ISO/TS 15530-4:2008
(Main)Geometrical Product Specifications (GPS) — Coordinate measuring machines (CMM): Technique for determining the uncertainty of measurement — Part 4: Evaluating task-specific measurement uncertainty using simulation
Geometrical Product Specifications (GPS) — Coordinate measuring machines (CMM): Technique for determining the uncertainty of measurement — Part 4: Evaluating task-specific measurement uncertainty using simulation
ISO/TS 15530-4:2008 specifies requirements (for the manufacturer and the user) for the application of (simulation-based) uncertainty evaluating software (UES) to measurements made with coordinate measuring machines (CMMs), and gives informative descriptions of simulation techniques used for evaluating task-specific measurement uncertainty. ISO/TS 15530-4:2008 describes methods of testing such simulation software, along with advantages and disadvantages of various testing methods. ISO/TS 15530-4:2008 also describes various testing procedures for the evaluation of task specific uncertainty determination by simulation for specific measurement tasks carried out on CMMs, taking into account the measuring device, the environment, the measurement strategy and the object. This document describes the general procedures without restricting the possibilities of the technical realization. Guidelines for verification and evaluation of the simulation package are included.
Spécification géométrique des produits (GPS) — Machines à mesurer tridimensionnelles (MMT): Technique pour la détermination de l'incertitude de mesure — Partie 4: Évaluation de l'incertitude de mesure spécifique d'une tâche à l'aide de simulations
L'ISO/TS 15530-4:2007 spécifie les exigences (applicables au fabricant et à l'utilisateur) relatives à l'utilisation de logiciels d'évaluation des incertitudes (logiciels UES) (basés sur des simulations) pour les mesurages réalisés avec des MMT. Il fournit des descriptions informatives des techniques de simulation employées pour évaluer les incertitudes de mesure spécifiques d'une tâche. L'ISO/TS 15530-4:2007 décrit les méthodes d'essai de ce type de logiciels de simulation et répertorie les avantages et les inconvénients des diverses méthodes d'essai. L'ISO/TS 15530-4:2007 présente les différents modes opératoires d'essai relatifs à l'évaluation de la détermination de l'incertitude spécifique d'une tâche par simulation pour les tâches de mesurage spécifiques réalisées sur des MMT, en prenant en compte le dispositif de mesurage, l'environnement, la stratégie de mesurage ainsi que l'objet. La présente partie de l'ISO 15530 a pour objectif de décrire les modes opératoires généraux sans limitation des possibilités de mise en œuvre technique. Des lignes directrices sont fournies pour vérifier et évaluer la solution logicielle de simulation.
General Information
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Standards Content (Sample)
TECHNICAL ISO/TS
SPECIFICATION 15530-4
First edition
2008-06-01
Geometrical Product Specifications
(GPS) — Coordinate measuring machines
(CMM): Technique for determining the
uncertainty of measurement —
Part 4:
Evaluating task-specific measurement
uncertainty using simulation
Spécification géométrique des produits (GPS) — Machines à mesurer
tridimensionnelles (MMT): Technique pour la détermination de
l'incertitude de mesure —
Partie 4: Évaluation de l'incertitude de mesure spécifique d'une tâche à
l'aide de simulations
Reference number
©
ISO 2008
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the unlikely event that a problem relating to it is found, please inform the Central Secretariat at the address given below.
© ISO 2008
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
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ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2008 – All rights reserved
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms and definitions .1
4 Abbreviations.2
5 Requirements concerning uncertainty evaluating software (UES) .2
5.1 Specification of the claimed scope of the UES .2
5.2 Specification of input to the UES.3
5.3 Additional UES documentation.3
5.4 GUM compliance.3
5.5 Use of results from UES.4
Annex A (normative) Checklist — Declaration of influence quantities .5
Annex B (informative) Elements of the uncertainty evaluating software (UES) .7
Annex C (informative) Methods of testing uncertainty evaluating software (UES).9
Annex D (informative) Descriptive example — Physical testing on an individual CMM.18
Annex E (informative) Descriptive example — Computer-aided verification and evaluation .20
Annex F (informative) Descriptive example — Comparison with specific reference results.22
Annex G (informative) Descriptive example — Statistical long term investigation .24
Annex H (informative) Relation to the GPS matrix model.25
Bibliography .26
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
In other circumstances, particularly when there is an urgent market requirement for such documents, a
technical committee may decide to publish other types of normative document:
⎯ an ISO Publicly Available Specification (ISO/PAS) represents an agreement between technical experts in
an ISO working group and is accepted for publication if it is approved by more than 50 % of the members
of the parent committee casting a vote;
⎯ an ISO Technical Specification (ISO/TS) represents an agreement between the members of a technical
committee and is accepted for publication if it is approved by 2/3 of the members of the committee casting
a vote.
