江蘇芯緣半導(dǎo)體有限公司
Jiangsu Thankyou Semiconductor Co.,Ltd.
工業(yè)上經(jīng)常用GRR分析進(jìn)行測量系統(tǒng)分析，GRR分析是測量系統(tǒng)重復(fù)性和再現(xiàn)性分析的總稱。
重復(fù)性（Repeatability）是指在盡可能相同的測量條件下，同一測量人員對同一測量對象進(jìn)行多次測量所得結(jié)果的一致性。
再現(xiàn)性（Reproducibility）是指不同測量人員使用相同的測量設(shè)備，在相同條件下對同一測量對象進(jìn)行測量所得結(jié)果的一致性。
因為只有無論相同的人還是不同的人測量結(jié)果都能保持一致，測量系統(tǒng)才能有效監(jiān)測產(chǎn)品質(zhì)量。
常用的GRR分析方法有三種，極差法、均值極差法和方差法。本文介紹它們的具體分析方法。
一. 極差法（Range Method）
1.測量方案（總測量次數(shù)＞10次）
· 樣件數(shù)：5-10個
· 評價人數(shù)：2-3人
· 每個樣件測量次數(shù)：1-3次
2.分析項目
· 總測量系統(tǒng)變異（GRR）
僅能評估整體GRR，無法區(qū)分重復(fù)性與再現(xiàn)性。
·
3.計算公式
4.接受準(zhǔn)則
· 可接受：%GRR ≤ 10%
· 有條件接受：10% < %GRR ≤ 30%
· 不可接受：%GRR > 30%
5.優(yōu)缺點
·優(yōu)點：計算簡單，適用于快速評估。
· 缺點：無法分離重復(fù)性與再現(xiàn)性，精度低，依賴正態(tài)分布假設(shè)。
二. 均值極差法（Average and Range Method）
1.測量方案（極差總數(shù)＞15次）
· 樣件數(shù)：＞10個（AIAG MSA推薦）
· 評價人數(shù)：2-3人
· 每個樣件測量次數(shù)：2-3次
· 通常采用10*3*3=90次測量
2.分析項目
· 重復(fù)性（EV, Equipment Variation）
· 再現(xiàn)性（AV, Appraiser Variation）
· 總GRR
3.計算公式
4.接受準(zhǔn)則
GRR%同極差法，并附加ndc（區(qū)別分類數(shù)）要求：
5.優(yōu)缺點
· 優(yōu)點：分離重復(fù)性與再現(xiàn)性，計算相對簡單。
· 缺點：忽略評價人與樣件的交互作用，需嚴(yán)格滿足正態(tài)性假設(shè)。
三. 方差分析法（ANOVA Method）
1.測量方案
· 樣件數(shù)：10個
· 評價人數(shù)：2-3人
· 每個樣件測量次數(shù)：2-3次
2.分析項目
· 重復(fù)性（EV）
· 再現(xiàn)性（AV）
· 交互作用（評價人×樣件）
· 總GRR
·
3.計算公式
4.接受準(zhǔn)則
· 同前兩種方法，但可額外評估交互作用的影響。
優(yōu)缺點
· 優(yōu)點：可分析交互作用，結(jié)果更精確。
· 缺點：計算復(fù)雜，需統(tǒng)計軟件（如Minitab）。
方法對比與選擇建議
| 方法 | 速度 | 精度 | 交互作用分析 | 適用場景 |
| 極差法 | 快 | 低 | 否 | 快速初步評估 |
| 均值極差法 | 中 | 中 | 否 | 常規(guī)GRR分析（AIAG推薦） |
| 方差法 | 慢 | 高 | 是 | 高精度需求或復(fù)雜交互 |
總結(jié)
· 極差法適合資源有限時的快速檢查，但結(jié)果粗糙。%GRR值按照接受準(zhǔn)則經(jīng)常不合格，也有企業(yè)作為初步判斷使用，%GRR＞30%則接受。
· 均值極差法是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（AIAG MSA），平衡效率與準(zhǔn)確性。
· 方差法適用于復(fù)雜分析，但需專業(yè)工具支持，測量隨機(jī)性對結(jié)果影響較大，測量時要確保每個評價人每次測量樣品隨機(jī)性。
實際應(yīng)用中需結(jié)合資源、精度需求及標(biāo)準(zhǔn)要求選擇方法