测量系统重复性与再现性GR&R作业指导书

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MSA判定方法

MSA测量系统重复性与再现性GR&R分析摘要：MSA测量系统分析是使用数理统计和图表的方法对测量系统的分辨率和误差进行分析，以评估测量系统的分辨率和误差对于被测量的参数来说是否合适，并确定测量系统误差的主要成分, 而测量系统误差的重复性和再现性由GR&R 研究确定。

测量系统误差由精确度、稳定度、重复性、再现性合并而成,其中重复性跟再现性简称为GR&R,其目的是借助量具量测数据，验证量具是否可靠,是否好用,还可以计算出量具的量测误差；1.重复性（Repeatability ）：当同一零件的同一种特征由同一个人进行多次测量时变异的总和。

说明:其实验数据必须符合以下条件:同一人员、同一产品、同一环境、同一位置、同一仪器、短期时间内.2.再现性（Reproducibility ）：当同一零件的同一种特征由不同的人使用同一量具进行测量时，在测量平均值方面的变异的总和。

说明:其实验数据必须符合以下条件: 不同人员同一产品、不同环境、不同位置、不同仪器、较长时间段.什么时候才需要进行GR&R分析?对于需进行GR&R分析的测量系统,一般在以下三种情况下要进行GR&R分析:•首次正式使用前•每年一次的保养时•故障修复后GR&R分析方法1.准备•检查员人数：一般为3人。

当以前分析时的GR&R值低于20%时，也可为2人。

•试验次数：与检查员人数相同，即两人时为每人两次，三人时为每人3次。

•零件数量：一般选10个可代表覆盖整个工序变化范围的样品。

当以前分析时的GR&R值低于20%时，也可选5个。

2.实施•第一名检查员以随机方式对所给的零件进行第一次测量，将测量结果填入表格第二列。

然后第二名检查员同样以随机方式对这些零件进行第一次测量，将测量结果填入表格第六列。

第三名检查员做法相同，将测量结果填入表格第十列。

•重复上述步骤，进行第二次、第三次测量，并将测量结果填入其余空白表格。

GRR(重复性和再现性)简单介绍

MSA中GRR（重复性和再现性）简单介绍在日常生产中，我们经常根据获得的过程加工部件的测量数据去分析过程的状态、过程的能力和监控过程的变化；那么，怎么确保分析的结果是正确的呢？我们必须从两方面来保证，一是确保测量数据的准确性/质量，使用测量系统分析（MSA）方法对获得测量数据的测量系统进行评估；二是确保使用了合适的数据分析方法，如使用SPC工具、试验设计、方差分析、回归分析等。

测量系统的误差由稳定条件下运行的测量系统多次测量数据的统计特性：偏倚和方差来表征。

偏倚指测量数据相对于标准值的位置，包括测量系统的偏倚（Bias）、线性（Linearity）和稳定性（Stability）；而方差指测量数据的分散程度，也称为测量系统的R&R，包括测量系统的重复性（Repeatability）和再现性（Reproducibility）。

01 引言一般来说，测量系统的分辨率应为获得测量参数的过程变差的十分之一。

测量系统的偏倚和线性由量具校准来确定。

测量系统的稳定性可由重复测量相同部件的同一质量特性的均值极差控制图来监控。

测量系统的重复性和再现性由Gage R&R研究来确定。

分析用的数据必须来自具有合适分辨率和测量系统误差的测量系统，否则，不管我们采用什么样的分析方法，最终都可能导致错误的分析结果。

在QS9000中，对测量系统的质量保证作出了相应的要求，要求企业有相关的程序来对测量系统的有效性进行验证。

02测量系统是用来对被测特性定量测量或定性评价的仪器或量具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境和假设的集合；用来获得测量结果的整个过程。

03表标准构成测量系统的主体元素之测量仪器必须经过校准至可追溯的标准国家标准←第一级标准(连接国家标准和私人公司、科研机构等)←第二级标准(从第一级标准传递到第二级标准)←工作标准(从第二级标准传递到工作标准)←量具04 术语4.1 分辨率：最小读数单位、测量分辨率、刻度限度或探测度。

