GageR_R培訓(xùn)教材(6sigma基礎(chǔ)培訓(xùn)知識(shí))ppt課件

1、Gage R&R培訓(xùn)教材龍?jiān)?021/01/16 根據(jù)變差的來(lái)源和特點(diǎn)，可分為: 位置變差(準(zhǔn)確度)： 偏倚，穩(wěn)定性和線性； 寬度變差(準(zhǔn)確度)： 反復(fù)性和再現(xiàn)性。丈量系統(tǒng)變差類型Gage R&R的定義Gage R&R是一種方法, 用以決定量測(cè)的:Gage R&R的研討用以決定所觀察的過(guò)程變異中, 有多大的比例是來(lái)自於量測(cè)系統(tǒng)本身的變異.反復(fù)性(Repeatability)再現(xiàn)性(Reproducibility) 一個(gè)丈量系統(tǒng)的反復(fù)性和再現(xiàn)性的合成變差的估計(jì)。GR&R變差等于系統(tǒng)內(nèi)和系統(tǒng)間變差之和。Gage R&R的含意1.量具(Gage) 任何用來(lái)產(chǎn)生數(shù)據(jù)的設(shè)備及工具。經(jīng)常用以表示特定運(yùn)用在

2、工廠現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備2.量測(cè)系統(tǒng)(Mearsurement System) 操作程序、操作環(huán)境、量具、軟體與人員等用以測(cè)量品質(zhì)特性數(shù)據(jù)之組合。3.再現(xiàn)性(Repeatability) 再現(xiàn)性又稱為量具變異(Equipment Variance)，是指量測(cè)設(shè)備經(jīng)一樣作業(yè)者量測(cè)一樣標(biāo)的物數(shù)次，而能再產(chǎn)出其讀值的才干。是觀測(cè)讀值伸展或散播的一個(gè)程度。4.再生性(Reproducibility) 再生性又稱為作業(yè)者變異(Appraiser Variance)，是指當(dāng)量測(cè)一零件之特性時(shí)，以不同作業(yè)者運(yùn)用一樣量具獲得之量測(cè)平均值之變異。 所謂量測(cè)系統(tǒng)Gage R&R，就是指再現(xiàn)性與再生性 (R&R)之變異。反復(fù)

3、性(Repeatability) 由同一量測(cè)人員用同一量測(cè)儀器重複量測(cè)同一量測(cè)對(duì)象時(shí)所存在的差異, 下圖表示了量測(cè)系統(tǒng)的反復(fù)性.反復(fù)性rpt 一個(gè)評(píng)價(jià)人運(yùn)用同一丈量?jī)x器，對(duì)同一零件的某一特性進(jìn)展多次丈量下的變差 是在確定的和知條件下，延續(xù)多次丈量中的變差 通常被稱為EV-設(shè)備變差 量具(設(shè)備)才干和潛能 系統(tǒng)內(nèi)變差 AB那個(gè)的反復(fù)性好？ 零件內(nèi)部抽樣樣本：外形、位置、外表光度、錐度、樣本的一致性 儀器內(nèi)部：維修、磨損、設(shè)備或夾具的失效、質(zhì)量或保養(yǎng)不好 規(guī)范內(nèi)部：質(zhì)量、等級(jí) 方法內(nèi)部：作業(yè)預(yù)備、技巧、歸零、固定、夾持、點(diǎn)密度的變差 評(píng)價(jià)人內(nèi)部：技巧、位置、缺乏閱歷、操作技藝或培訓(xùn)、認(rèn)識(shí)、疲勞 環(huán)

4、境內(nèi)部：對(duì)溫度、濕度、振動(dòng)、清潔的小幅度動(dòng)搖 缺乏穩(wěn)健的儀器設(shè)計(jì)或方法，一致性不好 量具誤用 失真量具或零件、缺乏鞏固性 運(yùn)用零件數(shù)量、位置、觀測(cè)誤差易讀性、視差呵斥反復(fù)性變差的能夠緣由：再現(xiàn)性(Reproducibility) 由幾個(gè)不同的量測(cè)人員用同一量測(cè)儀器重複量測(cè)同一量測(cè)對(duì)象時(shí)所存在的差異, 下圖表示了量測(cè)系統(tǒng)的再現(xiàn)性.u1u2u3再現(xiàn)性量測(cè)員1量測(cè)員2量測(cè)員3 不同評(píng)價(jià)人運(yùn)用一樣量具，丈量一零件的某一特性的丈量平均值的變差 對(duì)產(chǎn)品和過(guò)程評(píng)價(jià)時(shí)，變差能夠是評(píng)價(jià)人、環(huán)境或方法 通常被稱為AV-評(píng)價(jià)人變差 系統(tǒng)之間(條件)的變差 Inspector AMaster ValueInspect

