1. 發現兩組數據間的關系!
關於在線檢測設備的評定
位於生產現場,直接用於監測零部件工序質量和工藝過程運行的專用設備,常稱為在線檢測設備,它們在以批量生產為特徵的現代企業的質量保證體系中,佔有重要的地位。因此,對其進行正確、合理的評定,即新設備投入使用前的驗收和在用設備的定期校準的重要性是不言而喻的。
雖然這類專用檢測器具,尤其是其中的多參數綜合測量設備的使用場合回異,工作原理、型式結構也千差萬別,但運作模式中共性的地方也不少:測量對象基本固定,但形狀復雜、被檢參數多、使用頻率很高、多數採用比較測量原理、工作環境差等。在此基礎上,自20 世紀90 年代初以來,國外陸續出現了多種評定標准和指導性技術文件,對統一、規范在線檢測設備的驗收、評定起了重要作用 ,也對包刮中國汽車工業在內的廣大產業部門產生了深刻的影響。
各種文件的表達雖然有所不同,歸結起來在線檢測設備的評定指標,主要有以下兩項:重復性(repetitivity)和准確性(accaracy)。重復性表徵了在相同條件下對同一被測量進行連續多次測量所得結果之間的一致性,它深刻地反映了設備器具自身能適應於檢測工作的能力。運用這項指標,將能對測量結果隨機誤差的狀況有透徹的了解。對於重復性,各項標准所採用的評定方法和指標值差異不太大,企業主管部門也較易掌握和操作,但對准確性,情況就全然不同。
准確性是指被測量的檢測結果與其真值相一致的程度,按三年前頒布的ISO 和國家標准「測量不確定度的評定和表示」中的術語解釋,它是一個定性的而不是定量的指標,為避免引起誤解,以下還是採用精度這一傳統名稱,它與諸多國外指導性標准中的accaracy,也不相違背。無疑,精度是測量結果中系統誤差和隨機誤差的綜合反映,與重復性一樣,也是評價一台在線檢測設備(器具)的重要指標。
2 在線檢測設備精度評定方法剖析
無論採用傳統的誤差分析,還是根據經驗或其他信息估計的先驗概率分布的標准偏差來表示測量不確定度(B 類評定),本質上都屬於靜態方法。為了對檢測設備,特別是其中通用測量(試)儀器的精度水平能有一個定量的基本估計,應用這樣的方法是必要的,也很有效的。但作為一台在線檢測設備的用戶,則總會要求採用更直接的方式來對這台的精度作出客觀評價,而不會滿足、局限於逐項分析和綜合。事實上國外,近十年出現的多種指導性技術文件,所採取的「比對+處理」的動態評價方法,遵循的正是這樣的思路。簡單地說,這種方法就是根據同一批工件在專用檢測(器具)設備和另一台准確度更高的檢測儀器上的兩組對應測量值數據處理的結果,再對照相應的規定,然後作出評價。
那些被測量單一,結構又簡單的專用測量器具,如電子(氣動)卡規之類,可用計量室中的測量儀、甚至量塊作為標准器直接進行比對,此時的精度Ac 可表達為:
式中,Xg 和Xo 分別是檢具和標准器的示值,也有採用多次重復測量後所得平均值的。但當今在線檢測的主體乃是綜合測量型,如前所述,這類設備的被檢對象往往形狀復雜、參數多,用於比對的儀器一般都為三坐標測量機(CMM)。雖然CMM 的通用性強,准確度也較高,鑒於其工作原理、測量方式與所對比的在線檢測設備差異很大,故僅就一個工件的某項參數按照式(1)的方法進行比對、評定,顯然是不夠全面的,因為各種不同屬性因素 的影響往往很大。
綜觀現有的一些評定標准(指導性技術文件),均採取以一定數量的樣本進行比對測量的方式, 只是數據處理和評價規定有所不同。采樣的具體做法是根據被測零件(產品)的工藝特點,在一個時段收集一頂數量的樣本n,然後分別在專用檢測設備測量一組數據yi(I=1~n),再在三坐標測量機上測得另一組數據xi。也有些標准出於更嚴謹的考慮,還規定了yi 和xi 需重復測量若干次。以下為二種代表性的評定類型。對幾個樣本的兩組測量值進行簡單處理yi-xi:,要求所有的差值(yi-xi)都介於[a1,a2]范圍內。這一評定準則也可表示為
Ac=max{Y¡ - X¡} (2)
盡管這種評定方法似乎過於簡單,但因易於操作和理解,故被經常應用。實例之一是轎車拼焊生產線上的在線檢測設備,為確認其測量焊接總或上關鍵點的准確性,就採用了該種方式。樣本採集規定,至少要從14 天的連續生產中提取20 個工件,它們分別在兩種測量設備上進行檢測,所有測得值之差都應介於[-0.2mm、0.2mm]之內。而拼接件的各測量點公差為±1mm,故對精度的要求是:Ac≤20%T。
精度評定準則的通用表達式為
Ac=Es+KS (3)
式(3)中,Es 是系統誤差,S 是實驗標准偏差,系數K 是置信因子,由置信概率P 的水平Ac=Es+KS確定,若P 為95%,K=2。
不同指導性技術文件在測算Es 和S 時,均採取比對測量方式,往往還要在專用檢測設備上進行若干次重復測量,只是數據處理模式有區別。但總的來講,這一類評定的整個過程較繁瑣,一定程度上就制約了它們的應用。
以一個相對還較簡單的評定標准為例,介紹其Es 的求取方法。選n 個工件分別在專用檢測設備上進行連續測量,第i 個工件經m 次重復測量後的平均值為:
這n 個 工件經更高准確度的儀器(如CMM)測量後,得一組測量值x1、x2、⋯、xn,由此可得在線檢測設備測量第i 個工件的系統誤差Esi:
而Es 則由下式給出