量仪的重复性与再现性

点击此处出现图五对话框
点击此处出现图四对话框
优先使用此选项(方差分析 )
此处输入零件公差等于上偏差减下偏差
量仪名称
日期
报告人
量仪精度
第三步.点击”OK”确认后, Minitab输出文本及图形如下:
ＧR&R越低越好
测量系统的变差组成
零件变差
极差图
操作员变差
平均值图
操作员与零件交叉变差
分类组数 (≥5,此测量系统可接受)
给定公差时优先看此值
Number of Distinct Categories = 14
Minitab输出文本的分NCE,此值即为%GR&R,
如<10%,则测量系统很好; 如<30%,则测量系统合格:如>30%, 则测量系统不合格:
第一步:输入数据
测量数据
操作员零件操作员代号零件编号
第二步.在Minitab下拉式菜单选: Stat>Quality Tools>Gage R&R Study (Crossed);
点击”Options” 对话框中,”Process tolerance” 输入零件公差点击”Gage Info”对话框中,分别输入测量仪器的一些信息; (见下图)
的固有波动引起.因此,重复性常作为考察量具固有波动大小的度量)
四、再现性(Reproducibility)
定义: 再现性,也称为复现性或重现性,是指在各种可能变化的测量条件下,同一测量对象的测量结果之间的一致性,记为AV.
前提:
1.同一量具 2.同一被测工件 3.不同作业者
主要考察员工
结果: 改变的测量条件可以包括改变操作者,操作方法,改变测量中的夹具卡具,改变零件放臵,改变测量地点,使用条件和在不同时间进行测量等;最普遍出现的为反映作业者的变异.

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。

GRR再现性和重复性

2024/1/6
8 of 12
3 GRR计算(二)
有3种方法：
➢ 极差法（Range Method)
➢均值-极差法 (Average and Range Method
➢方差分析法
(ANOVA）
2024/1/6
9 of 12
量测系统的判定
GRR=<10% 量具系统可接受
可接受.可不接受,决定于该量具系
5 of 12
再生性(Reproducibility)
➢ 再生性又称作业者变异,指不同作业者以相同量具量测相同产品的同一特性时,量测平均值的变异（3同一异）
➢ 在量测的条件有所变化下,重复的量测值之间的变异(操作者,装夹,位置,环境条件,较长的时间段)
➢ 为外在因素引起的量测系统的变异
主值
检查员 A 检查员 B
内容一: GRR统计意义二: GRR基本概念三: GRR计算方法
2024/1/6
1 of 12
1 GRR统計意义
➢ 测量系统变异概述
实际值
实际产品变异
实际值
测量值
量测系统
量测变异
量检具造成的变异操作员造成的变异
观察到的产品变异
2024/1/6
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测量系统精确度与准确度
准确度:平均值
2024/1/6
4 of 12
重复性(Repeatability)
➢ 重复性又称为量具变异,是指用同一种量具,同一位作业者, 多次量测相同零件的相同特性时的变异（四同）
➢ 在完全相同的量测条件下,多次量测值间的差异
➢ 为量测系统本身产生的差异,随机误差范畴
良好重复性
主值
主值

GRR再现性和重复性

GRR
量测系统分析 Gauge Repeatability and Reproducibility
2019/5/3
1 of 12
内容一: GRR统计意义二: GRR基本概念三: GRR计算方法
2019/5/3
2 of 12
1 GRR统計意义
测量系统变异概述
实际值
实际产品变异
实际值
测量值
可接受.可不接受,决定于该量具系
10%<GRR<30% 统之重要性,修理所需之费用等因
素
GRR>=30%
量具系统不能接受, 须予以改进
2019/5/3
11 of 12
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12 of 12
总变异:TV TV = GR&R 2+ PV 2
2019/5/3
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3 GRR计算(二)
有3种方法：
极差法（Range Method)
均值-极差法 (Average and Range Method
方差分析法
(ANOVA）
2019/5/3
10 of 12
量测系统的判定
GRR=<10% 量具系统可接受
精确度:变动性观察到的变动性 = 产品变动 + 衡量的变动
实际值
测量值

2 总量
=

2 产品
+

2 测量
衡量系统变动性- 通过 “GR&R 研究”决定
2019/5/3
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重复性(Repeatability)
重复性又称为量具变异,是指用同一种量具,同一位作业者, 多次量测相同零件的相同特性时的变异（四同）

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

GRR知识简介

统计过程控制
5
GR&类R型：量具的重复性和定mination 特性微小变化的能力。
偏倚 Bias
观测平均值与基准值的差。
稳定性 Stability
在某种持续时间内测量同一基准或零件单一特性结果的总变差。
线性 Linearity
量具的预期工作范围内偏倚的变化。
120
图(A)
其实上面图形分配并不是一直不变的，我们知道同一样品给同一个人量测，
第一天和第二天的量测数据不会一模一样；那是什么原因导致数据变
0
化呢？
9
GR&R：量具的重复性和再现性
基本含义介绍
我们知道同一产品在温度/湿度等等环境下本身特性上会发生一些变异，量测的仪器/工具也会发生变异，还有其他的一些随机的变异；而这些变异就会产生数据上的误差；那么我们可以理解：看到的数据误差(σr) 可包含产品误差(σ TU) 、仪器量测误差(σ ) GRR 、其他随机误差(σe) 三个部分。
(%AV) = 100 ( AV/TV ) % GR&R = AV 2 + EV 2
TV = GR&R 2 + PV2
14
GR&R：量具的重复性和再现性
GR&R 的执行
GR&R 的执行步骤
要获取可信的GR&R，需按照一些的标准程序如下：
1. 在量测系统使用者中选出2 ~ 3个评价人员；
2. 抽取10个零件，以此代表实际或期望的过程变差；
21
GR&R：量具的重复性和再现性
22
产品变异数（σ TU）
量测变异（σGRR）
60
70
80
90