An ISO/PAS or ISO/TS is reviewed after three years in order to decide whether it will be confirmed for a
further three years, revised to become an International Standard, or withdrawn. If the ISO/PAS or ISO/TS is
confirmed, it is reviewed again after a further three years, at which time it must either be transformed into an
International Standard or be withdrawn.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO/TS 15530-4 was prepared by Technical Committee ISO/TC 213, Dimensional and geometrical product
specifications and verification.
ISO/TS 15530 consists of the following parts, under the general title Geometrical Product Specifications
(GPS) — Coordinate measuring machines (CMM): Technique for determining the uncertainty of
measurement:
⎯ Part 3: Use of calibrated workpieces or standards [Technical Specification]
⎯ Part 4: Evaluating task-specific measurement uncertainty using simulation [Technical Specification]
The following part is under preparation:
⎯ Part 2: Use of multiple measurements strategies in calibration artefacts [Technical Specification]
The following part is planned:
⎯ Part 1: Overview and general issues
iv © ISO 2008 – All rights reserved
Introduction
This part of ISO 15530 is a Geometrical Product Specification (GPS) Technical Specification and is to be
regarded as a general GPS document (see ISO/TR 14638). It influences the chain link 6 of the chain of
standards on size, distance, radius, angle, form, orientation, location, run-out and datums.
For more detailed information of the relation of this part of ISO 15530 to the GPS matrix model, see Annex H.
For coordinate measuring machines (CMMs) used to inspect tolerances according to ISO 14253-1, the task-
specific uncertainties of measurement are taken into account when tests for conformity/non-conformity are
carried out. While knowledge of the uncertainty of measurement is important, up to the present, there have
been only a few procedures that allow the task-specific uncertainty of measurement to be stated.
For simple measuring devices, this uncertainty can be evaluated by an uncertainty budget according to the
recommendations of the Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM). However, in the case
of a CMM, the formulation of a classical uncertainty budget is impractical for the majority of the measurement
tasks due to the complexity of the measuring process.
Alternate methods that are consistent with the GUM can be used to determine the task-specific uncertainty of
coordinate measurements. One such method that evaluates the uncertainty by numerical simulation of the
measuring process allowing for uncertainty influences is described in this part of ISO 15530.
To allow CMM users to easily create uncertainty statements, CMM suppliers and other third party companies
have developed uncertainty evaluating software (UES). UES is based on a computer-aided mathematical
model of the measuring process. In this model, the measuring process is represented from the measurand to
the measurement result, taking important influence quantities into account.
In the simulation, these influences are varied within their possible or assumed range of values (described by
probability distributions), and the measuring process is repeatedly simulated, using possible combinations of
the influence quantities. The uncertainty is determined from the variation of the final result.
This procedure is compatible with the fundamental principles of the internationally valid Guide to the
expression of uncertainty in measurement (GUM). The details of the UES are often hidden in compiled
computer code making it difficult for the user to assess the reliability of the calculated uncertainty statements.
This part of ISO 15530 sets forth terminology and testing procedures for both the UES supplier and the CMM
user to communicate and quantify the capabilities of UES.
This part of ISO 15530 begins by considering the declaration of influence quantities. The declarations identify
which influence quantities, along with their ranges of values, the UES can account for in its uncertainty
evaluation. For example, some UES can include the effects of using multiple styli during a CMM
measurement, while others cannot.
Similarly, some UES can include the effects of spatial temperature gradients or variations of temperature over
time, while others cannot. The purpose of the declaration section is to clearly identify to the CMM user what
influence quantities, and their ranges of values, the UES will consider in its uncertainty evaluation.
This will allow the user to be able to make informed decisions. Purchasing a UES product with limited
capabilities that do not include some influence quantities present during the CMM measurements requires the
CMM user to independently evaluate these unaccounted-for influence quantities and combine them
appropriately with those that are evaluated by the UES in order to produce a GUM compliant uncertainty
statement.
This part of ISO 15530 then goes on to identify four possible methods of testing, recognizing that no single
method is comprehensive in a practical sense. For each method, a description is given along with its
considerations, advantages and disadvantages. A descriptive example is also included for each method.
TECHNICAL SPECIFICATION ISO/TS 15530-4:2008(E)
Geometrical Product Specifications (GPS) — Coordinate
measuring machines (CMM): Technique for determining the
uncertainty of measurement —
Part 4:
Evaluating task-specific measurement uncertainty using
simulation
1 Scope
This part of ISO 15530 specifies requirements (for the manufacturer and the user) for the application of
(simulation-based) uncertainty evaluating software (UES) to measurements made with CMMs, and gives
informative descriptions of simulation techniques used for evaluating task-specific measurement uncertainty.