上式中的U95LAB 稱為「計量不確定度」,它根據具體情況來確定,當被測參數為幾何量時,U95LAB 可取為0.5um。實驗標准偏差S 的求取有些相似,此處不再贅述。根據最後得到的精度Ac 之值,評定標准明確規定;
Ac≤20%·T (Ra≤0.8um)
Ac≤30%·T (0.8um≤Ra≤6.3um)
Ra 是工件被測量表面粗糙度。
3 回歸分析理論在精度評定中的應用
系統誤差是由於偏離測量條件或因測量方法等原因導入的因素所引起的,它對檢測結果有著極為重要的影響。不同於隨機誤差,系統誤差具有一定的規律性,但如何揭示它們並由此提高一些測量設備的精度則並非易事,必須運用正確、合理、可操作性強的分析、處理方法才有可能做到。
當然,需要指出的一點是,若按上一節介紹的典型方式,在進行了一系列測試和數據處理後,精度Ac 已經達到相應評定標准規定的指標,則就沒有必要再去探尋系統誤差的內在規律了。而在這之前已進行的重復性測試的合格,則表明了該設備的穩定性能滿足要求。
然而確實存在這種棘手的情況,在線檢測設備的重復性完全達到評價指標,但經與CMM 比對測量及其後的數據處理,精度Ac 超差,甚至嚴重超差。我們認為,此時宜鄭重對待。
嚴格地說,系統誤差還有定值系統誤差和變值系統誤差之分,前者對於每一個測得值的影響,不論在大小和方向上都遵循一定的規律。通過確認系統誤差的存在,並找到其變化的規律,就有可能採用「設定修正量—補償」的處理方法,有效地消除其中的定值系統誤差。
我們應用回歸分析理論來研究經過比對測量後生成的兩組數據間的關系,以發現被評定在線檢測設備測量誤差的變化規律。最終達到以下兩個目的:
(1) 通過評估兩組測量值的線性相關,以確認在線檢測設備與CMM 等准確性更高的儀器之間是否存在一致性和具有可比性。若經過測算和判斷,兩者之間為弱相關,甚至不相關,則原來所作出的精度不合格結論有效。
(2) 若評估結果表明兩組測量值之間呈現強相關,那麼,在經過相應的數據處理,找出修正量後,應採取補償措施,以消除在線檢測設備測量結果中的定值系統誤差。並在完成修正/補償步驟後,再進行精度評定,以驗證Ac 是否已然達到規定指標。
相關(correlation)指兩個或多個隨機變數間的關系,而相關系數是這種關系緊密程度的度量,其定義為:兩個隨機變數的協方差與它們的標准偏差乘積之比值,用Q 表示。
實際工作中,不可能測量無窮多次,因此無法得到理想情況下的相關系數,只能根據有限次測量所得的數據求得其估計數,用r(x、y) 表示
今將n 個樣本分別由坐標測量機和在線檢測設備測得的數值記為{x1,x2,x3,…,xn}和{y1,y2,y3,…y4},i 為樣本編號,由此求得各自的算術平均值x 和y ,以及實驗標准偏差S(x)和S(y)。然後按式(4)可計算出相關系數的估計值r(x、y)。需注意的一點是,我們為把一個隨機變數X 經n 次測量獲得的n 個xi 值,以n 個樣本每個在CMM 上測量一次所得到的n 個xi值替代之。變數Y 情況相同。
可以證明|r|≤1,而當r=0 時,稱兩組數據完全不相關,而r 絕對值的大小決定了兩組數值間線性相關的程度。習慣上,|r|≥0.7 時,稱為強相關,否則稱弱相關,據此,在評估由在線檢測設備和CMM 生成的兩組測得數據的相關性時,若求出的相關系數r 小於0.7,即認為兩者無可比性,將不再採取修正和補償措施。反之,按照以下步驟來求取修正量。
假如被評定的在線檢測設備有m 項被測參數,則既有可能需進行m 次相關性分析,也有可能只需做1、2 次,完全視具體情況而定。但在正常情況下,多為前者。設j 是其中一項被測量,那麼n 個工件分別在兩種儀器上的測量值就為{x1j,x2j,x3j,…,xnj}和{y1j,y2j,y3j,…ynj}。比較其中任一工件i 的兩個測量值,求出偏差△ij:
△ij=Yij-Xij
在線檢測設備相對被測量j 的修正量△j 為:
同樣,可求出m 項被測參數中的其他個修正量。
若採取讓每個工件都在檢測設備上重復測量k 次的方式,則求得的偏差△ij 為, u 次測量是結果的平均值。相比上述一次測量,如此求得的修正量會更精確,經實施補償,消除測量結果中定值系統誤差的效果也更好。
現代多參數綜合檢測設備大多為計算機控制,無論採用的是比較測量原理還是絕對測量原理,輸入一組修正值以實現補償都已十分方便。
4 實例
以上方法的可行性和有效性,在經過實踐後得到了很好的驗證。下面通過兩個應用實例予以說明。
4.1 缸蓋多參數綜合檢測設備
該綜合測量設備位於發動機廠機加工車間一條自動化程度很高的缸蓋生產線中,用於檢測進、排氣凸輪軸孔直徑,孔中心距,孔中心線至底面和側面距離,同軸度等參數,被測量多達42 項。它採用比較測量工作原理,感測器類型為氣電(感)測頭,具備完善的計算機控制系統。在車間一隅的測量室中,配有計量型三坐標測量機PMM12106,按照規定,每天都要求送二個(1 個/班)合格工件到測量室比對、復檢。
比對測量的結果表明,對任一被檢參數,兩種測得值之間都有4~6μm 左右的差別,且在線檢測設備無一例外地表現為偏大。鑒於這是一條由先進工藝裝備組成的生產線,加工機床的機器能力指數很高,CM、CMK 值普遍遠大於2.0,使工件的實際製造尺寸均十分穩定地保持在中間公差附近。以缸蓋被測量中要求最高的二組16 個進、排氣凸輪軸孔(10 進、6 排)的直徑Ф200+0.021 為例,它們是這一工件中加工難度和檢測難度最大的參數,但CMM 實測結果顯示,按批量生產方式加工的孔徑均能控制在Ф20.010 左右。表1、表2 是針對其中二種不同的孔徑,抽10 個工件分別在檢測設備和三坐標測量機上做比對測量後的結果。
圖1、圖2 是據此繪制的圖形,圖中縱坐標是孔徑尺寸,但為能清晰地表達,橫坐標自名義值Ф20 起算,故指示的是偏離Ф20 的數值,單位為μm。盡管在線量儀較之CMM 有4~6 μm 的差距,但從表、圖可看出,在工件實際尺寸處於中間公差附近時,不會影響對工件合格與否的相同評價,因此正面解決這一問題的迫切性一段時間來沒有凸現。只是偶然發生了根據兩種設備測量出的結果,對同一工件作出相反判斷的情況,才導致了我們對這台在線檢測設備做較深入的分析。包括表1、2 和圖1、2 在內的統計資料就是這樣積累的。事實是,一旦被加工零件的實際尺寸接近公差上限時,明明還是合格的工件也會被在線檢測設備判為超差。盡管調整機床使加工處於最佳水平是有必要的,但在批量生產條件下,在線量儀的誤判無疑是十分危險的。
通過抽取10 個工件,分別在CMM 和在線檢測設備上進行測量,整理出包刮表、圖在內的統計資料。
直觀的印象已顯示,任一被測量經兩種設備檢測,所獲得的兩組數據之間存在著相關性。為此需按照上一節提供的思路和建立的方法進行嚴格的計算,然後再採取有針對性的措施。
步驟1,評估被測量j 在兩種儀器上的測得值{x1j,x2j,… ,x10j}與{y1j,y 2j,… ,y10j}之間線性相關的程度。為此,需利用這兩組數據,按上節中的公式(4)求出相關系數r,再根據r 的絕對值大小作出判斷。
圖1 圖2
經實際計算,包括表1、表2 在內的全部被檢參數的實測值,r 均在0.80~0.95 之間,其中大於0.90的將近一半。這表明,該在線檢測設備與三坐標測量機比對測量的結果為強相關,可以通過採取補償措施,有效地提高前者的精度。
步驟2,實踐「修正—補償」措施。用戶首先應根據實際情況,並參照一些已有的標准(指導性技術文件),給精度AC 規定一個指標,例如:本文第二節曾提到AC≤20%·T。對於前述缸蓋的16 個凸輪軸孔Ф0+0.021,可定為AC≤4 μm。而比對測量顯示,多數情況下已超過了這個指標,故有必要採取補償措施。反之,若某個被檢參數j 的「比對」結果表明還不到4 μm,則完全可免去這一步驟。
在表1、表2 的第三行,已寫入了兩個實測值之偏差△ij,接著根據上一節中的公式(5)求出相對被測量j(即表1 中的進氣凸輪孔D1 和表2 中的進氣凸輪孔D6)的修正量△j。然後,將△j,△j+1 等逐個輸入在線檢測設備的計算機控制器中,對這一台缸蓋多參數綜合測量機來講,由於採用比較測量工作原理,配有一個作為置零用的「標准件」,因此上述修正操作是比較容易的。
為驗證所完成的這一過程的效果,可再抽取若干工件進行比對測量,事實上確也如此做了。圖3、圖4 類似於圖1、圖2,也是兩進氣凸輪孔直徑的比對結果,兩對曲線的吻合程度表明,在證實強相關的前提下,經採取補償措施,精度已大為提高,在線檢測設備相對CMM 的實測值偏差,均控制在2~3 μm 之內。
發現了測量結果中定值系統誤差的存在,並在找出其變化規律後採取有效措施進行了校正,但這只是一個方面,能否找出產生這一誤差的原因以從根源上予以消除呢?經分析和通過有關試驗,弄清了內在機理,這完全是由於不同的測量方法引起的。前面曾提到,缸蓋綜合檢測機採用氣電(感)感測器和非接觸式氣動測頭,氣動測量對被測量表面的狀態很敏感,稍為粗糙一些就會因凹凸處的異常反射使測得的值偏大。鋁質缸蓋經組合機床最終加工,表面粗糙度為Ra2.5μm 左右,而鋼制標准件的被測面均經過磨削,表面光潔得多。當用CMM 和在線量儀檢測標准件時(後者為「置零」操作),測得值差別很小,但在測量工件時,檢測設備的實測值就會比CMM 大。另一項試驗表明,當我們採用由接觸式電感測頭組成的在線量儀測量同樣的鋁質缸蓋時,測得值與CMM 的測量就結果相當一致(見圖5),這反過來也證實了開始時的判斷。當然,氣動測頭的製造和安裝等因素的影響,也會引起測量誤差,就性質而言,也屬系統誤差,但與由測量方法引起的定值系統誤差明顯不同。由此也能理解,盡管經過統計分析,採取了修正/補償措施,在線檢測設備的測量結果與CMM 之間還是有一定的偏差。
圖5
至於如何消除這一引起定值系統誤差的根源,這乃是需要研製量儀的廠商解決的問題,應該在產品開發階段就予以考慮。
4.2 底架焊接總成在線檢測方法
這台檢測設備配置在轎車整車廠車身(拼焊)車間一條焊接自動生產線上,測量的對象是底架焊接總成。完全不同於機加工零部件,焊接總成、沖壓件這一類覆蓋件主要是由自由曲面組成的,被測量均為型面特徵點(包括孔的中心)在空間——確切地講是車身坐標系中的位置。此底架焊接總成上共有13 個被測點,都是曲面上的孔心位置,每個點都得用x、y、z 三個坐標來表達,故事實上被檢參數共有39 項。
該在線檢測設備是一套先進的多感測器視覺測量系統,作為感測器的光學攝象頭具有大量程、非接觸、快速和較高精度等特點,而且藉助某些精密測量儀器,通過採取局部標定和全局標定的方法,可把工件被測點在測量系統中的坐標轉換為在車身坐標系中的坐標,這就大大方便了對底架焊接總成各項被測量的實測結果直接作出評價。
