工厂生产及质量培训.PPT
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1、GRR精密量測實驗室精密量測實驗室:肖貴喜肖貴喜 2001/5/30 Gauge Repeatability and Reproducibility華南檢測中心華南檢測中心目錄目錄n n量測系統構成量測系統構成n n量測系統變異量測系統變異n n系統分析概述系統分析概述n nGRR實驗設計實驗設計uu什麼叫什麼叫GRR?GRR?uu為為何要研究何要研究GRR?GRR?uu如何進行如何進行GRRGRR設計設計與分析與分析量測系統構成量測系統構成量測系統量測系統測試環境測試環境待測試件待測試件操作操作(人員人員.過程過程)量具量具.設備設備(軟軟.硬體硬體)uu操作操作.准則准則.量具及其他設備軟
2、體及量具及其他設備軟體及指定之一群待量測之集合指定之一群待量測之集合,經由完整程經由完整程序取得量測值序取得量測值 量測系統之變異量測系統之變異 v量測值=v真值+v誤差測量系統誤差測量系統誤差真值真值量測系統量測系統量測值量測值量測值量測值量測系統分析術語量測系統分析術語l l准確度(Accuracy)l l重複性(Repeatability)l l再生性(Reproducibility)l l穩定性(Stability)l l線性(Linearity)l l等效性(Equivalence)uu精密精密度度精精度度准確度准確度l l指量測平均值或實際指量測平均值或實際 量測值與真值之一致程度
3、量測值與真值之一致程度l lBias=Bias=-0,-0,-0,-0,偏差偏差越小越小,准確度越高准確度越高l l准確度可通過校正得到糾准確度可通過校正得到糾正正TrueAverageAccuracyObservedAverage重複性重複性(Repeatability)l l重複性又稱為量具變異量具變異,是指用同一種量具,同一位作業者,當多次量測相同零件之指定特性時之變異l l在完全相同的量測條件完全相同的量測條件下,重複之量測值間的差異l l為量測系統本身產生的差異,隨機誤差范疇Rebetability再生性再生性(Reproducibility)uu再生性又稱作業者變異再生性又稱作業者
4、變異,指不同作業者以指不同作業者以相同量具量測相同量具量測相同量具量測相同量具量測相同產品相同產品相同產品相同產品之特性時之特性時,量測平均值之變異量測平均值之變異uu在量測之條件有所變化下在量測之條件有所變化下,重複之量測值之間的變異重複之量測值之間的變異(操作者操作者,裝夾裝夾,位置位置,環境條件環境條件,較長的時間段較長的時間段)uu為外在因素引起之量測系統的變異為外在因素引起之量測系統的變異ReproducibilityOperator BOperator A量測系統之考量量測系統之考量n n量測系統主要考量n n1.分辨率:對微小巒異的感知n n2.穩定性:系統長時間的穩定性n n3
5、.精度:量測誤差是否足夠小 精度由准確度.精密度(重複性.再生性)組成,而准確度可通過校正得到保證,因而精密度高低成為衡量精度高低之關鍵GRRn nGRR:Gauge Repeatability and ReproducibilityGauge Repeatability and Reproducibility 量具的重複性與再生性n n目的:評估一個量測系統的量測能力,並以此統計分析結果作為對操作者.量測設備巒異狀況之改善參考量測系統之統計特性要求量測系統之統計特性要求 理想的量測系統具有零偏差理想的量測系統具有零偏差.零巒異的統計特零巒異的統計特性性,但實際依據的是一個非理想統計特性的量測
6、系但實際依據的是一個非理想統計特性的量測系統統,雖然各量測系統可能需具備各別的統計特性雖然各量測系統可能需具備各別的統計特性,但但下列特性為所有量測系統均須具備下列特性為所有量測系統均須具備uu量測系統均須在統計管制下量測系統均須在統計管制下,而其所產生之變異應而其所產生之變異應根源于共同原因根源于共同原因,而非特殊原因而非特殊原因uu量測系統之變異須相對小于生產製程之變異量測系統之變異須相對小于生產製程之變異uu量測系統之變異須相對小于規格界限量測系統之變異須相對小于規格界限uu量測系統之最小刻度須相對小于製程變異或規格界量測系統之最小刻度須相對小于製程變異或規格界限之較小者限之較小者,一般
