ISO9001系列培訓 -量器的校驗
主 要 內 容
*一、概論
*二、規量儀器校正
*三、管理体系与量規儀器校正要求
*四、量規儀器管理
*五、測量系統分析(MSA)
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一、概 論
*1、測量與測量的目的
* 2、測量的方式
* 3、測量的單位
* 4、測量精度觀念
* 5、誤差
* 6、測量不確定度
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1、測量與測量的目的
*測量
所謂“測量”是人類對自然界中的物質或現象,予
以力量的掌握,經由這個量化的過程,我們才能對此物
質或現象得到的准确的認識,并能有較觀客且准确的描
述。
“測量”就是“一列的操作,為的是要決定對象某
特性的數值。
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2、測量的方式(一)
*直接測量
“直接測量”是指量具測量工件后, 立即可得知測量結
果的一种量測方式。又可分為:
A直讀式--由量具上指示刻划,可直接出量測值。例如以光標尺
量測長度,用電壓表量測電壓等。
B區分式--藉由量具的應用來區分產品的特性是否在某特定范
圍內,藉此判定工件為合格或不合格。例如利用樣規或傳感器為
量規,作為工件判定的依据。
C比對式--利用欄板比對,可立刻判定工件的等級。例如利用
表面粗度比較板作加工面表面粗度的比較等。
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2、測量的方式(二)
*間接測量
間接測量是無法測量工件,須先以測具配合附件取得量測資
料,再經過轉移、計算機方式,知量測的結果,一般可分為:
A:轉移式-利用轉移式量具,先將被測物的待量測值量出,再
轉移至直讀式量具得到實際測量值。例如利用內外卡鉗作加工件的
量測,再移至刻度尺寸或卡尺得到實際測量值。
B:計算式:利用量具及附件將被測物有關數值測出後,再以公
式間接推算出欲量測的功能值,如利用電表量出電流-I、電阻-R
後,再利用公式V=IR算出電壓值-V來。
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3、測量單位
*測量單位:用來度量同類量大小的標准量。
*國際標准單位制中的基本單位
量 基本單位名稱 符號
長度 米、公尺(meter) m
質量 公觔(kilogram) kg
時間 秒(second) s
電流 安培(Ampere) A
溫度 克耳文(Kelvin) k
物質量 摩樂(mole) mol
光強度 燭火(candels) cd
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4、測量精度(一)
*精密度(Precision)
精密度是指量測儀器所能區分出的微量程度或最小距离,亦即代
表量測儀器對同一待測工件,以相同量規過程作重复量測時,其結
果的差异程度。以差异程度愈微小稱為精密度佳,反之稱為精密度
差。
*准確度(Accuracy)
准确度是指量測儀器的實際量測值(或量測平均值)与待測值之真
值(True Value)的接近程度,亦即實際量值偏离真實值的程度。
以偏差愈微小稱為准确度佳,反之稱為准确度差。
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4、測量精度(二)
*精密度与准确度的關系
就量測儀器的選用而言,并非精度愈高愈好,必須視工件尺寸要
求的程度而選用不同精度的量具。
量測器可能有很高的精密度,卻未必具有很好的准确度,因為一
般量測儀器均需經過校正后才能确定其准确度。
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4、測量精度(三)
*精密度与准确度的關系
測量值應該向真值集中,并且平均值恰好等于真實值。
%
%
%
平均值X
真值
圖理想狀況量測值分布
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4、測量精度(四)
*精密度与准确度的關系
實際上可能有下列四种情況:
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4、測量精度(五)
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4、測量精度(六)
准確但不精密 真值平均值
樣
本
大 誤差
小
(n)
既精密又准確 真均=平均值
樣
本
大
小
(n)
