GRR(量測系統(tǒng)分析)資料課件

GRR量測系統(tǒng)分析GaugeRepeatabilityandReproducibility1GRR量測系統(tǒng)分析1目錄1.量測系統(tǒng)構(gòu)成2.量測系統(tǒng)變異3.量測系統(tǒng)分析4.GRR實驗方法

2目錄1.量測系統(tǒng)構(gòu)成21.量測系統(tǒng)構(gòu)成量測系統(tǒng)1.量具.設(shè)備(軟.硬體)2.操作(人員.過程)3.測試環(huán)境4.待測試件量測系統(tǒng)包含以下要素:31.量測系統(tǒng)構(gòu)成量測系統(tǒng)1.量具.設(shè)備(軟.硬體)2.操作(2.1測量系統(tǒng)變異概述量測系統(tǒng)量檢具造成的變異操作員造成的變異量測變異長期產(chǎn)品變異短期產(chǎn)品變異樣本變異實際產(chǎn)品變異觀察到的產(chǎn)品變異實際值實際值測量值42.1測量系統(tǒng)變異概述量測系統(tǒng)量檢具造成的變異操作員造成的變2.2測量系統(tǒng)精確度與準確度準確度:平均值mmm=+總量產(chǎn)品測量測量偏差觀察到的值=主值+測量偏差實際值測量值52.2測量系統(tǒng)精確度與準確度準確度:平均值mmm=+總量產(chǎn)品精確度:變動性222+=總量產(chǎn)品測量2.2測量系統(tǒng)精確度與準確度觀察到的變動性=產(chǎn)品變動+測量的變動實際值測量值6精確度:變動性222+=總量產(chǎn)品測量2.2測量系統(tǒng)精確3.量測系統(tǒng)分析3.1量測系統(tǒng)鑒別力(ndc)3.2量測系統(tǒng)變異類型及分析3.3GRR73.量測系統(tǒng)分析3.1量測系統(tǒng)鑒別力(ndc)73.1量測系統(tǒng)鑒別力(ndc)鑒別力:量測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)并真實地表示被測特性很小變化的能力如最小量測刻度太大無法辨別被測特性很小變化稱為鑒別力不足,鑒別力不足可以在R-Chart上顯現(xiàn)出來.圖1圖21.量測系統(tǒng)鑒別力不足,導(dǎo)致只有1~3個值落在管制界限內(nèi)或1/4R=0如圖1所示.2.量測系統(tǒng)鑒別力足夠,所有的值落在管制界限內(nèi).83.1量測系統(tǒng)鑒別力(ndc)鑒別力:量測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)并真實地再現(xiàn)性(Repeatability)再現(xiàn)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)多次量測相同零件之指定特性時之變異在完全相同的量測條件下,重復(fù)之量測值間的差異為量測系統(tǒng)本身產(chǎn)生的差異,隨機誤差范疇目的：明白量測儀器之變異性3.2.1主值良好再現(xiàn)性不良再現(xiàn)性主值9再現(xiàn)性(Repeatability)再現(xiàn)性又稱為量具變異,是再現(xiàn)性(Repeatability)3.2.1再現(xiàn)性(Repeatability)計算:在R-chart圖管制下,再現(xiàn)性估計值再現(xiàn)性(Repeatability)

EV=R*K1試驗數(shù)23K10.88620.590810再現(xiàn)性(Repeatability)3.2.1再現(xiàn)性(Rep◆同一人員

◆相同的歸零條件◆同一產(chǎn)品

◆同一位置◆同樣的環(huán)境條件◆數(shù)據(jù)要在短時間內(nèi)取得計算再現(xiàn)性條件11◆同一人員

計算再現(xiàn)性條件1再生性(Reproducibility)再生性又稱作業(yè)者變異,指不同作業(yè)者以相同量具量測相同產(chǎn)品之特性時,量測平均值之變異在量測之條件有所變化下,重復(fù)之量測值之間的變異(操作者,裝夾,位置,環(huán)境條件,較長的時間段)為外在因素引起之量測系統(tǒng)的變異目的：明白不同人員之變異性ReproducibilityOperatorAOperatorB3.2.2檢查員

