重复性和再现性 PPT
《GRR知识简介》PPT课件
与其他质量管理工具的关系
03
GRR与SPC、FMEA等工具相互补充，共同构建完善的质量管理
体系。
如何将GRR融入质量管理体系
明确GRR应用范围和目的
根据产品特性和生产过程需求，确定GRR的 应用范围和目的。
实施GRR评估
按照计划进行GRR评估，记录评估结果并进 行分析。
制定GRR实施计划
包括测量设备选择、操作人员培训、测量程 序制定等。
GRR的应用范围和重要性。
通过案例分析和经验分享，提高 操作人员对GRR操作技巧和注意
事项的认识和掌握程度。
04
GRR在质量管理体系中的地位 和作用
质量管理体系简介及核心思想
质量管理体系定义
为实现质量管理目标而建立的组 织结构、职责、程序、过程和资
源。
核心思想
以客户为中心，全员参与，持续改 进，基于事实的决策方法。
机械制造
应用GRR分析工艺过程中 的变异来源，优化生产流 程，提高生产效率和产品 合格率。
服务业中GRR应用实例
金融务
运用GRR评估信用风险模 型的稳定性和预测能力， 提高风险管理的准确性和 效率。
物流服务
通过GRR分析运输过程中 的变异因素，优化配送路 线和计划，提高物流效率 和客户满意度。
教育培训
02
1. 选择合适的样本和测量人员 。
03
2. 进行多次重复测量，记录数 据。
04
3. 使用统计软件对数据进行处
理和分析。
05
4. 根据分析结果计算GRR值。
06
判定标准及意义
判定标准：通常将GRR值与公差范围进 行比较，判断测量系统是否可接受。
若GRR值大于公差范围的30%，则测量 系统不可接受，需重新设计或选择其他 测量方法。
重复性与再现性实验(GRR)
R Chart for B
0.0005 UCL=4.63E-04 0.0004
Sample Range
0.0004 0.0003 0.0002 0.0001 0.0000 1 2 3 4 5 LCL=0 R=0.00022
Sample Range
0.0003 0.0002 0.0001 0.0000 1 2 3 4 5 LCL=0
• Step 12
– 計算R&R
R&R
EV 2 AV 2
• Step 13
– 計算R&R百分比
0.00068
R&R R & R% 100 Total tolerance 0.00068 100 13.6% 0.005
結論：一般來說R&R%小於10%下表示此量測系統非常 好，介於10%~30%表可接受，而大於30%則表示無法 接受此量測系統
5 CPK &GRR
製程變異
• 對所觀察到的製程數據變異，可分成兩部分
– 製程或產品本身的變異 – 量測時的誤差或是計量變異
2 Product
2 gage
2 Total
6
CPK &GRR
量測系統的評估
• P/T比值=6σgage/允差
– 估計精確度與允差的比值 – 可用來表示量測儀器隨時間變化的程度 – 用來表示相同儀器量測時所產生之差異
– – – – – 評估一新的量測儀器或是檢測方法 比較數個相同之量測設備 比較量測設備維修前後之差異 比較數家供應商間之量測方法 比較供應商之最終檢驗與顧客之進料檢驗
重复性与再现性研究(repeatability-and-reproducibility)
重复性与再现性研究(repeatability and reproducibility)又名：R&R研究( R&R study)，量具R&R( gage R&,R)，测量系统分析『measurement system analysis, MSA)➢概述重复性与再现性研究的分析对象是由仪器或量具组成的测量系统的变异。
测量系统的变异是相对于观测过程的总变异而言的。
重复性与再现性研究的主要目的是使测量的变异足够小，从而确保测量结果能反映真实的过程，因为如果测量变异过大，以致掩盖了过程变异，就不可能了解到产品是否符合要求或是否应该继续设法减小过程变异。
重复性与再现性研究的主要对象是两类变异：重复性——指使用相同仪器重复读数时产生的变异；再现性——由不同操作员做同样的测量工作时产生的变异。
