可靠性工程之测量因素分析与控制*

张根保 徐人月

(重庆大学机械工程学院,重庆 400044)



可靠性工程之测量因素分析与控制*

张根保 徐人月

(重庆大学机械工程学院,重庆 400044)

张根保：重庆大学教授，机械制造专业博士生导师，机械设计制造研究所所长。

在影响产品质量和可靠性的人机料法环测六因素中，测量因素的控制具有重要意义。本文给出了测量的定义，分析了测量因素及其控制对于产品质量和可靠性的重要性，分析了测量过程的具体内容及其对可靠性的影响，论述了测量因素分析与控制的主要内容。本文内容对机床制造企业开展测量因素控制并保障产品可靠性具有积极的参考作用。

测量；测量分析；测量控制；可靠性

测量是影响产品质量特征值变异的六个基本因素(人员、机器、材料、方法、测量和环境，简称5M1E)中的一个，正确的测量永远是质量改进的第一步，如果没有科学的测量系统及其评价方法，缺少对测量系统的有效控制，则质量改进也失去了基本的前提。

对测量的控制主要分为测量过程的控制和测量仪器的控制。测量过程控制的目的是为了充分保证测量过程是在要求的被测对象(具体见3.6小节)和不确定度限值之内进行的，以防止出现错误的测量结果，而且通过实施监测能迅速地发现存在的问题以便及时采取纠正措施。测量仪器的控制则是因测量仪器在长时间使用过程中，有些参数会发生漂移，为了保证及时发现这些问题的所在从而有效防止相关问题发生或者发生后采取的一些补救措施。只有让测试仪器校准更精确，做到更加规范，才能保证测试的准确性。由此可见测量控制的重要性。孙文涛[1]等针对光电式测量设备，基于简单网络管理协议(simple network management protocol，SNMP)管理分布于不同地点的测量设备，显示出了更好的自动化和实时性；李霞[2]等通过Oracle EAM平台建立了有效的闭环测量设备管理系统；邱春玲[3]利用Windows操作平台和Vfp6.0数据库管理系统，建立了动态的测量设备管理信息系统；祝红军[4]利用Excel应用程序开发了对测量设备实时监控的管理软件。

1　测量及测量系统的定义

测量，是利用某种仪表或设备，通过实验的方法确定被测量的数值大小的过程，即测量是为确定被测对象的量值而进行的实验过程。例如，如果需要测量某物体的质量，可通过磅秤的砝码相比较而直接获得；测量某容器中气体的压力，可用机械式压力表指针的位移直接读出压力的数值[5]。

从测量的定义可以看出，除了具体事物外，参于测量过程的还应有量具(测量设备)、使用量具的合格操作者和规定的操作程序，以及一些必要的设备和软件，再把它们组合起来完成测量功能，获得测量数据。这样的过程可以看作是一个数据制造过程，它产生的数据就是该过程的输出。因此我们一般将用来对被测特性定量测量或定性评价的仪器或量具、标准、操作、夹具、软件、人员、环境的集合，用来获得测量结果的整个过程称为测量过程或测量系统。一个测量系统具体如图1所示。

2　测量误差分析

2.1测量误差的基本概念

测量误差是指测得值与被测量真值之差，即:式中：δ为测量误差，l为测得值，L是被测量真值。由于测得值可能大于或者小于直值，因此真值可以表示为L=1±δ。可以看出：(1)测量误差绝对值的大小决定了测量的精确程度；(2)测量结果在表达时必须在给出测得值的同时，还要对其测量误差的大小或极限范围做出合理的估计才算是完整的表达。

研究测量误差的目的主要是在一定的测量条件下，尽可能使测得值接近于真值，并对测得值的可靠性做出科学合理的评价。

2.2测量误差来源

在测量过程中，测量误差的产生主要有以下四类[8]：

(1)基准件的误差，基准件是指以某种物体或元件为基准测量其他物体的标准件，如量块或砝码等。任何基准件误差都是不可避免的，会直接影响测量的精确度。因此在选择基准件时，应该考虑基准件的精度，但是必须适度，一般取被测件误差的1/5～1/3为宜。

