a. 量測前需確認: a-1. 確認量測儀器經過校準, 以保證其準確性和線性在規定範圍. a-2. 確保使用足夠分辨率的儀器逕行量測. 一般來說, 量測儀器的
分辨率應為被量測對象規格公差的1/10.
b. 量測時需注意: b-1. 量測人員(至少3人)以隨機順序量測各樣本, 重複測量(至少2次).
b-2. 紀錄所有原始測量數據.
GRR應用
提供新量測儀器是否可允收的準則 量測系統間之比較
評估量測儀器疑為能量不足之基礎
新進檢測人員可借助GRR來建立合格認證 為製程變異與生產過程允收水準之必要成分
若遇到產品規格大幅加嚴時（如Impedance的Tolerance由 ±12Ω降至±5Ω
）則必須立即警覺必須將測試設備升級，以免誤判了新產品的真實性能
Xb Rb
C
0.04 -0.11 -0.15
-1.38 -1.13 -0.96
0.88 1.09 0.67
0.14 0.20 0.11
-1.46 -1.07 -1.45
-0.29 -0.67 -0.49
0.02 0.01 0.21
-0.46 -0.56 -0.49
1.77 1.45 1.87
再現性又稱為量具變異(Equipment Variance)，是指量測設備經相同作業者量測
相同標的物數次，而能再產出其讀值的能力。是觀測讀值伸展或散播的一個 程度。
4.再生性(Reproducibility)
再生性又稱為作業者變異(Appraiser Variance)，是指當量測一零件之特性時， 以不同作業者使用相同量具取得之量測平均值之變異。
Gage R&R培训教材
龍元 2014/01/16
测量系统变差类型
根据变差的来源和特点，可分为:
●位置变差(准确度)：
偏倚，稳定性和线性；
●宽度变差(精确度)：
重复性和再现性。
Gage R&R的定義
Gage R&R是一種方法, 用以決定量測的:
重复性(Repeatability) 再现性(Reproducibility) 一个测量系统的重复性和再现性的合成变差的估计。 GR&R变差等于系统内和系统间变差之和。
Gage R&R的研究用以決定所觀察的過程變異中, 有多大的
比例是來自於量測系統本身的變異.
Gage R&R的含意
1.量具(Gage) 任何用來產生數據的設備及工具。經常用以表示特定使用在工廠現場的設備
2.量測系統(Mearsurement System)
操作程序、操作環境、量具、軟體與人員等用以測量品質特性數據之組合。 3.再現性(Repeatability)
-1.49 -1.77 -2.16
Xc Rc
X
RP
R Ra
那个的再现性好？
u1
u2
u3
造成再现性误差的潜在原因
● 零件之间（抽样样本）：使用相同的仪器、操作者和方法测量A、B、 C零件类型时的平均差异。 ● 仪器之间：在相同零件、操作者和环境下使用A、B、C仪器测量的平 均值差异。注意：在这种情况下，再现性误差通常还混有方法和/或操作 者的误差。 ● 标准之间：在测量过程中，不同的设定标准的平均影响。 ● 方法之间：由于改变测量点密度、手动或自动系统、归零、固定或夹 紧方法等所造成的平均值差异。
目的
• 未來方面： – 配合Cpk、Six-sigma等製程能力工具的運用，不斷研發更價廉而堪
用的量具
– 若遇產品公差緊縮時，必須立即警覺是否須將量具升級，以免誤 判新產品特性的真實性能。
Gage R&R 的原理
Gage R&R 的原理
σTotal2=σpart2+σGage R&R2+σe2
快速GR&R（极差法）
极差法：极差法是一种改良的计量型量具的研究，它可迅速提供一 个测量变差的近似值。 ●只能提供测量系统的整体概况 ●不能将变差分为重复性和再现性。 ●它典型的好处就是快速检查验证GRR是否发生了变化。 典型的极差法： 2个评价人
5个零件
两个评价人各将每个零件测量一次。 计算极差的和与平均极差。 通过将平均极差均值乘以1/d2*(d2可以查表找到m=2,g=5).
a. 對於自動測定系統, 誤差來源為: 部品本身誤差和測量儀器誤差.
b. 對於普通測定系統, 誤差來源為: 量測人員, 量測儀器和部品.
c. 對於目視檢查, 誤差來源為量測(檢查)人員和部品.