鑒於被測的拼焊總成體積大、剛性差,若將其送到安放大型三坐標測量機的房間中進行比對測量,搬運過程中很易發生變形,從而影響檢測結果的准確性。經考慮,最後決定就在生產現場,採用關節臂坐標測量機PCMM 來實施。相比一般用於沖壓件、焊接件的各種CMM,這種攜帶型機種的精度要低些,但由於被測工件各項參數的公差都為±1mm 左右,而且在用PCMM 進行測量時,工件的定位狀態與在線檢測時完全一樣,又消除了一部分產生誤差的因素,因此還是不失為一種既實用也有足夠可信度的方法。
經對13 個測點、39 個空間坐標的比對測量,製成了相應的表和圖,表3 是兩種檢測手段對其中的測點7 的實測數據。
表3
圖6 為按照表3 比對實測數據繪制的三組相應曲線,直觀地反映了在線檢測設備與PCMM 對工件測點7 測得結果的關聯狀況。
首先,根據表3 中22 個樣本的實測數據,按前面所述相關分析方法,求出工件上點7 的x、y、z 坐標分別由在線檢測系統和PCMM 測得的對應數據之間的相關系數r,以確認其線性相關程度。計算結果為:
r7x =0.935, r7y=-0.950, r7z=0.941
這就說明,兩者之間的相關程度很高。通過對另外12 個測點的比對測量,以及對兩組實測結果的相關分析,獲得了其餘36 個相關系數r。全部39 項被測量的線性相關水平如表4 所示。表4 表明,所採用的在線檢測設備與關節臂坐標測量機比對測量的結果為強相關。需要指出的是,在通過局部/全局標定建立測量過程中的車身坐標系時,有幾個測點的Y 坐標方向設置反了,造成對比測量的結果分析呈現負相關,這從圖5 中的曲線圖7—Y—Y 可清楚看出。但在發現後由專業人員予以更正。
當然,在做以上這些工作之前,還是應當根據兩組實測值的比對結果,對在線檢測的實際結果設備各項被測量是否均達到規定精度指標作出評估。底架焊接總成與多數轎車車身覆蓋件相似,其上的39 項被測量的公差為±1mm,精度AC 則要求:AC≤20%·T,實測結果表明。包括測點7 的3 項在內,所有參數均超出了這一范圍,因此,進行上述線性相關分析,並在確認兩種檢測設備的測量結果有可比性,並呈強相關之後再採取相應的修正、補償才是有必要和有價值的。
圖6
表4
參照前面介紹的做法,如同實例1 中的步驟2 那樣,先求出對應於每個被測量j 的修正值△j,再將它
們逐個輸入在線檢測設備的控制計算機中,實施對定值系統誤差的補償。然後,通過若干樣本又一次的比對測量予以驗證,結果表明了達到預期的目標。39 項被測參數經在線檢測系統測量,與PCMM 之間的差別在[-0.2mm,+0.2mm]范圍內。
但需要指出的是,設置在車身生產線上的這台設備在對底架焊接總成進行檢測時所顯現的出的定值系統誤差,與實例1 的情況不同,主要在成因上。從前面分析可知,後者主要是由於兩種測量方法的差別引起的,由於比較單一,故比對測量後的偏差較接近。而造成這套車身在線檢測系統與PCMM 兩者測量結果差別的因素就多些,除測量方法不同是主要原因外,定位誤差也是一個重要因素。實施在線檢測時,工件由二維圓銷和一維削邊銷定位,但因處在生產自動線上,故這一過程不是人為完成,加上由覆蓋件的性質所決定,定位誤差帶來的影響就比實例1 大,當然這里既有「定值」成分,也有「隨機」成分,但結果都造成了兩種檢測設備比對測量的差別在較大范圍內變動。無疑,要從根源上減少甚至消除這些誤差成因是很困難的,特別是那些由被測件自身以及工藝特點所決定的因素。
毫無疑問,在評定一台檢測設備時採用對比測量並不鮮見,可謂常用方法。但如何科學、合理地對待測得數據,進而採取相應的後續措施改善其精度水平,事實上在過去並未很好解決,正因如此,在線檢測設備中的多參數綜合測量機(儀)的精度評定才被認為是個棘手問題。通過本文前二節的表述和最後兩個實例,說明了以數理統計中的相關分析為基礎,再結合必要的數據處理和修正、補償,能較真實地復現一台在線檢測設備的精度狀況,為客觀地作出評價提供依據。所推出的這種方法既規范,又有很強的可操作性,無論對設備製造商還是用戶都有價值。
參考文獻
1 羅寧,張玉萍,任柏林. 微機綜合測量系統的誤差因素分析. 工具技術. 1999 No.1
2 朱正德. 在線檢測設備評定方法的建立與實踐. 計量技術. 2001,No.10
3 朱正德. 機械加工設備能力的評定指標——機器能力指數 . 汽車標准化,2002 No.1
4 陳功振. 定值系統誤差的判斷及消除方法. 計量技術. 2002,No.8(end)
2. ISO 9001與CMM哪個好 ISO 9001與CMM對比分析介紹【詳解】
ISO 9001與CMM異同分析
美國軟體工程研究所(SEI)開發的軟體過程能力成熟度模型(CMM)和國際標准化組織(ISO)開發的ISO 9000標准系列都著眼於質量和過程管理,兩者都為了解決同樣的問題,直觀上是相關的。但是它們的基礎卻各不相同:ISO 9001(ISO 9000標准系列中關於軟體開發和維護的部分)確定一個質量體系的最少需求,而CMM則強調持續的過程改進。當然,這種陳述有點主觀性,一些國際標准團體堅持認為,如果深入地理解ISO 9001而不是只停留在表面,ISO 9001也可以解決持續過程改進的問題,例如,矯正行為可以被解釋成持續的改進。本文要討論的問題是:
◆ 取得ISO 9000認證的組織大約相當於CMM的哪個等級?
