GRR(量测系统分析).ppt

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1、GRR量量测测系系统统分析分析Gauge Repeatability and ReproducibilityGauge Repeatability and Reproducibility1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21.量量测测系系统构统构成成量量测测系系统统1.量具量具.设备设备(软软.硬硬体体)2.操作操作(人人员员.过过程程)3.测试环测试环境境4.待待测试测试件件量量测测系系统统包含以下要素包含以下要素:32.1测测量系量系统变异概述统变异概述量量测测系系统统量检具造成的变异操作员造成的变异量量测变异测变异长期产品变异短期产品变异样本变异实

2、际产实际产品品变异变异观观察到的察到的产产品品变异变异实际值实际值测量值42.2测测量系量系统精确度与准确统精确度与准确度度准确准确度度:平均值平均值mmm=+总量产品测量测量偏差测量偏差观观察到的值察到的值=主值主值 +测测量偏差量偏差实际值测量值5精精确确度度:变动变动性性222+=总量产品测量2.2测测量系量系统精确度与准确统精确度与准确度度观观察到的察到的变动变动性性=產品產品变动变动+测测量的量的变动变动实际值测量值63.量测系统分析3.1 量测系统鉴鉴別力(ndc)3.2 量测系统变异类型及分析3.3 GRR73.1 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

3、很小变化的能力w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21.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.8再现再现性性(Repeatability)l再现性又称为量具量具变异变异,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l在完全相同的量测條件下,重复之量测值间的差异l为量测系统本身产生的差异,隨机误差范畴l目的：明白量测仪器之变异性目的：明白量测仪器之变异性3.2.1主值主值良好良好再现再现性性不良不良再现再现性性主值

4、主值9再现再现性性(Repeatability)3.2.1再现再现性性(Repeatability)计算:在R-chart图管制下,再现性估计值再现再现性性(Repeatability)EV=R*K1试验数23K10.88620.590810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计算再现性性条件11再生性再生性(Reproducibility)u再生性又称作作业业者者变异变异,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u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)u为外在因素引起之量测系

5、统的变异u目的：明白不同人员之变异性目的：明白不同人员之变异性ReproducibilityOperator AOperator B3.2.2检检查查员员 B检检查查员员C检检查查员员 A检检查查员员 B检检查查员员 C检检 查查 员员 A主值主值Operator C12再生性(Reproducibility)计算:AV1=(Xmax-Xmin)*K2再生性再生性(Reproducibility)3.2.2Operator AOperator BOperator C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)22 n 零件数 r 量测次数 人员数23

6、K20.70710.523113不同的人员不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计算再生性再生性条件143.2.3零件间变异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*K3零件数2345678910K30.70710.52310.44670.40300.37420.35340.33750.32490.314615w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

7、量值的分布应保持一致沒有漂移、突然变化、等,并可以预测。w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校正或维修.3.2.4稳定性时间时间 2主值主值(参参考考标准标准)时间时间 1163.2.5线性w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。量具量具1:线线性分性分布布有有问问題題O准确准确度度测测量值量值量具量具 2:线线性分性分布布沒沒问问題題O准确准确度度测测量值量值线线性分性分

8、布布有有问问題可能原因題可能原因:1.量量测测系系统统的量的量测范围测范围內的高端內的高端,低端的校正不低端的校正不适当适当2.量量测测系系统统磨磨损损3.量量测测系系统设计不适合测统设计不适合测量被量被测测特性特性173.3 GRRwGRR:Gauge Repeatability and Reproducibility 量具的再现性与再生性w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善为参考。3.3.1什麼叫GRR182 22+=2222=+測量系統产产品品总总量量产品总量产品变异性（实际变异性）测量变异性总体变异性（观察到的变异性）重复性再現性3

9、.3.2 GRR统计意义193.3.3 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:R&R=AV+EV22零件变异:PV总变异:TVTV=R&R+PV22%EV=100(EV/TV)%AV=100(AV/TV)%R&R=100(R&R/TV)%203.3.3 GRR計算(二)w解決测量误差占公差的百分比。w最佳情况:10%w可接受的情况: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)量测员训练不足.量具刻度校正不良.可能治具或软体协助量测員进

10、行量测233.3.4量測系統的判定(二)GRR=30%10%GRR30%量具系统不能接受,须予以改进A级:B级:C级:244.GRR实验实验方法方法 -全距法及平均值法1.样样品要求品要求:样样本本应应在能代表整在能代表整个个作作业业范范围围的的制制程中隨程中隨机机地地选选取取(包括超出包括超出规规格的格的样样品品)2.仪仪器要求器要求:w 确确保保量测仪器量测仪器是依照正是依照正确确的的国际认国际认可的最新可的最新标准标准得到了校正得到了校正w读数读数值取估值取估计计之最近值之最近值,而最小取至最小刻度之而最小取至最小刻度之1/2（最小量测单位的一半）最小量测单位的一半）3.对对操作者的要求

11、操作者的要求:w 每位操作者得到了良好的教育每位操作者得到了良好的教育训练训练,能熟能熟练练正正确确地操作量地操作量测仪测仪器器w 确确保每保每个个操作者完全明白操作者完全明白进进行行GRR分析的每一分析的每一个个步步骤骤及注意事及注意事项项4.1 GRR实验实验要求要求251.本法以本法以3个个作業者作業者.10个个零件各量零件各量测测3次次,以以3次量次量测测误误差的平均值和作業者差的平均值和作業者间间平均值的量平均值的量测误测误差作重差作重复复性性(量具量具变异变异)和再生性和再生性(操作者操作者变异变异)分析分析2.本法可本法可区区分分量量测测系系统统的的重重复复性和再生性性和再生性,但但无无法判法判定作定作业业者者与与量具的量具的交交互作用互作用3.本法本法对对操作者操作者.量具及量具及样样品等品等实验实验要求同上要求同上4.2GRR(全距法及平均值法全距法及平均值法)步步骤骤264.3 GRR实验实例w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)w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.w將3*10*3=90笔数据填入附表,依表中公式計算27