ГОСТ Р ИСО 22514-7-2014 Статистические методы. Управление процессами. Часть 7. Воспроизводимость процессов измерений (Переиздание)

     5 Основные принципы

5.1 Общие положения

Метод, установленный в настоящем стандарте, охватывает значительную часть оценок неопределенности измерений, которые применяют на практике. В некоторых случаях, когда отсутствуют предварительные условия, необходимые для применения метода, установленного в настоящем стандарте (отсутствие корреляции между величинами, отсутствие факторов чувствительности, наличие простой линейной модели), для оценки неопределенности результатов измерений пользователь должен использовать общий метод в соответствии с Руководством ИСО/МЭК 98-3:2008.

Приведенный в настоящем стандарте метод относится к интерпретации неопределенности измерений (см. также ИСО 17450-2). Поэтому перед применением метода необходимо убедиться, что неопределенность метода измерений и неопределенность требований невелики по сравнению с неопределенностью выполнения измерений. Данный метод не следует использовать для процессов выполнения сложных геометрических измерений, таких как измерение текстуры, формы, ориентации и положения поверхности, для определения которых необходимы результаты измерений в нескольких точках или одновременные измерения в нескольких направлениях, или то и другое вместе.

Руководство ИСО/МЭК 98-3 (GUM) допускает оценку стандартной неопределенности любым подходящим способом. Различают оценку неопределенности статистическими методами (тип А) и оценку другими методами (тип В). При определении оценки суммарной стандартной неопределенности оба типа оценок могут быть охарактеризованы квадратом стандартных неопределенностей и могут быть обработаны одним и тем же образцом. Стандартные неопределенности могут быть объединены для получения суммарной стандартной неопределенности измерения. Эту оценку неопределенности выполняют в соответствии с Руководством ИСО/МЭК 98-3 с использованием закона распространения неопределенности. Полное изложение этой процедуры и дополнительных предположений, на которых она основана, приведено в Руководстве ИСО/МЭК 98-3.

Для оценки измерительной системы или процесса измерений могут быть вычислены отношения или или индексы или воспроизводимости на основе суммарной стандартной неопределенности измерений и требований.

Суммарная расширенная неопределенность должна быть существенно меньше, чем неопределенность, установленная в требованиях в измеряемой характеристике.

Если составляющие неопределенности на основе эксперимента (оценка типа А) не соответствуют среднему значению этих составляющих в фактической неопределенности процесса измерений, то эти составляющие не могут быть оценены экспериментально. В этом случае они должны быть оценены с помощью математической модели (оценка типа В; например, постоянная температура при проведении исследований в измерительной лаборатории и нормальные температурные вариации в месте будущего применения). Специалист должен глубоко знать используемую модель измерений.

На рисунке 1 приведена схема поэтапного выполнения метода. Линейность, повторяемость и смещение могут быть найдены с помощью стандартного образца, как показано в блок-схеме. Альтернативно смещение может быть найдено на основе значения максимальной допустимой погрешности.

   
Рисунок 1 - Анализ воспроизводимости процесса измерений и системы измерений

5.2 Разрешение

Разрешение вносит свой вклад в неопределенность измерений.

Неопределенность измерений никогда не может быть меньше неопределенности разрешения. Если расширенная неопределенность, вычисленная с учетом фактического разрешения, больше установленной в требованиях к процессу измерений, то измерительная система должна быть улучшена.

По умолчанию при использовании двусторонних требований разрешение должно быть меньше 1/20 интервала требований, если только поставщик и потребитель не установили иные требования.

По умолчанию чтобы использовать измерительную систему в производственном процессе с применением методов SPC в соответствии с двусторонними требованиями, разрешение должно быть меньше 1/5 изменчивости процесса, если только поставщик и покупатель не установили иные требования.

5.3 Известная и используемая максимальная допустимая погрешность

При использовании стандартной измерительной системы следует определить максимальную допустимую погрешность (МРЕ) исследуемой системы. Для документирования соответствия установленным требованиям к определенной метрологической характеристике, заданным в виде одной или нескольких максимальных допустимых ошибок, используют калибровку.

В этом случае для расчета воспроизводимости измерительной системы может быть использовано значение МРЕ или, если необходимо измерять несколько характеристик, объединенный результат значений МРЕ вместо применения экспериментального метода. Если в качестве измерительной системы использована совокупность различного оборудования, может быть рекомендовано определение МРЕ. Если в процессе измерений использована только одна измерительная система, то лучше использовать экспериментальный метод, поскольку в этом случае суммарная неопределенность обычно меньше объединенной оценки МРЕ.

5.4 Пределы воспроизводимости и пригодности для измерительной системы и процессов измерений

Если для конкретного процесса измерений определена соответствующая измерительная система, важно установить предел для ее неопределенности измерений. В этом случае выбор измерительной системы является более простым и для рассматриваемых задач измерений.

При отсутствии требований к максимуму или минимуму приступают к вычислению .

Следующий метод основан на предварительном моделировании некоторых составляющих неопределенности, связанных с процессом измерений, таких как неоднородность объекта измерений, разрешение и температура.