COSC:瑞士官方天文台认证完全指南

在腕表爱好者圈子里,精准度是一个饶有趣味的话题。对一些人来说,只要腕表与真实时间相差不远,便已足够;而对另一些人而言,精准度至关重要。在瑞士,有一家机构专门认证腕表的精准度并颁发COSC证书,它就是Contrôle officiel suisse des chronomètres(瑞士官方天文台认证机构)。
历史
COSC由五个制表州(伯尔尼、日内瓦、纳沙泰尔、索洛图恩和沃州)与瑞士钟表工业联合会(FH)共同创立,汇集了多家最初于19世纪末作为独立机构成立的检测实验室。第一家“民用钟表检测处”于1878年在比尔设立。
1973年以前,这五个制表州各自设有“官方钟表精度检测处”,分别设在制表学校或工程学校内。它们依据各种标准评估“钟表制品”的质量,而这些标准往往因州而异。
20世纪70年代初,由于各检测处在做法上缺乏统一、彼此缺乏协作(以及其他一些问题),加之其官方地位受到威胁,各检测处的中央监察委员会提议成立一个委员会,由设有检测处的五个州、瑞士钟表商会和FH组成。其结果是,1973年在拉绍德封成立了“Contrôle officiel suisse des chronomètres”(瑞士官方天文台认证机构)。自那时起,COSC便作为一家非营利组织,为瑞士腕表品牌提供服务。
今日的COSC
目前,COSC在瑞士法语区设有三个检测处,均位于制造商附近,每周运作7天,每年运作350天,由拉绍德封的管理团队统一协调。
公共机构在COSC的具体架构中发挥着重要作用:三个检测实验室的场地归其所有,实验室的工作人员则分别隶属于市镇(勒洛克勒、圣伊米耶)或州(比尔)。
三个检测处几乎是彼此的精确翻版。它们从事相同的工作,各自配备相同的设备与系统,并在工作中采用相同的程序。
检测处共有约60名全职员工(另有约70名经COSC培训的辅助人员),其中大多数是专业操作员。但他们当中没有一位制表师:COSC的职责是观察和测试,而非指导或建议品牌——绝对的独立与中立至关重要。
COSC的工作每周7天、每年约350天不间断进行。这一工作节奏由ISO标准规定,该标准要求进行15天测试另加第0天,每24小时测量一次。观测一旦开始,就必须遵循既定周期,不可能按照传统的每周工作节奏减少工作量。
精准度
“天文台表”认证的标准之一,是测试前10天的平均日误差:介于-4秒至+6秒之间,即每天最多相差10秒。这一公差单看似乎很大,但实际上是极其严苛要求的结果。
即使一枚腕表每天快6秒,这不仅意味着它极为精准,还意味着一年后的误差若以公制作比较,大约相当于每1000m仅差7cm!而且机械腕表会因温度和姿态的不同而产生轻微波动,从而部分抵消自身的偏差——这正是高品质机械腕表的主要标志。
经过认证的天文台表与未经认证的型号相比,其技术价值不可估量。
因为对品牌而言,这同样意味着其无可挑剔的质量体系得到认可,证明“天文台表”的理念贯穿于其生产的各个环节:研发、设计、生产、零部件与合作伙伴的选择、组装、调校、检验,并始终关注界定一枚真正天文台表的各项标准。各大品牌的不合格率相对于送检数量极低,这证明了相关品牌的严谨。
天文台表证书绝非偶然获得:它象征着一种追求高品质、精准与严苛的制造文化,象征着推动瑞士制表师不断前行的热情。
技术
容纳三个测试实验室的设施崭新且极为现代化。它们配备最先进的基础设施,以提供ISO标准所要求的严格环境条件。由COSC自行研发和制造的专用测试设备会定期更新,以跟上制表业的发展,也就是说,要超越最新腕表不断突破的极限。
量身定制的工具
