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1、GRR1目 錄1.量測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成2.量測(cè)系統(tǒng)變異 2.1量測(cè)系統(tǒng)變異概述 2.2 測(cè)量系統(tǒng)精確度與準(zhǔn)確度3.量測(cè)系統(tǒng)分析4.GRR實(shí)驗(yàn)方法 4.1GRR實(shí)驗(yàn)要求 4.2GRR實(shí)驗(yàn)步驟 4.3GRR實(shí)驗(yàn)實(shí)例 4.4量測(cè)系統(tǒng)判定21.量測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成量測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成量測(cè)系統(tǒng)量測(cè)系統(tǒng)1.量具量具.設(shè)備設(shè)備(軟軟.硬體硬體)2.操作操作(人員人員.過(guò)程過(guò)程)3.測(cè)試環(huán)境測(cè)試環(huán)境4.待測(cè)試件待測(cè)試件量測(cè)系統(tǒng)包含以下要素量測(cè)系統(tǒng)包含以下要素:32.1測(cè)量系統(tǒng)變異概述測(cè)量系統(tǒng)變異概述量測(cè)系統(tǒng)量測(cè)系統(tǒng)量檢具造成的量檢具造成的變異變異操作員造成的操作員造成的變異變異量測(cè)量測(cè)變異變異長(zhǎng)期產(chǎn)品變動(dòng)長(zhǎng)期產(chǎn)品變動(dòng)短期產(chǎn)品變異短期

2、產(chǎn)品變異樣本變異樣本變異實(shí)際產(chǎn)品變異實(shí)際產(chǎn)品變異觀察到的產(chǎn)品變異觀察到的產(chǎn)品變異實(shí)際值實(shí)際值測(cè)量值42.2測(cè)量系統(tǒng)精確度與準(zhǔn)確度測(cè)量系統(tǒng)精確度與準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度:平均值平均值mmm=+總量產(chǎn)品衡量測(cè)量系統(tǒng)偏差-通過(guò) “ 標(biāo)定研究 ”決定測(cè)測(cè)量偏差量偏差觀察到的值觀察到的值 = 主值主值 + 測(cè)量偏差測(cè)量偏差實(shí)際值測(cè)量值5精確度精確度:變動(dòng)性變動(dòng)性222+=總量產(chǎn)品測(cè)量 衡量系統(tǒng)變動(dòng)性- 通過(guò) “R&R 研究”決定2.2測(cè)量系統(tǒng)精確度與準(zhǔn)確度測(cè)量系統(tǒng)精確度與準(zhǔn)確度觀察到的變動(dòng)性觀察到的變動(dòng)性 = 產(chǎn)品變動(dòng)產(chǎn)品變動(dòng) + 衡量的變動(dòng)衡量的變動(dòng)實(shí)際值測(cè)量值63.量測(cè)系統(tǒng)分析3.1 量測(cè)系統(tǒng)鑑

3、別力3.2 量測(cè)系統(tǒng)變異類型及分析 3.2.1 再現(xiàn)性 3.2.2 再生性 3.2.3 零件間變異 3.2.4 穩(wěn)定性 3.2.5 線性3.3 GRR73.1 量測(cè)系統(tǒng)鑑別力鑑別力:量測(cè)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)並真實(shí)地表示被測(cè)特性很小變化的能力w如最小量測(cè)刻度太大無(wú)法辨別被測(cè)特性很小變化稱為鑑別力不足,鑑別力不足可以在R-Chart上顯現(xiàn)出來(lái).圖1圖21.量測(cè)系統(tǒng)鑑別力不足,導(dǎo)致只有13個(gè)值落在管制界限內(nèi)或1/4 R=0如圖1所示.2.量測(cè)系統(tǒng)鑑別力足夠,所有的值落在管制界限內(nèi).8重複性重複性(Repeatability)l重複性又稱為量具變異,是指用同一種量具,同一位作業(yè)者,當(dāng)多次量測(cè)相同零件之指定特性時(shí)之

4、變異l在完全相同的量測(cè)條件下,複之量測(cè)值間的差異l為量測(cè)系統(tǒng)本身產(chǎn)生的差異,隨機(jī)誤差范疇3.2.1主值主值良好重復(fù)性良好重復(fù)性不良重復(fù)性不良重復(fù)性主值主值9重複性重複性(Repeatability)3.2.1重複性重複性(Repeatability)計(jì)算:在R-chart圖管制下,再現(xiàn)性的標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)值 =R/d5.15CC*2C*2=5.15R/d重複性重複性(Repeatability) EV=5.15 其中5.15表示常態(tài)分配中具有99%的信賴度(99%的信賴度= )5.15C10再生性再生性(Reproducibility)u 再生性又稱作業(yè)者變異,指不同作業(yè)者以相同量具量測(cè)相同產(chǎn)品之特

