在進行產品生產之前需要明確的搞清楚產品成品所定義的規(guī)格,接下來就必須對產品相對應的規(guī)格訂定量測的方法,而如何準確地測量產品品質特性,這是整個製造活動最最重要確定事項,在任何改善案件中,當問題定義下來后,緊接著就是來討論如何精準地且有效地對關鍵特性進行量測,所以在進行DMAIC改善活動中M階段是整個改善活動中最重要的一個階段(如圖一),無法準確地量測就無法準確地檢視現(xiàn)階段的狀況與衡量改善成效。
圖一:DMAIC流程圖
在生產製程上所產生的變異來源也分為兩類:1.產品的實際品質變異、2.量測上的變異,所以我們若能縮小量測上所帶來的變異,不但可以精準地對品質好壞進行測量與定義之外,對于生產製程的整體改善也會有一定程度的幫助。
圖二:生產製程總變異來源
組成量測系統(tǒng)的項目分別為以下幾個項目:
一、區(qū)別能力 (discrimination) 或解析力 (resolution)
區(qū)別能力是指量測系統(tǒng)所能量測之小數(shù)點位數(shù),通常區(qū)別能力越小代表這量具可以量測到的數(shù)值越小,擁有較好的區(qū)別能力,至于區(qū)別能力,我們可以用以下的尺歸圖進行說明,通常我們定義好的區(qū)別能力至少應該是產品規(guī)格或製程變異寬度的十分之一。
圖三:區(qū)別能力說明
二、準確性
說明到準確性的特性包含了以下兩項,分別為1. 偏差、2. 線性,以下將針對這兩項目進行詳細說明。
1.偏差:是指儀器或設備量測數(shù)值之平均值和真值或參考值的差距。我們可以由下圖(圖四)可以清楚了理解偏差所代表的意義,真值或參考值是一個可接受的、能追蹤的參考標準。而偏差的來源可以分為以下兩項:
操作人員:不同操作員對相同物件量測,產生不同之平均值。
儀器或設備:不同儀器對相同物件量測,產生不同之平均值。
圖四:偏差說明
2.線性:是指在量具之操作範圍內,對準確性及精密性差異的量測。說白了,就是量具在設計測量的產品範圍,是否會因為不同的產品規(guī)格而有不同的誤差範圍,我們可以用下圖(圖五)來說明量測線性的特性。通常我們會希望量測的變異是穩(wěn)定的,不會因為我所測量的產品不同而產生不同的誤差。
圖五:線性說明
三、精密性
1.再現(xiàn)性
量測系統(tǒng)既有的變異,是指使用相同的操作員、相同的事前準備、相同的物件、相同的環(huán)境并且在短時間下進行重複測量,所產生的變異。通常再線性也稱為儀器誤差(Equipment Variation,EV)。
2.再生性
不同的操作員,或不同的量測設備對相同物件在短時間下進行重複測量,所產生的差異平均值,通常再現(xiàn)性也稱為操作員誤差(Appraiser Variation,AV)。我們可以用下圖(圖六)對再生性進行更明確說明。
圖六:再生性說明
四、穩(wěn)定性
在不同時間點下對準確性與精密性進行評估,確認量測系統(tǒng)在不同時間點下所產生的變異,通常我們在進行測量時,是不希望量測系統(tǒng)隨著時間點的不同而產生不同的變異範圍,故定期進行穩(wěn)定性確認對于量測系統(tǒng)也是極為重要的一環(huán)。
五、量測能力指標(P/T)
用此指標進行量測系統(tǒng)的判定是為用量測系統(tǒng)的變異與規(guī)格的規(guī)格進行比較,以此指標我們可以知道目前的量測水準對應現(xiàn)有的設計規(guī)格是否能夠進行準確的量測,其算法為6倍的量測變異標準差除以規(guī)格的公差,以小于10%為佳,10%~30%為堪用階段,需要進行量測系統(tǒng)的改善,大于30%以上表示此量測系統(tǒng)的精度無法適用于此規(guī)格設計。
六、GR&R量測指標
此為我們在業(yè)界最常見的量測系統(tǒng)平量總和,通常以此來判斷量測系統(tǒng)的好壞,此為6倍的量測變異標準差除以6倍的製程變異標準差,以小于10%為佳,10%~30%為堪用階段,需要進行量測系統(tǒng)的改善,大于30%以上表示此量測系統(tǒng)的精度無法適用于此規(guī)格設計,此評量方法雖然比較通用,但是首要前提須確認製程能力必須能夠滿足現(xiàn)有的規(guī)格,不然此指標也是無法應用在實際的生產應用中。
量測系統(tǒng)品質特性本身即算是一個流程 (process)。任何流程都存在固有的變異,當然也包含量測系統(tǒng)流程。為了正確了解製程之變異,量測系統(tǒng)之誤差必須盡量降低。我們可以將量測系統(tǒng)所測量出來的品質結果視為一個y值,而上述各項影響量測系統(tǒng)項目的設定為影響y值的x,對于量測系統(tǒng)的各個項目進行分析以確認重要影響y值的x項目,以對整體的量測系統(tǒng)進行改善,達到製程變異的真實顯現(xiàn)以及產品品質好壞的正確判定。