Furthermore, it describes testing methods for such simulation software, along with advantages and
disadvantages of various testing methods.
Finally, it describes various testing procedures for the evaluation of task specific uncertainty determination by
simulation for specific measurement tasks carried out on CMMs, taking into account the measuring device, the
environment, the measurement strategy and the object. This document describes the general procedures
without restricting the possibilities of the technical realization. Guidelines for verification and evaluation of the
simulation package are included.
The document is not aimed at defining new parameters for the general evaluation of the accuracy of CMM
measurements.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 10360-1:2000, Geometrical Product Specifications (GPS) — Acceptance and reverification tests for
coordinate measuring machines (CMM) — Part 1: Vocabulary
ISO/IEC Guide 99:2007, International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated
terms (VIM)
Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM). BIPM, IEC, IFCC, ISO, IUPAC, IUPAP, OIML,
1st edition, 1993, corrected and reprinted in 1995
3 Terms and definitions
For the purpose of this document, the terms and definitions given in ISO 10360-1, VIM and GUM apply.
ISO/TS 15530-4:20
...
TECHNICAL ISO/TS
SPECIFICATION 15530-4
First edition
2008-06-01
Geometrical Product Specifications
(GPS) — Coordinate measuring machines
(CMM): Technique for determining the
uncertainty of measurement —
Part 4:
Evaluating task-specific measurement
uncertainty using simulation
Spécification géométrique des produits (GPS) — Machines à mesurer
tridimensionnelles (MMT): Technique pour la détermination de
l'incertitude de mesure —
Partie 4: Évaluation de l'incertitude de mesure spécifique d'une tâche à
l'aide de simulations
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ISO 2008
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Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms and definitions .1
4 Abbreviations.2
5 Requirements concerning uncertainty evaluating software (UES) .2
5.1 Specification of the claimed scope of the UES .2
5.2 Specification of input to the UES.3
5.3 Additional UES documentation.3
5.4 GUM compliance.3
5.5 Use of results from UES.4
Annex A (normative) Checklist — Declaration of influence quantities .5
Annex B (informative) Elements of the uncertainty evaluating software (UES) .7
Annex C (informative) Methods of testing uncertainty evaluating software (UES).9
Annex D (informative) Descriptive example — Physical testing on an individual CMM.18
Annex E (informative) Descriptive example — Computer-aided verification and evaluation .20
Annex F (informative) Descriptive example — Comparison with specific reference results.22
Annex G (informative) Descriptive example — Statistical long term investigation .24
Annex H (informative) Relation to the GPS matrix model.25
Bibliography .26
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
In other circumstances, particularly when there is an urgent market requirement for such documents, a
technical committee may decide to publish other types of normative document:
⎯ an ISO Publicly Available Specification (ISO/PAS) represents an agreement between technical experts in
an ISO working group and is accepted for publication if it is approved by more than 50 % of the members
of the parent committee casting a vote;
⎯ an ISO Technical Specification (ISO/TS) represents an agreement between the members of a technical
committee and is accepted for publication if it is approved by 2/3 of the members of the committee casting
a vote.
An ISO/PAS or ISO/TS is reviewed after three years in order to decide whether it will be confirmed for a
further three years, revised to become an International Standard, or withdrawn. If the ISO/PAS or ISO/TS is
confirmed, it is reviewed again after a further three years, at which time it must either be transformed into an
International Standard or be withdrawn.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO/TS 15530-4 was prepared by Technical Committee ISO/TC 213, Dimensional and geometrical product
specifications and verification.
ISO/TS 15530 consists of the following parts, under the general title Geometrical Product Specifications
(GPS) — Coordinate measuring machines (CMM): Technique for determining the uncertainty of
measurement:
⎯ Part 3: Use of calibrated workpieces or standards [Technical Specification]
⎯ Part 4: Evaluating task-specific measurement uncertainty using simulation [Technical Specification]
The following part is under preparation:
⎯ Part 2: Use of multiple measurements strategies in calibration artefacts [Technical Specification]
The following part is planned:
⎯ Part 1: Overview and general issues
iv © ISO 2008 – All rights reserved
Introduction
This part of ISO 15530 is a Geometrical Product Specification (GPS) Technical Specification and is to be
regarded as a general GPS document (see ISO/TR 14638). It influences the chain link 6 of the chain of
standards on size, distance, radius, angle, form, orientation, location, run-out and datums.
For more detailed information of the relation of this part of ISO 15530 to the GPS matrix model, see Annex H.