重复性和再现性GRR分析报告

15 变差平方和 6.667E-05 16
17 18 19 20
6.667E-05 6.667E-05 31.986 31.991
6.667E-05 6.667E-05 6.667E-05 6.667E-05 31.993 + 31.984 0.000 31.987 31.993 3
XYQO41102-01
重复性和再现性分析报告
日期：零件名称特性公差(容差) 2012-9-25 32 0.35 (-0.15,+0.2) 量具编号量具名称量具精度零 5
31.99 31.98 31.99 31.987 0.010 6.66667E-05 31.99 31.99 31.99 31.990 0.000 0 31.99 31.98 31.99 31.987 0.010 6.66667E-05 31.988 + 31.990 = = 0.010 0.010 * *
0.027 0
0.000 1 2 3 4 5 6 7
张三
8
李四
9
赵五
零件
注：
XYQO41102-01
使用公差法使用零件间变差
pw-c-005 卡尺 0.01mm
结果
A1 A2 A3 XA RA B1 B2 B3 XB RB
平均值
31.986 31.993 31.984 31.988 0.012
31.990
RPN# =
× ×
张三
李四
赵五
平均 31.985 值 31.980
31.975 1 2 3 4 5 6 7 8 9
零件极差图
0.030
0.020
极
差
0.010

量具的重复性与再现性GR

量具的重復性與再現性GR&RGR&R=Gauge Repeatability and Reproducibility 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。

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

GR&R是研究重复性和再现性的，是计量型分析。

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。

量具重复性和再现性 GRR 模版(可编辑版)

0.001
0.003
0.424 0.426 0.424
0.409 0.409 0.410
0.409 0.411 0.413
0.425
0.409
0.411
0.002
0.001
0.004
0.432 0.423 0.430
0.410 0.406 0.408
0.404 0.409 0.411
0.428
0.408
9 0.378 0.383 0.380 0.380 0.005 0.379 0.380 0.378 0.379 0.002 0.383 0.378 0.380 0.380 0.005 0.3799
δ
平均值
10
0.427
0.428
0.425
0.427 0.003 0.427
XbarA RbarA
0.4024 0.0028
%R&R 接收準則
1. 低于10%：测量系统可以被接受；
2. 10%至 30%：根据需要及成本等确定是否可接受；
3. 大于30%：测量系统需要改进；
4. 各因素所占的百分数之和将不等于 100%。
制表：
100X(AV/TV)
100 X
0.0031
/
3.92%
100X(PV/TV)
=
Production Variation (PV)
PV
=
RP
X
K3
樣數
K3
樣數
K3
%PV
=
=
0.0486
X
1.62
2
3.64
5
2.08
=
=

grr指标 -回复

grr指标-回复GRR指标-深入了解和分析引言：GRR指标，即重复性与再现性（Gage Repeatability and Reproducibility）指标，是用于评估测量仪表或测量系统与测量人员之间的一致性和可重复性的一种工具。

在现代制造业中，测量是非常重要的环节，准确的测量结果对产品质量和工艺控制具有至关重要的影响。

因此，对测量仪表和测量系统的误差进行评估和控制是保证产品质量一致性和稳定性的必要步骤。

本文将详细介绍GRR指标的概念和计算方法，以及如何使用它来评估和改进测量系统的准确性和可重复性。

第一部分：GRR指标的定义和计算方法A. 重复性指标（Repeatability）重复性指标是指同一个测量人员在相同的条件下对同一个测量对象进行多次测量所得结果的一致性程度。

重复性指标可以反映测量仪表本身的稳定性和可重复性。

常见的重复性指标有均值差（AM）、标准差（SD）和均方根误差（RMSE）等。

计算公式如下：AM = ∑（测量值-平均值）/测量次数SD = √[∑(测量值-平均值)^2 / （测量次数-1）]RMSE = √(∑(测量值-平均值)^2 / 测量次数)B. 再现性指标（Reproducibility）再现性指标是指在相同的条件下，由不同的测量人员对同一个测量对象进行多次测量所得结果的一致性程度。