(2)测量方法误差，主要指选用的测量方法不完善而引起的误差。方法不完善主要包括：测量方法、测量方案选择不当以及定位基准、测头形状选择不正确等；如使用游标卡尺时发生偏斜就会产生方法误差。

(3)计量器具的误差，包括原理性误差和制造、装配误差。原理性误差是指在量仪设计时，为了简化结构，经常采用近似机构取代理论上要求的运动机构。如用均匀刻度的标尺近似代替理论上应为非均匀刻度的标尺等。因此造成的误差均属计量器具在设计时已经固有的误差。除此之外，在计量器具制造或装配过程中，也会产生一系列的误差，这些误差会在使用过程中体现出来。如标尺刻度不精确、装配间隙不当等。其主要影响计量器具示值稳定性和准确性。

(4)主客观因素造成的误差，主要指测量者的观测误差及环境条件引起的误差。测量过程中，造成误差的客观环境因素主要有温度、湿度、振动、气压或灰尘等。其中，温度的影响最为明显，温度既会造成测量仪器伸缩，也会造成被测件伸缩。如在长度测量中，因测量温度偏离标准温度(20℃)而引起测量误差可由式(1)计算。

∆L=L(α∆t-α0∆t0) (1)

式中：α、α0分别为被测件和基准量具的线膨胀系数；∆t、∆t0分别为被测件和基准量具相对标准温度的差值。由式(1)推导可得反映温度变化对配合松紧程度影响的公式：

∆=L(αH∆tH-αs∆ts) (2)

式中：L为孔轴基本尺寸，αH、αs为孔、轴线膨胀系数，∆tH、∆ts为孔、轴相对标准温度的温度差，∆为孔、轴配合间隙或者过盈的变化量。

总之，为了提高测量精度，应该在了解误差形成原因的基础上，分析测量误差的内在规律性，采取相应的措施去减小或消除其对测量结果的影响。

2.3测量误差的分类

测量误差主要分为三大类：系统误差、随机误差、粗大误差[8-9]。

(1)系统误差，指在同一条件下，多次测量同一量值时，其误差的绝对值与符号保持不变，这种属于定值系统误差，如量仪零位的一次调整误差。或在随着条件的变化，按某一确定的规律变化的误差称之为系统误差，或称为变值系统误差，如温度均匀变化以及刻度盘偏心等引起的误差。

从理论上讲，系统误差是可以消除的，特别是对绝大多数定值系统误差而言，一般是可以发现并易于消除的。但是实际中，也有一些系统误差难以完全查明和消除，只能估计误差的极限范围，可视之为随机化的系统误差，运用概率论与统计数学的方法按随机误差予以分析和消除。

(2)随机误差，指在同一条件下，多次测量同一量值时，误差的绝对值与符号不定。

通常，随机误差是难于被消除的，因为它的存在与变化不受人为支配与控制，单次测量值之间无确定的规律可循。但是，对于同一被测量进行多次重复测量，其随机误差从总体上却能反映出一定的统计规律，运用概率论与统计数学的方法可以对其进行分析与处理，减小随机误差对测量结果的影响，并评定出其影响程度，即误差的极限范围。

(3)粗大误差，指超过规定条件下预计的误差。该误差一般是由于人为疏忽或环境条件突变等因素造成的，对测量结果有明显地扭曲。因此在正常测量过程中，必须按照一定的原则，发现并消除粗大误差。

3　测量因素对可靠性的影响

一个测量系统具体含有如图2所示的7个方面，下面则针对这7个方面具体阐述测量因素对质量和可靠性的影响。

3.1测量仪器

在机床制造过程中，所涉及的测量仪器按照其用途、测量原理及结构特点等，可以分成以下几类[6-7]：

(1)标准量具——在测量中体现标准量的器具，有定值量具与变值量具之分。常用的定值量具有：量块、直角尺、曲线样板等；变值量具有：游标卡尺、千分尺、游标量角器等。(2)量规——是一种没有刻度的专用检验工具，用来判断被测产品的合格性，不能得出被测量的具体数值。如用光滑极限量规检验光滑圆柱形工件的合格性，不能得到工件的实际尺寸，只能判断其合格与否。

