 2006)範例資料為例,解釋 MSA Dashboard 外掛程式的各個組成部分。相關腳本的資料表已附在本部落格中。
對話
首先,要存取初始對話框,請前往加載項選單並選擇“MSA 控制面板”以查看初始對話框。此對話方塊的設計與 JMP 的 MSA 平台類似。要繼續操作,只需兩列即可。至少需要將一列連續列指定為 Y/測量值,並將另一列指定為零件/樣品 ID 變數。此外,也可以選擇一個或多個分組列。
Figure 1: Menu selection圖 1:選單選擇
接下來,還有其他幾個選項可供選擇。首先,使用者可以根據研究設計選擇合適的模型類型。可選類型包括交叉模型和嵌套模型。此外,使用者還可以選擇使用標準差或極差來繪製離散度圖,以及選擇某些計算中使用的顯著性水準(α)和標準差乘數(σ)。
Figure 2: Dialog圖 2:對話
該應用程式還提供新增或編輯可選 MSA 元資料(例如公差範圍、公差限值、歷史平均值和歷史標準差)的選項,這些元資料可能包含在您的流程中。預設情況下,如果 MSA 元資料部分未選取任何內容,MSA 控制面板將嘗試使用已儲存的 MSA 列屬性來取得流程的 MSA 元數據,例如歷史標準差和公差範圍。但是,可以透過兩種方式變更此設定。首先,使用者可以選取「啟動元資料對話框」複選框,在初始對話框中按一下「確定」後,將啟動一個額外的對話框。元資料對話方塊可讓使用者透過多種方式輸入公差範圍,包括範圍、雙側限值或單側限值。元資料對話方塊會自動填入 MSA 列屬性中已有的任何元資料。此外,如果使用者選取「使用規格限值作為公差」複選框,則公差限值和範圍將使用已儲存至「規格限值」列屬性中的任何規格限值。
Figure 3: Metadata entry圖 3:元資料條目
最後,啟動儀表板時可以選擇顯示或隱藏所有可用的圖表控制面板。選擇所有所需選項並設定好所需的列後,按一下「確定」即可開始產生儀表板。
整體佈局
MSA儀錶板主要由圖表網格組成,可快速有效地展現給定流程的測量系統。影響整個儀錶板的選項位於主紅色三角形選單中。各個組件的選項位於包含該組件的相應框的紅色三角形選單中。
Figure 4: Full default dashboard圖 4:完整預設儀表板
變異數分量長條圖
位於左上角的變異數分量長條圖旨在顯示測量系統中變異的來源。其控制面板或紅色三角形選單中提供了多個選項。這些選項分為三大類:
圖形選項類別包括切換標籤以顯示或隱藏圖表中每個條形的值;切換詳細資訊條形以將可重複性條形展開為各個組成部分或將其縮減回可重複性條形;以及切換總計條形以顯示或隱藏表示總過程變異的條形。
「指標」類別包含百分比指標以外的所有指標選項。這些選項包括變異數分量、標準差和變異係數(6*標準差) 。這些選項在初始啟動時預設均未啟用。
「百分比指標」類別包含所有基於百分比的指標選項,包括「總變異數分量百分比」、「標準差百分比」、「容差百分比」和「過程百分比」。 “總變異數分量百分比”選項在啟動時預設選取。 「容差百分比」選項僅在提供了容差範圍或限值時可用,「過程百分比」選項僅在提供了歷史標準差時可用。
除「指標」和「百分比指標」外,所有選項均可同時使用。選擇任一指標類別中的選項後,另一類別中的選項將自動停用。
Figure 5: Bar chart圖 5:長條圖
平均圖表
均值圖位於方差分量條形圖下方,是一種控製圖,旨在幫助可視化觀察到的變異性。均值圖顯示了每種組合的零件平均值,並基於所有資料設定了控制限。這些控制限可用於協助確定您的測量系統是否足以偵測零件之間的差異。
Figure 6: Average chart圖 6:平均值圖
分散圖
