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1、惠州德信诚培训中心 杨小姐惠州培训网 http:/E-MAIL：,仪器校正和管理培训讲义,课堂要求,欢迎阁下参加本次惠州德信诚培训中心课程，本课程将为您打下一个良好的基础，提高您的能力和水平。请注意以下的几点：1、手机 请将您的手机开为振动或关闭。2、吸烟 在课堂内请不要吸烟。3、其它 课期间请不要大声喧哗,举手提问；不要随意走动。,课程大纲,计量概述测量ISO9000的要求测量设备管理校正仪校管理常见的问题和缺失 MSA,计量概述,计量及计量学 计量：是指实现单位统一，量值准确可靠的活动。计量学：是指关于计量的科学，包括：-测量的理论-测量的实践,计量的起源 古稱“度量衡”计量起源于商品交换
2、。-中国古代的长度、容量及重量测量称为度量衡-秦始皇统一度量衡法令的颁布开始了计量的法 制管理-计量学的内容来自测量的需要，并隨测量的需 要不断发展,计量概述,现代计量学的内容-研究计量单位及其基准、标准的建立、复制、保存和 使用-研究计量方法和计量器具的计量特性-研究计量的不确定度-研究计量人员的能力-研究计量法制和管理-研究计量和一切理论和实际问题-基于物理常数、标准物质及材料特性等的准确测定,计量概述,计量学的分类，就学科性质而论可分为-通用计量学-技术计量学-理论计量学-品质计量学-法制计量学-经济计量学,计量概述,计量的范围-几何-力学-热工-电磁-电子(无线电)-时间频率,计量概述
3、,-声学-光学-化学-电离辐射-振动转速-气象,12 大 計 量,國 際 單 位 制(續),計 量 之 特 點,測 量 值 的 准 確 性,统一性-计量的本质特性-计量是世界范围的-国际米制公约(1875年)、国际计量局(1875)国际法制计量组织-在更广泛的范围内实现计量统一,计量的特点,准确性-计量的核心-计量的权威象征-计量保证的作用和价值 无论何时、何地、何人、用何方法、器具 进行同类测量结果是可比较的,计量的特点,社会性-计量涉及社会生活的各个方面、各个领域法制性-计量的另一个特征-计量的社会性取决于计量的法制性-社会性、统一性及准确性是通过立法来保 障的,计量的特点,计量与科学技术
4、-计量是所有验证的技术基础和重要手段-三大技术革命促进了计量的发展-计量学的成就也反过来促进的科学的发展计量与工业生产-科学的社会化大生产要求计量的保障-计量的科学生产的技术基础-计量贯穿于生产的全过程,计量的作用与意义,计量与国防-计量对国防、特别是对尖端技术的重要性计量与生活-人类的一切都与计量有关的,计量的作用与意义,准 確 度(Accuracy),實際測量值偏離真值的程度。假設一工件的實際尺寸為cm。使用2量具測量值。,精 密 度(Precision),代 表 量 測 儀 器 對 同 一 待 測 工 件以 相同測量 過 程 作 重 復 量 測 時各 測 量 結 果 的 差異 程 度。,
5、您 的 選 擇?哪 組 精 密 度 高。,A team:10 16 13 20 19 B team:15 13 14 16 15,上述兩者之關系,靈敏度量規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=測量結果-真值),造成誤差的原因,測量不確定度,測量結果常有的一個參數。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果的質量愈高不確定度愈大測量結果的質量低。測量不確定度的分類-標准不確定度-合成不確定度-擴展不確定度,-测量人-测量方法-测量工具
6、-测量环境-其它,影响测量的因素及其控制,校驗一種比較的過程藉由已知的且更精確准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准度。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整。校驗之目的在于証實是否符合乎要求變異的修正調整是指對偏移加以修正使恢復原有的規格特性。因此校正是指將儀器或設備與已知較高精確度的標准儀器進行比較以得到修正值或經由調整以達到原有精確度之過程。,校驗與校正,什麼是測量,所謂測量是人類對自然界中的物質 或現象予以量的掌握，經由這個量化的過程，我們才能對此物質或現象得到較準確的描述；也可以說測量就是一系列的操作，為的是要決定物件的特性的數值,測量的目的,保
