量规仪器校正与管理

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,目 录,概述/基本概念,ISO9000/QS9000/TS16949/ISO14000,有关标准要求,量规仪器的校正/溯源体系,量规仪器的管理,测量系统分析,实验室管理,实务探讨,1. 概 述/基本概念,Who,When,Where,What,Why,How,1. 概 述/基本概念,计量的含义,测量：,量测：,计量：,测试：,检验：,计量的含义,测量,Measurement：,依据,JJG 1001-91,通用计量名词及定义，测量是指：“以确定被测对象量值为目的的全部操作。”,依据国际通用计量学术语（1993年版）的定义，测量是指：“为确定被测对象量值而进行的一组操作。”,1. 概 述/基本概念,1. 概 述/基本概念,计量的含义,计量：,按,JJG 1001-91,通用计量名词及定义，计量是指：“实现单位统一和量值准确可靠的测量。”,“计量”和“测量”在英文中是同一个词：“,Measurement”。,国际通用计量学基本术语 （1993年版）中，只有“测量” 的定义，而没有“计量” 的定义；国际上在某种意义下，把“测量” 和“计量”看作同一概念。,1953年，我国就是用“计量”一词；,因此，计量是一种特殊形式的测量；,1. 概 述/基本概念,计量的含义,测试,Measurement and test：,在国际通用计量学基本术语,备注,（1993,年版） 中也没有下 的定义；,一般认为它也是一种形式的测量，但它又不同于一般普通的测量；通常把带有探索、分析、研究性质和试验过程的测量，看成是一种测试；,可以理解为：“试验和测量的综合”；,计量、测试经常连在一起使用；,1. 概 述/基本概念,计量的含义,检验,Inspection,通过观察和判断，必要时结合测量、试验所进行的符合性评价,；,1. 概 述/基本概念,测量的目的，,大致分为：,保证品质,：以测量所得之结果，作为生产控制的依据，掌握现况，确保产品品质的一致性。,降低成本,：由测量结果得到一最佳之制造条件，避免不必要的浪费，降低生产成本。,确保安全,：由制造过程中变量之测量，确认生产中之安全问题（如压力过高将发生爆炸等），适时做好处理，以保障人员及设备之安全,1. 概述/基本概念,测量种类,：,直接测量：是指量具测量工件后，立即可得知测量结果的一种测量方式。又可分为：,直读式由量具上之指示刻划，可直接读出测量值。例如以卡尺测量长度，用电压表测量电压等。,区分式藉由量具的应用来区分产品的特性是否在某特定范围内，藉此判定工件为合格或不合格。例如利用样规或传感器为,GO-NO GO,量规，作为工件判定的依据。,比对式利用样板之比对，可立刻判定工件的等级。例如利用表面粗度比较板作加工面表面粗度的比较等。,1. 概述/基本概念,测量种类,：,间接测量：是指量具无法直接测量工件，须先以量具配合附件取得测量资料，再经过转移、计算等方式，得知测量的结果。一般可又可分为：,转移式利用转移式量具，先将被测物的待测量值量出，再转移至直读式量具得到实际测量值。例如利用内外卡钳作加工件的测量，再移至刻度尺或卡尺得到实际的测量值。,计算式利用量具及附件将被测物之相关数值测量出后，再以公式间接推算出欲测量之功能值。如利用电表量出电流,I、,电阻,R,后，再利用公式,U= IR,算出电压值,U,来。,1. 概 述/基本概念,计量学的概念,：,按,JJG 1001-91,通用计量名词及定义，计量学是指：“有关测量知识领域的一门科学。”,1. 概 述/基本概念,计量学的概念,：,现代计量学所包含的内容有：,研究计量单位及其基准、标准的建立、复现、保存和使用；,研究计量与测试器具（量规仪器）的特性和测量方法；,研究不确定度和误差理论的实际应用；,研究计量、测量人员的测量能力和检定、核准能力；,研究基本物理常数、标准物质、材料特性等的有关理论和测量；,研究一切测量理论和实践问题；,研究计量法制和计量管理问题。,1. 概 述/基本概念,计量学的分类：十大计量,几何量计量（长度）,温度计量,力学计量,电磁学计量,电子计量,时间频率计量,电力辐射计量,光学计量,声学计量,物理化学计量,1. 概 述/基本概念,法制计量与管理,：,计量法和计量法规体系,：,法制计量管理的内容和范围,：,法定计量单位,：,计量器具的制造与修理,：,进口计量器具的管理,：,计量器具的强制检定,：,1. 概 述/基本概念,法定计量单位基本概念：,量的概念：,国际通用计量学基本术语，“量”的定义：现象、物体和物质的可以定性区别和定量确定的一种属性。,计量学所研究的量大部分是物理量、化学量，凡是物理量都是可计量的量，可是也有少数科技量的量并不是物理量，如：硬度、表面粗糙度、感光度等；,1. 概 述/基本概念,法定计量单位基本概念：,量的种类：,基本量和导出量：量制中。约定地认为彼此独立的量成为,“基本量”,，而另一些在量制中，为该量制基本量的函数所定义的量称为,“导出量”,；,在国际单位制中，规定长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量和发光强度七个量为基本量；,被测量和影响量：,有源量和无源量：,1. 