◆ 取得CMM第2級(或第3級)的組織是否可以認為滿足ISO 9001要求?
◆ 取得ISO 9001證書與取得CMM相應等級證書的企業,誰的質量管理、質量保證水平或能力更高?
生產過程:製造業vs.軟體業
一般來說,質量保證系統中提到的產品通常包括硬體、軟體、流程性材料和服務。類似地,ISO 9000系列標准不少部分也表現了製造業在原材料采購、生產加工工藝、使用的量具以及產品的運輸、儲存、包裝和交付等不同側面的質量要求。因此,軟體企業在建立質量體系的過程中必須認真分析自身與製造業生產活動的差別。由於軟體開發與一般產品製造有顯著的差別,因此必須注意軟體過程的特點。為了表明製造業和軟體業的差別,附圖給出了兩種產業活動的形象對比。從圖中可以看出,在製造業中,生產活動佔有不可忽視的地位,它所需要的成本投入、人員、場地等都是設計工作無法比擬的,而軟體業恰恰相反。軟體工程項目主要是軟體開發,相當於製造業的產品設計;而軟體業的生產是指軟體開發完成以後將代碼往各種介質上拷貝,這部分工作無論是技術含量還是投入的人力、物力都極為有限,特別是在批量生產的條件下,這種差別更為明顯,主要表現在以下方面:
◆ 傳統的製造業在得到產品後,必須在運輸和倉儲方面做出相應的安排,付出必要的代價。而對軟體業來說,這些需求是微乎其微的,甚至可以忽略不計。
◆ 軟體產品的功能度和復雜性要比製造業產品高得多,它在投入使用後,所能發揮的功效也是其他任何硬體產品無法比擬的。
由此可以看出,製造業或硬體的質量問題主要反映在生產和儲運過程中,而軟體產品的質量問題主要來自開發過程。
映射:從ISO 9001到CMM
表1是ISO 9001條款到CMM模型關鍵過程區域和關鍵實踐映射的概述。“強相關性”列表示相關性較直接的關鍵過程區域和共同特徵;“判斷相關性”列表示在確定合理相關性時需要一定程度主觀性理解的關鍵過程區域和共同特徵。
雖然ISO 9001中的一些問題沒有被CMM模型覆蓋,二者之間的詳細程度也有很大的差異,但二者之間的相關性還是很明顯的。CMM與ISO 9001之間最大的不同體現在兩方面:其一,CMM模型明確強調持續的過程改進,而ISO 9001隻要求質量體系的最小保證;其二,CMM模型只關注軟體,而ISO 9001適用於更大的范圍。
ISO9001條款 強相關性 判斷相關性
管理職責 履行的承諾
軟體項目規劃
軟體項目追蹤和監督
軟體質量標准 履行的能力
實現矯正
軟體質量管理
質量體系 實現矯正
軟體項目規劃
軟體質量標准
軟體產品工程 組織工程定義
合同評估 需求管理
軟體項目規劃 軟體子合同管理
設計控制 軟體項目規劃
軟體項目追蹤和監督
軟體配置管理
軟體產品工程 軟體質量管理
文檔和數據控制 軟體配置管理
軟體產品工程
采購 軟體子合同管理
客戶-供貨產品的控制 軟體子合同管理
產品確認和追蹤 軟體配置管理
軟體產品工程
工程式控制制 軟體項目規劃
軟體質量幫助
軟體產品工程 定量工程管理
技術改變管理
檢查和測試 軟體產品工程
夥伴審查
檢查控制、度量和測試設備 軟體產品工程
檢查和測試狀態 軟體配置管理
軟體產品工程
不合格產品的控制 軟體配置管理
軟體產品工程
矯正和預防措施 軟體質量保證
軟體配置管理 缺陷預防
處理、儲藏、包裝、保存和分發 軟體配置管理
軟體產品工程
質量數據控制 軟體配置管理
軟體產品工程、夥伴審查
內部質量審計 實現檢查、軟體質量保證
培訓 履行的能力、培訓計劃
服務
統計技術 度量和分析 機構過程定義
定量過程管理
軟體質量管理
兩個文檔之間的最大相似之處是它們的底線:“說你想做的,做你想說的。” ISO 9001的基本假設是:機構應該通過質量控制活動歸檔每個重要過程並檢查每個重要過程。CMM模型也強調文檔化的過程和文檔化的設計。“按文檔化的程序”和遵循“書面形式的機構政策”是CMM模型關鍵過程區域的特徵。在更詳細的層次上,ISO 9001的一些條款可以很容易地映射到與其相當的CMM實踐。不過因為兩個文檔的結構不同,所以大多數相關性映射是多對多的方式。例如,ISO 9001的培訓條款將同時映射到CMM模型中培訓計劃關鍵過程區域和所有關鍵過程區域中的培訓熟悉實踐。
結論
通過以上分析,我們可以得到以下結論:
1. ISO 9001和CMM既有區別又相互聯系
盡管ISO 9001標準的一些要求在CMM中不存在,而CMM的一些要求在ISO 9001標准中也不存在,但不可否認的是,兩者之間的關系非常密切。當然,兩者之間的差別也很明顯,例如, ISO 9001標準的要素4.7和4.15在CMM中沒有細述,而4.19則是分散在CMM的各部分中。ISO 9001的一些要素可以在CMM中找到完全對應的部分,另外一些要素則是比較分散的對應。
兩者的最大相似之處在於兩者都強調:“該說的要說到,說到的要做到”。對每一個重要的過程應形成文件,包括指導書和說明,並檢查交貨質量水平。CMM強調持續改進,ISO 9001的1994版標准主要說明的是“合格質量體系的最低可接受水平”(ISO 9001 的2000版標准也增加了持續改進的內容)。
