Tutto_Misure n. 3 - 2019 by Tutto_Misure

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TUTTO_MISURE LA RIVISTA DELLE MISURE E DEL CONTROLLO QUALITÀ - PERIODICO FONDATO DA SERGIO SARTORI ORGANO UFFICIALE DELL’ASSOCIAZIONE “GMEE” E DI “METROLOGIA & QUALITÀ”

ANNO XXI N. 03 ƒ 2 019

EDITORIALE Impariamo dal Convivio

XISSN 2038-6974 - Poste Italiane s.p.a. - Sped. in Abb. Post. - D.L. 353/2003 (conv. in L. 27/02/2004 n° 46) art. 1, comma 1, NO / Torino - nr 3 - Anno 21- Settembre 2019 In caso di mancato recapito, inviare al CMP di Torino R. Romoli per restituzione al mittente, previo pagamento tariffa resi

TUTTO_MISURE - ANNO 21, N. 03 - 2019

IL TEMA Confronti interlaboratorio per misure di EMC

GLI ALTRI TEMI Un database della conoscenza a priori I guasti della malametrologia

ALTRI ARGOMENTI Affidabilità e Industria 4.0: il parere delle aziende Come spiegare le nuove definizioni del SI Valutare la covarianza Le competenze per l’accreditamento 17020 Dario Petri riceve il Keithley Award

AFFIDABILITÀ & TECNOLOGIA

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TUTTO_MISURE Confronti di misure di compatibilità elettromagnetica per l’assicurazione della validità dei risultati di prova Proficiency tests through interlaboratory comparisons in the EMC sector Carlo Carobbi

169 Un database della conoscenza a priori: verso un’evoluzione degli organismi di taratura A database for the a-priori knowledge Alessandro Ferrero, Jean-Michel Pou

175 I guasti della malametrologia: quando trascurare i fondamenti delle misure provoca danni When fake metrology causes damages A. Ferrero D. Petri

181 Affidabilità e Industria 4.0: il parere delle aziende Reliability and industry 4.0: the point of view of industries M. Catelani, L. Ciani, L. Cristaldi, F.A. Marchitelli

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ANNO XXI N. 03 ƒ 2019

IN QUESTO NUMERO

Editoriale: Impariamo dal Convivio (Alessandro Ferrero) 163 Comunicazioni, Ricerca e Sviluppo, dagli Enti e dalle Imprese A&T – Automation & Testing l’innovazione industriale parte da Torino 167 Il tema: Misure di EMC Confronti di misure di compatibilità elettromagnetica (Carlo Carobbi) 169 Gli altri temi: Incertezza Un database della conoscenza a priori (J.M. Pou, A. Ferrero) 175 Gli altri temi: Malametrologia I guasti della malametrologia (A. Ferrero, D. Petri) 181 La pagina di ACCREDIA Notizie dall’Ente di Accreditamento (a cura di R. Mugno, S. Tramontin, F. Nizzero) 187 La pagina di IMEKO Aggiornamenti sulle attività IMEKO (a cura di Enrico Silva) 193 Misure e fidatezza Affidabilità delle misure e misure per l’affidabilità (M. Catelani, L. Ciani, L. Cristaldi, F.A. Marchitelli) 195 Tecnologie in campo Metrologia e autosport Misure e monitoraggio marino Soluzioni di posizionamento (a cura di Massimo Mortarino) 199 Metrologia generale “Maestra, cos’è un kilo?” (a cura di Luca Mari) 209 I Seriali di T_M: Misura del software Metrologia e Contratti – Parte 13 (a cura di Luigi Buglione) 213 Metrologia legale e forense Gli audit interni (a cura di Veronica Scotti) 217 Spazio Associazioni Universitarie di Misuristi Dalle Associazioni Universitarie di Misuristi (a cura di A. Ferrero, P. Daponte e N. Paone) 221 Smart Metrology La covarianza nella stima dell’incertezza di misura (a cura di Annarita Lazzari) 225 Manifestazioni, Eventi e Formazione 2019-2020-2021: eventi in breve 229 Metrologia… per tutti! I requisiti metrologici per gli organismi d’ispezione (a cura di Michele Lanna) 231 Commenti alle norme: la 17025 Modifiche alla ISO 17025 – Terza parte: confronto con la norma ISO 9001:2015 (a cura di Nicola Dell’Arena) 237 Abbiamo letto per voi 240 News 198-204-208-210-212-216218-220-224-236-238-239

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Alessandro Ferrero

EDITORIALE

Impariamo dal Convivio

Let’s learn from Dante’s Convivium Cari lettori, lo spunto per questa mia periodica chiacchierata con voi arriva, questa volta, da Luca Mari. Luca è un’inesauribile sorgente di “food for thoughts”, come direbbero i miei amici americani, e questa volta tocca un punto che, a mio parere, va ben oltre l’ambito a cui egli

stesso fa riferimento. Non voglio togliervi il piacere di leggere il suo articolo, per cui vi anticipo il minimo indispensabile. Il problema che l’autore pone riguarda la complessità delle definizioni del nuovo SI: definizioni che, come scrive Luca, non sono immediatamente comprensibili a chi non abbia qualche base di fisica. Per dirla con Amleto, this is the question. Il problema non riguarda solamente la comprensione delle nuove definizioni delle unità di base. Temo che il vero problema sia nella velocità con cui scienza e tecnica stanno progredendo, ormai divenuta ben più alta di quella con cui le novità possono essere assimilate dal bagaglio culturale medio di ciascun individuo, tecnici inclusi. Non voglio addentrarmi in considerazioni sociologiche, che non mi competono. Sembra però che il problema non sia tanto recente, se già Dante, col suo Convivio, si preoccupava della disseminazione della cultura. Ma, allora, dobbiamo preoccuparci di scrivere definizioni comprensibili, anche a rischio di mancare di rigore, oppure, lasciate le definizioni al loro rigore, dobbiamo preoccuparci di spiegarle, rendendole accessibili anche a chi non possiede tutte le necessarie basi di fisica e, molto probabilmente, non ha neppure bisogno di comprenderne tutte le sfumature? La faccenda non riguarda solo le nuove definizioni delle unità di base. Provate a spiegare la definizione d’incertezza tipo composta a qualcuno che non sa cosa siano le derivate parziali, e vi rendete immediatamente conto del problema. La GUM ci prova a spiegare a parole quella formula. Io di solito la uso come esempio di quanto incomprensibile possa essere tentare di spiegare a parole ciò che una formula, a saperla leggere, rende immediato. Il problema è in un certo senso aggravato dal fatto che, a differenza delle nuove definizioni del SI che non toccano in via immediata il tecnico di un tipico laboratorio metrologico industriale, l’implementazione della formula dell’incertezza

tipo composta dovrebbe costituire, per quel tecnico, pane quotidiano! Qui si aprono, a mio parere, due scenari. Il primo ci tocca da vicino, sia in qualità di docenti sia, più in generale, in qualità di autori di Tutto_Misure e, quindi, di divulgatori. È nostro il compito, non certo facile, di spiegare concetti che, senza conoscenze avanzate di matematica e fisica, rischiano di diventare immediatamente incomprensibili. Non è semplice trovare il giusto equilibrio tra semplicità e rigore, ma non ci possiamo arrendere se vogliamo evitare che si allarghi in modo pericoloso e difficilmente recuperabile la forbice tra la metrologia che si sviluppa nei centri di ricerca e quella che si applica nei laboratori industriali. I guasti causati dall’ignoranza della normativa, GUM in testa, e perfino del vocabolario (c’è ancora chi si ostina a spiegare la differenza tra taratura e calibrazione…!) diventano particolarmente pericolosi quando li si ritrova in testi di legge, come il recente DM 93/2017. Il secondo scenario, di più ampio respiro, riguarda la scuola, che appare pericolosamente carente nell’aggiornare i propri programmi all’evoluzione delle conoscenze. Spesso si confonde l’aggiornamento con l’inseguire qualche tecnologia alla moda, trascurando aspetti di base molto più utili: per esempio, quanti dei nostri studenti delle scuole medie (superiori, non inferiori!) possiedono nozioni poco più che risibili di probabilità? Stiamo formando la generazione che sarà chiamata a districarsi tra i big data e non le raccontiamo cosa sia una correlazione!? Se pensate che si tratti di un’impresa difficilissima, date un’occhiata a questo sito: www.mariocigada.com/mariodocs/origanova.html. Scoprirete che esiste chi riesce a spiegare la statistica tramite gli origami, senza perdere di rigore. Oppure a questa pagina del sito del NIST: www.nist.gov/kids. Scoprirete che si possono insegnare i fondamenti della metrologia ai bambini usando i supereroi dei loro cartoni animati preferiti, mantenendo un incredibile rigore terminologico. Grazie Luca per aver gettato il sasso nello stagno. Sta a noi raccogliere la sfida, sapendo che altri lo hanno fatto. C’è nessuno con un po’ di fantasia? Buona lettura! Alessandro Ferrero