7、証品質-以測量所得之結果作為生產管制之依據掌握現狀確保產品品質的一致性降低成本-由測量結果得到一最佳之制造條件避免不必要的浪費降低生產成本確保安全-對制造過程中的參數之測量確認生產中之安全問題（如壓力過高將發生爆炸）適時做好處理以保障人員和設備之安全,直接推定法-直接评定法将被测量量与已知的同类量直 接比较从而得出被测量量的值-微差法测量被测量量与已知量之间的微小 差值从而得出被测量量的值-零位法将被测量量与已知量相比较并使两 者的差值为零的一种测量法,测量检定方法,间接推定法-是通过对被测量量有已知函数关系的其它量的测量而导出被测量量值的检定方位 综合检定法-又称为整体检定法是直接用计量基准
8、计量标准来标明和确认计量器具是否符合法定要求分项检定法-又称为部件检定法它分别分析与测量影响受检计量器具不确定度的各项因素或分量然后通过计算求出合成不确定度或扩展不确定度以查明和确认计量器具是否合格,测量检定方法,外观与正常性检查 检查计量器具有否致命缺陷和和能否正常工作-计量基准-计量基准-工作计量器具计量特性的检定按有关检定规程的检定方法进行对检定结果的数据进行处理和分析例如算出平均值求出不确定度给出修正值等必要时画出误差曲线图进行分析检定结果的处理检定结果合格出具检定证书不合格的出具不合格通知书,测量检定步骤,ISO9001:2008关于仪校的要求 7.6条款(tbc)组织应确定需实施的
9、监视和测量以及所需的监视和测量装置，为产品符合确定的要求（见）提供证据。组织应建立过程，以确保监视和测量活动可行并以与监视和测量的要求相一致的方式实施。当有必要确保结果有效的场合时，测量设备应：,ISO9000关于仪样的要求,ISO9001:2008关于仪校的要求 7.6条款(bc)a 对照能溯源到国际或国家标准的测量标准，按照规定的时间间隔或在使用前进行校准或检定。当不存在上述标准时，应记录校准或检定的依据；b 必要时进行调整或再调整；c 得到识别，以确定其校准状态；d 防止可能使测量结果失效的调整；e 在搬运、维护和贮存期间防止损坏或失效；,ISO9000关于仪样的要求,ISO9001:2
10、008关于仪校的要求 7.6条款 此外，当发现设备不符合要求时，组织应对以往测量结果的有效性进行评价和记录。组织应对该设备和任何受影响的产品采取适当的措施。校准和验证结果的记录应予保持（见）。当计算机软件用于规定要求的监视和测量时，应确认其满足预期用途的能力。确认应在初次使用前进行，并在必要时予以重新确认。注：作为指南，参见GB/T 19022.1和GB/19022.2。,ISO9000关于仪校的要求,测量设备 1 能满足企业的各类测试需要 2 准确度能满足要求，须是被测物的3-10倍 3 配置一定量的备用仪器设备 4 分级管理 5 仪器设备的计划和购置 6 仪器设备的验收、建帐 7 仪器设备
11、的使用、维护和维修 8 闲置和报废,测量设备管理,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-儀器的規格-范圍准確度精密度-預算的考量-保養維修及環境要求-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,小心組裝置于預定位置徹底檢查操作確定校正時序,系統功能評估與校正環境測試,量規儀器編碼,量規儀器建檔,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,-正確地使用訓練-保養點檢的實施-借用早請-延期校正的申請-異常報告,
12、儀器的現場管理,标识和记录-标识(状态标识及使用标识)-记录 讨论需要的记录,标识和记录,校正和溯源 1 须校正和溯源 2 校正的目的 3 校正的渠道 4 校正的周期 5 如何降低企业的仪器校验成本,校正,国际标准国家标准行业标准组织标准,计量溯源,儀器校正目的,自發性的要求-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。外部環境的需求-為確保進料的產品品質和生產交付給顧客滿意的產品國際交易的需求-為確保產品品質的一致性保証買方雙方共同認定的品質制度與規范標准應運而生如ISO9000CEMARKUL法規的要求-政府為確保公共安全衛生醫療與公平交易之維系所訂定之度量衡法