另外,1999年底,由美國質量協會(ASQ)和Motorola、Nokia、Bell South等100多家企業、機構共同制定的電信行業(包括電信軟體開發企業)質量體系標准TL 9000正式發布,在處理已經取得CMM和ISO 9001認證的軟體開發企業如何升級到TL 9000時,補充審核的要求有很大差異,這從一個側面說明了它們之間的差別。但很明顯,取得ISO 9001認證對於通過CMM評估是有益的,反之,通過CMM評估對於獲得ISO 9001認證也是有幫助的。
2.取得ISO 9001認證並不意味著完全滿足CMM某個等級的要求
表面上看,獲得ISO 9001認證的企業應該具有CMM第3至第4級的水平,但事實上,有些獲得CMM第1級的企業也獲得了ISO 9001證書,原因是ISO 9001強調以顧客的要求為出發點,不同顧客要求的質量水平也不同,而且各個審核員的水平/解釋也有差異。由此可以看出,取得ISO 9001認證所代表的質量管理和質量保證能力的高低與審核員對標準的理解及自身水平的高低有很大的關系,而這並不是ISO 9001標准本身所決定的。
ISO 9001標准只是質量管理體系的最低可接受准則,不能說已滿足CMM的大部分要求,但有一點可以肯定:ISO 9001認證合格的企業至少能滿足CMM第2級的大部分要求以及第3級的一部分要求。
3.通過CMM第2級(或第3級)評估並不代表滿足ISO 9001的要求
CMM第2級的所有關鍵過程都涉及ISO 9001的要求,但都低於ISO 9001的要求。另外,一些CMM第1級的組織在滿足了第2級和第3級的一些關鍵過程的要求後,也可以獲得ISO 9001認證證書。一些CMM第2級或第3級的企業可能被認為符合ISO 9001的要求,但是,甚至一些通過了CMM第3級評估的企業也需另外滿足ISO 9001的要素,才能符合ISO 9001的要求。
CMM是專門針對軟體開發企業設計的,因此在針對性上比ISO 9001要好,但需要注意的是,CMM強調的是軟體開發過程的管理,對於國內軟體企業涉及較多的“系統集成”並沒有考慮,如果單純按照CMM的要求建立質量體系,則應該注意補充“系統集成”方面的內容。
本文未明確肯定CMM與ISO 9001相比哪個更好,因為一個體系的好壞是由很多方面決定的。對於一個軟體開發企業來說,獲得什麼樣的認證只是表面的,重要的是如何著眼於持續改進以更好地保證軟體開發的質量、滿足顧客的要求,從而獲得競爭優勢。
3. cmm與cmmi的區別
1、作用不同
CMM是一種對軟體組織在定義、實施、度量、控制和改善其軟體過程的實踐中各個發展階段的描述形成的標准。
CMMI是CMM模型的最新版本。早期的CMMI(CMMI-SE/SW/IPPD),SEI在部分國家和地區開始推廣和試用。
2、特點不同
CMM是對於軟體組織在定義、實施、度量、控制和改善其軟體過程的實踐中各個發展階段的描述。
CMMI是由美國卡耐基梅隆大學軟體工程研究所組織全世界的軟體過程改進和軟體開發管理方面的專家歷時四年而開發出來的,並在全世界推廣實施的一種軟體能力成熟度評估標准,主要用於指導軟體開發過程的改進和進行軟體開發能力的評估。
3、功能不同
CMM的核心是把軟體開發視為一個過程,並根據這一原則對軟體開發和維護進行過程監控和研究,以使其更加科學化、標准化、使企業能夠更好地實現商業目標。
CMM模型主要用於軟體過程的改進,促進軟體企業軟體能力成熟度的提高,但它對於系統工程、集成化產品和過程開發、供應商管理等領域的過程改進都存在缺陷,因而人們不得不分別開發軟體以外其他學科的類似模型。
4. 在測試方面,什麼是ISO CMMAUT
ISO是一個國際標准化組織,其成員由來自世界上100多個國家的國家標准化團體組成,代表中國參加ISO的國家機構是中國 國家技術監督局(CSBTS)。ISO與國際電工委員會(IEC)有密切的聯系, 中國參加IEC的國家機構也是國家技術監督局。ISO和IEC作為一個整 體擔負著制訂全球協商一致的國際標準的任務,ISO和IEC都是非政府 機構,它們制訂的標准實質上是自願性的,這就意味著這些標准必須是 優秀的標准,它們會給工業和服務業帶來收益,所以他們自覺使用這 些標准.ISO和IEC不是聯合國機構,但他們與聯合國的許多專門機構保 持技術聯絡關系.ISO和IEC有約1000個專業技術委員會和分委員會,各 會員國以國家為單位參加這些技術委員會和分委員會的活動。ISO和 IEC還有約3000個工作組,ISO、IEC每年制訂和修訂1000個國際標准。
標準的內容涉及廣泛,從基礎的緊固件、軸承各種原材料到半成 品和成品,其技術領域涉及信息技術、交通運輸、農業、保健和環境 等。每個工作機構都有自己的工作計劃,該計劃列出需要制訂的標准項 目(試驗方法、術語、規格、性能要求等)。
