测量仪器评价程序

测量设备评价程序1 目的为规范测量系统分析的方法和要求，特制订本程序。2 范围本文件适用于多层瓷介电容器实施SPC的过程中所使用的测量仪器或设备进行测量系统分析。3 术语和定义3.1 测量系统用来对被测特性定量测量或定性评价的仪器或器具、标准、操作、方法、夹具、软件、人员、环境和假设的集合，用来获得测量结果的整个过程。3.2 测量系统分析对各种测量和试验设备系统的测量结果进行统计研究，以确定其存在的变差，并据以判断该测量系统是否可以接受的一种方法，简称MSA。3.3 分辨力测量系统检测并如实指示被测特性中极小变化的能力。3.4 稳定性测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件的单一特性时获得的测量值总变差。3.5 重复性由一位评价人采用一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值变差。3.6 再现性由不同评价人采用相同的测量仪器，测量同一零件的同一特性时，测量平均值的变差。3.7 偏倚测量结果的观测平均值与基准值的差值。3.8 线性 在量具预期的工作范围内，偏倚值的差值。4 管理职责4.1 设备部负责测量设备的管理；负责制定测量系统分析计划；在测量系统分析结果超出接收准则时采取有效改进措施；负责测量系统分析相关文件的保存；负责提供符合预期使用要求的测量设备，以及测量设备的改进。4.2 质量部负责选择配备适合的测量设备，包括分辨力、量程等；负责按照计划完成测量系统分析的相关工作。4.3 生产部门 负责选择配备适合的测量设备，包括分辨力、量程等。5 流程图步骤工作流程责任单位说明备注1测量系统分析需求提出相关部门分析周期一年，另外按照客户要求、项目要求、新品投产、测量系统变更需求时进行2编制测量系统分析计划设备部依据需求编制测量系统分析计划3测量并收集数据质量部生产部按计划到生产现场测量并收集数据4数据录入计算质量部将原始数据录入电脑计算，分析5结果判定质量部将分析结果与接收准则比较判定是否可接受如果不合格返回步骤26总结报告质量部编制总结报告提交领导审核7存档设备部方便查阅6 工作程序6.1 在进行测量系统分析之前，由质量部确定以下条件满足要求。6.1.1 确定测量系统中所有测量设备在有效期内，计量特性符合使用要求。6.1.2 确定测量系统中测量人员的操作符合规范，测试项目（零件的测量点）符合工序操作卡中的相应要求，确保测量方法（即评价人和测量设备）按照规定的测量步骤进行测量。6.1.3 确定测量系统中不存在显著影响测量结果的环境因素，如温度、振动等。6.1.4 评价人是在该测量系统中测量设备日常操作的人员中随机指定的。6.1.5 样品的选择6.1.5.1 样品必须是生产过程中随机选取并在测量系统工作范围内。6.1.5.2 样品的取值范围应能代表实际生产过程中零件或产品的特性值范围。6.1.5.3 样品可以通过每一天取一个样本，持续若干天或从不同批次产品中取样的方式进行选取。6.1.6 在测量时应按照随机顺序采用盲测的方法获得测量结果，以确保整个研究过程中产生的任何漂移或变化将随机分布。6.2 测量系统分析特性顺序6.2.1 判别测量系统的类型。6.2.1.1 计量型测量系统分析顺序：分辨力、稳定性、偏倚、线性、重复性及再现性。6.2.1.2 计数型测量系统分析：使用小样法进行测量系统分析。6.3 测量系统分析方法和接收准则6.3.1 分辨力（适用时）6.3.1.1 在一段时期内，每个工作日每隔两小时随机选取5只零件测量其特性，将测量结果记录在控制图中，并计算出R值。6.3.1.2 根据测量次数、零件数量以及评价人数量，查表得常数。6.3.1.3 按下列公式计算得到过程标准偏差6。6.3.1.4 根据测量设备实际使用量程的最小分度值（即可视分辨力）与总过程标准偏差6的十分之一相比较，如果可视分辨力小于总过程偏差的十分之一，则分辨力是可接受的。6.3.1.5 当分辨力不能满足要求时，设备部为测量系统提供分辨力适合的测量设备。6.3.2 稳定性（适用时）6.3.2.1 从测量系统中随机获取一个样品，并用设备部提供的参考标准测量该样品的实际值，并确定为基准值。6.3.2.2 按固定时刻进行25次测量，每次测量（包括相同人员、测量设备、测试方法、环境）该样品5遍，并将测量数据记录和标绘在控制图中。6.3.2.3 按照SPC控制图的算法，确定每个曲线的控制限，并判断出失控或不稳定状态。满足下列条件时，认为测量过程是稳定的：（1）所有的点都在允许范围内。（2）点的排列无下述异常现象： a、连续7点或更多的点在中心线的同一侧； b、连续7点或有更多的点有上升或下降的趋势； c、连续11点中至少有10点在中心线的同一侧； d、连续14点中至少有12点在中心线的同一侧； e、连续17点中至少有14点在中心线的同一侧； f、连续20点中至少有16点在中心线的同一侧； g、连续3点中至少有2点或连续7点中至少有3点在23倍标准偏差范围内。