(alessandro.ferrero@polimi.it)

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EU Notified Body

LA B CERT Taratura & Certificazione TARATURA E PROVE DI CONFORMITA’ SU STRUMENTI PER PESARE E MISURARE

Organismo Notificato MID & NAWID

PRD n. 237B LAT n.147

N° 2166

Certificazione e valutazione della conformità degli strumenti regolamentati dalle seguenti direttive europee:

x x

DIRETTIVA 2014/31/UE – strumenti per pesare a funzionamento non automatico “NAWID” DIRETTIVA 2014/32/UE – Strumenti di misura “MID”

Il laboratorio LABCERT effettua prove metrologiche in conformità alle seguenti Raccomandazioni Internazionali: OIML: R35, R43, R50, R51, R61, R76, R80, R106, R107, R111, R117, R120, R134, R138

Prove metrologiche su strumenti per pesare MID & NAWID

Prove EMC

Prove in camera climatica

Prove su Selezionatrici Ponderali

Prove su Dosatrice gravimetriche

Prove metrologiche su Bilance da banco

Bicchieri e caraffe Prove di sicurezza elettrica su pesatrici gravimetriche

Prove su Pale meccaniche con pesatura dinamica

ORGANISMO DI ISPEZIONE ACCREDITATO Per la Verificazione Periodica degli Strumenti di Misura (Decreto 21 Aprile 2017, n. 93)

Prove su Pese a ponte ferroviarie statiche e dinamiche

Prove su Pesa a ponte stradale Statiche e dinamiche

Metri

Misure di capacità

Prove su erogatore di carburante

TIPOLOGIA STRUMENTI: x Strumenti per pesare NAWI; x Strumenti per pesare AWI; x Sistemi per la misurazione continua e dinamica di liquidi diversi dall’acqua;

x x x x

Misuratori massici di gas metano; Misure di capacità; Pesi; Contatori dell’acqua;

LAT n. 147 Taratura Masse da 1mg a 2000kg Taratura Strumenti per Pesare da 1mg a 100t Taratura Misure di Capacità da 100ml a 25 000L Taratura Serbatoi campioni per liquidi e GPL (Taratura non accreditata di Contatori Volumetrici)

LABCERT snc di G. Blandino & C. Via Comina, 3 – 33080 S. QUIRINO (PN) Italy Tel. 0434-554707 - Fax 0434-362081 Internet : www.labcert.it e-mail: info@labcert.it

COMUNICAZIONI, RICERCA E SVILUPPO DA ENTI E IMPRESE

La Redazione di Tutto_Misure (mmortarino@affidabilita.eu)

A&T – Automation & Testing: l’innovazione industriale parte da Torino Dal 12 al 14 febbraio 2020 la 14a edizione della vetrina di soluzioni e tecnologie innovative per le industrie

speech: momenti formativi nei quali l’azienda presenta prodotti e soluzioni di fronte a una platea di addetti ai lavori. Per facilitare il networking tra visitatori ed espositori, Seminari e Easy speech sono divisi in giornate tematiRIASSUNTO che che si concentrano su determinate Questa sezione contiene articoli e notizie significative da gruppi di ricerca, tecnologie o settori applicativi. associazioni e aziende leader in Italia nel campo della scienza delle misure “L’obiettivo – dichiara Luciano Male della strumentazione, a livello sia teorico sia applicativo. garoli, CEO di A&T – è promuovere e valorizzare una cultura d’impresa tecnologicamente sostenibile, compatta Sarebbe riduttivo definire A&T soltannell’innovazione, to come la fiera della tecnologia, percompetitiva sui merché la manifestazione supera il cati globali, incluconcetto di esposizione fieristisiva sulle compeca offrendo spazi di confronto diretto tenze e sulle speritra cliente e fornitore e la possibilità di mentazioni 4.0. ricevere la consulenza di un esperto Gli asset strategici del settore che più interessa. L’offerta determinanti per della fiera coinvolge oltre 400 esposiuna sempre più effitori e comprende l’intera filiera cace competitività produttiva, con focus dedicati a Promondiale da parte gettazione e Sviluppo, Produzione, delle PMI italiane Affidabilità, Logistica integrata e l’alsono numerosi e lestimento della nuova Digital Galrendono pertanto lery che coinvolge produttori e forniutili queste specifitori di soluzioni per la digital transfordel Comitato Scientifico e Industriale che operazioni d’incontro e di scambio mation. La particolarità che rende A&T una raccoglie e valuta casi applicativi d’in- esperienziale, supportate da analisi e manifestazione in cui trovare nuove novazione tecnologica provenienti da linee d’indirizzo sul medio e lungo idee per migliorare la competitività aziende e centri di aziendale è che affianca la presenta- ricerca. Nella paszione dell’innovazione tecnologica al- sata edizione i prola sua declinazione diretta come ap- getti ammessi in plicazione pratica in campo a- concorso e presenziendale e produttivo. Qui è infatti tati in fiera durante possibile per il rappresentante di un’a- apposite Sessioni zienda comprendere il potenziale specialistiche sodi una tecnologia e ottenere un no stati oltre 50, di appuntamento con un professionista al cui 15 premiati nelquale sottoporre specifici problemi o le diverse categoprecise esigenze e procedere verso l’in- rie. dividuazione della migliore soluzione. Le società espositriProprio sulla dimostrazione diretta del- ci hanno inoltre la l’applicabilità delle soluzioni presenta- possibilità di far te si concentra il Premio Innovazio- conoscere i propri ne 4.0, giunto quest’anno alla quarta prodotti durante edizione, che avvalendosi del lavoro Seminari ed Easy NEWS IN MEASUREMENT AND INSTRUMENTATION This section contains an overview of the most significant news from Italian R&D groups, associations and industries, in the field of measurement science and instrumentation, at both theoretical and applied levels.

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COMUNICAZIONI, RICERCA E SVILUPPO DA ENTI E IMPRESE

periodo. Sono tutte risposte che la e operatori industriali italiani e internaFiera A&T cercherà di dare in modo zionali”. concreto e puntuale nei confronti del proprio pubblico, espositori, visitatori ESPOSIZIONE Porta ad A&T le tue esigenze e qui trovi le soluzioni. Questa è l’opportunità che la Fiera offre con il percorso espositivo dove poter trovare tecnologie innovative, soluzioni e novità, seguendo un filo conduttore costruito sulle necessità aziendali del visitatore che può scoprire tutte le tecnologie che caratterizzano la filiera produttiva, dai software di progettazione e simulazione alla stampa 3D, dall’automazione della produzione ai controlli automatizzati, dalle misure e prove a garanzia dell’affidabilità alle soluzioni per la logistica integrata.

innovative su 5G, Intelligenza Artificiale, Big Data, IIoT, Blockchain, Cybersecurity, verrà organizzato un programma di eventi formativi dove i protagonisti saranno gli espositori, membri del Comitato Scientifico e Industriale di A&T, giornalisti e esponenti di primarie Associazioni di Categoria: presenteranno i progressi, le tendenze evolutive a livello tecnologico, applicativo e di mercato e modereranno i vari eventi. INSTRUMENTATION VALLEY