概 述/基本概念,法定计量单位基本概念：,计量单位：,计数单位：个、件等；,计量单位：有明确定义和名称并命名其数值为1的一个固定的量，或者是用一度量同类量大小的一个标准量，如千克、米、秒等；,1. 概 述/基本概念,法定计量单位基本概念：,计量单位制：,传统计量单位的缺点：带有主观随意性，混乱;,同一量选用不同计量单位；,每个单位的倍数和分数单位，采用不同进制，如：10进制、12进制、16进制、60进制等；,量与量之间的关系复杂，总体上缺乏逻辑关系；,计量单位制：由一组选定的基本单位和由定义公式与比例因数确定得到出单位组合，构成全部单位的总体及一套完善的规则，就叫做一种计量单位制；,1. 概 述/基本概念,法定计量单位基本概念：,计量单位制：,目前在国际间推行的度量衡标准称为国际标准单位（,International System of Unit），,缩写符号为,SI，,中文简称为公制单位，,它由,CGS（,公分公克秒）制，,MKS（,公尺公斤秒）制等逐渐演进而成；,1. 概 述/基本概念,法定计量单位基本概念：,法定计量单位：,指国家以法令的形式，明确规定并且在允许在全国范围内统一实行的计量单位。,1984年2月27日，国务院发布了关于在我国统一实行法定计量单位的命令，公布了中华人民共和国法定计量单位。,1. 概 述/基本概念,法定计量单位我国法定计量单位的构成：,我国法定计量单位的构成：,国际单位制单位，包括：,SI,单位（,SI,基本单位和导出单位）和,SI,单位的倍数单位,；,国家选定的非国际单位制单位；,上述单位的组合形式单位；,1. 概 述/基本概念,法定计量单位我国法定计量单位的构成：,国际单位制：,国际单位制，由如下部分组成：,SI,单位（,SI,基本单位和导出单位）；,SI,词头；,SI,单位的十进倍数和分数单位；,SI,基本单位及其定义，,见表1；,具有专门名称的,SI,导出单位，,见表2；,SI,词头，,见表3；,1. 概 述/基本概念,法定计量单位我国法定计量单位的构成：,国家选定的非国际单位制单位：,国家选定的非国际单位制单位,共16个，,见表4；,1. 概 述/基本概念,法定计量单位我国法定计量单位的构成：,组合形式的单位：,组合单位是指：两个或两个以上的单位，用乘除形式组合而成的新单位，构成组合单位可以是国际单位制的基本单位、具有专门名称的导出单位、国家选定的非国际单位制单位，也可以是它们的十进倍数和分数；,组合单位举例，如：,速度单位：米每秒（,m/s）,角速度单位：弧度每秒（,rad/s）,电能单位：千瓦小时（,kWh）,1. 概 述/基本概念,测量精度概念：,精密度（,Precision）,指测量仪器所能够区分出的微量程度或最小距离，亦即代表测量仪器对同一待测工件，以相同测量过程作重复测量时，其各测量结果的差异程度。以差异程度愈微小称为精密度佳，反之称为精密度差。,1. 概 述/基本概念,测量精度概念：,准确度（,Accuracy）,指测量仪器的实际测量值（或测量平均值）与待测值之真值（,True Value）,的接近程度，亦即实际测量值偏离真实值的程度。以偏差愈微小之程度称为准确度佳，反之称为准确度差。,1. 概 述/基本概念,测量精度概念：,精确度/精准度,平均值,=真值,1. 概 述/基本概念,误差：,定义：,测量时，实际测量值（或测量平均值）与真值之间的差异，称为“误差”；,公式： 误差 = 测量值 - 真值,分类：若就误差的性质区分，一般可分为，其特质如下图 ：,系统性误差,随机性误差,重大误差,人,为,疏,忽,气流,辐射,噪声,尘埃,仪器,环境,观察,温度,归零,负载,水平,磨耗,混用,干扰,振动,压力,湿度,记忆力,读取,视差,量,具,误,用,标准件,分辨率,迟滞现象,量测误差,重大误差,系统性误差,随机性误差,1. 概 述/基本概念,测量不确定度 ：,定义：,是一个测量量的真值其存在范围的估计值 ；,表达公式：是以一区间范围表示之：,Y,U,1. 概 述/基本概念,测量不确定度 ：,通常测量不确定度（,U,t,）,之决定步骤如下：,决定系统不确度(,U,s,),a.,仪器误差,b.,环境因素,c.,仪器稳定度,d.,追溯校正之不确定度,e.,校正人员之观测误差,1. 概 述/基本概念,测量不确定度 ：,通常测量不确定度（,U,t,）,之决定步骤如下：,决定随机不确定度(,U,r,),为统计分析的结果，由重复测量而计算其平均值（准确度），及标准差（精确度）而得。,通常,U,r,之值取标准差1倍、2倍或3倍，视校正实验室而定。,1. 概述/基本概念,测量不确定度 ：,通常测量不确定度（,U,t,）,之决定步骤如下：,测量不确定度之决定,U,t,= U,r, U,s,或,U,t,=,测量报告表示法,Y,U,t,2. 各种管理体系有关量规仪器的要求,Plan,Do,Check,Action,2. 各种管理体系有关量规仪器的要求,ISO9001:2000,的要求 ：,组织应决定要采取的监控和测量，及为产品与规定要求相符合提供证据所需要的监控和测量装置。,组织应建立过程,，以确保监控和测量活动可行并与监控和测量要求相一致的方式被执行。,2. 