对ISO9000检验、测量和试验设备的控制要素审核的探讨

    GB/T19001(idtISO9001)标准的4.11是对检验、测量和试验设备的控制要素的审核,要求检验、测量和试验设备使用时,应确保其测量不确定度已知并与要求的测量能力一致。在标准的实施和审核过程中,有相当的难度。下面借助有关理论对其分析、探讨。供同行参考、研讨。

    一、确保测量不确定度已知

    检验、测量和试验结果的质量如何?要用测量不确定度来说明,不确定度愈小,测量结果的质量愈高,使用价值也就愈高;不确定度愈大,测量结果的质量愈低,其使用价值也就愈低。所以对检验、测量和试验结果必须进行不确定度评定,才能知道它的质量,以便合理地利用检验、测量和试验结果。

    测量不确定度的评定应充分考虑测量设备、测量人员、测量环境和测量方法等方面众多来源带来的不确定度分量,作到不遗漏、不重复,并正确评定其数值,以得出测量结果的不确定度。其详细的评定和计算方法可参照[3],本文不再详述。通过评定计算可得到测量的合成标准不确定度Uc和扩展不确定度:

    U=ku_c          (1)

    其中k为覆盖因子,按照[3]7.1,一般取2~3,通常可取2

    二、审核确定要求的测量能力

    预期要求的测量能力主要与测量能力指数Mcp和误判率W有关,而测量能力指数Mcp又与被测参数的公差T和测量的扩展不确定度U有关:

    Mcp=T/(2·U)             (2)

    一般要求Mcp≥2,以满足测量能力的基本要求。　　　

　　由于测量不确定度的存在,当我们使用测量、检验和试验结果时,便有可能产生一定程度的错误风险(即误判),为控制测量的错误风险,就要把误判率控制在给定的范围内,如检测100件允许1件误判,则要求误判率W≤1%,以满足预期的质量要求。

    三、理论分析、探讨

    一般单次测量结果是服从正态分布的,被测对象的真值E以一定的概率落在相应的区间内,如图1,设A为被测对象的上验收极限值,e为最终测量结果,e落在A的左边。

    由于测量不确定度的存在,被测对象的真值E是按一定的概率落在测量结果e的左边或右边,当E落在验收极限A的左边(与e在A的同侧)M区时,则不会产生误判(正判区),因测量结果e与其真值E均未超过验收极限A;反之,当被测对象的真值E落在验收极限A的右边(与e在A的异侧)W区时,则产生了误判(误判区),因测量结果e未超过验收极限A,而其真值E却超过了验收极限A。同理,若测量结果e落在A的右边或下验收极限A的左边或右边时,也产生同样的误判区,如图2。

    由误差理论可知,误判率W为正态分布曲线在误判区的积分值: