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量規儀器校正管理與實務
壹、量測的基本觀念
一、引言
經由經濟持續發展而產生面臨國內外壓力的現階段，我國企業已無法再以低廉工資取勝，必須提高產品附加價值，及降低成本才能繼續保存以往的成果 ，因此使用自動化及提高產品品質亦成了企業必須走的下一步途徑。然而如何使自動化生產過程中保持其品質特性，唯有賴精确的量測設備來監控，因此量測對現代的生產作業是非常重要的。
二、量測品保體系
任何一種活動我們均可稱之為一個「系統」，譬如目前最為企業界所
追求的ISO 9000是一種「品質管理與品質保證系統」，現在已
為世界各國所重視的新標準ISO 14000是一種「環境品質管理系統」，各個企業體在生產產品時也是經過一個「生產管制系統」才會有產出，而「系統」其實是由書面化的文件與管理所構成的。
「品質」是每一個人所在乎的，我們在市場或百貨公司買一件產品，我們所期望的是「達到滿意」、「物超所值」、「物美價廉」所強調的無非就是兩個字「品質」，因此「品質」的觀念其實是存在每一個人的心中的，只不過當反過來我們由消費者變成者時，是否仍能存有此種對「品質」的要求企圖。
其實品質的觀念應廣泛應用于各個層面，大家到麥當勞吃漢堡,可以感受到服務人員的熱忱、到達美樂點批薩強調等候時間超過10分鍾即免費贈送一個批薩這些都是服務業的品質，同樣的「量測」本身也有品質，我們一般稱之為「量測品質管理系統」。
量測品質管理系統又可以分為兩大部分－「量測儀器管理系統」及「量測品保系統」，在一般企業所做的大多只有做到量測儀器管理系統，對于量測品保系統則大都未做，量測品質管理系統可參閱圖（一）。
三、量測基本名詞說明
我們在從事量測工作之前，首先我們對于一些量測常用的基本名詞，我們必須先了解，如此方可談「量測」；先前說過量測如同現在最熱門的ISO 9000品質保證系統一樣，量測本身也是一種「系統」，量測也有「品質」，ISO 9000有ISO 8402品質詞彙來定義品保系統所用的名詞，而我們在從事量測工作前也一樣必須取得共同的定義，如此大家才有共同的語言與認知，下面一些名詞是在量測過程中常見到的名詞，我們一一來介紹。
1．校驗
一種比較過程，將一未知量測系統之量測參數準确值，藉已知助理我準确量測值之量測系統，得以确定并因此可追溯到上一級量測標準系統。
2．校正
校正通常包括兩方面的含義，即－「性能檢驗」與「變异的修正調整」。性能檢驗同上述之校驗，目的在于證實是否合乎規格。
變异的修正調整，指對偏移加以修正，使恢復原有的規格特性。因此校正系指將儀器或設備與已知較高精确度的標準設備比較，以得到修正值或經由調整修正以達到原有精确度的過程。
3．再校正
設備被發現變异性太大經過修理，修理後再次進行校正稱為再校正，而對于較精密的設備，如果只透過單純的一次校正，可能尚不足，而必須于調整于較精密的設備，隔一段時間後再行開機，達到穩定時再量測其值，這種情形稱之為再校正。
4．精密度
在使用量具重復量測某一尺寸時，讀值間差异的大小即是此量具之精密度。重復量測值間差异大，精密度低，反之則精密度高。精密度可以用一組讀值的標準差來表示。
（多次量測時，每次測量值間的差异程度。）
5．準确度
多少重復量測的平均值和實際尺寸之差。
（測量值與實際值的接近程度。）
6．單位
系用以表示測量數量的性質與大小，如果一個數值沒有單位，那這只是一個「數字」無法代表任何意義，因此做量測工作的人員一定要注意「單位」是必備的項目。
7．靈敏度
測試儀表的輸出或響應對輸入測量的比值。
8．解析度
量測儀表可響應最小的變化量。
9．校正系統追溯性
量測儀器誤差，通常會隨時時間而增加，如果沒有透過校正加以修正或調整，就很難長期确保其準确性，造成生產、檢測出來的產品會有問題。然而除了校正，還須透過定期追溯才能确保由不同地區、不同工廠或不同生產線，甚至不同時間所製造的東西的一致性。
校正追溯乃指整個量測標準上，由上而下，依層級構成，其最頂端可能是自然界的現象。
追溯不單是單全的設備追溯，而是整體系統必須追溯才算完整。
10．再生性
以同一量測設備，不同量測人員，量測同一尺寸，其所統計計算之Cp值。
11．再現性
以同一量測設備，同一量測人員，于不同時間，量測同一尺寸，其所統計計算之Cp值。
12．量測不确定度
在量測系統中有許多在确定因素（例如：人員、設備、環境、方法……等）影響量測的結果，這些不确定因素的總合，稱之為『量測不确定度』。
13．點檢
對量測儀器或設備作數量、外觀、使用功能上的清點、檢查與保養等工作以确保該設備保有持續的查核或制程能力。
量測品保體系
追溯 圖一
量校系統的追溯體系
國際
標準
國家標準
一級校驗標準
機構
二級校驗標準機構
工業儀器設備
(品管量測依據)
圖二
貳、量測設備的管理
一、量測設備管理的作用的目的
1. 根據於共同的量測標準
2. 修補儀器隨時間所產生的誤差
3. 確保產品品質的一致
二、量測系統管理的形態
可分 為兩种形態---「集中型管理」、「分散型管理」
三、量測管理系統規劃
企業投資講究的是「投資報酬率」,企業內部強調品質,其目的是要提高產品的良品率、降低成本、增加利潤.由於建立校正能量是須購買一些設備,在購置前就 先了解:
1.目的
為何購此儀器---.工作負荷或項目增加
.引進新技術
.降低成本
.汰舊換新
儀器的規格--- .需要的規格（物、電性、化性等）
.需要的功能範圍、準確度、精密度
.預算的考量
2.評估
a評估項目--- .實際工作上的需求性
.符合規格需求性
.價格、代理商之售信譽、售后服務
.組裝方式
.親自觀察或操作
b.其它考慮項目--- .操作說明與維修手冊是否齊全
.有無特殊環境限制或要求
.使用與維護是否容易
.有無安全性顧慮,是否產生噪音,振動及環境污染
.是否籤現在及未來公司發展的需求
當了解購置的目的與作過評估后,在進行后續的採購,組裝與測試時就注意以下事項:
1.採購 --- .訂購單詳列正確的規格
.要求代理商提供書面保證
2.組裝 --- .小心的組裝,並放置於預定的位置
.徹底檢查操作
.如有需求先予校正,然后再進行組裝
3.測試驗收 ---.系統功能評估與校正
.環境測試
2.建立儀器設備管制系統
當新儀器設備購入后,首先要給予編號,建檔,管制
1.編號----儀器設備編號的方式有許多种類,各企業可依自己公司的設計
1)以單位別編號方式:
QA – 001
上例表示屬於品保部編號001的儀器
2)以類別與單位別編號方式:
W---41----001
上例表示屬於生產部編號001的儀器
3)以儀器類別編號方式:
卡尺 ---- 001
上例表示編號001的游標卡尺
最終目的就在於能明確的識別儀器設備的所屬單位與控制狀況
2.建檔
將量測設備編號完成后就建檔管理,此一表彰稱之為「量測設備管制表」,此表內必須具備的項目有設備編號、名稱與型號、設備序號、放置地點、校正週期(內校、外校、無需校、點檢)
3.鑑別需要管制的儀器
1) 標準或參考物質.用來作為校正設備的標準儀器
2) 計量器具.用來量測產品的設備如:游標卡尺分厘卡,溫度計等
3) 儀器如;烤箱、恆溫機、
4) 特殊測試設備
5) 治具、夾具及製程監控儀器或設備
4.區分校正類別
均以實施「定期校正」或「定期點檢」對無能力校正的設備則就以委外校正,分類就在管制表內注以說明
5.校正週期的訂定,需建立「量測設備校正計劃表」,作為住后執行校正工作的依據,對委外校正的設備須納入「委外校驗設備清單」及「年度委外校驗預算表」,可依據下列數點作為參考:
1) 儀器設備/標準件的種類
