1、1,GRR,量测系统分析 Gauge Repeatability and Reproducibility,2,目 錄,1.量测系统构成 2.量测系统变异 3.量测系统分析 4.GRR实验方法,3,1.量测系统构成,量测系统,1.量具.设备(软.硬体),2.操作(人员.过程),3.测试环境,4.待测试件,量测系统包含以下要素:,4,2.1测量系统变异概述,量测系统,量检具造成的变异,操作员造成的变异,量测变异,长期产品变异,短期产品变异,样本变异,实际产品变异,观察到的产品变异,实际值,实际值,测量值,5,2.2测量系统精确度与准确度,准确度:平均值,测量偏差,观察到的值 = 主值 + 测量偏差
2、,实际值,测量值,6,精确度:变动性,2.2测量系统精确度与准确度,观察到的变动性 = 產品变动 + 测量的变动,实际值,测量值,7,3.量测系统分析,3.1 量测系统鉴別力(ndc) 3.2 量测系统变异类型及分析 3.3 GRR,8,3.1 量测系统鉴别力(ndc),鉴别力:量测系统发现并真实地表示被测特性很小变化的能力 如最小量测刻度太大无法辨別被测特性很小变化称为鉴别力不足,鉴别力不足可以在R-Chart上显现出來.,图1,图2,1.量测系统鉴别力不足,导致只有13個值落在管制界限內或1/4 R=0如图1所示. 2.量测系统鉴别力足夠,所有的值落在管制界限內.,9,再现性(Repeat
3、ability),再现性又称为量具变异,是指用同一种量具,同一位作业者,當多次量测相同零件之指定特性时之变异 在完全相同的量测條件下,重复之量测值间的差异 为量测系统本身产生的差异,隨机误差范畴 目的：明白量测仪器之变异性,3.2.1,主值,良好再现性,不良再现性,主值,10,再现性(Repeatability),3.2.1,再现性(Repeatability)计算: 在R-chart图管制下,再现性估计值,再现性(Repeatability) EV=R*K1,11,同一人员 相同的归零条件 同一产品 同一位置 同样的环境条件 数据要在短时间内取得,计算再现性条件,12,再生性(Reprodu
4、cibility),再生性又称作业者变异,指不同作业者以相同量具量测相同产品之特性时,量测平均值之变异 在量测之條件有所变化下,重复之量测值之间的变异(操作者,裝夾,位置,环境条件,较长的时间段) 为外在因素引起之量测系统的变异 目的：明白不同人员之变异性,Reproducibility,Operator A,Operator B,3.2.2,Operator C,13,再生性(Reproducibility)计算:,AV1 =(Xmax-Xmin)*K2,再生性(Reproducibility),3.2.2,因以上计算变异包含量测系統的影响，所以必须进行修正:,AV= (AV1) - (EV
5、) /(nr),2,2,n 零件数 r 量测次数,14,不同的人员 不同的归零条件 不同的位置 不同的环境 数据宜在较长期间内取得,计算再生性条件,15,3.2.3,零件间变异,X-Chart图分析:,图1,图2,若测量平均值全部落在管制界限內,則零件变异隐藏在再现性之內,且量测变异支配制程变异-如图1 反之若测量平均值过半落在管制界限外,则此量测系统适用-如图2此时可以计算出零件变异,零件間變異: PV=Rp*K3,16,对于量测系统长期测量相同的Golden Sample的均值和标准偏差來说，测量值的分布应保持一致沒有漂移、 突然变化、 等,并可以预测。 可以用量测系统不同时间测量相同的G
6、olden Sample的测量值给制X-Chart图进行管制.如果失去管制則表示量测系统须校正或维修.,3.2.4,稳定性,17,3.2.5,线性,线性: 在仪器能力的范围內衡量准确度和精确度的差別。,Y 轴是相对主读数的偏差，当量具测量值为主读数时，所有的黑点在0线上。 X 轴是用量具测量所有产品所得到的测量值的整个范围。,量具1: 线性分布有问題,量具 2: 线性分布沒问題,线性分布有问題可能原因: 1.量测系统的量测范围內的高端,低端的校正不适当 2.量测系统磨损 3.量测系统设计不适合测量被测特性,18,3.3 GRR,GRR: Gauge Repeatability and Repr
7、oducibility量具的再现性与再生性 目的:评估一个量测系统的量测能力,并以此统计分析结果作为对操作者、量测设备变异状况之改善为参考。,3.3.1什麼叫GRR,19,2,2,2,+,=,2,2,2,2,=,+,+,測量系統,产品,总量,产品,总量,重复性,再現性,3.3.2 GRR统计意义,20,3.3.3 GRR计算(一),再现性:EV(设备变异) 再生性:AV(量测员变异) 再现性&再生性:,零件变异:PV,总变异:TV,TV = R&R + PV,2,2,%EV=100(EV/TV)%AV=100(AV/TV)% %R&R=100(R&R/TV)%,21,3.3.3 GRR計算(二
8、),解決测量误差占公差的百分比。 最佳情况: 10% 可接受的情况: 30% 既包括重复性，也包括再现性。,P,T,公差,/,.,*,=,5,15,R&R,公差 = USL - LSL,量测能力指标:,精确度与公差的比,LSL,USL,实际值,测量值(TV),量测变异(R&R),%R&R用于证明测量系统是否能夠测量出观察到的总的过程变动: %P/T用于证明测量系统是否能夠测量出给定的产品规格 :,22,3.3.3 GRR計算(二),5.15,C,其中5.15表示常态分布中具有99%的信賴度(99%的信賴度= ),5.15,C,23,3.3.4量测系统的判定(一),再出性:EV(设备变异)再生性
9、:AV(量测员变异) 量具需加以保养 量具需重新设计,以提高适切性. 量具之夹持或定位需改善. 存在过大的零件变异,再现性:EV(设备变异)再生性:AV(量测员变异) 量测员训练不足. 量具刻度校正不良. 可能治具或软体协助量测員进行量测,24,3.3.4量測系統的判定(二),GRR=10% 量具系统可接受,可接受.可不接受,決定于该量具系统之重要性,修理所需之费用等因素,GRR=30%,10%GRR30%,量具系统不能接受, 须予以改进,A级:,B级:,C级:,25,4.GRR实验方法 -全距法及平均值法,1.样品要求:样本应在能代表整个作业范围的制程中隨机地选取(包括超出规格的样品)2.仪
10、器要求:确保量测仪器是依照正确的国际认可的最新标准得到了校正 读数值取估计之最近值,而最小取至最小刻度之1/2（最小量测单位的一半）3.对操作者的要求:每位操作者得到了良好的教育训练,能熟练正确地操作量测仪器确保每个操作者完全明白进行GRR分析的每一个步骤及注意事项,4.1 GRR实验要求,26,1.本法以3个作業者.10个零件各量测3次,以3次量测误差的平均值和作業者间平均值的量测误差作重复性(量具变异)和再生性(操作者变异)分析2.本法可区分量测系统的重复性和再生性,但无法判定作业者与量具的交互作用3.本法对操作者.量具及样品等实验要求同上,4.2GRR(全距法及平均值法)步骤,27,4.3 GRR实验实例,选择分析量具(已校正),标准件10件(标注量测位置),操作者3人(经过足夠训练者) 操作者使用同一量具,分別量测10件标准件三次,操作者间应不知道其他操作者的量測值,並且每次10件标准件其编号顺序应改变. 將3*10*3=90笔数据填入附表,依表中公式計算,