各种管理体系有关量规仪器的要求,ISO9001:2000,的要求 ：,当,有必要的确保结果有效的场合时，测量设备应：,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；,必要时进行调整或再调整；,得到识别，以确定其校准状态；,防止可能使测量结果失效的调整；,在搬运、维护和贮存期间防止损坏或失效；,2. 各种管理体系有关量规仪器的要求,ISO9001:2000,的要求 ：,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：作为指南，参见,GB/T 19022 .1,和,GB/T 19022 .2。,2. 各种管理体系有关量规仪器的要求,QS9000:1998,的要求 ：,4.11 检验、测量与试验设备的控制,4.11.1概述：（略）,4.11.2控制程序：（略）,2. 各种管理体系有关量规仪器的要求,QS9000:1998,的要求 ：,4.11.3检验、测量与试验设备之记录。,对所有量具、测量及试验设备，包括员工自己的量具在内，其各个之校正验证活动的记录包括下列各项：,按工程更改进行的修订（如适用）；,当接受校准时，任何偏离规范的读数；,在校准后，符合规范的说明；,如果可疑材料或产品（见术语）可能已被发运，应通知顾客。,2. 各种管理体系有关量规仪器的要求,QS9000:1998,的要求 ：,4.11.4测量系统分析,为分析出现在各种测量和试验系统测量结果的变差，必须进行适当的统计研究。此要求必须适用于在控制计划（见,4,.,2,.,3,.,7,）提及的测量系统。所有的分析方法及接受准则可与测量系统分析参考手册相一致（如：偏倚、线性、稳定性、重复性、再现性研究）。如经顾客批准，也可采用其它分析方法及接收准则。,2. 各种管理体系有关量规仪器的要求,ISO/TS16949:2002,的要求 ：,7.6,与,ISO9001:2000,相同,7.6.1 测量系统分析,实施适当的统计性研究藉以分析各种量测及测试设备系统测量结果的变异。本要求应适用于控制计划里所列的量测系统. 所采用的分析方法和允收准则应符合顾客的量测系统分析参考手册的规定。,注：如没有顾客要求时，参考,ISO10012-1,和,ISO10012-2。,2. 各种管理体系有关量规仪器的要求,ISO/TS16949:2002,的要求 ：,7.6.2,校正记录,所有量具，量测和试验设备，包含员工自备的和顾客所有的量具的校正活动记录，应包括：, 设备鉴别，包含与校正仪器对照的量测标准。, 按工程变更进行的修订。, 校正/验证时获得的任何超出规范的读数。, 超出规范的读数状况影响的评估。, 校正验证后，有关符合规范的结论。,如有可疑的产品或材料可能已被发运，应通知顾客。,2. 各种管理体系有关量规仪器的要求,ISO14000,的要求 ：,*4.5.1,监督与测量,组织应建立并维持文件化程序，以定期监督与测量会对环境产生重大冲击的作业或活动之主要特性。其中应包括信息的记录以追踪其绩效相关的作业管制及组织的环境目标与标的符合情形。,监督设备应予校正和维修，其过程之纪录应根据组织建立的程序加以保存。,组织应建立并维持文件化程序，以定期评估其与相关环境法令与规章之符合性。,3. 量规仪器的校正和溯源性,3. 量规仪器的校正和溯源性,量规仪器校正目的,：,自发性的需求,因为测量仪器的误差，将会随着时间而增加，因此任何仪器都必须按时加以校正，以确保其随时能保持在需求的准确度下。,协力生产的需求,现代的企业经营多趋向专业加工、协力生产的方式，即最终产品系由不同工厂或生产线制造其中的一部份，然后再加以组合装配而成的。因此这些工厂所使用的各种测量仪器，都须根源于一个共同认定的测量标准，而且随时掌握并修正其测量误差值，才能确保产品品质的一致性。,3. 量规仪器的校正和溯源性,量规仪器校正,目的,：,国际交易的需求,科技的进步，缩短了世界各国的距离，国际贸易的行为更是频繁的一日不可或缺，为确保产品品质的一致性，保障买卖双方，共同认定的品质制度与规范标准之要求应运而生，例如,ISO 9000,、,CE MARK,、,UL,等，均重视量规仪器的管理与使用。,法规的要求,政府为确保公共安全、卫生医疗与公平交易之维系，所订定之度量衡法之要求，例如血压计、电表（瓦时表）、水表、瓦斯表、出租车计费表、电子秤与加油机计费表等。,3. 量规仪器的校正和溯源性,量规仪器校正,基本概念 ：,校正/校准/,Calibration：,依据国际通用计量学基本术语，校准是指在规定的体条件下，为确定测量仪器、测量系统的示值、实物量具或标准物质所代表的值与相对应的参考标准确定的量值之间关系的一组操作。,定义：,系指合格的校正人员，在适当的环境下，依据正确的校正作业程序，用更准确的标准件或更精密的测试装备，来测量并判定待校仪器的精密度或准确度。在可行的情况下，对不合格者，施以调整手续，使其达到合格与准确的状态。,3. 量规仪器的校正和溯源性,量规仪器校正,基本概念 ：,检定/,Verification：,根据,JJG 1001-82,常用计量名词术语和定义，检定是指为评定计量器具的计量特性，确定其是否符合法定要求所进行的全部工作。,3. 量规仪器的校正和溯源性,量规仪器校正,基本概念 ：,校准/,Calibration,与检定/,Verification,的比较（1）：,检定属于强制性的，必须按检定规程的要求进行操作；,校准属于非强制性的，可以按着推荐性的校准规范操作；,检定是评定计量器具的全部计量特性，并且要符合检定规程中的其他计量管理要求；,校准是评定计量器具的示值误差，也可以确定其他计量特性；,3. 