➢适用场合·当使用仪器或设备进行测量时；·在研究过程变异或过程能力之前；·当要在几种测量方法中选择一种时；·当要对测量方法、程序或培训进行测评或标准化时；·当作为一个周期性持续改进的程序，保证改进过程保持统计受控时。
➢实施步骤计划1确定所要研究的零件或产品、测量过程和仪器。
2确定需要抽取的样本容量和获得样本的方法。
通常抽取5～10个样品，如果不能始终保持样本的一致性，就要先找到在研究过程中将样本内变异最小化的方法。
3确定研究需要多少名操作员（执行测量工作的人）以及哪几个操作员，通常是1～3人。
4确定每名操作员要进行的实验次数（重复测量），通常2～3次。
5确定校准、测量以及分析的步骤。
测量6校准测量仪器。
7确定抽样的随机次序。
先由第一名操作员按照标准的操作步骤对所有的样品进行测量，记录结果。
8随机产生另一种抽样次序。
和之前一样，让第二名操作员测量全部样品。
不允许操作员看其他人的结果。
不断重复，直到全部的操作员对所有的样品都测量了一次，此时称为完成了一轮实验。
重复性和再现性
量具重复性与再现性分析：GR&R 是用来检定检测产品的人员是否具备识别产品特性的能力，正常的产品是否会误判，不正常的产品是否会漏判，也就是检定“检测系统是否正常”的一个工具。
GR&R是研究重复性和再现性的，是计量型分析。
1．简称：重复性（EV）(equipment variance)设备偏差、（再现性AV）(appriser variance)人員偏差、产品偏差（PV）(products variance),2．重复性（Repeatability）：重复性是用本方法在正常和正确操作情况下，由同一操作人员，在同一实验室内，使用同一仪器，并在短期内，对相同试样所作多个单次测试结果，在95％概率水平两个独立测试结果的最大差值。
在中国仪器中当测量条件是在以下4个状况下实验时，相同的待测量的测量结果有一致性的称为重复性，4个条件如下：a、相同的测量环境b、相同的测量仪器及在相同的条件下使用c、相同的位置d、在短时间内的重复3．再现性（Reproducibility）是指两个不同的实验室对同一物料进行测定两个分析结果接近的程度.再现性的值总是大于或等于重复性,因为再现性的测量结果把重复性引起的偏差考虑进去了。
在很多实际工作中，最重要的再现性指由不同操作者、采用相同的方法、仪器，在相同的环境条件下，检测同一被测物的重复检测结果之间的一致性，即检测条件的改变只限于操作者的改变。
也就是说别人用你说的方法和仪器也能做出同样的结果来，这就是试验的再现性。
当然，这样的试验就叫做再现性实验。
4.测量结果的重复性：是指“在相同测量条件下，对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性”。
上述定义中的“一致性”是定量的，可以用重复性条件下对同一量进行多次测量所得结果的分散性来表示。
而表示测量结果分散性的量，最为常用的是实验标准。
重复性条件。
质言之，就是在尽量相同的条件下，包括程序、人员、仪器、环境等，以及尽量短的时间间隔内完成重复测量任务。
量具重复性与再现性
量具重复性与再现性分析：GR&R 是用来检定检测产品的人员是否具备识别产品特性的能力，正常的产品是否会误判，不正常的产品是否会漏判，也就是检定“检测系统是否正常”的一个工具。
GR&R是研究重复性和再现性的，是计量型分析。
一、重复性是用本方法在正常和正确操作情况下，由同一操作人员，在同一实验室内，使用同一仪器，并在短期内，对相同试样所作多个单次测试结果，在95％概率水平两个独立测试结果的最大差值。
在中国仪器中当测量条件是在以下4个状况下实验时，相同的待测量的测量结果有一致性的称为重复性,4个条件分别为:
1、相同的测量环境;
2、相同的测量仪器及在相同的条件下使用;
3、相同的位置;
4、在短时间内的重复。
二、再现性是指两个不同的实验室对同一物料进行测定两个分析结果接近的程度。
再现性的值总是大于或等于重复性,因为再现性的测量结果把重复性引起的偏差考虑进去了。