5、or BInspector CInspector AInspector BInspector C那個(gè)的再現(xiàn)性好？呵斥再現(xiàn)性誤差的潛在緣由 零件之間抽樣樣本：運(yùn)用一樣的儀器、操作者和方法丈量A、B、C零件類型時(shí)的平均差別。 儀器之間：在一樣零件、操作者和環(huán)境下運(yùn)用A、B、C儀器丈量的平均值差別。留意：在這種情況下，再現(xiàn)性誤差通常還混有方法和/或操作者的誤差。 規(guī)范之間：在丈量過(guò)程中，不同的設(shè)定規(guī)范的平均影響。 方法之間：由于改動(dòng)丈量點(diǎn)密度、手動(dòng)或自動(dòng)系統(tǒng)、歸零、固定或夾緊方法等所呵斥的平均值差別。 評(píng)價(jià)人操作者之間：評(píng)價(jià)人A、B、C之間由于培訓(xùn)、技巧、技藝和閱歷所呵斥的平均值差別。引薦在為產(chǎn)品和

6、過(guò)程鑒定和運(yùn)用手動(dòng)丈量?jī)x器時(shí)運(yùn)用這種研討方法。過(guò)程變差分析長(zhǎng)期過(guò)程變差短期抽樣產(chǎn)生的變差實(shí)踐過(guò)程變差穩(wěn)定性線性反復(fù)性 準(zhǔn)確度 量具變差操作員呵斥的變差丈量誤差過(guò)程變差觀測(cè)值“反復(fù)性 和 “再現(xiàn)性 是丈量誤差的主要來(lái)源再現(xiàn)性過(guò)程變差GRR應(yīng)用提供新量測(cè)儀器能否可允收的準(zhǔn)則量測(cè)系統(tǒng)間之比較評(píng)估量測(cè)儀器疑為能量缺乏之基礎(chǔ)新進(jìn)檢測(cè)人員可借助GRR來(lái)建立合格認(rèn)證 為製程變異與生產(chǎn)過(guò)程允收水準(zhǔn)之必要成分 假設(shè)遇到產(chǎn)品規(guī)格大幅加嚴(yán)時(shí)如Impedance的Tolerance由 12降至5則必須立刻警覺(jué)必須將測(cè)試設(shè)備升級(jí)，以免誤判了新產(chǎn)品的真實(shí)性能 未來(lái)方面：配合Cpk、Six-sigma等製程才干工具的運(yùn)用，

7、不斷研發(fā)更價(jià)廉而堪用的量具假設(shè)遇產(chǎn)品公差緊縮時(shí)，必須立刻警覺(jué)能否須將量具升級(jí)，以免誤判新產(chǎn)品特性的真實(shí)性能。目的Gage R&R 的原理Gage R&R 的原理Total2=part2+Gage R&R2+e2Gage R&R 研討GRR作業(yè)的前置準(zhǔn)備任務(wù)規(guī)劃評(píng)估方法。檢測(cè)量具的鑑別力/解析度應(yīng)至少為製程變異或允差的非常之一。檢測(cè)量具應(yīng)校正，並可追溯至相關(guān)之標(biāo)準(zhǔn)。人員操作前應(yīng)具備相關(guān)專業(yè)訓(xùn)練及鑑定。決定評(píng)估作業(yè)中所須之操作員數(shù)、取樣樣品數(shù)、 重複量測(cè)次數(shù)，可參考之依據(jù)如下： 關(guān)鍵特性：取樣數(shù)，量測(cè)次數(shù)。 樣品型態(tài)：龐大或較重之樣品，取樣數(shù)，量測(cè)次數(shù)。 GRR作業(yè)的前置準(zhǔn)備任務(wù)樣品與操作員應(yīng)為正