A&T 2020 dedicherà un’ampia area espositiva al grande mondo delle Misure e Prove, integrata da un programma formativo di approfondimento sui principali trend del mercato realizzato in collaborazione con autorevoli partner istituzionali e imprenditoriali. La fiera si conferma così l’appuntamento annuale di riferiPROGRAMMA FORMATIVO mento per quanti si occupano del tema Il Programma Formativo, in costante cre- dell’affidabilità di prodotti e processi. Un scita sia nei contenuti sia nell’interesse ruolo primario nel programma di questo suscitato, è il grande plus che viene rico- focus è quello svolto ad Accredia. nosciuto ad A&T e la rende unica, per l’importanza crescente che la formazioCOMPETENCE POINT ne assume per le Aziende che puntano a essere maggiormente competitive e Le aziende espositrici hanno la possiper le Persone che mirano a incremen- bilità di diventare protagoniste del programma formativo di A&T organizzantare le proprie competenze. do brevi workshop (della durata di 15 o 30 minuti) per presentare prodotti e AREA CONVEGNI servizi. Ogni giornata sarà dedicata a I Maxi Schermi ospiteranno i convegni un preciso argomento, con l'obiettivo di A&T: incontri di approfondimento di attirare un pubblico altamente inteche affronteranno i temi più interessan- ressato alla singola tematica e di ottiti legati al mondo industriale, con il mizzare l’esperienza del visitatore. supporto di autorevoli esperti e opi- Oltre ai workshop, i Competence point nion leader del settore. ospiteranno anche le Sessioni specialistiche in cui saranno presentati casi applicativi e progetti innovativi di AzienDIGITAL GALLERY de, Centri di Ricerca e Start-up che La novità di A&T 2020 è un’area esposi- avranno superato la selezione del Cotiva dedicata al tema della digital trans- mitato Scientifico per partecipare al formation, un settore trasversale che Premio Innovazione 4.0. coinvolge tutti i livelli della filiera. Oltre Programma e preiscrizione gratuita: all’esposizione di soluzioni tecnologiche www.aetevent.com.

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MISURE DI EMC

IL TEMA

Carlo Carobbi

Confronti di misure di compatibilità elettromagnetica per l’assicurazione della validità dei risultati di prova

PROFICIENCY TESTS THROUGH INTERLABORATORY COMPARISONS IN THE EMC SECTOR The proficiency tests through interlaboratory comparisons provided by the University of Florence in collaboration with the Italian National Metrological Institute in the electromagnetic compatibility sector are here described. Particular emphasis is placed on the development phases of the activity and on the issues faced and solved from the beginning, in 2012, to nowadays. RIASSUNTO Sono qui descritte le prove valutative attraverso confronti di misure nel settore della compatibilità elettromagnetica erogate dall’Università di Firenze in collaborazione con l’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica. Particolare enfasi è posta sulle fasi di sviluppo dell’attività e sulle problematiche affrontate e risolte dagli inizi nel 2012 a oggi. INTRODUZIONE

La compatibilità elettromagnetica (EMC) è una disciplina dell’ingegneria che si occupa di limitare le interferenze elettriche, magnetiche ed elettromagnetiche fra gli apparati elettrici ed elettronici, sia contenendo le emissioni sia aumentando l’immunità ai disturbi degli apparati stessi. Le misure EMC sono quindi finalizzate a caratterizzare il comportamento non intenzionale (generazione di e suscettibilità ai disturbi) degli apparati elettrici ed elettronici, al di fuori cioè della banda di frequenze e dei livelli del funzionamento intenzionali. A tale scopo sono state definite negli anni delle tecniche di misura e delle procedure di prova normalizzate che sono eseguite dai laboratori di prova ai fini della valutazione della conformità dei prodotti alle direttive e regolamenti applicabili alla EMC. I laboratori accreditati alla norma ISO/IEC 17025 [1] sono tenuti, dalla norma stessa, a mettere in atto azioni finalizzate ad assicurare la validità dei risultati di prova. Fra queste azioni la partecipazione a confronti di misure assume, nel testo della norma, particolare rilievo. L’Università degli Studi di Firenze (UNIFI), in collaborazione con l’Istituto Nazionale di Ricerca Metrolo-

dev’essere significativamente inferiore all’incertezza di misura dichiarata mediamente dai laboratori di prova. L’esito della partecipazione alla prova valutativa è positivo se il valore misurato dal laboratorio è compatibile con l’uno o l’altro valore di riferimento. I due valori di riferimento devono a loro volta essere compatibili l’un l’altro. Spiegheremo poi i vantaggi che derivano dall’impiego di due valori di riferimento. Oltre a essere un requisito di ISO/IEC 17025 [1], la partecipazione alle prove valutative consente d’individuare eventuali criticità della catena di misura del laboratorio o di confermarne la validità. Gli organizzatori di prove valutative hanno come riferimento la norma ISO/IEC 17043 [2], per gli aspetti tecnici e della gestione della prova, e la norma ISO 13528 [3] per l’elaborazione statistica dei risultati di misura, il calcolo del valore di riferimento e la quantificazione della prestazione del laboratorio (in genere attraverso una misura di deviazione relativa fra il valore misurato dal laboratorio e il valore di riferimento). Le prove valutative erogate da UNIFI in collaborazione con INRIM sono registrate su EPTIS (European Proficiency Test Information System) e impiegano campioni itineranti auto-costruiti e auto-caratterizzati. In questa nota, basata su una presentazione dell’autore alla “Giornata della Misurazione” dello scorso 14 febbraio, in occasione della 13a edizione della fiera A&T – AUTOMATION & TESTING (Oval Lingotto, Torino), ci si propone di ripercorrere lo sviluppo delle prove valutative UNIFI-INRIM dall’inizio nel 2012 a oggi con l’intenzione d’ispirare e promuovere lo sviluppo d’iniziative simili in altri settori di prova e taratura.

gica (INRIM), fornisce con continuità dal 2012 un servizio di prove valutative basate su confronti di misure EMC. Le prove valutative sono confronti di misure finalizzati alla valutazione della competenza dei laboratori di prova e quindi concepiti per dare un esito positivo o negativo a seconda che le misure eseguite da ciascun laboratorio siano compatibili o meno con i valori di riferimento assegnati. Un campione itinerante, stabile nel tempo e negli effetti del trasporto, genera la grandezza oggetto della misura (ad esempio, un campo elettromagnetico o una tensione di disturbo, di valore ovviamente ignoto ai laboratori prima della misura) che è misurata dai vari laboratori che partecipano al confronto secondo una procedura di misura stabilita dal coordinatore della prova valutativa. I valori misurati dai partecipanti sono elaborati statisticamente per ottenere il valore di riferimento e l’incertezza a esso associata. Nelle prove valutative offerte da UNIFI viene impiegato, oltre al suddetto valore di riferimento, un secondo valore di riferimento, ottenuto dalla taratura del campione itinerante prima dell’avvio della prova valutativa. Anche questo secondo valore di ri- Università di Firenze, ferimento ha un’incertezza a esso as- Dip. Ingegneria dell’Informazione sociata, l’incertezza di taratura, che carlo.carobbi@unifi.it T_M

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N. 03ƒ ; 2019 6 LE PROVE VALUTATIVE EMC UNIFI-INRIM DAL 2012 A OGGI

Tecnologia in Movimento P R E C I S I O N E , A F F I D A B I L I TA’ ED INNOVAZIONE

La prima prova valutativa UNIFI-INRIM partì nel luglio del 2012 e terminò nel maggio del 2013. Consistette nel confronto di misure di campi elettromagnetici in ambiente completamente anecoico (idealmente di spazio libero) nella gamma di frequenza da 200 MHz a 3.000 MHz. Il campione itinerante consisteva in un generatore di pettine auto-costruito connesso a un’antenna logperiodica commerciale. La misura del campo era eseguita a 3 m dal “naso” dell’antenna log-periodica in direzione di massima radiazione, in polarizzazione verticale e a cinque specifiche frequenze. Per ottenere il valore di riferimento “tarato” fu eseguita la taratura della potenza che il generatore di pettine forniva a un carico di 50 Ω e fu calcolato il campo elettrico a 3 m impiegando il guadagno dell’antenna. Il guadagno di spazio libero dell’antenna dichiarato nel certificato di taratura del fabbricante dell’antenna fu verificato attraverso simulazioni elettromagnetiche ottenute impiegando un simulatore commerciale basato sul metodo dei momenti. Il valore di riferimento “statistico” ottenuto alla fine della prova valutativa fu verificato essere in ottimo accordo con quello tarato attraverso il confronto fra i due attraverso la statistica di prestazione z’ [3]: X cal − x *

z' = 2 ucal

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MOTION

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POSITIONING

§ 1,25 ⋅ s* +¨ ¨ p ©

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(1)

dove Xcal è il valore di riferimento tarato e ucal la sua incertezza tipo, mentre x* è il valore di riferimento statistico (media robusta dei valori misurati dai laboratori) e s* lo scarto tipo (robusto) dei valori misurati dai laboratori, p è il numero di valori misurati (19 forniti da 15 laboratori, alcuni laboratori avevano a disposizione due ambienti di prova indipendenti). Il massimo valore di |z’| alle cinque frequenze fu 0,6 mentre le soglie di criticità sono il valore 2 (attenzione, “warning”) e il valore 3 (azione, “action”). Quindi l’esito della prova valutativa fu, dal punto di vista del coordinatore, molto positivo sia in termini di partecipazione sia dal punto di vista del riscontro fra i due valori di riferimento che dà evidenza della tenuta sotto controllo sia del campione itinerante sia dello svolgimento della prova. Su 19 insiemi di valori misurati (costituito ciascuno da cinque valori corrispondenti alle cinque frequenze) forniti dai laboratori sei evidenziavano criticità. La presentazione dei risultati in forma anonima e aggregata avvenne in una riunione con i rappresentanti dei laboratori a Firenze il 12 giugno 2013. Ricordo ancora la sala gremita. La riunione era stata preceduta dall’invio a ciascun laboratorio di un rapporto scritto con l’esito della partecipazione alla prova valutativa. La scelta di richiedere l’esecuzione