B檢查員C檢查員

A檢查員

B檢查員

C檢查員

A主值OperatorC12再生性(Reproducibility)再生性又稱作業(yè)者變異再生性(Reproducibility)計算:AV1

=(Xmax-Xmin)*K2再生性(Reproducibility)3.2.2OperatorAOperatorBOperatorC因以上計算變異包含量測系統(tǒng)的影響，所以必須進行修正:AV=(AV1)-(EV)/(nr)22n零件數(shù)

r量測次數(shù)

人員數(shù)23K20.70710.523113再生性(Reproducibility)計算:AV1=(X◆不同的人員◆不同的歸零條件◆不同的位置◆不同的環(huán)境◆數(shù)據(jù)宜在較長期間內(nèi)取得計算再生性條件14◆不同的人員計算再生性條件143.2.3零件間變異X-Chart圖分析:圖1圖2若測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),且量測變異支配制程變異------>如圖1反之若測量平均值過半落在管制界限外,則此量測系統(tǒng)適用------>如圖2此時可以計算出零件變異

零件間變異:

PV=Rp*K3零件數(shù)2345678910K30.70710.52310.44670.40300.37420.35340.33750.32490.3146153.2.3零件間變異X-Chart圖分析:圖1圖2若測量平均對于量測系統(tǒng)長期測量相同的GoldenSample的均值和標(biāo)準偏差來說，測量值的分布應(yīng)保持一致沒有漂移、突然變化、等…,并可以預(yù)測?？梢杂昧繙y系統(tǒng)不同時間測量相同的GoldenSample的測量值給制X-Chart圖進行管制.如果失去管制則表示量測系統(tǒng)須校正或維修.3.2.4穩(wěn)定性時間

2主值(參考標(biāo)準)時間116對于量測系統(tǒng)長期測量相同的GoldenSample的均值和3.2.5線性線性:在儀器能力的范圍內(nèi)衡量準確度和精確度的差別。

Y軸是相對主讀數(shù)的偏差，當(dāng)量具測量值為主讀數(shù)時，所有的黑點在0線上。X軸是用量具測量所有產(chǎn)品所得到的測量值的整個范圍。量具1:線性分布有問題O準確度測量值量具2:線性分布沒問題O準確度測量值線性分布有問題可能原因:1.量測系統(tǒng)的量測范圍內(nèi)的高端,低端的校正不適當(dāng)2.量測系統(tǒng)磨損3.量測系統(tǒng)設(shè)計不適合測量被測特性173.2.5線性線性:在儀器能力的范圍內(nèi)衡量準確度和精確度3.3GRRGRR:GaugeRepeatabilityandReproducibility量具的再現(xiàn)性與再生性目的:

評估一個量測系統(tǒng)的量測能力,并以此統(tǒng)計分析結(jié)果作為對操作者、量測設(shè)備變異狀況之改善為參考。3.3.1什麼叫GRR183.3GRRGRR:GaugeRepeatabilit2

22+=2222=++測量系統(tǒng)產(chǎn)品總量產(chǎn)品總量產(chǎn)品變異性（實際變異性）測量變異性總體變異性（觀察到的變異性）重復(fù)性再現(xiàn)性3.3.2GRR統(tǒng)計意義19222+=2222=++測量系統(tǒng)產(chǎn)品總量產(chǎn)品3.3.3

GRR計算(一)再現(xiàn)性:EV(設(shè)備變異)再生性:AV(量測員變異)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)%203.3.3GRR計算(一)再現(xiàn)性:EV(設(shè)備變異)R&3.3.3

GRR計算(二)解決測量誤差占公差的百分比。最佳情況:<10%可接受的情況:<30%既包括重復(fù)性，也包括再現(xiàn)性。

PT公差

/.*=515R&R公差=USL-LSL量測能力指標(biāo):

