测量过程的控制

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1、测 量 过 程 控 制2011年8月培训的目的v学会识别和控制测量过程，确保测量结果满 足预期的要求。 培训的主要内容v1、测量过程总要求v2、测量过程设计v3、测量过程实现与控制一、测量过程总要求v1、测量过程在ISO10012:2003中的地位引言：一个有效的测量管理体系确保测量设备和 测量过程适应预期用途,它对实现产品质量目标 和管理不正确测量结果的风险是重要的。测量管 理体系的目标是管理由于测量设备和测量过程可 能产生的不正确结果而影响该组织产品质量的风 险。用于测量管理体系的方法包括从基本的测量 设备的验证到测量过程控制中统计技术的应用。v总要求：v测量管理体系应确保满足规定的计量要

2、求。v组织应规定属本标准所确定的测量设备和测量过 程，在确定测量管理体系的范围和内容时， 应 考虑由于不符合计量要求而带来的风险和后果。v测量管理体系由设计的测量过程控制、测量设备 的计量确认（图2）和必要的支持过程构成。测 量管理体系内的测量过程应受控(见7.2)。测量 管理体系内所有的测量设备应经确认（见7.1） 。核心要求v测量过程的定义：测量过程是确定量值的一组操作。v测量本身也是一个过程。v输入是被测对象，如产品或其部件、材料或物质。在进行测 量之前它们的测量信息或测量数据是未知的或者不是很准确 知道的。v资源：经过有资格的测量人员，经检定/校准且确认合格的测 量设备，规定的测量程序

3、，受控的环境条件v活动：测量操作v输出：被测对象（未知测量信息或准确测量测量信息）转化 成为具有准确可靠测量信息的产品或其部件、测量仪器或量 具、材料或物质。v因此测量过程是一个由未知测量信息到已知准确可靠信息的 过程，是一个增值的过程。v其增值部分是得出了准确可靠的量值（单位乘以系数）。7.2.1 总则应对作为测量管理体系组成部分的测量过程进行策划 、确认、实施、形成文件和加以控制。应识别和考虑 影响测量过程的影响量。每一个测量过程的完整规范应包括所有有关设备的标 识、测量程序、测量软件、使用条件、操作者能力和 影响测量结果可靠性的其他因素。测量过程控制应根 据形成文件的程序进行。在本标准中

4、, 术语“测量过程”适用于实际的测量活动（例 如在设计、检测、生产和检验中的测量活动）。2 、测量过程总要求v对测量过程总的要求是：v（1）对所有的测量过程都要进行策划（即设计）、确认有 效、实施、识别影响量的影响、加以控制并形成文件。v测量管理体系涵盖的测量过程包括两大类：对产品进行测量 的测量过程和对测量设备进行计量确认时包括的测量过程。v所有测量过程都应按上述的步骤进行策划和实施。v（2）对测量过程策划的内容是：测量设备、测量程序、测 量软件、使用环境、对操作者能力的要求和影响测量结果可 靠性的其它因素（如测量对象等）。对这些方面做出具体规 定，从而形成测量过程的完整规范。7.2.2 测

5、量过程设计 根据顾客、组织和法律法规的要求确定计量要求 。为了满足这些规定要求而设计的测量过程应形成 文件，并确认有效，必要时，征得顾客同意。 二、测量过程的设计 测量设备和测量过程都需要这些要求。要求可表 示为最大允许误差、允许不确定度、测量范围、稳 定性、分辨力、环境条件或操作者技能要求。 (4 总要求指南)1 识别测量过程，确定测量过程的计量要求v10012标准多次提到：v. 规定的计量要求从产品要求导出 (4.总要求) ；v. 计量要求通常与产品要求不同，并不在产品要求中规定 (3.5计量确认) ；v. 测量设备的计量要求可以从产品的规定要求中或从被校 准、验证和确认的设备的规定要求中