三个观测实验室均配备尖端技术,由负责的工程师在内部自行设计。由于要求极为特殊,COSC的所有仪器(上链机、视觉测量机)都是按照特殊要求量身定制的。
专门的设施
为了确保测试的严谨性,COSC为其设施配备了专门的系统:
液压电梯,用以避免突然的移动,将冲击降至最低
铺设铜网的接地地板,防止工作人员带上静电,以免影响受测仪器
气闸,用于过滤灰尘,并确保恒温室和测量实验室内温度与湿度保持恒定
专用的信息系统
COSC全新的信息门户专为其需求而开发,运行情况令各方满意,尤其是客户。所有品牌都可以使用各自专属的安全码登录。每个品牌都拥有一个个性化通道,可以放心地与COSC沟通。
原子钟
在三个检测处中,每处都以两台原子钟和一台铷钟DCF77 OCXO作为时间基准。其中两台与GPS时间相连,第三台则与法兰克福的DCF时间相连。正是这些时间源的相互比对,确保了绝对的可靠性。事实上,这三台时钟必须保持同步,时间才能分发给各台测试机。
持续监控
所有恒温室和实验室内的空气都由传感器持续监控。每个检测处每分钟对温度、湿度和灰尘进行约180个点位的测量,全年365天、每天24小时不间断。这些测量数据都储存在信息系统中,由于温度曲线、湿度曲线、气压和灰尘读数全部存档,COSC能够回答送检方关于环境条件的任何问题。这就是实现尽可能完整的可追溯性所付出的代价。
警报的处理也遵循同样的程序。监控实时进行,具备完全的可追溯性。异常情况都会被记录,且无法删除。这种严谨超出了ISO标准的要求,但COSC始终坚持,因为这是其工作合规性的保证。
严谨与保密
拉绍德封的管理团队通过信息系统掌控所有相关数据,包括批次的到达、预处理、环境条件、可能出现的警报、测量数据,当然还有结果。这适用于全部三个检测处。保密性因此得到保障:只有管理团队才能看到三个实验室工作的详细情况。
有备无患
COSC是瑞士乃至全世界唯一能够进行如此规模天文台认证的机构。没有其他任何组织能够每年测量多达两百万枚腕表。因此,一旦三个检测处中的某一处出现故障,瑞士制表业将没有任何其他途径为其腕表进行认证。为了应对任何突发情况,COSC在其宽敞且设备精良的实验室中采取了绝对的安全措施:如果三个检测处中的一处工作中断,其余两处可以承接整个瑞士钟表业的产量。
测试标准与类型
据我们所知,检测处是世界上唯一以工业化方式应用这一标准、每年颁发逾1,000,000份官方天文台表证书的实验室。然而,这仅占瑞士钟表产量的约6%,由此可见天文台表的非凡之处。
为此,腕表须接受该标准所规定的严格测试条件。
需要强调的是,这些测试与模拟腕表佩戴时的表现毫无关系。
这些是在实验室中进行的静态测试,对象是计时仪器,而非成品腕表。所得结果反映的是腕表在某一特定时刻的运行状况,并证明其固有的精准度。
不过,鉴于测试的严苛程度,这些测试极具筛选性,只有最高品质的计时仪器才有望通过。因此,这是一项卓越性测试,尽管通过测试的腕表在佩戴时的表现始终直接取决于佩戴者本人。要获得天文台表证书,一枚腕表不仅必须采用最优质的零部件制造,还必须由最优秀的制表师以最细致的态度组装而成。因此,这是一种附加值极高的产品,与普通品质的钟表产品有着明显区别。
天文台表与计时表
天文台表与计时表的确切定义由国际标准化组织(ISO)给出(依据ISO 6426 / 2-1984标准的钟表术语,该标准界定了钟表业所使用的主要技术和商业术语)。
是否符合天文台表的定义,由一个中立的官方机构认定。该机构对腕表或机芯进行检测,并颁发官方证书。在瑞士,每一枚天文台表都是独一无二的,以刻在机芯上的编号和COSC颁发的证书编号加以识别。
