CPK与GRR讲义

通过一个详细的计算示例，了解如何使用正态分布法和Box-Cox变换法计算CPK指 数。
2
实例2：使用Excel进行CPK计算
教您如何使用Excel中的CPK公式，进行快捷方便地CPK计算。
3
实例3：应用机器学习进行CPK预测
让您了解机器学习CPK预测的基本概念和实现流程，为您的工作提供更多思路和 创新点。
服务业中的CPK应用
在服务业领域，CPK指数协助我 们检验服务过程中的质量，提高 服务效率和满意度，降低客户投 诉率。
医疗行业中的CPK应用
在医疗行业，CPK可以帮助我们 确定患者治疗质量是否符合标准， 从而改善治疗质量，提高医疗保 障水平。
第三章：CPK计算实例
1
实例1：CPK计算方法的详细步骤
第五章：结语
CPK的未来发展趋势
CPK正在逐渐实现数字化，向着 更加精确和智能化发展。
CPK的应用前景
CPK可以在各行各业中得到应用， 将持续引领质量体系的发展。
如何进一步学习和研 究CPK
定期参加培训和研讨会，加强 理论知识和实践经验的积累， 不断提升专业能力。
《CPK培训讲义》PPT课 件
本课件将带您深入了解CPK的各个方面，包括计算方法、应用场景、常见错误 和注意事项等。无论您是从事制造业、服务业还是医疗行业，都会受益于这 次学习。让我们来开始吧！
第一章：CPK介绍
什么是CPK
CPK是一种用于评估过程稳定性和能力的统计工具。它可以指导我们如何改进生产流程、降 低不合格率并提高产品质量。
第四章：CPK常见错误和注意事项
1 常见误区
CPK计算容易把经验误判 为合格过程，还容易将实 际合格错误判为不合格。
2 注意事项

GRR目视系统与CPK制程能力指数GRR（Gage Repeatability and Reproducibility）目视系统是一种用于评估测量设备的可重复性和再现性的方法。

CPK （Capability Process Index）制程能力指数是用于评估制造过程的稳定性和能力的指标。

两者都是质量管理中常用的工具，可以帮助企业提高产品质量和生产效率。

GRR目视系统主要用于评估测量设备的可靠性和准确性。

它通过对同一样本进行多次测量，在不同的测量环境和操作人员下进行比对，以确定测量设备的误差范围。

GRR目视系统可以分为三个部分：重复性、再现性和交互作用。

重复性是指同一操作员在相同环境下反复测量同一样本的结果；再现性是指不同操作员在相同环境下对同一样本进行测量的结果；交互作用是指操作员与环境之间的差异对测量结果的影响。

