儀器校驗及MSA管理課件

1、惠州德信誠培訓中心 TEL18923606035 楊小姐惠州培訓網(wǎng) http:/ E-MAIL：qs100儀器校正和管理培訓講義課堂要求 歡迎閣下參加本次惠州德信誠培訓中心課程，本課程將為您打下一個良好的基礎(chǔ)，提高您的能力和水平。請注意以下的幾點：1、手機 請將您的手機開為振動或關(guān)閉。2、吸煙 在課堂內(nèi)請不要吸煙。3、其它 課期間請不要大聲喧嘩,舉手提問； 不要隨意走動。課程大綱計量概述測量ISO9000的要求測量設備管理校正儀校管理常見的問題和缺失 MSA計量概述計量及計量學 計量：是指實現(xiàn)單位統(tǒng)一，量值準確可靠的活動。 計量學：是指關(guān)于計量的科學，包括： -測量

2、的理論 -測量的實踐現(xiàn)代計量學的內(nèi)容 -研究計量單位及其基準、標準的建立、復制、保存和 使用 -研究計量方法和計量器具的計量特性 -研究計量的不確定度 -研究計量人員的能力 -研究計量法制和管理 -研究計量和一切理論和實際問題 -基于物理常數(shù)、標準物質(zhì)及材料特性等的準確測定計量概述計量學的分類，就學科性質(zhì)而論可分為 -通用計量學 -技術(shù)計量學 -理論計量學 -品質(zhì)計量學 -法制計量學 -經(jīng)濟計量學計量概述12 大 計 量 No 分類 范疇 No 分類 范疇 1幾何量長度角度工程參量 7聲學聲壓(速強速率) 2力學質(zhì)量密度力功能流量 8光學發(fā)光強度照度光通量輻射(強度照度通量) 3熱工溫度熱/容

3、量熱導率 9化學物質(zhì)的量摩 爾滲透壓阿伏加德羅常數(shù) 4電磁電流 (勢壓容)磁通/導10電離輻射活度吸收劑量粒子通量密度 5電子脈沖失真衰減陰抗噪音功率調(diào)制11振動轉(zhuǎn)速振動輻度(頻率)轉(zhuǎn)速 6時間頻率時間頻率波長振幅阻尼系數(shù)12氣象氣溫氣壓風速相對溫度國 際 單 位 制 (續(xù))NO量的名稱單位名稱單位符號1長度米m2質(zhì)量千克(公斤)kg3時間秒s4電流安(培)A5熱力學溫度開(爾文)K6物質(zhì)的量摩(爾)mol7發(fā)光強度坎(德拉)cd 計 量 之 特 點 測 量 值 的 準 確 性計 量溯 源 性準 確 性統(tǒng) 一 性法 制 性 計量單位的統(tǒng)一 法制制度的保障 (社會性)量值 的傳遞統(tǒng)一性 -計量的

4、本質(zhì)特性 -計量是世界范圍的 -國際米制公約(1875年)、國際計量局(1875) 國際法制計量組織 -在更廣泛的范圍內(nèi)實現(xiàn)計量統(tǒng)一計量的特點準確性 -計量的核心 -計量的權(quán)威象征 -計量保證的作用和價值 無論何時、何地、何人、用何方法、器具 進行同類測量結(jié)果是可比較的計量的特點社會性 -計量涉及社會生活的各個方面、各個領(lǐng)域法制性 -計量的另一個特征 -計量的社會性取決于計量的法制性 -社會性、統(tǒng)一性及準確性是通過立法來保 障的計量的特點計量與國防 -計量對國防、特別是對尖端技術(shù)的重要性計量與生活 -人類的一切都與計量有關(guān)的計量的作用與意義準 確 度 (Accuracy)實際測量值偏離真值的程

