GRR培訓講解課件

GRR的由來在QS-9000『品質系統(tǒng)要求』的4.11.4節(jié)，明文要求各申請公司要作量測系統(tǒng)分析，并舉GRR為例。不少公司可能在申請QS-9000時才第一次聽到GRR，由于陌生而產(chǎn)生惶恐，因此常常透過電話或Email提出許多問題，其中有些問題與定義有關，有些問題與作法有關，當然也難免有庸人自擾式的問題。

為了使后學者能融會貫通，所以特別將以往常見的問題匯總成『GRR答客問』，希望能幫助后學者一窺全貌。1什么是GRR？GRR是指量測的再現(xiàn)性（Repeatability）與再生性（Reproducibility）可以圖表方式說明如下：2GRR簡介GRR：量測精度指標

Repeatability:EquipmentVariation目的：明白量測儀器之變異性作法：同一人使用同一量具量測同一產(chǎn)品多次之后來估算其變異

Reproducibility:AppraiserVariation目的：明白不同人員間之變異性作法：由不同人員使用同一量具量測同一產(chǎn)品多次之后來估算其變3為計算再現(xiàn)性(Repeatability)，在其取得數(shù)據(jù)時應符合下列條件：◆同一人員◆相同的歸零條件◆相同的產(chǎn)品◆同一位置◆同樣的環(huán)境條件◆數(shù)據(jù)要在短時間內取得

再現(xiàn)性的目的只是要獲知設備的變異性。4再生性(Reproducibility)則希望獲知不同條件下的變異，因此取得數(shù)據(jù)時應符合下列條件：◆不同的人員◆相同的歸零條件◆相同的位置◆相同的環(huán)境◆數(shù)據(jù)宜在較長時間內取得5GRR目的何在？若我們抽測100支圓桿的外徑，我們可以得到100組數(shù)據(jù)，它形成一個分配（X1，σ1）60708090100110120130總變異（σ）6但是若深究這些數(shù)據(jù)的分配是否會永遠如此呢？其實并不盡然，因為同樣的樣本若交給同一個人第二天再量一次，它就不可能與原來的分配（X1，σ1）完全相同。同樣地，同一組樣本若交給另一個人用同樣的量具來量，當然也就會再形成另一個分配（XJ，σJ）。有了這樣的認知，我們就明白原始的數(shù)據(jù)標準差（σ1）中其實己涵蓋了產(chǎn)品真值標準差（σⅣ），量器量測誤差（σe）及其它隨機誤差（σGRR）其關系如下：7GRR的目的就是要降低量測誤差σGRR)，使量測值之σ1盡量接近σⅣ

（真值之標準差）

σ1=σⅣ+σGRR+σe222260708090100110120130總變異（σ1）量測變異（σGRR）-40-30-20-10020304060708090100110120130產(chǎn)品變異（σⅣ）8GRR是否有一個共同的標準？目前舉世公認的原則與分級標準如下：%GRR=%GRR＜10%：A級,量測值十分可靠10%＜%GRR＜25%：B級,量測可以采用%GRR＞25%：C級,量測值不可采用注意事項:被測物應力求穩(wěn)定量具刻度應比被測特性規(guī)格要高量測標準差×5.15產(chǎn)品規(guī)格公差9上面公式的分子為何要乘5.15？這是因為計算GRR時是采用99%的信賴區(qū)間，依據(jù)常態(tài)分配99%的范圍含蓋在X±2.575個σ之內，所以分子要乘5.15（2×2.575）。10

為獲得可信的GRR，在實務上是否有一些標準程序？準備被測件樣本（至少5件Parts）將被測件交給平常實際作業(yè)的人員（至少3人）及（每一樣本至少量2次）記錄各量測數(shù)據(jù)（Measurements）計算GRR11GRR非做不可嗎？若一時做不到是否有其它替代指針？QS-9000的4.11.4節(jié)就清楚說是『譬如』GRR，表示GRR只是指針之一。如果有一些限制而未能作GRR時，舉世公認的替代指針是Cpk，因為在計算Cpk中的Cp時，此Cp用的是數(shù)據(jù)標準差σ1，它已包括了量測誤差σGRR（詳見第2問之公式），因此若Cp/Cpk己能達到客戶的要求，那么亦間接證明現(xiàn)有的量測系統(tǒng)是否可信任。12那些情況不適用GRR？這個問題的癥結仍在于我們對GRR的定義是否清楚（詳見第一問），因為作GRR時必須使用同一樣本（Parts）反復量測，因此只要有任何樣本無法被反復量測，那么基本上即不適用GRR，這一類的情況中尤其以破壞性測試為最明顯，因為樣本實際上已無法被反復測試。因此凡是破壞性測試，原則上均不適用GRR。13優(yōu)先使用GRR的狀況有那些前提？原則上該優(yōu)先使用GRR的情況均應有下列前提：本質上是非破壞性之量測數(shù)值該量測特性之制程能力Cp值明顯不足。在此狀況下我們就必須運用GRR深入探究此時的制程能力是產(chǎn)品之真象或假象？若GRR<10%則表示問題出在產(chǎn)品本身，反之若GRR>25%（C級，請參考第3問）那就表示量測系統(tǒng)不夠精確，因而扭曲了產(chǎn)品的真值，這時我們就應立刻著手改善量測系統(tǒng)，改善時可參考下面的魚骨圖，找出回題癥結，再予以克服，以改善GRR。14人員訓練不足量測程序不嚴謹人員技術差異量測程序未標準化設備維護未標準化校驗問題數(shù)據(jù)取得不易溫度改變清潔度改變濕度改變振動因素溫度改變清潔度改變濕度改變振動因素為何量測差異太大環(huán)境差異設備差異15從長期來看GRR可如何加以運用？