通过分析这三个部分的测量误差，可以评估测量设备的可靠性和准确性。

CPK制程能力指数是用于评估制造过程的稳定性和能力的指标。

它通过统计方法计算出过程的标准偏差和规格范围之间的差距，以确定制程的能力。

CPK制程能力指数根据规格范围的上限和下限，以及过程的均值和标准偏差来计算。

如果CPK值大于1，则表示过程的能力较高，能够满足规格要求；如果CPK值小于1，则表示过程的能力较低，无法满足规格要求。

通过监控CPK制程能力指数的变化，可以及时发现制程的偏离，并采取措施进行调整和改进。

GRR目视系统和CPK制程能力指数在质量管理中起着非常重要的作用。

GRR目视系统可以帮助企业确定测量设备的可靠性和准确性，从而确保产品质量的一致性和稳定性。

CPK制程能力指数可以帮助企业评估制造过程的稳定性和能力，从而提高生产效率和产品质量。

因此，企业应该将GRR目视系统和CPK制程能力指数作为质量管理的重要工具，并结合实际情况进行定期监控和分析。

通过对测量设备和制造过程的准确评估，企业可以及时发现和解决质量问题，提高产品质量和客户满意度。

要求：同平均值—极差法
用MINITAB 计算
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
特点：它在Xbar-R方法的基础上将再现性变差细分为人员变
差及测量人员-零件交互作用变差
如果零件与操作者的交互作用的P值小于0.05,则其交互作 用影响大,不可忽略,用ANOVA方法较精确.
第五节、卡尺GRR分析
分辨力:又称可视解析度。测量仪器能够读取的最小测量单位， 一般要求测量仪器的分辨力小于或等于被测量对象
接受 ≤20%
＜1%
＜10%
＞10
可以 接受
20 ＜x ＜ 25% 1＜x ＜9 %
10＜x ＜30 % 4＜x ＜10
拒绝 ≥25%
＞9%
＞30%
＜3
第五节、卡尺GRR分析
GRR的原因分析 如果重复性>再现性(EV>AV),原因可能是
A、仪器需要维修 B、可能需要对量具进行重新设计，以获得更好的严格度。 C、需要对量具的夹紧或固定装置进行改进 D、零件内变差太大
如果再现性>重复性(AV>EV)，原因可能是 A、需要对评价人进行如何使用和判读该量具仪器的培训 B、量具校准、刻度不清晰。
第五节、卡尺GRR分析（案例）— 均值-极差法
公司需要评价某一测量系统，要评价的量具是数显卡尺。 QA决定用10个能反映过程变差的零件并从检验人员中随机 抽出3名操作者来检验，从而确定系统的变差。 一、确认测量数据类型：本例数据为计量型数据 二、确定误差来源：本例误差来源为被测量零件、测量人
1/10 规格公差或过程变差（6倍过程标准差）的较小者。
有效分辨力:又称有效解析度，是一个综合概念，以NDC表示。
NDC ≥5，表明量具有效分辨力足够。

GRR目视系统与CPK制程能力指数GRR（Gauge Repeatability and Reproducibility）是一种评估测试设备的可重复性和再现性的方法，而CPK（Capability Process Index）是一种衡量制程能力的指标。

两者在质量管理中起着重要作用，并且经常同时使用。

GRR目视系统是一种测试设备，用于检测和记录产品特征的值。

它通常由一个操作员使用，通过目视观察来判断产品是否符合要求。

GRR目视系统的可重复性是指同一个操作员在相同条件下进行多次测试，得到相似结果的能力。

而再现性是指不同操作员在相同条件下进行测试，得到相似结果的能力。

通过进行GRR测试，可以评估目视系统的可靠性和稳定性，确保其能够准确地记录产品特征的值。

CPK制程能力指数用于衡量制程的稳定性和一致性。

它统计了制程的分布情况，比较了制程上限和下限与规范上限和下限之间的差异。

CPK指数越高，表示制程越稳定，能够产生符合规范要求的产品。

CPK制程能力指数是一种客观地判断制程是否稳定并且能够达到产品质量要求的方法。

GRR目视系统和CPK制程能力指数在质量管理中通常同时使用。

首先，通过进行GRR测试，评估测试设备的可重复性和再现性，确保测试结果的准确性。

然后，使用CPK制程能力指数来判断制程的稳定性和一致性，确保制造出的产品符合规范要求。

这两种方法互相补充，帮助企业提高产品质量，减少不良品率，并确保产品的一致性和可靠性。

总之，GRR目视系统和CPK制程能力指数是质量管理中两种重要的评估方法。

GRR目视系统评估测试设备的可重复性和再现性，CPK制程能力指数评估制程的稳定性和一致性。

两者的使用可以确保产品质量的一致性，并帮助企业提高生产效率和竞争力。

GRR（Gauge Repeatability and Reproducibility，即测量设备的重复性和再现性）和CPK（Capability Process Index，即制程能力指数）是两种在质量管理中常用的评估方法。

MSA指标%P/T与%GRR知识梳理一．前言：任何一个制造系统皆处于随机波动过程中，透过量测所获得之数据，无形中隐含许多的变异，使得高质量产品的现代工业充满对量测数据产生质疑。

量测系统分析即是将量测资料或是一些衍生出的统计量与过程的管制界线进行分析比较，藉以评价整个量测系统过程是否可接受或应进行改善。

此篇主要以量测系统评价中之量测能力指标，以两种不同的表达方式进行探讨，因此对量测系统之变异并不个别予以研究(假设为已知)。

二．量测系统：探讨量测数据的质量，必须先对量测系统进行整体性了解：1．系统中有哪些过程？2．每一阶段过程应进行那些步骤？3．每一步骤是否有那些变异发生？4．最后对系统作出决定？三．量测数据的质量：量测数据的质量决定于稳定条件下进行操作的量测系统中所得的统计特性，一般量测所得资料皆为观测变异值，此值受到制造过程之变异及量测系统中变异所影响。

制造过程变异则分别受到零件变异、短期过程变异及长期过程变异所牵引，而量测变异亦同时由零件变异、量具产生之变异及评价者产生之变异所影响。

量测系统的变异而言，我们把焦点着重在由评价者产生之变异(Reproducibility)与量具本身之重复性(Repeatability)对整个量测变异贡献度之程度。

