GR&R

Gauge repeatability &Reproducibility評價重複性和再現性，是MSA的一種常用方法。 R&R是推進6 SIGMA及QS 9000中常用的評價測定系統再現性及再生性的工具，被廣泛套用於尺寸測定的工具上，根據本人的經驗，其一般不用於電子測量儀器上，特別是數顯的儀器。同時在套用GR&R方法時，很關鍵的是安排測量人員，測量樣本及收集數據，這些步驟將影響評價的結果。MSA 和GR&R是兩個概念，MSA是測定系統分析的全稱，其包含5種評價方法，通常稱5-STUDY, 即： BIAS, STABILITY, REPEATABILITY, REPRODUCIBILITY, LINEARITY.

基本介紹

• 中文名：GR&R(評價重複性和再現性)
• 外文名：Gauge repeatability & Reproducibility
• 套用：尺寸測定的工具
• 評價方法：BIAS, STABILITY, REPEATABILITY

概述

MSA測量系統分析是使用數理統計和圖表的方法對測量系統的解析度和誤差進行分析，以評估測量系統的解析度和誤差對於被測量的參數來說是否合適，並確定測量系統誤差的主要成分, 而測量系統誤差的重複性和再現性由GR&R 研究確定。測量系統誤差由精確度、穩定度、重複性、再現性合併而成,其中重複性跟再現性簡稱為GR&R,其目的是藉助量具量測數據，驗證量具是否可靠,是否好用,還可以計算出量具的量測誤差；
1.重複性（Repeatability ）：當同一零件的同一種特徵由同一個人進行多次測量時變異的總和。
說明:其實驗數據必須符合以下條件:同一人員、同一產品、同一環境、同一位置、同一儀器、短期時間內.

2.再現性（Reproducibility ）：當同一零件的同一種特徵由不同的人使用同一量具進行測量時，在測量平均值方面的變異的總和。
說明:其實驗數據必須符合以下條件: 不同人員同一產品、同一環境、同一位置、同一儀器、較長時間段.

報告類型

Gauge R&R 報告類型應包括

-Gauge R&R 控制圖——提供圖形化的量具分析圖表。

-Gauge R&R 概要——為量具研究提供均值/極差和方差分析。

-Gauge R&R 總變異報告——展示 測量系統變異和產品變異的對比，包括中間的數據和最後計算的結果。

-Gauge R&R 總容差報告——展示 測量系統變異和產品容差的對比，包括中間的數據和最後計算的結果。

-量具研究列表——顯示項目中所有研究的量具，包括統計信息機狀態匯總。

-查看量具研究——顯示量具研究數據的原始表格，不進行計算。

分析時間

對於需進行GR&R分析的測量系統,一般在以下三種情況下要進行GR&R分析:
·首次正式使用前
·每年一次的保養時
·故障修復後

分析方法

1.準備
·檢查員人數：一般為3人。當以前分析時的GR&R值低於20%時，也可為2人。
·試驗次數：與檢查員人數相同，即兩人時為每人兩次，三人時為每人3次。
·零件數量：一般選10個可代表覆蓋整個工序變化範圍的樣品 。當以前分析時的GR&R值低於20%時，也可選5個。

2.實施
·第一名檢查員以隨機方式對所給的零件進行第一次測量，將測量結果填入表格第二列。然後第二名檢查員同樣以隨機方式對這些零件進行第一次測量，將測量結果填入表格第六列。第三名檢查員做法相同，將測量結果填入表格第十列。

·重複上述步驟，進行第二次、第三次測量，並將測量結果填入其餘空白表格。

3.計算出設備變異EV、人員差異以及 GR&R等百分比

4.判異標準
·如果GR&R小於所測零件公差的10%，則此系統無問題。
·如果GR&R大於所測零件公差的10%而小於20%，那么此系統是可以接受的。
·如果GR&R大於所測零件公差的20%而小於30%，則接受的依據是數據測量系統的重要程度和改善所花費的商業成本。
·如果GR&R大於所測零件公差的30%，那么此測量系統不能接受，並且需要進行改善。

5.處置方式
%EV，%AV分別表明了測量儀器（設備）變異、評價人差異在總變異中所占比例，可據此把握現有測量系統中所存主要問題，並採取相應的措施。
1)當EV > AV,即重複性:EV(設備變異) > 再現性:AV(人員變異)時:
·量具需要加以保養；
·量具需要重新設計，以提升適切性；
·量具的夾緊或零件定位的方式需要改進；
·存在過大的零件變異；