5、度。假設一工件的實際尺寸為cm。使用2量具測量值。A team: 15.0 15.1 14.9 15.0 15.1B team:16.2 17.8 15.5 16.5 17.2基準值觀測的平均值上述兩者之關(guān)系準確不準確精密不精密abcd 靈敏度量規(guī)儀器響應的變化與影響該變化的 被測值的比值。 解析度量規(guī)儀器可響應的最小變化量。 游標卡尺千分尺靈敏度與解析度誤差量測時實際量測值（或量測平均值）與真值之間的差異稱為誤差(測量誤差=測量結(jié)果 -真值)造成誤差的原因誤 差環(huán)境誤差方法誤差人為誤差儀器誤差測量不確定度測量結(jié)果常有的一個參數(shù)。用以表示合理地賦予被測量的值的分散性。不確定度愈小測量結(jié)果的質(zhì)量

6、愈高不確定度愈大測量結(jié)果的質(zhì)量低。測量不確定度的分類-標準不確定度-合成不確定度-擴展不確定度 -測量人 -測量方法 -測量工具 -測量環(huán)境 -其它影響測量的因素及其控制校驗一種比較的過程藉由已知的且更精確準之測量儀器對未知量測儀器進行量測以了解被測量之儀器之精準度。校正校正通過常包括兩方面的含義一即校驗二即變異的修正調(diào)整。校驗之目的在于証實是否符合乎要求變異的修正調(diào)整是指對偏移加以修正使恢復原有的規(guī)格特性。因此校正是指將儀器或設備與已知較高精確度的標準儀器進行比較以得到修正值或經(jīng)由調(diào)整以達到原有精確度之過程。校驗與校正測量的目的保証品質(zhì) -以測量所得之結(jié)果作為生產(chǎn)管制之依據(jù)掌握現(xiàn)狀確保產(chǎn)品品

7、質(zhì)的一致性降低成本-由測量結(jié)果得到一最佳之制造條件避免不必要的浪費降低生產(chǎn)成本確保安全-對制造過程中的參數(shù)之測量確認生產(chǎn)中之安全問題（如壓力過高將發(fā)生爆炸）適時做好處理以保障人員和設備之安全直接推定法 -直接評定法將被測量量與已知的同類量直 接比較從而得出被測量量的值 -微差法測量被測量量與已知量之間的微小 差值從而得出被測量量的值 -零位法將被測量量與已知量相比較并使兩 者的差值為零的一種測量法 測量檢定方法外觀與正常性檢查 檢查計量器具有否致命缺陷和和能否正常工作 -計量基準 -計量基準 -工作計量器具計量特性的檢定按有關(guān)檢定規(guī)程的檢定方法進行對檢定結(jié)果的數(shù)據(jù)進行處理和分析例如算出平均值求

8、出不確定度給出修正值等必要時畫出誤差曲線圖進行分析檢定結(jié)果的處理檢定結(jié)果合格出具檢定證書不合格的出具不合格通知書測量檢定步驟ISO9001:2008關(guān)于儀校的要求 7.6條款 (tbc) 組織應確定需實施的監(jiān)視和測量以及所需的監(jiān)視和測量裝置，為產(chǎn)品符合確定的要求（見7.2.1）提供證據(jù)。 組織應建立過程，以確保監(jiān)視和測量活動可行并以與監(jiān)視和測量的要求相一致的方式實施。 當有必要確保結(jié)果有效的場合時，測量設備應： ISO9000關(guān)于儀樣的要求ISO9001:2008關(guān)于儀校的要求 7.6條款(bc) a 對照能溯源到國際或國家標準的測量標準，按照規(guī)定的時間間隔或在使用前進行校準或檢定。當不存在上

9、述標準時，應記錄校準或檢定的依據(jù)； b 必要時進行調(diào)整或再調(diào)整； c 得到識別，以確定其校準狀態(tài)； d 防止可能使測量結(jié)果失效的調(diào)整； e 在搬運、維護和貯存期間防止損壞或失效； ISO9000關(guān)于儀樣的要求ISO9001:2008關(guān)于儀校的要求 7.6條款 此外，當發(fā)現(xiàn)設備不符合要求時，組織應對以往測量結(jié)果的有效性進行評價和記錄。組織應對該設備和任何受影響的產(chǎn)品采取適當?shù)拇胧Ｐ屎万炞C結(jié)果的記錄應予保持（見4.2.4）。 當計算機軟件用于規(guī)定要求的監(jiān)視和測量時，應確認其滿足預期用途的能力。確認應在初次使用前進行，并在必要時予以重新確認。 注：作為指南，參見GB/T 19022 .1和GB/