量规仪器的校正和溯源性,量规仪器校正,基本概念 ：,校准/,Calibration,与检定/,Verification,的比较（2）：,检定结果应给出检定证书，并且具有法律效力；,校准结果将给出校准证书或校准报告；,检定往往是由政府实施的一种管理和监督行为；,校准则是企业、事业单位内部实施管理的一种行为；,3. 量规仪器的校正和溯源性,量规仪器校正,测量标准 ：,国际标准：（,International Standards,）,是依据国际测量标准组织协议而达成的标准，它代表测试与制造技术所能达到最精确的单位标准。此项标准保存于国际度量衡标局，并不作为一般测试时比较或校正用。,原级标准：（,Primary Standards,）,亦即国家标准，此标准保存于各国国家标准实验室，其校正系由各国家实验室自行调校，然后各国之测试结果互相比对，再取平均值作为世界标准。,3. 量规仪器的校正和溯源性,量规仪器校正,测量标准 ：,二级标准：（,Secondary Standards,）,此标准系用于工业实验室之基本参改标准，必须定期送到国家标准实验室作追溯校正（比对与调整）。,工作标准：（,Working Standards,）,工作标准是一般校验实验室之基本校正装备，主要用来调校一般实验仪具或测试仪具，使其达到执行工作所应有的精准度。,台湾,测量标准现况图,，见下图；,国际标准,国家标准,(工研院),台电公司,工 研 院,量测中心,中 科 院,电 信 局,标准,检,验,局,金属工业发展中心,大同公司,声宝公司,中钢公司,台湾电子检验中心,各机关,各工厂 各学校,3. 量规仪器的校正和溯源性,量规仪器校正,量值传递和追溯系统 ：,测量标准的传递：将国际或国家标准经由校正（或其它传递方式）传给下一等级的测量标准，并依次逐级传递到最终使用者之测量仪器，以保证被测量的对像的值准确一致，是为传递。,测量标准的追溯（,Traceabiliity of Measurement）,：仪器使用者将其依据之标准件，送往上一级较精确与国家标准有关联性之实验室进行校正或检定，使较低层次的测量结果，能与国际标准或国家标准测量系统相连结，使其具有公信力，且相互间能达到一致性，此即为追溯。,度量衡仪器检校追溯体系为金字塔结构，如下图。,3. 量规仪器的校正和溯源性,量规仪器校正,我国量值传递系统 ：,对于一个国家，每一个量值传递系统只允许有一个国家基准，在我国大多数保存在中国计量科学研究院内；,分布在各大区的国家计量测试中心是国家组建的承担跨地区计量检定、测试任务的国家法定计量检定机构；,目前，主要有：华北、东北、华东、中南、华南、西南、西北等7个大取得国家计量测试中心；,我国量值传递体系示意图如下图；,P83,图3-1,3. 量规仪器的校正和溯源性,量规仪器校正,校正的方式 ：,比较校正,将准确度高的仪器或标准件与待校件之仪器作比较，并调整其误差使符合准确度要求之范围，谓之比较校正，一般之仪器校正多为此类。,绝对校正,以物理上的定律与特性所发展出来的原级标准，直接进行仪器校正工作，以获得待校件之误差值，谓之绝对校正，国家标准实验室之仪器追溯国外之仪器校正，部份属于此类。,3. 量规仪器的校正和溯源性,量规仪器校正,校正周期的制定 ：,目的：校正是为了避免仪器偏差，而制定校正周期则是为使仪器或标准件能时时保持稳定。,校正周期：根据使用之目的、程度及准确度需求，以统计方法及经验判断所推导出来最具信赖度的一送校间隔时间。,影响校正周期制定的因素：,制造厂商的建议,仪器和标准件使用程度,环境状况,测量精度要求,校正成本等,3. 量规仪器的校正和溯源性,量规仪器校正,校正周期的制定 ：,目前校正周期的制定大致 可归纳成两大类：,美国,NCSL,法有下列五种方法：,ISO,校正周期法：,3. 量规仪器的校正和溯源性,量规仪器校正,校正周期的制定 ：,美国,NCSL,法有下列五种方法：,(1)由工程上的直觉来制定周期：,此方法是目前最通用的方法，但是此方法需要一位有经验的校正人员，能对所用之仪器有专精，而且能对本科知识精通，如长度、电量、流量等，他就能够对这仪器大略给予一校正周期，在此周期仪器仍然保持于公差范围内。,对于新购仪器设备，是目前最通用之方法。,3. 量规仪器的校正和溯源性,量规仪器校正,校正周期的制定 ：,美国,NCSL,法有下列五种方法：,(2)由数据来制定固定校正周期：,此方法即是由校正报告上的数据来判断旧的校正周期是准备延长或缩短，目前有许多不同的统计方法和判断准则用来处理数据，由此方法和准则来制定固定校正周期。,适用于同一厂牌，型号或同一种类之仪器。,3. 量规仪器的校正和溯源性,量规仪器校正,校正周期的制定 ：,美国,NCSL,法有下列五种方法：,(3)变动的校正周期：,此制定校正周期的方法是用任何延长或缩短周期的方法来处理各种不同的单独仪器，例如一台校正仪器，不管它过去的校正记录，也不管它的特定可靠性准则，当校正后发现在公差范围内，校正人员即会自动把下一次的校正周期增加一个月或一段时间，如果在公差范围外，则把校正周期，缩短一个月或一段时期。,适用于单一型号之仪器,。,3. 