鄭建忠
(廣東韶鋼松山股份有限公司,廣東 韶關(guān) 512123)
在測(cè)量過程管理中,如何保證測(cè)量的準(zhǔn)確性,證明測(cè)量設(shè)備處于正常狀態(tài),20世紀(jì)60年代起美國標(biāo)準(zhǔn)局倡導(dǎo)實(shí)施MAP計(jì)量保證方案,標(biāo)準(zhǔn)局提供偏差已知的標(biāo)準(zhǔn),以確定保證方案參與用戶的計(jì)量系統(tǒng)在統(tǒng)計(jì)管理狀態(tài)[1]。該計(jì)量保證方案隨著參與者數(shù)量的增加,運(yùn)作難度增加。中國20世紀(jì)80年代學(xué)習(xí)引進(jìn)該管理思路,在一些部門試點(diǎn)MAP項(xiàng)目[2],未能形成大范圍的推廣應(yīng)用,但實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)及測(cè)量過程統(tǒng)計(jì)控制方法等這些MAP項(xiàng)目研究中使用的方法一直保留下來。
檢測(cè)校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可要求實(shí)驗(yàn)室制訂監(jiān)控結(jié)果有效性的程序,對(duì)監(jiān)控進(jìn)行策劃和審查,應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)監(jiān)控結(jié)果數(shù)據(jù)的有效性,必要時(shí)按程序?qū)y(cè)量設(shè)備進(jìn)行期間核查。監(jiān)控方式包括:使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或者控制物質(zhì)、測(cè)量設(shè)備期間核查等11種以上的方式[3]。“期間核查”標(biāo)準(zhǔn)釋義為:“根據(jù)規(guī)定程序,為了確定計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或其他測(cè)量儀器是否保持其原有狀態(tài)而進(jìn)行的操作[4]”。這里可以看出,期間核查主要對(duì)象計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),其它測(cè)量設(shè)備次之,對(duì)于其它測(cè)量設(shè)備是如何核查,在GB/T 19022-2003/ISO10012-2003《測(cè)量管理體系測(cè)量過程和測(cè)量設(shè)備的要求》中要求對(duì)關(guān)鍵測(cè)量過程控制的測(cè)量設(shè)備進(jìn)行期間核查,對(duì)測(cè)量過程的計(jì)量確認(rèn)應(yīng)按要求的時(shí)間周期進(jìn)行監(jiān)視[5]??梢钥闯鰷y(cè)量設(shè)備期間核查重點(diǎn)在檢測(cè)校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)器具,因此CNAS對(duì)實(shí)驗(yàn)室測(cè)量設(shè)備的期間核查要求、方法等給出了詳細(xì)的指導(dǎo)CNAS-CL042《測(cè)量設(shè)備期間核查的方法指南》[6]。
核查的作用是驗(yàn)證設(shè)備在使用過程中或者相鄰的兩次校準(zhǔn)、檢定之間,計(jì)量特性或者測(cè)量功能保持穩(wěn)定,能夠滿足規(guī)定要求,以保持對(duì)設(shè)備性能的信心。核查可分為測(cè)量功能和計(jì)量特性兩個(gè)類別的期間核查,其中計(jì)量特性核查可劃分為準(zhǔn)確性(或示值誤差)和其它計(jì)量特性的期間核查兩種情況。
指南根據(jù)設(shè)備在檢測(cè)校準(zhǔn)過程中的計(jì)量性能重要程度,以及功能的不同將測(cè)量設(shè)備分為3類:
A類測(cè)量設(shè)備:測(cè)量方法對(duì)其量值有明確的要求,是必須校準(zhǔn)的測(cè)量設(shè)備。此類設(shè)備以校準(zhǔn)的方式確認(rèn)其計(jì)量特性能否滿足要求,也可以采用期間核查的方法進(jìn)行確認(rèn)。
B類測(cè)量設(shè)備:測(cè)量方法對(duì)其量值有明確的要求,是不用校準(zhǔn)的測(cè)量設(shè)備。此類設(shè)備是采用期間核查的方式,再確認(rèn)其計(jì)量特性能否滿足要求。
C類測(cè)量設(shè)備:測(cè)量方法對(duì)其量值無明確要求(包括無法校準(zhǔn)),只要功能正常則測(cè)量結(jié)果正常。此類設(shè)備是采用期間核查的方法,再確認(rèn)其功能是否符合要求。
2.3.1 核查范圍
核查范圍的確定應(yīng)根據(jù)核查標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施條件,在做好實(shí)施成本和風(fēng)險(xiǎn)控制平衡的基礎(chǔ)上來確定期間核查的范圍,一些沒有量值或者功能要求的設(shè)備(如采樣、制樣、抽樣設(shè)備)、長期驗(yàn)證性能穩(wěn)定的設(shè)備不納入核查范圍[7]。