8、常生產(chǎn)過(guò)程中所隨機(jī)選取。樣品應(yīng)予以識(shí)別。量測(cè)作業(yè)過(guò)程可考量之變異效應(yīng)來(lái)源有： 人(操作員專業(yè)、訓(xùn)練.等) 事(作業(yè)SOP 等) 地(環(huán)境溫溼度、振動(dòng).等) 物(標(biāo)準(zhǔn)件、檢測(cè)儀器、治夾具、機(jī)臺(tái)等) 時(shí)(早/中/晚班、天、週、月、季、年.等)分析流程設(shè)定量測(cè)計(jì)劃執(zhí)行量測(cè)計(jì)劃設(shè)善員定計(jì)訓(xùn)儀劃練器或改人NGOKNO定義量測(cè)特性計(jì)算Overall Variation值完員成之量能具力暨分人析修正量測(cè)程序YESGage R&R分析步驟確認(rèn)量測(cè)數(shù)據(jù)類別; (計(jì)量數(shù)據(jù)? 計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)?)確認(rèn)誤差來(lái)源; a. 對(duì)於自動(dòng)測(cè)定系統(tǒng), 誤差來(lái)源為: 部品本身誤差和測(cè)量?jī)x器誤差. b. 對(duì)於普通測(cè)定系統(tǒng), 誤差來(lái)源為: 量

9、測(cè)人員, 量測(cè)儀器和部品. c. 對(duì)於目視檢查, 誤差來(lái)源為量測(cè)(檢查)人員和部品.(3) 選擇樣本;(計(jì)量數(shù)據(jù)至少選5個(gè), 計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)至少選30個(gè))(4) 搜集數(shù)據(jù); a. 量測(cè)前需確認(rèn): a-1. 確認(rèn)量測(cè)儀器經(jīng)過(guò)校準(zhǔn), 以保證其準(zhǔn)確性和線性在規(guī)定範(fàn)圍. a-2. 確保運(yùn)用足夠分辨率的儀器逕行量測(cè). 普通來(lái)說(shuō), 量測(cè)儀器的 分辨率應(yīng)為被量測(cè)對(duì)象規(guī)格公差的1/10. b. 量測(cè)時(shí)需留意: b-1. 量測(cè)人員(至少3人)以隨機(jī)順序量測(cè)各樣本, 重複測(cè)量(至少2次). b-2. 紀(jì)錄一切原始測(cè)量數(shù)據(jù).(5) 分析數(shù)據(jù).Gage R&R分析步驟(續(xù))Gage R&R的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)%R&R數(shù)值判斷%R&R

10、10%理想的量測(cè)系統(tǒng)10% %R&R 20%量測(cè)系統(tǒng)可接受20%R&R 30%考慮成本費(fèi)後決定%Gage R&R=量測(cè)標(biāo)準(zhǔn)差*6產(chǎn)品規(guī)格公差分析： 反復(fù)性比再現(xiàn)性大 再現(xiàn)性比反復(fù)性大1儀器需求維護(hù)。 1評(píng)價(jià)人培訓(xùn)缺乏。2量具剛度缺乏。 2刻度不明晰。3夾緊和檢測(cè)點(diǎn)需改良。 3需求某種輔助器具4零件內(nèi)變差失圓、錐度等過(guò)大。GR&R分析的三種方法極差法：短期方法，快速的近似值均值極差法：長(zhǎng)期方法，將變差分解為反復(fù)性和再現(xiàn)性。ANOVA分析法：規(guī)范的統(tǒng)計(jì)技術(shù)，可將變差分為四類：零件、評(píng)價(jià)人、零件與評(píng)價(jià)人之間的相互作用，以及量具呵斥的反復(fù)誤差。快速GR&R極差法極差法：極差法是一種改良的計(jì)量型量具的研