10、19022 .2。 ISO9000關(guān)于儀校的要求測量設備 1 能滿足企業(yè)的各類測試需要 2 準確度能滿足要求，須是被測物的3-10倍 3 配置一定量的備用儀器設備 4 分級管理 5 儀器設備的計劃和購置 6 儀器設備的驗收、建帳 7 儀器設備的使用、維護和維修 8 閑置和報廢測量設備管理測量設備之購買儀器采購時機 -工作負荷或項目增加 -引進新技朮 -汰舊換新確認采購需求 -為何要采購此部儀器 -需要之儀器特性為何 采購儀器的評估 -儀器的規(guī)格 -范圍準確度精密度 -預算的考量 -保養(yǎng)維修及環(huán)境要求 -售后服務選擇適當之供應商 -是否投資教育訓練 -價格 -能力 -售后服務 組裝和驗收小心組裝

11、置于預定位置徹底檢查操作確定校正時序系統(tǒng)功能評估與校正環(huán)境測試儀器組裝儀器驗收量規(guī)儀器編碼編碼方式 舉例說明位別QA 001QA-部門/單位001-流水號單位+類別W - 41 -001W:工作用 41生產(chǎn)部C:檢驗用 30研發(fā)部Q:標準件 20品保部儀器類別卡尺- 001卡尺-儀器種類 001-流水線 量規(guī)儀器建檔量測設備管制表的項目 -設備編號 -設備名稱與型號 -放置地點 -校正周期 -校正種類量測儀器之鑒別管制儀器非管制儀器與品質(zhì)判定及制程監(jiān)控有關(guān)與品質(zhì)判定及制程監(jiān)控無關(guān)數(shù)值量位置使用狀況保養(yǎng)維護生命周期校正只需列管儀校中心/實驗室管理工務或工具單位管理-正確地使用訓練-保養(yǎng)點檢的實施

12、-借用早請-延期校正的申請-異常報告儀器的現(xiàn)場管理標識和記錄 -標識(狀態(tài)標識及使用標識) -記錄 討論需要的記錄標識和記錄校正和溯源 1 須校正和溯源 2 校正的目的 3 校正的渠道 4 校正的周期 5 如何降低企業(yè)的儀器校驗成本 校正國際標準國家標準行業(yè)標準組織標準計量溯源ABCD儀器校正目的自發(fā)性的要求 -因為量測儀器的誤差將會隨著時間而增加因此須按時加以校正以確保儀器之精度。外部環(huán)境的需求 -為確保進料的產(chǎn)品品質(zhì)和生產(chǎn)交付給顧客滿意的產(chǎn)品國際交易的需求-為確保產(chǎn)品品質(zhì)的一致性保証買方雙方共同認定的品質(zhì)制度與規(guī)范標準應運而生如ISO9000CEMARKUL法規(guī)的要求-政府為確保公共安全衛(wèi)

13、生醫(yī)療與公平交易之維系所訂定之度量衡法之要求例血壓計電表水表瓦斯表計費表電子稱等。儀器的校正方式外校免校內(nèi)校游校校正周期的確定校正是為了避免儀器偏差而制定校正周期則是為了使儀器或標準件能時時保持穩(wěn)定。因此校正周期乃系根據(jù)使用之目的程序及準確度要求以統(tǒng)計方法及經(jīng)驗判斷所推導出最具信賴度的一送校間隔時間。兩類校正周期的確定方式。美國NCSL法由工程上的直覺來確定校正周期，即以固定期間作為校驗周期。-對于新購買之儀器設備是目前最通用之方法由數(shù)據(jù)來制定固定校正周期-適用于同一廠牌型號或同一種類之儀器變動的校正周期-適用于單一型號之儀器以使用頻率來制定校正周期-適用于同一廠牌型號或同一種類之儀器使用測試