13、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,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准件能時時保持穩定。因此校正周期乃系根據使用之目的程序及准確度要求以統計方法及經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據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結果來制定校正周期-此方法亦適用于同廠牌型號
14、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。校驗周期調整-自動的或階梯式的調整校驗周期-管制圖法-歷時法-實際使用時數法,如何降低企业的仪器检验成本,将仪器分级。开展内仪工作。合适的仪验周期。委托兄弟企业进行。不同仪校机构比价以及签定长期合作协议,仪校管理常见的疑问和缺失-讨论,计量管理,量規儀器管理作業常見之缺失,(1)量規儀器超過檢驗日期尚未校正仍是現場使用而管理者未做任何處置。(2)執行內校的人員沒有經過相關的訓練。(3)查制三課量測粗坯長度使用之游標卡尺(200mm)之校正點為205080100150mm,唯其使用范圍系30180mm,并無法確保
15、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校且有校正記錄但未建立校正指導書。(5)已校正的量規儀器但沒有允收標准違反量規儀器管理程序。(6)標准法碼是一個標准件卻當成免校件。(7)依據允差應判“NG”但卻標示OK.(8)查核量規儀器履歷表游標卡尺校正。上述記錄校正時之溫度與量規儀器校正指導書(Q-3-006,85.5.23Rev 1)規定。校驗環境室 溫不符。(規定205。C,但校正記錄災26.5。C),(9)設備R-01到R-20環境上分包商協助校正的這結果可被接受的。但是12/28/96的校正報告即無法追溯國家或國際標准。(10)沒有客觀証據顯示先前校驗的失效時管理者
16、對產品品質有效性之評估記錄。(11)新購之量規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檢驗但未列入校正管理體系。(13)用在量測產品之卡尺精度不足(規格要求150.01mm),現場使用卡尺最小刻度為0.02mm。,量規儀器管理作業常見之缺失,(14)自制之檢測設備,未建立校正標准(或因為無法外校無適當標准件,逕行列為免校),與條文要求不符.(15)加了封簽之可調式旋鈕,已見破損,雖看似未被調整,但管理者未依規定執行評估及重新標示.(16)被列為標准件之儀器,于稽核中發現被經常使用在檢測及校正等兩項作業,與程序文件規定不符.(17)游標卡尺之校正點為30.60.90.
17、120.150mm,但使用范圍在1520mm間.,量規儀器管理作業常見之缺失,(18)某電子秤使用范圍010kg,校正結果發現,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)校正計划未將所有須執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.制訂內容(方式)不合理,例如校正允差要求大于產品規格允差.,量規儀器管理作業常見之缺失,测量系统分析Measurement System Analysis,误差及能力分析,过程变差剖析,长期,过程变差,短期,抽样产生的变差,实际过程变差,稳定性,线性,重复性,
18、准确度,量具变差,操作员造成的变差,测量误差,过程变差观测值,“重复性”和“再现性”是测量误差的主要来源,再现性,过程变差,测量系统的有效分辨率（discrimination）,要求不低于过程变差或允许偏差（tolerance）的十分之一零件之间的差异必须大于最小测量刻度极差控制图可显示分辨率是否足够看控制限内有多少个数据分级不同数据分级(ndc)的计算为 零件的标准偏差/总的量具偏差*1.41.一般要求它大于5才可接受,准确度(Accuracy),准确度(Accuracy)测量的平均值是否与真值吻合?真值(True Value):理论上正确的值 国际度量衡标准偏倚（Bias)测量值的均值与真
