1、控制图在计量领域的应用摘 要人们通过计量来获得量值的统一，计量是通过过程来完成的，组织为了增值应控制该过程。 关键词计量；过程；控制 中图分类号：F224 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）35-0182-01 引言 计量学是确定量值统一的学科，计量通常又叫测量。GJB9001B-2009质量管理体系要求8.2.3 条款“组织应采用适宜的的方法对质量管理体系过程进行监视，并在适当时进行测量。 ” 一概况简介 计量：以确定量值为目的的一种操作。计量要有一定的手段（计量设备如：量具。仪器等）操作者，计量方法。一定的环境，并且必须输出计量结果。计量可以是简单的操作。也可以是相当
2、复杂的过程。 按计量的方法不同，可分为直接计量和间接计量。用计量设备能直接得到被测量之量值的操作称为直接计量。通过计量与被计量有函数关系的其他量，然后用函数关系计算得到被测量值的操作称为间接计量 例如：通过测量长度确定矩形的面积，通过测量电阻器的电阻和电压，确定流过该电阻器的电流都属于间接计量。 按测量状态的不同，有静态计量与动态计量之分。在测量期间可认为被测量的值是不变的称为静态计量。为确定量的瞬时值或其随时间或其他影响量的变化所进行的测量称为动态计量。 按计量的方式比不同可分为手动计量与自动计量 计量过程定义为一组互相管理的与实施测量有关的资源活动和影响量。资源包括计量人员、计量设备、计量
3、程序，计量方法等。影响量是指有环境条件引起的对计量结果有影响的各种因素，计量过程的输入是被测件（需要确定性能的计量设备） 。 在一个计量过程中通常由计量人员将被测件与计量标准相比较进行测量、校准、检定、测试等操作，计量过程的输出为计量结果，通常出具证书或报告。我们用测量结果极其不确定度是否符合预先规定的要求来衡量计量过程的质量。 二 计量过程控制的目的 在航空制造业常采取统计过程控制（SPC）图，用以监控和分析过程的变异和趋势。 在计量活动中，即使环境条件完全相同，计量特性值也会存在波动（变异） ，原因在于存在一些人们无法控制的偶然因素，例如：量具的微小磨损，电源电压的波动等等。 在计量过程中
4、，需要随时了解被测仪表特性值的波动，分析其原因。当过程仅受随机因素影响时，则认为过程稳定，过程处于统计控制状态（简称受控状态） 。当过程中存在系统（异常）因素的影响，例如：计量仪器发生了系统性误差，量具磨损严重等等，过程会处于统计失控状态（简称失控状态） 。 三 计量过程的控制方法 计量控制是将计量作为一个过程来考虑，监视和分析计量过程获得的数据，并采取纠正措施，使测量过程的不确定度连续保持在规定的技术要求之内。 1 计量过程控制的优点： 通过对影响计量过程的各个要素的核查，可及时发现计量过程的变化并采取纠正措施。从而实时地控制计量过程使之保持在规定的要求之内。使计量过程处于长期连续的质量控制
5、之中。 2 计量过程的控制方法 1） 根据计量过程中需要控制的量的技术要求（量程，重复性等） ，重要的是计量标准必须有良好的稳定性。如果稳定性不好，则由观测到的计量过程变化，很难判定是计量过程引起的还是核查标准引起的，这样就达不到监视和测量的目的了。 2） 拟合理的核查方案。根据计量过程的特点建立数学模型，确定统计分析方法。建立核查数据库。核查方案的涉及应使影响测量过程的各种因素都有机会表现出来。如通过四个季节的核查反映温度和湿度的实际影响等。核查最好在计量过程运行中进行，可随机选择的时间对核查标准进行测量。 3） 确定控制图的控制极限。在被控的计量过程中对核查标准进行测量。将核查结果绘在控制
6、图上。 4） 如果核查数据在预先规定的控制极限以内，表明计量过程处于统计控制状态，否则就是计量过程失控，应采取纠正措施直到受控。 四 计量过程控制图的种类 SPC 图是将从过程定期收集的样本所获得的数据按顺序点绘而成的图。SPC 图是一种数据采集工具。任何反映所关心产品或过程特性的变量（计量数据）或属性（计数数据）都可以绘制成图。SPC 图用于连续生产中可以检查所点绘的数据与控制限的关系来帮助评价过程的稳定性，判断生产过程是否异常，提供异常因素存在的信息，以便查明原因并采取措施，是生产达到受控状态。 控制图的种类很多，在航空制造业计量过程的控制通常使用平均值控制图（图）及极差控制图（R 图）
7、， 1）均值控制图：由图可见对某产品的某个质量特性，在测量过程中时间分别为 t1、t2、t3、 t4、 t5、t6、 t7 时，进行了七组测量，每组取 n 次测量值的平均值 i（i=17）为本次核查的结果，一般可取n=35 次，在测量过程中将每次核查的结果画在控制图上，如图 1 所示。从图上可见，观测过程的平均值在 t5 时突变，说明引入了新的系统影响，应采取纠正措施。 2）极差控制图：一组观测值中的最大值和最小值之差为极差。用 R表示。同样在测量过程中时间分别为 t1、t2、t3、 t4、 t5、t6、 t7 时，进行了七组测量，每组取 n 次测量值的极差 Ri（i=17）为本次核查的结果，
8、一般可取 n=35 次，在计量过程中将每次核查的结果 Ri 画在控制图上如图 2 所示。从图上可见，观测过程的极差值在 t5 时突变，说明随机影响增大。 结束语 在进行计量过程控制时，必须同时使用平均值控制图与极差控制图。用于观察被测仪器特性的平均状态和分散程度的变化。由图检验计量过程的系统影响是否增大，由 R 图检验计量过程的随机影响是否增大。只有在两个图均在控制极限之内时，才称计量过程受控。统计过程控制图正是利用过程波动规律性对过程进行分析控制的。然而它强调过程在受控状态下运行，从而使计量仪器满足航空产品的研制要求。 参考文献： 1 GJB9001B-2009 质量管理体系要求。 2 JJF1001-2011 通用计量术语及定义 作者简介： 吴静媛，高级工程师，从事飞机产品计量技术的研究。
