GRR重复性和再现性简单介绍

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1、MSA中GRR (重复性和再现性)简单介绍在日常生产中，我们经常根据获得的过程加工部件的测量数据去分析过程的状态、过程的能力和监控过程的变化；那么，怎么确保 分析的结果是正确的呢？我们必须从两方面来保证，一是确保测量数据的准确性/质量，使用测量系统分析(MSA)方法对获得测量数据的测量系统进行评估；二是确保使用了合适的数据分析方法，如使用 SPC工具、试验设计、方差分析、回归分析等。测量系统的误差由稳定条件下运行的测量系统多次测量数据的统计特性：偏倚和方差来表征。偏倚指测量数据相对于标准值的位置，包括测量系统的偏倚(Bias)、线性(Linearity )和稳定性(Stability );而方

2、差指测量数据的分散程度，也称为测量系统的R&R ,包括测量系统的重复性(Repeatability )和再现性(Reproducibility )。01引言一般来说，测量系统的分辨率应为获得测量参数的过程变差的十分之一。测量系统的偏倚和线性由量具校准来确定。测量系统的稳定性可由重复测量相同部件的同一质量特性的均值极差控制图来监控。测量系统的重复性和再现性由Gage R&R研究来确定。分析用的数据必须来自具有合适分辨率和测量系统误差的测量系统，否则，不管我们采用什么样的分析方法，最终都可能导致错误的分析结果。在 QS9000中，对测量系统的质量保证作出了相应的要求，要求企业有相关的程序来对测量系

3、统的有效性进行验证。02测量系统是用来对被测特性定量测量或定性评价的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境和假设的集合；用来获得测量 结果的整个过程。03表标准构成测量系统的主体元素之测量仪器必须经过校准至可追溯的标准国家标准-第一级标准(连接国家标准和私人公司、科研机构等 )一第二级标准(从第一级标准传递到第二级标准 )一工作标准(从第二级标准传递到工作标准)一量具II/3W41/ /工咋律.04术语4.1 分辨率：最小读数单位、测量分辨率、刻度限度或探测度。由设计决定的固有特性，是测量或仪器输出的最小刻度单位。 做GRR时选择仪器应该遵守 1 : 10经验法则。4.2 重复性

4、EV ( Repeatability ):指以同一测量设备，同一测量人员，测量同一批待测物之同一品质特性所产生的测量差异。4.3 再现性AV (Reproducibility ):指以同一测量设备，不同测量人员测量同一批待测物之同一品质特性所得平均测量值的差最大值。4.4 GRR或量具R&R (重复性与再现性)：是测量系统重复性和再现性合成的评估。05 GRR计算5.1计算公式R&R - (EV2 + AV211/2%R&R 100R&R/TT为全程公差：T= USL - LSLT = 2 (USL - Xmean )T= 2(Xmean - LSL)5.2 数据采集(Variable dat

5、a)将测量进行分组，分为查核员一位及测量者，分成 A和B两组或A, B, C三组。彳f测物10个。待测物由查核员编号再交给测量人员 测量。拿已经确定合格之仪器(经校正合格的计量仪器/量具/测试设备)，检查仪器已维修并已校准至可追溯的标准。仪器测量精度的选择原则：针对重要特性(尤指是有特殊符号指定)所使用量具的精确度应是被测量物品公差的1/10(即其最小刻度应能读到1/10过程变差或规格公差)。如，过程中所需量具读数的精确度是 0.01m/m ,则测量应选择精确度为 0.001m/m),以避免量具的 鉴别力不足。一般之特性所使用量具的精确度应是被测量物品公差的1/5。仪器准确度则至少应该遵循 1

6、/3-1/5原则。由测量员A随机取10个待测物进行测量，每个待测物测量 3次，并由另一观测者填入数据表格。测量员B或C重复进行测量，并记录测量数据。试验完后，测试人员将量具的重复性及再现性数据进行计算(R&R数据表)，(R&R分析报告)，依公式计算并做成 R管制图或直接用表计算即可计算GRR时必须注意：只有公差是双边公差时才能进行以上计算；计算全程公差T必须使用绝对值。5.3 GR&R原因分析5.4 GR&R系统的判定%GR&R10% 可接受2； 10%GR&R30%：不可接受，如果经过分析找不到叔本原因,那么读设备必须 修理、停用或改用其他设备AVEV,人a的*洲倏是必要的EVAV：设备修理

