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1、GRR分析与运用一、一、GRR是什么是什么? 答答:GRR是指量测的再现性是指量测的再现性(Repeatability) 与再生性与再生性(Reproducibility)可以图表方可以图表方 式说明如下式说明如下: GRR简介简介 GRR : 量测精度指标量测精度指标 Repeatability :(Equipment Variation) *目的目的: 明白量测仪器之变异性明白量测仪器之变异性 *作法作法:同一人员使用同一量具量测同一同一人员使用同一量具量测同一 产品多次之后来估算其变易产品多次之后来估算其变易 Reproducibility:(Appraiser Variation) *
2、目的目的:明白不同人员间之变异性明白不同人员间之变异性 *作法作法:由不同人员使用同一量具量测同由不同人员使用同一量具量测同 一产品多次之后来估算其变易一产品多次之后来估算其变易为计算再现性为计算再现性为计算再现性为计算再现性( (Repeatability),Repeatability), 在其取得数据时应符合下列条件在其取得数据时应符合下列条件在其取得数据时应符合下列条件在其取得数据时应符合下列条件: :同一人员同一人员 相不的归零条相不的归零条 同一产品同一产品 同一位置同一位置 同样的环境条件同样的环境条件 数据要在短时间内取得数据要在短时间内取得再现性的目的只是要获知设备的变异性再现
3、性的目的只是要获知设备的变异性再现性的目的只是要获知设备的变异性再现性的目的只是要获知设备的变异性. .再生性再生性再生性再生性( (Reproducibility)Reproducibility)目的则是目的则是目的则是目的则是, , 希望获知不同条件下的变异希望获知不同条件下的变异希望获知不同条件下的变异希望获知不同条件下的变异. . 因此取得数据时应符合下列条件因此取得数据时应符合下列条件因此取得数据时应符合下列条件因此取得数据时应符合下列条件: : 不同的人员不同的人员 不同的归零条件不同的归零条件 不同的位置不同的位置 不同的环境不同的环境 数据宜在较长期间内取得数据宜在较长期间内取
4、得二、二、GRR目的何在目的何在? 答答: 若我们抽测若我们抽测100支圆杆的外径支圆杆的外径,我们可以得到我们可以得到100组数据组数据,它形成一个分配它形成一个分配(Xbar, ) 但是若深究这些数据的分配是否会永远如此呢但是若深究这些数据的分配是否会永远如此呢?其实并不尽然其实并不尽然,因为同样的样本若交给同一个人第二因为同样的样本若交给同一个人第二天再量一次天再量一次,它就不可能与原来的分配它就不可能与原来的分配(Xbar, )完全完全相同相同.同样地同样地,同一组样本若交给另一个人用同样的量同一组样本若交给另一个人用同样的量具来量具来量,当然也就会再形成另一个分配当然也就会再形成另一
5、个分配(Xbar, ). 有了这样的认知有了这样的认知,我们就明白原始的数据标准偏我们就明白原始的数据标准偏差差(1)中其实已含盖了中其实已含盖了,1).产品真值标准偏差产品真值标准偏差(TU),2).量器量测误差量器量测误差(GRR),3).及其他及其他随机误差随机误差(e e), ),其关系如下其关系如下: : 2 2 = = 2 2TUTU+ + 2 2GRR + 2 2e eGRRGRR的目的就是要降低量测误差的目的就是要降低量测误差(GRR),使量测值之使量测值之(e)尽量接近尽量接近TU(真值之标准偏差真值之标准偏差).三、三、GRR的优式是否有放诸四海皆准的共的优式是否有放诸四海
6、皆准的共识呢识呢? 答答:目前举世公认的原则与分级标准如下目前举世公认的原则与分级标准如下: GRR GRR 指标指标指标指标%GRR10%:A级级,量测值十分可靠量测值十分可靠 10%GRR30%:C级级,量测值不宜相信量测值不宜相信 注意事项注意事项:被测物宜力求稳定被测物宜力求稳定 量具量具刻度宜比被测特性规格为高刻度宜比被测特性规格为高 五、是否有一些标准程序来获得可信之五、是否有一些标准程序来获得可信之GRRGRR? ? 答答: :有的有的, ,其程序如下其程序如下: : 获行获行获行获行GRRGRRGRRGRR的程序的程序的程序的程序 1. 1.准备被样本准备被样本( (至少至少5