ISO的主要功能是為人們制訂國際標准達成一致意見提供一種機 制。其主要機構及運作規則都在一本名為ISO/IEC技術工作導則的文件 中予以規定,其技術結構在ISO是有800個技術委員會和分委員會,它們 各有一個主席和一個秘書處,秘書處是由各成員國分別擔任,目前承擔 秘書國工作的成員團體有30個,各秘書處與位於日內瓦的ISO中央秘書 處保持直接聯系。
通過這些工作機構,ISO已經發布了9200個國際標准,如ISO公制螺 紋、ISO的A4紙張尺寸、ISO的集裝箱系列(目前世界上95%的海運集 裝箱都符合ISO標准)、ISO的膠片速度代碼、ISO的開放系統互聯(OS2) 系列(廣泛用於信息技術領域)和有名的ISO9000質量管理系列標准。
此外,ISO還與450個國際和區域的組織在標准方面有聯絡關系,特 別與國際電信聯盟(ITU)有密切聯系。在ISO/IEC系統之外的國際標准 機構共有28個。每個機構都在某一領域制訂一些國際標准,通常它們在 聯合國控制之下。一個典型的例子就是世界衛生組織(WHO).ISO/IEC 制訂的85%的國際標准,剩下的15%由這28個其他國際標准機構制訂。
CMM(Capability Maturity Model),英文直譯的意思是「能力成熟度模型」。由卡內基.梅隆大學的軟體工程協會(Software Engineering Institute, 簡稱SEI) 提出並完善,目的是通過一個合理的體系模型來對軟體組織開發能力進行合理有效的評估,幫助軟體組織在模型實施的過程中提高軟體過程管理能力,降低軟體系統開發風險,在預定的項目周期和預算內開發出高質量的軟體產品。
CMM一共分為5級,1級最低,5級最高,3級是一個比較重要的分界線
5. CMM ISO有何區別,對於軟體企業哪個更適用
CMM是由美國卡內基-梅隆大學的軟體工程研究所(SEI)開發的軟體成熟度模型,共分為5級(5級為最高級別)
CMM是一個動態的過程,組織可根據不同級別的要求,循序漸進,不斷改進。
CMM是能力成熟度模型(Capability Maturity Model)的縮寫,是一種用於評價軟體承包能力並幫助其改善軟體質量的方法,也就是評估軟體能力與成熟度的一套標准,它側重於軟體開發過程的管理及工程能力的提高與評估。
CMM標准共分五個等級,從第一級到第五級分別為:初始級、可重復級、定義級、管理級和優化級,從低到高,軟體開發生產的計劃精度越來越高,每單位工程的生產周期越來越短,每單位工程的成本也越來越低。
CMM證書主要用於出口美國的軟體組織。
CMM是一種管理方法
CMM是一組公眾可用的描述成熟軟體組織特徵的准則。組織能運用這些准則去改進開發和維護軟體的過程,以及政府或商業組織用於評價與某具體公司簽訂軟體項目合同時的風險。CMM將軟體開發視為一個過程,提供了一種以有條不紊的和一致的方法改進軟體產品的管理和開發的概念性結構。組織軟體開發過程是由初始到成熟的一個漸進的過程,CMM分為5級,由低到高分別是:初始級、可重復級、妥善定義級、定量管理級、和持續優化級。軟體組織在執行CMM的過程中,軟體過程能力將持續改進,組織將由幾乎無管理、完全依賴個人努力的取得成功,逐漸走向規范化管理,能利用來自過程的以及來自先導性創新思想和新技術的定量和反饋信息,持續改進的過程取得成功。
美國軟體業發達很重要的一個原因就是:無論規模大小,絕大多數組織都按照規范化的工作方法管理軟體循環過程,始終把最終用戶放在軟體產品供應優化和質量控制的中心,把達到認證標准放在很重要的位置上。
WTO入世在即,中國軟體組織何去何從?如何面對挑戰?是在國內固步自封,還是勇敢的創出去,進軍國際市場。中國的軟體組織大多數仍然處於一種手工作坊式運營階段,質量和效率觀念都不強,在技術和產品本身與國際市場接軌方面更是一片空白。這些對軟體組織而言,是一個致命的弱點。軟體產業的規則就是技術及其標准,全球軟體產業處於一個非常開放的價值鏈中,因此如果你落後了這些技術和標准,就可能被拋出遊戲中。另外,軟體組織是一個技術密集型組織,獲取競爭力的關鍵就在於提高開發應用效率,降低成本,同時提高產品的質量,這方面是CMM的強項。
3. CMM與ISO9000的關系
ISO9000和CMM既有區別又相互聯系。
ISO9000和CMM是國際上通用的軟體質量評估和管理方法。二者有很多相似之處,它們的實施可以改變軟體組織開發不規范、文檔不齊、維護跟不上、質量漏洞多等弊病。盡管ISO 9001標準的一些要求在CMM中不存在,而CMM的一些要求在ISO 9001標准中也不存在,兩者之間的關系非常密切。
兩者的最大相似之處在於兩者都強調對每一個重要的過程應形成文件,包括指導書和說明,並檢查交貨質量水平,同時也都強調強調持續改進。
6. 軟體測試行業的CMM是指什麼
軟體測試行業的CMM指的是「能力成熟度模型」。
其英文全稱為,英文縮寫為SW-CMM,簡稱CMM。
