第三章 工業準度評價
第三節 準度評價法謬誤
資料來源:Intel Measurement Capability and Correlation (1999)
判定方法及結論:從JMP套裝軟體分析數據可以得知,量測值是常態分配,且沒有 contained in the interval
“prob>|t|” is less than 0.05 (significant)
謬誤一、 精度謬誤
AIAG所制定的TS 16949量測系統分析指導手冊利用統計迴歸手法探討量測系統準 度能力,然而迴歸分析都假定迴歸方程式的殘差項之變異數是等變異,表示若我們繪製 基準值與偏誤值之間的關係圖時,其量測的變異程度在不同的基準值下都是一樣的。但 是事實上,在不佳的量測系統下,對每個零件重複數回所量測的數值可能產生不同的變 異,即變異數不齊一性。如圖3.18所示。
圖3.18 變異數不齊一性的迴歸模式 資料來源:本研究
詳如圖3.18,對其數據求迴歸方程式得到yi 0.0002xi0.0467,其斜率為趨近於 零,若依TS 16949準度評價方法,其判斷量測系統準度為良好的,但由圖中可以發現變 異數不齊一性。當變異數不齊一時,普通最小平方估計法雖具不偏性,但會使迴歸係數 的變異數發生偏誤,使統計推論的檢定值不正確,而使推論的結論發生變異。
謬誤二、 準度謬誤
縱使偏誤迴歸之斜率近似於零,但由圖3.19可以明顯看出量測數值有正偏誤及負偏 誤的情況,任何利用量測設備所量測出來的值,其偏誤值不論是正值或負值,都會明顯 損及該設備量測待測物的準確性。由於正負相抵之效果,所以在計算偏誤度時,不能立 即對平均偏誤值的總和計算其偏誤度,這樣異常偏誤會被忽略。所以不論是正偏誤或負 偏誤,只要是量測偏誤,對量測系統的準確性都有不良影響。
-1.0 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4
0 20 40 60 80 100 120
基準值 偏
誤
Bias Bias Average 迴歸線
變異大 變異小
圖3.19 斜率為零的模式
Bias Bias Average 迴歸線
負偏誤 正偏誤
參、 Intel 準度評價謬誤
Intel公司量測手冊(1999)提出統計顯著與技術顯著兩種方式來評價量測系統準度,
使用統計手法 t 檢定量,檢測量測所得的平均值(
x
)是否等於標準值(0),利用檢定手法 探討準度評價,判定是否須對量測設備進行校正。Intel是使用JMP統計分析軟體,分析 量測數據及繪製圖表,再從圖表當中解釋分析其所代表的意義,此為統計顯著的方法。本研究揭露Intel公司量測系統分析在準度評價方面的謬誤:
謬誤一、統計顯著的謬誤
在統計顯著上,Intel公司量測手冊(1999)是利用 t 檢定量檢定量測平均值(
x
)是否等 於標準值(0),但此檢定方法對工業界在評價準度時無太大指導功能。對工業界而言,統計檢定不能用來判定量測設備的準度優劣,且並沒有其必要性。
謬誤二、技術顯著的謬誤
在技術顯著上,Intel公司量測手冊(1999)提到任何量測的偏誤平均值超過0.005,
視為技術問題,此計算方法與TS 16949在計算偏誤度時,亦有相同的謬誤,會有正負相 抵之效果,所以不論是正偏誤或負偏誤,只要是量測偏誤,對量測系統的準確性都有不 良影響。而與TS 16949標準及MINITAB 15套裝軟體不同,Intel公司對於準度評價方法有 提出技術顯著的規範,即偏誤平均值是否超過0.005。
本研究探討工業界準度評價方法:TS 16949標準、MINITAB套裝軟體、美商Intel 公司。將個別針對三種準度評價方法的步驟做探討及整理,並沒有比較三者的優劣;利 用範例,來說明三種準度的評價法,由範例的說明,可以清楚看到三種評價法數據分析 後的呈現;接著揭露這些評價法有哪些謬誤,吾人在前兩節檢視此三種評價法,並分別 探討三種評價法,可以發現準度評價法的謬誤。
本研究將在第四章針對準度評價法謬誤,改良量測準度評價,首先建構量測系統分 析的統計模型;進而,根據模型掌握零件值、量測值及測手偏誤之間的變異關係。針對 各界的準度評價謬誤,提出符合工業界需求的改良方法;並且,本研究開發準度評價的 軟體範本。