量规仪器的校正和溯源性,量规仪器校正,校正周期的制定 ：,美国,NCSL,法有下列五种方法：,(4)以使用时间来制定校正周期：,此方法需要一个时间记录器或一使用标签置于必须校正的仪器上，当时间到达所设定的时间，则此仪器必须送校。,适用于同一厂牌、型号或同一种类之仪器。,3. 量规仪器的校正和溯源性,量规仪器校正,校正周期的制定 ：,美国,NCSL,法有下列五种方法：,(5)使用测试结果来制定校正周期,利用可携带的校正设备来周期性的（每天、每星期、每月）检查仪器上的重要参数，由此所收集的数据，经过统计分析后，来决定此仪器之校正周期，此方法是把校正功能转化成品质控制的功能。,此法亦适用于同厂牌，型号之仪器。,3. 量规仪器的校正和溯源性,量规仪器校正,校正周期的制定 ：,ISO,校正周期法：校正周期先作初期选择，然后再对校正周期进行调整。,(1)初期选择的校正周期,以工程上的直觉式，即以固定期间作为校正周期。,3. 量规仪器的校正和溯源性,量规仪器校正,校正周期的制定 ：,(2)校正周期再调整的方法，可分下列五种：,A.,自动的或阶梯式的调整校正周期,以一定基本的程序，每次对设备项目进行校正，当发现在允差范围内时，在其后的校正周期加长，但若在允差范围外时，则缩短校正周期（注：规范中未提示，校正周期加长多久，或减短多少）,3. 量规仪器的校正和溯源性,量规仪器校正,校正周期的制定 ：,B.,管制图法：,每次选择相同的校正点，将所量得的数据绘成图形（纵轴为测量值，横轴为时间）由图形上加以标出测量值散布及偏差情形，以决定如何调整校正周期（注：规范中未提示散布幅度或偏差幅度）,3. 量规仪器的校正和溯源性,量规仪器校正,校正周期的制定 ：,C.,历时法,初期以工程直觉方式依类别（相似结构，期望信赖度与稳定度）给予一校正周期。每一类别在选定之周期内被送回来校正的仪器，发现超过误差或不符合的件数占此期间同一类别总数的比率，如果很高时，必须缩短正调期（注：未明确提示比率多高，才算高）。,3. 量规仪器的校正和溯源性,量规仪器校正,那些仪器需要校正 ?,依,ISO,规定凡对产品品质之测试或测量的正确性、有效性有影响之测量设备、工具，均应先行校正查验合格后方可使用。,所以下列项目必须校正：,量具及测量用之仪器需要校正。例如数字复用电表、电源供应器、定时器、比重计、量瓶、天平、卡尺、压力表、温度记录器等。,内校用之标准件需要校正，例如法码、块规，精密电表等。,以上，,即使新购仪器亦须经过校正，才能确保其精密度与准确度真正合乎要求。,4. 量规仪器管理,4. 量规仪器管理,管理系统的建立：,1.1初期规划,1.1.1全面清查厂内所有测量仪具,1.1.2依据仪具清查资料，统计下列有关资料,* 仪具的种类、数量?,* 每种仪具的规格是如何?（范围、准确度、允收标准）,1.1.3决定仪具之校正周期,1.1.4决定仪具的校正方式：内校、外校、免校或游校,1.1.5若有内校，需建立相关内校作业指导书及标准,4. 量规仪器管理,管理系统的建立：,1.2,仪器之购买,1.2.1采购仪器时机,(1)工厂之工作负荷增加。,(2)新能量之建立。,(3)老旧仪器之汰旧换新。,1.2.2确认采购需求,(1)为何要购买此部仪器?,(2)需要之仪器特性为何?,4. 量规仪器管理,管理系统的建立：,1.2,仪器之购买,1.2.1采购仪器时机,(1)工厂之工作负荷增加。,(2)新能量之建立。,(3)老旧仪器之汰旧换新。,1.2.2确认采购需求,(1)为何要购买此部仪器?,(2)需要之仪器特性为何?,4. 量规仪器管理,管理系统的建立：,1.2,仪器之购买,1.2.3选择适当供货商,(1)是否投资教育训练,(2)校验及售后服务考量,4. 量规仪器管理,管理系统的建立：,1.3,人员之培训,1.3.1人员之选派条件：,(1)学历、略懂英文否？,(2)具电子或机械专长。,(3)性别、个性考量。,4. 量规仪器管理,管理系统的建立：,1.3,人员之培训,1.3.2训练之方式：,(1)由仪器原制造厂商施训。,(2)参加民间有关单位所办训练。,(3)邀请专家至本单位训练。,1.3.3训练时间之排订。,4. 量规仪器管理,管理系统的建立：,1.4,环境的需求：,厂内若有校正作业，其校正环境的监控与维持，需注意下列几点：,1.4.1校正实验室环境之建立：,(1)对标准件性能之影响：,温度、湿度、气压、尘埃、电场、振动、地心引力等。,4. 量规仪器管理,管理系统的建立：,1.4,环境的需求：,(2)对校正测试装备之影响：,电源电压、电源频率、温度、电场等。,(3)对作业人员之影响：,照明、噪音、温度、尘埃等。,4. 量规仪器管理,管理系统的建立：,1.4,环境的需求：,1.4.2标准环境实验室之等级区分：,(1),E,级（,EXCELLENT）：,国家标准研究机构同程度之精度。,(2),G,级（,GOOD）：,严格要求精准度之标准实验室。,(3),S,级（,STANDARD）：,实用测量仪器校正实验室。,1.4.3环境条件种类：,(1),A,类：特别严格之环境条件限制。,(2),B,类：次级严格之环境条件限制。,(3),C,类：一般要求之环境条件限制。,4. 量规仪器管理,文件的建立：,2.1,校正程序书的撰写,有关校正程序书的撰写，一般须包括下述要点：,2.1.1仪器应标示以利管制,标示包含校正合格、免校及暂停使用等卷标。