ACCREDIA L’ente italiano di accreditamento
La metrologia ed il controllo di qualità
Torino, martedì 21 Gennaio 2014
Funzionario Tecnico di ACCREDIA DT – Rosalba Mugno
IN-FORMAZIONE E PRATICA EDUCATIVA DELLA METROLOGIA
R. Mugno
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Perché è importante la Riferibilità
Quando un qualsiasi prodotto subisce un processo di
trasformazione, specialmente se è oggetto di transazione
commerciale, deve essere misurato.
Le misure eseguite sia in uno stesso laboratorio (in senso
lato) che in laboratori differenti devono essere tra loro
comparabili per poter essere correttamente utilizzati nelle
successive trasformazioni.
Questa necessità è esprimibile mediante il concetto di
riferibilità.
La strumentazione e i processi di misurazione devono
potersi confrontare con un comune riferimento di più alto
livello e meglio noto, che permetta di giudicarli conformi
per l’utilizzo previsto.
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Dove nasce l’esigenza di Riferibilità
laddove vi sono delle imposizioni di legge (per
esempio sicurezza e salute) ;
laddove vi è una disposizione volontaria verso
l’affidabilità dei processi (certificazione o meno);
laddove si devono accogliere
accreditamento per i propri laboratori;
requisiti
di
laddove si devono realizzare processi produttivi
dislocati su più siti;
laddove si eseguono transazioni commerciali
basate su dichiarazioni di conformità a specifica.
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Organizzazione della Riferibilità
Livello internazionale
La Convenzione del Metro è il
trattato, cui aderiscono i Paesi più industrializzati, che definisce il
Sistema Internazionale di Unità di Misura (SI).
La responsabilità delle attività di mantenimento e aggiornamento delle
Unità SI è assegnata al CGPM, (Conférence Générale des Poids et
Mesures) mediante il proprio organismo tecnico CIPM (Comité
International des Poids et Mesures). L’attuale Sistema SI fu approvato
per la prima volta dalla 11ª Conferenza Generale CGPM, nel 1960, e
viene costantemente aggiornato e integrato.
Livello nazionale
Ciascuno Stato membro provvede alla
realizzazione, al mantenimento e alla disseminazione delle Unità SI a
livello nazionale. In Italia tale ruolo è svolto dagli Istituti Metrologici
Primari (IMP), ossia dall’INRIM (Istituto Nazionale di Ricerca
Metrologica) e INMRI (Istituto Nazionale di Metrologia delle Radiazioni
Ionizzanti ).
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Organizzazione della Riferibilità
Disseminazione
Fino agli anni ‘70 gli Istituti Primari gestivano direttamente nei
propri laboratori la taratura della strumentazione industriale.
In seguito a livello europeo, si creò l’esigenza di riconoscere
organismi che rispondessero alla crescente domanda di taratura
e che fossero controllati dagli IMP per assicurare attività
omogenee, affidabili e confrontabili. Venne quindi sancito che
l’attività di controllo dei laboratori di taratura fosse affidata agli
IMP.
Per l’Italia, in particolare, fu emanata la legge 11/08/1991 n.
273 che istituisce il Servizio Nazionale di Taratura.
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Organizzazione della Riferibilità
Disseminazione
A partire dal 1979 gli Istituti metrologici primari IMGC/CNR,
IEN e INMRI/ENEA, per mezzo delle loro Strutture di
Accreditamento, coordinate dalla Segreteria Centrale del SIT,
hanno effettuato l'accreditamento dei Laboratori metrologici
secondari, detti Centri di taratura, costituendo così il "SIT SERVIZIO DI TARATURA IN ITALIA".
Il 1° gennaio 2006, diventato operativo l’INRIM, Istituto
Nazionale di Ricerca Metrologica, che ha unificato IEN e
IMGC/CNR, il SIT acquisisce autonomia organizzativa e
funzionale, per mantenere lo stato di firmatario degli accordi di
mutuo riconoscimento (MLA).
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Organizzazione della Riferibilità
Disseminazione
Il 20 marzo 2009 viene costituita la Società Consortile a
responsabilità limitata denominata "Consorzio Pubblico per
l'accreditamento (COPA SCrl)“
per assicurare al SIT la
rispondenza ai requisiti previsti dalla normativa internazionale e
dal Regolamento europeo 765/2008.