(3)计量仪器——能够将被测量值转换成可直接观察的指示值或等效信息的仪器，其一般具有传动放大系统。比如比较仪、干涉仪、测长机等。

(4)测量装置——确定被测几何量值所必需的测量器具和辅助设备的总体。它能够测量较多几何量和复杂的零件，并有助于实现检测的自动化和半自动化，一般是用于大批量的生产中，用来提高检测精度和检测效率。如齿轮综合精度检查仪及三坐标测量仪等。

在机床制造中，测量仪器对产品质量和可靠性的影响是毋庸置疑的。机床制造中涉及的各种测量，如在制造过程中涉及的零件几何精度测量或表面质量检验，使用了不可靠的测量仪器或者精度不高的测量仪器(测量仪器的精度必须比被测量量高1-2个数量级)会直接导致检验时的存伪或去真，最终使机床产品的质量和可靠性降低(零件不符合可靠性设计时的要求)或产品直接不合格。同时在机床装配中，如在安装导轨时，若测量仪器(水平仪、校准仪等)的不合格，会导致误认为导轨的装配精度达标，最终影响了机床整机的精度和可靠性。

3.2标准

这里的标准主要是测量过程中或测量仪器控制中的相关标准，具体分为计量基准和计量标准。

计量基准是指对用于统一量值并作为最高依据的测量标准器所赋予的专有名称。指为了定义、实现、保存、复现量的单位或者一个或多个量值，用作有关量的测量标准定值依据的实物量具、测量仪器、标准物质或者测量系统。具有法律效力。

计量标准是计量标准器具的简称，指准确度低于计量基准的，用于检定其它计量标准或工作计量器具。是通过比较把计量基准单位或量值传递到其他测量器具。

计量基准和计量标准都是为了控制测量过程中测量仪器的准确性，是否符合国家标准，是否得到有效的校准等。相当于标准会影响测量仪器的可靠性，属于从上到下的可靠性控制措施。

3.3程序或方法

程序或方法指的是测量过程中的相关程序(包括测量过程设计、测量过程分析，测量不合格控制程序等)及测量方法(包括测量操作方法、测量数据分析方法等)。

测量过程的设计和测量过程分析，规定了测量过程中需要注意的各个方面。通过设计与分析保证整个测量过程的可靠性，防止出现测量结果的不准确，保证机床产品生产过程处于可控的状态，从系统层面上保证产品的质量。

在测量方法上，如果采用不完善的测量方法，则会产生测量方法的误差，如2小节所述。例如先测出圆的直径，再用公式：S=πd计算出周长，由于π取近似值，所以计算结果中带有方法误差，这种误差无法消除，只有尽可能的减少误差传递。同时还有工件安装不合理、基准选择不恰当等。具体参考文献[8]。这种测量方法的误差也会对产品可靠性带来直接的影响。

测量过程中还有许多原则用于保障测量结果的准确性，如阿贝测长原则、闭合原则、最小变形原则、最短测量链原则、基准统一原则、重复原则、随机原则等。具体见文献[8]。

测量数据分析中尺寸链的计算、控制图、直方图分析、伯德图分析、不确定度分析等，都是为了保证产品的质量的数据分析方法。对于保证产品质量和可靠性意义重大，具体见参考文献[8]。

3.4夹具这里的夹具指在测量过程中使用的辅助工具，与各种测量仪器配套使用时，能够方便的检测更多、更复杂的参数。它是在大量或成批生产过程中，为保证产品质量，专门为被测量工件上某一参数或几个特性参数而设计的一种检验工具。

夹具可以帮助测量过程操作更加方便，使以往难以测量或测量成本高的测量过程都可以方便操作，同时可以减少在无夹具测量操作过程中的误差，用来提高测量质量，使检验精度得到更好的保障,从而可以保证产品的可靠性，目前有着众多的研究成果，具体见参考文献[13-15]等。