,2.1.2建立仪器资料,应包含仪器一览表、仪器履历表，必要时加以编号管理。,4. 量规仪器管理,文件的建立：,2.1.3明订校正需求,(1)外校,须送,CNLA,认正合格机构才有追溯性。,(2)内校,须有合格之人员、校正指导书及标准件并有校正报告。,(3)免校,凡与品质无关之仪器可列为免校。,4. 量规仪器管理,文件的建立：,2.1.4制定校正周期,可依据历次校正报告之结果，加以统计分析而制定，例如连续三次合格则延长一半周期，但至多以二年为限，一旦不合格则回复调整前之周期。一般电量仪器为：半年，物理量仪器为一年。,2.1.5年度校正计画之订定,应考量将仪器分开送校，避免无仪器可用之困扰。,2.1.6校正之执行：,依仪器之校正需求及校正周期执行校正，仪器校正后应判定是否合格。,4. 量规仪器管理,文件的建立：,2.1.7校正卷标：,依据校正结果之判定，对每一仪器施予正确标识，透，一般有校正合格，暂停使用，禁止使用，或免校正卷标。,2.1.8搬运、储存之管理：,搬运应注意防震，保存与储藏应注意环境条件，防止精度变差，并于使用时再做必要的功能测试。,4. 量规仪器管理,文件的建立：,2.1.9强调禁止仪器任意调整：,一般在仪器校正后应贴上封签以防止不当调整。,2.1.10校正失效之处置：,应追溯过去测量之产品，加以评估，作成书面报告并有矫正措施（例如与该量规有关之检验测试纪录、特采纪录及客户抱怨记录等）。,2.1.11国内无法校正之处置：,应取得无法校正之证明并自行校正或相互比对，但须有书面交代如何校正或比对。,4. 量规仪器管理,文件的建立：,2.2,内校注意事项,若厂内有仪器系属内校作业时，需注意下列事项：,2.2.1先进行校正设计，再撰写校正指导书,2.2.2需依据校正指导书进行校正。,2.2.3标准件精度不能与待校件同级，一般标准件精度须高于待校件410倍。,4. 量规仪器管理,文件的建立：,2.2.4校正人员须为合格人员且需有证明文件等。,2.2.5标准件须有追溯性（送,CNLA,外校）。,2.2.6校正后应判定是否合格。,2.2.7应出具校正报告，并经主管签署。,4. 量规仪器管理,文件的建立：,2.3,校正指导书的撰写,校正指导书的选写格式一般的：,2.3.1待校件,2.3.2使用标准件,2.3.3校正环境,2.3.4校正范围,2.3.5校正步骤：又可分校正前、中、后,4. 量规仪器管理,文件的建立：,2.3.6判定标准,其内容需求重点为：,(1)使用简单易懂之句子表达即可。,(2)力求完整、正确并囊括每一细节。,(3)尽可能使用或合并已建立的校正指导书。,(4)撰写格式、标准、内容、纸张大小等尽可能做到标准化。,(5)依需要适时对校正指导书加以修正及更新。,4. 量规仪器管理,文件的建立：,2.3.6判定标准,其内容需求重点为：,(1)使用简单易懂之句子表达即可。,(2)力求完整、正确并囊括每一细节。,(3)尽可能使用或合并已建立的校正指导书。,(4)撰写格式、标准、内容、纸张大小等尽可能做到标准化。,(5)依需要适时对校正指导书加以修正及更新。,5. 测量系统分析,Measuring System Analysis,基本概念,量測系統: 指由人員、量具, 操作程序及其他設備或軟體所構成的系統.,測,量系統的評定,第一階段：明白該測量過程並確定該測量系統是否滿足我們的需要。主要有二個目的,確定該測量系統是否具有所需要的統計特性，此項必須在使用前進行。,發現那種環境因素對測量系統顯著的影響，例如溫度、濕度等，以決定其使用之空間及環境。,測,量系統的評定,第二階段的評定,目的是在驗證一個測量系統一旦被認為是可行的，應持續具有恰當的統計特性。,常見的就是,R&R是其中的一種型式。,分析時機,新生產之產品,，,PV有不同時,新儀器，EV有不同時,新操作人員，AV有不同時,易損耗之儀器必須注意其分析頻率。,客户要求的频次。,如何进行量测系统分析,建立必要之指导书文件，例如分析指导书等。,建立必要之程序书，以管制所有量测系统维持在正常及最佳状态。,须有合格之分析人员，待分析之量具，以及必要之环境。,依据相关之指导书执行分析作业。,搜集足够之数据，再依据所使用之分析记录执行分析作业。,应有分析结论判定此量测系统是处于可接受、勉强接受或不能接受。,量测系统之变异,重复性（,Repeatability）,再现性（,Reproducibility）,偏差（,Bias）,稳定性（,Stability）,线性（,Linearity）,零件变异（,Part Variation）,重复性（,Repeatability）,重复性又称为量具变异，是指用同一种量具，同一位作业者，当多次量测相同零件之指定特性时所得之变异，以公式表示如下：,EV= ，%EV100（EVTV）,公式说明：,EV,为重复性，,TV,为全变异。,为所有作业者执行多次量测所得之变异平均值。,K,1,为重复性之系数，与量测次数有关。,TV,为全变异，,TVC=,重复性（,Repeatability）,(,例,1),三位作业者对,10,个零件分别量测，每个零件量测两次，数值如下表所列,重复性（,Repeatability）,再,现性（,Reproducibility）,再,现性（,Reproducibility）,再,現,性,作業者,作業者,b,作業者,c,再,现性（,Reproducibility）,(例2)同例1，亦是三位作業者10個零件分別量測，每個零件量測兩次，如下表：,再,现性（,Reproducibility）,偏移（Bias）,偏移又稱為準確度（,Accuracy,），是指量測平均值與真值之差值。