7、 5件件Parts)Parts) 2. 2.将被测件交给平常实际作业之人员将被测件交给平常实际作业之人员( (至少至少3 3人人) ) 反复量测反复量测( (每一样本至少量测每一样本至少量测2 2次次) ) 3. 3.记录各量测数据记录各量测数据( (Measurements)Measurements) 4. 4.计算计算GRRGRR六、六、GRR非做不可吗非做不可吗?若一时做不到是否有其若一时做不到是否有其 他替代指标他替代指标? 答答: :这个问题好级了这个问题好级了, ,中国人说尽信书不如无书中国人说尽信书不如无书, ,天天下当然没有非做下当然没有非做GRRGRR不可的道理不可的道理,
8、,因为因为QS-9000QS-9000的的4.11.44.11.4节就清楚说是譬如节就清楚说是譬如GRR,GRR,表示表示GRRGRR只是指标之一只是指标之一. . 如果有一些限制而未能作如果有一些限制而未能作GRRGRR时时, ,举世公认的替举世公认的替代指标是代指标是CPK,CPK,因为在计算因为在计算CPKCPK中的中的C CP P时时, ,此此CPCP用的是数用的是数据标准偏差据标准偏差I, I, 它已包括了量测误差它已包括了量测误差( (GRR 详见第二详见第二点之公式点之公式), ),因此若因此若Cp / CpkCp / Cpk已能达到客户的要求已能达到客户的要求, ,那么亦那么亦
9、间接证明现有的量测系统也足堪信任间接证明现有的量测系统也足堪信任. .七、七、 请问那些情况不适用请问那些情况不适用GRR?GRR? 答答: :这个问题的症结仍在于我们对这个问题的症结仍在于我们对GRRGRR的定义的定义是否清楚是否清楚( (详见第一点详见第一点), ),因为作因为作GRRGRR时必须使用同一时必须使用同一样本样本( (Parts)Parts)反复量测反复量测, ,因此只要有任何样本无法被反因此只要有任何样本无法被反复量测复量测, ,那么基本上即不适用那么基本上即不适用GRR,GRR,这一类的情况中这一类的情况中尤其以破坏性测试为最明显尤其以破坏性测试为最明显, ,因为样本实际
10、上已无因为样本实际上已无法被反复测试法被反复测试. . 因此凡是破坏性测试因此凡是破坏性测试, ,原则上均不适用原则上均不适用GRR,GRR,近近年来虽有讨论用代用特性来做年来虽有讨论用代用特性来做GRRGRR的替代方案的替代方案, ,但但争议颇多争议颇多, ,所以若要用替代方案时所以若要用替代方案时, ,请务必小心谨慎请务必小心谨慎. .八、请问该优先使用八、请问该优先使用GRR的状况有哪些前提的状况有哪些前提? 答答:这是一个高明的问题这是一个高明的问题,原则上该优先使用原则上该优先使用GRR的情况的情况均应有下列前题均应有下列前题: 1、本质上是非破坏性之量测数值、本质上是非破坏性之量测
11、数值. 2、该量测特性之制程能力、该量测特性之制程能力CP值明显不足值明显不足. 在此状况下我们就必须运用在此状况下我们就必须运用GRR深入探究此时的制程能深入探究此时的制程能力是产品之真象或假象力是产品之真象或假象? 若若GRR30%(C级级,请参考第三点请参考第三点)那就表示量测系统不那就表示量测系统不够够精确精确,因而扭曲了产因而扭曲了产品的真值品的真值,这时我们就应立这时我们就应立刻着手改善量测系统刻着手改善量测系统,改善时可参考改善时可参考下面的鱼骨图下面的鱼骨图,找出问题症结找出问题症结,再予以克服再予以克服,以改善以改善GRR. 人员训练不足量测程序不严格人员技术差异量测程序未标
12、准化设备维护未标准化校验问题数据取得不易温度改变清洁度改变湿度改变振动因素环境差异机械不稳定设备磨耗电性不稳定数据换算不稳定设备差异为为何何量量测测变变异异太太大大 九、九、GRR的想法我清楚了的想法我清楚了,但是但是GRR的计算的计算 及分析似乎比较复杂及分析似乎比较复杂,不知是否有可代不知是否有可代 劳之软件劳之软件? 答答:目前坊间之统计软件目前坊间之统计软件,大部分均包括了大部分均包括了GRR的分析的分析功能功能,其中其中STATGRAPHIC尤其以图形分析及分析取胜尤其以图形分析及分析取胜,有有心人不妨一试心人不妨一试.十、从长期来看十、从长期来看GRR可如何加以运用可如何加以运用?