6、导出 (6.3.1测量设备) ；v. 最大允许误差可由计量职能确定或参照测量设备制造者 公布的规范确定 (6.3.1测量设备) ；v. 应根据顾客、组织和法律法规的要求确定计量要求 (7.2.2测量过程设计) ；v. 顾客的计量要求取决于被测变量的规范。CMR包括在验 证产品符合顾客规范的要求加上由生产过程控制及它的输 入而产生的要求。(附录A)计量要求从 哪导出呢？v 归纳起来： v1.顾客的计量要求可以从产品要求中导出；v2.组织的计量要求可以从工艺文件中导出；v3.法律法规对计量的要求可以从法律法规中找到 。 v总之，计量要求应该从被测对象的要求中导出或 确定。 v对被测对象的要求可能有

7、很多种，我们要从中找 到可以转化为计量要求的部分，即需要确定测量 要求。v（1）测量过程的识别v要求：v应识别研发制造过程中涉及质量管理、产品质量 检验管理、安全/环境管理、测量设备检测管理 、能源管理等方面的要求，并转化为测量要求。 即确定测量时需要的过程参数，选择过程参数， 设定其控制限是进行测量过程设计的首要条件。v根据测量对象、测量目的的不同，测量要 求不同。归纳起来可分为三类：v量值的测定：v这类测量要在一定的测量误差范围内给出 被测量的量值。属于这类测量的有：进场 物料的计量，水、电、油、气的消耗量的 计量等。v这类测量的特点有三个方面：测量范围变 化很宽；测量结果的准确度或其扩展

8、不确 定度规定明确；测量所占用时间一般无严 格规定。v生产过程中检测或合格验收：v这类测量主要是判定被测对象是否在允许的变化范 围内。如加工的轴是否处在规定的公差范围内，定 量包装商品是否在允许的误差范围内等。v这类测量的特点是：测量范围窄，有时就是某一个 量值点；测量不确定度取决于允差范围；测量占用 时间或测量效率有明确要求。v工艺过程参数监测v这类测量的特点是在生产过程中对被测参数连续 或按一定时间间隔进行测量，将测量结果提供给 操作者及时进行控制或自动进行控制。自动连续 生产过程。如轧钢生产线上的钢板厚度测量，自 动磨削机床轴径的检测等都属于这类测量。v这类测量的特点：测量范围窄；测量不

9、确定度取 决于允差范围；但这类测量的效率要求较高，而 且测量后面还常常带有调节控制装置。v1.顾客的测量要求可以从产品要求中导出；v2.组织的测量要求可以从工艺文件中导出；v3.法律法规对测量的要求可以从法律法规中 找到。 v导出测量要求实例（2）确定测量过程的测量要求v为了满足上述测量要求，计量职能必须从计 量学的角度考虑选择测量方法和测量设备， 确定测量环境和测量人员的技能要求，决定 测量设备的计量确认方法，有时还可能对测 量对象提出要求。v这就是将测量要求转化为计量要求。（3）导出计量要求v在上述要求中，关键是测量设备的选择。而测 量设备的选择的基础是确定对测量设备的准确 度的要求，或者

10、说对因测量设备准确度而产生 的测量不确定度分量的要求。v测量过程的计量要求用下述方式表示：v-最大允许误差v-允许不确定度v-测量范围v-稳定性v-分辨力v-环境条件v-操作者技能要求导出计量要求的原则： 1) 计量要求并不是提的越高越好，而是满足使用 的需要即可。2) 计量要求应当考虑错误测量的风险及其对组织 和业务的影响。3) 对测量设备和测量过程都需要提出计量要求。 v计量要求的导出方法：v导出计量要求实例影响量的定义“影响量 inrluence quantity: 不是被测量但对测量结果有影响的量。”对每一测量过程，应识别有关的过程要素和控制。要 素和控制限的选择要与不符合规定的要求时

11、引起的风险相 称。这些过程要素和控制应包括操作者、设备、环境条件 、影响量和应用方法的影响。指南 在规定测量过程时，可能有必要确定： 确保产品质量所需的测量； 测量方法； 规定进行测量所需要的设备； 执行测量人员所要求的技能和资格。2、识别和量化影响量 7.2.2指南： 影响量对测量过程的影响应当量化。这可能需要为此设计并进 行专门的实验和调查。当不可能量化时，应当利用设备制造者提供的数据 、规范和警示。根据计量学特征，影响测量过程的正确性和 可靠性的因素有很多，包括：人员； 设施和环境条件； 检测和校准方法及方法的确认； 测量设备； 测量的溯源性； 抽样； 检测和校准物品的处置；图2-7-2