而真值可藉由較高等級之量具量測數次之平均值而得，偏移可以下面圖形表示：,偏移(準確度),T,A,VT：,真值,VA：,量測平均值,偏移（Bias）,(例3)1位作業者量測1個零件10次，量測值如下所示：,X1 = 0.75X6 = 0.80,X2 = 0.75X7 = 0.75,X3 = 0.80X8 = 0.75,X4 = 0.80X9 = 0.75,X5 = 0.65X10 = 0.70,測量測平均值VA=Xi/10=0.75，已知該零件之真值VT為0.8mm，零件之製程變異為0.70mm,則Bias=VA-VT=0.750.80 = -0.05,%Bias100（Bias/製程變異）,100(0.05/0.70)=7.1%,穩定性(Stability),穩定性又稱為漂移（Drift），是指不同時間量測值之變異，此量測之方式可有兩種：,以相同標準件在不同時間量測同一量具所得之變異。,以相同量具在不同時間量測同一零件所得之變異穩定性可下面圖形表示：,穩定性,時間1,時間2,線性(Linearity),線性是指量具在使用範圍內偏移（準確度）差異之分佈狀況。,作業者量測5個不同零件，其真值分別為2.00mm，4.00mm，6.00mm，8.00mm及10.00mm，每個零件量測12次，如下頁所示：,0.60,0.40,0.20,0,-0.20,-0.40,-0.60,2.00,4.00,6.00,8.00,10.00,(偏移值),(真值),迴歸線,線性(Linearity),線性(Linearity),重复性（,Repeatability）,(,例,1),三位作业者对,10,个零件分别量测，每个零件量测两次，数值如下表所列,零件的变差(Part Variation),计量型量测系统分析指南,计量型量具：,重复性和再现性(R&R,)分析,決定研究主要變異形態的對象.,使用全距及平均數或變異數分析方法對量具進行分析.,於制程中隨機抽取被測定材料需屬統一制程.,選2-3位操作員在不知情的狀況下使用校驗合格的量具分別對10個零件進行量測, 測試人員將操作員所讀數據進行記錄, 研究其再生性及再現性(作業員應熟悉並了解一般操作程序, 避免因操作不一致而影響系統的可靠度)同時評估量具對不同操作員熟練度.,重复性和再现性(R&R,)分析,針對重要特性(尤指是有特殊符號指定者)所使用量具的精確度應是被量測物品公差的1/10, (即其最小刻度應能讀到1/10制程變異或規格公差較小者; 如: 制程中所需量具讀數的精確度是0.01m/m, 則量測應選擇精確度為0.001m/m), 以避免量具的鑑別力不足，一般之特性者所使用量具的精確度應是被量測物品公差的1/5。,試驗完後, 測試人員將量具的再生性及再現性數據進行計算如附件一(R&R數據表), 附件二(R&R分析報告), 依公式計算並作成-R管制圖或直接用表計算即可,結果分析:,當再現性(EV)變異值大於再生性(AV)時.,量具的結構需在設計增強.,量具的夾緊或零件定位的方式需加以改善.,量具應加以保養.,當再生性(AV)變異值大於再現性(EV)時.,作業員對量具的操作方法及數據讀取方式應加強教育, 作業標準應再明確訂定或修訂.,可能需要某些夾具協助操作員, 使其更具一致性的使用量具.,量具與夾治具校驗頻率於入廠及送修矯正後須再做量測系統分析, 並作記錄.,重复性和再现性(R&R,)分析,EV, AV及R&R之接受標準如下:,數值10%,，,量具系統可接受.,10%30%,，,量具系統不能接受, 須予以改進. 必要時更換量具或對量具重新進行調整, 並對以前所量測的庫存品再抽查檢驗, 如發現庫存品已超出規格應立即追蹤出貨通知客戶, 協調處理對策.,重复性和再现性(R&R,)分析,重复性和再现性(R&R,)分析,实,例,量具再現性與再生性之資料蒐集,:,將作業者分為A、B、C三人，零件10個，但作業者無法看到零件號.,準備所需之量測量具。,使作業者A依隨順序量測10個零件並由另一觀者在第1行填入量測數據，請作業者B、C量測相同的10個零件，但不使他們看到他人的量測值，將量測分別記入第6行及第11行。（表1）,重複這個循環但以不同的隨機順序進行量測。將數據填入第2、7及12行之適當列中。例如第一個被量測為7號零件，則在第7例中記錄量測值，如須第三次量測，則重複此循環並將結果記入第3、8及13中。(表1),重复性和再现性(R&R,)分析,实,例,量具再現性與再生性之計算,：,將第1、2及3行的最大數值減最小數值，將結果記錄在第5行，第6、7、8行及第11、12、13行的作法相同，而將其結果分別記錄入第10行及第15行（表1）,。,第5、10行及15行之記錄應為正值（表1）。,將第5行加總並除以量測零件數，則得第一位作業者的平均全，以相同方法從第10及第15行求得及（表1）。,重复性和再现性(R&R,)分析,实,例,量具再現性與再生性之計算,：,將第5、10第15行的均值填入第17行，將其加總後除以作業者人數而得的數值記（所有全距的平均值）（表一）。