مطالعه تکرارپذیری و تجدیدپذیری (Gage R&R)

1- مقدمه بر مطالعه تکرارپذیری و تجدیدپذیری

قبل از برش یک قطعه گران قیمت گرانیت یا سنگ مرمر برای یک آشپزخانه، یک نجار خوب ابتدا بایستی تایید کند که اندازه‌گیری‌ها درست انجام شده است. اعمال اندازه گیری‌های اشتباه می‌تواند هزینه‌بر باشد.

در حالی که هیچ سیستم اندازه‌گیری کامل نیست، معمولاً‌ به این سیستم‌ها برای تعیین داده‌ها جهت کنترل و بهبود کیفیت محصولات در فرایندهای مهم تکیه می‌شود. بنابراین، چگونه مطمئن می‌شود که تغییرات موجود در نتایج اندازه‌گیری ناشی از یک سیستم اندازه‌گیری معیوب نیست و داده‌ها معتبر هستند؟ اگر نتوان به سیستم اندازه‌گیری اعتماد کرد، نمی‌توان به داده‌های تولید شده در این سیستم نیز اعتماد کرد.

انجام مطالعه تکرارپذیری و تجدیدپذیری (Gage R&R) می‌تواند به شناسایی مشکلات در سیتم‌های اندازه‌گیری کمک نماید. همچنین شما را قادر می‌سازد به اطلاعات خود اطمینان پیدا کنید و تصمیمات مناسب را مبتنی بر داده‌ها جهت بهبود فرایند تولید اتخاذ نمایید.

2- مطالعه Gage R&R چه چیزی را می‌تواند برای ما انجام دهد؟

مطالعات تکرارپذیری و تجدیدپذیری (Gage R&R) می‌تواند ناسازگاری غیر معمول را در اندازه‌گیری‌های انجام شده نشان دهد. علت این امر می‌تواند وجود یک ابزار معیوب یا یک عملیات اندازه‌گیری نامناسب باشد. 

3- شناسایی یک ابزار اندازه‌گیری معیوب در مطالعه Gage R&R

برای درک بهتر اینکه مطالعات تکرارپذیری و تجدیدپذیری (Gage R&R) به چه شکل عمل می‌کند به مثال زیر توجه نمایید.

فرض کنید یک شرکت می‌خواهد به استفاده از یک نمودار کنترل بر روی وزن جعبه‌های غلات پر شده نظارت کند. قبل از انجام این کار، آنها یک مطالعه Gage R&R را انجام می دهند تا تعیین کند که آیا سیستم اندازه‌گیری آنها برای توزین هر جعبه غلات دقیق است یا خیر. بهترین راه برای اطمینان حاصل شود که اندازه گیری‌های انجام شده معتبر هستند بررسی تکرارپذیری یا تغییرپذیری اندازه‌گیری‌های انجام شده بر روی یک نمونه توسط یک اپراتور با یک ابزار اندازه‌گیری است.

آیا هنگامی که در یک جعبه یکسان را با شرایط مشابه چندین بار وزن می‌کنیم، در هر بار اندازه‌گیری همان نتیجه قبلی مشاهده می‌شود؟ اگر ما در یک شرایط مشابه در جعبه غلات داریم، هر بار وزن همان وزن را خواهیم دید؟ چندین بار توزین یک جعبه توسط یک اپراتور، می‌تواند نشان دهد که تغییرپذیری زیاد در سیستم اندازه‌گیری وجود دارد یا خیر. 

برای این آزمایش، به نمودار فوق که مربوط به تکرارپذیری بر اساس اندازه‌گیری‌های انجام شده توسط دو اپراتور مختلف است، نگاه کنید. نتایج Gage R & R نشان می دهد که حتی زمانی که یک اپراتور یک جعبه یکسان را چندین بار وزن می‌کند، اندازه‌گیری‌ها می‌توانند به چندین گرم متفاوت باشند.به احتمال زیاد، مقیاس انجام اندازه‌گیری دارای مشکل جدی است و نیاز به بررسی و  کالیبراسیون مجدد وجود دارد. این اشکال در سیستم اندازه‌گیری می‌تواند استفاده از یک نمودار کنترل برای اندازه‌گیری‌های انجام شده را نیز عملا بی فایده نماید. همانطور که در شکل بالا نیز مشخص است، اگر چه میانگین اندازه‌گیری‌های برای هر یک از اپراتور دور از هم نیستند، ولی پراکندگی اندازه گیری‌ها بسیار زیاد است!

4- مشخص نمودن تفاوت بین اپراتور در مطالعه تکرارپذیری و تجدیدپذیری

شناسایی تغییرپذیری زیاد موجود در سیستم اندازه گیری فقط یکی از جنبه‌های مطالعه Gage R & R است. از انجام این مطالعه همچنین می‌توان تجدیدپذیری نتایج (تغییرات موجود در بین نتایج به دلیل وجود اپراتورهای مختلف موجود در یک سیستم اندازه گیری)  را نیز بررسی کرد. یک مطالعه Gage R & R به ما بگوید که آیا اندازه‌گیری‌های انجام شده توسط یک اپراتور با اپراتورهای دیگر تفاوت معناداری دارد یا خیر. فرض کنید در همان مثال قبل (توزین جعبه‌های غلاب) دو کارمند جدید برای انجام اندازه‌گیری‌ در شرکت استخدام شده است. این شرکت از مطالعه Gage R & R استفاده می‌کند تا اپراتورهای جدید را با اپراتورهای با تجربه مورد ارزیابی و مقایسه قرار دهد.