7、或停用06测量系统研究测球系统研究的也备 检色仪器已维怪井心校推至司退潮汕标准 检杳仪器分辨率小于或等于预期H之过程的变舁做范范用的1/10 操选2g误作仪器的评牯人 如果工艺需要笠会舞忤员，随机选择2-4人 刖果工艺区需要一个搽快员或无照作员，则视为无操作奥舒也来进杼研究(刘 电可现性配嘀I 从工艺过程中选择1。个样本零件来表征整个操作范囤和各离散事件数 每个操作员侧早每个样本3次情:使用坦同的卷第进行测最研究 我在现场遴彳妍究;注意讣划外因素 进行研究-指等方针t每外棒作员对所有的把事进行 次随机测量 持续速行良到每个操作检对斯有的样本完成一次测， 这是试赞1 看景零件遂行标记以便于数据枭

8、集但对舞作员俣爵“题喳f大注髀制j2、南更需要的试脸St 甑小神笈主诬由的外操作员用量3次&使用表格收集信息4 .分析结果5 .如果还有的话，确定送一步措施07实例Minitab中的测量系统分析(MSA)实例选取10个零件表征工艺过程中变异的预期范围 34操作员随机测量10个零件，每个零件3次打开 Gage3.mtw选择 StatQuality 7bolsGage R&R Study (CrossedCjapti tfwrw VtF4raiLMrDoeQcrtn-QwtsKnngrGnise-dtd- LRfe_.IXhAyTiXMReAK耗y&jlY1HkJEh-lHnw wu*IWh,Nc

9、mpflHWi1EDft*E- MsJ Nr&jfeXif WrEeFLiWXh64女1加a工iNe*i r.ijisnr, Swrt kf i肝个iY;hTLQpaMty aqKSMNOIh1 Ml物需 W5MhsrJfWEMb,3： 5 UGi(|fllrH%rrv W碑；而gv用明 印小 gm在Part numbers （零件号）中瑜入Part （零件）：Operators（操作员）中输入Operator （操作员）：Measurement data （测 量数掴）中瑜入Response （响应）: ANOVA （方差分析）和X-ba&R分析主苣的不同之处在F ANOVA将通过零件间的交

10、互作用对操作员进行评估Minitab中的Gage R&R :选项 5.15是study variation （研究变异）的默认有 Z值范围计算99%潜在的研究变异 基于变异计算标准的偏移可以在所选零件的研究门看到 规格界限是 10.75（USL）和 8.75（LSL） 点击 Options- 在process tolerance （过程公差）对话框中愉入2.0 （10 75-875Study vwMicrc 在historical sigma （历史西格玛值）对话框匚叫 双击。K解释:可接受性 如灵T芝过程公登和可生奇恪玛值没有用在Minitab中,一个关口的设想是: 选取的用于钳究的林木零件

11、可以N实地展现实际工艺过程变异，这样的 诂.测量系统的可接受性仅茎;对班无中零件变异的比皎,如果注宜透 取研究样本零件，这将是一个有效的叙设. AIAG婢定“评丛网呈系统是否可以分析工艺过程的一个标准要素是零作 公差或测量系统变异所耗着的操作过程变异”。记住指导方针是. 10 %以下谟萍-可接受的 从10%到30%-由于使用风险、测量仪器的成本、修理成本驿考虑也时能接 受 超过30%-认为不可接受-住谤努力台面派进剂量系统 Gagr AIRqGage R&? (ANOVA)fa ResponseH ” OorohrGage R&R间的联系当操作员的结果可曳复以及噪作员间的结果可再现时，可以认为

12、河 量过程一致.当操作员刈坛的变化相对于工艺过程的变化或公差近困较小时,惊 准质量可以有效检地测到零件之间的变异.用早所耗I艺过程变异的百分比(% R&R)决定了测量过程的一致 性并能检测出零件之间的变异.分史的出成5分比户基方畏 iZCttMinitab Sixpack目交佛组成标市度会内在检救员之间 吱检运员与检 验员之间KQtRS 于号仔百却怦 H州q方充分析s工艺过货注意育布条纹的柱条-它们 表示经亦变异对于数据影响 的。GageR&R是测量系妁总体变异.分为重复性 和再现性零件之间变异的 柱条表示工艺过程变异的估ifc还记得我们要进行沌量的原 因吗？工艺过程变异的估计有二重复性：图表