13、 答答:长期来看长期来看GRR可持续运用在下列领域或时机可持续运用在下列领域或时机: 1、新量具可借助、新量具可借助GRR来建立有效的验收系统来建立有效的验收系统. 2 、新进检测人员可借助、新进检测人员可借助GRR来建立公允的合认证系统来建立公允的合认证系统. 3 、配合、配合CPK不断导引研发更价廉而堪用的测试设备不断导引研发更价廉而堪用的测试设备. 4 、若遇到产品规格大幅加严时、若遇到产品规格大幅加严时,(如如Impedance的的 Tolerance由由+12降至降至+ +5 5)则必须立即警觉必须将则必须立即警觉必须将 测试设备升级测试设备升级, ,以免误判了新产品的真实性能以免误
14、判了新产品的真实性能. .量测系统分析作业办法量测系统分析作业办法(GRR(GRR分析分析) )解析解析 6.1 6.1 6.1 6.1办法办法办法办法: : : : 6.1.1 6.1.1 6.1.1 6.1.1 标准件之选取标准件之选取标准件之选取标准件之选取, , , ,依据依据依据依据IQCIQCIQCIQC或制程中量测之实际情况选取或制程中量测之实际情况选取或制程中量测之实际情况选取或制程中量测之实际情况选取 被测零件被测零件被测零件被测零件, , , ,确认为良品后做为确认为良品后做为确认为良品后做为确认为良品后做为GRRGRRGRRGRR分析的标准组件分析的标准组件分析的标准组件
15、分析的标准组件. . . . 6.1.2 6.1.2 6.1.2 6.1.2 将标准件编号将标准件编号将标准件编号将标准件编号, , , ,量测时不按号码顺序测试量测时不按号码顺序测试量测时不按号码顺序测试量测时不按号码顺序测试. . . . 6.1.3 6.1.3 6.1.3 6.1.3 校正量规校正量规校正量规校正量规, , , ,即确认准确度没问题即确认准确度没问题即确认准确度没问题即确认准确度没问题. . . . 6.1.4 6.1.4 6.1.4 6.1.4 找三人任意不按顺序做量测找三人任意不按顺序做量测找三人任意不按顺序做量测找三人任意不按顺序做量测 6.1.5 6.1.5 6.
16、1.5 6.1.5 找找找找10101010个标准组件个标准组件个标准组件个标准组件, , , ,供供供供3 3 3 3人量测人量测人量测人量测. . . .每人测试每人测试每人测试每人测试3 3 3 3次次次次,3,3,3,3人都测试人都测试人都测试人都测试 完一次后完一次后完一次后完一次后, , , ,再进下轮测试再进下轮测试再进下轮测试再进下轮测试. . . .以上文件规定保证：以上文件规定保证：以上文件规定保证：以上文件规定保证：1)1)1)1)“ “样品必须从过程中选习并代表整个工作范围样品必须从过程中选习并代表整个工作范围样品必须从过程中选习并代表整个工作范围样品必须从过程中选习并
17、代表整个工作范围” ”这样做是必要的这样做是必要的这样做是必要的这样做是必要的, , , , 因为分析中这些零件被认为生产过程中产品变差的全部范围因为分析中这些零件被认为生产过程中产品变差的全部范围因为分析中这些零件被认为生产过程中产品变差的全部范围因为分析中这些零件被认为生产过程中产品变差的全部范围. . . .2)2)2)2)试验进行盲测试验进行盲测试验进行盲测试验进行盲测, , , ,使试验结果不受使试验结果不受使试验结果不受使试验结果不受“ “霍桑效应霍桑效应霍桑效应霍桑效应” ”干扰干扰干扰干扰. . . .量测系统分析作业办法量测系统分析作业办法(GRR(GRR分析分析) )解析解
