解释扩展量具 R&R 研究的主要结果

完成以下步骤解释扩展量具 R&R 研究。主要输出包括变异评估、测量值图和测量变异图。

关于本主题

步骤 1：使用方差分析表识别显著因子和交互作用
步骤 2：评估每个测量误差源的变异性。
步骤 3：请查看图形了解有关量具研究的详细信息

步骤 1：使用方差分析表识别显著因子和交互作用

使用方差分析表识别哪些变异源是显著的。方差分析表的“来源”列中包含以下项：

部件：来自部件的变异。
操作员：来自操作员的变异。
嵌套因子：变异来自于嵌套因子。当一个因子的每个水平仅与其他因子的一个水平一起出现时，这两个因子就是嵌套的。例如，如果两位操作员测量两组不同但相似的部件，部件会嵌套在操作员下面，并用“部件 (操作员)”来表示。在此情况下，如果每位操作员的不同部件的平均测量值变化非常显著，那么“部件（操作员）”将是导致变异性的主要根源。
交互作用项，如部件*操作员：变异来自于交互作用项。例如，当操作员以不同方式测量不同部件时将存在交互作用。
错误或重复性：非部件、操作员或模型中的其他项解释的变异。

如果交互作用的 p 值是 0.05 或更大值，则 Minitab 将忽略该交互作用，因为其并非为显著交互作用且会生成不包含该非显著交互作用的又一个方差分析表。

具有所有项的方差分析表

来源	自由度	Seq SS	Adj SS	Adj MS	F 值	P 值
部件	21	1071.30	1071.30	51.014	6.46	0.000
操作员	2	32.18	32.18	16.089	3.27	0.164	x
站	1	11.25	11.25	11.247	3.50	0.202
部件*操作员	42	331.81	331.81	7.900	1.27	0.189
操作员*站	2	6.43	6.43	3.217	0.52	0.598
重复性	63	390.53	390.53	6.199
合计	131	1843.50

具有用于量具 R&R 计算的项的方差分析表

来源	自由度	Seq SS	Adj SS	Adj MS	F 值	P 值
部件	21	1071.30	1071.30	51.014	7.49	0.000
操作员	2	32.18	32.18	16.089	2.36	0.099
站	1	11.25	11.25	11.247	1.65	0.202
重复性	107	728.77	728.77	6.811
合计	131	1843.50

主要结果：P

在此示例中，交互作用的 p 值大于 0.05。操作员*部件交互作用的 p 值是 0.189，操作员*服务站交互作用的 p 值是 0.598。因此，Minitab 将又生成一个双因子方差分析表，该分析表将忽略最终模式中的交互作用。

第二个方差分析表包含要在最终量具 R&R 计算中使用的项。部件 (0.000) 是显著性水平为 a = 0.05 时的显著测量变异源。但是，操作员 (0.099) 和服务站 (0.202) 可能不是显著的测量变异源。

步骤 2：评估每个测量误差源的变异性。

使用方差分量 (VarComp) 和贡献率评估每个测量误差源的变异性。来源如下：

合计量具 R&R：是重复性和再现性方差分量之和。
重复性：是指当同一操作员多次测量同一部件时产生的测量变异性。
再现性：是指不同操作员在由模型中的其他因子定义的不同条件下测量同一部件时产生的测量变异性。再现性项可进一步划分为操作员、操作员*部件和其他主效应和交互作用效应。
部件间：由于部件的不同所引起的测量变异性。除了部件之外，可能还有一些用于计算部件之间变异的其他因子。

理想情况下，只有很少的变异性应由重复性与再现性导致。而绝大部分变异性都应由部件之间的差异引起。

方差分量

来源	方差分量	方差分量贡献率
合计量具 R&R	7.1070	49.10
重复性	6.8109	47.06
再现性	0.2961	2.05
操作员	0.2109	1.46
站	0.0852	0.59
部件间	7.3672	50.90
部件	7.3672	50.90
合计变异	14.4743	100.00