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IL TEMA

di laboratori anecoiche a 3 m. Per ciascuno di quedotati di diver- sti ambienti occorreva determinare il si ambienti di valore di riferimento tarato e questo fu prova: la ca- reso possibile dall’uso combinato del mera semi-ane- simulatore elettromagnetico e specificoica per mi- che verifiche sperimentali. Una volta sure a 3 m di ottenuto il valore di riferimento tarato distanza dal- (ESAR 10 m, ESAR 3 m, EFAR, dove SAR sta l’oggetto in proper “semi-anechoic room” e FAR sta va, la camera per “fully-anechoic room”) fu possibile semi-anecoica convertire l’insieme disomogeneo (perper misure a ché ottenuto in ambienti diversi) dei 10 m e la ca- valori misurati in un insieme omogeneo mera comple- di deviazioni dai rispettivi valori di rifetamente ane- rimento tarati (d). Dall’insieme delle coica per mi- deviazioni fu ricavata una media e uno sure a 3 m. Di scarto tipo robusti da cui riottenere, fatto questi tre sempre impiegando i valori di riferiambienti esau- mento tarati, i valori di riferimento stariscono tutte le tistici per ciascun ambiente (e*SAR 10 m, Figura 1 – Il campione itinerante per la misura delle emissioni possibilità in e*SAR 3 m, e*FAR) e la relativa dispersioirradiate impiegato nella prova valutativa avviata nel 2013 uso nei labo- ne (s*), come mostrato in Fig. 2. ratori di prova Senza la disponibilità dei valori di rifeEMC. La gam- rimento tarati non sarebbe stato possidella misura in ambiente completa- ma delle frequenze di misura era quel- bile elaborare statisticamente risultati mente anecoico (l’alternativa è l’am- la tradizionale delle misure di emissio- di misura provenienti da ambienti di biente semi-anecoico, quello in cui il ne irradiata e compresa fra 30 MHz e prova diversi. Di fatto non sarebbe pavimento è metallico) consentiva di 1.000 MHz. Il campione era lo stesso nemmeno stato possibile offrire un consemplificare la previsione del valore di impiegato nella precedente prova fronto di misure a laboratori che diriferimento tarato in quanto il contribu- valutativa del 2012 con l’aggiunta di spongono solo di camere completato al campo elettrico misurato associa- un’antenna a stilo per la gamma di fre- mente anecoiche oppure semi-anecoito alla riflessione sul pavimento non è quenza da 30 MHz a 200 MHz, come che per prove a 10 m perché non sarebbe stata raggiunta una numerosità presente. Fu una scelta cauta, e in tal indicato in Fig. 1. senso giustificabile, da parte del coor- I laboratori parteciparono alla prova sufficiente per le elaborazioni statistidinatore della prova valutativa; tutta- valutativa con: 3 camere semi-anecoiche. Un altro vantaggio derivante dalla via questa condizione di misura non è che a 10 m, 12 camere semi-anecoi- disponibilità dei valori di riferimento taquella usuale dei laboratori che nella che a 3 m, 4 camere completamente rati è il poter dare una risposta immegamma di frequenza fra 30 MHz e 1.000 MHz impiegano generalmente l’ambiente semi-anecoico (NdA: Per la gamma di frequenza sopra a 1.000 MHz le norme EMC richiedono l’impiego di ambiente completamente anecoico, recentemente ammesso sotto a 1.000 MHz ma solo per oggetti in prova di piccole dimensioni). Per eseguire le misure necessarie per la partecipazione alla prova valutativa fu quindi necessario, da gran parte dei laboratori, coprire una porzione del pavimento della camera semi-anecoica con del materiale assorbente efficace per frequenze sopra i 200 MHz. Visto l’esito positivo della prova valutativa del 2012, nel 2013 ne fu lanciata Figura 2 – Impiego del valore di riferimento tarato per ottenere un insieme omogeneo di scarti e il valore di riferimento statistico un’altra un poco più “audace” che consentisse la partecipazione simultanea T_M ƒ 171

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IL TEMA

diata circa lâ&#x20AC;&#x2122;esito della prova al laboratorio che ne ha necessitĂ , ad esempio perchĂŠ sotto la pressione dellâ&#x20AC;&#x2122;ente di accreditamento. I valori di riferimento statistici sono, infatti, disponibili solo alla fine della prova valutativa, cioĂ¨ dopo piĂš di sei mesi dalle misure eseguite dal primo laboratorio partecipante. La seconda prova valutativa UNIFIINRIM fu avviata nellâ&#x20AC;&#x2122;ottobre del 2013 e terminĂ˛ nel giugno 2014 e anche in questo caso lâ&#x20AC;&#x2122;esito fu positivo per il coordinatore (sia in termini di partecipazione che di compatibilitĂ fra i valori di riferimento tarato e statistico). Furono individuate 36 criticitĂ su 171 valori misurati (9 frequenze di misura per 19 insiemi di valori misurati). 6 dei 19 insiemi di valori misurati non mostravano alcuna criticitĂ . Malgrado questi risultati positivi occorreva migliorare su alcuni aspetti. In primo

ttesting esting

luogo il campione itinerante era troppo voluminoso. La dimensione del campione era circa 1,2 m il che voleva dire far circolare una valigia pesante e ingombrante e quindi delicata. Inoltre, sia nella prima, sia nella seconda prova valutativa il campione rientrava in UNIFI per delle verifiche intermedie dopo aver circolato in 3 laboratori. CiĂ˛ era dovuto al fatto che il campione doveva essere montato e smontato in occasione di ciascuna sessione di misura (il campione era montato dal laboratorio componendo un generatore di pettine, un attenuatore, un adattatore e un elemento radiante) e si temeva che queste operazioni di montaggio e smontaggio comportassero, assieme al trasporto, rischi dâ&#x20AC;&#x2122;integritĂ . Inoltre, fino al 2014 non era stata proposta una prova valutativa di misure di emissione condotta, unâ&#x20AC;&#x2122;altra tecnica di misura molto frequente nella EMC. Per ovvia-

re a questi problemi erano state avviate, prima dellâ&#x20AC;&#x2122;inizio della seconda prova valutativa, ricerche, studi e sviluppo di prototipi per un campione itinerante compatto e a larga banda per misure di emissione irradiata e un campione itinerante con caratteristiche analoghe per le misure di emissione condotta. Nel febbraio 2015 furono avviate le prove valutative di misure di emissione irradiata e condotta con i nuovi campioni itineranti. La prova valutativa di misure di emissione irradiata copriva la gamma di frequenza da 30 MHz a 6 GHz. Il campione itinerante era costituito da un generatore di pettine e unâ&#x20AC;&#x2122;antenna biconica compatta autocostruita, come mostrato in Fig. 3. Il generatore era inserito nel cono superiore dellâ&#x20AC;&#x2122;antenna e applicava il segnale a radiofrequenza fra i vertici dei coni. Assieme al generatore il cono