7、應小于其一般應小于其1/101/10uu最大的量測系統巒異須相對小于製程變異或規格界最大的量測系統巒異須相對小于製程變異或規格界限之較小者限之較小者GRR 實驗方法實驗方法n n計量值量具計量值量具GRR (通通過計算量測系統巒異過計算量測系統巒異/規格或製程巒異規格或製程巒異)n n全距法n n全距法及平均值法n n巒異數分析法(ANOVA)n n計數值量具計數值量具GRR(GO/NO GO.目目視視.)(通過判定結果的一致性程度通過判定結果的一致性程度)樣品要求樣品要求:樣本應在能代表整個作業范圍的製程樣本應在能代表整個作業范圍的製程中隨機地選取中隨機地選取(包括超出規格的樣品包括超出規格
8、的樣品)儀器要求儀器要求:確保量測儀器是依照正確的國際認可確保量測儀器是依照正確的國際認可 的最新標准得到了校正的最新標准得到了校正 量測儀器應能辨別量測儀器應能辨別1/101/10的制程變化的制程變化 讀數值取估計之最近值讀數值取估計之最近值,而最小取至而最小取至 最小刻度之最小刻度之1/21/2GRRGRR實驗要求實驗要求GRRGRR實驗要求實驗要求(續續)對操作者的要求對操作者的要求:每位操作者得到了良好的教育訓練每位操作者得到了良好的教育訓練,能能熟練正確地操作量測儀器熟練正確地操作量測儀器 確保每個操作者完全明白進行確保每個操作者完全明白進行GRRGRR分析分析的每一個步驟及注意事項
9、的每一個步驟及注意事項計量值計量值GRR實驗方法實驗方法(一一)全距法全距法1.1.本法以本法以本法以本法以2 2 2 2個作業者個作業者個作業者個作業者.5.5.5.5個零件各量測一次個零件各量測一次個零件各量測一次個零件各量測一次,以每個零件的全距作為以每個零件的全距作為以每個零件的全距作為以每個零件的全距作為兩作業者的量測誤差兩作業者的量測誤差兩作業者的量測誤差兩作業者的量測誤差2.2.2.2.選取之零件應以最大的零件間變異來抽樣選取之零件應以最大的零件間變異來抽樣選取之零件應以最大的零件間變異來抽樣選取之零件應以最大的零件間變異來抽樣(反映整個尺寸狀況反映整個尺寸狀況反映整個尺寸狀況反
10、映整個尺寸狀況)3.3.3.3.本法可提供量測巒異的近似值本法可提供量測巒異的近似值本法可提供量測巒異的近似值本法可提供量測巒異的近似值,而無法將巒異區分為重複性和而無法將巒異區分為重複性和而無法將巒異區分為重複性和而無法將巒異區分為重複性和再生性再生性再生性再生性4.4.GRR20%GRR20%GRR20%GRR=20%GRR=20%GRR=20%GRR=20%量測系統能力不足量測系統能力不足量測系統能力不足量測系統能力不足uu平均全距平均全距平均全距平均全距=(0.05+0.05+0.05+0.1+0.1)/5=0.07=(0.05+0.05+0.05+0.1+0.1)/5=0.07=(0
11、.05+0.05+0.05+0.1+0.1)/5=0.07=(0.05+0.05+0.05+0.1+0.1)/5=0.07uuR&R=5.15*R/dR&R=5.15*R/dR&R=5.15*R/dR&R=5.15*R/d2 2 2 2=5.15*0.07/1.19=0.303=5.15*0.07/1.19=0.303=5.15*0.07/1.19=0.303=5.15*0.07/1.19=0.303uuGRR=R&R/TOL(GRR=R&R/TOL(GRR=R&R/TOL(GRR=R&R/TOL(或製程巒異或製程巒異或製程巒異或製程巒異)=0.303/0.4=75.5%=0.303/0.4=
12、75.5%=0.303/0.4=75.5%=0.303/0.4=75.5%uuGRR20%GRR20%GRR20%GRR20%量測系統能力不足量測系統能力不足量測系統能力不足量測系統能力不足一一.全距法全距法計量值計量值GRR實驗方法實驗方法(二二)全距法及平均值法全距法及平均值法1.1.1.1.本法以本法以本法以本法以3 3 3 3個作業者個作業者個作業者個作業者.10.10.10.10個零件各量測個零件各量測個零件各量測個零件各量測3 3 3 3次次次次,以以以以3 3 3 3次量測次量測次量測次量測誤差的平均值和作業者間平均值的量測誤差作重複性誤差的平均值和作業者間平均值的量測誤差作重複
