Độ lặp lại và độ tái hiện của Gage R&R
Cường tin rằng hầu hết bạn bè đều biết hoặc đã nghe qua về “Gage R&R”, một công cụ rất quan trọng để đánh giá hệ thống đo lường. Tuy nhiên, có lẽ nhiều người chỉ mới hiểu một phần nhỏ về công cụ này. Những ngày gần đây, công ty cần sử dụng đến “Gage R&R”, vì vậy Cường muốn nhân tiện giới thiệu một chút về nó.
Có câu “Công cụ tốt mới làm được việc tốt”, và “Công cụ muốn tốt phải đo lường trước” . Nhưng bạn có biết độ chính xác của dữ liệu mà dụng cụ đo lường của bạn cung cấp như thế nào không? Kết quả đo lường có thực sự có giá trị tham khảo không? Kết quả của các nhân viên đo lường khác nhau có nhất quán không?
Quan trọng hơn, làm thế nào để đánh giá hệ thống đo lường mà chúng ta thiết kế có thực sự phù hợp với nhu cầu không? Nếu các nhân viên đo lường khác nhau sử dụng cùng một dụng cụ đo lường nhưng kết quả đo lại khác biệt rất lớn, và mỗi nhân viên đo lường phải thực hiện nhiều lần để chọn ra dữ liệu mà họ cho là hợp lý, bạn nghĩ hệ thống như vậy có thể sử dụng được không?
Những câu hỏi trên xuất phát từ việc chúng ta thường nhận thấy rằng khi đo một vật phẩm, kết quả đo lường luôn không giống nhau. Hơn nữa, kết quả đo lường của những người khác nhau cũng khác nhau. Đúng vậy, nếu bạn nghĩ kỹ một chút, một hệ thống đo lường thực sự bao gồm các biến số sau, và chính những biến số này gây ra sự không chắc chắn trong kết quả đo lường:
- Sự khác biệt giữa các nhân viên đo lường khác nhau.
- Sự khác biệt giữa các phương pháp đo lường khác nhau.
- Sự khác biệt giữa các mẫu phôi khác nhau.
- Sự khác biệt giữa các thiết bị đo lường, dụng cụ đo lường khác nhau.
- Sự biến đổi kết quả đo lường theo thời gian.
Vì sự không chắc chắn trong đo lường xuất phát từ sự biến đổi, chúng ta có thể sử dụng độ lệch chuẩn để tính toán mức độ biến đổi, từ đó xác định xem hệ thống đo lường có phù hợp với nhu cầu hay không. Điều này cũng có thể được sử dụng để tính toán xem kết quả đo lường giữa các nhân viên có nằm trong phạm vi cho phép hay không. Độ lệch chuẩn càng nhỏ càng tốt. Nếu bạn vẫn chưa hiểu, có lẽ bạn nên tìm hiểu thêm về các nguyên lý thống kê. Vui lòng tham khảo thêm tài liệu về “SPC, Cpk, và năng lực quá trình”.
“Gage R&R” là một công cụ quan trọng sử dụng tính toán “6 Sigma” để đánh giá độ lặp lại (Repeatability) và độ tái hiện (Reproducibility) của hệ thống đo lường. Mục tiêu chính của “Gage R&R” là đánh giá xem hệ thống đo lường kích thước và nhân viên đo lường có đáp ứng được nhu cầu độ chính xác thực tế hay không.
Lưu ý: Dựa trên kinh nghiệm cá nhân của Cường, hệ thống “Gage R&R” này về cơ bản không phù hợp để đánh giá các dụng cụ đo lường đặc tính điện tử, đặc biệt là loại thiết bị điện tử tự động hiển thị kết quả sau khi tính toán. Bởi vì chúng ta không thể hiểu rõ làm thế nào để đọc kết quả cuối cùng của thiết bị này, và có thể có rất nhiều biến đổi trong quá trình này, làm cho việc đánh giá hệ thống đo lường này không chính xác. Thực tế, điều này giống như việc sử dụng một “thước kẹp (Caliper)” để đo kích thước của cao su, dù đo thế nào cũng không chính xác vậy làm thế nào để đánh giá xem thước kẹp hay nhân viên đo lường có đạt tiêu chuẩn hay không?
Quan trọng là bạn cần hiểu rõ “Gage R&R” là gì? Nó có thể giúp chúng ta làm rõ vấn đề gì? Kết quả tính toán có ý nghĩa gì? Tiếp theo, bạn cần làm rõ cần điền những dữ liệu nào, cần bao nhiêu mẫu và nhân viên đo lường? Sau đó, bạn có thể tiến hành tính toán.
Vậy “Gage R&R” thực sự là gì?
Chúng ta thường nghe đến “Gage R&R”, trong đó “Gage” đại diện cho dụng cụ đo lường và dụng cụ đo đạc. Điểm quan trọng nằm ở hai chữ cái R&R, lần lượt đại diện cho “độ lặp lại (Repeatability)” và “độ tái hiện (Reproducibility)”. Dưới đây sẽ có một số giải thích chi tiết hơn. Vậy cơ bản “Gage R&R” được sử dụng để tính toán độ lặp lại và tái hiện của hệ thống đo lường. Dựa vào dữ liệu GRR này để so sánh với tiêu chuẩn sản phẩm, chúng ta có thể đánh giá khả năng của hệ thống đo lường và xác định xem nó có đáp ứng nhu cầu hay không.
Độ lặp lại (Repeatability)
“Độ lặp lại” chủ yếu nhằm xác nhận xem thiết bị đo lường hoặc dụng cụ đo đạc có đáp ứng nhu cầu độ chính xác trong đo lường hay không.
“Độ lặp lại” tập trung vào biến đổi của dụng cụ đo lường (Gage Variance), tức là trong cùng một môi trường, cùng một nhân viên đo lường sử dụng cùng một phương pháp và cùng một dụng cụ để đo lường cùng một phôi mẫu nhiều lần. Về cơ bản, loại đo lường này có thể loại bỏ sự biến đổi giữa các nhân viên đo lường khác nhau, các thiết bị khác nhau và các phôi khác nhau.
Độ tái hiện (Reproducibility)
“Độ tái hiện” chủ yếu nhằm xác nhận sự ổn định của nhân viên đo lường, tức là xác nhận biến đổi của nhân viên vận hành (Operator Variance). Bằng cách sử dụng các nhân viên vận hành khác nhau, cùng sử dụng một hệ thống đo lường, đo lường cùng một đặc tính của cùng một phôi nhiều lần, và so sánh giá trị biến đổi (AV) của kết quả thu được, đây chính là “độ tái hiện”.
Vì vậy, hai chữ cái R trong “Gage R&R” lần lượt đại diện cho độ lặp lại của thiết bị đo lường và độ tái hiện của nhân viên vận hành. Thông thường, người ta khuyến nghị đo lường và tính toán cả biến đổi của máy móc và nhân viên, ngay cả khi bạn chỉ cần xác nhận riêng rẽ thiết bị đo lường hoặc nhân viên vận hành, bởi vì độ chính xác của máy móc có thể ảnh hưởng đến kết quả của nhân viên vận hành, và sự ổn định của nhân viên cũng có thể gây ra nhận định sai lệch về độ chính xác của thiết bị.