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IL TEMA

bo alla catena di misura del laboratorio. Come nel caso del campione itinerante per le misure di emissione irradiata, questa versione aggiornata del campione itinerante per le misure di emissione condotta è compatta, quindi meno soggetta a guasti dovuti alla manipolazione e al trasporto. Inoltre per accendersi occorre che la rete artificiale sia alimentata, come nell’impiego usuale durante l’attività di Figura 3 – Il campione itinerante compatto impiegato prova. Con la prece- Figura 4 – Il campione itinerante compatto impiegato per le prove valutative per le prove valutative dente versione di camdi emissione irradiata dal 2015 di emissione condotta dal 2018 pione itinerante il laboratorio avrebbe potuto superiore ospitava anche la batteria decidere di non alimentare la rete arti- merica) e l’introito economico dovuto per l’alimentazione del generatore ficiale (sebbene esplicitamente richie- alle quote di registrazione dei laborastesso. La dimensione del campione si sto dal coordinatore della prova valu- tori ripaga ampiamente l’investimento riduceva da 1,2 m (Fig. 1) a 12 cm tativa) perché il campione sarebbe in termini di ore-uomo, strumentazione (Fig. 3) e la banda di frequenza simul- stato comunque funzionante grazie e software. Spesso ho ricevuto i ringrataneamente coperta dal singolo cam- all’alimentatore esterno. In questo mo- ziamenti da parte dei laboratori, sopione itinerante era significativamente do però la misura non sarebbe stata prattutto quelli cui sono state notificate allargata (la log-periodica poteva realistica poiché non affetta dall’impe- delle criticità, perché hanno così potucoprire la banda da 200 MHz a denza a radiofrequenza della rete di to individuare ciò che non andava nel3.000 MHz, lo stilo copriva la banda alimentazione del laboratorio, una le loro catene di misura. Tutto ciò è fonda 30 MHz a 200 MHz). grandezza d’influenza della misura in te di soddisfazione e di stimolo per il Il campione itinerante per le misure di condizioni reali. miglioramento; tuttavia effettivamente emissione condotta copriva la gamma Questo è in breve il racconto di come si c’è da chiedersi perché un laboratorio di frequenza da 9 kHz a 30 MHz e pote- sono sviluppate ed evolute le prove universitario (cioè di ricerca) dovrebbe va essere connesso alla rete artificiale valutative UNIFI-INRIM dal 2012 a svolgere quest’attività di “trasferimento del laboratorio alimentata a 230 V. Il oggi. tecnologico” (la “terza missione” delcampione doveva essere alimentato l’università, non il suo “core business”)? da un alimentatore esterno ed era costiIl fatto che le prove valutative UNIFItuito dalla composizione di un genera- E POI? DOVE VOLETE ARRIVARE? INRIM siano ritenute utili dai “clienti”, tore di pettine e di una rete di accopdisposti a pagare per il servizio, giustipiamento che costituivano due unità … mi fu chiesto da un collega olandese fica il “vogliamo andare avanti”? É distinte. Con questa coppia di campio- durante una presentazione in una con- con queste domande che rivolgo al letni sono state portate a termine con suc- ferenza internazionale. Questa è stata tore, e certamente soprattutto a me cesso dal 2015 al 2019 quattro prove la domanda alla quale mi è stato più stesso, che mi sento di terminare quevalutative di misure di emissione irra- difficile rispondere nelle varie occasio- sta nota. diata e tre prove valutative di misure di ni pubbliche in cui ho parlato di queemissione condotta. Per l’ultima prova st’attività. “Dove vogliamo arrivare, valutativa di misure di emissione con- non è chiaro, ma certamente vogliamo RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI dotta avviata nell’agosto 2018 e termi- andare avanti, proponendo nuove natasi nel febbraio 2019 è stato impie- prove valutative e migliorando le attua- [1] Conformity Assessment-General gato un nuovo campione itinerante, li”, candidamente risposi. Diversi labo- Requirements for the Competence of mostrato in Fig. 4, costituito da una sin- ratori europei (stranieri) hanno parteci- Testing and Calibration Laboratories, gola unità e alimentato dalla stessa pato alle prove valutative UNIFI-INRIM Int. Org. Standardization, Geneva, rete artificiale a cui viene connesso per (quest’anno anche un laboratorio oltre Switzerland, ISO/IEC 17025:2017. l’applicazione della tensione di distur- oceano, con sede negli Stati Uniti d’A- [2] Conformity Assessment-General T_M ƒ 173

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Vibrazioni A ccelerometri monoassial Accelerometri monoassialii e triassiali Accelerometri A ccelerometri per ttesting esting A ccelerometri per manut e enzione pr e Accelerometri manutenzione predittiva

Requirements for Proficiency Testing, Int. Org. Standardization, Geneva, Switzerland, ISO/IEC 17043:2010. [3] Statistical Methods for Use in Proficiency Testing by Interlaboratory Comparison, Int. Org. Standardization, Geneva, Switzerland, ISO 13528:2015. RINGRAZIAMENTO

L’autore ringrazia Michele Borsero e Giuseppe Vizio dell’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM). Senza il loro continuo supporto tecnico e morale le attività descritte in questa nota non sarebbero mai state avviate. L’autore ringrazia anche le svariate decine di laboratori che sostengono le prove valutative UNIFI-INRIM attraverso la loro partecipazione, il loro entusiasmo e i suggerimenti, sempre costruttivi e finalizzati al continuo miglioramento. L’autore ringrazia infine gli studenti e i collaboratori con cui ha avuto il piacere e la soddisfazione di lavorare e da cui ha ricevuto gli stimoli per imparare quel poco che sa. Carlo Carobbi è ricercatore presso il Dipartimento d’ingegneria dell’Informazione dell’Università di Firenze, dove insegna Misure Elettroniche. Collabora come ispettore tecnico con l’ente unico di accreditamento Accredia, sia per il Dipartimento Laboratori di Prova sia per il Dipartimento Laboratori di Taratura. È presidente del SC 210/77B del CEI (Compatibilità Elettromagnetica, Fenomeni in alta frequenza) e membro di gruppi di lavoro internazionali (IEC) che sviluppano e aggiornano norme di Compatibilità Elettromagnetica (EMC).

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INCERTEZZA

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Jean-Michel Pou 1, Alessandro Ferrero 2

Un database della conoscenza a priori Verso un’evoluzione degli organismi di taratura

A DATABASE FOR THE A-PRIORI KNOWLEDGE JCGM document 106, encompassed by the ISO-IEC Guide 98-4, follows a Bayesian approach in using measurement uncertainty in conformity assessment. This paper, starting from the assumption that calibration can be also considered as the assessment of the conformity of an instrument to perform its task, proposes to build a common database of a priori knowledge for general use instruments, in order to correctly assess the risk of wrong decisions taken on the basis of calibration results. RIASSUNTO Il documento 106 del JCGM, recepito dalla Guida 98-4 di ISO e IEC, segue un approccio bayesiano nell’impiego dell’incertezza di misura nelle verifiche di conformità. Questo articolo, partendo dal presupposto che anche una taratura può essere considerata una verifica della conformità di uno strumento allo scopo prefissato, propone di costruire una base dati delle conoscenze a priori degli strumenti di uso comune per poter correttamente quantificare il rischio di decisione errata a seguito della taratura. COSA SIGNIFICA MISURARE?

Misurare è in qualche modo consostanziale all’Uomo. Dalla notte dei tempi misurare è parte delle attività quotidiane dei nostri avi. Si misura per conoscere e comprendere, in particolare i fenomeni fisici. Questo desiderio di conoscenza ci ha trasformati da piccoli gruppi, per lo più politeisti che tendevano a spiegare i fenomeni fisici osservati come la conseguenza delle azioni di divinità più o meno benevole, in una civiltà tecnologica alla cui radice si è collocata, in modo più o meno consapevolmente accettato, la scienza. In questo contesto le misure rappresentano uno strumento essenziale per la comprensione del mondo. Senza misure, il bosone di Higgs resta nella mente di Higgs: esattamente come l’attrazione newtoniana nella mente di Newton, l’atomo in quella di Bohr e la relatività, ristretta o generale che sia, in quella di Einstein. I tempi sono decisamente mutati da quando l’homo sapiens cacciatore/ raccoglitore si è trasformato, nel corso dei secoli, in homo industrius 4.0. Nella nostra società, ormai manifatturiera

importante del dato stesso perché è lei a stabilire l’affidabilità che si può associare a quest’ultimo e, per logica conseguenza, a stabilire l’affidabilità della teoria che poggia su questo risultato …” [2]. Inoltre, citando i suoi pari, Georges Charpak sottolinea come il problema dell’affidabilità dei risultati di misura non sia centrale nelle preoccupazioni degli scienziati. LE MISURE NELL’INDUSTRIA