14、結(jié)果來制定校正周期-此方法亦適用于同廠牌型號之儀器。校驗周期法 初期選擇的校驗周期 -以工程上的直覺式即以固定期間作為校驗周期。 校驗周期調(diào)整 -自動的或階梯式的調(diào)整校驗周期 -管制圖法 -歷時法 -實際使用時數(shù)法如何降低企業(yè)的儀器檢驗成本將儀器分級。開展內(nèi)儀工作。合適的儀驗周期。委托兄弟企業(yè)進行。不同儀校機構(gòu)比價以及簽定長期合作協(xié)議儀校管理常見的疑問和缺失 -討論計量管理量規(guī)儀器管理作業(yè)常見之缺失 (1)量規(guī)儀器超過檢驗日期尚未校正仍是現(xiàn)場使用而管理者未做任何處置。(2)執(zhí)行內(nèi)校的人員沒有經(jīng)過相關(guān)的訓練。(3)查制三課量測粗坯長度使用之游標卡尺(200mm)之校正點為205080100150

15、mm,唯其使用范圍系30180mm,并無法確保使用范圍之精確度。(4)試驗設備高斯量測器用來做進貨檢驗雖列為內(nèi)校且有校正記錄但未建立校正指導書。(5)已校正的量規(guī)儀器但沒有允收標準違反量規(guī)儀器管理程序。(6)標準法碼是一個標準件卻當成免校件。(7)依據(jù)允差應判“NG”但卻標示OK.(8)查核量規(guī)儀器履歷表游標卡尺(0220002/0.02150-175mm)02.3.26校正。上述記錄校正時之溫度與量規(guī)儀器校正指導書(Q-3-006,85.5.23Rev 1)規(guī)定。 校驗環(huán)境室 溫不符。(規(guī)定205 。C,但校正記錄災26.5。C) (9)設備R-01到R-20環(huán)境上分包商協(xié)助校正的這結(jié)果可被

16、接受的。但是12/28/96的校正報告即無法追溯國家或國際標準。 (10)沒有客觀証據(jù)顯示先前校驗的失效時管理者對產(chǎn)品品質(zhì)有效性之評估記錄。 (11)新購之量規(guī)未適時安排校正亦未要求廠商提供校正報告 (12)個人擁有之儀器用在品質(zhì)檢驗但未列入校正管理體系。 (13)用在量測產(chǎn)品之卡尺精度不足(規(guī)格要求150.01mm),現(xiàn)場使用卡尺最小刻度為0.02mm。量規(guī)儀器管理作業(yè)常見之缺失(14)自制之檢測設備,未建立校正標準(或因為無法外校無適當標準件,逕行列為免校),與條文要求不符.(15)加了封簽之可調(diào)式旋鈕,已見破損,雖看似未被調(diào)整,但管理者未依規(guī)定執(zhí)行評估及重新標示.(16)被列為標準件之儀

17、器,于稽核中發(fā)現(xiàn)被經(jīng)常使用在檢測及校正等兩項作業(yè),與程序文件規(guī)定不符.(17)游標卡尺之校正點為20.150mm,但使用范圍在1520mm間.量規(guī)儀器管理作業(yè)常見之缺失(18)某電子秤使用范圍010kg,校正結(jié)果發(fā)現(xiàn),8kg以上已超出允差范圍,雖可挪用在8kg以下之量測,但校正報告未注明適用范圍.儀器外部亦僅標示合格,未加以注明限用范圍.(19)校正計劃未將所有須執(zhí)行校正之儀器一一列入.(20)校正周期或校正允差,制訂不合格.制訂內(nèi)容(方式)不合理,例如校正允差要求大于產(chǎn)品規(guī)格允差.量規(guī)儀器管理作業(yè)常見之缺失測量系統(tǒng)分析Measurement System Analysis誤差及能力分析過程變

18、差剖析長期過程變差短期抽樣產(chǎn)生的變差實際過程變差穩(wěn)定性線性重復性 準確度 量具變差操作員造成的變差測量誤差過程變差觀測值“重復性” 和 “再現(xiàn)性” 是測量誤差的主要來源再現(xiàn)性過程變差測量系統(tǒng)的有效分辨率（ discrimination）要求不低于過程變差或允許偏差（ tolerance）的十分之一零件之間的差異必須大于最小測量刻度極差控制圖可顯示分辨率是否足夠看控制限內(nèi)有多少個數(shù)據(jù)分級不同數(shù)據(jù)分級(ndc)的計算為 零件的標準偏差/ 總的量具偏差* 1.41. 一般要求它大于5才可接受直尺卡尺千分尺.25.279.2794.28.282.2822.28.282.2819.28.279.2791