In ottemperanza a tale Regolamento, il Parlamento Italiano
approva la legge 99/2009, e il 22 dicembre 2009 il Ministero per
lo Sviluppo Economico, di concerto con gli altri Ministeri
interessati, designa ACCREDIA unico Organismo di accreditamento
nazionale italiano.
Dal 1 luglio 2010 l’attività di accreditamento dei laboratori di
taratura viene effettuata da parte del Dipartimento laboratori di
taratura di ACCREDIA-DT.
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Organizzazione della Riferibilità
Disseminazione
La procedura di accreditamento si conclude con l’emissione di
un Certificato di accreditamento, in cui si attesta la competenza
del Laboratorio ad effettuare tarature che assicurano nel tempo
la riferibilità metrologica ai campioni nazionali o internazionali.
Il Laboratorio accreditato entra a far parte del Sistema
Nazionale di Taratura istituito dalla legge 273/91 e diventa
Centro di taratura.
Il Centro è autorizzato ad emettere certificati di taratura che,
avendo la stessa validità tecnica di quelli rilasciati dagli Istituti
metrologici primari, garantiscono la riferibilità metrologica .
I certificati sono riconosciuti validi a livello nazionale e
internazionale, grazie agli accordi di mutuo riconoscimento tra
ACCREDIA e gli analoghi Organismi di accreditamento di Paesi
diversi firmatari degli accordi di mutuo riconoscimento (MLA).
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Riferibilità
(Definizione §2.41)
Riferibilità Metrologica
proprietà di un risultato di misura secondo cui esso è posto in
relazione a un riferimento attraverso una documentata catena
ininterrotta di tarature, ciascuna delle quali contribuisce alla
incertezza di misura.
Matrological Traceability
property of a measurement result whereby the result can be
related to a reference through a documented unbroken chain of
calibrations, each contributing to the measurement uncertainty
UNI CEI 70099 (2008): Vocabolario Internazionale di Metrologia.
Concetti fondamentali e generali e termini correlati (VIM).
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Riferibilità
La riferibilità è la proprietà del risultato misurazione
consistente nel poterlo riferire a campioni appropriati,
generalmente nazionali od internazionali, attraverso una
catena ininterrotta di confronti, tutti con incertezza
determinata.
La riferibilità è una caratteristica che viene acquisita
attraverso l'operazione di taratura.
La riferibilità implica che sia stata definita una gerarchia
di campioni materiali e di strumenti di misura dal
campione primario ai dispositivi di misura. Essi sono
caratterizzati da un'incertezza intrinseca crescente, dal
momento che la catena di confronti aggiunge in ogni
passaggio nuovi contributi d'incertezza.
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Taratura
(Definizione - §2.3.9)
Operazione eseguita in condizioni specificate, che in una prima fase
stabilisce una relazione tra i valori di una grandezza, con le rispettive
incertezze di misura, forniti da campioni di misura, e le corrispondenti
indicazioni, comprensive delle incertezze di misura associate, e in una
seconda fase usa queste informazioni per stabilire una relazione che
consente di ottenere un risultato di misura a partire da un’indicazione.
Calibrazione deriva dall’inglese calibration e NON DEVE
essere usato.
L’operazione di taratura consente di impostare le opportune relazioni con i
valori noti della grandezza d’uscita della strumentazione che garantiscono
la riferibilità.
UNI CEI 70099 (2008): Vocabolario Internazionale di Metrologia.
Concetti fondamentali e generali e termini correlati (VIM).
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Incertezza di misura
(Definizione - §2.2.4)
Un parametro, associato al risultato di una misurazione, che
caratterizza
la
dispersione
dei
valori
che
possano
ragionevolmente essere attribuiti al misurando.
La parola "incertezza" significa dubbio, e pertanto "incertezza di
misura“, significa dubbio circa la validità del risultato di una
misurazione. Essa pertanto esprime il concetto generale.
Le specifiche grandezze che forniscono misure quantitative di
tale concetto, sono espresse con la stessa parola seguita da un
aggettivo.
UNI CEI ENV 13005 (2000), “Guida all’espressione dell’incertezza di misura”
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Incertezza estesa
(Definizione - §2.3.5)
grandezza che definisce, intorno al risultato di una
misurazione, un intervallo che ci si aspetta comprendere una
frazione
rilevante
della
distribuzione
di
valori
ragionevolmente attribuibili al misurando.
