GRR目视系统与CK制程能力指数

GRR&CPK精密量測實驗室:肖貴喜

華南檢測中心CPK精密量測實驗室:肖貴喜

2001/04/05華南檢測中心cpkcpk:Capabilityindexofprocess

製程能力指數目的:評估製程滿足實際尺寸要求的能力,並以此統計分析結果確定生產能力是否滿足大批量生產之要求ISO9000標準推薦五大統計技術:

實驗設計和析因分析方差分析和回歸分析顯著性檢驗質量控制圖和累積技術統計抽樣數理統計理論依數理統計理論,當生產過程穩定時,絕大多數計量值特性服從常態分佈(不合格品數服從二項分布,缺陷數服從泊松分布,而二項分布.泊松分布的極限分布又均是常態分佈)對一個正常的過程參數(比如:尺寸)隨機抽樣,(計量值)數據應呈現常態分佈(正態分佈,或名高斯分布)常態分布的特點:

非負性歸一性對稱性依概率理論計算,99.73%的樣本將落在+/3σ的范圍內,只有很小的概率(0.27%)不在+/3σ的范圍內,由於小概率事件一般不會發生,故可認為不會有尺寸在規格之外Cp及Cpk(Capabilityindexofprocess)即是依此理論對製程能力予以評估F(x)x6σ3σ-3σ21e-(x-)222F(x)=標準差的計算

標準差主要是用以衡量觀測資料與平均數之間的差異量數。根據一組樣本估計其標準差。Cp:製程能力Cp(製程能力):Cp=TOL/6σ設計公差與制程整個變異的比值,它反映的是設計的極限指數.是對制程潛在能力的測定,一個高的Cp指數表明制程具有好的潛在的再制能力反映數據(尺寸)的波動范圍大小,Cp數值越大,尺寸波動越小,製程能力越充足.Cpk:製程能力指數

Cpk(製程能力指數):反映製程滿足實際尺寸要求的能力,Cpk數值越大,製程越能保證實際尺寸的加工要求,規格確定的中心值與制程變異相關聯的狀況,它是反映制程實際能力的指數.一個較高的Cpk指數表明制程實際的生產再制能力在要求的范圍內.Cpu=(USL-AVERAGE)/3σ

Cpl=(AVERAGE-LSL)/3σ

Cpk=MIN(Cpu,Cpl) (對形位公差,尺寸不可能小于設計下限值,因而Cpk=Cpu) Cp>=Cpk(僅在實際加工尺寸平均值與設計中值相等時Cp=Cpu=Cpl=Cpk)

樣本選擇與結果判定用作量測分析的產品尺寸和樣本大小的選取由供應商與客戶協商確定.樣本應有足夠大小,以減少抽樣誤差對製程的判定:Cpk<1.33

製程能力不足

1.67>=Cpk>=1.33 製程能力滿足

Cpk>1.67

製程能力過足

GRR精密量測實驗室:肖貴喜

2001/4/1

GaugeRepeatability

andReproducibility華南檢測中心目錄量測系統構成量測系統變異系統分析概述DELLGRR實驗設計NOKIAGRR實驗設計什麼叫GRR?為何要研究GRR?如何進行GRR設計與分析量測系統構成量測系統環境標準件操作者量具Measurement

ErrorTrueValueMeasurementSystemObservedData量測系統之變異

v量測值=

v真值+v誤差量測系統之統計特性進行制程能力分析的先決條件:

量測系統有足夠的能力量測系統均須在統計管制下而其所產生之變異應根源于共同原因,而非特殊原因量測系統之變異須相對小于生產製程之變異量測系統之變異須相對小于規格界限量測系統之最小刻度須相對小于製程變異或規格界限之較小者量測系統分析術語准確度(Accuracy)重複性(Repeatability)再生性(Reproducibility)穩定性(Stability)線性(Linearity)等效性(Equivalence)准確度指量測平均值或實際量測值與真值之一致程度Bias=μ-μ0,偏差越小,准確度越高准確度可通過校正得到糾正Bias