5、性時(shí),量測(cè)平均值之變異u 在量測(cè)之條件有所變化下,重複之量測(cè)值之間的變異(操作者,裝夾,位置,環(huán)境條件,較長(zhǎng)的時(shí)間段)u 為外在因素引起之量測(cè)系統(tǒng)的變異ReproducibilityOperator AOperator B3.2.2檢查員檢查員 B檢查員檢查員C檢查員檢查員 A檢查員檢查員 B檢查員檢查員 C檢查員檢查員 A主值主值Operator C11再生性(Reproducibility)計(jì)算:再生性的標(biāo)準(zhǔn)差估計(jì)值o*2再生性(Reproducibility)AV1=5.155.15o再生性再生性(Reproducibility)3.2.2Operator AOperator BOper

6、ator C=(Xmax-Xmin)/do*2=5.15(Xmax-Xmin)/d因以上計(jì)算變異包含量測(cè)系統(tǒng)的影響所以必須進(jìn)行修正:AV= (AV1) - (EV) /(nr)22 n 零件數(shù) r 量測(cè)次數(shù) 123.2.3零件間變異X-Chart圖分析:圖1圖2若測(cè)量平均值全部落在管制界限內(nèi),則零件變異隱藏在再現(xiàn)性之內(nèi),且量測(cè)變異支配制程變異-如圖1反之若測(cè)量平均值過(guò)半落在管制界限外,則此量測(cè)系統(tǒng)適用-如圖2 此時(shí)可以計(jì)算出零件變異p*2=Rp/d零件間的標(biāo)準(zhǔn)差: 零件間變異: PV=5.15p13w對(duì)於量測(cè)系統(tǒng)長(zhǎng)期測(cè)量相同的Golden Sample的均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差來(lái)說(shuō)，測(cè)量值的分佈應(yīng)保持一

7、致沒(méi)有漂移、 突然變化、 等,並可以預(yù)測(cè)。w可以用量測(cè)系統(tǒng)不同時(shí)間測(cè)量相同的Golden Sample的測(cè)量值繪製X-Chart圖進(jìn)行管制.如果失去管制則表示量測(cè)系統(tǒng)須校正或維修.3.2.4穩(wěn)定性時(shí)間時(shí)間 2主值主值(參考標(biāo)準(zhǔn)參考標(biāo)準(zhǔn))時(shí)間時(shí)間 1143.2.5線性w 線性: 在儀器能力的範(fàn)圍內(nèi)衡量準(zhǔn)確度 和精確度 的差別。 Y 軸是相對(duì)主讀數(shù)的偏差，當(dāng)量具測(cè)量值為主讀數(shù)時(shí)，所有的點(diǎn)應(yīng)在0線上。 X 軸是用量具測(cè)量所有產(chǎn)品所得到的測(cè)量值的整個(gè)範(fàn)圍。O量具量具1: 線性分佈有問(wèn)題線性分佈有問(wèn)題O準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度測(cè)量值測(cè)量值量具量具 2: 線性分佈沒(méi)問(wèn)題線性分佈沒(méi)問(wèn)題準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度測(cè)量值測(cè)量值線性分佈有

8、問(wèn)題可能原因線性分佈有問(wèn)題可能原因:1.量測(cè)系統(tǒng)的量測(cè)範(fàn)圍內(nèi)的高端量測(cè)系統(tǒng)的量測(cè)範(fàn)圍內(nèi)的高端,低端的校正不適當(dāng)?shù)投说男Ｕ贿m當(dāng)2.量測(cè)系統(tǒng)磨損量測(cè)系統(tǒng)磨損3.量測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不適合測(cè)量被測(cè)特性量測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不適合測(cè)量被測(cè)特性153.3 GRRw GRR: Gauge Repeatability and Reproducibility 量具的重複性與再生性w 目的: 評(píng)估一個(gè)量測(cè)系統(tǒng)的量測(cè)能力,並以此統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果作為對(duì)操作者.量測(cè)設(shè)備變異狀況之改善參考3.3.1什麼叫GRR162 22+=2222=+測(cè)量系統(tǒng)產(chǎn)品產(chǎn)品總量總量產(chǎn)品總量產(chǎn)品變異性（實(shí)際變異性）測(cè)量變異性總體變異性（觀察到的變異性）重復(fù)性再

