Cách đánh giá hệ thống đo lường Gage R&R

 Theo như hiểu biết của Cường, có rất nhiều công thức để tính toán 【Gage R&R】. Tuy nhiên, hôm nay Cường muốn giới thiệu một phương pháp đơn giản hơn, có thể tự tính toán 【Gage R&R】.

Tuy nhiên, xin lưu ý rằng đây không phải là phương pháp tốt nhất để đánh giá hệ thống đo lường (MSA, Measurement System Analysis), chỉ để tham khảo và giúp mọi người hiểu rõ hơn về cách tính toán 【Gage R&R】. Công thức tốt nhất hiện nay để tính 【Gage R&R】 là sử dụng ANOVA, nhưng việc tính toán thực sự rất phức tạp, và cần phải mua phần mềm chuyên nghiệp.

Trong tương lai, Cường sẽ tiếp tục tổng hợp một số công thức tính 【Gage R&R】 khác nhau, để mọi người có thêm lựa chọn và có thể hiểu rõ hơn cách sử dụng bảng Excel có sẵn để điền và tính 【Gage R&R】.

Nếu bạn vẫn chưa rõ 【Gage R&R】 là gì, vui lòng tham khảo bài viết 【Giới thiệu về tính lặp lại (Repeatability) và tái hiện (Reproducibility) của 【Gage R&R】】.

Đánh giá đơn giản về tính lặp lại (Repeatability)

Giả sử có một phôi có kích thước và dung sai là 110.0 ± 1.0 mm, chúng ta muốn đánh giá dụng cụ đo lường mới của phôi này có đáp ứng được yêu cầu hay không. Theo định nghĩa của 【Gage R&R】, chúng ta có thể làm như sau:

Một nhân viên kiểm tra có kinh nghiệm sử dụng phương pháp đo lường đã được định nghĩa, tiến hành đo liên tục cùng một mẫu 20 lần và tính toán độ lệch chuẩn.

So sánh phạm vi lặp lại của dụng cụ đo lường (= sáu lần độ lệch chuẩn) với phạm vi dung sai (±1.0, tức là 2.0). Nguyên tắc là phải nhỏ hơn 10%.

Kết quả đo:


  • Giá trị trung bình = 110.5445 (có thể sử dụng hàm AVERAGE() trong Excel)
  • Độ lệch chuẩn = 0.020641 (có thể sử dụng hàm STDEVA() trong Excel)
  • Tính lặp lại = 6σ = 6 x 0.020641 = 0.123846
  • Phạm vi dung sai = 1.0 + 1.0 = 2.0

Kết luận: Phạm vi lặp lại (= sáu lần độ lệch chuẩn) / phạm vi dung sai (±1.0, tức là 2.0) = 0.123846 / 2.0 = 6.2%. Kết quả nhỏ hơn 10%, do đó có thể kết luận rằng phạm vi lặp lại hẹp, tính lặp lại tốt, dụng cụ đo này có thể đáp ứng nhu cầu đo lường.

Đánh giá đơn giản về tính tái hiện (Reproducibility):

Xem xét phôi có kích thước 110.0 ± 1.0 mm như trên, bây giờ chúng ta đánh giá tính tái hiện giữa các nhân viên vận hành khác nhau theo định nghĩa của 【Gage R&R】:

  • Lấy một mẫu phôi, nhân viên kiểm tra có kinh nghiệm A và B sử dụng phương pháp đo lường đã được định nghĩa, thực hiện đo cùng một mẫu 10 lần và tính toán độ lệch chuẩn. (Lưu ý: Thực tế khi kiểm tra, tốt nhất không nên đo cùng một mẫu liên tục, vì nhân viên đo lường sẽ biết họ đang đo cùng một mẫu, điều này có thể dẫn đến sự ám chỉ tâm lý. Nếu phát hiện kết quả đo khác biệt quá lớn so với trước đó, nhân viên đo lường có thể tự điều chỉnh kết quả, dẫn đến sai lệch.)

  • So sánh phạm vi tái hiện giữa các nhân viên kiểm tra (= sáu lần độ lệch chuẩn) với phạm vi dung sai (±1.0, tức là 2.0). Kết quả nếu nhỏ hơn 10% thì có thể chấp nhận, nếu nằm trong khoảng từ 10% đến 30% thì chấp nhận tạm thời, nếu trên 30% thì coi là không đạt.

Kết quả đo lường:


  • Giá trị trung bình của người kiểm thứ 1 = 110.534
  • Giá trị trung bình của người kiểm thứ 2 = 110.582
  • Giá trị trung bình tổng cộng của người 1 và 2 = 110.558
  • Tính theo giá trị trung bình của 1 và 2, tính biến số (VAR) = (110.534-110.558)^2 + (110.582-110.558)^2 = 0.001152 (có thể sử dụng hàm VAR.S() trong Excel)
  • Lấy căn bậc hai của biến số để có độ lệch chuẩn (STD) = 0.03394 (có thể sử dụng hàm STDEV.S() trong Excel)
  • Sáu lần độ lệch chuẩn = 6 x 0.03394 = 0.20365 ≒ 0.20

Kết luận: Phạm vi tái hiện hẹp, tính tái hiện tương đối tốt. Tỷ lệ với phạm vi dung sai là 0.20/2.0, kết quả khoảng 10%. Thông thường, có thể xác định rằng hai nhân viên đo lường này đáp ứng yêu cầu đo lường.