它是對於軟體組織在定義、實施、度量、控制和改善其軟體過程的實踐中各個發展階段的描述。CMM的核心是把軟體開發視為一個過程,並根據這一原則對軟體開發和維護進行過程監控和研究,以使其更加科學化、標准化、使企業能夠更好地實現商業目標。
(6)檢測裝置及其自動化cmm擴展閱讀
MM/CMMI將軟體過程的成熟度分為5個等級,以下是5個等級的基本特徵:
(1)初始級(initial)。工作無序,項目進行過程中常放棄當初的計劃。管理無章法,缺乏健全的管理制度。開發項目成效不穩定,項目成功主要依靠項目負責人的經驗和能力,他一但離去,工作秩序面目全非。
(2)可重復級(Repeatable)。管理制度化,建立了基本的管理制度和規程,管理工作有章可循。初步實現標准化,開發工作比較好地按標准實施。變更依法進行,做到基線化,穩定可跟蹤,新項目的計劃和管理基於過去的實踐經驗,具有重復以前成功項目的環境和條件。
(3)已定義級(Defined)。開發過程,包括技術工作和管理工作,均已實現標准化、文檔化。建立了完善的培訓制度和專家評審制度,全部技術活動和管理活動均可控制,對項目進行中的過程、崗位和職責均有共同的理解。
(4)已管理級(Managed)。產品和過程已建立了定量的質量目標。開發活動中的生產率和質量是可量度的。已建立過程資料庫。已實現項目產品和過程的控制。可預測過程和產品質量趨勢,如預測偏差,實現及時糾正。
(5)優化級(Optimizing)。可集中精力改進過程,採用新技術、新方法。擁有防止出現缺陷、識別薄弱環節以及加以改進的手段。可取得過程有效性的統計數據,並可據進行分析,從而得出最佳方法。
7. cmm檢測屬於離線檢測還是在線檢測
cmm檢測屬於離線檢測。根據查詢相關公開資料可知:傳統意義上的CMM是一種離線檢測裝置,其技術發展相對獨立於CAD、CAM系統的技術發展,並且有自己的信息處理系統。三坐標測量機(簡稱CMM)是一種三維尺寸的精密測量儀器,主要用於零部件尺寸、形狀和相互位置的檢測。
8. CMM和CMMI是什麼區別是什麼
1、它們是什麼
CMMI 的全稱為:Capability Maturity Model Integration,即能力成熟度模型集成。
CMM 的全稱為:Capability Maturity Model ,即能力成熟度模型。
2、區別
CMMI 模型的前身是 SW-CMM 和 SE-CMM,前者就是我們指的CMM(SW-CMM )。CMMI與SW-CMM的主要區別就是覆蓋了許多領域;CMMI到目前為止包括以下四個CMM:
(1)、軟體工程(SW-CMM) 軟體工程的對象是軟體系統的開發活動,要求實現軟體開發、運行、維護活動系統化、制度化、量化。
(2)、系統工程(SE-CMM) 系統工程的對象是全套系統的開發活動,可能包括也可能不包括軟體。系統工程的核心是將客戶的需求、期望和約束條件轉化為產品解決方案,並對解決方案的實現提供全程的支持。
(3)、集成的產品和過程開發(IPPD-CMM) 集成的產品和過程開發是指在產品生命周期中,通過所有相關人員的通力合作,採用系統化的進程來更好地滿足客戶的需求、期望和要求。如果項目或企業選擇IPPD進程,則需要選用模型中所有與IPPD相關的實踐。
(4)、采購(SS-CMM) 采購的內容適用於那些供應商的行為對項目的成功與否起到關鍵作用的項目。主要內容包括:識別並評價產品的潛在來源、確定需要采購的產品的目標供應商、監控並分析供應商的實施過程、評價供應商提供的工作產品以及對供應協議很供應關系進行適當的調整。
9. 測量儀器omm和cmm的區別
1、原理不同:二次元就是通常說的影像測量儀,是將本身的硬體CCD以及光柵尺,通過USB及RS232數據線傳輸到電腦的數據採集卡中,將光信號轉化為電信號,之後由影像測量儀軟體在電腦顯示器上成像,由操作員用滑鼠在電腦上進行快速的測量。
三次元就是三坐標測量機。就是可在三個相互垂直的導軌上移動,此探測器以接觸或非接觸等方式傳送訊號,三個軸的位移測量系統經數據處理器計算出工件的各點坐標(X、Y、Z)及各項功能測量的儀器。
2、作用不同:二次元測量儀主要應用在二維測量領域,如一些薄壁件,液晶板,塑膠件的測量。有測頭的可以測量一些簡單形位公差,如平面度,垂直度等。三次元測量儀以三維測量為主,可以測量形狀復雜的機械零件的尺寸,形位公差和自由曲面等。
三次元測量儀器的組成:
三次元測量儀的組成:
1、主機機械繫統(X、Y、Z三軸或其它);
2、測頭系統;
3、 電氣控制硬體系統;
4、 數據處理軟體系統(測量軟體);
5、 正向工程:產品設計-->製造-->檢驗(三次元測量儀)
大部份三次元機台結構都使用精密花崗石做為平台,較好的機台會使用00級以上的花崗石。三軸的結構大部份都使用花崗石,有些機型會使用鋁合金或鑄鐵,較高階的機種會使用碳纖、陶瓷或其它復合材質。
常見的外型結構為龍門式(或稱移動橋架式),其他較常見的有單邊架橋式(或稱L橋架式)、雙邊架橋式、懸臂式等。