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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,实际值,测量值
2、,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(Repeatability),再现性又称为量
3、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(Reproducibility),再生性又称作业者变异,
4、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),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)/(nr),2,2,n 零件数 r 量测次数,14,不同的人员 不
5、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,15,零件间变异,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Golden 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
6、校正或维修.,稳定性,17,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 Reproducibility 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
7、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),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,
8、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: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
9、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
10、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,