離散度圖位於平均值圖下方,是一種控製圖,它顯示了根據每組重複測量計算出的範圍或標準差。它用於幫助直觀地了解不同變數的重複測量之間的變異性是否一致。平均值圖和離散度圖均不提供自訂選項。
Figure 7: Dispersion chart圖 7:離散度圖
分組圖
位於右上角的分組圖用於顯示按分組變數劃分的各個資料點(如果已提供分組變數)。如果沒有提供分組變量,則會顯示所有資料點。如果提供了多個分組變量,使用者可以透過控制面板或紅色三角形選單切換所使用的分組變數。此外,還可以透過切換「圖形選項」中的「點」、「箱線圖」和「連接平均值」來變更圖表。
Figure 8: Grouping chart圖 8:分組圖
零件圖
位於分組圖下方的部件圖旨在突出顯示各部件的整體趨勢。它透過連接各部件均值的線來實現這一點。如果提供了分組變量,它也會根據該變數對資料點進行著色。如果提供了多個分組變量,使用者可以透過控制面板或紅色三角形選單來選擇用於為圖表中的資料點著色的分組變數。
Figure 9: Part chart圖 9:零件圖
互動圖
交互圖位於零件圖下方,旨在顯示分組變數與零件變數之間的交互作用。交互圖僅顯示在至少包含一個分組變數的交叉設計中。分組變數用作疊加變數。與零件圖類似,如果提供了多個分組變量,使用者可以透過控制面板或紅色三角形選單選擇用於疊加的分組變數。
Figure 10: Interaction plot圖 10:交互作用圖
摘要報告
預設情況下,匯總報告處於隱藏狀態,但可透過主紅色三角形選單存取。啟用後,匯總報告將顯示在圖表下方。匯總報告擁有獨立的紅色三角形選單,可用於存取不同的選項。預設情況下,顯示 AIAG 儀表 R&R 結果,但也提供 EMP 儀表 R&R 結果和 EMP 結果。
自訂描述
MSA 控制面板報告頂部提供了一個可編輯的描述文字方塊。您可以透過控制面板主選單中的紅色三角形選擇「編輯描述」來存取該文字方塊。選擇後,控制面板頂部會顯示可編輯的自動產生的描述文字方塊。這個自動產生的描述包含研究設計訊息,您可以自由編輯。完成所需的編輯後,您可以點擊「設定描述」按鈕將描述切換到靜態視圖。如果您希望進一步編輯或隱藏描述,只需再次從主選單中選擇「編輯描述」即可重新顯示相應的選項。選擇「隱藏描述」會將描述隱藏,但會保留所有已進行的編輯。
Figure 11: Custom description圖 11:自訂描述
儲存選項
主紅色三角形選單還提供了多種儲存報告的選項,包括:
- 儲存為PDF格式。
- 儲存為圖片。
- 儲存為互動式 HTML 格式。
- 複製到剪貼簿。
- 將腳本儲存到資料表中。
- 將腳本儲存到腳本視窗。
前四個選項會在儲存時暫時隱藏圖表控制面板。後兩個選項會將透過紅色三角形選單或控制面板所做的所有變更儲存為 JSL 腳本。但是,透過其他方式進行的更改,例如調整大小或右鍵單擊找到的選項,不會儲存到 JSL 腳本中。
Figure 12: Full customized dashboard圖 12:完全自訂儀表板
更多資源
附件檔案中保存了一個包含自訂儀表板的範例資料表: 墊片 - MSA 儀表板部落格範例.jmp 。
如需進行更多測量系統分析,請嘗試使用 JMP 中的 MSA 平台。完整的 MSA 平台包含更多工具、分析功能和選項,可用於評估測量系統,並支援更複雜的模型。
要了解測量系統分析 (MSA),您可以嘗試 JMP 的免費課程「工業問題解決統計思維 (STIPS)」 ,或造訪 JMP 的統計知識入口網站,以了解更多關於 MSA 和其他統計方法的資訊。您可以在 STIPS 的第三章「品質方法」中找到 MSA 的相關內容。
參考
唐納德·J·惠勒 (2006)。 《EMP III:評估測量過程及使用不完美數據》。第二版,SPC出版社,田納西州諾克斯維爾。