6.3.2.4 在测量系统稳定性不能满足要求时，应分析原因进行改进，如：改进辅助测量工具、改善工作环境等，以消除影响系统稳定性的主要因素。在失效的控制图中注明改进措施，并重新分析稳定性，直至稳定性满足要求。6.3.3 偏倚（适用时）6.3.3.1 从测量系统中随机选取一个样品，并用参考标准仪器检测该样品的实际值确定为基准值。6.3.3.2 让一位评价人使用同一测量设备以通常的测量方法检测该样品10次，并记录在测量系统偏倚分析表中。6.3.3.3 相对于基准值将数据画出直方图。评审直方图，确定是否存在特殊原因或出现异常，如果没有异常则按以下方法继续分析；如果出现异常，找出异常原因予以排除或改进。6.3.3.4 计算这10次读数的观测平均值及偏倚（观测平均值-基准值）。6.3.3.5 按照测量系统偏倚分析表中的公式计算出可重复性标准偏差（）、均值的标准偏差（）以及95%偏倚置信区间等的值。6.3.3.6 根据95%偏倚置信区间的位置是否包括“0”来判断测量系统偏倚水平是否出现异常，如果“0”落在置信区间以内，则偏倚在95%的置信水平下是可接受的。6.3.3.7 分析偏倚产生的原因6.3.3.7.1 标准或基准值误差，检查标准程序。6.3.3.7.2 测量方法、测试程序是否合适。6.3.3.7.3 测量设备维护、检定/校准是否得当。6.3.3.7.4 测量设备修正运算是否正确。6.3.4 线性（适用时）6.3.4.1 从测量系统中挑选5个零件，要求这5个零件有较大范围的变差，其测量值能覆盖分析测量设备的工作范围。6.3.4.2 用设备部的参考标准设备检测每个零件，确定其基准值以及确认是否包含测量系统中测量设备的工作范围。6.3.4.3 让一个操作人使用被分析测量设备，按随机的顺序测量每个零件12次，并记录在测量系统线性分析表中。6.3.4.4 计算每个零件平均值和偏倚平均值。零件偏倚平均值是通过从零件基准值中减去零件平均值计算出来的。6.3.4.5 在线性图上画出单值偏倚和基准值的偏倚均值。6.3.4.6 计算和画出偏倚平均值和基准值的最佳拟合线和置信带，并计算出直线的拟合优度R2。6.3.4.7 画出“偏倚=0”线，评审线性图是否有显示特殊原因及线性的可接受性。若“偏倚=0”线位于置信带以内，则判定线性是可接受的。6.3.4.8 当测量系统为非线性时，应对测量设备进行检定/校准，以确定测量系统非线性的主要因素。6.3.5 重复性及再现性6.3.5.1 从正常工作的生产过程中随机取得一组样本（10个样品），样品应符合6.1.5，然后进行编号。6.3.5.2 选取A、B、C 三人为评价人，分别让其以随机的顺序独自测量10个样品，并进行记录。6.3.5.3 以随机测量顺序重复上述操作过程3次，将数据记录在重复性和再现性数据记录表中。6.3.5.4 依照测量系统重复性和再现性分析表提供的公式和方法，计算出GRR的百分比值。6.3.5.5 测量系统重复性和再现性（GRR）的可接受准则是：6.3.5.5.1 小于10%的误差测量系统可接受。6.3.5.5.2 10%至30%的误差应结合不同评价人的测量均值和极差进行分析，以确定测量系统是否可以接受。6.3.5.5.2.1 测量均值应有一半以上的点落在控制线以外，说明测量系统能够充分检测零件-零件间的变差。6.3.5.5.2.2 测量极差应严格受控，若评价人极差落在控制线以外，应对该评价人的测量方法进行确认，确保所有评价人的测量方法正确、一致。6.3.5.5.2.3 根据测量系统在生产流程中的位置、重要性以及测量设备成本和维修费用等因素进行分析，以确定测量系统是否可以接受。6.3.5.5.3 大于30%的误差测量系统需要改进，不给予接受。6.3.5.6 分析测量系统的重复性和再现性6.3.5.6.1 如果重复性比再现性大，应考虑对测量设备进行改进，如：仪器是否需要维护、夹具和测量点是否需要改进，同时还应考虑是否存在过大的零件变差。6.3.5.6.2 如果再现性比重复性大，应考虑测量设备以外的因素如：是否需要对评价人进行测量设备使用和读数的培训，改进测量辅助装置，帮助评价人提高测量的一致性。6.3.5.6.3 当GRR不可接受时，采取措施，并在原记录中注明，重新进行GRR分析，直至GRR满足要求。6.3.6小样法6.3.6.1 选取两名操作人员，分别对20只样品进行两次判定，得出判定结果。6.3.6.2 应确保这20只样品中有一部分合格产品，一部分不合格产品。6.3.6.3 如果两名操作者分别测量两次得到的四个结果均相同，则接受该测量器具，否则不接受。6.4 综合分析和改进措施6.4.1 根据实际测量的数据进行计算分析，判断测量系统是否符合接受准则要求。6.4.2 对不符合要求的测量系统要采取改进措施，并重新进行测量系统分析，直至测量系统满足要求，且需保留采取措施及重新评定的记录。6.4.3 质量部将测量系统分析的结果形成书面报告。6.4.4 设备部根据测量系统分析的整体情况，在有必要时，对测量设备进