四．量测系统之统计特性：1.量测系统均须在统计管制下而其所产生之变异应根源于共同原因，而非特殊原因。

2.量测系统之变异须相对小于生产制程之变异。

3.量测系统之变异须相对小于规格界限。

4.量测系统之最小刻度须相对小于制程变异或规格界限之较小者。

五．量测系统的变异种类：1. 位置变异：◎准确度(Accuracy)◎偏倚(Bias)◎稳定性(Stability)◎线性(Linearity)2. 宽度变异：◎精密度(Precision)◎重复性(Repeatability)◎再现性(Reproducibility)◎GRR (Gage Repeatability & Reproducibility)3. 量测系统变异：◎量测系统能力(Capability)◎量测系统性能(Performance)六．量测系统评价：1. 量测能力指标%P/T精密度(Precision)对公差(Tolerance)之比例。

GRR培训讲义1
%R&R分析
➢ 當再現性(E.V)>再生性(A.V)可能是下列三種情況: A.測量儀器需加以保養. B.測量儀器精密度需加評估. 再現性(E.V)=量具變異 C.存在過磊大的零件內變異. 再生性(A.V)=作業員變異
➢當再現性(E.V)<再生性(A.V)可能是下列三種情況: A.需對測量人員進行更好的培訓.使其瞭解如何正 確使用儀器和讀值. B.測量儀器的校正未真正落實,應重新進行校正 C.需要增加夾具幫助測量者提高使用量具的一致性.
GRR培训讲义1
量具的準確度(gage accuracy)
• 定義：
量測的平均值與相同零件使用精密 量具檢驗而得來的平均值的差異,稱為 量具的準確度.
• 影響準確度相對的大，可能的原因是:
1.量具磨損.
參考值
2.量具之製造尺寸錯誤.
偏差
3.量具未經適當校正.
4.作業者示經適當的培訓.GRR培训讲义1量測平均值
再见，see you again
2020/11/1
GRR培训讲义1
量具的穩定性(Gage stability)
當量測一個零件經過一段時期,以量具對 相同的標準件而取得量測值的差異.
時間 1
穩定性
時間 2
時間推移
GRR培训讲义1
量具再現性(Gage Repeatability)
是指當量測一零件特性,以一個作業者使用 一個量具量測多次而得到量測值之變異.又稱 量具變異(E.V- - Equipment Variance).
• A.V.=((K2*Ro)2-(E.V2/n*r))1/2
x x Ro= max - min
B
A
C
X:多個被測物體經作業員多

3σ 4σ 5σ
6σ
99.73%
Cpk=1.33
Usl-x 4σ Cpk= = =1.33 3σ 3σ
99.99973%
Usl-x 6σ = =2.0 Cpk= 3σ 3σ
5
標準差換算
良率
30.85 69.15 93.32 99.38
每百萬次誤差數
691500 308500 66800 6200
標準差
141 132 135 136 139 139 134 138 136 136
1366
135 134 127 137 135 138 129 138 134 134
1341 RA =
132 130 131 138 135 139 129 137 133 134
1338
136 130 135 139 133 145 131 134 133 135
CALCULATION WORKSHEET
PART NUMBER MEASUREMENT UNIT SEC. ZERO EQUALS =
PC1 (39DD) GAGE T YPE
C 2nd T rial 3rd T rial Range 2 4 0 7 4 13 2 2 0 1 35 3.5 Sum XC 4202 140.067 1st T rial 2nd T rial 3rd T rial Range 4 5 16 13 6 12 14 4 4 6 84 8.4
ú ¸ ´ Õ­ È ´ ú ¸ Õ­ È
12.363 12.372 12.379 12.382 12.372 12.382 12.383 12.36 12.366 12.373 12.37 12.362 12.364 12.376 12.361 12.369 12.376 12.379 12.37 12.375 12.365 12.382 12.375 12.381 12.378 12.377 12.362 12.36 12.375 12.364 12.374 12.375 12.38 12.381 12.379 12.378 12.362 12.375 12.376 12.362 12.359 12.376