精確度與公差的比LSLUSL實際值測量值(TV)量測變異(R&R)%R&R用于證明測量系統(tǒng)是否能夠測量出觀察到的總的過程變動:

%P/T用于證明測量系統(tǒng)是否能夠測量出給定的產(chǎn)品規(guī)格:213.3.3GRR計算(二)解決測量誤差占公差的百分比。3.3.3GRR計算(二)

5.15C

其中5.15表示常態(tài)分布中具有99%的信賴度(99%的信賴度=)5.15C0-11-1.961.96-2.5752.57568.27%95.00%99.00%223.3.3GRR計算(二)5.15C其中5.13.3.4量測系統(tǒng)的判定(一)再出性:EV(設(shè)備變異)>再生性:AV(量測員變異)量具需加以保養(yǎng)量具需重新設(shè)計,以提高適切性.量具之夾持或定位需改善.存在過大的零件變異再現(xiàn)性:EV(設(shè)備變異)<再生性:AV(量測員變異)量測員訓(xùn)練不足.量具刻度校正不良.可能治具或軟體協(xié)助量測員進行量測233.3.4量測系統(tǒng)的判定(一)再出性:EV(設(shè)備變異)>再生3.3.4量測系統(tǒng)的判定(二)GRR=<10%

量具系統(tǒng)可接受可接受.可不接受,決定于該量具系統(tǒng)之重要性,修理所需之費用等因素GRR>=30%10%<GRR<30%量具系統(tǒng)不能接受,須予以改進A級:B級:C級:243.3.4量測系統(tǒng)的判定(二)GRR=<10%量具4.GRR實驗方法

-全距法及平均值法1.樣品要求:

樣本應(yīng)在能代表整個作業(yè)范圍的制程中隨機地選取(包括超出規(guī)格的樣品)2.儀器要求:

確保量測儀器是依照正確的國際認可的最新標(biāo)準得到了校正讀數(shù)值取估計之最近值,而最小取至最小刻度之1/2（最小量測單位的一半）3.對操作者的要求: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儀器

確保每個操作者完全明白進行GRR分析的每一個步驟及注意事項4.1GRR實驗要求254.GRR實驗方法

-全距法及平均值法1.樣品1.本法以3個作業(yè)者.10個零件各量測3次,以3次量測誤差的平均值和作業(yè)者間平均值的量測誤差作重復(fù)性(量具變異)和再生性(操作者變異)分析2.本法可區(qū)分量測系統(tǒng)的重復(fù)性和再生性,但無法判定作業(yè)者與量具的交互作用3.本法對操作者.量具及樣品等實驗要求同上4.2GRR(全距法及平均值法)步驟261.本法以3個作業(yè)者.10個零件各量測3次,以3次量測誤差的4.3GRR實驗實例選擇分析量具(已校正),標(biāo)準件10件(標(biāo)注量測位置),操作者3人(經(jīng)過足夠訓(xùn)練者)操作者使用同一量具,分別量測10件標(biāo)準件三次,操作者間應(yīng)不知道其他操作者的量測值,並且每次10件標(biāo)準件其編號順序應(yīng)改變.將3*10*3=90筆數(shù)據(jù)填入附表,依表中公式計算274.3GRR實驗實例選擇分析量具(已校正),標(biāo)準件10件(GRR量測系統(tǒng)分析GaugeRepeatabilityandReproducibility28GRR量測系統(tǒng)分析1目錄1.量測系統(tǒng)構(gòu)成2.量測系統(tǒng)變異3.量測系統(tǒng)分析4.GRR實驗方法