13、视图重身性由特别的极差图进行检测，表中画出r每个操作员测量每个 零件的差异。如果被测零件的最大值和最小值间的差异未超过UCL 则视度量标准和操作员为可重复的C代 004167000LCL=0010UCLxO 107305重笈性二十抵差点招蜘|*|R物下由喇曲曲丽初啊厮再现性：图表视图 ftMinitab 一段（在随后的幻灯片中讨论）中的表格分析是分析前 定再现性的最好方式。图表中可以百出各个操作员测量,相同样本的 操作员模式是否有明显不同，加多J!鼻作足的Xtxar网MSA分析：有效系统 期望得到的图点均超出UCL和LCL的限制，因为该限制是由标准度量的变 异所确定的,这些匡点应该显示出标准度

14、量变异应该远小于零件间的变 异。 如果所选样本不能代表工艺过程的急体变异，则标准度量（重复性）变异可 能大于局部变异并且使确切的范畴计算成为无效。 如果界作员模式没有可比性.则操作员和零件间存在明显的关朕（这将在 另一张幻灯片中讨论）操作员的Xbar图X Bar图（小可接Minitab Sixpack极差国是否在控制范围之内？X-bar国和核差总上的限制从何而来？我们要不要控制极差图和Xba图？在我们的涧量系统中控制Minitab Sixpack本天显示所有操作员共可纺制10个零件的奴据.显示了紧始致据井强倜突出了测量的平均值与上图相收，但零件是按揖作员而不是按数 据.进行排列，此图可以帮助溟

15、制操作员的河 量备果.此0E显示每f操作员对所有10个零件的数宪，这是显示零件与操作员之间关系的最好方式通过零件：变并分析图中显示所有操作员共同绘制10个零件的数据,此医应该显示工 艺过程中最小尺寸到最大尺寸的同一个零件的图点.如果是工艺过 程中生产的零件，则它们有的同时在公差范围内和行的则公差范困 外。如果一个零件显示出较大的分散性，则它不适宜作为测试品， 因为在该零件可能体现不出具特性.超界零件10.1 JI I I I I I 1 I I I at017244a 7aain通过操作员：变化分析此图显示了操作员绘制的10个零件数据，红线连接了操作员所绘 制全部10个零件的平均值，红线应该是

16、水平状杰的。仟何明显的 倾斜表示操作员与其他操作员相比，在测量零件时行或大或小的偏 税操作员与零件的关系操作员影啊：如果平均值连线出现明显的分离,则在进行测量的操 作员和被测量的零件之间存在定关系。这不是好现中,需要进行 研究。图形输出的问题IfCqeVR Rgu 内go择布员的根z困0 JM行6 3 病孟乙至 %相界刎triTTTTTT，S 5 ； 8 S l也界段作浜样冷沌fflW316J刖 C 0413LCL=O操作吊Gage R&R:数字输出以卜表中是用Mintab算出变异研究的白分比，它是每个变源占计算 可能的总变异比例.5.15 *SD表示总变化统计值99%是如何计算 的，而且除非

17、输入/Historical Sigma值,否则-律暇设其等于直 实工艺变化的99%。SourcoStdDev (SD)Study Vex Study Ver (wv)%Tolm-anG 8 V/To lor )彳PQG，SSV/Proc)Total Cge R6R0. 0398700.20S33Uli孕 11.3810SRepatabtltty0 32369a0 17151ITT阳 fKpx17318 753*39”0 83t31393 75i023311232测量系统如何表示？W*型9中聘StdDev (SO)Study Var (5.15 , SO)铢 Study Var (醇 SV)J2

18、.UGajc RAR85 7344015791.8S复性隈畤734MO.15791.65国第佟C.OOCO0.0000.00坐售菖型台aoocc 00.00害件之闾368%iK.SJfi39.0093.054702a100.00执行测量研究如何对以下一些工艺过程建立测量:研究？- 报价- 雇员绩效检查- 评估关；工伤的严重性- 雇佣程序举例：报价程序过程的筒要描述存户为了修理设备给出工单。一个分析员查看工单并 为完成二单进行估价，然后对X户进行报价。在该情况下相关的测量误差是什么？进行测量系统分析（MSA）图表和数个输出百分出W本均2依 3 微.i.2Q 一 一 ；47 9 119ft t SHgv 6。)Study Vr (5* * SD)佻 Study V* (% SV)三本Gogc RSR52I7B52119.0999.54265.41/67.095C.O6药亮生4”.1702)49.27Be.O3忡学可分傀315.821,625 9059 ss潴W再琬怪我伊329.0641.69% 7862.3吝阡乙电50.9&52W.469.61品”变导530.239100.00