19、值的距离测量系统持续地偏离目标系统错误,BIAS 测量结果的平均值与参考值的差异.参考值（reference-value）是一个预先认定的参考标准.该标准可用更高一级测量系统测量的平均值来确定(例如：高一级计量室),观测平均值,参考值,偏倚BIAS,X1=0.75mmX6=0.8mmX2=0.75mmX7=0.75mmX3=0.8mmX8=0.75mmX4=0.8mmX9=0.75mmX5=0.65mmX10=0.7mm,同一操作者对同一工件测量10次,如果参考标准是 0.80mm.过程变差为0.70mm,=0.75,Bias=0.75-0.8=-0.05,%Bias=1000.05/0.70
20、=7.1%,表明 7.1%的过程变差是偏倚 BIAS,偏倚BIAS 实例:,准确度的问题可以通过校准来探测.偏倚也可以与过程的容差相比较判断准确度的简单标准为.小于过程变差或容差的 1%,可认为是精确的.小于过程变差或容差的 1%则需要研究和调整测量系统,或者临时用补偿值来修正以后的测量值偏倚的研究还可以通过作图的方式来进行,即作出直方图,然后根据经验判断是否可以接受.偏倚的研究还可以通过计算置信区间来判断是否可以接受,线性的探测可以在校准时进行 线性的好坏可以通过作图来显示 线性的研究也可以通过数据分析来进行,即用最小二乘法来计算最佳的拟合直线,再用假设检验来验证其线性是否可以接受.,在一段
21、时间内，测量结果的分布无论是均值还是标准偏差都保持不变和可预测的通过较长时间内，用被监视的量具对相同的标准或 标准件的同一特性进行测量的总变异来监视可用时间走势图进行分析,稳定性（Stability）,量值,造成不稳定的可能因素（一）,仪器需要校准，缩短校准周期仪器、设备或夹具的磨损正常的老化或损坏维护保养不好：空气、动力、液体、过滤器、腐蚀、尘土、清洁基准的磨损或损坏，基准的误差不适当的校准或使用基准设定,精确性（重复性和再现性）,精确性描述了测量系统的偏差可重复性偏差由量具本身造成；（测量系统内部变差）可再现性偏差由测量者的技巧造成；（测量系统之间或条件之间的变差）测量系统=重复性+再现性
22、,测量系统内在的变异性基于重复测量的数据，用分组后组内的标准偏差来估算 小于测量系统的总变差,精确度：重复性,造成重复性的可能原因（续）,环境内部：对温度、湿度、振动、清洁的小幅度波动错误的假设稳定，适当的操作缺乏稳健的仪器设计或方法，一致性不好量具误用失真（量具或零件）、缺乏坚固性应用零件数量、位置、观测误差（易读性、视差）,精确度：再现性,测量系统中操作员产生的变异基于不同操作者的测量数据，按操作员分组，通过组平均值的差来估。应扣除量具的因素（组内变差）比测量系统总变差小,平均范围=(2+1+1+2+1)/5=7/5=1.4量具误差=5.15*/d=5.15/1.19*=4.33*=4.3
23、3*1.4=6.1%Gage R&R=量具误差Gage Error/允差Tolerance=6.1/20*100%=30.5%,快速GR&R（极差法/短期模式）,d常数表,允差Tolerance=20,=最大值-最小值,短期模式练习,Average range=R=(+)/_=_/_Gage Error=5.15/d*R=5.15/_*R=_*R=_*_=_%Gage R&R=Gage Error/Tolerance=_/_*100%)=_%,Spec range=185-215,计量型数据的 均值-极差法,均值-极差（X-R）法是确定测量系统的重复性和再现性的数学方法，步骤如下：1 选择三个
24、测量人（A,B,C）和10个测量样品。测量人应有代表性，代表经常从事此项测量工作的QC人员或生产线人员 10个样品应在过程中随机抽取，可代表整个过程的变差，否则会严重影响研究结果。2 校准量具3 测量，让三个测量人对10个样品的某项特性进行测试，每个样品每人测量 三次，将数据填入表中。试验时遵循以下原则：盲测原则1：对10个样品编号，每个人测完第一轮后，由其他人对这10个样品进行随机的重新编号后再测，避免主观偏向。盲测原则2：三个人之间都互相不知道其他人的测量结果。4 计算,计算A测的所有样品的总平均值XA。,同样方法计算RB,XB,RC,Xc,对每个样品由三个人所测得的9个测试值求平均值，计