مطالعه انجام شده نشان می‌دهد که اغلب اندازه‌گیری‌های انجام شده توسط کارکنان جدید بیش از حد بزرگتر یا بیش‌ از حد کوچکتر از اندازه‌گیری‌های انجام شده توسط کارکنان با تجربه است. این یافته نشان می دهد که کارکنان استخدام شده جدید نیاز به آموز‌ش‌های بیشتری دارند. 

5- چگونه مطالعه Gage R&R را در نرم افزار Minitab انجام دهیم

آگاهی از اینکه چقدر خوب می‌توان چیزی را اندازه‌گیری کرد، تأثیرات قابل توجه مالی می‌تواند داشته باشد. نرم افزار آماری Minitab، انجام تجزیه و تحلیل دقیق سیستم اندازه گیری را آسان می‌کند. در مورد مثال ارائه شده فوق، اندازه‌گیری‌های بیش از حد بزرگ و بیش از حد کوچک برای وزن جعبه‌های می‌تواند پیامدهای متفاوتی داشته باشد. اگر وزن جعبه‌های غلات واقعاً بیش از حد باشد هزینه آنها را باید شرکت بپردازد که با کالیبره کردن ابزار اندازه گیری و آموزش دادن به کارکنان می‌تواند در هزینه‌های خود صرفه جویی نماید.
به طور مشابه، کمتر از حد پر نکردن جعبه‌های غلات، مشتریان را ناراضی خواهد کرد، و همین‌طور ممکن است سازمان‌های نظارتی به علت کم‌فروشی شرکت را جریمه‌ مالی زیاد نمایند. در هر دو صورت (کم فروشی یا زیاد فروشی) شرکت به دلیل اندازه‌گیری‌های اشتباه انجام شده دچار ضرر و زیان می‌شود.

6- شروع کار در نرم افزار Minitab برای مطالعه تکرارپذیری و تجدیدپذیری

آماده‌سازی یک کاربرگ برای تجزیه و تحلیل سیستم اندازه گیری آسان است و با ترم افزار Minitab‌ به راحتی می‌توانید آن را ایجاد نمایید. کار محاره‌ای در نرم افزار minitab زیر اجازه خواهد داد به به سرعت تعداد قطعات، تعداد و نام کارکنان و تعداد تکرار را مشخص نمایید.

برای ایجاد کاربرگ مناسب جهت تجزیه و تحلیل سیستم اندازه گیری مسیر زیر را در نرم افزار minitab طی نمایید:

۱- Choose Stat > Quality Tools > Gage Study > Create Gage R&R Study Worksheet.

۲- تعداد قطعات، تعداد کارکنان، و تعداد تکراری اندازه‌گیری که می‌خواهید بر روی هر یک از قطعات انجام شود را وارد نمایید.

۳- نام کارکنان و قطعات که می‌خواهید در خروجی نشان داده شود را وارد نمایید.

۴- در نهایت دکمه ok‌ را کلیک نمایید.

7- رویداد اصلی در مطالعه تکرارپذیری و تجدیدپذیری

بعد از آنکه کاربرگ مناسب را برای جمع آوری داده‌های ایجاد کردید. مطابق طرح ایجاد شده اندازه‌گیری‌ها را انجام دهید و نتیجه را در کاربرگ ایجاد شده ثبت نمایید. سپس با استفاده از Gage R&R Study (Crossed) می‌توانید تجزیه و تحلیل را بر روی داده‌های اندازه‌گیری انجام دهید.

برای تجزیه و تحلیل داده‌ها مسیر زیر را در نرم افزار minitab طی نمایید:

۱- Choose Stat > Quality Tools > Gage Study > Gage R&R Study (Crossed).

۲- In Part Numbers, enter Parts.

۳- In Operators, enter Operators.

۴- In Measurement Data, enter ‘Fill Weights’.

۵- Click OK.

نتایج تجزیه و تحلیل نشان می‌دهد که اندازه‌گیری‌های انجام شده توسط جوردن همیشه پایین تر از سایر کارکنان آزمایشگاه می‌باشد. در این مثال %Gage R&R بالای ۹۰٫۳۹% بدست آمده است. که نشان می‌دهد سیستم اندازه گیری غیر قابل قبول است و باید با شناسیی و حذف منبع تغییرات سیستم اندازه‌گیری را بهبود بخشید. بر کسب اطلاعات بیشتر در خصوص تفسیر نتایج خروجی تجزیه و تحلیل سیستم‌های اندازه گیری می‌توانید به سایت نرم افزار minitab‌ مراجعه نمایید.

برگزاری دوره آموزشی تجزیه و تحلیل سیستم اندازه‌گیری

جهت هماهنگی برای برگزاری دوره آموزشی تجزیه و تحلیل سیستم اندازه گیری با نرم افزار Minitab می‌توانید با ما تماس بگیرید.