主要结果：方差分量、贡献百分比

合计量具 R&R 的贡献百分比是 49.10%，该值大致等于部件间变异的 50.90%。重复性变异的贡献百分比几乎与部件间的值一样高。当合计量具 R&R 变异的贡献百分比大大小于部件间的变异时，测量系统可以准确区分各个部件。

量具评估

来源	标准差(SD)	研究变异 (6 × SD)	%研究变异 (%SV)
合计量具 R&R	2.66590	15.9954	70.07
重复性	2.60978	15.6587	68.60
再现性	0.54413	3.2648	14.30
操作员	0.45921	2.7552	12.07
站	0.29189	1.7514	7.67
部件间	2.71427	16.2856	71.34
部件	2.71427	16.2856	71.34
合计变异	3.80450	22.8270	100.00

主要结果：研究变异百分比

使用研究变异百分比（% 研究变异）可以将测量系统变异与总体变异进行比较。% 研究变异使用过程变异，过程变异等于 6 乘以过程标准差。如果输入公差值，Minitab 将显示“% 公差”列，如果输入历史标准差，Minitab 将显示“% 过程”列。

根据 AIAG 的原则，如果测量系统的变异小于过程变异的 10%，则测量系统是可以接受的。合计量具 R&R 大致为研究变异的 70%。重复性为研究变异的 68.60%，该值说明测量系统测量同一部件时结果不一致。测量系统可能需要进行改进。有关详细信息，请转到我的测量系统是否可接受？。

主要结果：变异分量图

变异图的分量显示与测量误差源的变异。如果您输入公差值，Minitab 将显示“% 公差”条；如果您输入历史标准差，Minitab 将显示“% 过程”条。

此图显示部件间的变异与重复性和再现性的变异大致相同。合计量具 R&R 变异大大高于 30%，是不可接受的。

步骤 3：请查看图形了解有关量具研究的详细信息

量具 R&R 图提供了有关测量系统的信息。

变异分量图

显示最大的变异分量是否为部件之间的变异。

在可接受的测量系统中，最大的变异分量为部件之间的变异。

按操作员显示的 R 控制图

显示是否有任何点位于控制上限上方。

如果操作员以一致的方式测量部件，则点就会落在控制限内。

按操作员显示的 Xbar 控制图

显示大多数点是否落在控制限外部。

您为量具 R&R 研究选择的部件应当表示典型的部件间变异性。因此，部件平均值之间的变异应当会更大，图形中应当显示大多数点落在控制限外部。

单因子测量值

显示所有测量值，按单因子排列。此图有助于直观地了解因子水平之间的差异。

除了按部件或按操作员显示测量值，扩展量具 R&R 研究还可以显示按其他因子排列的测量值的图形。

部件测量值图: 显示每个部件的多个测量值是否接近。; 如果每个部件的多个测量值比较接近，则表明针对同一个部件得到的测量值之间的变异很小。
操作员测量值图: 显示操作员之间的差异是否小于部件之间的差值。; 跨操作员的直线水平线表示每位操作员的测量值均值是相似的。理想情况下，每位操作员的测量值之间的差值应相同。

交互作用图

显示两个因子之间的交互作用。当某一因子的效应取决于另一因子时就会发生交互作用。此图是对方差分析表中交互作用项的 F 检验的图形模拟。

除了按部件显示操作员的交互作用，扩展量具 R&R 研究还可显示其他交互作用的图形。

操作员*部件的交互作用图: 显示将每位操作员的测量值连接在一起的线是否相似或者这些线是否相互交叉。; 线重合在一起表示操作员的测量结果相似。线交叉在一起或者不平行表示操作员一致地测量部件的能力取决于测量哪个部件。如果一条线始终高于或低于其他线，则表示操作员的测量值始终偏高或低，这会为测量值增加偏倚量。

解释 扩展量具 R&R 研究 的主要结果