,將（平均值）填入第19、20行並乘以D3及D4求下及上的管制界限，如為二次量測D3 = 0，D4 = 3.27。將個別全距的上管制界限（UCLR）的值記入第19行，下管制界限（LCLR）的值填入第20行如量測次數少於7則為零（表1）。,重复性和再现性(R&R,)分析,实,例,量具再現性與再生性之計算,：,將各行加總（第1、2、3、6、7、8、11、12及13行），將各行的總和除以取樣零件數，將此值記錄在最右邊一列標示為平均值處（表1）。,將1、2、3行的平均值加總，並除以量測次數，將其值記錄在第4行方格處，以相同方式處理6、7、8行及11、12、13行而將其值分別記入第9、14行的 及 處。,重复性和再现性(R&R,)分析,实,例,量具再現性與再生性之計算,：,表1量具再現性及再生性數據,零,件,作业者,量测次数,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,平均值,1.,A1,2.,2,3,3,4.,平均值,=,a,X,5.,全距,=,a,R,6.,B1,7.,2,8.,3,9.,平均值,=,b,X,10.,全距,=,b,R,11.,C1,12.,2,13.,3,14.,平均值,15.,全距,=,c,X,16.,零件平均值,(,p,x,),=,c,R,17.,Ra = +Rb,= +,Rc= / ,作业人者数,= =,R,=,18.,Max,X,=,Min,X,= =,DIFF,X,DIFF,X,19.,R,=,xD4 = = UCLR,UCLR =,20.,R,=,x D3 = = LCLR,LCLR =,零件件号及件名：,量具名称：,日期：,特性：,量具编号：,执行人：,规格：,量具型式：,由数据表得：,=,表2 量具,重复,性及現生性報告,量,测,单,元,分,析,制程变异,量测次数,K,1,重复性设备变异（,EV,）,EV,=,R,X,K1,=,=,2,3,4.56,3.05,%,EV = 100 EV/TV ,= / ,= %,作业者人数,2,3,再现性人员变异（,AV,）,AV=,/,nr),2,(,EV,2,),X,K,2,X,(,DIFF,-,=,),/,2,(,2,),(,X,-,X,=,K,2,3.65,2.70,%,AV = 100 AV/TV ,= /,= %,n =,零件数,r =,量测次数,重复性,&,再生性,（,R & R,）,R & R =,),2,AV,2,(,EV,+,=,=,),2,2,(,+,=,%,R&R=100R&R/TV,= 100 / ,= %,零件,数,K,3,零件变异,（,PV,）,PV=Rp,K3,=,=,全变异（,TV,）,TV =,),2,PV,2,R,&,(,R,+,=,),2,2,(,+,=,2,3,4,5,6,7,8,9,10,3.65,2.70,2.30,2.08,1.93,1.82,1.74,1.67,1.62,%,PV,=100,PV,/,TV,= 1,0,0 / ,= %,计数型量测系统分析指南,计数型量具：,何謂計數型量具,就是把各個零件與某些指定限值相比較，如果滿足限件則接受該零件否則拒收。,与计量型量具不同，計數型量具不能指示一个零件的具体数值（即有多么好或多么坏,），它,只能指示該零件被接受或拒收。,小樣法之做法,先選取二十個零件來進行。,選取二位評價人以一種能防止評價人偏倚的方式兩次測量所有零件。,在選取二十個零件時，必須有一些零件稍許高或低於規範限值。,所有的測量結果(每個零件測四次)一致則接受該量具，否則應改進或重新評價，或找到一個可接受之替代測量系統。,典型的用于计数型量具研究的小样法的表格,橡胶软管内径,GO/NO GO,塞规,大樣法,對於某計數型量具，用量具特性曲線的概念來進行量具研究，GPC是用於評價量具的重復性和偏倚。,這種量具研究可用於單限值和雙限值量具。,對於雙限值量具，假定誤差是線性一致的，只需檢查一個限值。,一般地，計數型量具研究包括獲得多個被選零件的基準值。這些零件經過多次(m)評價，連同接受總次數(a)，逐個零件地記錄，從這些結果就能做估計重復性和偏倚。,6. 实验室管理,6. 实验室管理,实验室质量体系41061,实验室（供方的试验设施化学、冶金学，可靠性、试验确认，如紧固件实验室）必须有其实验室业务范围（见术语）。实验室必须将所有能使实验室确保在其范围内的试验或校准结果质量的方针、体系、大纲、程序、指导书和结果形成文件。,注：由于不要求按,ISO/IEC,导则25或等同的国家标准对供方设施进行认可，也不要求实验室满足所有的,QS-9000,要求，因此，现场审核应包括实验室。,6. 实验室管理,实验室人员41062,对试验和/或校准作出专业判定的人员必须有适当的背景知识和经验（见4122）,注：这样的背景知识应包括理论和近期的实践经验,6. 实验室管理,实验室产品标识和试验,41063,实验室必须制定接收、标识、搬运，防护和保存或处理试验样品和/或校准设备仪器的程序文件，包括所有保设备仪器完整性所必须的规定（见415）。这些项目必须保留到在该实验室中实验项目的最终数据全部完成，以保证从最终数据到原始数据的可追溯性（见术语及4101）。,6. 实验室管理,实验室过程控制41064,实验室必须监视，控制和记录（416）有关规范要求的或影响试验结果质量的环境状况。对有关的技术活动必须规定和保持适当