19、準確度(Accuracy)準確度(Accuracy) 測量的平均值是否與真值吻合?真值(True Value):理論上正確的值 國際度量衡標準偏倚（Bias)測量值的均值與真值的距離測量系統(tǒng)持續(xù)地偏離目標系統(tǒng)錯誤BIAS 測量結(jié)果的平均值與參考值的差異. 參考值（reference-value）是一個預先認定的參考標準. 該標準可用更高一級測量系統(tǒng)測量的平均值來確定(例如：高一級計量室)觀測平均值參考值偏倚BIAS X1=0.75mmX6=0.8mmX2=0.75mmX7=0.75mmX3=0.8mmX8=0.75mmX4=0.8mmX9=0.75mmX5=0.65mmX10=0.7mm同一操

20、作者對同一工件測量10次如果參考標準是 0.80mm. 過程變差為0.70mm = 0.75Bias = 0.75-0.8= -0.05% Bias=1000.05/0.70=7.1%表明 7.1% 的過程變差是偏倚 BIAS偏倚BIAS 實例:準確度的問題可以通過校準來探測.偏倚也可以與過程的容差相比較判斷準確度的簡單標準為.小于過程變差或容差的 1%, 可認為是精確的.小于過程變差或容差的 1% 則需要研究和調(diào)整測量系統(tǒng), 或者臨時用補償值來修正以后的測量值偏倚的研究還可以通過作圖的方式來進行, 即作出直方圖, 然后根據(jù)經(jīng)驗判斷是否可以接受.偏倚的研究還可以通過計算置信區(qū)間來判斷是否可以接

21、受測量平均值 參考值x (100)容差寬度 線性的探測可以在校準時進行 線性的好壞可以通過作圖來顯示 線性的研究也可以通過數(shù)據(jù)分析來進行, 即用最小二乘法來計算最佳的擬合直線, 再用假設檢驗來驗證其線性是否可以接受.在一段時間內(nèi)，測量結(jié)果的分布無論是均值還是標準偏差都保持不變和可預測的通過較長時間內(nèi)，用被監(jiān)視的量具對相同的標準或 標準件的同一特性進行測量的總變異來監(jiān)視可用時間走勢圖進行分析穩(wěn)定性（Stability）時間-1時間-2時間穩(wěn)定性量值造成不穩(wěn)定的可能因素（一）儀器需要校準，縮短校準周期儀器、設備或夾具的磨損正常的老化或損壞維護保養(yǎng)不好：空氣、動力、液體、過濾器、腐蝕、塵土、清潔基準

22、的磨損或損壞，基準的誤差不適當?shù)男驶蚴褂没鶞试O定精確性（重復性和再現(xiàn)性）精確性描述了測量系統(tǒng)的偏差可重復性偏差由量具本身造成；（測量系統(tǒng)內(nèi)部變差）可再現(xiàn)性偏差由測量者的技巧造成；（測量系統(tǒng)之間或條件之間的變差）測量系統(tǒng)=重復性+再現(xiàn)性測量系統(tǒng)內(nèi)在的變異性基于重復測量的數(shù)據(jù)，用分組后組內(nèi)的標準偏差來估算 小于測量系統(tǒng)的總變差 重復性指同一 人使用同一測量工具對同一對象（產(chǎn)品）的同一特性進行多次測量中產(chǎn)生的變差，用于估計短期的變差Master Value精確度：重復性造成重復性的可能原因（續(xù)）環(huán)境內(nèi)部：對溫度、濕度、振動、清潔的小幅度波動錯誤的假設穩(wěn)定，適當?shù)牟僮魅狈Ψ€(wěn)健的儀器設計或方法，一致性

23、不好量具誤用失真（量具或零件）、缺乏堅固性應用零件數(shù)量、位置、觀測誤差（易讀性、視差）精確度：再現(xiàn)性測量系統(tǒng)中操作員產(chǎn)生的變異基于不同操作者的測量數(shù)據(jù)，按操作員分組，通過組平均值的差來估。 應扣除量具的因素（組內(nèi)變差）比測量系統(tǒng)總變差小Inspector AMaster ValueInspector BInspector CInspector AInspector BInspector C再現(xiàn)性指不同的人在對同種特性進行測量時產(chǎn)生的變差平均范圍 = = (2+1+1+2+1)/5 = 7/5 = 1.4量具誤差 = 5.15 * /d =5.15 / 1.19 * = 4.33 * = 4.3