Nota 1 La frazione può essere interpretata come la probabilità di copertura
o livello di fiducia dell'intervallo.
Nota 2 Per poter associare uno specifico livello di fiducia all'intervallo
definito dall'incertezza estesa è necessario fare ipotesi , …, sulla
distribuzione di probabilità caratterizzata dal risultato della misurazione … .
Il livello di fiducia che può essere attribuito a questo intervallo può essere
conosciuto solo nei limiti entro i quali quelle ipotesi siano giustificate.
UNI CEI ENV 13005 (2000), “Guida all’espressione dell’incertezza di misura”
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Come si garantisce la Riferibilità
Rivolgendosi ad Laboratorio accreditato
Un certificato di taratura che riporta il logo dell’organismo di
accreditamento emesso da un laboratorio di taratura accreditato
secondo la norma internazionale UNI EN ISO 17025 (2005), per
la taratura, costituisce un’evidenza sufficiente della riferibilità dei
dati di taratura riportati.
L’organismo di Accreditamento, quindi ACCREDIA, mediante
l’accreditamento, garantisce:
la competenza del laboratorio;
la riferibilità dei risultati delle tarature (anche per legge –
273/91).
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Come si garantisce la Riferibilità
Mediante un proprio Sistema di Gestione
Mantenendo attivo un proprio sistema di gestione della
strumentazione e del processo impostato sui seguenti
elementi:
catena ininterrotta di confronti che parte da
campioni/strumenti essi stessi riferibili;
catena ininterrotta di tarature o confronti che può
realizzarsi in più fasi effettuati da differenti laboratori ;
ciascun gradino della catena
l’opportuna e corretta incertezza;
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ha
associata
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Come si garantisce la Riferibilità
l’incertezza del risultato della misurazione tiene conto
delle incertezze dei singoli componenti e li combina
correttamente;
le operazioni sono rintracciabili mediante registrazioni;
le operazioni
validate;
sono
è dimostrabile
misurazione;
la
eseguite
competenza
mediante
procedure
nell’esecuzione
della
è dimostrabile l’affidabilità di campioni e strumenti, ossia
è opportunamente gestito un sistema di conferma metrologica
della strumentazione.
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Come si garantisce la Riferibilità
Implementando un sistema di gestione della
strumentazione
e
del
processo
di
misurazione secondo i requisiti della norma
UNI EN ISO 17025 (2005): Requisiti generali
per la competenza dei laboratori di prova e
di taratura
In particolare il paragrafo 5.6
Convegno AEIT e
AICQ
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Come si garantisce la Riferibilità
Citando il 5.6.1
Generalità
Tutte le apparecchiature utilizzate, comprese le
apparecchiature per misurazioni ausiliarie (per esempio
per le condizioni ambientali) che
hanno un’influenza significativa sull’accuratezza o sulla
validità del risultato, devono essere tarate prima di
essere messe in servizio. Il laboratorio deve stabilire un
programma ed una procedura per la taratura delle
proprie apparecchiature.
Citando il 5.6.2.1.1 Requisiti specifici
Il programma di taratura delle apparecchiature deve
essere concepito ed attivato in modo da assicurare che
le tarature e le misurazioni eseguite siano riferibili al
Sistema Internazionale delle Unità (SI). 18 di 26
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Come si garantisce la Riferibilità
Citando il 5.6.2.1.1 Requisiti specifici
Tarature interne
La riferibilità dei propri campioni di misura e degli strumenti per
misurazione, relativi al sistema SI, si ottiene a mezzo di una catena
ininterrotta di tarature e confronti che li collegano ai relativi
campioni primari delle unità di misura SI.
Tarature esterne
Quando si utilizzano servizi di taratura esterna, la riferibilità delle
misure deve essere assicurata dall’impiego di servizi di laboratori di
taratura che possano dimostrare competenza e capacità
nell’eseguire misurazioni ed assicurare la riferibilità. I certificati di
taratura emessi da questi laboratori devono contenere i risultati
delle misurazioni, comprese l’incertezza di misura.
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Come si garantisce la Riferibilità
Una taratura accreditata è garanzia di riferibilità.
