仪器校验及管理讲义-20140621.

1仪器内校员量规仪器内校员培训主讲：张乾坤2仪器内校员课程大纲•计量概述•法律法规/ISO的要求•仪器校验过程•仪校管理常见的问题和缺失•MSA概述3仪器内校员•计量的起源古稱“度量衡”﹐计量起源于商品交换。-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4仪器内校员准确度与精确度！5仪器内校员計量之特點測量值的准確性計量溯源性准確性統一性法制性計量單位的統一法制制度的保障(社會性)量值的傳遞6仪器内校员•《中华人民共和国计量法》的要求如第九条：县级以上人民政府计量行政部门对社会公用计量标准器具，部门和企业，事业单位使用的最高计量标准器具，以及用于贸易结算，安全防护，医疗卫生，环境监测方面的列入强制检定目录的工作计量器具，实施强制检定，未按照规定申请检定或者检定不合格的，不得使用。法律法规对仪校的要求7仪器内校员•ISO9001:2008关于仪校的要求7.6条款组织应确定需实施的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7.2.1）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：ISO9001关于仪校的要求8仪器内校员•ISO9001:2008关于仪校的要求7.6条款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；ISO9001关于仪校的要求9仪器内校员•ISO9001:2008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4.2.4）。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：具体参考ISO9001标准。ISO9000关于仪校的要求10仪器内校员我们是测量设备管理员，前天、昨天、今天都有设备找不到，刚刚被老板“狂鞭”！哎！“借酒消愁，愁更愁！”设备管理不善！11仪器内校员•国际标准•国家标准•行业标准•组织标准计量溯源ABCD12仪器内校员•仪器管理过程1.仪器设备的计划和购置2.仪器设备的验收、建帐3.仪器设备的使用、维护和维修4.闲置和报废能满足企业的各类测试需要准确度能满足要求配置一定量的备用仪器设备进行分级管理仪器管理过程13仪器内校员管理之一：新測量設備之購買•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14仪器内校员15仪器内校员16仪器内校员17仪器内校员組裝和驗收●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●環境測試儀器組裝儀器驗收18仪器内校员管理之二：量規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﹕生產部C:檢驗用30﹕研發部Q:標准件20﹕品保部儀器類別卡尺-001卡尺-儀器種類001-流水線19仪器内校员20仪器内校员管理之三：仪器档案建立●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21仪器内校员22仪器内校员23仪器内校员管理之四：量測儀器之鑒別管制儀器非管制儀器與品質判定及制程監控有關與品質判定及制程監控無關數值量﹑位置﹑使用狀況﹑保養﹑維護生命周期﹑校正（内校或外校）只需列管儀校中心/實驗室管理工務或工具單位管理24仪器内校员25仪器内校员---正確地使用---保養點檢的實施---借用申請---延期校正的申請---異常報告管理之五：儀器的現場管理26仪器内校员•标识和记录-标识(状态标识及使用标识)-记录标识和记录27仪器内校员儀器的校正方式28仪器内校员•计量的范围-几何-力学-热工-电磁-电子(无线电)-时间频率计量範圍-声学-光学-化学-电离辐射-振动转速-气象29仪器内校员12大計量No分類范疇No分類范疇1几何量長度﹑角度﹑工程參量7聲學聲壓(速強﹑速率)2力學質量﹑密度﹑力﹑功﹑能﹑流量8光學發光強度﹑照度﹑光通量輻射(強度﹑照度﹑通量)3熱工溫度﹑熱/容量﹑熱導率9化學物質的量﹑摩爾﹑滲透壓阿伏加德羅常數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﹑調制11振動轉速振動輻度(頻率)﹑轉速6時間頻率時間﹑頻率﹑波長﹑振幅阻尼系數12氣象氣溫﹑氣壓﹐風速﹑相對溫度30仪器内校员如何降低企业的仪器校验成本•将仪器分级。•开展内校工作。•合适的校验周期。•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31仪器内校员内校作业步骤•评估内校可行性•确定内校标准件•建立内校作业指导书•内校资质•内校报告32仪器内校员33仪器内校员34仪器内校员35仪器内校员36仪器内校员37仪器内校员38仪器内校员量規﹑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20﹑50﹑80﹑100﹑150mm,唯其使用范圍系30~180mm,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(0220002/0.02×150-175mm)02.3.26校正。上述記錄校正時之溫度﹐與『量規儀器校正指導書』(Q-3-006,85.5.23Rev1)規定。『校驗環境室溫』不符。(規定20±5。C,但校正記錄災26.5。C)39仪器内校员•(9)設備R-01到R-20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15±0.01mm),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40仪器内校员•(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30.60.90.120.150mm,但使用范圍在15~20mm間.量規﹑儀器管理作業常見之缺失41仪器内校员(18)某電子秤使用范圍0~10kg,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42仪器内校员MSA测量系统分析MeasurementSystemAnalysis43仪器内校员誤差☆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)造成誤差的原因誤差環境誤差方法誤差人為誤差儀器誤差44仪器内校员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45仪器内校员测量仪器分辨率（测量仪器的分辨率必须小于或等于规范或过程误差的10%）•测量仪器分辨率可定义为测量仪器能够读取的最小测量单位。•看看下面的部件A和部件B，它们的长度非常相似。测量分辨率描述了测量仪器分辨两个部件的测量值之间的差异的能力。部件A部件B部件A部件BA=2.0B=2.0A=2.25B=2.00因为上面刻度的分辨率比两个部件之间的差异要大，两个部件将出现相同的测量结果。第二个刻度的分辨率比两个部件之间的差异要小，部件将产生不同的测量结果。46仪器内校员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才可接受直尺卡尺千分尺.25.279.2794.28.282.2822.28.282.2819.28.279.279147仪器内校员准确度(Accuracy)准确度(Accuracy)—测量的平均值是否与真值吻合?真值(TrueValue):–理论上正确的值–国际度量衡标准偏倚（Bias)–测量值的均值与真值的距离–测量系统持续地偏离目标–系统错误48仪器内校员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BIAS49仪器内校员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=0.75Bias=0.75-0.8=-0.05%Bias=100[0.05/0.70]=7.1%表明7.1%的过程变差是偏倚BIASXX10偏倚BIAS实例:50仪器内校员偏倚研究的分析•如果偏倚在统计上大于1%,，检查是否存在以下原因：–基准件或参考值有误—检查确定标准件的程序–仪器磨损—维修–仪器所测量的特性有误–仪器没有经过适当的校准—对校准程序进行评审–评价者使用仪器的方法不正确—对测量指导书进行评审51仪器内校员线性•在量具正常工作量程内的偏倚变化量•多个独立的偏倚误差在量具工作量程内的关系•是测量系统的系统误差构成52仪器内校员•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.53仪器内校员在一段时间内，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）时间-1时间-2时间稳定性量值54仪器内校员稳定性的判定•确定参考值•长期抽样：例如每班5件抽20个班•做出稳定性的均值极差控制图•如测量过程处于稳定状态，没有明显的特殊原因结果发生，则判定稳定性合格。55仪器内校员精确性（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