Metrologia o come combinare misurazione e performance?

La metrologia esiste dagli albori della civiltà. L’uomo ha sempre cercato di attribuire quantità a ogni sorta di cose, per esempio pesi per il commercio o distanze per mappare l’ambiente.

All’interno delle organizzazioni, la metrologia è stata a lungo percepita come un centro di costo piuttosto che un centro di profitto, mentre costituisce un’importante leva di performance ed è parte integrante della strategia di molti settori di attività, dall’aerospaziale al nucleare, passando per la salute, la chimica e la biologia…

Ma in termini concreti, cos’è la metrologia?

La metrologia, o la scienza della misurazione, permette di qualificare e quantificare un risultato di misurazione in modo universale, con un’unità e un’incertezza associata. Il fatto che una misura sia legata al sistema internazionale di unità ha un interesse fondamentale: quello di accordarsi sul valore associato, ovunque nel mondo, e facilitare così gli scambi come una transazione commerciale. 

Nell’era dei grandi dati e dell’innovazione tecnologica, le organizzazioni si stanno rendendo conto che una buona padronanza della metrologia può aumentare la competitività, migliorando la qualità dei loro prodotti e riducendo i costi. Per sviluppare le loro prestazioni, si concentrano sulla qualità delle misure, la stima delle incertezze, la calibrazione dei dispositivi e degli strumenti, il controllo degli intervalli di calibrazione e la produzione di misure tracciabili (audit trail).

Per aiutarvi a capire meglio le sfide della metrologia e le migliori pratiche per il suo successo, i nostri team hanno incontrato Patrick MATHIEU, uno degli esperti francesi del settore (vedi la sua biografia alla fine dell’articolo) per condividere con voi la sua visione e i suoi consigli.

Quali sono i problemi e le sfide della metrologia?

La sfida principale nella metrologia è quella di mantenere e rafforzare il rapporto di fiducia con i clienti. Quando emerge un dubbio sull’affidabilità di un risultato, è poi molto difficile recuperare la fiducia. Tuttavia, controllare tutto, tutto il tempo, non è nemmeno la risposta. Come ogni altro processo, una strategia di metriche deve essere definita in relazione alla sua gestione dei rischi e delle opportunità.

In molte organizzazioni, la metrologia si riduce a un accumulo di documenti di operazioni periodiche. Questi vengono poi archiviati, senza una vera utilità o giustificazione tecnica se non quella di avere un’attrezzatura pulita e funzionante dopo la manutenzione.

Per rafforzare la loro metrologia, alcune organizzazioni ricorrono ai loro fornitori di attrezzature che offrono servizi di manutenzione annuale, sia preventiva che correttiva, compresa una componente metrologica. Vi consiglio di prestare particolare attenzione alla metodologia applicata, per assicurarvi che sia in linea con le vostre reali esigenze, soprattutto perché questo subappalto rappresenta un certo costo.

Se i requisiti normativi, legali o di altro tipo lo permettono, la metrologia può essere adattata e alleggerita. Questa ottimizzazione, se ben pensata e realizzata, è sinonimo di performance.

Ha qualche esempio concreto di applicazione? 

Nel mio laboratorio, uso uno spessore di metallo con dimensioni fornite da un certificato di calibrazione per fare le misure. La massa di questo spessore è controllata, usando una bilancia che è anche calibrata. 

1. Quando questo spessore viene utilizzato come riferimento dimensionale, se la temperatura della stanza non viene misurata e controllata durante l’operazione, non viene valutata una significativa fonte di errore dovuta all’espansione del materiale.

2. Quando peso questo shim metallico sulla mia bilancia, lo strumento di pesatura porta la sua propria fonte di incertezza alla quale si potrebbe anche aggiungere l’effetto legato alla variazione delle condizioni ambientali, alla posizione dello shim sul piatto (eccentricità), o al tempo di attesa dell’operatore che effettua la lettura della massa.

Le dimensioni e la massa di questo cuneo sono periodicamente ricontrollate per valutare eventuali derive nel tempo o per garantire la loro stabilità. Lo stesso vale per la sonda di temperatura del laboratorio e la bilancia. 

Che consiglio darebbe a coloro che vogliono migliorare le loro tecniche di misurazione? 

Un’organizzazione che desidera migliorare le sue tecniche di misurazione deve identificare in anticipo quali guadagni ci si aspetta: per valutare o migliorare le prestazioni, per ottimizzare le risorse, per ottenere la certificazione o l’accreditamento a uno standard, ecc.  

A seconda degli obiettivi, ma anche delle risorse necessarie per questo processo di miglioramento, l’organizzazione deve identificare gli ostacoli e i rischi prima di stabilire una tabella di marcia specifica.

Inoltre, a seconda del livello di maturità, ma anche della dimensione e del contesto, è consigliabile ricorrere a un punto di vista esterno per sostenere l’intero processo o semplicemente per dare un parere sul lavoro interno. Anche la gestione del cambiamento è un fattore da non trascurare.

Cosa direbbe a tutti coloro che non mettono ancora la metrologia al centro delle loro preoccupazioni?

Direi che se la metrologia non è al centro delle preoccupazioni, anche se l’azienda fornisce prodotti o risultati di test, è perché : 

• o il sistema in atto è robusto e si può dimostrare che l’impatto delle misurazioni è controllato o trascurabile,
• oppure viene ignorato o trascurato senza una giustificazione documentata, nel qual caso si raccomanda vivamente di iniziare a pensarci perché può essere critico!

Quando non viene esternalizzata, la metrologia può essere implementata in ogni fase del processo, dalla sperimentazione alla fornitura del prodotto. Può consistere nel confronto dei risultati con i dati di riferimento, o nel campionamento con “controlli di qualità” su una linea di produzione, o nella ridondanza tra diversi sistemi di misurazione che danno valori coerenti.

In conclusione, attuare una strategia metrologica non significa necessariamente rimettere tutto in discussione. È consigliabile partire da ciò che già esiste, migliorandolo e completandolo con processi adeguati agli obiettivi di performance dell’organizzazione. 

Patrick MATHIEU

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Consulente esecutivo in metrologia all’IFPEN

Linkedin

Patrick MATHIEU è un metrologo (formato come chimico) ed è entrato a far parte del Dipartimento Centrale di Metrologia dell’IFPEN nel 1999, dove è diventato un esperto nel campo a sostegno delle attività sperimentali.

Si occupa di assistere e consigliare i team di progetto nell’identificazione e nel controllo dei fattori che influenzano un processo sperimentale. In questa veste, è coinvolto in tutte le fasi della vita di un processo, dalla revisione delle specifiche funzionali, attraverso l’accettazione tecnica degli strumenti, alla strategia di monitoraggio metrologico. 

Patrick è anche formatore e auditor interno del processo di supporto alla “metrologia” secondo le norme NF ISO 9001 e 10012. Dal 2021, è membro del gruppo di lavoro francese AFNOR per la revisione della norma ISO 10012.

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