For coordinate measuring machines (CMMs) used to inspect tolerances according to ISO 14253-1, the task-
specific uncertainties of measurement are taken into account when tests for conformity/non-conformity are
carried out. While knowledge of the uncertainty of measurement is important, up to the present, there have
been only a few procedures that allow the task-specific uncertainty of measurement to be stated.
For simple measuring devices, this uncertainty can be evaluated by an uncertainty budget according to the
recommendations of the Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM). However, in the case
of a CMM, the formulation of a classical uncertainty budget is impractical for the majority of the measurement
tasks due to the complexity of the measuring process.
Alternate methods that are consistent with the GUM can be used to determine the task-specific uncertainty of
coordinate measurements. One such method that evaluates the uncertainty by numerical simulation of the
measuring process allowing for uncertainty influences is described in this part of ISO 15530.
To allow CMM users to easily create uncertainty statements, CMM suppliers and other third party companies
have developed uncertainty evaluating software (UES). UES is based on a computer-aided mathematical
model of the measuring process. In this model, the measuring process is represented from the measurand to
the measurement result, taking important influence quantities into account.
In the simulation, these influences are varied within their possible or assumed range of values (described by
probability distributions), and the measuring process is repeatedly simulated, using possible combinations of
the influence quantities. The uncertainty is determined from the variation of the final result.
This procedure is compatible with the fundamental principles of the internationally valid Guide to the
expression of uncertainty in measurement (GUM). The details of the UES are often hidden in compiled
computer code making it difficult for the user to assess the reliability of the calculated uncertainty statements.
This part of ISO 15530 sets forth terminology and testing procedures for both the UES supplier and the CMM
user to communicate and quantify the capabilities of UES.
This part of ISO 15530 begins by considering the declaration of influence quantities. The declarations identify
which influence quantities, along with their ranges of values, the UES can account for in its uncertainty
evaluation. For example, some UES can include the effects of using multiple styli during a CMM
measurement, while others cannot.
Similarly, some UES can include the effects of spatial temperature gradients or variations of temperature over
time, while others cannot. The purpose of the declaration section is to clearly identify to the CMM user what
influence quantities, and their ranges of values, the UES will consider in its uncertainty evaluation.
This will allow the user to be able to make informed decisions. Purchasing a UES product with limited
capabilities that do not include some influence quantities present during the CMM measurements requires the
CMM user to independently evaluate these unaccounted-for influence quantities and combine them
appropriately with those that are evaluated by the UES in order to produce a GUM compliant uncertainty
statement.
This part of ISO 15530 then goes on to identify four possible methods of testing, recognizing that no single
method is comprehensive in a practical sense. For each method, a description is given along with its
considerations, advantages and disadvantages. A descriptive example is also included for each method.
TECHNICAL SPECIFICATION ISO/TS 15530-4:2008(E)
Geometrical Product Specifications (GPS) — Coordinate
measuring machines (CMM): Technique for determining the
uncertainty of measurement —
Part 4:
Evaluating task-specific measurement uncertainty using
simulation
1 Scope
This part of ISO 15530 specifies requirements (for the manufacturer and the user) for the application of
(simulation-based) uncertainty evaluating software (UES) to measurements made with CMMs, and gives
informative descriptions of simulation techniques used for evaluating task-specific measurement uncertainty.
Furthermore, it describes testing methods for such simulation software, along with advantages and
disadvantages of various testing methods.
Finally, it describes various testing procedures for the evaluation of task specific uncertainty determination by
simulation for specific measurement tasks carried out on CMMs, taking into account the measuring device, the
environment, the measurement strategy and the object. This document describes the general procedures
without restricting the possibilities of the technical realization. Guidelines for verification and evaluation of the
simulation package are included.
The document is not aimed at defining new parameters for the general evaluation of the accuracy of CMM
measurements.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 10360-1:2000, Geometrical Product Specifications (GPS) — Acceptance and reverification tests for
coordinate measuring machines (CMM) — Part 1: Vocabulary
ISO/IEC Guide 99:2007, International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated
terms (VIM)
Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM). BIPM, IEC, IFCC, ISO, IUPAC, IUPAP, OIML,
1st edition, 1993, corrected and reprinted in 1995
3 Terms and definitions
For the purpose of this document, the terms and definitions given in ISO 10360-1, VIM and GUM apply.
ISO/TS 15530-4:20
...