29目錄1.量測系統(tǒng)構(gòu)成21.量測系統(tǒng)構(gòu)成量測系統(tǒng)1.量具.設(shè)備(軟.硬體)2.操作(人員.過程)3.測試環(huán)境4.待測試件量測系統(tǒng)包含以下要素:301.量測系統(tǒng)構(gòu)成量測系統(tǒng)1.量具.設(shè)備(軟.硬體)2.操作(2.1測量系統(tǒng)變異概述量測系統(tǒng)量檢具造成的變異操作員造成的變異量測變異長期產(chǎn)品變異短期產(chǎn)品變異樣本變異實際產(chǎn)品變異觀察到的產(chǎn)品變異實際值實際值測量值312.1測量系統(tǒng)變異概述量測系統(tǒng)量檢具造成的變異操作員造成的變2.2測量系統(tǒng)精確度與準確度準確度:平均值mmm=+總量產(chǎn)品測量測量偏差觀察到的值=主值+測量偏差實際值測量值322.2測量系統(tǒng)精確度與準確度準確度:平均值mmm=+總量產(chǎn)品精確度:變動性222+=總量產(chǎn)品測量2.2測量系統(tǒng)精確度與準確度觀察到的變動性=產(chǎn)品變動+測量的變動實際值測量值33精確度:變動性222+=總量產(chǎn)品測量2.2測量系統(tǒng)精確3.量測系統(tǒng)分析3.1量測系統(tǒng)鑒別力(ndc)3.2量測系統(tǒng)變異類型及分析3.3GRR343.量測系統(tǒng)分析3.1量測系統(tǒng)鑒別力(ndc)73.1量測系統(tǒng)鑒別力(ndc)鑒別力:量測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)并真實地表示被測特性很小變化的能力如最小量測刻度太大無法辨別被測特性很小變化稱為鑒別力不足,鑒別力不足可以在R-Chart上顯現(xiàn)出來.圖1圖21.量測系統(tǒng)鑒別力不足,導(dǎo)致只有1~3個值落在管制界限內(nèi)或1/4R=0如圖1所示.2.量測系統(tǒng)鑒別力足夠,所有的值落在管制界限內(nèi).353.1量測系統(tǒng)鑒別力(ndc)鑒別力:量測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)并真實地再現(xiàn)性(Repeatability)再現(xiàn)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)多次量測相同零件之指定特性時之變異在完全相同的量測條件下,重復(fù)之量測值間的差異為量測系統(tǒng)本身產(chǎn)生的差異,隨機誤差范疇目的：明白量測儀器之變異性3.2.1主值良好再現(xiàn)性不良再現(xiàn)性主值36再現(xiàn)性(Repeatability)再現(xiàn)性又稱為量具變異,是再現(xiàn)性(Repeatability)3.2.1再現(xiàn)性(Repeatability)計算:在R-chart圖管制下,再現(xiàn)性估計值再現(xiàn)性(Repeatability)

EV=R*K1試驗數(shù)23K10.88620.590837再現(xiàn)性(Repeatability)3.2.1再現(xiàn)性(Rep◆同一人員

◆相同的歸零條件◆同一產(chǎn)品

◆同一位置◆同樣的環(huán)境條件◆數(shù)據(jù)要在短時間內(nèi)取得計算再現(xiàn)性條件38◆同一人員

計算再現(xiàn)性條件1再生性(Reproducibility)再生性又稱作業(yè)者變異,指不同作業(yè)者以相同量具量測相同產(chǎn)品之特性時,量測平均值之變異在量測之條件有所變化下,重復(fù)之量測值之間的變異(操作者,裝夾,位置,環(huán)境條件,較長的時間段)為外在因素引起之量測系統(tǒng)的變異目的：明白不同人員之變異性ReproducibilityOperatorAOperatorB3.2.2檢查員

B檢查員C檢查員

A檢查員

B檢查員

C檢查員

A主值OperatorC39再生性(Reproducibility)再生性又稱作業(yè)者變異再生性(Reproducibility)計算:AV1

=(Xmax-Xmin)*K2再生性(Reproducibility)3.2.2OperatorAOperatorBOperatorC因以上計算變異包含量測系統(tǒng)的影響，所以必須進行修正:AV=(AV1)-(EV)/(nr)22n零件數(shù)

r量測次數(shù)