再现性指标主要反映测量人员之间的差异和不稳定性。

与重复性指标类似，常见的再现性指标也包括均值差、标准差和均方根误差等。

计算公式与重复性指标相同。

C. GRR指标（Gage Repeatability and Reproducibility）GRR指标综合考虑了重复性和再现性的指标，用于评估整个测量系统的一致性和可靠性。

GRR指标可基于不同的测量设计方法进行计算，如ANOVA方法、Shainin方法和平均移动范围（MMR）方法等。

其中，ANOVA方法是应用最广泛和较为常用的一种计算方法。

GRR指标的计算步骤如下：1. 进行测量。

MSA测量系统重复性与再现性GRR

M S A测量系统重复性与再现性G R RHessen was revised in January 2021MSA测量系统重复性与再现性GR&R分析摘要：是使用数理统计和图表的方法对测量系统的分辨率和误差进行分析，以评估测量系统的分辨率和误差对于被测量的参数来说是否合适，并确定测量系统误差的主要成分, 而测量系统误差的重复性和再现性由GR&R 研究确定。

由精确度、稳定度、重复性、再现性合并而成,其中重复性跟再现性简称为GR&R,其目的是借助量具量测数据，验证量具是否可靠,是否好用,还可以计算出量具的量测误差；1.重复性（Repeatability ）：当同一零件的同一种特征由同一个人进行多次测量时变异的总和。

说明:其实验数据必须符合以下条件: 不同人员同一产品、不同环境、不同位置、不同仪器、较长时间段.什么时候才需要进行GR&R分析对于需进行GR&R分析的测量系统,一般在以下三种情况下要进行GR&R分析:首次正式使用前每年一次的保养时故障修复后GR&R分析方法1.准备检查员人数：一般为3人。

当以前分析时的GR&R值低于20%时，也可为2人。

试验次数：与检查员人数相同，即两人时为每人两次，三人时为每人3次。

零件数量：一般选10个可代表覆盖整个工序变化范围的样品。

当以前分析时的GR&R值低于20%时，也可选5个。

2.实施第一名检查员以随机方式对所给的零件进行第一次测量，将测量结果填入表格第二列。

然后第二名检查员同样以随机方式对这些零件进行第一次测量，将测量结果填入表格第六列。

第三名检查员做法相同，将测量结果填入表格第十列。

MSA测量系统重复性与再现性GRR

当以前分析时的GR&R值低于20%时，也可为2人。

•试验次数：与检查员人数相同，即两人时为每人两次，三人时为每人3次。

•零件数量：一般选10个可代表覆盖整个工序变化范围的样品。

当以前分析时的GR&R值低于20%时，也可选5个。

2.实施•第一名检查员以随机方式对所给的零件进行第一次测量，将测量结果填入表格第二列。

然后第二名检查员同样以随机方式对这些零件进行第一次测量，将测量结果填入表格第六列。

第三名检查员做法相同，将测量结果填入表格第十列。

•重复上述步骤，进行第二次、第三次测量，并将测量结果填入其余空白表格。

测量系统重复性再现性程序文件(GR

测量系统的重复性及再现性评估和控制程序1范围本文件规定了测量系统（设备）重复性和再现性评估和确认的方法、规格要求、各部门权责、流程及控制记录，确保公司的测量系统满足重复性和再现性的要求。

本文件适用于与本公司产品有关的各种测试系统，或测量设备。

2规范性引用文件3定义3.1GR&R：Gauge Repeatability & Reproducibility测量系统的重复性及再现性3.2Repeatability 重复性评价的是EV（Equipment Variation），即设备或仪器的变异。

所谓重复性，是指由一个评价人，采用一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值的变差。

3.3Reproducibility再现性评价的是AV（Appraiser Variation）,即人员的变异。

所谓再现性，是指由不同的评价人，采用相同的测量仪器，测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差。

4职责质量部：1）确定所有需要评估的IQC&OQC测量测试仪器，并按本文5.3的要求进行GR&R评估。

2）对于评估过的相关测量测试仪器的数据进行确认并保存。

3）按照GR&R的制定计划，推动相关的工程师按照程序要求定期评估测量系统。

4）对新进的技术工程师和质量工程师做周期性的做GR&R的培训工作。

工程部：1）确定所有需要评估的生产线测量测试仪器，并按本文5.3的要求进行GR&R评估。

2）对于评估过的相关测量测试仪器的数据提交QA进行确认并保存。

运营部：第1页共4页负责按照工程部的要求测试和评估生产线相关测量测试系统或设备。

5程序5.1以下情况需要对测量测试系统做GR&R：5.1.1新建的测试测量系统5.1.2测试测量仪器经过修理或更新过的测试系统5.1.3测试测量系统经过拆解和搬运5.1.4 研发项目结束前对拟采取的测试测量系统进行分析5.1.5其它因素使测试测量系统重复性受到质疑时5.2GR&R 测试计划5.2.1相关工程师制定年度测试计划，涵盖测试台、样品、及测试周期等信息，并在截止日前1个月内,实施GR&R测试。