3.5测量人员

测量人员即参与整个测量过程的相关人员，包括测量操作、测量仪器控制及制定测量过程文件的相关人员。对于这些人员首先必须具备相关的专业知识，同时需要有效的管理或培训才能参与测量过程。参与人员的素质会直接影响测量结果的好坏，间接的影响机床产品的可靠性。如粗大误差一般都是人员直接造成的误差，因此测量人员的素质在测量因素中具重要的作用，对机床产品可靠性的影响是很大的。

虽然现在随着自动化检测技术的应用，可以有效的减少人为疏忽造成的影响，更好的提高产品可靠性，但人员在测量过程中的许多活动(如仪器操作、仪器校准等)还是无法替代的，因此企业需重视对测量人员的培训。

3.6被测对象

被测对象即需要被测的参数，在进行一个测量过程前需要识别整个过程中的相关计量要求，大致可分为三类：(1)顾客的计量要求(从产品要求中导出)。(2)组织的计量要求(从工艺文件中导出)。(3)法律法规的计量要求(从法律法规中导出)。

如果识别出错误的计量要求或识别的要求不够，例如在导轨的安装过程中，只确认需要保证的平行度，却没进行相关的水平度检测，这样会直接导致在机床最后的检测调试中运动精度、定位精度或者重复定位精度等不合格，影响机床的整体可靠性。

被测对象的识别过程需要从上述3个要求中识别出，根据测量对象、测量目的的不同，具体归纳起来大致分为三类：

(1)量值的测定，具体指在一定的测量误差范围内给出被测量的量值。如进场物料的计量，水、电、油、气的消耗量的计量，相关环境如温度、湿度、噪声的计量，相关力与热变形的计量等。

(2)生产过程中检测或合格验收，具体指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，整机的运动精度、定位精度和重复定位精度等是否在规定的公差范围内，零件的粗糙度、表面硬度是否在允许范围内等。

(3)工艺过程参数监测，具体指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。如自动磨削机床上的轴径检测等。

明确被测对象，才能在机床生产的各个阶段更好的保证产品的可靠性。

3.7环境条件

测量过程中的环境条件对测量结果的影响也是重大的。其中包括温度、温度变化率、湿度、照明、振动、尘埃量、清洁度、电磁干扰等。环境的变化往往会产生测量结果的误差。

环境不仅会对测量过程产生影响，还会对测量仪器产生影响。如湿度及电磁干扰等可能会直接影响测量仪器的精度和可靠性，从而影响到测量结果。因此需要定期的校准测量仪器。

环境的变化还会直接影响产品的可靠性，测量过程中往往通过抽样检验或控制图的方法消除环境对产品的影响。

4　测量因素的分析与控制

4.1测量过程设计与控制

4.1.1测量过程设计

针对每一个测量过程，需要识别有关的过程要素，这些过程要素应包括设备、环境条件、操作者、应用方法和影响。一般在测量过程中需要确定：(1)确保产品质量所需的测量项目；(2)规定进行测量所需要的设备；(3)确定测量方法；(4)执行测量人员所要求的技能和资格。

测量过程需设计成可以防止出现错误的测量结果，并且要确保能够快速检测出存在的问题并及时采取纠正措施。在测量过程控制上的花费应与测量对最终产品质量的重要性相匹配。如对于非关键部分的简单测量，就可以采用简单级别的过程控制。

4.1.2测量过程分析

过程设计完成后还需要对整个过程进行分析，这里的分析一般指分析一个测量过程的统计特性和与其相关的性能指标，通过分析确保测量过程的可靠性。测量过程分析的目的是为了了解变差的产生原因，同时确定仪器是否具有足够的分辨力、过程是否具有有效的分辨率、是否具备不随时间变化的统计稳定性等。测量过程分析的前提是被测零件不受测量改变或破坏[10]。一个测量过程首先应具有以下的统计特性：