在很多实际工作中，最重要的再现性指由不同操作者、采用相同的方法、仪器，在相同的环境条件下，检测同一被测物的重复检测结果之间的一致性，即检测条件的改变只限于操作者的改变。
也就是说别人用你说的方法和仪器也能做出同样的结果来，这就是试验的再现性。
当然，这样的试验就叫做再现性实验。
GR&R重复性和再现性
准确度 是指测量值与真值接 近的程度。 Precision 精确度 是指每个测 量值的接近程度。GR&R 决定 了测量系统的精确程度。 Bias偏倚 是系统（内置）的 错误，这使得所有的测量系统 都具有一定的误差。
针对于美敦力产品的所有GR&R ，均需依据 GQ136量具的重复性和再现性分析来执行。 所有的量具和检测设备在用于接收产品前均需进行 测量系统分析。 量具的重复性和再现性分析包括两种数据：离散计 数型和计量型。
离散型 GR&R’s 是用在 过/不过的检具。 GQ136建议，至少选择20个零件。其中包括，16 个好产品 和四个不良品。在下张幻灯片中，会显示 可接受的变化。 每个操作者需至少检测两次。 GQ136正在更新中，以上两项的格式将更改，下 一张幻灯片将演示
• •
当仅有少于10的部件用于分析，至少选择5个零件。 分析过程中，自由度应该至少是 30. 所有的 GR&R 均需要自由度在30, 这不仅仅适用于零部件少 于10的GR&R 分析。
Assessment Agreement # Inspected # Matched Percent 95% CI 20 20 100.00 (86.09, 100.00) # Matched: All appraisers' assessments agree with the known standard.
记录结果为蓝色。 结果是操作人和操作人之间以及操作人和已知标准.
该图表反映的是操作者对操作者和操作者对已知标 准。可接受的数值最小为90%
计量型GR&R适用于所有需要记录测量数据数值的 设备/测量器械
重复性和再现性
量具重复性与再现性分析：GR&R 是用来检定检测产品的人员是否具备识别产品特性的能力，正常的产品是否会误判，不正常的产品是否会漏判，也就是检定“检测系统是否正常”的一个工具。
GR&R是研究重复性和再现性的，是计量型分析。
1．简称：重复性（EV）(equipm ent varian ce)设备偏差、（再现性AV）(appris er varian ce)人員偏差、产品偏差（PV）(produc ts varian ce),2．重复性（Repeat abili ty）：重复性是用本方法在正常和正确操作情况下，由同一操作人员，在同一实验室内，使用同一仪器，并在短期内，对相同试样所作多个单次测试结果，在95％概率水平两个独立测试结果的最大差值。
在中国仪器中当测量条件是在以下4个状况下实验时，相同的待测量的测量结果有一致性的称为重复性，4个条件如下：a、相同的测量环境b、相同的测量仪器及在相同的条件下使用c、相同的位置d、在短时间内的重复3．再现性（Reprod ucibi lity）是指两个不同的实验室对同一物料进行测定两个分析结果接近的程度.再现性的值总是大于或等于重复性,因为再现性的测量结果把重复性引起的偏差考虑进去了。
在很多实际工作中，最重要的再现性指由不同操作者、采用相同的方法、仪器，在相同的环境条件下，检测同一被测物的重复检测结果之间的一致性，即检测条件的改变只限于操作者的改变。
也就是说别人用你说的方法和仪器也能做出同样的结果来，这就是试验的再现性。
当然，这样的试验就叫做再现性实验。
4.测量结果的重复性：是指“在相同测量条件下，对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性”。
上述定义中的“一致性”是定量的，可以用重复性条件下对同一量进行多次测量所得结果的分散性来表示。
重复性和再现性
量具重复性与再现性分析：GR&R 是用来检定检测产品的人员是否具备识别产品特性的能力，正常的产品是否会误判，不正常的产品是否会漏判，也就是检定“检测系统是否正常”的一个工具。