2.3.2 計(jì)量特性核查
A、B類測(cè)量設(shè)備可進(jìn)行計(jì)量特性的核查:A類測(cè)量設(shè)備可根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的資源情況、風(fēng)險(xiǎn)控制要求和必要性決定是否進(jìn)行計(jì)量特性核查,B類測(cè)量設(shè)備屬于在檢測(cè)校準(zhǔn)過程中無溯源性要求,但對(duì)其有計(jì)量特性要求的設(shè)備。
下面3種情況可不進(jìn)行期間核查:①歷次校準(zhǔn)結(jié)果穩(wěn)定性好,校準(zhǔn)示值誤差位于“中心線”附近,核查難度大的設(shè)備;②難以得到有效的核查標(biāo)準(zhǔn)或核查標(biāo)準(zhǔn)的配置成本很高的情況;③沒有信息表明遭受污染或者存儲(chǔ)條件變更等,在有效期內(nèi)的正常標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。
對(duì)校準(zhǔn)周期長,使用頻率較高,準(zhǔn)確度要求高,使用環(huán)境差,穩(wěn)定性差,接近壽命周期的測(cè)量設(shè)備需要進(jìn)行定期重點(diǎn)核查。對(duì)計(jì)量性能穩(wěn)定性好設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)好,對(duì)檢測(cè)校準(zhǔn)結(jié)果的不確定影響小的設(shè)備,可降低核查頻率,反之加大核查頻率,應(yīng)根據(jù)具體情況靈活開展不定期的核查。
2.3.3 核查標(biāo)準(zhǔn)要求
核查標(biāo)準(zhǔn)要求穩(wěn)定性和重復(fù)性良好,只起傳遞穩(wěn)定量值作用的參考標(biāo)準(zhǔn)無須經(jīng)校準(zhǔn)知道其參考值。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)可作為核查標(biāo)準(zhǔn),穩(wěn)定性良好的被測(cè)樣品、實(shí)物量具或者穩(wěn)定性、重復(fù)性和分辨力良好的測(cè)量設(shè)備也可作為核查標(biāo)準(zhǔn),有證書的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)也可作為核查標(biāo)準(zhǔn)。
設(shè)備準(zhǔn)確性方法包括核查標(biāo)準(zhǔn)法、設(shè)備比對(duì)法、臨界值評(píng)定法等3種,下面簡單介紹核查標(biāo)準(zhǔn)法。
核查標(biāo)準(zhǔn)參考值xs已知情況下,被核查對(duì)象經(jīng)校準(zhǔn)或者定值后采用核查標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行核查測(cè)量,重復(fù)測(cè)量n次,得到算術(shù)平均值,核查點(diǎn)的(示值)誤差為δ,則δ=-xs。
核查標(biāo)準(zhǔn)的參考值未知的情況下,被核查對(duì)象經(jīng)校準(zhǔn)或者定值后使用被核查對(duì)象對(duì)核查標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行重復(fù)測(cè)量n次,得到,則xs=-e或者xs=+c。
其中,e:溯源證書中被核查對(duì)象核查點(diǎn)的誤差值;c:溯源證書中被核查對(duì)象核查點(diǎn)的修正值。
按計(jì)劃定期對(duì)被核查對(duì)象進(jìn)行核查,在同樣的條件下進(jìn)行n次重復(fù)測(cè)量,其中第j次核查結(jié)果的算術(shù)平均值為,則核查點(diǎn)的(示值)誤差或者
若核查點(diǎn)是溯源校準(zhǔn)證書中誤差最大的測(cè)量點(diǎn),被核查對(duì)象在核查點(diǎn)的核查結(jié)果(示值)誤差未超過檢測(cè)/校準(zhǔn)方法規(guī)定最大允許誤差MPE,則核查通過。
設(shè)備其它計(jì)量特性的期間核查還包括穩(wěn)定性核查,重復(fù)性核查,靈敏度核查,漂移核查,檢出限核查及設(shè)備功能的期間核查等。
目前公司在計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、高度控制測(cè)量過程設(shè)備、質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備等重點(diǎn)設(shè)備均按照測(cè)量設(shè)備期間核查方法實(shí)施核查。核查主要在準(zhǔn)確性[或(示值)誤差]、重復(fù)性、穩(wěn)定性及設(shè)備功能核查等幾個(gè)方面。