“天文台表”一词常被误用于配备按钮操控机构、可测量一小段时间的仪器。这类仪器称为计时表,而天文台表则是一种高精度腕表。
机械仪器的类型
可送检以获得天文台表称号的钟表分为四种类型。
机械仪器(配备摆轮振荡器)
I型:腕表
II型:怀表(Lépine或Savonette)
III型:固定式计时器(落地钟、座钟等)。
IV型:配备石英振荡器的腕表
I型(摆轮振荡器)占COSC所测试仪器的绝大多数,其认证依据ISO 3159标准。由于其他三种类型没有相应的国际标准,其认证标准由COSC制定。
测量方法
ISO 3159标准给出了配备摆轮振荡器的腕表天文台表的定义。只有符合该标准精度要求的机芯或腕表,才能获得官方天文台表证书。
COSC进行的检测是在实验室中开展的静态测试。每一枚机芯/腕表都要逐一接受针对四种类型各自制定的一系列测试,连续进行多天,涵盖五个姿态和三种不同温度(8°、23°和38°C)。
在收到机芯的当天(第0天),COSC会进行以下操作:
核对机芯上刻的编号(与送检方提供的清单进行比对)。
将机芯装入每组五枚的夹具中
按照制造商的说明为机芯(交付时未上链)上链
将机芯放入23°C(±1°C)的环境中,至少放置12小时,使其温度在测试阶段开始前趋于稳定。
随后,腕表和怀表为期15天,落地钟和座钟为期19天,石英计时仪器为期13天——这是一段漫长而严格的时间——机芯每天都要接受测试。每一天,包括周末,都要对仪器进行测量并上链。根据测量结果,为I型计算出7项淘汰标准。当且仅当7项标准全部达标,该机芯/腕表才会被认证为天文台表。
SAS认可
二十年来,COSC一直是经瑞士认可服务局(SAS)认可的校准实验室。
这一认可保证了所进行测量的质量、一致性与中立性。COSC的独立性(使其具有协会的身份)是其严谨与公信力的关键因素。
瑞士认可服务局隶属于国家经济事务秘书处(SECO)。SAS积极参与依据国际标准指定合格评定机构(CAB)的工作,并以自主、独立的方式作出认可决定。
证书
对于通过测试的计时仪器,COSC会颁发加盖官方印章的集体证书,并可选择颁发个人运行证书或个人检验证书。
集体证书(COSC通用条款附件Ia)由检测处负责人注明日期并签署。证书列出同一送检方、属于同一批次、同一类别的计时仪器所取得的结果,内容包括:
集体证书的唯一编号
天文台表的检测编号
腕表品牌以及识别送检来源所需的数据
机芯型号、类型、类别及规格
送检日期与测试完成日期
所采用的测量方法
报告的签发地点与日期
观测实验室的COSC印章及实验室主任的签名
测量不确定度
每枚机芯的唯一编号
各项标准下的状态、日误差及所得结果,包括不合格项
证书的集体统计数据以及不合格项汇总
可选的文档报告(COSC通用条款附件Ib,A4格式或3页)由COSC管理层注明日期并签署,包含所有测试的结果,内容包括:
天文台表的检测编号
天文台表或天文台表机芯的唯一编号
集体证书编号的参照
机芯的类别、规格及尺寸
腕表或计时仪器的品牌
运行声明、各项标准下所得结果以及测试完成日期
测试地点
报告的签发日期,附观测实验室的COSC印章,并由COSC管理层签署。
个人检验证书(COSC通用条款附件Ic,条状格式)由COSC管理层注明日期并签署,不列明所得结果,内容包括:
天文台表的检测编号
天文台表或天文台表机芯的唯一编号
腕表或计时仪器的品牌
检测处的COSC印章、集体证书编号的参照以及COSC管理层的签名
任何天文台表的购买者均可提出申请,通过联系品牌获取其计时仪器所取得的结果,因为品牌是这些信息的唯一持有者。
机械机芯
在15天的测试期间,腕表的精准度通过两项关键条件加以检验:
温度
腕表的姿态(3点钟、6点钟、9点钟、表盘朝上、表盘朝下)
机芯装入每组五枚的夹具后,会在与各种规定温度相对应的恒温箱内依次置于不同姿态。每枚机芯在特定姿态和温度下停留24小时。每天,机芯都会被短暂取出恒温箱,以便使用配备五台摄像头的视觉测量机进行测量。
因此,COSC每天对每枚机芯进行的测量,就是确定每台仪器相对于参照时段的状态。通过状态差进行测量,可以随时间累积机芯的表现,并计算出日误差。
最低要求(适用于配备摆轮游丝的腕表)— I型 *

最低要求被视为绝对限值,任何计算结果都不作向上或向下的取整。
定义
状态
在某一特定时刻,计时仪器所显示的时间与母钟给出的参考时间之间的差值。
根据计时仪器相对于参考时间是快还是慢,状态为正值或负值。
走时速率
计时仪器在相隔一定时间间隔(时长)的两个状态之间,每单位时间内的差值。
若为正值,仪器走快;反之则走慢。
日误差:相隔24小时的两个状态之间的差值。
每个检测处都使用由两台原子钟和一台同步的DCF77 OCXO时钟构成的时间基准,并采用两种不同的时间参照(GPS和DCF)。数据录入与计算完全实现电脑化。
Avg R
测试前10天日误差的算术平均值。
Avg V
测试前10天内,腕表五个姿态所得走时速率变化的五个绝对值的算术平均值。
Max V
测试前10天内,腕表五个姿态的五个走时速率变化中最大值的绝对值。
D
腕表垂直与水平姿态走时速率之差,用测试前两天的平均走时速率减去第9天和第10天的平均走时速率得出。
P
前10个走时速率中任一值与测试平均日误差之间最大差值的绝对值。
C
走时速率随温度的变化,用8°C时的走时速率减去38°C时的走时速率,再将结果除以这两个走时速率之间的温度差得出。
R
测试最后一次走时速率与测试最初两次走时速率平均值之间的差异。
第1类
由装壳直径大于20mm或装壳面积大于314mm²的腕表构成。第2类包括所有装壳直径等于或小于20mm且装壳面积不超过314mm²的腕表。
石英机芯
COSC同样认证石英天文台表。由于目前没有适用于电子石英腕表的国际标准,COSC以ISO 3159标准为基础,制定了石英天文台表的测试要求。这一规定可证明其性能,与机械天文台表的情况相同。
从绝对意义上说,石英机芯比机械机芯更精准。但实际上,石英更不稳定,因为它对温度和湿度极为敏感,二者都可能显著改变其运行精度。因此,优质石英机芯配备了可根据环境条件自动调整振荡器频率的装置。它还必须以绝对密封的方式封装,以免受湿度影响。
最低要求(适用于配备石英振荡器的腕表)— IV型

考虑到这类产品的技术特性,COSC调整了其测试和精度要求。要获得COSC标签,石英仪器必须具备温度补偿功能和严格的封装。每枚石英天文台表须以单一姿态,在3种不同温度和4种不同相对湿度下测试13天。标准项目虽然较少,但公差要求严格得多。
测试机芯或整表
COSC主要从事机芯的观测,但也测试整表。ISO 3159标准规定,认证可以在装壳后的腕表层面进行,也可以在机芯层面进行,两种情况下“天文台表”称号的适用方式相同。
因此,选择权在制造商手中。整表测试是最彻底的,因为此后在生产环节中不再有任何干预。但整表测试的费用更高,因为组装和观测工作需要操作员针对每一枚腕表亲自在场并手工操作,耗时更长。这项工作主要针对所谓的非凡腕表进行。
机械整表的最低要求与I型仪器相同。
认证要求
天文台认证工作中所使用的专业技术和设备,可提供给瑞士钟表业,用于与计时仪器频率相关的任何类型的检测。
COSC能够对委托给它的计时仪器进行多种走时测试。这些测试未必会带来天文台表称号,但可以促进甚至加快制造商的腕表研发与工业化进程。