品質變異的深思
MOTOROLA在推動其品質運動時期(1989年)有一段 話頗值得我們深思玩味:客戶滿意是一切商業行為的 基石 品質的源頭是製程,製程的變異是品質起伏變化的主 要根源
製程微弱的聲音
何謂努力挖掘自已專業的墳墓 ??
◎沒有足夠並正確的工具來得知事件的真相,那跟”
瞎子摸象”有何差別?
◎團隊中充滿各種自以為是的爭辯,演變到後來變成
誰在爭辯中機智反應比較快,態度比較堅持﹑強悍 的,解決方案便成為主流.在錯誤方向下,越努力的 人,所造成的損失越大。
◎官大是否真的學問大?不懂裝懂且誤導實施方向。
Cpk & GRR 簡介
CPK與GRR的關係
量具穩定是指量具對同一個樣品重複量測數據間的差異很 小.”量具容易使用則是指量具不會因不同的人使用而使 數據有所差異
思考問題二
CPK = 1.33一定好嗎?取樣方法&時機有建議要監控 30~60天,才能下決論.
思考問題三
GRR好,量具穩定易使用,它是準確的嗎?要不要校 正? GRR跟量具的準確性無關，它只保證量具的穩 定性，所以當然要校正，所以量具的驗證除了 GRR(穩定),還要驗證Cpk(準確) 。
量具容易使用則是指量具不會因不同的人使用而使數據有所差異製程能力指標cpk電子連接器一般要求133即不良率63ppm每百萬個產品中有63個不良品motorola公司要求15即34ppmgmfordchrysler全美三大汽車廠167即057ppm必須在2000筆以上
淺談CPK與GRR
講師 : 楊繼盛
思考問題四
如果CPK大於1.67 %GRR=10夠好嗎?出貨有無 問題?製程要不要持續改善呢? 不一定!若是此量具是用來解讀製程數據,而你 的製程Cp又非常好,“製程聲音”一樣會被扭 曲.

12

Confidential
量具再現性與再生性計算公式
再現性Repeatability (Equipment Variation)
單元分析
E .V . R K
1
2 trials⇒ K1 取 4.56 ; 3 trials⇒ K1取 3.05 再生性Reproducibility (Appraiser Variation)
%A.V.= 100* (A.V. / T.V.) = 1.582 %
= 0.0316 Repeatability & Reproducibility (R & R) R & R=
( E V ) 2 + ( AV ) 2
%R & R= 100 (R & R / T.V.) = 6.954 %
= 0.1391 Total Variation (TV) T.V.= 3. Part's Tolerance = 2.00
R&R

(E.V .)2 + ( A.V .)2

Rev PA1
2008-5-15

13

Confidential
量具再現性與再生性計算公式
百分比(%)變異分析 %E.V.= 100 (E.V./Tolerance) %A.V.= 100 (A.V./Tolerance) %R&R = 100 (R&R /Tolerance)

A級 ± m 2μ ± m 6μ ± 0.02mm ± 0.04mm ± 15μ m ± 25μ m ± 0.2%FS ± 0.2%FS
B級 ± m 4μ ± 12μ m ± 0.04mm ± 0.08mm ± 26μ m ± 36μ m ± 0.4%FS ± 0.4%FS

思考問題四
如果CPK大於1.67 %GRR=10夠好嗎?出貨有無 問題?製程要不要持續改善呢? 不一定!若是此量具是用來解讀製程數據,而你 的製程Cp又非常好,“製程聲音”一樣會被扭 曲.
淺談CPK與GRR
講師 : 楊繼質運動時期(1989年)有一段 話頗值得我們深思玩味:客戶滿意是一切商業行為的 基石 品質的源頭是製程,製程的變異是品質起伏變化的主 要根源
製程微弱的聲音
何謂努力挖掘自已專業的墳墓 ??
◎沒有足夠並正確的工具來得知事件的真相,那跟”
國際級的客戶要求
製程能力指標Cpk電子連接器一般要求1.33, 即不良率 63ppm(每百萬個產品中有63個不良品) MOTOROLA公司要求1.5即3.4ppm GM,Ford,Chrysler全美三大汽車廠1.67即0.57ppm
思考問題一
用規格spec區間來了解製程能力有何缺點 ? 此種合不合格(go-nogo)的數據,樣品數量太 少時是無意義的.MOTOROLA建議此種數據 必須在2000筆以上.那是個很大的負擔,況且 此種數據並不能告訴你改善的方向.
思考問題二
CPK = 1.33一定好嗎?取樣方法&時機有無 問題?規格是否太鬆?
那可不一定!取決於如何取樣.建議要監控 30~60天,才能下決論.
思考問題三
GRR好,量具穩定易使用,它是準確的嗎?要不要校 正? GRR跟量具的準確性無關，它只保證量具的穩 定性，所以當然要校正，所以量具的驗證除了 GRR(穩定),還要驗證Cpk(準確) 。
瞎子摸象”有何差別?
◎團隊中充滿各種自以為是的爭辯,演變到後來變成
誰在爭辯中機智反應比較快,態度比較堅持﹑強悍 的,解決方案便成為主流.在錯誤方向下,越努力的 人,所造成的損失越大。