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5、誤差(一)
*測量時,實際測量值(或測量平均值)与真值之間的差异,稱為
誤差。
*按發生源可分為:儀器誤差、人為誤差、環境誤差和方法誤差,
這些因素都會造成量測真值的偏离,而降低量測的准确性。
*若就誤差的性質區分,一般可分為:
#系統性誤差
#隨機性誤差
#重大誤差
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5、誤差(二)
*“系統性誤差”是指在相同條件下,重复多次測量同一時,誤
差的絕對值和符號保持不變;或在條件改變時,將會按某一明确定
律變化的誤差。
*依“系統性誤差”可能發生的原因大致可分為下列三种誤差:
#儀器誤差
#人為誤差
#壞境誤差
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5、誤差(三)
A系統性的誤差
*系統性的誤差:是指因儀器本身的缺失而引起的誤差。可歸納為:
#制造公差
#調整公差
#功能誤差(磨損不當使用)
*人為誤差:指人為的缺失所造成的誤差,如視覺的誤判、個人的生
理、生理因素、測量經驗或測量訓練不足等。
*環境誤差:是指測量環境未經妥善控制所造成的誤差,例如溫度、
濕度、氣壓、振動、照明、干擾等測量環境變化所造成的誤差。
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5、誤差(四)
B隨機性誤差
*隨機性誤差指在相同條件下,多次測量同一量時,誤差的絕對值和
符號會以不可預期的方式變化的誤差。
*隨機性誤差又稱為偶然性誤差,凡無法歸類到系統誤差者皆可稱為
隨機性誤差。
*隨機性誤差不像系統性誤差可以解釋其誤差發生的原因,而經由改
進加以控制,如氣流、輻射、噪聲等。
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5、誤差(五)
C重大誤差
*重大誤差:超出規定條件下預期的誤差,即明顯歪曲測量結果的誤
差。此部分通常是由人為操作失誤引起。在處理數據時應予以去除
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6、測量不確定(一)
*由前面對誤差的分類,我們得知:
#隨機性誤差有其不可修正的特性。
#系統性誤差可加以修正,但修正因子或修正量本身,變可能隱含有
不確定性。
*所以由以上兩點我們引申出:測量誤差必存每一測量作業中,而此
誤差在評估及修正的過程中作業所衍出來的不確定性,若加以量化,
即為測量不確定度
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6、測量不確定度(二)
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二、量規儀器的校正
1、何謂量規儀校正
2、量規器校正的目的
3、量測標准的種類
4、校正的方式
5、校正周期的制定
6、哪些器需要校正
7、量測的傳遞與追溯
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1、何為量規儀器校正
量規儀器佼正是指由合格的校正人員,在適合的環境下,依据正
确的校正作業程序,作更准确的標准件和(或)更精密的測試裝備,
來測量并判定待校儀器的精密度或准确度。在可行的情況下,對不
合格的儀器進行調整,使其達到合格与准确的狀態。
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2、量規器校正的目的
*內部的需求
#正確的判定產品的符合性
#研究過程的變異
*協力生產的需要
#保證不同工廠和生產線生產的產品品質的一致性
*國際貿易的需要
#保障買賣雙方,共同認定的品質制度与規范標准之要求應運而生,
例如ISO9000,CE MARD,UL等,均重視量規儀器的管理与使用。
*法規的要求
#《計量法》規定:企、事業單位使用的最高計量標准器具以及
用于安全防護、衛生醫療、貿易結算、環境監測方面列入強制檢
定目錄的工作計量器具必需送縣以上計量行政部門檢定,例如血
壓計、電表(瓦斯表)、水表、瓦斯表、出租車計費表、電子秤
和加油机計費表等。
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3、量測標准的種類
*國際標准(International Standards)
#代表測試与制造技術所能達到最精确的標准,作為一般測試
是的比較或校正用。
*原級標准(Primary Standards)
#亦即國家標准,其校正由各國家實驗室自行調校,然后各國
家之測試結果互相比對,再取平均值作為世界標准。