13、性誤差的平均值和作業者間平均值的量測誤差作重複性誤差的平均值和作業者間平均值的量測誤差作重複性(量具巒異量具巒異量具巒異量具巒異)和再生性和再生性和再生性和再生性(操作者巒異操作者巒異操作者巒異操作者巒異)分析分析分析分析2.2.2.2.本法可區分本法可區分本法可區分本法可區分量測系統的量測系統的量測系統的量測系統的重複性和再生性重複性和再生性重複性和再生性重複性和再生性,但無法判但無法判但無法判但無法判定作業者與量具的交互作用定作業者與量具的交互作用定作業者與量具的交互作用定作業者與量具的交互作用3.3.3.3.本法對操作者本法對操作者本法對操作者本法對操作者.量具及樣品等實驗要求同上量具及
14、樣品等實驗要求同上量具及樣品等實驗要求同上量具及樣品等實驗要求同上二二.全距法及平均值法全距法及平均值法GRR實驗實例實驗實例(全距法及平均值法全距法及平均值法)n n選擇分析量具(已校正),標準件10件(標注量測位置),操作者3人(經過足夠訓練者)n n操作者使用同一量具,分別每天量測10件標準件一次,3天共3次,操作者間應不知道其他操作者的量測值,並且每天10件標準件其編號順序應改變n n將3*10*3=90筆數據填入下表,依表中公式計算n nEV=R*K1,R=(R1 1+R2 2+R3 3)/3n nAV=(XDIFFDIFF*K2)2-(EV2/N*T)uu開啟文件開啟文件A A量測
15、系統的判定量測系統的判定uuGRR=10%GRR=10%量具系統可接受uu10%10%GRR30%GRR=30%GRR=30%量具系統不能接受,須予以改進計量值計量值GRR實驗方法實驗方法(三三)巒異數分析法巒異數分析法變異數分析方法變異數分析方法變異數分析方法變異數分析方法是一種標準的統計學的技術是一種標準的統計學的技術是一種標準的統計學的技術是一種標準的統計學的技術,它它它它可用作分析量測誤差或進行量測系統其他變異可用作分析量測誤差或進行量測系統其他變異可用作分析量測誤差或進行量測系統其他變異可用作分析量測誤差或進行量測系統其他變異原因的探究原因的探究原因的探究原因的探究.特性特性:隨機化
16、隨機化隨機化隨機化(Randomization)Randomization)Randomization)Randomization)統計的獨立性統計的獨立性統計的獨立性統計的獨立性(Statistical Independence)Statistical Independence)Statistical Independence)Statistical Independence)三三.巒異數分析法巒異數分析法三三.巒異數分析法巒異數分析法 工件的變異工件的變異 操作者的變異操作者的變異 操作者與工件的相關性操作者與工件的相關性 量測儀器的變異量測儀器的變異巒異數分析法將巒異數分析法將量測系統變
17、異分類為量測系統變異分類為:uu再生性再生性uu重複性重複性具體執行具體執行:鑒定者在樣品上於操作者不知道的地方作好鑒定者在樣品上於操作者不知道的地方作好鑒定者在樣品上於操作者不知道的地方作好鑒定者在樣品上於操作者不知道的地方作好110110110110的標記的標記的標記的標記,以方便記錄量測結果以方便記錄量測結果以方便記錄量測結果以方便記錄量測結果 第一位操作者依次量測樣品第一位操作者依次量測樣品第一位操作者依次量測樣品第一位操作者依次量測樣品(隨機選取量測樣隨機選取量測樣隨機選取量測樣隨機選取量測樣品品品品),),),),並將量測結果記錄下來並將量測結果記錄下來並將量測結果記錄下來並將量測
18、結果記錄下來 第二、第三位操作者依次完成上面的步驟第二、第三位操作者依次完成上面的步驟第二、第三位操作者依次完成上面的步驟第二、第三位操作者依次完成上面的步驟(注注注注意每個操作者之間是獨立的意每個操作者之間是獨立的意每個操作者之間是獨立的意每個操作者之間是獨立的)待第一循環結束待第一循環結束待第一循環結束待第一循環結束,三位操作者將分別進行第二三位操作者將分別進行第二三位操作者將分別進行第二三位操作者將分別進行第二組數據的獲取組數據的獲取組數據的獲取組數據的獲取(樣品是隨機選取樣品是隨機選取樣品是隨機選取樣品是隨機選取)數據結果將記錄下量測儀器的估讀位數據結果將記錄下量測儀器的估讀位數據結果
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