所送检的腕表品牌或机芯的所有者,对遵守COSC的送检条件承担全部责任。
COSC管理层与送检方合作组织物流,在考虑客户需求与意愿的前提下,将产品以最佳方式分配至各实验室。
规格
送检的机芯或计时仪器必须编号。同一送检方对同一机芯型号,每个编号只能使用一次。
计时仪器必须具备秒针显示。具备计时功能的机芯,除秒针外,还必须装上计时指针送检。
机芯必须装在专用的工作表壳内送检。机芯的型号和规格可查阅COSC的送检规范。
处理大批待认证机芯时,需要使用同样专用的工作表盘和指针。COSC的送检规范规定了半自动测试所允许的确切尺寸、形状和颜色。
送检方必须以识别表说明机芯的特性,以确保最佳的处理条件,并避免在测试期间反复上链时发生断裂。
认可与认证
认可=对技术能力的确认与承认
由第三方(SAS)进行确认,正式承认某一合格评定机构(COSC)具备执行特定合格评定任务的能力。
认证=对符合规定要求的确认
第三方(COSC)以书面形式确认产品、过程、体系或人员符合规定要求(此处即ISO 3159标准)的程序。
问与答
COSC及其观测处获得SCS、STS和SCESp认可。这意味着什么?
COSC及其实验室遵循一份质量手册(依据ISO 17025和17065标准),其内容和实施均受瑞士认可服务局(SAS)管理,并定期接受监督审核。
经认证的天文台腕表的购买者可以从COSC获得哪些信息?
无法获得任何信息。COSC是属于其客户(腕表品牌)的分析结果的保管者,无权向这些结果的合法所有者以外的任何人披露信息。购买者应联系该天文台表所属品牌的总部。
所有天文台表在出售时都附有COSC证书吗?
不是。COSC签发的文件是可选的。是否公开COSC对机芯或腕表进行认证时所得的结果,由品牌决定,且只能由品牌决定。
如果COSC证书遗失了怎么办?
COSC证书被视为贵重文件。COSC只获准签发一份证书副本,并注明“副本”字样。如果副本遗失,获得新文件的唯一途径就是让腕表重新接受检测。在这种情况下,只有品牌才能申请这项服务。因此,必须直接联系销售该天文台表的品牌总部。
如果COSC证书损坏了该怎么办?
损坏的证书必须退还给销售该天文台表的品牌。只有品牌才能通过将该文件退回COSC,获得一份新的原始证书(而非副本)。
一枚天文台表在其使用寿命内可以多次认证吗?
可以。天文台表可以根据需要接受任意多次检测,特别是在机芯的重要零部件被更换之后。但只有品牌才能申请这项服务。
天文台表认证的有效期有多长?
天文台表标签可以比作大学学位。在人生的某个时刻,候选人通过考试证明自己符合性能标准,从而有资格获得这一标签。对于毕业生而言,即使其表现随着时间推移可能有所变化,这一头衔也是终身有效的。
COSC会将其测量结果保存多长时间?
与天文台表相关的结果自测试完成之日起保存10年。超过这一期限后,将不再提供有关该天文台表的任何信息。
为什么天文台表的售价可以高于未经认证的腕表?
COSC检测的费用是合理的。然而,正如驾驶考试一样,昂贵的并不是考试本身,而是为了通过考试所投入的全部时间与精力。就天文台表而言,其设计、制造、组装、调校,以及为达到所需精度而对零部件和机芯进行的所有检验,都需要多得多的细心与时间。因此,真正支撑其价格的是产品本身的内在品质。
未经认证的腕表有可能达到天文台表的精度标准吗?
不可能,因为天文台表的零部件品质更高,其组装与调校的用心程度无可比拟。





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