(1)测量过程必须处于统计控制状态，这意味着测量过程中的变差只能是由于随机原因而不是由于特殊原因造成的。这可称为统计稳定性。

(2)测量过程的变差必须比制造过程的变差小。(3)测量变差应小于公差带一个数量级以上。

(4)测量精度应高于过程变差和公差带两者中精度较高者，一般来说，测量误差是过程变差和公差带两者中精度较高者的十分之一。

(5)测量过程统计特性可能随被测项目的改变而变化，测量过程的最大的变差应小于过程变差和公差带两者中的较小者。

整个测量过程的分析还需要确定具体的指标，主要是量具的重复性、量具的再现性、稳定性、偏移、线性及测量的不确定度[11]。具体如表1所示。

测量过程分析时测量应按随机顺序进行，以确保整个过程中产生的任何漂移或变化是随机分布；其次测量结果的读数应估计到可得到的最接近的数字；最后测量过程的研究工作应由知其重要性且仔细认真的人员进行。测量过程中的分析不仅针对测量过程的相关性能指标，还需要对影响测量过程结果可靠性的相关因素进行分析及控制以使测量系统的性能指标更符合要求。

表1 测量过程分析的具体指标

4.1.3形成测量过程文件

一个完整的测量过程文件应该包括：所有有关设备的标识、测量过程的相关程序、测量过程中所要求的环境条件、测量过程的相关分析报告、操作者的能力要求、影响测量结果可靠性的因素、控制方法等。

(1)测量设备标识。为确保所有测量设备得到清楚、正确的标识，防止未授权使用或错用。

(2)测量过程的相关程序。明确每个测量过程需要采用的测量方法及相关的标准。

(3)测量过程中所要求的环境条件。影响测量结果的环境条件包括：温度、温度变化率、湿度、照明、振动、尘埃量、清洁度、电磁干扰等；同时还包括测量设备制造商通常给出的测量范围、最大负载、环境条件限制等测量设备的技术规范。文件中还应给出造成测量结果误差的相关修正方法。

(4)测量过程的相关分析报告。

(5)操作者的能力要求。

(6)影响测量结果可靠性的因素。

(7)控制方法。应该在文件中明确每个测量过程所需要的控制方法。一般主要的控制方法有：①简单控制方法：利用相同或不同的方法进行重复测量；对保留的物品进行再测量；分析一个物品不同特性结果的相关性；对测量过程中使用的测量设备进行抽样检查；对测量过程的环境条件进行监测；比较不同人员对同一物品的测量结果；对测量人员的工作实施监督检查等；②复杂控制方法：利用核查标准和控制图，采用统计技术，对测量过程的全部要素按规定的程序和时间间隔实施测量过程控制。

无论简单控制或者复杂控制都应制定控制程序，并按照规定的程序和时间间隔进行，控制的结果和采取的措施应形成文件，以证明测量过程持续地满足测量结果。在选择控制方法和控制限的时候需要注意要与不符合规定的要求时引起的风险相称。例如高级别的测量过程控制对那些包含有严格要求的或复杂环节的测量过程，对保证生产安全的测量过程及由于测量结果的不正确会造成重大经济损失的测量来说是合适的，而对于一些非关键零部件的简单测量，最简单的过程控制就足够了。

4.1.4测量过程的实现

测量过程的实现就是进行具体的测量，测量过程必须在为满足测量过程文件中的相关受控条件下实现。具体的受控条件如表2所示。

4.2测量仪器控制

测量仪器的控制包括测量仪器的校准和测量仪器的验证，即计量确认以及整个设备控制的相关流程。其目的是确保测量仪器的计量特性满足测量过程的计量要求。

4.2.1计量确认

计量确认包括测量设备的校准和测量仪器的验证。测量仪器的验证是评定设备的计量特性是否符合法定的要求或者顾客的要求，其结论是该测量仪器是否合格，在机床制造过程中是否可以使用。测量仪器的校准则是在规定的条件下，为确定单个测量仪器或者整个测量过程的示值与相对应的由参考标准确定的量值之间的比较或关系。

测量仪器的计量特性通常包括测量范围、偏移、重复性、滞后、稳定性、影响量、漂移、分辨力、误差、死区和鉴别力等。测量仪器的计量特性是影响测量不确定度的因素，可以与计量要求直接比较以实现计量确认。计量确认中通常会进行测量标准的溯源。仪器使用者将其依据的标准件，送往上一级较精确与国家标准有关联性的试验室进行校验或验证，使较低层次的测量结果，能与国际标准或国家标准测量系统相连接，使其具有公信力，且相互之间能达到一致性。与测量标准的溯源相反的是测量标准的传递，它是指将国际或国家标准经由校验(或者其他传递方式)传给下一等级的测量标准，并依次逐级传递到最终使用者的测量仪器，以保证被测量的对象的值准确一致，相当于国家法制性的测量控制。一般其模式如图3。