L’affidabilità dei risultati di misura non è centrale neppure per gli industriali, come confermano la pratica corrente e lo sviluppo delle certificazioni di qualità, come la ISO 9001, a partire dalla fine del XX secolo. Il problema delle misure viene spesso confinato alla verifica della conformità degli strumenti di misura, verifica spesso demandata a consulenti che fanno riferimento a norme, per definizione a carattere generale, e non ai bisogni specifici di ciascun utilizzatore. Tutto si riduce quindi a ritenere che uno strumento conforme sia in grado di eseguire misure accurate: cosa che, in un altro contesto, porterebbe ad affermare che se le pastiglie sono conformi, l’autovettura frena bene. Questa semplificazione dei problemi tecnologici legati alle misure ci ha probabilmente indotto a fare parecchie stupidaggini, come compensare la mancanza di fiducia nei risultati di misura imponendo requisiti ben più stringenti di quelli funzionalmente necessari. L’aspetto positivo è che molto resta ancora da fare per ottimizzare i nostri processi, e la loro ottimizzazione

e commerciale, i risultati di misura servono a prendere decisioni. Decisioni sulla quantità effettiva delle merci scambiate, quantità che ne determina il prezzo, e decisioni sui processi industriali, per consentire di stabilire la conformità dei prodotti e, nel caso di non conformità, per agire sulle regolazioni dei processi stessi. L’homo sapiens ha il cattivo vezzo di mettere “sotto il tappeto” i problemi che incontra, spesso affidando ai propri Dei la spiegazione di ciò che, nelle varie epoche storiche, risultava inesplicabile. Inoltre, per semplificare situazioni talvolta complesse, abbiamo adottato una forma di consenso tradizionale. Per decidere bisogna assai spesso misurare e ci siamo adagiati, per ragioni storiche sulle quali qui non ci dilungheremo [1], a ritenere giusti i risultati di misura, benché noi metrologi sappiamo bene quanto ciò sia tecnicamente impossibile. È una realtà talmente eclatante, in tutti i campi, che nel suo libro “Diventate maghi, diventate saggi”, di cui Henri 1 Deltamu (Francia) Broch è coautore, George Charpak jmp@deltamu.com scrive: “… Pertanto, è bene ricordare 2 Politecnico di Milano che l’incertezza su un dato è altrettanto alessandro.ferrero@polimi.it T_M

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GLI ALTRI TEMI

costituisce un interessante scommessa per le nuove generazioni, del tutto coerente con l’attualissimo problema dello sviluppo sostenibile. La GUM (Guida all’Espressione dell’Incertezza di Misura) ha fatto la sua comparsa nel mondo della metrologia nel 1995. 25 anni dopo, i metrologi si battono per capirla e applicarla compiutamente. È bene riconoscere che essa non viene ancora regolarmente applicata nel mondo industriale e, probabilmente, neppure in quello della ricerca scientifica, se non in qualche campo. Ciononostante, siamo in tanti a cercare di comprenderla e utilizzarla o, quanto meno, di dichiarare questa famosa conformità sopra menzionata. Se, però, tutti i risultati di misura sono sbagliati, prendere decisioni a partire da questi risultati fa implicitamente nascere il rischio di prendere la decisione sbagliata. E, poiché gli errori di misura non hanno, in generale, preferenze, è possibile sbagliare in un senso o nell’altro. Di fatto, si può quindi dichiarare conforme qualcosa in realtà non conforme (Rischio cliente) o dichiarare non conforme qualcosa in realtà conforme (Rischio fornitore).

che abbia una conoscenza a priori del misurando. È proprio questa conoscenza a priori che il documento 106 del JCGM [3] considera per valutare il rischio. Peraltro, possiamo tutti concordare su un fatto: il Rischio cliente esiste soltanto se esistono oggetti Figura 1 – Visione tradizionale del risultato realmente non conformi. di misura e della sua incertezza In effetti, si possono misurare oggetti conformi in Fig. 1), possiamo rappresentare la male quanto si vuole, ma essi resteranrealtà sotto un angolo diverso, scelto no conformi! Per contro, è la nostra rappresentazione di questo oggetto a dal documento 106 del JCGM [3]: essere in dubbio, non l’oggetto stesso! Incertezza di misura: Il ruolo degli organismi Distribuzione di probabilità di accreditamento degli errori di misura La mentalità “ISO 9000” ha generato La conseguenza di questo radicale la ISO 17025 e gli organismi di accrecambiamento di prospettiva, che si ditamento, come il COFRAC in Francia può definire quasi come una rivoluzio- e Accredia in Italia. La missione di quene copernicana per i metrologi, si rias- sti organismi è quella di verificare il sistema qualità dei laboratori di misura sume nella Fig. 2. Per passare dalla rappresentazione di e di taratura. Essi verificano altresì che Fig. 1 a quella di Fig. 2, il documento l’incertezza di misura dichiarata dai 106 del JCGM [3] fa diretto riferimen- laboratori sia realistica e attendibile. È to all’approccio bayesiano, il quale ci da più di vent’anni che gli organismi di IL RISCHIO porta a considerare che abbiamo accreditamento operano secondo queinformazioni sulla grandezza da misu- sto schema, a cui ci si è talmente abiLa rappresentazione rare prima ancora d’iniziare la tuati da considerarlo ormai come un del risultato di misura misura. Quale metrologo, infatti, non fatto di costume. Il problema del Rischio cliente e forni- si è mai detto: “Questo risultato è stra- Ma, se gli ispettori di questi organismi tore fa parte dell’attività quotidiana del no”! Il fatto stesso che possa accorger- hanno la competenza per valutare la metrologo, ma in una prospettiva che si che un risultato è strano presuppone correttezza di un calcolo d’incertezza, un recente documento, il JCGM 106 [3] recepito dalla norma ISO IEC Guida 98-4 [4], ha completamente sconvolto. Prima della pubblicazione di questa guida, il rischio era considerato secondo la visione del risultato di misura e della sua incertezza mostrata in Fig. 1. Orbene, questa rappresentazione non è conforme alla realtà. Infatti, sulla base di quale motivazione, a parte la semplicità di approccio, possiamo dire che il valore misurato è sistematicamente il valore più probabile, come suggerito dalla Fig. 1? Se ci consentiamo una definizione dell’incertezza di Figura 2 – Rappresentazione realistica del risultato di misura misura più univoca, a nostro parere, di quella data dal VIM (e rappresentata T_M ƒ 177

Gli assi Aerotech della serie PlanarDLA presentano unâ&#x20AC;&#x2122;apertura centrale, alta dinamicitĂ , eccezionali performance geometriche in un design compatto e dal SURČ´OR EDVVLVVLPR *XLGH D ULFLUFROR GL UXOOL VXSHUČ´FL lavorate con estrema precisione e motori lineari agenti lungo i centri di rigidezza per ciascun asse danno vita ad XQD WDYROD GDOOH SHUIRUPDQFH JHRPHWULFKH HFFH]LRQDOL Capace di raggiungere i 2 m/s di velocitĂ ed i 2 g di accelerazione la tavola PlanarDLA consente la massima produttivitĂ e precisione garantendo il massimo ritorno GHO WXR LQYHVWLPHQWR HG LO PLQRU WRWDO FRVW RI RZQHUVKLS 'LVSRQLELOH FRQ GLYHUVL YDORUL GL FRUVD H SUHFLVLRQH questa tavola Ă¨ ideale per applicazioni di metrologia, /(' ZDIHU VFULELQJ ZDIHU LQVSHFWLRQ &RQWDWWD $HURWHFK oggi stesso per conoscere come la tavola PlanarDLA SRVVD PLJOLRUDUH OD WXD DSSOLFD]LRQH Tavola XY a due assi LQWHJUDWL LQ XQ SURČ´OR bassissimo ed unâ&#x20AC;&#x2122;ampia apertura centrale

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TAVOLA XY IMPAREGGIABILE PER PERFORMANCE DI POSIZIONAMENTO

cosa succederĂ un domani, quando dovranno essere verificate le competenze nella valutazione dei rischi legati alle decisioni prese nel quadro delle verifiche? In altre parole, come potranno gli organismi di accreditamento valutare la correttezza di un calcolo del rischio, sapendo che Ă¨ necessario considerare la conoscenza a priori? Ă&#x2C6; indubbio che, nel contesto di un laboratorio industriale, la conoscenza a priori Ă¨ parte del bagaglio di conoscenze dellâ&#x20AC;&#x2122;industria stessa e non puĂ˛ essere fornita dallâ&#x20AC;&#x2122;esterno. Che fabbrichi prodotti alimentari, viti o componenti elettronici, Ă¨ il produttore che, attraverso il Controllo Statistico di Processo (SPC â&#x20AC;&#x201C; Statistical Process Control), deve impegnarsi a quantificare le proprie capacitĂ produttive, vale a dire la propria capacitĂ di ottenere una determinata caratteristica. IL RISCHIO NEI LABORATORI DI TARATURA