*二級標准(Secondary Standards)
#此標准是用于工業實驗室的基本參考標准。
*工作標准(Working Standards)
#是指一般校驗實驗室的基本校正裝備,主要用來調校一般實
驗室器或測試儀器,使其達到執行工作所應有的精准度。
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測量值的追溯
*一般在實際動作上,測量標准可分為傳遞和追溯。
#將國際和國家標准經由校正(或其它傳遞方式)傳給下一等級的測量
標准,並依次逐級傳遞到最終使用的測量儀器,以保證被測量對象
的值准確一致,這就是量值傳遞。
#儀器使用者將的儀器及(或)標准件,送往上一級較精確與國家標准
有關聯性之實驗室進行校正或檢定,使較低層次的量測結果,使其
具有公信力,且相互間能達到一致性,這就是量值溯源。
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4、校正的方式
*比較校正
#將准確度高的儀器或標准件與待校件之儀器作比較,並調整其誤差使
符合准確度要求之范圍,謂之比較校正,一般之儀器校正多為此類。
*絕對校正
#以物理上的定律與特性所發展出來的原級標准,直接進行儀器校正
工作,以獲得待校件之誤差值,謂之絕對校正,國家標准實驗室之
儀器追溯國外之儀器校正,部分屬於此類。
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5、校正周期的制定(一)
*校正是為了避免儀器帶來的測量偏差,而制定校正周期則是為使儀
器或標准件能保持穩定。
*校正周期是根據使用的目的、程序及准確度需求,以統計方法及經
驗判斷所推導出來最具信賴的校正間隔時間。
*影響校正周期制定的因素很多,其中以制造廠商的建議、儀器和標
准件使用\保養情況、測量准確度和校正成本等的影響最大。
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5、校正周期的制定(二)
*ISO校正周期法:校正周期先作初期選擇,然後再對校正周期進行調
整。
1、初期選擇的校正周期
#根據工程經驗,以固定期間作為校正周期。
2、校正周期再調整的方法,可分為下列五種:
A、自動的或階梯式的調整校正周期。
#以一定基本的程序,每次對設備項目進行校正,當發現在允差范圍
內時,在其後的校正周期加長,但若在允許范圍外時,則縮短校正
周期(注規范未提示,校正周期加長多久,或減短多少,可賃經驗
處理)
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5、校正周期的制定(三)
B、管制圖法:
#每次選擇相同的校正點,將所量行的數據線成圖形(縱軸為量測值,
橫軸為時間由圖形上加以標出量測值布及偏差情形以決定如何調整
校正周期)
C、歷時法:
#初期以工程經驗按類別(相似結構,期望信賴度與穩定度)給出一
校正周期。每一類別在選定之周期內被送回來校正的儀器,發現超
過誤差或不符合的件數占此期間同一類別總數的比率,必須縮短校
正周期。(注:未明確提示比率多高,才算高,僕業可自行決定)
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5、校正周期的制定(四)
D、實際使用時數法
#為歷時法的變形方式,基本方法保持不變,但周期確認系以使用
的小時計算,
E、“使用中”或“黑箱”測試法
#為階梯式管制圖法,使用輕便的校正設備,時常查核被定的參數,
對臨界參數進行查驗,如發現超過界限,則進行作完整的校正(除
非實務經驗豐富者,否則不易選定適當的查核參數)
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5、校正周期的制定(五)
*根據測量數據的要求同,儀器本身情況可將測量儀器進
行分類管理,從而制定不同的校正周期。
一般可分為三類:
A類:數據要求高,儀器容易出問題或屬強制校正器具
B類:數據要求較高,儀器不易出問題
C類:數據要求不高,儀器不易出問題
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6、哪些儀器需要校正
*ISO規定下列情況必須校正:
#判定產品符合性之儀器:
如:數字復用電表、電源供應器、定時器、比重計、容量瓶、天平、
卡尺、壓力表、溫度記錄器等
#內校用之標准件:
如:法碼、塊規、精密電表等。
#新購買的儀器:
新購買的儀器在出廠前大都已校正過,但由於運輸安裝過程中,諸
多未可預期因素的干擾,新儀器在精密度和准確度上也會受到影響。
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三、管理體系對量規儀器校正的要求(一)