GR&R是研究重复性和再现性的，是计量型分析。
1．简称：重复性（EV）(equipment variance)设备偏差、（再现性AV）(appriser variance)人員偏差、产品偏差（PV）(products variance),2．重复性（Repeatability）：重复性是用本方法在正常和正确操作情况下，由同一操作人员，在同一实验室内，使用同一仪器，并在短期内，对相同试样所作多个单次测试结果，在95％概率水平两个独立测试结果的最大差值。
在中国仪器中当测量条件是在以下4个状况下实验时，相同的待测量的测量结果有一致性的称为重复性，4个条件如下：a、相同的测量环境b、相同的测量仪器及在相同的条件下使用c、相同的位置d、在短时间内的重复3．再现性（Reproducibility）是指两个不同的实验室对同一物料进行测定两个分析结果接近的程度.再现性的值总是大于或等于重复性,因为再现性的测量结果把重复性引起的偏差考虑进去了。
在很多实际工作中，最重要的再现性指由不同操作者、采用相同的方法、仪器，在相同的环境条件下，检测同一被测物的重复检测结果之间的一致性，即检测条件的改变只限于操作者的改变。
也就是说别人用你说的方法和仪器也能做出同样的结果来，这就是试验的再现性。
当然，这样的试验就叫做再现性实验。
4.测量结果的重复性：是指“在相同测量条件下，对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性”。
上述定义中的“一致性”是定量的，可以用重复性条件下对同一量进行多次测量所得结果的分散性来表示。
而表示测量结果分散性的量，最为常用的是实验标准。
重复性条件。
质言之，就是在尽量相同的条件下，包括程序、人员、仪器、环境等，以及尽量短的时间间隔内完成重复测量任务。
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过程标 0.0 准 7从 7 差 7之前的研 究中取得
% GR1 R0*0 过G 程 R标 R7 准 .5 5% 差
表7：量具研究（极差法）
为了确定测量变差占过程标准差的多少 百分比， 可通过把GRR乘以100，再除以过程标准差， 即可将GRR转化成百分数。在以上范例中（参 见表7），该特性的过程标准差为0.0777，因 此：
7）如果评价人处于不同的班次，可以使用一个替代 的方法。让评价人A测量所有10个零件，将将读值记 录在第1行；然后让评价人A按照不同的顺序重新测 量，并把读值记录在第2行和第3行。评价人B和评价 人C也同样做。
量具重复性和再现性数据收集表
评价人/
零
件
测量次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
平均值
1
A
1
0.29 -0.56 1.34 0.47 -0.80 0.02 0.59 -0.31 2.26 -1.36
6）当测量大型零件或不可能同时获得数个零件时， 第3步到第5步将变更成以下顺序：
✓让评价人A测量第一个零件并将读值记录在第1行； 让平价人B测量第一个零件并将读值记录在第6行； 让评价人C测量第一个零件并将读值记录在第11行。
✓让评价人A重新测量第一个零件并将读值记录在第2行； 评价人B重新测量第一个零件并将读值记录在第7行； 评价人C重复测量第一个零件并将读值记录在第12行。 如果需要进行三次测量，则重复以上循环，并将数值 记录在第3、8和13行中。
2
2
0.41 -0.68 1.17 0.50 -0.92 -0.11 0.75 -0.20 1.99 -1.25
3
3
0.64 -0.58 1.27 0.64 -0.84 -0.21 0.66 -0.17 2.01 -1.31
4
平均值
Xa Biblioteka 5极差Ra
6
B
1
0.08 -0.47 1.19 0.01 -0.56 -0.20 0.47 -0.63 1.80 -1.68
7
2
0.25 -1.22
0.94 1.03 -1.20 0.22 0.55 -0.08 2.12 -1.62