2)當AV > EV, 即再現性:AV(人員變異) > 重複性:EV(設備變異)時:
·量測人員需要更好的培訓如何使用量具及數據讀取方式
·量具刻度盤上的刻度不清楚或校正不良；
·需要某些夾具協助評價人員來提高使用量具的一致性

測量方法

1. 測量系統分析 ：是指檢測測量系統以便更好地了解影響測量結果的變異來源及其分布的一種方法。通過測 量系統分析可把握當前所用測量系統有無問題和主要問題出在哪裡，以便及時糾正偏差，使測量精度滿足要求。

量具可重複性與可再現性分析 (GR&R) ： Gauge Repeatability and Reproducibility

2. 測量系統：操作、零件、 評價人、 測量工具、設備的集合（整個獲取測量結果的過程）。

3. 通常用以下程式來評價測量系統：

3.1、 偏倚：測量結果的觀測平均值與基準值的差值。偏倚常被稱為“準確度”。

基準值：也稱為可接受的基準值或標準值，是充當測量值的一個一致認可的基準，一個基準值可以通過採用更高級別的測 量設備進行多次測量，取其平均值來確定。

3.2、 重複性：由一個評價人，採用同一種測量儀器，多次測量同一零件的同一特性時獲得的測試值變差。

3.3、 再生性：由不同的評價人，採用相同的測量儀器，測量同一零件的同一特性時測量平均值的變差。

3.4、 穩定性：是測量系統在某持續時間內測量同一基準或零件的單一特性時獲得的測量值總變差。

3.5、 線性：在量具預期的工作量程內，偏倚值的差值。

4. 總體說來，以上這些程式有時被稱為“量具 R&R ”程式，這是因為它們常常只是用來評價再現性和重複性這兩項統計特性。

4.1、 重複性： 測量過程的重複性意味著測量系統自身的變異是一致的。由於儀器自身以及零件的食品中位置變化導致的測量變差是重複 性誤差的兩個一般原因。 EV=K 1 * Rbar

4.2、 再現性： 測量過程的再現性表明評價人的變異性是一致的。考慮評價人變異性的一種方法是認為變異性代表每位評價人造成的遞增 偏倚。如果這種偏倚或評價人的變異性真正存在，每位評價人的所有平均值就將會不同，這可以通過比較評價人對每個零件的平均值看出。

注釋

註：

1) 式中 Xdiff 為評價人的最大均值差；

2) 式中 n 為測量零件數； r 為每個零件的測量次數；

3) 如果 AV 計算中根號下出現負值，則評價人變差預設為 0 ；

4) 與 EV 式中相同， K2 可從表中查出。

4.3、 R&R R&R= (EV2+AV2) (1/2)

4.4、 %R&R %R&R= R&R/T *100%

註： 在QS9000 中；若 %R&R<=20%: 合格

若 30%>=%R&R>20%:視零件特性的重要性而定，需注意；

若 %R&R>30%: 不合格

表格使用

1、 C7~C11 ：填入零件的主要信息：零件圖號 / 料號，部品名稱，規格，公差，以及測量的厂部等等，特別要注意的是 C9 與 C10 儲存格，一定要填定正確，否則結果一定會有問題。因為 C9 與 C10 要用於計算 GR&R ﹐所以此兩儲存格只測填入數字﹐不要寫單位。 如一零件要求是 10.00[u]+[/u]0.10mm ﹐那么 C9” 規格 ” 應填寫 10.00 ﹐而 C10 則要填寫 0.20 （ T=USL-LSL=10.10-9.90=0.20 ） .

2、 H7~H9 ：填入測量工具的一些信息：工具名稱，計量編號，以及測 量的單位 ( 如 mm).

3、 H10~H11 ：填入檢驗人數與檢測次數，一般採用2或 3 人，測量 2 次或 3 次的方法。此兩個儲存格亦是必需的，如若有誤將會導致錯誤的結果。

4、 M7~M9 ：填入檢驗員姓名 ( 或薪號 ) ，如果只有兩個檢驗員，則填入兩人的相關信息。

5、 R7~R9 ：填入相關檢驗員檢驗的日期。

6、 M11 ：填入審核或確認者名字。

7、 B15~D24 ﹕填入 1# 檢驗員三次或兩次測試的數據。

8、 H15~J24 ﹕填入 2# 檢驗員三次或兩次測試的數據。

9、 N15~P24 ﹕填入 3# 檢驗員三次或兩次測試的數據。

10、 M33~M41 ﹕填入備註內容。

11、 除以上要求之儲存格外﹐其餘任何儲存格切不可填入任何信息﹐以免出錯。