表2 测量过程实现中的受控条件

进行量值传递的目的是用适当等级的计量标准来检定新制造的测量仪器，因设计、加工、装配和元件质量等原因引起的误差是否在允许范围内，判断其是否合格，保证测量仪器的一致性。

4.2.2测量仪器的标识

测量仪器的标识是为确保测量控制体系中所有测量仪器得到清楚、正确的标识，防止未授权使用或错用。

(1)标识的识别与设计。识别标识的种类，具体有入库验收证、合格证、准用证、计量确认合格证、限用证、禁用、封存、报废、溶液标签等类型。保证各类标识均采用不同的格式与颜色，以便明确区分，防止误用。明确标识的内容，各种标识中应包含确认状态、日期(入库日期、有效日期、禁用日期、封存日期、报废日期)等、确认单位或确认人员、设备编号、测量仪器的分类标识(一般填写在计量确认标识上)等内容。

(2)标识的方法。具体方法有①入库验收证使用在验收合格入库的测量仪器。②限用标识使用在经确认测量仪器仅限于使用某一量限或某些功能的场合；③禁用标识使用在禁止使用的测量仪器；④封存标识使用在处于合格状态办理封存手续的测量仪器；⑤报废标识使用在经确认不合格被批准报废的测量仪器。

(3)计量确认。

(4)标识。包括标识的填写和粘贴要求。标识的填写：①测量仪器经确认后，由计量确认人员按标识内容如实填写,字迹要求清晰、工整，不得涂改；②计量确认人员填写各种标识时必须使用黑色钢笔、签字笔、圆珠笔，不得使用铅笔。签名时必须签全名，任何人不得冒用计量确认人员签名；③计量确认人员填写各种标识时，必须以检定规程或校准规范的技术指标(无检定规程或校准规范时，以测量仪器的技术说明书或其它技术文件规定的技术指标)和相应的计量要求作为判断测量仪器状况和签发确认标识的依据。标识的粘贴：①标识的粘贴应牢固耐久；②标识应粘贴在测量仪器醒目且不影响读数的位置，以便观察。同一种类的测量仪器的标识应粘贴在同一部位，以示整齐美观；③送外检测量仪器的标识由负责送检的人员依据证书，或测试报告并结合相应计量要求比较后粘贴确认标识。强检的测量仪器由检定人员粘贴标识。

(5)标识的维护。①企业应对使用的标识进行管理，防止标识丢失、损坏或超过确认间隔；②标识损坏、丢失应及时申报，未及时申报的由设备管理部予以考核。③标识一旦损坏、丢失或超过确认间隔时，其所标识的对象按不合格测量仪器处理。

4.2.3测量仪器调整控制

在经过确认的测量仪器上，要对影响其性能的调整装置采取封印或其他保护措施，防止未经授权的改变。保护或封印装置的设计和实施应保证一旦改变则会被发现。目的是为了防止未经授权擅自调整或改变测量仪器的计量性能。封印的材料可以是标签、封料、线材、涂料等。一般仅允许在修理或校准之后可以调整的测量仪器，而在使用时不允许调整的部位，必须实施封印。

4.2.4测量仪器控制流程

测量仪器的控制是为了保证测量仪器的准确度和精度，确保其提供数据的真实性，一般控制流程如图4。购置申请一般是由厂内的相关部门提出申请，金额较小的或小型检测仪器(如卷尺，游标卡尺或温度计等)，直接填写申请单报相关采购负责人批准，而金额较大的则需详细的说明设备名称、型号规格、数量、申请原因等，先报技术负责人审核后再报给采购负责人批准。