Una taratura fuori accreditamento non necessariamente non
offre tale garanzia. Questa seppure venga eseguita
mediante un sistema (magari conforme alla stessa norma),
ma non è sottoposta alle stesse valutazioni di conformità
(tra queste quella particolare di confrontarsi con riferimenti
indipendenti che ne confermano la validità).
Di conseguenza per avere la garanzia è necessaria una
valutazione diretta da parte dell’utilizzatore.
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Perché è importante l’Incertezza
Quando si vuole provare la conformità o non
conformità rispetto a una specifica si deve tenere
conto del valore stimato dell’incertezza di misura.
UNI EN ISO 14253-1 (2001): Specifiche geometriche dei
prodotti (GPS) Verifica mediante misurazione dei pezzi
e delle apparecchiature per misurazioni
Regole decisionali per provare la conformità o non
conformità
rispetto alle specifiche
La norma illustra come trattare le specifiche in relazione
all’incertezza di misura e definisce le regole decisionali per
provare la conformità o non conformità rispetto alle
specifiche..
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Perché è importante l’Incertezza
La UNI EN ISO 14253-1 stabilisce le regole per determinare se:
le caratteristiche di un particolare pezzo lavorato sono
conformi o non conformi rispetto a una data tolleranza, tenuto
conto dell’incertezza di misura
le caratteristiche di una apparecchiatura di misurazione
sono conformi o non conformi rispetto ai limiti di errore massimo
ammesso, tenuto conto dell’incertezza di misura.
Specifica
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Tolleranza (Definizioni §1.4.4 e §1.4.3 )
Differenza tra i limiti di tolleranza superiore e inferiore.
Valori specificati della caratteristica, che definiscono i confini
superiore e/o inferiore del valore ammesso
(ISO 3534-2 (1993): Statistics - Vocabulary and symbols -Statistical quality control.)
ISO 3534-2 (2006): Vocabulary and symbols – part 2: Applied statistics
Massimo Errore Ammesso
(Definizioni §4.26)
Valore estremo dell’errore di misura, rispetto a un valore
di riferimento noto, consentito da specifiche tecniche o
regolamenti fissati, per una misurazione, uno strumento
di misura o un sistema di misura.
UNI CEI 70099 (2008): Vocabolario Internazionale di Metrologia.
Concetti fondamentali e generali e termini correlati (VIM).
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Perché è importante l’Incertezza
1
2
3
4
Zona di Specifica - Valori variabili della caratteristica del pezzo
lavorato e della caratteristica dell’apparecchiatura per
misurazione compresi tra i limiti di specifica, estremi inclusi.
Zona di conformità - Zona di specifica diminuita
dell’incertezza estesa di misura, U.
Zona di non conformità – Zona al di fuori della zona di
specifica aumentata dell’incertezza estesa di misura, U.
Zona di ambiguità – Intervalli in prossimità del limite di
specifica nel quale non è possibile provare la conformità o la
non conformità, a causa dell’incertezza di misura, U.
3
4
4
U
U
2
U
U3
1
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Perché è importante l’Incertezza
Ai fini della UNI EN ISO 14253, l’incertezza di misura deve
essere stimata e calcolata secondo quanto indicato nella
GUM; pertanto l’incertezza di misura è espressa in termini di
incertezza estesa, U, avendo convenzionalmente assunto per
il fattore di copertura il valore k = 2.
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Perché è importante l’Incertezza
UNI EN ISO 14253-2 (2011): Specifiche geometriche dei
prodotti (GPS) Verifica mediante misurazione dei pezzi
lavorati e delle apparecchiature di misura
Parte 2: Guida per la stima dell’incertezza nelle misurazioni
GPS, nella taratura delle apparecchiature di misura e nella
verifica dei prodotti.
UNI EN ISO 14253-3 (2011): Specifiche geometriche dei
prodotti (GPS) Verifica mediante misurazione dei pezzi
lavorati e delle apparecchiature di misura
Parte 3: Linee guida per raggiungere accordi circa
dichiarazioni sull’incertezza di misura.
Convegno AEIT e
AICQ
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Perché è importante l’Incertezza
La norma 14253-2
Il metodo PUMA
Le slide che seguono sono estratte
dal corso pratico
sull’incertezza organizzato dal CMM Club Italia il 3 e 4
dicembre 2012.