SPÉCIFICATION ISO/TS
TECHNIQUE 15530-4
Première édition
2008-06-01
Spécification géométrique des produits
(GPS) — Machines à mesurer
tridimensionnelles (MMT): Technique
pour la détermination de l'incertitude de
mesure —
Partie 4:
Évaluation de l'incertitude de mesure
spécifique d'une tâche à l'aide de
simulations
Geometrical Product Specifications (GPS) — Coordinate measuring
machines (CMM): Technique for determining the uncertainty of
measurement —
Part 4: Evaluating task-specific measurement uncertainty using
simulation
Numéro de référence
©
ISO 2008
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du fichier; les paramètres de création PDF ont été optimisés pour l'impression. Toutes les mesures ont été prises pour garantir
l'exploitation de ce fichier par les comités membres de l'ISO. Dans le cas peu probable où surviendrait un problème d'utilisation,
veuillez en informer le Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.
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ISO copyright office
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Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2008 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application.1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions.2
4 Termes abrégés .2
5 Exigences relatives aux logiciels d'évaluation des incertitudes (UES) .2
5.1 Spécification du domaine d'application déclaré des logiciels UES .2
5.2 Spécification des entrées pour le logiciel UES .3
5.3 Documentation complémentaire sur le logiciel UES .3
5.4 Conformité avec le GUM .4
5.5 Utilisation des résultats du logiciel UES.4
Annexe A (normative) Liste de contrôle — Déclaration des grandeurs d'influence.5
Annexe B (informative) Éléments des logiciels d'évaluation des incertitudes (UES).7
Annexe C (informative) Méthodes d'essai des logiciels d'évaluation des incertitudes (UES).9
Annexe D (informative) Exemple descriptif — Essai physique sur une MMT individuelle.18
Annexe E (informative) Exemple descriptif — Vérification et évaluation
assistées par ordinateur (CVE) .20
Annexe F (informative) Exemple descriptif — Comparaison avec des résultats
de référence spécifiques.22
Annexe G (informative) Exemple descriptif — Étude statistique à long terme.24
Annexe H (informative) Relations avec la matrice GPS .25
Bibliographie .26
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
Dans d'autres circonstances, en particulier lorsqu'il existe une demande urgente du marché, un comité
technique peut décider de publier d'autres types de documents normatifs:
⎯ une Spécification publiquement disponible ISO (ISO/PAS) représente un accord entre les experts dans
un groupe de travail ISO et est acceptée pour publication si elle est approuvée par plus de 50 % des
membres votants du comité dont relève le groupe de travail;
⎯ une Spécification technique ISO (ISO/TS) représente un accord entre les membres d'un comité technique
et est acceptée pour publication si elle est approuvée par 2/3 des membres votants du comité.
Une ISO/PAS ou ISO/TS fait l'objet d'un examen après trois ans afin de décider si elle est confirmée pour trois
nouvelles années, révisée pour devenir une Norme internationale, ou annulée. Lorsqu'une ISO/PAS ou
ISO/TS a été confirmée, elle fait l'objet d'un nouvel examen après trois ans qui décidera soit de sa
transformation en Norme internationale soit de son annulation.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO/TS 15530-4 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 213, Spécifications et vérification
dimensionnelles et géométriques des produits.
L'ISO 15530 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Spécification géométrique des
produits (GPS) — Machines à mesurer tridimensionnelles (MMT): Technique pour la détermination de
l'incertitude de mesure:
⎯ Partie 3: Utilisation de pièces étalonnées ou des normes [Spécification technique]
⎯ Partie 4: Évaluation de l'incertitude de mesure spécifique d'une tâche à l'aide de simulations
[Spécification technique]
La partie suivante est en cours d'élaboration:
⎯ Partie 2: Utilisation de stratégies de mesures multiples pour les artéfacts d'étalonnage [Spécification
technique]
La partie suivante est prévue:
⎯ Partie 1: Vue d'ensemble et généralités
iv © ISO 2008 – Tous droits réservés
Introduction
La présente partie de l'ISO 15530 est une Spécification technique traitant de la spécification géométrique des
produits (GPS) et doit être considérée comme un document GPS général (voir l'ISO/TR 14638). Elle influence
le maillon 6 de la chaîne de normes sur la taille, la distance, le rayon, l'angle, la forme, l'orientation, la
position, le battement et les références.
Pour de plus amples informations sur les relations entre la présente partie de l'ISO 15530 et la matrice GPS,
voir l'Annexe H.
Dans le cas des machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) utilisées pour vérifier les tolérances
conformément à l'ISO 14253-1, les incertitudes de mesure spécifiques d'une tâche sont prises en compte lors
de la réalisation des essais de conformité/non-conformité. Si la connaissance de l'incertitude de mesure est
importante, jusqu'à présent seuls quelques modes opératoires permettaient de déterminer l'incertitude de
mesure spécifique d'une tâche.