isthedifferencebetweentheobservedaverageofthemeasurementsandthereferencevalue.TrueAverageAccuracyObservedAverage重複性(Repeatability)重複性又稱為量具變異,是指用同一種量具,同一位作業者,當多次量測相同零件之指定特性時之變異在完全相同的量測條件下,重複之量測值間的差異為量測系統本身產生的差異,隨機誤差范疇Repe泛atab倚ilit计yIs悄the俗va虏ria梨tio伶ni千nm悼eas羞sur贞eme暖nts初ob冲tai羊ned肥wi擦thone呜me唇asu蹈rem界ent坡in臣str送ume爷ntwhe委nu面sed敞se脾ver但al反tim州es耽byone做ap丈pra专ise妹rmea赖sur抗ein阁gt掉he鬼ide输nti咱cal擦ch构ara切cte字ris烂tic红sont瓣hes卵ame圈part.Reb枣eta快bil佩ity再生性(Repr猾oduc攻ibil荣ity)再生性短又稱作顿業者變愿異,指层不同作威業者以相同量具样量測相同豆產品之特性時砍,量測平件均值之變爪異在量測之遥條件有所括變化下,矿重複之量介測值之間芒的變異(斥操作者,吩裝夾,位巴置,環境忘條件,較训長的時間溜段)為外在迫因素引此起之量陶測系統掀的變異Rep养rod已uce堂abi臣lit畅yIs救the皮va并ria乓tio过ni懂nt捏he掩ave师rag绍eo孝ft细he阿mea仓sur练eme障nts滴ma龟de况bydif穗fer颗ent升ap俗pra丧ise何rsusi头ng脾thesam泛em静eas低uri熔ng代ins住tru边men碌twhe潜nm遣eas峰uri雁ng松the茧id倡ent龙ica理lc隶har虽act腊eri合sti坑co云nt违hesame茄par尿t.Rep英rod反uci捕bil委ityOpe撑rat宪or咸BOpe标rat别or掩AGRR實驗GRR缸:Gaug嫂eRe太peat呢abil末ity辆and仗Rep新rodu朗cibi喂lity標準(量所具)的重障複性與再咸生性目的:評估一個件量測系統压的量測能拿力,並以寸此統計分叫析結果作爷為對操作脊者.量測狱設備巒異肝狀況之改呀善參考DELL雁GRR實驗DEL舒LG猴RR實驗決定進从行分析径之產品转及量具決定參昼與分析容之量測币人數,芽最少2胁人決定進手行分析慢之產品们取樣數抚(至少戒5件,浊10件叛為宜,永樣本間在可以有吩較大差典異)決定量述測次數著,最少阁2次GRR實驗實例選擇分奥析量具才,標準忍件10润件,操块作者3痛人操作者使芒用同一量驰具,分別皱每天量測壁10件標舌準件一次短,3天共怖3次,操特作者間應钓不知道其丢他操作者输的量測值显,並且每那天10件抚標準件其蝇編號順序推應改變將3*1寇0*3=滋90筆數嫂據填入下贷表,依表县中公式計积算EV=凳R*K钥1,R汁=(R1+R2+R3)/3AV=枕(XDIF旋F*K2派)^2垄-(E里V^2烫/N*就T)開啟文件B開啟文逝件A量測系谎統的判每定GRRGRR<挣10%量具系站統可接凑受10%<GRR<待30%可接受博.可不乓接受,初決定于冷該量具振系統之权重要性勒,修理躲所需之济費用等墙因素GRR>泽30%量具系統暖不能接受犁,須予以菠改進量具重氧複性與狸再生性航之比較重複性>烘再生性量測儀案器需加师以保養而或維修疲,量具踢校正未挺落實產品之變普異出現異坑常量具之奔夾緊或赴定位不泄一致或尤不良再生性>谎重複性刻度判讀愚不佳作業者對抓量具使用旨不熟練可能需要番輔助儀器敞協助作業宴者使用量唯具NOKI污A馋GRR實驗變異分亡析方法是一種標更準的統計恭學的技術禽,它可神用作分析浙量測誤差龄或進行量筑測系統其紫他變異原冠因的探究崇.特性:隨機化(Rand即omiz婚atio汉n)統計的除獨立性竹(Stat辞isti扰cal鹊Inde炭pend双ence永)一.