長期來看GRR可持續(xù)運用在下列領域或時機：

新量具可借助GRR來建立有效的驗收系統(tǒng)。新進檢測人員可借助GRR來建立公允的合格認證系統(tǒng)。配合Cpk不斷導引研發(fā)更價廉而堪用的測試設備。若遇到產(chǎn)品規(guī)格大幅加嚴時（如PDL由0.1降至0.03）則必須立即警覺必須將測試設備升級，以免誤判了新產(chǎn)品的真實性能。16GRR分析的步驟與方法前題條件基本要求量測數(shù)據(jù)確定項目GRR分析注意事項17前題條件同一人員/不同的人員同一產(chǎn)品/不同的產(chǎn)品18基本要求作業(yè)員（至少3位）量測次數(shù)（至少2次）樣本數(shù)（至少5件）19量測及數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)計算分析計算每組數(shù)中單個零件量測次數(shù)的及所有器件量測的平均值Xa及范圍值（全距）Ra計算零件平均值Xp(即各組的平均值的平均)及范圍值（全距）Rp計算數(shù)據(jù)總平均值X=[(Xa+Xb+Xc+…Xn)/n]計算全距總平均值R=[(Ra+Rb+Rc+…Rn)/n]計算作業(yè)員全距值XDIFF=MAX(X)-MIN(X)計算全距管制上限UCLR=全距總平均RX常數(shù)D4計算全距管制下限LCLR=全距總平均RX常數(shù)D3計算平均值管制上限UCLX=數(shù)據(jù)總平均X+常數(shù)A2X全距總平均R計算平均值管制下限LCLX=數(shù)據(jù)總平均X-常數(shù)A2X全距總平均R20常數(shù)分布管制圖常數(shù)D2常數(shù)表tA2D3D4gt234567891021.88003.26721.281.231.211.191.181.171.171.161.1631.02302.57531.811.771.751.741.731.731.721.721.7240.72902.28242.152.122.112.102.092.092.082.082.0850.57702.11552.402.382.372.362.352.352.352.342.3421確定項目品名特性規(guī)格公差日期量具名稱量具型式量具編號場所作業(yè)者22確定數(shù)據(jù)全距總平均R作業(yè)員全距RDIFF零件平均值的全距RP23GRR計算（1）再現(xiàn)性設備變異（EV）EV=全距總平均R×常數(shù)K1量測次數(shù)K124.5633.0524GRR計算（2）再生性作業(yè)員變異（AV）AV=[(作業(yè)員全距RDIFF

×常數(shù)K2)-EV/

(樣本數(shù)X測試次數(shù))]作業(yè)者人數(shù)23K23.652.702225GRR計算（3）再現(xiàn)性&再生性（R&R）

R&R=EV+AV2226GRR計算（4）零件變異（PV）

PV=零件平均值的全距Rp×常數(shù)K3零件數(shù)2345678910K33.652.702.302.081.931.821.741.671.6227GRR計算（5）全變異（TV）TV=再現(xiàn)性&再生性（R&R）+零件變異（PV）22全部的計算式均基于5.15標準差（σ）的預測（在常態(tài)分布曲線下99.0%的面積）K1=5.15/d2，式中d2取決于零件數(shù)目與作業(yè)者人數(shù)之積（g）和量測次數(shù)（m），此處g假設大于1AV-如果在開平方要符號下，其計算值為負值，則作業(yè)者變異設定為（0）K2=5.15/d2，式中取決于零件作業(yè)者人數(shù)（m）和（g），因只計算一個全距，故g=1K3=5.