GRR分析

GRRGaugeRepeatabilityandReproducibility量具的重複性和復現性目錄量測系統構成量測系統變異系統分析概述GRR實驗設計什麼叫GRR?為何要研究GRR?如何進行GRR設計與分析量測系統構成量測系統測試環境待測試件操作(人員.過程)量具.設備(軟.硬體)量具:任一可用以量測之設備操作.准則.量具及其他設備軟體及指定之一群待量測之集合,經由完整程序取得量測值量測系統之變異v量測值=v真值+v誤差測量系統誤差真值量測系統量測值量測系統分析術語准確度(Accuracy)重複性(Repeatability)再生性(Reproducibility)穩定性(Stability)線性(Linearity)等效性(Equivalence)精密度准確度指量測平均值或實際量測值與真值之一致程度准確度是一個定性概念Bias=μ-μ0,偏差越小,准確度越高准確度可通過校正得到糾正TrueAverageAccuracyObservedAverageCTFZYX1200.0010500.0004500.00212200.0009500.0010500.00323200.0005500.0008500.00284200.0004500.0010500.00215200.0005499.9999500.00226200.0003500.0009500.00187200.0003500.0005499.99938200.0000499.9998500.00069200.0000500.0007500.000110200.0005500.0006499.998911200.0000499.9999499.999412200.0005500.0008499.999313200.0005500.0003499.999114200.0005500.0004499.998815200.0005499.9999499.998516199.9999500.0005499.9982Mean200.0004500.0005500.0004Standarddeviation0.00030.00040.0017Lower95%C.L.200.0002500.0002499.9993Upper95%C.L.200.0006500.0007500.0015Standardvalue200.0003500.0007500.0007StatisticallyaccurateYesYesYesTechnicallower199.9957499.9945499.9945Technicalupper200.0043500.0055500.0055TechnicallyaccurateYesYesYesINSTRUCTIONSHERE准確度的評估重複性(Repeatability)重複性是指用同一個量具,同一位作業者,在較短時間內多次量測相同零件之指定特性時之變異,因量具為其主要變異,有時又稱為量具變異重複性可以用測量結果的分散性(σ)定量地表示在完全相同的量測條件下,重複之量測值間的差異為量測系統本身產生的差異,隨機誤差范疇Repeatability再生性(Reproducibility)再生性指不同作業者以相同量具量測相同產品之特性時,量測平均值之變異,又稱作業者變異,在量測之條件有所變化下,重複之量測值之間的變異(操作者,測量儀器.測量原理方法,裝夾,位置,環境條件,較長的時間段),可以用測量結果的分散性定量表示為外在因素引起之量測系統的變異ReproducibilityOperatorBOperatorA量測系統之統計特性要求理想的量測系統具有零偏差.零巒異的統計特性,但實際依據的是一個非理想統計特性的量測系統,雖然各量測系統可能需具備各別的統計特性,但下列特性為所有量測系統均須具備量測系統均須在統計管制下,而其所產生之變異應根源于共同原因,而非特殊原因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規格界限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,一般應小于其1/10最大的量測系統變異須相對小于製程變異或規格界限之較小者量測系統之考量量測系統主要考量1.分辨率:對微小變異的感知2.穩定性:系統長時間的穩定性3.精度:量測誤差是否足夠小精度包含准確度.精密度(重複性.再生性),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GRRGRR:GaugeRepeatabilityandReproducibility量具的重複性與再生性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.量測設備變異狀況之改善參考GRR實驗方法計量值量具(變量)GRR(通過計算量測系統巒異/規格或製程巒異)全距法全距及平均值法變異數分析法(ANOVA)標準差及變異數分析計數值量具(特征)GRR(GO/NOGO.目視.....)(通過判定結果的一致性程度)儀器要求: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量測儀器應能辨別1/10的制程變化讀數值取估計之最近值,而最小取至最小刻度之1/2GRR實驗要求樣品要求:樣本應在能代表整個作業范圍的製程中隨機地選取(包括超出規格的樣品)GRR實驗要求GRR實驗要求對操作者的要求:每位操作者得到了良好的教育訓練,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GRR實驗要求對過程的要求:在樣品上標示出准確的測量位置每天測試樣品其編號順序應改變,鑒定者在樣品上於操作者不知道的地方作好1~10的標記,以方便記錄量測結果每位操作者應不知道其他操作者的量測值GRR實驗過程鑒定者在樣品上於操作者不知道的地方作好1~10的標記,以方便記錄量測結果第一位操作者依次量測樣品(隨機選取量測樣品),並將量測結果記錄下來第二、第三位操作者依次完成上面的步驟(注意每個操作者之間是獨立的),待第一循環結束,三位操作者將分別進行第二組數據的獲取(樣品是隨機選取)數據結果將記錄下量測儀器的估讀位計量值(巒量)GRR實驗方法(一)全距法1.