过后的流程则是采购，若需要时则由专业技术人员协助采购。在验收过程中，试验室或相关负责部门按仪器的有关说明书或相关性能进行验收。验收不合格的仪器应在“仪器验收报告”上注明不合格原因，并通知仓库退回给供应商，验收合格，填写“仪器验收报告”。过后分配相关人员领用仪器，必要时进行使用前培训。对各个领用的仪器应按有关的说明或相关证明材料建立测量检测仪器设备档案，并编号管理。

测量仪器的校验一般分为免校、内校和外校。免校是对于一些直接用于生产及对产品质量关系不大，或其精度准确度不因使用过程而受影响，或其检测结果仅供参考的测量检测仪器，需由相关负责部门在“测量检测仪器档案”中注明。内校为对于一些直接用于生产或需经常性进行校验的仪器，需要由相关负责部门在测量检测仪器档案中注明，内校类检测仪器应安排相关技术人员按仪器进行外校，同时，不能直接作为检验或试验的一般检查工具使用。外校为对于一些精密度要求较高且对产品质量关系较大或内校时使用的标准件，法令、法规规定或上级主管部门规定要求的仪器，由相关负责部门在仪器档案中注明，外校仪器除另有规定外一年应校验一次，还需按厂内制定的校验周期和仪器要求定期校验。

外校合格均要贴相应合格标签，不合格者要贴暂停使用标签，对于某些功能丧失或精度降低，而其主要功能又可以正常使用且符合精度要求的，应在仪器校验报告上判定限定使用。在所有仪器维修后必须进行一次外校或内校。

校验时，发现仪器精度超出要求并足以影响产品质量时，应对所测量产品加以追溯。各类仪器应保持标签、检验记录和档案的完整和清晰。

仪器在使用时要注意保护，并在合适的环境条件下进行，搬运时轻拿轻放，贮存时防尘、防潮，以免仪器损坏。发现仪器精度不合要求或有故障时，要立即挂上暂停使用标识，并由相关负责部门提出维修申请，批准后则交相关部门送法定计量部门进行维修和校验，合格后才可使用。

仪器经维修或校验后，其精度或性能达不到相关要求时，由使用部门填写“仪器报废申请单”提出报废要求，由技术负责人审核，交总负责人批准。仪器在批准报废后，需保存仪器报废申请单并在仪器档案中注明报废日期，并同时将有关档案和仪器报废申请单一起保存，期限为一年。

5 结语

本文先介绍了测量因素分析和控制的概念，阐述了测量因素分析和控制的重要性。然后介绍了测量的定义，明确了测量的具体含义。同时阐述了测量误差的具体内容，重点分析了测量系统中各个因素对保证可靠性的重要性。论述了测量分析与控制措施，其中包含测量过程以及测量仪器的相关控制。

测量对于生产过程的质量保证非常重要，测量、控制与仪器精度保证在质量控制中有着举足轻重的地位。仪器是测量或控制产品质量的工具，测量是使用仪器的目的，而控制是为了正确获取信息的工具。随着现代工业对产品质量和可靠性的要求更高，测量系统会向更高的测量精度、更快的测量速度和更方便的测量操作方向发展。[1] 孙文涛，许萍.SNMP在分布式光电测量设备管理中的应用[J].长春理工大学学报，2006，29(4)：36-38.

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Measure analysis and control in reliability engineering

ZHANG Genbao, XU Renyue

(College of Mechanical Engineering, Chongqing University, Chongqing 400044, CHN)

In the man, machine, materials, method, measure and environment the six factors that affect the product quality and reliability, the control in measure factor is significant. This paper makes a define to the measurement, and makes a statement about the importance of measurement and measure control for the quality and reliability of products. Also makes a analysis about the details of measure process and states the influence on reliability. Then explains the main contents about the measure analysis and control. This paper has a positive reference on machine tool manufacturing enterprises to carry out the measurement factor control and guarantee product reliability.

measurement;measure analysis;measure control;reliability

TH17

A

10.19287/j.cnki.1005-2402.2016.08.001

160801

*国家自然科学基金资助项目(51175527)；国家“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项(2013ZX04005-012；2014ZX04001-031)“数控机床可靠性技术”专题(二十五)