公司現(xiàn)有36項(xiàng)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),每項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)都安排一次以上計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具穩(wěn)定性考核和重復(fù)性試驗(yàn),滿足計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核要求[8],按照J(rèn)JF-1033附錄C規(guī)定的穩(wěn)定性和重復(fù)性考核方法滿足CNAS-CL042測(cè)量設(shè)備期間核查要求。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具通過進(jìn)行期間核查可保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確可靠[9]。
計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的重復(fù)性通常用單次測(cè)量結(jié)果yi的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差s(yi)來表示,重復(fù)性考核方法與CNAS-CL042指南關(guān)于重復(fù)性期間核查方法一致。
計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性考核除了計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器的穩(wěn)定性,還包括對(duì)配套設(shè)備的穩(wěn)定性考核。附錄C.2給出計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定性考核的方式有如下5種類型:
① 使用核查標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行期間核查方式進(jìn)行驗(yàn)證考核。
② 使用高一個(gè)級(jí)別以上計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),每隔一段時(shí)間進(jìn)行測(cè)量,考核其穩(wěn)定性。
③ 使用控制圖法判斷測(cè)量狀態(tài),判斷計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的量值是否處于統(tǒng)計(jì)控制限的方法。該方法與MAP計(jì)量保證方案采用的測(cè)量過程統(tǒng)計(jì)控制方法基本一致。
④ 計(jì)量規(guī)程或者規(guī)范有穩(wěn)定性考核方法時(shí),可以按其要求進(jìn)行。
⑤ 對(duì)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器溯源穩(wěn)定情況的考核。
以上5種核查考核方法優(yōu)先使用核查標(biāo)準(zhǔn)方法考核,只有當(dāng)①~④幾個(gè)方法都不適用時(shí),才采用⑤穩(wěn)定性考核結(jié)果進(jìn)行考核。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定性考核方法細(xì)化CNASCL042關(guān)于穩(wěn)定性核查方法,更加能夠反映計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的長期穩(wěn)定性。
GB/T 19022-2003標(biāo)準(zhǔn)中7.2.3要求測(cè)量過程應(yīng)受控,以滿足計(jì)量要求。關(guān)鍵測(cè)量過程受控包括識(shí)別產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)、質(zhì)量控制要求,并對(duì)測(cè)量過程實(shí)施監(jiān)視[10]。過程監(jiān)視應(yīng)按管理文件要求的時(shí)間間隔進(jìn)行,測(cè)量設(shè)備期間核查是對(duì)測(cè)量過程監(jiān)視的有效方法,要求在關(guān)鍵測(cè)量過程控制中使用。
公司測(cè)量管理文件規(guī)定高度控制測(cè)量過程包括:工藝過程的關(guān)鍵測(cè)量系統(tǒng);產(chǎn)品控制的復(fù)雜測(cè)量系統(tǒng);保證生產(chǎn)過程安全的測(cè)量系統(tǒng)等。測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確會(huì)導(dǎo)致付出昂貴代價(jià),高度控制測(cè)量過程確認(rèn)滿足計(jì)量要求的方法有以下4個(gè)步驟:
一是計(jì)量要求的導(dǎo)出。
二是根據(jù)計(jì)量要求,確定測(cè)量過程要素(設(shè)備、環(huán)境、方法、人員等)的控制要求。
三是確定對(duì)測(cè)量設(shè)備的計(jì)量特性的要求。