18、析6.2.6.2.6.2.6.2.判定准则判定准则判定准则判定准则: : : : 6.2.1 % 6.2.1 % 6.2.1 % 6.2.1 %GRR10%,GRR10%,GRR10%,GRR10%,良好良好良好良好. . . . 6.2.2 10% 6.2.2 10% 6.2.2 10% 6.2.2 10%GRR30%,GRR30%,GRR30%,GRR30%,可可可可 6.2.3 % 6.2.3 % 6.2.3 % 6.2.3 %GRR.30%,GRR.30%,GRR.30%,GRR.30%,不佳不佳不佳不佳6.36.36.36.3评估评估评估评估: : : : 6.3.1 6.3.1 6
19、.3.1 6.3.1 若设备变异大于作业者变异若设备变异大于作业者变异若设备变异大于作业者变异若设备变异大于作业者变异, , , ,其原因如下其原因如下其原因如下其原因如下: : : : (1) (1) (1) (1) 量具须再保养量具须再保养量具须再保养量具须再保养. . . .(2) (2) (2) (2) 量具不过精密量具不过精密量具不过精密量具不过精密. . . .(3) (3) (3) (3) 夹具或定位工具须再改善夹具或定位工具须再改善夹具或定位工具须再改善夹具或定位工具须再改善. . . . 6.3.2 6.3.2 6.3.2 6.3.2 若作业者变异大于设备变异若作业者变异大于
20、设备变异若作业者变异大于设备变异若作业者变异大于设备变异, , , ,其原因如下其原因如下其原因如下其原因如下: : : :(1) (1) (1) (1) 未正确教育人员量具使用及读值的方法未正确教育人员量具使用及读值的方法未正确教育人员量具使用及读值的方法未正确教育人员量具使用及读值的方法. . . .(2) (2) (2) (2) 量具之刻度显示不清楚量具之刻度显示不清楚量具之刻度显示不清楚量具之刻度显示不清楚. . . .(3) (3) (3) (3) 量测方法不佳量测方法不佳量测方法不佳量测方法不佳, , , ,应重新设计应重新设计应重新设计应重新设计. . . .量测系统分析作业办法
21、量测系统分析作业办法(GRR(GRR分析分析) )解析解析以上文件规定以上文件规定以上文件规定以上文件规定: : : : 1) 1) 1) 1) 该文件制定作业办法该文件制定作业办法该文件制定作业办法该文件制定作业办法GRRGRRGRRGRR分析是以过程差而不是以容差为基础分析是以过程差而不是以容差为基础分析是以过程差而不是以容差为基础分析是以过程差而不是以容差为基础. . . . ( ( ( (在正态分布曲在正态分布曲在正态分布曲在正态分布曲线之下线之下线之下线之下99.0%99.0%99.0%99.0%的的的的 面积面积面积面积).).).). 2) 2) 2) 2) 判定准则符合通用经验
22、规则判定准则符合通用经验规则判定准则符合通用经验规则判定准则符合通用经验规则: : : : 低于低于低于低于10%10%10%10%的误差的误差的误差的误差-测量系统接受测量系统接受测量系统接受测量系统接受; ; ; ; 10%10%10%10%至至至至30%30%30%30%的误差的误差的误差的误差-根据应用的重要性根据应用的重要性根据应用的重要性根据应用的重要性, , , ,量具成本量具成本量具成本量具成本, , , ,维修的维修的维修的维修的 费用等可能是可接受的费用等可能是可接受的费用等可能是可接受的费用等可能是可接受的; ; ; ; 大于大于大于大于30%30%30%30%的误差的误差的误差的误差-测量系统需要改进测量系统需要改进测量系统需要改进测量系统需要改进. . . . 千分尺测量光圈千分尺测量光圈GRRGRR检定检定千分尺测量光圈千分尺测量光圈GRRGRR检定检定千分尺测量光圈千分尺测量光圈GRRGRR检定检定千分尺测量光圈千分尺测量光圈GRRGRR检定检定