KPI原则
• • • • • • KPI必须符合SMART原则： 具体性（Specific）、 衡量性(Measurable)、 可达性(Attainable)、 现实性(Realistic)、 时限性(Time-based)。
KPI实例
• 撞响KPI的钟声 小和尚“下岗” 小和尚“下岗”老主持也无奈 有一个故事，一个小和尚在庙里担任撞钟一职，由于他撞的钟声 比较洪亮，引来很多老百姓上山拜佛。时间久了，小和尚觉得这份工作无聊 之极，每天的事情就是“做一天和尚撞一天钟”而已，慢慢地他不再有热情， 钟声也没有先前那样吸引人了，许多老百姓就转而去了其他寺庙拜佛了。有 一天，老主持不得不宣布他不能胜任撞钟一职，让他改到后院劈柴挑水。小 和尚很是不解：“我每天都是按时撞钟的，为什么还要把我调走呢？”老主 持告诉他：“你撞的钟虽然很准时，也很响亮，但没有达到我们要求的标准， 钟声是要唤醒沉迷的众生，撞出的钟声不仅洪亮，而且要圆润、浑厚、深沉、 悠远。”其实，老主持很迷惑，钟还是原来的钟，小和尚还是原来的和尚， 为什么先前的钟声那么洪亮，后来却慢慢地变得空泛、疲软，也没有感召力 了呢？
KPI误区
• 绩效管理这个工具运行中会出现问题，原因有 两个：第一，考核工具本身不严谨；第二，管理者不理解 这个工具。”从这句话中可以看出，一些工作之所以做不 好，首要的原因并非出在员工身上，而是因为方案不够好， 没能制订出足够具体的标准，考核量化指标的提炼和整体 评估力度不够，才造成了考核太流于形式。因此，设计好 严谨而实用的KPI体系对企业绩效管理是十分必要的。
• 30%>GRR>10% B级，量测值可以采信。 • GRR>30% C级，量测值不可信。
CPK是什么？ CPK是什么？ 是什么