人員數(shù)23K20.70710.523140再生性(Reproducibility)計算:AV1=(X◆不同的人員◆不同的歸零條件◆不同的位置◆不同的環(huán)境◆數(shù)據(jù)宜在較長期間內(nèi)取得計算再生性條件41◆不同的人員計算再生性條件143.2.3零件間變異X-Chart圖分析:圖1圖2若測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),且量測變異支配制程變異------>如圖1反之若測量平均值過半落在管制界限外,則此量測系統(tǒng)適用------>如圖2此時可以計算出零件變異

零件間變異:

PV=Rp*K3零件數(shù)2345678910K30.70710.52310.44670.40300.37420.35340.33750.32490.3146423.2.3零件間變異X-Chart圖分析:圖1圖2若測量平均對于量測系統(tǒng)長期測量相同的GoldenSample的均值和標(biāo)準偏差來說，測量值的分布應(yīng)保持一致沒有漂移、突然變化、等…,并可以預(yù)測。可以用量測系統(tǒng)不同時間測量相同的GoldenSample的測量值給制X-Chart圖進行管制.如果失去管制則表示量測系統(tǒng)須校正或維修.3.2.4穩(wěn)定性時間

2主值(參考標(biāo)準)時間143對于量測系統(tǒng)長期測量相同的GoldenSample的均值和3.2.5線性線性:在儀器能力的范圍內(nèi)衡量準確度和精確度的差別。

Y軸是相對主讀數(shù)的偏差，當(dāng)量具測量值為主讀數(shù)時，所有的黑點在0線上。X軸是用量具測量所有產(chǎn)品所得到的測量值的整個范圍。量具1:線性分布有問題O準確度測量值量具2:線性分布沒問題O準確度測量值線性分布有問題可能原因:1.量測系統(tǒng)的量測范圍內(nèi)的高端,低端的校正不適當(dāng)2.量測系統(tǒng)磨損3.量測系統(tǒng)設(shè)計不適合測量被測特性443.2.5線性線性:在儀器能力的范圍內(nèi)衡量準確度和精確度3.3GRRGRR:GaugeRepeatabilityandReproducibility量具的再現(xiàn)性與再生性目的:

評估一個量測系統(tǒng)的量測能力,并以此統(tǒng)計分析結(jié)果作為對操作者、量測設(shè)備變異狀況之改善為參考。3.3.1什麼叫GRR453.3GRRGRR:GaugeRepeatabilit2

22+=2222=++測量系統(tǒng)產(chǎn)品總量產(chǎn)品總量產(chǎn)品變異性（實際變異性）測量變異性總體變異性（觀察到的變異性）重復(fù)性再現(xiàn)性3.3.2GRR統(tǒng)計意義46222+=2222=++測量系統(tǒng)產(chǎn)品總量產(chǎn)品3.3.3

GRR計算(一)再現(xiàn)性:EV(設(shè)備變異)再生性:AV(量測員變異)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)%473.3.3GRR計算(一)再現(xiàn)性:EV(設(shè)備變異)R&3.3.3

GRR計算(二)解決測量誤差占公差的百分比。最佳情況:<10%可接受的情況:<30%既包括重復(fù)性，也包括再現(xiàn)性。

PT公差

/.*=515R&R公差=USL-LSL量測能力指標(biāo):

精確度與公差的比LSLUSL實際值測量值(TV)量測變異(R&R)%R&R用于證明測量系統(tǒng)是否能夠測量出觀察到的總的過程變動:

%P/T用于證明測量系統(tǒng)是否能夠測量出給定的產(chǎn)品規(guī)格:483.3.3GRR計算(二)解決測量誤差占公差的百分比。3.3.3GRR計算(二)

5.15C

其中5.15表示常態(tài)分布中具有99%的信賴度(99%的信賴度=)5.15C0-11-1.961.96-2.5752.57568.27%95.00%99.00%493.3.3GRR計算(二)5.15C其中5.13.3.4量測系統(tǒng)的判定(一)再出性:EV(設(shè)備變異)>再生性:AV(量測員變異)量具需加以保養(yǎng)量具需重新設(shè)計,以提高適切性.量具之夾