grr 你还在编GRR报告吗？你的MSA报告是骗人的

今天的话题

在测量系统的分析中，为什么测量仪器的分辨率是首先要考虑的因素？

问

为什么测量仪器的分辨率如此重要？

回答

测量仪器的分辨率是仪器设计的固有特性。作为测量过程的重要组成部分，如果仪器的分辨率不满足要求，后续测量过程的能力(GRR%)通常不能满足要求。

一个

什么是分辨率，分辨率的要求是什么？

根据AIAG出版的管理服务协议手册，在测量中有三个主要问题:

1测量系统是否有足够的分辨率？

2测量过程中的误差是否随时间统计稳定？

3测量过程中的误差(统计特性)是否满足相对于目的的要求？

对于第一个问题，测量系统是否有足够的分辨率？研究分为两步。首先是测量仪器的显示分辨率是否满足1/10的原则，其次是考虑到整个测量过程的恶化，可以将零件在制造过程中的波动分成几个相等的部分，可以用ndc来表示，通常称之为测量系统的有效分辨率。

在通用计量术语和定义(JJF1001-2011)中，显示设备的分辨率被定义为“能够有效区分的显示值之间的最小差异”。通常是指量具的最小刻度，如下图所示。

对该定义的理解不能理解为测量设备测量值的最后读数。比如测量设备测得的某个特征的测量值是12.305mm，显示设备的分辨率不能认为是0.001mm，但也可能是0.005 mm，那么如何从测量值的角度更好的理解分辨率的概念，我们可以在数值离散图上看一下，如下图所示，两个相邻和最近的不同值之间的差异。

在AIAG的MSA手册中，对于显示分辨率的要求通常采用1/10规则，即量具的分辨率是公差和工艺偏差较小的那种的1/10。以往的质量管理活动以产品控制为主，量具是按公差的1/10来选择的。目前的质量管理活动强调过程控制，需要根据1/10的过程变化来选择。通常在量具选购阶段，并不知道实际加工工艺越来越差。很多企业直接按照公差的1/10选择量具，必然导致后期测量系统分析的失败。

2

为什么显示分辨率是公差的1/10，而GRR%不能满足小于10%的要求？

可以有效区分的显示值之间的上述最小差异被称为显示设备的分辨率。考虑到整个测量过程的恶化，测量过程可以有效地识别测量值的波动范围，即测量过程的随机变化范围通常也称为GRR，而分辨率

如果选择测量工具时仅满足分辨率/公差=1/10，因为分辨率:过程恶化，此时，grr% (grr/PV)

AIAG的MSA手册提到spc控制中不适当分辨率的最佳标志可以从范围图中看到。特别是当极差图中只有一个、两个或三个可能的极值在控制限内，或者极差图显示有四个可能的极值在控制限内，且四分之一以上的极值为零时，则在分辨率不足的情况下进行测量，如下图所示，上述分辨率为0.001。

当然，我们在前面的文章中也提到，当测量系统的分辨率不足时，无法通过样本数据合理推断过程的分布模型，如下图所示:

如果不是按照公差的1/10选择显示装置的分辨率，而是按照工艺偏差的1/10选择，通常要求设备能力指数为2.0，即工艺偏差为公差的1/2，要求量具分辨率为工艺偏差的1/10，即公差的1/20。在ISO22514-7国际标准中，包括博世、大众、宝马、通用等汽车公司标准通常规定量具的分辨率应小于公差的5%，而根据这些标准选择量具是以后接受测量过程的前提条件。

当然，对于使用光栅尺的测量设备，其测量重复性在生产出来后是固定的，但通过软件设置可以使显示位数不同，从而使其最小显示分辨率差发生变化。通常，这种测量工具将根据最大允许误差(MPE)购买，最大允许误差在《通用计量术语和定义》(JJF1001-2011)中定义为:对于给定的测量，测量仪器，通常，购买这种测量设备时，MPE小于公差的1/10。

三

总结

在这篇短文中，我们介绍了测量仪器显示分辨率的定义，强调在分析测量系统时应首先考虑测量工具的显示分辨率，如果不满足，说明显示分辨率对后期测量过程能力研究和生产过程控制的影响。结合一些公司标准，建议企业在采购量具时，按公差的1/20购买量具。同时，对于使用光栅尺的测量设备，建议按照相关技术规范中的MPE购买测量设备。当然，对于标准量具，由于其生产和检定都有相关的技术规范，通常情况下，除了分辨率满足1/20的公差外，其MPE也要满足1/10的公差要求。

我们认为，测量系统分析从测量设备采购的需求开始，测量过程的前期策划和开发活动可以参考APQP过程。如有必要，可在量具供应商预验收阶段进行定量检验活动，在最终验收阶段，最终确认测量过程的能力，测量过程的稳定性主要控制在批量生产后。

亲爱的朋友们，测量工具分辨率的选择是测量系统分析的重要组成部分。我想你永远不会接受测量工具的分辨率是公差的1/10，以及计算的GRR%