(3) 選擇樣本;(計量數據至少選5個, 計數數據至少選30個)
Gage R&R分析步驟(續)
(4) 收集數據;
● 通常被称为EV-设备变差
● 量具(设备)能力和潜能 ● 系统内变差
重复 性
σrpt
A
B 那个的重复性好？
造成重复性变差的可能原因：
● 零件内部（抽样样本）：形状、位置、表面光度、锥度、样本的一致性 ● 仪器内部：维修、磨损、设备或夹具的失效、质量或保养不好
● 标准内部：质量、等级
● 方法内部：作业准备、技巧、归零、固定、夹持、点密度的变差 ● 评价人内部：技巧、位置、缺乏经验、操作技能或培训、意识、疲劳
研究结果。
2 校准量具
3 测量，让三个测量人对10个样品的某项特性进行测量，每个样品每人测量三次， 将数据填入表中。试验时要遵循以下原则：
●盲测原则1：对10个样品编号，每个人测完第一轮后，由其他人对这10个
样品进行随机的重新编号后再测，避免主观偏向。
●盲测原则2：三个人之间都互相不知道其他人的测量结果。
平均极差 = GR&R =
R = (2+1+1+2+1)/5 = 7/5 = 1.4
R /d2 = 1.4 / 1.19 = 1.76
% Gage R&R = GR&R / 过程标准差*100% = 1.76 / 3.33*100 % = 52.85%
结论的正确性80%
极差法能够潜在的检测出测量系统为不可接受的概率： 样本容量为5 结论正确性80% 样本容量为10 结论正确性90% ……
4 结果分析
评价人/ 试验#
A 1 2 3 均值 极差 1 2 3 均值 极差 1 2 3 均值 极差 零件均值
零件 1 0.29 0.41 0.64 2 -0.56 -0.68 -0.58 3 1.34 1.17 1.27 4 0.47 0.5 0.64 5 -0.8 -0.92 -0.84 6 0.02 -0.11 -0.21 7 0.59 0.75 0.66 8 -0.31 -0.20 -0.17 9 2.26 1.99 2.01 10 -1.36 -1.25 -1.31
● 不能确定他们两者之间的交互作用。
均值-极差（X-R）法是确定测量系统的重复性和再现性的数学方法，主要步骤
如下： 1 选择3个测量人（A, B,C）和10个测量样品(典型)。
●测量人应有代表性，代表经常从事此项测量工作的QC人员或生产线人员
●10个样品应在过程中随机抽取，可代表整个过程的变差，否则会严重影响
所謂量測系統Gage R&R，就是指再現性與再生性 (R&R)之變異。
重复性(Repeatability)
由同一量測人員用同一量測儀器重複量測同一量測對象時所存在的 差異, 下圖表示了量測系統的重复性.
● 一个评价人使用同一测量仪器，对同一零件的某一特性进行多次测量下的变差 ● 是在确定的和已知条件下，连续多次测量中的变差
极差法-示例
R= 最大值-最小值
零件 1 2 3 4 5
操作员1 4 3 6 5 9
操作员2 2 4 7 7 8
极差之和 R 平均极差
制造过程标准差 = 3.33
极差(R) 2 1 1 2 1 7 1.4
d常数表
ã ¼ Á þ ö ¸ Ê ý 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2 3 4 ö Ù ¸ ² × ÷Ô ± ö ¸ ² Ù × ÷Ô ± ö ¸ ² Ù × ÷Ô ± 1.41 1.91 2.24 1.28 1.81 2.15 1.23 1.77 2.12 1.21 1.75 2.11 1.19 1.74 2.1 1.18 1.73 2.09 1.17 1.73 2.09 1.17 1.72 2.08 1.16 1.72 2.08 1.16 1.72 2.08
Gage R&R 研究
GRR作業的前置準備工作
規劃評估方法。 檢測量具的鑑別力/解析度應至少為製程變異或允差的十分之一。 檢測量具應校正，並可追溯至相關之標準。 人員操作前應具備相關專業訓練及鑑定。
決定評估作業中所須之操作員數、取樣樣品數、
重複量測次數，可參考之依據如下： ☆關鍵特性：取樣數↑，量測次數↑。 ☆樣品型態：龐大或較重之樣品，取樣數↓，量測次數↑。
(5) 分析數據.
Gage R&R的評價標準
%Gage R&R=
%R&R數值 %R&R≦10% 10% <%R&R≦ 20% 20%<%R&R ≦ 30%
分析： — 重复性比再现性大 1）仪器需要维护。 2）量具刚度不足。 3）夹紧和检测点需改进。 4）零件内变差（失圆、锥度等）过大。 — 再现性比重复性大 1）评价人培训不足。 2）刻度不清晰。 3）需要某种辅助器具
分析流程
定 義 量 測 特 性
設 定 量 測 計 劃
執 行 量 測 計 劃
NO
計算
Overall Variation
OK
值
完員 成之 量能 具力 暨分 人析
NG
YES
修改 量測程序
設善員 定計訓 儀劃練 器或 改人