L’intervento realizzato dal collega Ing. Alberto Zaffagnini
che ringrazio per aver reso disponibile il materiale, ha titolo :
Caso pratico 1:
calcolo
dell’incertezza
di
strumentazione da banco
misure
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di
lunghezza
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con
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Metodo PUMA
Procedure of Uncertainty MAnagement
Concetti fondamentali:
1.
Deve essere nota l’incertezza di misura necessaria, che
definiremo “incertezza obiettivo”.
2.
Deve essere effettuata una stima pessimistica
dell’incertezza e confrontato il suo risultato con
l’incertezza necessaria stabilita a priori.
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Metodo PUMA
Procedure of Uncertainty MAnagement
Presupposti:
• L’obiettivo della misura è propriamente definito.
• Il principio ed il metodo di misura sono definiti e noti.
• La procedura di misurazione, inclusa la scelta della
strumentazione di misura e delle apparecchiature ausiliarie,
è delineata nella sua struttura essenziale.
• Le condizioni di misura sono definite e note, almeno in
linea di massima.
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Metodo PUMA
Procedure of Uncertainty MAnagement
Cause d’errore
Fonti di incertezza
Convegno AEIT e
AICQ
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30 di
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Procedure of Uncertainty MAnagement
odo PUMA
Procedimento iterativo
di applicazione del metodo
1. Definire univocamente il misurando.
2. Identificare tutti i contributi di incertezza.
3. Decidere quali correzioni, delle possibili, devono essere
applicate.
4. Valutare in termini di scarto tipo uci l’influenza di ciascun
contributo sull’incertezza del risultato della misurazione.
5. Procedere ad una prima iterazione secondo lo schema
logico descritto nella flow chart precedente.
6. Calcolare l’effetto totale di tutti i contributi (chiamata
incertezza tipo combinata).
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Procedure of Uncertainty MAnagement
odo PUMA
Procedimento iterativo
di applicazione del metodo
7. Confrontare l’incertezza estesa risultante, pari a due volte
l’incertezza tipo composta, con l’incertezza necessaria definita
inizialmente verificando che risulti minore od uguale a
quest’ultima.
8. Affinare, se necessario, la valutazione e ripetere
l’iterazione.
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Metodo PUMA
Obiettivo della
misurazione.
Definizione dell’
incertezza obiettivo
UT
Principio della
misurazione
Metodo e
procedura di
misurazione
Bilancio
dell’incertezza
Assunti,
conoscenz
e, ecc.
Definizione
delle
componenti di
incertezza
UEN=ku
Condizioni di
misurazione
Modifica:
condizioni e/o procedure
e/o metodo
Modifica:
obiettivo della
misurazione
(incertezza obiettivo)
Sì
Adeguata
procedura di
misurazione
NO
Modifica: assunti
e delle conoscenze
Modifica:
principio di
misurazione
A
UEN< UT
Sì
Sì
Sì
Sì
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B
Possibile e
necessario
cambiare
UEN
C
Possibile e
necessario
cambiare
UEN
D
Possibile e
necessario
cambiare
UEN
E
Possibile e
necessario
cambiare
UEN
33-36
No
Nessuna procedura
di misurazione
adeguata è
disponibile
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Metodo PUMA
Modello della misurazione:
M = P + Cp + C1 + C2 + C3 + C4 + C5 + C6 + C7 + C8 +
C9 + C10
M è il risultato della misurazione;
P è il valore proposto dallo strumento (il valore di lettura);
Cp è l’eventuale correzione nota di tale proposta;
C1, …, C10 sono le eventuali correzioni dovute alle dieci
sorgenti di errore.
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Metodo PUMA
Bilancio di incertezza:
u^2(M) = u^2(Cp) + u^2(C1) +u^2(C2) + u^2(C3) +
u^2(C4) + u^2(C5) + u^2(C6) + …. + u^2(C10)
u(M) incertezza del risultato della misurazione;
u(Cp) è l’eventuale contributo di incertezza
dellacorrezione nota del valore letto;
u(C1), …, u(C10) sono gli eventuali contributi di incertezza
delle correzioni dovute alle dieci sorgenti di errore.
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ACCREDIA L’ente italiano di accreditamento
La metrologia ed il controllo di qualità
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Grazie per l’attenzione!
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