25、算这些均值的极差Rp,计算A对每个样品三次测试结果的极差，然后计算10 个样品的极差的均值RA,测量系统分析,R=(RA+RB+RC)/3XDIFF=MaxXA,XB,XC-MinXA,XB,XC重复性-设备变差 EV=RK1 再现性-测验人变差 AV=(XDIFF K2)2-(EV2/nr)过程变差 PV=RP K3R&R=(EV2+AV2)总变差 TV=(R&R2+PV2)%EV=EV/TV%AV=AV/TV%R&R=R&R/TV%PV=PV/TVP/T=R&R/Tolerance,n=样品个数r=每个人对每个样品的试验次数,r,K1,23,4.563.05,K2,23,3.652.70,
26、测试人数,n,K3,78910,1.821.741.671.62,K1=5.15/d*2,*AV计算中，如根号下出现负值，AV取值0,EV=Equipment Variation(Repeatability)AV=Appraiser Variation(Reproducibility)R&R=Repeatability&ReproducibilityPV=Part VariationTV=Total Variation of R&R and PVK1-Trial,K2-Operator,&K3-Part Constants,GR&R研究中的名词,卡尺的R&R研究 Excel 运算,StdDev
27、 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
28、distinct categories=7,Minitab 计算GR&R,Xbar-R 均值极差法,注：使用同组数据,Gage R&R 判断原则,%R&RResults 30%测量系统需要改进,短期与长期方法的比较,短期模式用生产设备 用生产操作员快速-只需几个样品(5)无反复（replicates）估计总的变差(Total Gage R&R)不能区分 AV 和EV不能指导改进的方向可用于破坏性测试,长期模式用生产设备 用生产操作员较多样品(5)要求反复 Replicates(3)估计总的变差(Total Gage R&R)可以区分 AV 和EV为测量系统的改进提供指导,R&R 对产品决策的影
29、响,下限,上限,上限,下限,或,或,第II型错误：漏判，将不合格的判断成合格的,第I型错误：误判，将合格的判断成不合格的,R&R 对过程变差计算的影响,观测到的过程变差,实际的过程变差,测量系统的变差,P/T 与%R&R,将测量系统的变差与产品容差比较是最常用的方法:P/T 可以表达与产品规范比较时的好坏程度.产品规范的制订有时会太紧，有时又太松。一般来说，当测量系统只是用来检验生产线样品是否合格时，P/T 是很有效的。因为这时候，即使过程能力(Cpk)不足，P/T 也可以给你足够的信心来判断产品的好坏测量系统变差与过程变差的比较（%R&R）更适合于研究过程的能力与过程改进。,重复性和再现性在
30、时间和量程上的稳定性,一致性:重复性随时间的变化均匀性:重复性和再现性在整个量程上的变化,NO-GO,GO,定性数据(Attribute Data)的R&R,Go-No Go 数据模式人为因素主导，情况复杂 统计模型多种多样 统计学上各家争鸣，尚无定论 实践中采用何种形式，取决于实例与统计模型的接近程度,对于以“是”和“不是”为计数基础的定性数据，其 GR&R考察的概念是与定量数据一样的。但方法上完全不同.定性数据测量系统的能力取决于操作员判断的有效性，即将“合格”判断成合格，将“不合格”判断成不合格的程度.,计数型测量系统能力分析方法示例,小样法,短期法选择20个零件，两个操作者对所有零件都测2次，要求测量方法能够防止偏倚选择的零件中，要求其中一部分略微超出公差限所有测量结果一致时，仪器方可接受如果测量结果不一致，仪器应改进或重新评价如果仪器不能改进就不可使用，应代之以其他可接受的测量系统,与您一同创造贵公司发展史上的奇迹,德信诚,惠州德信诚培训中心 杨小姐惠州培训网 http:/E-MAIL：,