9、現(xiàn)性3.3.2 GRR統(tǒng)計(jì)意義173.3.3 GRR計(jì)算(一)再現(xiàn)性:EV(設(shè)備變異)再生性:AV(量測(cè)員變異)再現(xiàn)性&再生性:R&R= AV + EV22零件變異:PV總變異:TVTV = R&R + PV22 %EV=100(EV/TV)% %AV=100(AV/TV)%R&R=100(R&R/TV)%183.3.3 GRR計(jì)算(二)w解決測(cè)量誤差占公差的百分比。w最佳情況: 10% w可接受的情況:再生性:AV(量測(cè)員變異)量具需加以保養(yǎng)量具需重新設(shè)計(jì),以提高適切性.量具之夾持或定位需改善.存在過(guò)大的零件變異再現(xiàn)性:EV(設(shè)備變異)再生性:AV(量

10、測(cè)員變異)量測(cè)員訓(xùn)練不足.量具刻度校正不良.可能治具或軟體協(xié)助量測(cè)員進(jìn)行量測(cè)203.3.4量測(cè)系統(tǒng)的判定(二)GRR=30%10%GRR30%量具系統(tǒng)不能接受,須予以改進(jìn)213.3.4量測(cè)系統(tǒng)的判定(三)下面幾張幻燈片演示了4個(gè)變數(shù)的:量具%R&R結(jié)果和量具%P/T - 精確度比公差 的圖形表示。 GR&R結(jié)果有無(wú)數(shù)個(gè)(將%研究和 %公差結(jié)合).用這4個(gè)相對(duì)特殊的情形，有助於決定對(duì)得出的結(jié)果需要採(cǎi)取哪些措施. 儘管可以考慮接受(慎重進(jìn)行)小於30%的情況，但是要努力尋找GR&R 10%的結(jié)果 。229 08 07 06 05 0LSLUSL公差情形 110%=%R&am

11、p;R15%=%P/T在這個(gè)實(shí)例中，我們看到GR&R的結(jié)果是可以接受的，它的% R&R變動(dòng)與%P/T公差變動(dòng)相同。由於總變動(dòng)總變動(dòng) -TV 和公差公差- T(USL - LSL)相對(duì)大小相同，所以結(jié)果相同。因此，當(dāng)我們得出R&R或P/T 比時(shí)，它將大大低於30%。這個(gè)量具是可接受的，不需要採(cǎi)取任何措施 。唯一需要採(cǎi)取的行動(dòng)是改善過(guò)程能力。實(shí)際值測(cè)量值(TV)量測(cè)變異(R&R)239 08 07 06 05 0公差公差LSLUSL在這個(gè)實(shí)例中,我們觀察到,GR&R中的%R&R與%P/T相同,然而結(jié)果根本無(wú)法接受.由於總變動(dòng)-TV和公差-T(USL-

12、LSL)的相對(duì)大小相同，所以結(jié)果相同。 因此當(dāng)我們得出 P/TV或 P/T比時(shí)，它將大大超出30%。這表明衡量系統(tǒng)無(wú)法辨別零件與零件的差別。不良GR&R的一個(gè)影響將會(huì)擴(kuò)大產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)偏差的變動(dòng)性。在這個(gè)實(shí)例中，我們確實(shí)需要修正衡量系統(tǒng)!情形 170%=%R&R70%=%P/T實(shí)際值測(cè)量值(TV)量測(cè)變異(R&R)249 08 07 06 05 0LSLUSL公差公差在此我們觀察到的 GR&R中% R&R根本無(wú)法接受，而 % P/T完全可以接受。怎麼會(huì)出現(xiàn)這種情況呢? 在這個(gè)實(shí)例中，%R&R很大。然而當(dāng)我們將量具精確度與公差 (USL - LSL) 相

13、比（P/T）時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)GR&R - 5%. 是完全可以接受的。我們需要修正衡量系統(tǒng)嗎?這要視情況而定。如果我們需要改善這個(gè)過(guò)程，那麼我們應(yīng)當(dāng)修正衡量系統(tǒng)；如果我們不需要提高過(guò)程能力，那麼這個(gè)衡量系統(tǒng)是可以接受的。情形 170%=%R&R 5%=%P/T實(shí)際值測(cè)量值(TV)量測(cè)變異(R&R)259 08 07 06 05 0LSLUSL公差公差在此我們觀察到的GR&R中%R&R是能夠接受的,而% P/T無(wú)法接受.怎麼會(huì)出現(xiàn)這種情況呢?在這個(gè)實(shí)例中,%R&R=5%非常小.然而當(dāng)我們將量具精確度與公差(USL-LSL)相比(P/T)時(shí)我們發(fā)現(xiàn)%P/T