11、討，它可迅速提供一個(gè)丈量變差的近似值。只能提供丈量系統(tǒng)的整體概略不能將變差分為反復(fù)性和再現(xiàn)性。它典型的益處就是快速檢查驗(yàn)證GRR能否發(fā)生了變化。典型的極差法： 2個(gè)評(píng)價(jià)人 5個(gè)零件兩個(gè)評(píng)價(jià)人各將每個(gè)零件丈量一次。計(jì)算極差的和與平均極差。經(jīng)過(guò)將平均極差均值乘以1/d2*(d2可以查表找到m=2,g=5).平均極差 = = (2+1+1+2+1)/5 = 7/5 = 1.4GR&R = /d2 = 1.4 / 1.19 = 1.76% Gage R&R = GR&R / 過(guò)程規(guī)范差*100% = 1.76 / 3.33*100 % = 52.85%極差法-例如d常數(shù)表制造過(guò)程規(guī)范差 = 3.33R

12、= 最大值-最小值R零件操作員1操作員2極差(R)14222341367145725981極差之和7平均極差1.4RR結(jié)論的正確性80%極差法可以潛在的檢測(cè)出丈量系統(tǒng)為不可接受的概率： 樣本容量為5 結(jié)論正確性80% 樣本容量為10 結(jié)論正確性90% 練習(xí)：3min零件號(hào)操作員A操作員B極差(A,B)10.850.8020.750.7031.000.9540.450.5550.500.60過(guò)程規(guī)范差=0.0777計(jì)算結(jié)果均值極差法： 是一種可同時(shí)對(duì)丈量系統(tǒng)提供反復(fù)性和再現(xiàn)性的評(píng)價(jià)值的研討方法。 與極差法不同，它可以將丈量系統(tǒng)的變差分成兩個(gè)部分： 反復(fù)性 再現(xiàn)性 不能確定他們兩者之間的交互作用。

13、均值-極差法 均值-極差X-R法是確定丈量系統(tǒng)的反復(fù)性和再現(xiàn)性的數(shù)學(xué)方法，主要步驟如下： 1 選擇3個(gè)丈量人A, B,C和10個(gè)丈量樣品(典型)。 丈量人應(yīng)有代表性，代表經(jīng)常從事此項(xiàng)丈量任務(wù)的QC人員或消費(fèi)線人員 10個(gè)樣品應(yīng)在過(guò)程中隨機(jī)抽取，可代表整個(gè)過(guò)程的變差，否那么會(huì)嚴(yán)重影響研討結(jié)果。 2 校準(zhǔn)量具3 丈量，讓三個(gè)丈量人對(duì)10個(gè)樣品的某項(xiàng)特性進(jìn)展丈量，每個(gè)樣品每人丈量三次，將數(shù)據(jù)填入表中。實(shí)驗(yàn)時(shí)要遵照以下原那么： 盲測(cè)原那么1：對(duì)10個(gè)樣品編號(hào)，每個(gè)人測(cè)完第一輪后，由其他人對(duì)這10個(gè)樣品進(jìn)展隨機(jī)的重新編號(hào)后再測(cè)，防止客觀偏向。 盲測(cè)原那么2：三個(gè)人之間都相互不知道其他人的丈量結(jié)果。4 結(jié)

14、果分析極差評(píng)價(jià)人/ 實(shí)驗(yàn)#零件平均值12345678910A 10.29-0.561.340.47-0.80.020.59-0.312.26-1.36 20.41-0.681.170.5-0.92-0.110.75-0.201.99-1.25 30.64-0.581.270.64-0.84-0.210.66-0.172.01-1.31均值B 10.08-0.471.190.01-0.56-0.20.47-0.631.80-1.68 20.25-1.220.941.03-1.200.220.550.082.12-1.62 30.07-0.681.340.2-1.280.060.83-0.342.