本法以2個作業者.5個零件各量測一次,以每個零件的全距作為兩作業者的量測誤差2.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)3.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再生性4.GRR20%量測系統能力滿足GRR=20%量測系統能力不足零件12345作業者10.850.7510.450.5作業者20.80.70.950.550.6巒異0.050.050.050.10.1平均全距=(0.05+0.05+0.05+0.1+0.1)/5=0.07R&R=5.15*R/d2=5.15*0.07/1.19=0.303GRR=R&R/TOL(或製程巒異)=0.303/0.4=75.5%GRR20%量測系統能力不足一.全距法計量值(巒量)GRR實驗方法(二)全距及平均值法1.本法以3個作業者.10個零件各量測3次,以3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(量具巒異)和再生性(操作者巒異)分析2.本法可區分量測系統的重複性和再生性,但無法判定作業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二.全距及平均值法GRR實驗實例(全距及平均值法)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)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將3*10*3=90筆數據填入下表,依表中公式計算EV=R*K1,R=(R1+R2+R3)/3AV=(XDIFF*K2)^2-(EV^2/N*T)開啟文件AOPERATOR1OPERATOR2OPERATOR3SampleTrial1Trial2Trial3RangeTrial1Trial2Trial3RangeTrial1Trial2Trial3Range1436.9525436.9539436.95540.0029436.9401436.9443436.94060.0042436.9686436.9642436.96570.00442436.9517436.9550436.94750.0076436.9503436.9456436.95030.0047436.9576436.9648436.95760.00733436.9597436.9554436.95560.0043436.9461436.9458436.94640.0006436.9496436.9553436.94610.00914436.9440436.9484436.94530.0044436.9449436.9489436.93870.0102436.9567436.9511436.95660.00565436.9444436.9527436.94610.0083436.9454436.9417436.95080.0090436.9624436.9685436.96700.00606436.9523436.9574436.95080.0066436.9466436.9465436.94600.0006436.9550436.9525436.95400.00257436.9556436.9533436.95260.0030436.9556436.9542436.95680.0025436.9495436.9539436.95600.00658436.9608436.9640436.95780.0062436.9686436.9687436.96880.0002436.9515436.9517436.95810.00659436.9545436.9529436.94830.0061436.9477436.9495436.95750.0098436.9515436.9519436.95150.000410436.9593436.9520436.95500.0074436.9506436.9513436.94790.0034436.9553436.9599436.96060.0053TTLS4369.534634369.5449884369.510.05684369.4964369.496574369.503730.04544369.5577894369.574369.573160.05370.00570.00450.0054Sum13108.5941Sum13108.4962Sum13108.7047XA436.9531XB436.9499XC436.9568TESTFORCONTROLXmin436.9499UpperControlLimit,UCLr=D4R=2.57000x0.00520=0.0134Xmax436.9568Ifanyindividualrangeexceedsthislimit,themeasurementorreadingshouldbereviewed,repeated,Xdiff0.0069corrected,ordiscardedasappropriate,andnewaveragesandrangesshouldbecomputedFactors#Trials23#Oprs23K14.563.05K23.652.70D43.272.57n=#parts,t=#trialsMEASUREMENTSYSTEM/GAUGE/CAPABILITYRepeatability%ToleranceEquipmentVariation(Repeatability)=K1R=3.05000x0.00520=0.015856.3%Reproducibility%ToleranceOperatorVariation(Reproducibility)=(K2*Xdiff)2-(EV)2/nxt0.018547.4%Total%To