Per contro, i laboratori di taratura si trovano ad affrontare un problema piĂš complesso. Infatti, ai laboratori arrivano, in modo del tutto casuale, strumenti diversi di clienti diversi. Strumenti che, oltretutto, sono stati costruiti da costruttori diversi e hanno avuto una â&#x20AC;&#x153;vita propriaâ&#x20AC;?. Al tempo t, in cui arrivano al laboratorio di taratura, il loro stato Ă¨ la conseguenza del modo in cui sono stati costruiti e di quello in cui sono stati impiegati. Di sicuro, qualunque sia il modo in cui sono stati costruiti e il modo in cui si sono evoluti, questi due parametri sono completamente indipendenti dal laboratorio che li tara! Tuttavia, poichĂŠ il caso (spesso) non fa le cose a caso, Ă¨ plausibile pensare che, qualunque sia stata la vita di strumenti di un certo tipo, la distribuzione delle vite osservate (attraverso le tarature) da ciascun laboratorio debba essere statisticamente simile, in generale, passando da un laboratorio allâ&#x20AC;&#x2122;altro. Peraltro, Ă¨ importante ricordare che ciĂ˛ che ciascun laboratorio osserva non Ă¨ la realtĂ dello strumento, ma la realtĂ + gli errori di misura (incertezza di taratura), errori di misura che ha generato lo strumento stesso in ciascuna misura nel corso di tutte le tarature a cui Ă¨ stato sottoposto. Da questa semplice osservazione consegue che Ă¨ importante non limitarsi alle sole osservazioni, ma Ă¨ necessario cercare la realtĂ che si nasconde sotto le osservazioni per definire lâ&#x20AC;&#x2122;a priori (salvo dimostrare che le incertezze di taratura sono trascurabili rispetto alla distribuzione di probabilitĂ dellâ&#x20AC;&#x2122;a priori). Matematicamente Ă¨ possibile ottenere lâ&#x20AC;&#x2122;a priori a partire dalle osservazioni e dallâ&#x20AC;&#x2122;incertezza di taratura, attraverso unâ&#x20AC;&#x2122;operazione di deconvoluzione, graficamente rappresentata nelle Figg. 3 e 4. Nellâ&#x20AC;&#x2122;ipotesi in cui osservazioni e incertezza di taratura si distribuiscano secondo una distribuzione di probabilitĂ normale (o gaussiana), la deconvoluzione Ă¨ unâ&#x20AC;&#x2122;operazione semplice. Il valor medio della distribuzione a priori Ă¨ dato dalla differenza tra il valore medio delle osservazioni e il valor medio dellâ&#x20AC;&#x2122;incertezza di taratura (il bias, o scostamento, se non Ă¨ stato corretto dal laboratorio). La

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GLI ALTRI TEMI

Per garantire la totale indipendenza da qualunque interesse economico di parte sulle informazioni rese disponibili, questo database delle a priori degli strumenti di misura di uso comune dovrebbe essere ospitato e gestito da un organismo la cui notorietà e indipendenza siano universalmente riconosciute. Si può pensare, ad esempio, che XX o YY siano potenzialmente delle strutture perfettamente compatibili con queste esigenze di neutralità. Per costruire questa conoscenza a priori Figura 3 – Esempio di distribuzione degli errori di lettura degli strumenti di misura di uso comudi un calibro a corsoio ottenuti in un laboratorio di taratura ne, converrebbe costituire un gruppo di esperti in metrologia (per ciascun settore) e in statistica. L’obiettivo sarebbe raccogliere i dati storici di taratura dei laboratori che desiderano accedere alla base dati e, sulla base delle incertezze di taratura che sono state validate dai loro organismi di accreditamento, procedere alla deconvoluzione necessaria per ottenere la conoscenza a priori per ciascun tipo di strumento. Questo comitato di esperti assicurerebbe la coerenza dei risultati ottenuti al fine di metterli a disposizione, attraverso un database condiviso (del tipo Open Data o Shared Data), a tutti i Figura 4 – Deconvoluzione delle osservazioni laboratori accreditati che desiderano (errori di osservazione) e degli errori di misura eseguire verifiche seguendo le raccomandazioni della Guida 98-4 dell’Ivarianza dell’a priori è data dalla dif- questi strumenti. Questa informazione, SO/IEC [4]. ferenza tra la varianza delle osserva- una volta validata, potrebbe essere zioni e la varianza dell’incertezza di condivisa, nel cloud, da tutti i laboratotaratura (cioè ut2, dove ut è l’incertezza ri desiderosi di applicare oggettiva- CONCLUSIONI tipo di taratura). mente la nuova norma [4] derivata dal Per contro, è noto che, se si abbando- documento 106 del JCGM [3]. Al di là delle sole verifiche, questa norma na l’ipotesi di normalità delle distribu- Dal momento che strumenti simili si com- propone d’impiegare tutte le informaziozioni, l’operazione di deconvoluzione portano allo stesso modo ovunque nel ni disponibili (a priori, valori misurati, si complica e potrebbe dare risultati mondo, questa informazione potrebbe incertezza di misura) per determinare la non del tutto affidabili. essere condivisa su larga scala, da distribuzione a posteriori. Il valor medio nazionale a globale, in funzione dell’or- della distribuzione a posteriori è, in teoganizzazione che verrà definita. Simil- ria, più affidabile del semplice valore VERSO UNA BASE COMUNE mente a come gli organismi di accredi- misurato, se tutte le informazioni utilizzaDELLE A PRIORI tamento si sono finora impegnati a te sono state correttamente validate. garantire la plausibilità delle incertezze Nell’era dei Big Data e dei relativi algoVa tuttavia notato che i laboratori di di taratura, bisognerà prevedere, in un ritmi che necessitano di dati affidabili taratura hanno la fortuna di condivide- futuro non troppo lontano, che possano per produrre risultati corretti, questa postre lo stesso problema (verificare la con- impegnarsi a garantire la corretta valu- elaborazione bayesiana dei risultati di formità degli strumenti di misura) e che tazione dei rischi associati alle decisioni misura apre, probabilmente, una nuova lo stato degli strumenti sotto taratura è contenute nei certificati di verifica. Una opportunità per i metrologi, soprattutto indipendente dal laboratorio che li base comune di conoscenze a priori, in ambito industriale dove l’approccio tara e ne valuta la conformità. Sotto come quella sopra delineata, contribui- bayesiano è meno praticato. queste ipotesi, è possibile costruire e rebbe grandemente al raggiungimento E come la metrologia, così come è oggi condividere la conoscenza a priori di di questo obiettivo! generalmente percepita, ha avuto iniT_M ƒ 179

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GLI ALTRI TEMI

zio nei laboratori che forniscono servizi di misura, quella di domani, grazie all’adozione di questi nuovi concetti da parte dei laboratori di taratura, potrebbe egualmente nascere nei laboratori che offrono servizi di misura, se appena li si aiuta o, magari, li si forza un po’…

Jacob, Parigi, 2002, 224 pp. [3] JCGM 106:2012, Evaluation of measurement data – The role of measurement uncertainty in conformity assessment. Joint Committee for Gui-

des in Metrology, 2008. [4] ISO/IEC Guide 98-4:2012, Uncertainty of Measurement -– Part 4: Role of Measurement Uncertainty in Conformity Assessment. 2012.

Alessandro Ferrero è professore Ordinario di Misure Elettriche ed Elettroniche al Politecnico di Milano. Si occupa di misure sui sistemi elettrici di potenza, di elaborazione numerica di segnali, di metodi di valutazione ed espressione dell’incertezza di misura e di metrologia forense. Ha presieduRIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI to il GMEE nel triennio 2004-2007 e la Instrumentation and Measurement Society dell’IEEE nel biennio 2008-2009. È stato Editor in Chief delle IEEE [1] J. M. Pou: De la difficulté d’intégrer Transactions on Instrumentation and Measurement dal 2012 al 2016. È l’atle concepte d’incertitude de mesure au tuale direttore di Tutto_Misure.