Dans le cas de dispositifs de mesurage simples, cette incertitude peut être évaluée par un bilan d'incertitude
conformément au Guide pour l'expression de l'incertitude de mesure (GUM). Toutefois, dans le cas d'une
MMT, la formulation d'un bilan d'incertitude classique n'est pas possible pour la majorité des tâches de
mesure en raison de la complexité du procédé de mesurage.
D'autres méthodes conformes au GUM peuvent être utilisées afin de déterminer l'incertitude de mesure par
coordonnées spécifique d'une tâche. L'une des ces méthodes, décrite dans la présente partie de l'ISO 15530,
évalue l'incertitude par simulation numérique du procédé de mesurage en tenant compte des influences de
l'incertitude.
Afin de faciliter la création de déclarations d'incertitude par les utilisateurs de MMT, les fournisseurs de MMT
ainsi que les sociétés tierces ont développé des logiciels d'évaluation des incertitudes (ou logiciels «UES»,
pour Uncertainty evaluating software). Ces logiciels s'appuient sur un modèle mathématique du procédé de
mesurage, celui-ci allant du mesurande au résultat de mesure, tout en tenant compte des grandeurs
d'influence importantes.
Dans la simulation, ces influences font l'objet de variations dans leur plage de valeurs possibles ou
supposées («distribution des probabilités»), et le procédé de mesurage est simulé de multiples fois à l'aide
des différentes combinaisons possibles des grandeurs d'influence. L'incertitude est alors déterminée à partir
de la variation du résultat final.
Ce mode opératoire est compatible avec les principes fondamentaux du GUM, reconnu et validé à l'échelle
internationale. Les détails des logiciels UES sont souvent cachés derrière des codes informatiques compilés,
ce qui rend difficile pour l'utilisateur l'évaluation de la fiabilité des déclarations d'incertitude calculées. C'est
pourquoi la présente partie de l'ISO 15530 spécifie la terminologie et les modes opératoires d'essai
applicables, afin que les fournisseurs de logiciels UES et les utilisateurs de MMT puissent communiquer et
quantifier les capacités de ces logiciels.
La présente partie de l'ISO 15530 examine en premier lieu la déclaration des grandeurs d'influence. Les
déclarations identifient les grandeurs d'influence, et leurs plages de valeurs, susceptibles d'être intégrées à
l'évaluation des incertitudes réalisées par un logiciel UES. Par exemple, certains logiciels peuvent inclure les
effets de l'utilisation de stylets multiples pendant un mesurage MMT, contrairement à d'autres qui ne le
peuvent pas.
De même, certains logiciels d'évaluation des incertitudes peuvent tenir compte des effets des gradients de
température dans l'espace ou des variations de température dans le temps, contrairement à d'autres qui ne le
peuvent pas. L'objectif de la déclaration est de clairement identifier, pour l'utilisateur de MMT, les grandeurs
d'influence et leurs plages de valeurs qui seront prises en considération par le logiciel UES dans son
évaluation des incertitudes.
Ces éléments permettront à l'utilisateur de prendre des décisions avisées. L'acquisition d'un logiciel UES dont
les capacités limitées n'intègrent pas certaines grandeurs d'influence présentes lors des mesurages MMT
impose à l'utilisateur de procéder à l'évaluation indépendante de ces grandeurs non prises en compte et de
les combiner de manière appropriée à celles évaluées par le logiciel UES afin d'obtenir une déclaration
d'incertitude conforme au GUM.
La présente partie de l'ISO 15530 s'attache ensuite à identifier quatre méthodes d'essai possibles, tout en
reconnaissant qu'aucune d'elles ne peut être considérée comme exhaustive dans la pratique. Chaque
méthode décrite est présentée avec les points à prendre en considération, ses avantages et ses
inconvénients. Un exemple descriptif est également inclus pour chacune d'elles.
vi © ISO 2008 – Tous droits réservés
SPÉCIFICATION TECHNIQUE ISO/TS 15530-4:2008(F)
Spécification géométrique des produits (GPS) — Machines à
mesurer tridimensionnelles (MMT): Technique pour la
détermination de l'incertitude de mesure —
Partie 4:
Évaluation de l'incertitude de mesure spécifique d'une tâche
à l'aide de simulations
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 15530 spécifie les exigences (applicables au fabricant et à l'utilisateur) relatives à
l'utilisation de logiciels d'évaluation des incertitudes (logiciels UES) (basés sur des simulations) pour les
mesurages réalisés avec des MMT. Il fournit des descriptions informatives des techniques de simulation
employées pour évaluer les incertitudes de mesure spécifiques d'une tâche.
De plus, il décrit les méthodes d'essai de ce type de logiciels de simulation e
...