2) 儀器設備的製造商/代理商的建議
3) 儀器設備以前的校正記錄數據
4) 儀器設備保養和維修情形
5) 儀器設備使用的頻率
6) 儀器設備損壞、老化和偏差的趨勢
7) 儀器設備使用的工作環境狀況
8) 被量測產品的準確度
9) 校正成本(委外校驗)
6.建立儀器設備相關文件資料
還需建立「量測設備履歷表」,以紀錄儀器設備在使用的生命週期中的狀況
四、校正的執行
1.催校系統
儀器設備校正期限到期時,必須將設備取回校正,如未事先通知使用單位,那麼校正到期時使用單位如因生產需要而無法按時送校時,則可能造成無法執行校正工作.因此就建立「校正召回通知單」,於設備校正到期前兩周先發放知會使用單位。若設備外借給協力廠商或客戶時,就發放通知單召回校正
2.校正的執行
待校設備召回后,執行校正時必須準備必要的標準件、指導文件、硬體設備、判定基準等。
3.紀錄填寫
校正完畢,校正結果的記錄寫於「設備校正記錄表」內詳細記錄相關資料,並作結果判定與處理建議,同時將校正狀況記錄於「量測設備履歷表」內
4.校正結果標示
就將校正結果標示於儀器設備明顯處
5.儀器發放
將儀器發還原使用單位, 需附上「補正值」供使用者於使用過程中參考補正
6.記錄歸檔
到此為止儀器的校正才算完成,此時就將相關記錄以分類歸檔,利於查詢
＊在校正過程中或許有些設備因生產需要無法按時送校,則此時由使用單位提出申請,經核準后給予以辦理「延期校正」,並登錄管制。對於委外校驗的儀器則就於儀器送回來后對校驗報告予以研讀判定,並貼上公司的校正標籤。不論是內校或外校均就將校珔補正值告知使用單位,以利使用者於使用時予以補正。
五、影響量測精度的因素
1. 環境的影響 如溫度、溫度、大氣壓力及光線照明等之影響
2. 量器本身的影響
如刻度劃分不均、靈敏度發生故障、精度面受損害、內部生銹、機件鬆動、裝置不良或受使用次數(時間)而磨損等
3. 量測人員技術的影響
如保養不良、事后檢校不確實、量測壓力不當、被量測物夾持方式不對、觀察姿勢不正確、使用方法不對及讀數錯誤等
4. 選用不當量器的影響
檢校不同之量器或工作,應用不同精度之量器,一般依被檢校者之精度選用適當量器,量測器之精度必須是被量測精度之十倍,同精度之量器不可作校正之用,避免作用相互核對之用
5. 被量測件本身的影響
量測面有油污雜質、受熱受壓之變形、精度面受損等
6. 其它偶然性之影響
如突然日光射入量器、或發生極大振動、或有風吹入量測室、或由人體之輻射熱或靜電等之影響
六、量規之使用與保養
1.使用前注意事項:
1) 工作作表面不得有毛頭、油污及渣屑等雜物
2) 要有寶藏校驗記錄,必要時在使用前校驗一次
3) 量規應定期擦拭乾淨,量測面無銹與碰撞
4) 量規應整齊分別排列適當的地方.不可生疊放置,並應作適婁保養,保持清潔
2.使用時注意事項:
1) 量規與工作物均宜放正,不可偏斜並避免手觸及量測面
2) 量測壓力適當 ,一般量測時僅需半磅至二磅之壓力即可,相當於鍋筆寫字時之壓力
3) 工件夾持方式要適當
4) 切忌在機器開動時應用量規
5) 不可將量規強行推入工件中或夾於虎鉗上使用
6) 不可任意敲擊或亂丟放量規
7) 特定量規之使用有一定之方法及步驟,就遵照使用
3.使用后注意事項:
1)使用后應擦拭乾淨,注意量測面有無碰傷痕跡
2)量規如需經常,使用或短時間存放,應擦拭清潔,涂佈輕防銹油再存放
3)量規不經常使用或長時間存放, 應擦拭清潔,涂佈輕防銹油再存放
4)保養人員應定期檢視儲存情況
5)實施定期校驗及記錄
4.一般注意事項:
1) 不可將量規當作敲擊工具,並防止跌落,以免損傷
2) 不可用粗佈或硬紙擦拭量規之量測面,以免損傷其精度
3) 量測之量測面及刻度須保持良好
4) 使用人員、管理人員及校驗人員切忌粗心大意,或動作魯莽,而招雲致量規之損耗.