MOTOR QA
Oct 23.2001
1
一 主題: 製程能力CPK 二. 內容:
Ca, Cp, Cpk,定義
X, σ,定義 Cpk,與規格的關系 雙邊規格&單邊規格Cpk的計算 Cpk的使用例
Cpk與PPM的關系
2
Ca:準確度(平均值x至規格中心的距離) Cp:精密度(數據顯示,值非常一致或相近.變動.有大有小的程度) Cpk:製程能力指數(相對於規格上.下限的寬窄而言)
W² À v 0 0 6 15 11 16 27 8 1 0 0
20
v W² À
15 10 5 0
W² À v
8
141 132 135 136 139 139 134 138 136 136
1366
135 134 127 137 135 138 129 138 134 134
1341 RA =
132 130 131 138 135 139 129 137 133 134
1338
136 130 135 139 133 145 131 134 133 135
ú ¸ ´ Õ­ È
12.378 12.373 12.369 12.378 12.36 12.376 12.363 12.364 12.369 12.379 12.376 12.381 12.384 12.374 12.37 12.379 12.362 12.378 12.372 12.378 12.376 0.00723 12.3723 0.35443 12.38 12.365 12.35
Ç § ¸ ¹
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聆听制程的声音（认识CpK和GR&R)MOTOROLA在推动其品质运动时期(1989年)有一段话颇值得我们深思玩味:客户满意是一切商业行为的基石.尤其是在现今高度竞争的时代,客户们正毫不留情地要求更高标准的产品品质,更低的价格,更好的服务及附加价值.这一些已然影响许多公司的营运策略及日常运作.品质的源头是制程,制程的变异是品质起伏变化的主要根源.在现今大量制造,分工精细的时代.如何聆听到＂制程微弱的声音＂并下正确的判断而获致有效的控制?若是没有足够并正确的工具来得知事件的真相,那跟＂瞎子摸象＂有何差别?每个瞎子摸到的部位都不一样,自然彼此见解也不一样,到时候团队中充满各种自以为是的争辩,演变到後来变成谁在争辩中机智反应比较快,态度比较坚持、强悍的,那他的解决方案便成为主流.这时在错误方向下,越努力的人,所造成的损失越大.戴明博士(W. Edwards Deming)称之为＂努力挖掘自已的坟墓＂.为了不只是＂work hard＂,更要＂work smart＂,我们实在需要一个能聆听＂制程声音＂的工具,使自己真的能张开眼睛,看到未来正确的出路 品质精良;顾客满意.Cpk和GRR就是这类工具中两个相当重要的成员.但是先提醒的是:同样的工具,会因使用目的的不同,而有不同的使用方法.例如同样使用尖嘴钳,将电线剥绝缘皮或是整个剪断, 使用手法便不同.以下内容是根据敝人在所服务的光电制造工程处的内部训练课程中编写的讲义加以演述而成.且让我们以＂纸上研讨会＂的方式来简介今天的主题:Cpk & GRR.图1若是少量生产,例如生产量为100个,不良率设定为2%以下,而且品质的观念尚停留在合规格即可的层次.要了解产品品质便很简单,只要耐著性子把100产品都检查完,不良品在2个以下便属正常.但在现今一个订单动辄数十万个,甚至数百万个,以全检方式及合格与否来了解制程已不太可行.更何况现今客户的品质观念已从＂合格即可＂转变成＂产品特性集中并趋近期望值＂的模式.上述对产品特性的了解均须透过量测数据,问题是量测工具可靠吗?它会不会扭曲＂制程声音＂?它造成的影响有多少?图2示:从生产机具所生产的产品中取样(数量通常少於100个),量取特性数据後, 透过Cpk的手法就可以了解品质问题的肇因方向.但量具需先通过GRR的验证手法了解其数据可靠性.图2图2的＂量具稳定＂是指量具对同一个样品重复量测数据间的差异很小.＂量具容易使用则是指量具不会因不同的人使用而使数据有所差异.图3图3右边的图示是以Minitab软体计算得来.其中制程能力指标Cpk电子业一般要求1.33, 即不良率63ppm(每百万个产品中有63个不良品),但一些较先进的公司要求1.5即3.4ppm(如MOTOROLA).甚至1.67即0.57ppm(如GM,Ford,Chrysler全美三大汽车厂).Cp较严格的要求则为2.一般说来Cp比k重要,因为k值不佳很可能只要调整机器设定参数即可解决,但Cp差则是制程变异太大;变异是制程品质的大敌,较难以克服.图4：GRR的作法是以10个样品,2~3人,每个样品每人重复测2~3次,以所得数据求出GRR%(在此不做计算之讲解).再以GRR%读值大小判断量具的优劣.但是在此强调的是:对一量具而言,没有绝对的优劣判定,端看使用目的及要求精度了.图5最後以Q&T(问题与思考)探讨一些实际工作上碰到的问题并透过思考得到更深一层的了解.许多问题是没有绝对的答案,但敝人尝试在此提出个人的见解,以期达到抛砖引玉的效果.并欢迎先进们给予宝贵的意见.Q1.此种合不合格(go-nogo)的数据,样品数量太少时是无意义的.MOTOROLA建议此种数据必须在2000笔以上.那是个很大的负担,况且此种数据并不能告诉你改善的方向.Q2.那可不一定!取决於你如何取样.建议要监控30~60天,才能下决论.Q3.可能有问题!当 C 是由 A 和 B 所组成, C 的变异等於 A 和 B 变异的几何平均 (DRSS/Dynamic Root-Sum-of-Squares 分析).Q4.GRR跟量具的准确性无关,它只保证量具的稳定性,所以当然要校正.一个实际是2公尺的木头,用某一根尺重复量长度,每次的结果都是1.8公尺,GRR很好,但根本不准确,不堪使用.所以量具的验证除了GRR(稳定),还要验证Cpk(准确).Q5.可不一定!若是此量具是用来解读制程数据,而你的制程Cp又非常好,“制程声音＂一样会被扭曲.Q6.第一.你必须先找出产品本身的变异,并从GRR的repeatability项中减去.例如LED:同一颗LED的电性,亮度特性在每一秒都会有些微的不同,这就是所谓产品本身的变异.第二.产品规格公差=可出货之最小bin宽.因为此分bin机台的任务是对bin的辨识能力,此时不得使用可出货之总bin宽,例如可出a,b,c三个bin,产品规格公差=min(a,b,c)?(a bin上限 - c bin下限).第三.不得使用定义:GRR=s ( proceess ) / s (gage),因为此分bin机台的任务不是拿来了解制程能力的.。