12、 决定测量结果准确可靠的因素v将测量要求转化为计量要求，也就是确定有关的过程要素和 控制，即我们常说的4M+1E（人、机、料、法、环）+测量标 准。这些要素构成对测量结果的影响，因此要加以控制。v测量过程要素和控制程度应与测量过程的重要程度 相适应。也就是说，对简单的测量过程，在工序卡 中明确规定各种控制要素即可。而昂贵的、复杂的 测量过程则可能需要实施严格的统计控制。v也就说要对测量过程分类管理。7.2.2指南 在测量过程控制上花费的力量应与测量对组织的最终产品质量 的重要性相匹配。例如：高度的测量过程控制对那些包含有关 键性的或复杂的测量系统，对保证生产安全的测量及由于测量 结果不正确会引

13、起后续的昂贵代价的测量来说是合适的。而对 非关键部分的简单测量，低级别的过程控制就足够。这时过程 控制程序可能就是与测量设备和应用类似的一般形式，诸如用 手动工具测量机械零件。3、测量过程的分类管理4 评定测量过程的特性 7.2.2应确定和量化测量过程预期用途所要求的性能特性 。7.2.2指南 特性的例子包括：测量不确定度；稳定性；最大允许误差；重复性；复现性；操作者的技能水平。其它特性对于某些测量过程可能是重要的。 也就是测量过程设计的结果应形成具体的可测量的性能特性 指标。v判断已经建立的测量过程的性能特性v测量过程的性能特性主要包括v-最大允许误差v-测量范围v-测量不确定度v-重复性v

14、-复现性v-操作者的技能水平。v以及对测量结果可能是重要的其他特性。v为了确保满足计量要求，已经建立的测量过程的性 能特性指标应优于计量要求的指标。7.2.2指南可通过与其它已确认有效的过程结果比较；与 其它测量方法的结果比较或通过过程特征的连 续分析方法来确认有效的测量过程。5 测量过程的有效性确认 测量过程设计应进行确认，并确认有效。可 通过比较的方法来实施。v对测量过程的有效性确认应该在完成了测量过程的 测量不确定度的评价之后，在测量过程投入使用前 进行。v有效确认的方法：与其它已经确认的过程的结果进 行比较；与其他测量方法的结果进行比较；通过对 测量过程的性能特性进行评定和连续分析。v

15、有效确认的参加人员：明确测量过程预期使用要求 的测量过程设计人员和测量过程的使用人员参加。 如顾客有要求，则应有顾客和其它代表参与。v有效确认结果应保持记录。v如果在确认中发现问题，不能满足预期使用要求， 应采取适当的措施解决，同时应予以记录。v6、为了满足这些规定的测量要求而设计的测量过 程应形成文件。文件的内容应是对测量过程的要素 的规定、性能特性指标、影响量及控制方法、测量 不确定度分析、测量过程的验证等。v对于重要的、顾客特别关心的测量过程，必要时应 征得顾客同意。对企业的测量管理体系来说，这里 的顾客，更多的还是指内部顾客。设计文档：测量过程规范、测量过程计量要求导出 报告、测量过程

16、控制作业指导书、测量过程确认记 录、测量过程不确定度评定记录。v7.2.3 测量过程的实现 测量过程应在设计的受控条件下实现，以满足计量要求 。 受控条件应包括： a) 使用经确认的设备； b) 应用经确认有效的测量程序； c) 可获得所要求的信息资源； d) 保持所要求的环境条件； e) 使用具备能力的人员； f) 合适的结果报告方式；g) 按规定实施监视。 三、测量过程的实现v测量过程的实现就是进行测量。v1、测量过程必须在为满足计量要求而设计的受控条 件下实现，受控条件包括：v（1）使用经确认合格的测量设备v测量设备应有经过计量确认合格的状态标识v测量设备应在规定的确认间隔之内v测量设备的封印或保护装置完好v使用过程功能正常，没有发生误操作或损坏、过载 情况。v（2）应用经确认有效的测量程序v测量程序是经过审核批准的正式文件v测量文件应有明显标识v使用的测量程