*ISO9001對量規儀呂校正的要求
*QS9000對量規儀器校正的要求
*ISO14001對蜈規儀校正的要求
*量規儀器管理常見缺失
*ISO9001:2000條款監視和測量裝置的控制
*QS9000隊了ISO要求外還增加測量系統分析()
*ISO14001於監測和測量章節對檢(監)測設備管理之要求
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三、管理體系對量規儀器校正的要求(二)
量 規 儀 器 管 理 常 見 的 缺 失
*量規儀器超過校驗周期,尚未校正仍在現場使用,而管理者未任何處
置。
*執行內校的人員沒有經過相關訓練。
*檢測設備內校,但未建立校正指導書。
*校正沒有允收標准。
*標准件當成免樣件。
*自制的檢測設備,未建立校正標准(或因無法外校無適當標准件,列
為免校),與條文要求不符。
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四、量規儀器管理(一)
*管理系統的建立
#初期規劃
#文件建立
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四、量規儀器管理(二)
初 期 規 劃
*全面清查廠內所有量沒儀器
*依據儀器清查資料,統計下列有關資料
#儀器的種類,數量
#每種儀器的規格(量程、精密度、允收標准)
#每種儀器的校正周期
#確定儀器的校正方式:內校、外校、免校
#若有內校,需建立相關內校作業指導書及標准。
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四、量規儀器管理(三)
購 買 儀 器
*采購儀器電動機
#工廠工作負荷增加
#有新的測量需求
*老舊儀器淘汰換新
#確認采購需求
#必要性
#所需儀器之規格(量程\精密度)
*選擇適當供貨商
#可靠性
#校驗及售後服務
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四、量規儀器管理(四)
培 訓 人 員
*人員選派條件:
#學歷
#專業
#部門
*訓練方式:
#儀器制造廠商培訓
#參加外部訓練
#邀請專家至本單位培訓
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四、量規儀器管理(五)
環 境 的 需 求
廠內若有校正作業,其校正環境的與維持,需注意下列幾點:
*校正實驗環境之建立:
#對標准性能之影響:溫度、氣壓、塵埃、電場、振動、地心引力
等。
#對校正測試裝備之影響:電源電壓、電源頻率、溫度、電場等
#對作業人員影響:照明、噪音、溫度塵埃等。
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四、量規儀器管理(六)
環 境 的 需 求
*標准環境實驗之等級區分:
#E級(EXCELLENT):國家標准研究機構同程度之精度。
#G級 (GOOD):嚴格要求精准度之標准實驗室
# S 級(STANDARD):實用量測儀器校正實驗室。
*環境條件種類:
#A類:特別嚴格環境條件限制
#B類:次級嚴格之環境條件限制
#C類:一般要求之環境條件限制
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四、量規儀器管理(七)
文 件 的 建 立--程 序(一)
*儀器應標示利管制
#標示包括正合格、免校及暫停使用等卷標。
*建立儀器資料
#應包含儀器一覽表、儀器履歷表,必要時加以編號管理
*明訂校正需求
#外校:須送國家認可機構才有追溯性。
#內校:須有合格之人員、校正指導書及標准件並有校正報告。
#免校:對產品質量不會造成影響的儀器可列為免校。
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四、量規儀器管理(八)
文 件 的 建 立--程 序(二)
*制定校正周期
#可依據歷次報告之結果,加以統計分析而制定,例如連續三次合
格則處長一半周期,但至多以二年為限,一旦不合格則回復調整前
之周期。一般電量儀器為:半年,物理量儀器為一年。
*訂定年度校正
#應考量將儀器分開送校,避免無儀器可用的困擾。
*執行校正:
#依儀器校正需求及校正周期執行校正,儀器校正後應判定是否合
格。
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四、量規儀器管理(九)
文 件 的 建 立--程 序(三)
*校正標識:
#依據正結果判定,每一儀器施予正確標識,一般有校正合格、暫
停使用、禁止使用(不合格)或免校正標識。
*搬運、儲存管理:
#搬運應注意防震,保存與儲藏請注意環境條件,防止精度變差,
並於使用時再做必要的功能測試。
*強調禁止儀器任意調整:
#一般在儀器校正後應貼上封簽以防止不當調整。
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四、量規儀器管理(十)
文 件 的 建 立--程 序(四)
*校正失效的處置
#應追溯過去測量的產品,加以評估,作成書面並有糾正措施(例
如與該量規有關之檢驗測試紀錄、及客戶抱怨記錄等)
*國內無法校正處置:
#自行校正或相互比對。但須有書面規定校正准則。
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四、量規儀器管理(十一)
文 件 的 建 立--指 導 書(一)
*待校件
*使用標准件
*校正環境
*校正范圍
*校正步驟:又可分為校正前、中、後
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四、量規儀器管理(十二)
文 件 的 建 立--指 導 書(二)
*判定標准,其內容需求重點為:
#使用簡單易懂得的句子表達
#力求完整、正確並概括每一細節
#撰寫格式、標准、內容、紙張大小等盡可能做到標准化。
#依需要適時對校正指導書加以修正及更新。
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四、量規儀器管理(十三)
文 件 的 建 立--表 格 與 記 錄
*主要記錄表格有:
#監測儀器一覽表
#監測儀器儀器校正周期表
#監測儀器校正記錄
#監測儀器維修保養記錄。
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五、測量系統分析(MSA)
*MSA簡介
*GR&R分析(計量值型)
*GO\NO GO分析(計數值型)
*P\T比率(Ratio)
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五、測量系統分析(MSA)
M S A 簡 介(一)
*對一個測量系統進行評定的第一步驟,是難系統是否在測量“正確的
變量”。
*評定的第一個步驟,是要確定系統應具備什麼樣的統計特性才可以接
受。(例如該測量系統是歸屬於計數型或者計量型)
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五、測量系統分析(MSA)
M S A 簡 介(二)
*所有測量系統必須具備的共同特性:
#測量系統中的變差只能是由於普通原因而不是由於特殊原因造成
的,這保稱為統計穩定性。
#測量精度高於過程變和公差帶兩者中精度較高者,一般來說,測
量精度是過程變差和公差兩者中精度高者的1\10
#測量系統的變差必須比制造過程的變差小
#變差應小於公差帶
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五、測量系統分析(MSA)
M S A 簡 介(三)
*測量系統分析的目的:
#確定測量系統是否具有所需要的統計特性
#追查哪些是對測量系統有顯著影響的環境因素
#驗證該系統若被認為是可接受時,是否持續具備恰當的統計特性。
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五、測量系統分析(MSA)
GR&R 分 析(計 量 值 型)
*名詞定義
#重復性Repeatability:是指用同一量具,同一位作業者,當多次
測量相同零件的指定特性時所得的變異
#再現性Reproducibility:是指不同作業者以相同的量具,測量相
同產品的特性時,測量平均值的變異
#量具:任何用來獲得測量結果的裝置,經常用來指有在車間的裝
置,包括用來測量合格不合格的裝置。
#測量系統:用來被測特性賦值的操作、程序、量具、設備、軟件
以及操作人員的集合,用來獲得整個測量結果的過程。
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五、測量系統分析(MSA)
作 業 步 驟
*確定M名操作者A、B、C…,選定N個被測零件,按1、2 …,編號。被
選零件盡可能反映整個過程的變差。
*測取數據:A以隨機順序測取所有數據並記錄之,B,C在不知他人測
量結果的前提下,以同樣方法測量各零件的數據並記錄之。
*再以隨機順序重復上述測量r次(如2~3次)
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具體計算詳見實例講解
實例一:附件2頁
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