5) 如發現量規精度受損或跌落情形,立即通知管理單位檢驗並校正之
6) 量規之裝配、拆卸、調整及修改等工作,不可擅自施行,應請量規管理單位辦理之
7) 量規之保養极為重要,應按照規定實施
8) 量規之保存須有適當容器,放置前先作檢查及保養包裝
參.量測設備相關文件的管理
一、量測系統文件管理主要有以下的目的:
1. 維持檢測的品質
2. 檢測經驗的累積
3. 執行過程的憑證
4. 改善計劃的延續
二、量測系統文件的種類
1.儀器設備清冊
2.儀器使用手冊、維護手冊
3.保養維護辦法
4.校正作業辦法
5.校正周期計劃
6.校正作業指導書
7.保養記錄
8.校正記錄與點檢記錄
9.校正環境記錄
10.校正系統不確定度評估記錄
11.校正系統再生性與再現性評估記錄
三、標示與管理
儀器設備管理的標示极為重要,一般標示可分為兩种:貼標簽或點漆
1.以標簽貼標示
適用場所:一般工作環境較清潔地點
優點:標示清楚明白,易於識別
缺點:易脫落、較小物品與有油污處不易張貼
2.以點漆方式標示
適用場所:工作環境污染,油膩之工作環境
優點: 標示容易且耐久,對小件與較油之環境最適合
缺點:增加管理人員之工作負擔
使用方式舉例 : 紅色漆----三月
白色漆----六月
灰色漆----九月
紫色漆----十二月
紅色漆----暫停使用
橙色漆----降級使用
藍色漆----無需校正
黃色漆----限制使用
四、如何撰寫校正作業指導書
是對校正作業的執行非常的重要,一般來說校正作業指導書的格式系由各企業依其習慣與文化自行規定,然\而應力求格式統一,內容明瞭與清楚,
介紹一种指導書的格式供參考.內文可以由七大段落來撰寫:
1.0目的－ 述說此份校正作業指導書的撰寫目的
2.0適用範圍－ 說明此份校正作業指導書適用那類設備的校正
3.0職責－ 說明執行校正、保養的單位或人員的權責
4.0參考文件－ 說明撰寫此一校正作業指導書所引用的標準或文件
5.0校正標準件與輔助工具－說明執行校正過程中需要使用的標準件與工具
6.0內容－ 詳述執行校正工作的每一步驟
7.0附件－ 說明此校正作業指導書中曾引述的附表或附圖
五、校正報告
校正工作的執行是否完整與確實,從校正報告中可以看出來,在設計校正報告時,應注意格式架构,以下項目應出現在報告上:
1. 儀器名稱與編號
2. 校正用標準件名稱與編號。
3. 校正週期。
4. 校正當時環境條件(溫、濕度)。
5. 校正項目、範圍、單位、允收標準。
6. 校正標準值(真值)、讀值與誤差值。
7. 判定結果與再校日期。
8. 校正日期與再校正日期。
9. 校正人員
肆、ISO-9001對量測系統的要求
一、 在ISO9001中所說的產品包括軟體、硬體與服務,在執行協力廠商評估是對外部儀校實驗室的評估應納入
1.由客戶提供的儀器設備須加以管制
2.製程管制--- （a）需要時,對製程與設備實施核準。
（b）設備之適當保養,以確保持續的製程能力。
※所謂設備校準即是以設備新購入時曾經驗收,往后均有所保養,校驗等執行
3.訓練------ 對執行特定工作之人員應依要求,按其適當的教育,訓練及經驗為基礎,審定其資格-----------------
※對於執行校正工作的人員,應審定其資格,並保留其記錄。
4.管制之要項
1) 保持技術規範和測試儀器的正確性、精密度、精密度
2) 監定所有能影響產品質之檢驗,並於規定期間內加以校驗,將結果記錄於文件中
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