【正文】 儀器校正與管理 課程大綱 ? 計(jì)量概述 ? 測(cè)量 ? ISO9000的要求 ? 測(cè)量設(shè)備管理 ? 校正 ? 儀校管理常見(jiàn)的問(wèn)題和缺失 ? MSA 3 儀器校正與管理 計(jì)量概述 ? 計(jì)量及計(jì)量學(xué) 計(jì)量：是指實(shí)現(xiàn)單位統(tǒng)一，量值準(zhǔn)確可靠的活動(dòng)。 A team :10 16 13 20 19 B team :15 13 14 16 15 18 儀器校正與管理 上述兩者之關(guān)系 準(zhǔn)確 不準(zhǔn)確 精密 不精密 a b c d ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 19 儀器校正與管理 ? ★ 靈敏度 ? 量規(guī)儀器響應(yīng)的變化與影響該變化的 被測(cè)值的比值。因此校正是指將儀器或設(shè)備與已知較高精確度的標(biāo)準(zhǔn)儀器進(jìn)行比較 ﹔ 以得到修正值或經(jīng)由調(diào)整以達(dá)到原有精確度之過(guò)程。確認(rèn)應(yīng)在初次使用前進(jìn)行，并在必要時(shí)予以重新確認(rèn)。 ? 對(duì)于新購(gòu)買(mǎi)之儀器設(shè)備 ﹐ 是目前最通用之方法 ? ◆ 由數(shù)據(jù)來(lái)制定固定校正周期 ? 適用于同一廠牌 ﹐ 型號(hào)或同一種類(lèi)之儀器 ? ◆ 變動(dòng)的校正周期 ? 適用于單一型號(hào)之儀器 ? ◆ 以使用頻率來(lái)制定校正周期 ? 適用于同一廠牌 ﹐ 型號(hào)或同一種類(lèi)之儀器 ? ◆ 使用測(cè)試結(jié)果來(lái)制定校正周期 ? 此方法亦適用于同廠牌型號(hào)之儀器。 ? (3)查制三課量測(cè)粗坯長(zhǎng)度使用之游標(biāo)卡尺 (200mm)之校正點(diǎn)為20﹑ 50﹑ 80﹑ 100﹑ 150mm,唯其使用范圍系 30~180mm,并無(wú)法確保使用范圍之精確度。 5 。 量規(guī) ﹑ 儀器管理作業(yè)常見(jiàn)之缺失 51 儀器校正與管理 ? (14)自制之檢測(cè)設(shè)備 ,未建立校正標(biāo)準(zhǔn) (或因?yàn)闊o(wú)法外校無(wú)適當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)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(jiàn)破損 ,雖看似未被調(diào)整 ,但管理者未依規(guī)定執(zhí)行評(píng)估及重新標(biāo)示 . ? (16)被列為標(biāo)準(zhǔn)件之儀器 ,于稽核中發(fā)現(xiàn)被經(jīng)常使用在檢測(cè)及校正等兩項(xiàng)作業(yè) ,與程序文件規(guī)定不符 . ? (17)游標(biāo)卡尺之校正點(diǎn)為 ,但使用范圍在15~20mm間 . 量規(guī) ﹑ 儀器管理作業(yè)常見(jiàn)之缺失 52 儀器校正與管理 ?(18)某電子秤使用范圍 0~10kg,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(cè) ,但校正報(bào)告未注明適用范圍 .儀器外部亦僅標(biāo)示合格 ,未加以注明限用范圍 . (19)校正計(jì)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(jiàn)之缺失 53 儀器校正與管理 測(cè)量系統(tǒng)分析 Measurement System Analysis 誤差及能力分析 54 儀器校正與管理 測(cè)量系統(tǒng)分析的目的 ? 測(cè)量系統(tǒng)分析的目的是確定所使用的數(shù)據(jù)是否可靠 ? 測(cè)量系統(tǒng)分析還可以： – 評(píng)估新的測(cè)量?jī)x器 – 將兩種不同的測(cè)量方法進(jìn)行比較 – 對(duì)可能存在問(wèn)題的測(cè)量方法進(jìn)行評(píng)估 – 確定并解決測(cè)量系統(tǒng)誤差問(wèn)題 55 儀器校正與管理 數(shù)據(jù)的質(zhì)量 ? 數(shù)據(jù)的質(zhì)量取決于從處于穩(wěn)定條件下進(jìn)行操作的測(cè)量系統(tǒng)中，多次測(cè)量的統(tǒng)計(jì)特性，如：假設(shè)使用某一在穩(wěn)定條件下操作的測(cè)量系統(tǒng)對(duì)某一特定特性值進(jìn)行了幾次測(cè)量，如果這些測(cè)量值均與該特性的參考值（ master value）“接近”），那么，數(shù)據(jù)的質(zhì)量被稱(chēng)為“高”；同樣，如果部份或所有的測(cè)量值與參考值相差“很遠(yuǎn)”，則數(shù)據(jù)的質(zhì)量很“低” 56 儀器校正與管理 描述測(cè)量數(shù)據(jù)質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)特性 ? 通常用來(lái)描述測(cè)量數(shù)據(jù)質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)特性是某測(cè)量系統(tǒng)的偏倚（ Bias）和變差（ variance）。 ? 什么是測(cè)量?jī)x器？ – 用來(lái)進(jìn)行測(cè)量的任何儀器。 ? 看看下面的部件 A和部件 B，它們的長(zhǎng)度非常相似。 ? 應(yīng)扣除量具的因素（組內(nèi)變差） ? 比測(cè)量系統(tǒng)總變差小 Inspector A Master Value Inspector B Inspector C Inspector A Inspector B Inspector C 再現(xiàn)性 指不同的人在對(duì)同種特性進(jìn)行測(cè)量時(shí)產(chǎn)生的變差 82 儀器校正與管理 造成再現(xiàn)性誤差的潛在原因 ? 零件之間（抽樣樣本）：使用相同的儀器、操作者和方法測(cè)量 A、 B、 C零件類(lèi)型時(shí)的平均差異 ? 儀器之間：在相同零件、操作者和環(huán)境下使用 A、B、 C儀器測(cè)量的平均值差異。 ? 研究中的假設(shè)有誤 ? 缺乏穩(wěn)健的儀器設(shè)計(jì)或方法。 ?同樣方法計(jì)算 RB, XB, RC, Xc ?對(duì)每個(gè)樣品由三個(gè)人所測(cè)得的 9個(gè)測(cè)試值求平均值， 計(jì)算這些均值的極差 Rp ?計(jì)算 A對(duì)每個(gè)樣品三次 測(cè)試結(jié)果的極差， 然后計(jì)算 10 個(gè)樣品 的極差的均值 RA 90 儀器校正與管理 測(cè)量系統(tǒng)分析 R=(RA+RB+RC)/3 XDIFF=Max{XA,XB,XC}Min{XA,XB,XC} 重復(fù)性 設(shè)備變差 EV=R?K1 再現(xiàn)性 測(cè)驗(yàn)人變差 AV= (XDIFF ?K2)2(EV2/nr) 過(guò)程變差 PV=RP ?K3 RR= (EV2+AV2) 總變差 TV= (RR2+PV2) %EV=EV/TV %AV=AV/TV %RR=RR/TV %PV=PV/TV P/T=RR/Tolerance n=樣品個(gè)數(shù) r=每個(gè)人對(duì)每個(gè)樣品的試驗(yàn)次數(shù) r K1 2 3 K2 2 3 測(cè)試人數(shù) n K3 7 8 9 10 K1=*2 *AV計(jì)算中，如根號(hào)下出現(xiàn)負(fù)值， AV取值 0 91 儀器校正與管理 ? EV= Equipment Variation (Repeatability) ? AV= Appraiser Variation (Reproducibility) ? RR= Repeatability Reproducibility ? PV= Part Variation ? TV= Total Variation of RR and PV ? K1Trial, K2Operator, K3Part Constants GRR研究中的名詞 92 儀器校正與管理 GRR sheet RR = (EV)2 + (AV)2P/T = 100 x (RR) / Tolerance % RR = 100x(RR)/TVLong Method 測(cè)試人 A B C樣品號(hào) 第 1 次 第 2 次 第 3 次 極差 第 1 次 第 2 次 第 3 次 極差 第 1 次 第 2 次 第 3 次 極差 樣品均值1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平均值 RpAverage XA RA Average XB RB Average XC RC R= UCLR = (R) X (D4) trial D4 X diff.= UCLR2 = 2 UCLR3 = 3 Total Tolerance 重復(fù)性 Equipment Variation(EV) EV = R X K1 trial K12 EV = 3 % EV = 再現(xiàn)性 Appraiser Variation(AV) AV= (Xdiff. x K2) 2 (EV)2 / (n x r) Operator K2n = 樣品個(gè)數(shù) 2 AV = r= 測(cè)試次數(shù) 3 % AV = 過(guò)程變差 Process Variation(PV) PV=Rp X K3 Parts K3PV = 7 8 9 10 總變差 Total Variation(TV) TV= (RR2+PV2)TV = 卡尺的 RR研究 Excel 運(yùn)算 93 儀器校正與管理 StdDev Study Var %Study Var %Tolerance Source (SD) (*SD) (%SV) (SV/Toler) Total Gage RR Repeatability Reproducibility ParttoPart Total Variation Number of distinct categories = 7 Minitab 計(jì)算 GRR XbarR 均值極差法 注：使用同組數(shù)據(jù) Discrim = ? ? p ms ? ? * * . 2 2 94 儀器校正與管理 Gage RR 判斷原則 % RR Results 5% 很好 10% 好 10% – 30% 可以接受，視被測(cè)量特性的重要程度和 測(cè)量成本等因