ISO/TR 11462-4:2022 · 统计过程控制(SPC)实施指南

第 4 部分:测量过程分析验证数据集 · 互动教程

这份技术报告给出 7 套测量系统/测量过程验证数据集 与「标准答案」,专门用来验证按 ISO 22514-7 计算测量能力(CMS/CMP)与能力比率(%QMS/%QMP)的软件。本页让你浏览 7 套数据集,并亲手复现 DS1 的公布结果。

📘 技术报告 TR 11462-4:2022 🗂 7 套测量验证数据集 🧮 CMS/CMP/QMS/QMP 计算器 📏 对应 ISO 22514-7(测量过程能力)

1这份标准在讲什么

一句话:它是测量系统分析(MSA)软件的「带答案考卷」,验证你的软件把测量不确定度与测量能力算对了没。

用途与范围
  • 验证实现了 ISO 22514-7(测量过程能力) 的软件。
  • 覆盖:重复测量下的不确定度分量估计、测量系统能力指数(CMS)、测量过程能力指数(CMP)、属性测量的操作员影响、属性测量能力比率。
  • 7 套数据集分别面向线性+ANOVA 研究、属性测量操作员影响、参考值属性测量、三标准件、CMM、自动化测试设备、多点测量等典型场景。
💡 小白类比
生产做得再好,量不准也是白搭。测量系统就像「秤」:CMS 看这把秤本身行不行,CMP 看「秤+用法+环境」整套流程行不行。这套标准就是给「秤的校验软件」出考题。

27 套测量验证数据集

标准第 5 章给出 7 套数据集。下方为每套的验证主题速览。

所有数据集均用于验证按 ISO 22514-7 计算的测量能力与不确定度。

3重点:数据集 1(DS1)公布结果

DS1 是「带线性与 ANOVA 研究的测量过程能力」基准集。下方数值摘自标准表 10,可直接作为计算器校验目标。

项目测量系统 (MS)测量过程 (MP)
规格区间 U−l9.00 µm9.00 µm
合成标准不确定度 u0.114 µm0.223 µm
扩展不确定度 U (k=2)0.228 µm0.446 µm
✅ 能力比率 %Q5.1 %9.9 %
✅ 能力指数CMS = 3.95CMP = 4.03
判定门槛(ISO 22514-7):测量系统能力要求 %QMS ≤ 20%(即 CMS ≥ 1);测量过程能力要求 %QMP ≤ 40%(即 CMP ≥ 1)。DS1 两者均远超门槛,测量能力优秀。

4CMS / CMP / %QMS / %QMP 计算器

填入规格区间、测量系统/过程的不确定度与覆盖因子 k,实时复算四项指标,并自动判定是否合格。点「载入 DS1 标准值」一键还原。

输入

复算结果

UMS
扩展不确定度(MS)
UMP
扩展不确定度(MP)
%QMS
%QMP
CMS
CMP
测量系统能力:
测量过程能力:
UMS = k·uMSUMP = k·uMP
%QMS = 100·2·UMS / (U−l)%QMP = 100·2·UMP / (U−l)
CMS = 0.2·(U−l) / (2·k·uMS)CMP = 0.4·(U−l) / (2·k·uMP)
合格:%QMS ≤ 20%(CMS≥1)| %QMP ≤ 40%(CMP≥1)

5怎么读这些指标

%QMS / %QMP(能力比率)

测量不确定度「吃掉」了多少规格区间。越小越好——MS 要求 ≤20%,MP 要求 ≤40%。

CMS(测量系统能力指数)

= 0.2 / (%QMS/100)。≥1 合格,越大越准。DS1=3.95。

CMP(测量过程能力指数)

= 0.4 / (%QMP/100)。≥1 合格。含人员、环境、方法等全过程。DS1=4.03。

MS vs MP

MS 只看量具本身;MP 看「量具+人+环境+方法」整套。MP 的不确定度通常 ≥ MS。

6小结 & 与 ISO 22514-7 的关系

本标准的价值

给 MSA / 测量能力软件一套可验证基准。自研或采购前,用 DS1 跑一遍:%QMS=5.1%、%QMP=9.9%、CMS=3.95、CMP=4.03 必须吻合。

ISO 22514-7

所有算法(不确定度合成、CMS/CMP、属性测量能力)均出自 22514-7。本标准是它的「验证附录」。

与 11462-3 互补

11462-3 验「过程能力 Cp/Cpk 软件」;11462-4 验「测量能力 CMS/CMP 软件」——前者看过程,后者看量具。

与 11462-1 §7.3

11462-1 的「测量系统评估和控制」要素,落地验证就靠本标准的 CMS/CMP 方法。

所以呢?(落地建议)
  1. 量具先过关:新量具/新检具验收时,先算 CMS(%QMS≤20%)——不过关就别上线,否则后续过程能力全是假象。
  2. 过程再评估:MS 合格后算 CMP(%QMP≤40%),把人员、环境、方法的不确定度一起算进去。
  3. 对照本页:第 4 节计算器就是 DS1 的最小验证脚本,可截图作为测量系统分析(MSA)验收依据。

数据来源:ISO/TR 11462-4:2022(E) 全文(文本直抽,本工作区 .workbuddy/tmp/iso11462_txt/11462-4.txt),DS1 数值见 §5.1 表 10。判定门槛与公式依 ISO 22514-7

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