15、19-1.50均值極差C 10.04-1.380.880.14-1.46-0.290.02-0.461.77-1.49 2-0.11-1.131.090.20-1.07-0.670.01-0.561.45-1.77 3-0.15-0.960.670.11-1.45-0.490.21-0.491.87-2.16均值極差零件均值*2次實(shí)驗(yàn)D4=3.27，3次實(shí)驗(yàn)D4=2.58。UCLR代表了單個(gè)極差的控制限。將那些超出控制限的點(diǎn)圈出，識(shí)別緣由并糾正。運(yùn)用與開場(chǎng)時(shí)一樣的評(píng)價(jià)人及單位反復(fù)這些讀數(shù)，或除去某些值并從保管的察看值重新獲得平均值，重新計(jì)算極差。 在進(jìn)展其他統(tǒng)計(jì)分析之前，應(yīng)先運(yùn)用圖表工具對(duì)數(shù)據(jù)

16、進(jìn)展系統(tǒng)的挑選。從而找到變差明顯特殊緣由。結(jié)果分析-圖示法極差圖極差圖-非層疊極差圖-層疊 在包括平均極差和控制限的規(guī)范的極差圖上畫出了由每個(gè)評(píng)價(jià)人對(duì)每個(gè)零件丈量的多個(gè)讀數(shù)范圍。從畫在圖中得出的數(shù)據(jù)分析可以得出很多有用的解釋。假設(shè)一切的極差都受控，那么一切評(píng)價(jià)人的任務(wù)形狀是一樣的，可以以為每人反復(fù)丈量的反復(fù)性是一致的。 假設(shè)一個(gè)評(píng)價(jià)人不受控，闡明他的方法與其他人不同。假設(shè)一切評(píng)價(jià)人都不受控，那么丈量系統(tǒng)對(duì)評(píng)價(jià)人的技術(shù)很敏感，需求改善以獲得有用的數(shù)據(jù)。 極差圖可以協(xié)助我們確定：與反復(fù)性相關(guān)的統(tǒng)計(jì)控制，丈量過(guò)程中評(píng)價(jià)人之間對(duì)每個(gè)零件的一致性。 以上圖形的評(píng)審顯示評(píng)價(jià)人之間變異性是不同的，應(yīng)分析并消

17、除其影響。 從圖中我們可以獲取什么信息？均值圖均值圖-非層疊均值圖-層疊 少于一半的點(diǎn)落在控制限外邊： 丈量系統(tǒng)缺乏足夠的分辨率 樣本不能代表期望的制造過(guò)程變差。多于一半的點(diǎn)落在控制限外邊， 丈量系統(tǒng)可以充分探測(cè)零件之間的變差 丈量系統(tǒng)可以提供對(duì)過(guò)程分析和過(guò)程有用的信息。AB那組數(shù)據(jù)可以接受？EV= Equipment Variation (Repeatability)AV= Appraiser Variation (Reproducibility)R&R= Repeatability & ReproducibilityPV= Part VariationTV= Total Variation

18、 of R&R and PVK1-Trial, K2-Operator, & K3-Part ConstantsGR&R研討中的名詞E.V. (Equipment Variation)的估計(jì) a.在2.75倍標(biāo)準(zhǔn)差(99%信賴區(qū)間)的條件下：b.在3倍標(biāo)準(zhǔn)差(99.73%信賴區(qū)間)的條件下： :全距平均值之平均值 (R double-bar):量具標(biāo)準(zhǔn)差其中：P.V.的估計(jì)(含零件內(nèi)及零件間的變異)m: 作業(yè)員人數(shù) r: 量測(cè)次數(shù)其中：:零件標(biāo)準(zhǔn)差,a.在2.75倍標(biāo)準(zhǔn)差(99%信賴區(qū)間)的條件下：b.在3倍標(biāo)準(zhǔn)差(99.73%信賴區(qū)間)的條件下： 假設(shè)根號(hào)內(nèi)之值O.V.，即量具變異大於人員變

19、異，表示:量測(cè)設(shè)備需求保養(yǎng)量測(cè)設(shè)備精度缺乏量測(cè)方式或定位JIG須改善零件本身變異大添加輔助夾具或儀器協(xié)助量測(cè)量測(cè)手法不正確或未統(tǒng)一方式量測(cè)儀器操作不熟習(xí)超出任務(wù)範(fàn)圍的量測(cè)二假設(shè)O.V.E.V.，即人員變異大於量具變異，表示:範(fàn)例： PartOperator12345678910A1.411.381.431.351.421.461.351.321.331.481.421.391.421.331.431.481.351.311.361.481.431.391.451.361.411.471.341.331.351.49B1.421.391.421.331.431.481.351.311.361.481.421.371.441.341.441.451.361.331.341.471.441.361.421.351.431.441.351.3