SPÉCIFICATION ISO/TS
TECHNIQUE 15530-4
Première édition
2008-06-01
Spécification géométrique des produits
(GPS) — Machines à mesurer
tridimensionnelles (MMT): Technique
pour la détermination de l'incertitude de
mesure —
Partie 4:
Évaluation de l'incertitude de mesure
spécifique d'une tâche à l'aide de
simulations
Geometrical Product Specifications (GPS) — Coordinate measuring
machines (CMM): Technique for determining the uncertainty of
measurement —
Part 4: Evaluating task-specific measurement uncertainty using
simulation
Numéro de référence
©
ISO 2008
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Le présent fichier PDF peut contenir des polices de caractères intégrées. Conformément aux conditions de licence d'Adobe, ce fichier
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E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application.1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions.2
4 Termes abrégés .2
5 Exigences relatives aux logiciels d'évaluation des incertitudes (UES) .2
5.1 Spécification du domaine d'application déclaré des logiciels UES .2
5.2 Spécification des entrées pour le logiciel UES .3
5.3 Documentation complémentaire sur le logiciel UES .3
5.4 Conformité avec le GUM .4
5.5 Utilisation des résultats du logiciel UES.4
Annexe A (normative) Liste de contrôle — Déclaration des grandeurs d'influence.5
Annexe B (informative) Éléments des logiciels d'évaluation des incertitudes (UES).7
Annexe C (informative) Méthodes d'essai des logiciels d'évaluation des incertitudes (UES).9
Annexe D (informative) Exemple descriptif — Essai physique sur une MMT individuelle.18
Annexe E (informative) Exemple descriptif — Vérification et évaluation
assistées par ordinateur (CVE) .20
Annexe F (informative) Exemple descriptif — Comparaison avec des résultats
de référence spécifiques.22
Annexe G (informative) Exemple descriptif — Étude statistique à long terme.24
Annexe H (informative) Relations avec la matrice GPS .25
Bibliographie .26
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
Dans d'autres circonstances, en particulier lorsqu'il existe une demande urgente du marché, un comité
technique peut décider de publier d'autres types de documents normatifs:
⎯ une Spécification publiquement disponible ISO (ISO/PAS) représente un accord entre les experts dans
un groupe de travail ISO et est acceptée pour publication si elle est approuvée par plus de 50 % des
membres votants du comité dont relève le groupe de travail;
⎯ une Spécification technique ISO (ISO/TS) représente un accord entre les membres d'un comité technique
et est acceptée pour publication si elle est approuvée par 2/3 des membres votants du comité.
Une ISO/PAS ou ISO/TS fait l'objet d'un examen après trois ans afin de décider si elle est confirmée pour trois
nouvelles années, révisée pour devenir une Norme internationale, ou annulée. Lorsqu'une ISO/PAS ou
ISO/TS a été confirmée, elle fait l'objet d'un nouvel examen après trois ans qui décidera soit de sa
transformation en Norme internationale soit de son annulation.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO/TS 15530-4 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 213, Spécifications et vérification
dimensionnelles et géométriques des produits.
L'ISO 15530 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Spécification géométrique des
produits (GPS) — Machines à mesurer tridimensionnelles (MMT): Technique pour la détermination de
l'incertitude de mesure:
⎯ Partie 3: Utilisation de pièces étalonnées ou des normes [Spécification technique]
⎯ Partie 4: Évaluation de l'incertitude de mesure spécifique d'une tâche à l'aide de simulations
[Spécification technique]
La partie suivante est en cours d'élaboration:
⎯ Partie 2: Utilisation de stratégies de mesures multiples pour les artéfacts d'étalonnage [Spécification
technique]
La partie suivante est prévue:
⎯ Partie 1: Vue d'ensemble et généralités
iv © ISO 2008 – Tous droits réservés
Introduction
La présente partie de l'ISO 15530 est une Spécification technique traitant de la spécification géométrique des
produits (GPS) et doit être considérée comme un document GPS général (voir l'ISO/TR 14638). Elle influence
le maillon 6 de la chaîne de normes sur la taille, la distance, le rayon, l'angle, la forme, l'orientation, la
position, le battement et les références.
Pour de plus amples informations sur les relations entre la présente partie de l'ISO 15530 et la matrice GPS,
voir l'Annexe H.
Dans le cas des machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) utilisées pour vérifier les tolérances
conformément à l'ISO 14253-1, les incertitudes de mesure spécifiques d'une tâche sont prises en compte lors
de la réalisation des essais de conformité/non-conformité. Si la connaissance de l'incertitude de mesure est
importante, jusqu'à présent seuls quelques modes opératoires permettaient de déterminer l'incertitude de
mesure spécifique d'une tâche.