量測环系統變異夏分類:工件的撒變異操作者的番變異操作者光與工件晓的相關茶性量測儀御器的變顷異GRR變異分析荣(量測系问統的變異谣)Repe怨atab奔ilit命y-Gau那ge挂cap凉abi暴lit竹y(Equ兼ipme累ntV柿aria茂tion踢)Repr疗oduc往ibil侄ity-Oper盗ator平cap对abil裙ity(Ap室pra赌ise竿rV府ari句ati恐on)Oper琴atorOpe恢rat轧or普by间par结t樣品要求存:隨機地選镜取正常的匪生產過程辆中最大范虚圍的樣品敏(包括超宝出規格的缓樣品)儀器要求的:確保量測乳儀器是依闲照正確的陆國際認可的最新標摊准得到了兼校正量測儀垃器應能庸辨別1身/10嫁的制程勺變化二、GRR的執行步粮驟GRR的執行长步驟(刊續)對操作愧者的要燥求:每位操福作者得轰到了良寺好的教死育訓練恢,能熟翻練正確像地操作脏量測儀弊器確保每個讽操作者完母全明白進壮行GRR分析的每甜一個步驟分析前的北准備:准備1阻0件樣凳品,由录3名操牌作者進惕行測試具體執阶行:鑒定者糠在樣品帆上於操泛作者不筋知道的抓地方作尤好1~躲10的笼標記,港以方便笑記錄量燃測結果第一位操蜡作者依次缝量測樣品江(隨機選泻取量測樣坛品),並凑將量測結著果記錄下虚來第二、掘第三位卵操作者父依次完哭成上面下的步驟晌(注意尽每個操蓄作者之斩間是獨麦立的)待第一家循環結律束,三施位操作选者將分宫別進行己第二組票數據的验獲取(拥樣品是既隨機選坊取)數據結果垃將記錄下已量測儀器潜的估讀位GRR的執行吃步驟(助續)三、GRR報表分果析量測數據填入供應商待生產信发息量測信钞息及備遗注用P值來決定马應采用的崇分析系統警:若P≦0巾.25着,表明有操煌作者與工宪件的相關烂性若P>0.羊25,則可不計纳操作者與第工件的相匙關通過所孔做的分夕析,Nok界ia將對潛锅在的問搁題作進一忆步的評篮估和分辆析重復做GRR的研究分桥析,量測缴系統的能咽力得以提阔升Gau掉ge源R&足R變異結果劝分析Anal敏ysis拆of米Vari岁ance绕Tab推le(P≦屿0.2钩5)Gau底ge灾R&功R融Tab相le四、GRR結果分杨析GRR最終的盆分析結劳果以百戏分比的区形式給歉出分析結果轧的判定依珍如下規定欧:<1齐0%撕-舅Ex烧cel怎len刻tC著apa巩bil条ity驱(N铃MP姐Tar喉get爷)10-堂20%输-G答ood改Ca耐pab三ili男ty财(Ma智yb竖eA豪cce搭pta馋ble榜)20-3拍0%-笋Marg殃inal启Cap盈abil等ity衬(Nee隆dst寻obe帆Inv胞esti权gate唱d)>30同%-屋Meas足urem桑ent后Syst宪emN移OTC菌apab爹le特征GRR的特點將樣品與评規格規定泽的標準進姨行比較,己與規格相符則弹為合格纺,否則熄為不合任格.只能作鸽出允收义與拒收它的判斷校,而不花能指出扔樣品好與不陡好的具體精程度.PASSFAIL可用來確抵定一個量溉測系統的恶能力、一博致性及信賴程平度.評估一翅個檢驗法過程的恶可靠程孔度:重復性:垮檢驗者個汪人對一樣跨品進行多妹次判斷的俩一致性修;再現性减:多個驻檢驗人露員之間崖對某樣畏品進行判定的岭一致性;校驗結纷果:檢膊驗者的缓判斷結魔果與公溉認的標准是道否一致特征GRR的用途SHOR舱TME高THOD忙:選取2挤0件樣弯品,2饮名檢驗愿人員,觉每人進节行兩次特測試.LONG坦MET溜HOD:在制程举中挑選箩出8件蒙樣品,养每件樣木品檢測讽20次捆,由結司果繪出跨量測特甘性曲線东圖.研究特孔征GRR的方式二、特音征GRR之執行袍要項確定待檢泉樣品的特涉征種類及伶制訂檢驗版程序.樣品的蜓數量要扭大以滿律足產生洲一個可市接受的加狹窄的疼信賴區声間.允(Nok碌ia限定取1爸00個樣微品)試驗的兄樣品盡量可能是治在允收况與拒收破邊緣,煮且合格慈與不合例格的樣火品數大鸦致相等调.由兩個蔬或兩個责以上從驶事特征义檢驗的距專家對运選出的抖樣品進莫行鑒定持以作為宿試驗的渠標准.將專家绸判定的脆結果記蒸入“Data浮Ent酸ryS事heet添”之相應欄屋位中.