通过GRR分析，可以识别测量系统中 的变异来源，并采取相应措施进行改 进。
GRR的作用在于确保测量系统的准确 性和可靠性，提高产品质量和生产效 率。
测量系统分析（MSA）简介
MSA（Measurement System Analysis）即测量系统分析，是 一种对测量系统进行全面评估的
方法。
MSA包括稳定性、偏倚、线性 、重复性和再现性等五个方面的
技能考核和认证
定期对操作人员进行技能考核和认证，确保其具备相应的操作技 能。
样品选择和制备策略
代表性样品选择
选择具有代表性的样品进行测量，确保测量结果 能够反映整体情况。
样品制备规范
制定详细的样品制备规范，包括样品处理、保存 、标识等，确保样品的稳定性和一致性。
样品数量控制
根据测量需求和设备能力，合理控制样品数量， 避免过多或过少的样品对测量结果产生影响。
04
影响GRR结果因素探讨
设备精度和稳定性对GRR影响
设备精度
高精度设备能够减小测量误差， 提高GRR的准确性。
设备稳定性
稳定的设备能够保证测量结果的一 致性，降低GRR的波动性。
设备维护和校准
定期对设备进行维护和校准，可以 确保设备的精度和稳定性，进而保 证GRR的准确性。
操作人员技能水平对GRR影响
操作技能
熟练的操作人员能够准确、快速 地完成测量任务，减小人为误差
对GRR的影响。
培训和教育
通过培训和教育提高操作人员的 技能水平和质量意识，可以降低
人为因素对GRR的影响。
操作规范
制定并执行严格的操作规范，可 以确保操作人员按照统一的标准 进行测量，提高GRR的一致性和
准确性。

分析前的准備:
准備10件樣品,由3名操作者進行測詴
GRR的執行步驟(續)
具體執行:
鑒定者在樣品上於操作者不知道的地方作好 1~10的標記,以方便記錄量測結果 第一位操作者依次量測樣品(隨機選取量測樣 品),並將量測結果記錄下來 第二、第三位操作者依次完成上面的步驟(注 意每個操作者之間是獨立的) 待第一循環結束,三位操作者將分別進行第二 組數據的獲取(樣品是隨機選取) 數據結果將記錄下量測儀器的估讀位
製程能力過足
華南檢測中心
GRR
Gauge Repeatability
and
Reproducibility
精密量測實驗室: 肖貴喜
2001/4/1
目錄
量測系統構成 什麼叫GRR? 量測系統變異 為何要研究GRR? 系統分析概述 如何進行GRR設計 DELL GRR實驗設計 與分析 NOKIA GRR實驗設計
Operator A
Operator B
Reproducibility
GRR實驗
GRR: Gauge Repeatability and Reproducibility
標準(量具)的重複性與再生性 目的: 評估一個量測系統的量測能力,並以 此統計分析結果作為對操作者.量測 設備巒異狀況之改善參考
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)