8
3
0.07 -0.68
1.34 0.20 -1.28 0.06 0.83 -0.34 2.19 -1.50
9
平均值
Xb
10
极差
Rb
11
C
1
0.04 -1.38 0.88 0.14 -1.46 -0.29 0.02 -0.46 1.77 -1.49
进行研究 尽管评价人的人数、测量次数及零件数量 均可会不同，但下面的讨论呈现进行研究 的最佳情况。参见图12中的GRR数据表， 详细的程序如下：
1）取得一个能代表过程变差实际或预期范围的样 本，为n>5个零件的样本。
2）给评价人编号为A、B、C等，并将零件从1到 n进行编号，但零件编号不要让评价人看到。
3）对量具进行校准，如果这是正常测量系统程序 中的一部分的话。让评价人A以随机顺序测量 n个零件，并将结果记录在第1行。
4）让评价人B和C依次测量这些一亲的n个零件， 不要让他们知道别人的读值；然后将结果分别 的记录在第6行和第11行。
5）用不同的随机测量顺序重复以上循环，并将数 据记录在第2、7和12行；注意将数据记录在适 当的栏位中，例如：如果首先被测量的是零件 7，然后将数据记录在标有零件7的栏位中。如 果需要进行三次测量，则重复以上循环，并将 数据记录在第3、8和13行中。
零件 1 2 3 4 5
评价人A 0.85 0.75 1.00 0.45 0.50
评价人B 0.80 0.70 0.95 0.55 0.60
极差（A，B） 0.05 0.05 0.05 0.10 0.10
极差 R 平 R i均 0 .3 值 5 0 .07 55
GR R d R 2 * 1.R 1 9 1 0..1 0 9 70.058
重复性和再现性
确定重复性和再现性的指南
A
C
B
GRR
可以使用不同的方法进行计量型量具的研究。 本节将详细讨论三种可接受的方法。它们是：
极差法（Range method）
均值—极差法（Average and Range method）
方差分析法（ANOVA method）
除极差法之外，其它方法所用的研究数据的设计
使用这方法能够潜在的检测出测量系统为不 可接受的概率是：对于抽样次数是5的情况下， 机率为80%；对于抽样次数为10的情况下， 机率为90%。
用极差法进行研究时通常选用两个评价 人与五个零件。在这种研究中，两个评 价人测量每个零件一次。由评价人A测量 的每个零件的极差与由评价人B测量的每 个零件的极差是决然不同的。计算极差 之和以及极差的平均值（R）：总测量变 差即为极差的平均值乘以1/d2*，d2*可在 附录C中查到，取m=2，且g=零件的数 量。
都很相似。如所呈现的，所有的方法在它们的分 析时均忽视了零件内部变差（如：在第四章，第A 节所讨论的圆度、锥度直径、平面度等。）
但是，整个测量系统不仅包括量具本身及其相关 的偏倚、重复性等，还包括被测零件之间的变差。 如何处理零件内部的变差，需要取决于对零件使 用意图以及测量目的的合理理解。
最后，本章节中的所有技术均以过程处于统计的
% GR1 R0*0 过G 程 R标 R7 准 .5 5% 差
现在已确定了这测量系统的%GRR，就应该对这 结果进行解释。在表7中，%GRR被确定为75.7%， 于是结论是需对测量系统进行改进。
平均值和极差法
平均值和极差法（X&R）是一种可 同时对测量系统提供重复性和再现 性的估计值的研究方法。与极差法 不同，这方法允许将测量系统的变 差分解成两个独立的部分：重复性 和再现性，但不能确定它们两者的 相互作用。
稳定状态这一前提条件。
尽管再现性通常被解释为评价者变差，但有些情
况下该变差会出其它原因造成。例如对重复性研 究是必要的，对于一些过程中没有人为评价人的 测量系统，如果所有的零件由相同的设备来搬运、 夹具及测量，则再现性为零。
极差法
极差法是一种经修正的计量型量具研究方法， 它能对测量变差提供一个快速地的近似值。 这方法只能对测量系统提供变差的整体情况， 不能将变差分解成重复性和再现性。它通常 用来快速地检查以验证GRR是否有变化。