四是確定測(cè)量過程采用的監(jiān)視方法和監(jiān)視間隔,策劃測(cè)量設(shè)備的期間核查方法和周期,核查通過即證明計(jì)量特性滿足計(jì)量要求,同時(shí)驗(yàn)證其它要素及測(cè)量系統(tǒng)的不確定度滿足計(jì)量要求。
上述高度控制測(cè)量過程監(jiān)視,確認(rèn)了滿足計(jì)量要求方法已涵蓋CNAS-CL042關(guān)于測(cè)量期間核查的方法。公司高度控制測(cè)量過程有上述完整4個(gè)步驟計(jì)量確認(rèn)過程,如公司高速線材產(chǎn)品重量計(jì)量過程中,采用穩(wěn)定重量的鋼材盤卷實(shí)物量具作為核查標(biāo)準(zhǔn),核查標(biāo)準(zhǔn)在PF線上循環(huán)稱量,實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品秤的期間核查,保持對(duì)每個(gè)循環(huán)稱量準(zhǔn)確度的信心。
公司質(zhì)量檢測(cè)中心是通過CNAS實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室,制定有《廣東省冶金粵北質(zhì)量檢測(cè)中心期間核查程序》,其測(cè)量設(shè)備的期間核查方法按照《測(cè)量設(shè)備期間核查的方法指南》《檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品驗(yàn)收和期間核查指南》要求,按設(shè)備期間核查計(jì)劃表進(jìn)行核查,通常采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對(duì)設(shè)備準(zhǔn)確性的核查。對(duì)列入高度控制測(cè)量過程,按照高度控制測(cè)量過程的監(jiān)視及計(jì)量確認(rèn)要求進(jìn)行。
公司測(cè)量設(shè)備期間核查能夠及時(shí)確認(rèn)測(cè)量設(shè)備或者測(cè)量過程的計(jì)量特性是否保持在許可的范圍內(nèi),及時(shí)發(fā)現(xiàn)其是否偏離規(guī)定要求,降低風(fēng)險(xiǎn)和成本,確保測(cè)量結(jié)果的持續(xù)準(zhǔn)確和有效。根據(jù)公司期間核查的現(xiàn)狀,對(duì)照實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核、測(cè)量管理體系認(rèn)證等對(duì)期間核查的要求,提出如下的改進(jìn)建議:
1)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備期間核查要求制度化、文件化。36項(xiàng)最高計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)雖然經(jīng)過多次標(biāo)準(zhǔn)考核及復(fù)查考核,但缺乏依據(jù)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核規(guī)范和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室期間核查要求,將計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備重復(fù)性、穩(wěn)定性核查要求細(xì)化,讓每個(gè)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目定期進(jìn)行期間核查落地。對(duì)于自己編寫校準(zhǔn)規(guī)范內(nèi)部校準(zhǔn)的測(cè)量設(shè)備,可根據(jù)被校對(duì)象類別在校準(zhǔn)規(guī)范文件中將核查要求明確。
2)對(duì)每個(gè)測(cè)量過程控制設(shè)備的期間核查方法編制獨(dú)立作業(yè)指導(dǎo)書。高度控制測(cè)量過程計(jì)量確認(rèn)方法沒有文件化,難免出現(xiàn)理解上的偏差,導(dǎo)致操作上的偏差。對(duì)高度控制測(cè)量過程的計(jì)量確認(rèn)、計(jì)量特性核查、測(cè)量設(shè)備的功能核查等,建議編寫成可具體操作的作業(yè)文件,做到作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化,統(tǒng)一核查方法不走樣。高度控制測(cè)量過程期間核查作業(yè)指導(dǎo)書要在高度控制測(cè)量總臺(tái)賬中體現(xiàn),做到一個(gè)測(cè)量過程一個(gè)作業(yè)指導(dǎo)書。
3)做好期間核查記錄表格的完善。根據(jù)不同的期間核查作業(yè)指導(dǎo)書的要求,完善核查記錄表格,作為作業(yè)指導(dǎo)書的附錄,實(shí)現(xiàn)核查記錄的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。