24、3 * 1.4 = 6.1% Gage R&R = 量具誤差Gage Error / 允差Tolerance = 6.1 / 20 * 100 % = 30.5%快速GR&R（極差法/短期模式）d常數(shù)表允差Tolerance = 20= 最大值-最小值RRRRR短期模式練習Average range = R = ( + + + + )/_ = _ / _Gage Error = 5.15 / d * R = 5.15 /_ * R = _ * R = _ * _ = _% Gage R&R = Gage Error / Tolerance = _ / _ * 100 %) = _%Spec r

25、ange = 185 - 215計量型數(shù)據(jù)的 均值-極差法均值-極差（X-R）法是確定測量系統(tǒng)的重復性和再現(xiàn)性的數(shù)學方法，步驟如下：1 選擇三個測量人（A, B,C）和10個測量樣品。 測量人應有代表性，代表經(jīng)常從事此項測量工作的QC人員或生產(chǎn)線人員 10個樣品應在過程中隨機抽取，可代表整個過程的變差，否則會嚴重影響研究結(jié)果。2 校準量具3 測量，讓三個測量人對10個樣品的某項特性進行測試，每個樣品每人測量 三次，將數(shù)據(jù)填入表中。試驗時遵循以下原則： 盲測原則1：對10個樣品編號，每個人測完第一輪后，由其他人對這10個樣品進行隨機的重新編號后再測，避免主觀偏向。 盲測原則2：三個人之間都互相不

26、知道其他人的測量結(jié)果。4 計算計算A測的所有樣品的總平均值XA。同樣方法計算RB, XB, RC, Xc對每個樣品由三個人所測得的9個測試值求平均值，計算這些均值的極差Rp計算A對每個樣品三次測試結(jié)果的極差，然后計算10 個樣品的極差的均值RA測量系統(tǒng)分析R=(RA+RB+RC)/3XDIFF=MaxXA,XB,XC-MinXA,XB,XC重復性-設備變差 EV=RK1 再現(xiàn)性-測驗人變差 AV= (XDIFF K2)2-(EV2/nr)過程變差 PV=RP K3R&R= (EV2+AV2)總變差 TV= (R&R2+PV2)%EV=EV/TV%AV=AV/TV%R&R=R&R/TV%PV=P

27、V/TVP/T=R&R/Tolerancen=樣品個數(shù)r=每個人對每個樣品的試驗次數(shù)rK1234.563.05K2233.652.70測試人數(shù)nK3789101.821.741.671.62K1=5.15/d*2*AV計算中，如根號下出現(xiàn)負值，AV取值0EV= Equipment Variation (Repeatability)AV= Appraiser Variation (Reproducibility)R&R= Repeatability & ReproducibilityPV= Part VariationTV= Total Variation of R&R and PVK1-Tri

28、al, K2-Operator, & K3-Part ConstantsGR&R研究中的名詞卡尺的R&R研究 Excel 運算 StdDev Study Var %Study Var %ToleranceSource (SD) (5.15*SD) (%SV) (SV/Toler) Total Gage R&R 1.85E-02 0.095449 18.87 19.09 Repeatability 1.42E-02 0.073006 14.44 14.60 Reproducibility 1.19E-02 0.061486 12.16 12.30 Part-to-Part 9.64E-02 0.496646 98.20 99.33 Total Variation 9.82E-02 0.505735 100.00 101.15 Number of distinct categories = 7Minitab 計算GR&RXbar-R 均值極差法注：使用同組數(shù)據(jù)Discrim98.218.9=sspms=*.227.3Gage R&R 判斷原則% R&RResults5%很好 30%測量系統(tǒng)需要改進短期與長期方法的比較短期模式用生產(chǎn)設備 用生產(chǎn)操作員快速 - 只需幾個樣品(5)無反復（replicates）估計總的變差(Total Gage