GRR:Gauge Repeatability and Reproducibility,量具重复性与再现性
简单说:评估你的测量系统(视觉相机 + 算法 + 光源)稳不稳定。
拆成两块:
重复性(Repeatability,EV):同一个人,同一个工件,反复测多次,测出来数值波动。代表设备本身的误差。
再现性(Reproducibility,AV):不同人 / 不同工位 / 不同时间,测同一个工件,数值波动。代表人员、环境、工装带来的误差。
GRR = √(EV² + AV²)
CRR:Component of Variation,变异组成占比 就是把:设备误差 GRR、工件本身的波动 PV,算出各自占总波动的百分比。
% GRR = GRR / 总波动 TV % PV = PV / TV
GRR 怎么做(标准 MSA GRR 试验,视觉检测)
- 样品准备
选10 个工件,覆盖产品公差范围:包含偏上限、中间、偏下限的样品,标记编号 1~10。
重点:工件之间本身要有真实差异,不能全部是一模一样的良品。
- 人员安排
3 个操作员(A/B/C);如果是全自动视觉,没有人工操作,就换成 3 组不同时间 / 不同工装位置。
- 测试流程(标准循环)
操作员 A:按随机顺序,测 10 个工件,每个工件连续测 3 次;记录数据。
操作员 B:同样随机顺序,测 10 个工件,每个工件连续测 3 次;记录数据。
操作员 C:同上。
一共:10 样品 × 3 人 × 3 次 = 90 组测量数据。
每次测量前打乱样品顺序,避免记忆干扰。
- 数据计算
把 90 组数据录入 MSA 表格(Excel/ Minitab),自动算出:
EV 重复性、AV 再现性、GRR、PV 零件变异、TV 总变异,以及 % GRR,% CRR。
判定标准(AIAG MSA 手册,行业通用)
%GRR ≤10%:测量系统很好,可以直接使用。
10%<%GRR ≤30%:条件接受;要看产品公差重要程度。关键尺寸一般不接受。
%GRR>30%:测量系统不合格。必须优化:光源、镜头、算法、工装、相机。
另外看可区分类别数 ndc:ndc ≥5,才合格。ndc 代表系统能区分多少个不同等级工件。
CRR 是什么
CRR 就是各项变异占总变异百分比:
% GRR:测量系统带来的波动占比
% PV:工件本身真实尺寸波动占比
两项相加约等于 100%。
CRR 表格直观看到:误差来源到底是相机算法,还是工件本身差异。
机器视觉项目常见失败原因(GRR 偏高)
光源不稳定,亮度漂移,图像灰度变化。
工件定位工装松动,每次拍照位置角度不一致。
算法边缘提取不稳定,阈值容易受噪声影响。
镜头畸变没校正。
工件表面反光、毛刺。