Dans le cas de dispositifs de mesurage simples, cette incertitude peut être évaluée par un bilan d'incertitude
conformément au Guide pour l'expression de l'incertitude de mesure (GUM). Toutefois, dans le cas d'une
MMT, la formulation d'un bilan d'incertitude classique n'est pas possible pour la majorité des tâches de
mesure en raison de la complexité du procédé de mesurage.
D'autres méthodes conformes au GUM peuvent être utilisées afin de déterminer l'incertitude de mesure par
coordonnées spécifique d'une tâche. L'une des ces méthodes, décrite dans la présente partie de l'ISO 15530,
évalue l'incertitude par simulation numérique du procédé de mesurage en tenant compte des influences de
l'incertitude.
Afin de faciliter la création de déclarations d'incertitude par les utilisateurs de MMT, les fournisseurs de MMT
ainsi que les sociétés tierces ont développé des logiciels d'évaluation des incertitudes (ou logiciels «UES»,
pour Uncertainty evaluating software). Ces logiciels s'appuient sur un modèle mathématique du procédé de
mesurage, celui-ci allant du mesurande au résultat de mesure, tout en tenant compte des grandeurs
d'influence importantes.
Dans la simulation, ces influences font l'objet de variations dans leur plage de valeurs possibles ou
supposées («distribution des probabilités»), et le procédé de mesurage est simulé de multiples fois à l'aide
des différentes combinaisons possibles des grandeurs d'influence. L'incertitude est alors déterminée à partir
de la variation du résultat final.
Ce mode opératoire est compatible avec les principes fondamentaux du GUM, reconnu et validé à l'échelle
internationale. Les détails des logiciels UES sont souvent cachés derrière des codes informatiques compilés,
ce qui rend difficile pour l'utilisateur l'évaluation de la fiabilité des déclarations d'incertitude calculées. C'est
pourquoi la présente partie de l'ISO 15530 spécifie la terminologie et les modes opératoires d'essai
applicables, afin que les fournisseurs de logiciels UES et les utilisateurs de MMT puissent communiquer et
quantifier les capacités de ces logiciels.
La présente partie de l'ISO 15530 examine en premier lieu la déclaration des grandeurs d'influence. Les
déclarations identifient les grandeurs d'influence, et leurs plages de valeurs, susceptibles d'être intégrées à
l'évaluation des incertitudes réalisées par un logiciel UES. Par exemple, certains logiciels peuvent inclure les
effets de l'utilisation de stylets multiples pendant un mesurage MMT, contrairement à d'autres qui ne le
peuvent pas.
De même, certains logiciels d'évaluation des incertitudes peuvent tenir compte des effets des gradients de
température dans l'espace ou des variations de température dans le temps, contrairement à d'autres qui ne le
peuvent pas. L'objectif de la déclaration est de clairement identifier, pour l'utilisateur de MMT, les grandeurs
d'influence et leurs plages de valeurs qui seront prises en considération par le logiciel UES dans son
évaluation des incertitudes.
Ces éléments permettront à l'utilisateur de prendre des décisions avisées. L'acquisition d'un logiciel UES dont
les capacités limitées n'intègrent pas certaines grandeurs d'influence présentes lors des mesurages MMT
impose à l'utilisateur de procéder à l'évaluation indépendante de ces grandeurs non prises en compte et de
les combiner de manière appropriée à celles évaluées par le logiciel UES afin d'obtenir une déclaration
d'incertitude conforme au GUM.
La présente partie de l'ISO 15530 s'attache ensuite à identifier quatre méthodes d'essai possibles, tout en
reconnaissant qu'aucune d'elles ne peut être considérée comme exhaustive dans la pratique. Chaque
méthode décrite est présentée avec les points à prendre en considération, ses avantages et ses
inconvénients. Un exemple descriptif est également inclus pour chacune d'elles.
vi © ISO 2008 – Tous droits réservés
SPÉCIFICATION TECHNIQUE ISO/TS 15530-4:2008(F)
Spécification géométrique des produits (GPS) — Machines à
mesurer tridimensionnelles (MMT): Technique pour la
détermination de l'incertitude de mesure —
Partie 4:
Évaluation de l'incertitude de mesure spécifique d'une tâche
à l'aide de simulations
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 15530 spécifie les exigences (applicables au fabricant et à l'utilisateur) relatives à
l'utilisation de logiciels d'évaluation des incertitudes (logiciels UES) (basés sur des simulations) pour les
mesurages réalisés avec des MMT. Il fournit des descriptions informatives des techniques de simulation
employées pour évaluer les incertitudes de mesure spécifiques d'une tâche.
De plus, il décrit les méthodes d'essai de ce type de logiciels de simulation e
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.