(叹必須確保岭與“特性述說明”欄造中的拼寫幕要一致)選出3名农檢驗者參冒加此項檢性驗.告知檢查矛者檢驗的储特征種類葬.強調缺毯陷的判遣定標準小和檢驗值過程步猾驟.應避免州檢查者雕知道樣碰品的編完號及其律對應的敌參考值帆,以免舍有檢驗腹的偏差邀.每名檢领查者均验需完成唯兩次試圾驗.二、特征GRR之執行但要項在目視特真性檢驗過沙程中,檢流查者不許湿使用任何便工具進行辞判定和得削到任何幫谅助.不容許躺檢查者样間進行猪對照的延記錄.堂此檢驗耽的實質赤是進行榆一種訓辱練.所有三名采檢驗者完仁成第一次仅試驗后再办進行第二肉次的試驗身工作.兩次試腹驗樣品胡的順序慎是隨機跨選取,腿避免檢托查者識豪別出樣熟品的編赔號,影起響結果览.詢問並眨記下檢停查者對型樣品判冶定拒收捐的原因丘,以用压來作結有果的詳知細分析侵.檢查者也苹可自行記绕錄結果,庭並注明判畅斷為不合词格品的原农因,隨后屋由負責人确將結果輸六入標準表迫格中並作重出說明.三、統計控表單淺析所有的灰檢查者屠對該樣盐品的判秩定是否久一致.所有的堵檢查者挥對樣品加的判定协與標準库是否一纱致.9、静夜睛四无邻奔，荒居择旧业贫蜘。。4月-嫂234月-2忘3Wed钞nes滨day流,A相pri侮l2培6,尝202疾310、雨中黄以叶树，灯螺下白头人袜。。00:2征7:4600:纯27:趋4600:2胳74/26斗/202微312剂:27:叮46A豪M11、以我题独沈久欧，愧君菠相见频是。。4月-今2300:鲜27:斑4600:2偷7Apr-轿2326-A取pr-2作312、故人江创海别，几迫度隔山川尖。。00:罚27:戏4600:2分7:4600:2宵7Wedn喇esda涛y,A祖pril池26,根202市313、乍见翻茄疑梦，相圆悲各问年五。。4月-撤234月-2肺300:征27:穗4600:超27:匠46Apr摆il佩26,厕20曾2314、他乡款生白发失，旧国哑见青山驻。。26狗四月惹202中312:股27:填46耗上午00:恐27:渐464月-2保315、比不破了得就环不比，宫得不到齿的就不讨要。。。四月察2312:贴27嗽上午4月-2狡300:2彩7Apri慈l26烈,20冠2316、行动出征成果，工禽作出财富见。。202桌3/4测/26古0:边27:粮4600:2趣7:4626A役pril霸202疤317、做前颈，能够问环视四亲周；做桌时，你维只能或姓者最好撒沿着以悔脚为起抖点的射怠线向前雹。。12:乐27:胸46解上午12:2旬7上午00:2浸7:464月-鱼239、没有痛失败，收只有暂层时停止词成功！质。4月-2事34月-类23Wed输nes际day幸,A贱pri猫l2第6,要202办310、很多事夸情努力了顿未必有结咸果，但是淡不努力却向什么改变柿也没有。境。00:2消7:4600:乌27:灵4600:跟274/26微/202客312驾:27:著46A侍M11、成功就膛是日复一亏日那一点祖点小小努骆力的积累病。。4月-2捧300:仇27:酱4600:惹27Apr素-2326-扛Apr津-2312、世间根成事，减不求其素绝对圆族满，留播一份不呢足，可座得无限系完美。放。00:饺27:像4600:2济7:4600:2款7Wed险nes扮day丢,A跟pri撞l2瓣6,凡202泥313、不知香赖积寺，数法里入云峰烧。。4月-2美34月-晚2300:2轨7:4600:2参7:46Apri烧l26弄,20莫2314、意志坚苏强的人能局把世界放扮在手中像央泥块一样滴任意揉捏而。26胆四月危202抢312:元27:顿46弓上午00:限27:祖464月-2泄315、楚塞开三湘接汤，荆门绵九派通仍。。。四月2良312:2劳7上午4月-段2300:合27Apri纤l26袖,20风2316、少年十煤五二十时烦，步行夺宏得胡马骑州。。2023郊/4/2苹60:洋27:4方600:蜜27:嫩4626妖Apr也il隆202仪317、空山新芒雨后，天术气晚来秋给。。12:2侦7:46岔上午12:2才7上午00:2佛7:464月-依239、杨柳散宾和风，青星山澹吾虑哪。。4月-辩234月