聆听制程的声音（认识CpK和GR&R)MOTOROLA在推动其品质运动时期(1989年)有一段话颇值得我们深思玩味:客户满意是一切商业行为的基石.尤其是在现今高度竞争的时代,客户们正毫不留情地要求更高标准的产品品质,更低的价格,更好的服务及附加价值.这一些已然影响许多公司的营运策略及日常运作.品质的源头是制程,制程的变异是品质起伏变化的主要根源.在现今大量制造,分工精细的时代.如何聆听到＂制程微弱的声音＂并下正确的判断而获致有效的控制?若是没有足够并正确的工具来得知事件的真相,那跟＂瞎子摸象＂有何差别?每个瞎子摸到的部位都不一样,自然彼此见解也不一样,到时候团队中充满各种自以为是的争辩,演变到後来变成谁在争辩中机智反应比较快,态度比较坚持、强悍的,那他的解决方案便成为主流.这时在错误方向下,越努力的人,所造成的损失越大.戴明博士(W. Edwards Deming)称之为＂努力挖掘自已的坟墓＂.为了不只是＂work hard＂,更要＂work smart＂,我们实在需要一个能聆听＂制程声音＂的工具,使自己真的能张开眼睛,看到未来正确的出路 品质精良;顾客满意.Cpk和GRR就是这类工具中两个相当重要的成员.但是先提醒的是:同样的工具,会因使用目的的不同,而有不同的使用方法.例如同样使用尖嘴钳,将电线剥绝缘皮或是整个剪断, 使用手法便不同.以下内容是根据敝人在所服务的光电制造工程处的内部训练课程中编写的讲义加以演述而成.且让我们以＂纸上研讨会＂的方式来简介今天的主题:Cpk & GRR.图1若是少量生产,例如生产量为100个,不良率设定为2%以下,而且品质的观念尚停留在合规格即可的层次.要了解产品品质便很简单,只要耐著性子把100产品都检查完,不良品在2个以下便属正常.但在现今一个订单动辄数十万个,甚至数百万个,以全检方式及合格与否来了解制程已不太可行.更何况现今客户的品质观念已从＂合格即可＂转变成＂产品特性集中并趋近期望值＂的模式.上述对产品特性的了解均须透过量测数据,问题是量测工具可靠吗?它会不会扭曲＂制程声音＂?它造成的影响有多少?图2示:从生产机具所生产的产品中取样(数量通常少於100个),量取特性数据後, 透过Cpk的手法就可以了解品质问题的肇因方向.但量具需先通过GRR的验证手法了解其数据可靠性.图2图2的＂量具稳定＂是指量具对同一个样品重复量测数据间的差异很小.＂量具容易使用则是指量具不会因不同的人使用而使数据有所差异.图3图3右边的图示是以Minitab软体计算得来.其中制程能力指标Cpk电子业一般要求1.33, 即不良率63ppm(每百万个产品中有63个不良品),但一些较先进的公司要求1.5即3.4ppm(如MOTOROLA).甚至1.67即0.57ppm(如GM,Ford,Chrysler全美三大汽车厂).Cp较严格的要求则为2.一般说来Cp比k重要,因为k值不佳很可能只要调整机器设定参数即可解决,但Cp差则是制程变异太大;变异是制程品质的大敌,较难以克服.图4：GRR的作法是以10个样品,2~3人,每个样品每人重复测2~3次,以所得数据求出GRR%(在此不做计算之讲解).再以GRR%读值大小判断量具的优劣.但是在此强调的是:对一量具而言,没有绝对的优劣判定,端看使用目的及要求精度了.图5最後以Q&T(问题与思考)探讨一些实际工作上碰到的问题并透过思考得到更深一层的了解.许多问题是没有绝对的答案,但敝人尝试在此提出个人的见解,以期达到抛砖引玉的效果.并欢迎先进们给予宝贵的意见.Q1.此种合不合格(go-nogo)的数据,样品数量太少时是无意义的.MOTOROLA建议此种数据必须在2000笔以上.那是个很大的负担,况且此种数据并不能告诉你改善的方向.Q2.那可不一定!取决於你如何取样.建议要监控30~60天,才能下决论.Q3.可能有问题!当 C 是由 A 和 B 所组成, C 的变异等於 A 和 B 变异的几何平均 (DRSS/Dynamic Root-Sum-of-Squares 分析).Q4.GRR跟量具的准确性无关,它只保证量具的稳定性,所以当然要校正.一个实际是2公尺的木头,用某一根尺重复量长度,每次的结果都是1.8公尺,GRR很好,但根本不准确,不堪使用.所以量具的验证除了GRR(稳定),还要验证Cpk(准确).Q5.可不一定!若是此量具是用来解读制程数据,而你的制程Cp又非常好,“制程声音＂一样会被扭曲.Q6.第一.你必须先找出产品本身的变异,并从GRR的repeatability项中减去.例如LED:同一颗LED的电性,亮度特性在每一秒都会有些微的不同,这就是所谓产品本身的变异.第二.产品规格公差=可出货之最小bin宽.因为此分bin机台的任务是对bin的辨识能力,此时不得使用可出货之总bin宽,例如可出a,b,c三个bin,产品规格公差=min(a,b,c)?(a bin上限 - c bin下限).第三.不得使用定义:GRR=s ( proceess ) / s (gage),因为此分bin机台的任务不是拿来了解制程能力的.。

GRR变异分析(量测系统的变异)
Repeatability -
Gauge capability
(Equipment Variation)
Reproducibility- Operator capability
(Appraiser Variation)
Operator
Operator by part
分析前的准备:
准备10件样品,由3名操作者进行测试
GRR的执行步骤(续)
具体执行:
鉴定者在样品上于操作者不知道的地方作好 1~10的标记,以方便记录量测结果 第一位操作者依次量测样品(随机选取量测样 品),并将量测结果记录下来 第二、第三位操作者依次完成上面的步骤(注 意每个操作者之间是独立的) 待第一循环结束,三位操作者将分别进行第二 组数据的获取(样品是随机选取) 数据结果将记录下量测仪器的估读位
三、GRR报表分析
3 10 2 Number of Operators (2 or 3) Number of Parts (5-10) Number of Trials (Replicates) - Fixed at 2 Operator 1 Trial 2 Trial 1^2 14.508 210.3080 14.541 211.1209 14.523 210.9756 14.523 210.3660 14.531 211.1500 14.536 210.6562 14.551 211.4407 14.528 210.9175 14.525 211.1500 14.544 211.6443 145.310 2109.7292
二、GRR的执行步骤
样品要求:
随机地选取正常的生产过程中最大范围的样品(包 括超出规格的样品)