14、= 70%很大.我們需要修正衡量系統(tǒng)。在這個(gè)實(shí)例中，觀察到的 Cp 是實(shí)際 Cp 並且它可能在0.2 到0.4之間.過(guò)程能力改善後,我們的%R&R將變得更糟. 並且觀察到的Cp不反應(yīng)實(shí)際值,所以需要改善衡量系統(tǒng)。實(shí)際值測(cè)量值(TV)量測(cè)變異(R&R)情形 1 5%=%R&R70%=%P/T264.GRR實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)方法 -全距法及平均值法1.樣品要求樣品要求: 樣本應(yīng)在能代表整個(gè)作業(yè)范圍的製程中隨機(jī)地選取樣本應(yīng)在能代表整個(gè)作業(yè)范圍的製程中隨機(jī)地選取(包括超出規(guī)格的樣品包括超出規(guī)格的樣品)2.儀器要求儀器要求:w 確保量測(cè)儀器是依照正確的國(guó)際認(rèn)可的最新標(biāo)準(zhǔn)得到了校正確保量

15、測(cè)儀器是依照正確的國(guó)際認(rèn)可的最新標(biāo)準(zhǔn)得到了校正w 量測(cè)儀器應(yīng)能辨別量測(cè)儀器應(yīng)能辨別1/10的制程變化的制程變化w 讀數(shù)值取估計(jì)之最近值讀數(shù)值取估計(jì)之最近值,而最小取至最小刻度之而最小取至最小刻度之1/23.對(duì)操作者的要求對(duì)操作者的要求:w 每位操作者得到了良好的教育訓(xùn)練每位操作者得到了良好的教育訓(xùn)練,能熟練正確地操作量測(cè)儀器能熟練正確地操作量測(cè)儀器w 確保每個(gè)操作者完全明白進(jìn)行確保每個(gè)操作者完全明白進(jìn)行GRR分析的每一個(gè)步驟及注意事項(xiàng)分析的每一個(gè)步驟及注意事項(xiàng)4.1 GRR實(shí)驗(yàn)要求實(shí)驗(yàn)要求271.本法以本法以3個(gè)作業(yè)者個(gè)作業(yè)者.10個(gè)零件各量測(cè)個(gè)零件各量測(cè)3次次,以以3次量測(cè)誤次量測(cè)誤差的平均

16、值和作業(yè)者間平均值的量測(cè)誤差作重複性差的平均值和作業(yè)者間平均值的量測(cè)誤差作重複性(量具變異量具變異)和再生性和再生性(操作者變異操作者變異)分析分析2.本法可區(qū)分本法可區(qū)分量測(cè)系統(tǒng)的量測(cè)系統(tǒng)的重複性和再生性重複性和再生性,但無(wú)法判定但無(wú)法判定作業(yè)者與量具的交互作用作業(yè)者與量具的交互作用3.本法對(duì)操作者本法對(duì)操作者.量具及樣品等實(shí)驗(yàn)要求同上量具及樣品等實(shí)驗(yàn)要求同上4.2GRR(全距法及平均值法全距法及平均值法)步驟步驟284.3 GRR實(shí)驗(yàn)實(shí)例w 選擇分析量具(已校正),標(biāo)準(zhǔn)件5件(標(biāo)注量測(cè)位置),操作者3人(經(jīng)過(guò)足夠訓(xùn)練者)w 操作者使用同一量具,分別量測(cè)5件標(biāo)準(zhǔn)件二次,操作者間應(yīng)不知道其他操

17、作者的量測(cè)值,並且每次5件標(biāo)準(zhǔn)件其編號(hào)順序應(yīng)改變.w 將3*5*2=30筆數(shù)據(jù)填入下表,依表中公式計(jì)算製表人*量測(cè)員A*量測(cè)員B*量測(cè)員C人員 /次數(shù)#9#10量測(cè)# A1量測(cè)# A2量測(cè)# A3平均值*XA =*全距*RA =*量測(cè)# B1量測(cè)# B2量測(cè)# B3平均值*XB =*全距*RB =*量測(cè)# C1量測(cè)# C2量測(cè)# C3平均值*XC =*全距*RC =*RP =*R =*5次XD IFF =*2.115UCLR =*0LCLR =*再現(xiàn)性(Repeatability) - 設(shè)備變異( EV )EV = R * K12次3次%EV = 100 ( EV / TV )=*4. 563. 05=*%再生性(Reproducibility) - 量測(cè)員變異( AV )AV = ( XD IFF * K2 )2 - ( EV2 / nr )2人3人%AV = 100 ( AV / TV )=*(n: 零件數(shù); r: 量測(cè)次數(shù))3. 652. 70=*%再現(xiàn)性 & 再生性 ( R&R )R&R = EV2 + AV2%R&R = 100 ( R&R / TV )=*=*%日期量測(cè)員人數(shù)量測(cè)次數(shù)Gauge Repeatabil