Management des ressources Métrologiques: sortir du modèle proposé par Jean-Michel Pou si definisce un metrologo autodidatta. È il Presidente la métrologie légale. fondatore di Deltamu, un’azienda francese attiva nel campo della metrolohttps://fr.slideshare.net/JMP63/ gia d’eccellenza e nota per la sua attività di formazione nel campo della pourquoi-avons-nous-tant-dmetrologia industriale e per lo sviluppo di software dedicato alla gestione emal-apprhender-le-conceptdelle attività di misura. È membro della Commissione Metrologia di dincertitude-de-emssure AFNOR, Presidente del Cluster di Eccellenza Auvergne Efficience Indu[2] G. Charpak, H. Broch: Devenez strielle e Ambasciatore dell’Associazione Alleanza Industria Futura per la sorciers, devenez savants, Odile regione francese Auvergne Rhône-Alpes.

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MALAMETROLOGIA

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Alessandro Ferrero 1, Dario Petri 2

I guasti della malametrologia Quando trascurare i fondamenti delle misure provoca danni

WHEN FAKE METROLOGY CAUSES DAMAGES The paper deals with a number of real cases where having disregarded the fundamentals of metrology caused a wrong interpretation of the obtained data and, consequently, wrong decisions that caused several damages, mostly economical, though, in some cases, the consequences were also dramatic. RIASSUNTO L’articolo considera alcuni casi reali in cui la mancanza di un’analisi critica dei dati sperimentali alla luce dei fondamenti della metrologia, ha causato un’interpretazione errata dei dati stessi e, conseguentemente, decisioni errate che hanno causato ingenti danni, generalmente economici, sebbene, in alcuni casi, le conseguenze siano state drammatiche. METROLOGIA E MALAMETROLOGIA

Siamo sicuri di non dire nulla di nuovo ai lettori di Tutto_Misure se definiamo la metrologia – la scienza delle misure – come quell’insieme di processi, descrittivi e sperimentali, che permettono di ottenere quell’insieme di valori che possono essere ragionevolmente attribuiti a una grandezza [1]. Compito della metrologia è, conseguentemente, quello di quantificare, attraverso un’attenta valutazione dell’incertezza di misura, quanto ragionevoli siano i valori ottenuti con una misura, in modo che si possa stabilire quanto affidabili siano le decisioni prese sulla base di quell’insieme di valori [2]. Purtroppo, come tutte le cose, anche la metrologia ha il suo lato oscuro, che emerge tutte le volte che ci si affida in modo acritico ai soli processi sperimentali, dimenticando quei fondamenti metodologici che permettono di costruire un soddisfacente modello dell’attività di misura per mezzo del quale individuare tutte le cause che possono rendere irragionevoli i valori ottenuti [3]. In altre parole, il lato oscuro può prendere il sopravvento quando ci limitiamo a leggere e a prendere per buone le indicazioni di uno strumento senza passarle al vaglio della cultura metrologica. E la metrologia si trasforma inesorabilmente in malametrologia.

La conseguenza? Un mare di guai, perché se non si è in grado di stabilire quanto ragionevoli e affidabili siano i valori misurati, non si può essere in grado neppure di stabilire se le decisioni prese a partire da quei valori siano corrette, e quale sia il rischio che siano errate. Per dimostrare che quanto affermato non è dovuto all’esagerazione di chi vuole a tutti i costi affermare l’importanza di una corretta e sistematica applicazione della cultura metrologica, ma che, al contrario, il rischio d’incorrere in effetti dannosi, se non catastrofici, è concreto, riportiamo nel seguito alcuni dei molti eventi, per la maggior parte recenti, che sono saliti agli onori della cronaca, analizzando anche quali aspetti metrologici sono stati trascurati e hanno portato alle nefaste conseguenze illustrate. L’AFFONDAMENTO DEL VASA

va percorso più di due miglia quando una folata di vento lo fece inclinare a meno di 120 m dalla costa. Iniziò a imbarcare acqua dai portelli dei cannoni e colò a picco in pochi minuti, facendo almeno 40 vittime tra le circa 130 persone presenti a bordo. Fortunatamente, le condizioni di quel tratto di mare risultarono ideali per la conservazione del relitto, che fu recuperato nel 1961 ed è oggi visibile e visitabile, completamente restaurato, nell’omonimo museo di Stoccolma. Quali furono le cause dell’instabilità che condusse all’affondamento? Si sa per certo che il progetto originale era meno imponente. Ma il re lo fece modificare, chiedendo che il galeone venisse significativamente allungato. Il mastro carpentiere, che ne aveva curato il progetto e che, forse, sarebbe stato l’unico in grado di opporsi a questa richiesta, si ammalò e morì poco dopo, lasciando la direzione dei lavori a mani molto meno esperte e obbedienti alla volontà del re. Indagini eseguite in epoca moderna hanno inoltre permesso di scoprire che le squadre delle maestranze che hanno costruito lo scafo usavano strumenti di misura tarati con riferimenti diversi: il piede svedese (corrispondente a 12 pollici) e il piede di Amsterdam (corrispon-

Iniziamo da un fatto antico e poco noto: l’affondamento del Vasa. Il Vasa era stato progettato e costruito, tra il 1626 e il 1628, su ordine del Re Gustavo II Adolfo di Svezia per essere il più potente (era armato con 64 cannoni) e imponente galeone dell’epoca. 1 Varato nel 1628, il 10 agosto dello stes- Politecnico di Milano so anno partì per il suo viaggio inaugu- alessandro.ferrero@polimi.it rale, nonostante fossero stati avanzati 2 Università di Trento seri dubbi sulla sua stabilità. Non ave- dario.petri@unitn.it T_M

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dente a 11 pollici). È quindi possibile che dimensioni, diverse rispetto a quelle di progetto, con cui le varie parti dello scafo furono realizzate abbiano contribuito all’instabilità. All’accondiscendenza ai voleri “politici” del potente di turno (fin d’allora figlia della mancanza di solide competenze) si è quindi aggiunta la mancanza di competenze metrologiche, che hanno fatto sottovalutare le conseguenze della non riferibilità delle misure a un unico campione condiviso. A parziale scusante della mancanza di cultura metrologica, si può osservare che la Convenzione del Metro era ancora lontana nel futuro e le motivazioni che a essa portarono non ancora state ben comprese e assimilate. LA DISTRUZIONE DEL MARS ORBITER

Lezione imparata? Si direbbe di no, neppure a più di un secolo di distanza dalla Convenzione del Metro e dall’istituzione del SI. Nel 1999, la sonda inviata verso Marte con l’obiettivo d’inserirla in orbita a circa 150 km attorno al pianeta rosso fallì nella fase di decelerazione e si schiantò miseramente sul suolo marziano. La successiva indagine della NASA appurò che la Lockeed Martin, costruttore del motore a razzo, aveva fornito i dati sulla spinta in libbre su piede quadrato, mentre il team della Nasa che aveva progettato il modulo di controllo li aveva interpretati come kgm-2. Ancora una volta era stata sottovalutata l’importanza della riferibilità a un sistema unico e universalmente riconosciuto di unità di misura. Il danno fu economico – circa 125 M$ – e ancor più d’immagine, esattamente come per il Vasa. All’alba del XXI secolo, un centro di ricerca come la NASA avrebbe dovuto imporre ai propri team e ai propri fornitori l’uso delle unità del SI! IL GP DI F1 DELLA MALESIA DEL 1999 E LA SQUALIFICA DELLA FERRARI

Sempre nel 1999, abbiamo un altro caso emblematico di malametrologia, T_M ƒ 182

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sia pure con conseguenze molto meno gravi. Al termine del GP della Malesia di F1, le due Ferrari, classificatesi prima e seconda, vengono squalificate a seguito dei controlli post gara; secondo i giudici le caratteristiche geometriche degli alettoni delle autovetture non sarebbero infatti state conformi a quanto previsto dai regolamenti. La Ferrari fece ricorso, dimostrando che tenendo conto dell’incertezza di misura, secondo quanto prescritto dalla ISO 14253-1 [4], i valori misurati non cadevano nella zona di non conformità certa e non era quindi possibile stabilire che gli alettoni erano non conformi. La Ferrari vinse il ricorso e la classifica della gara e quella del campionato furono ripristinate. Quanto accaduto è un chiaro esempio d’impiego di strumentazione non adeguata allo scopo che ci si prefigge, tale da portare a decisioni errate se l’incertezza di misura non viene considerata. Chi scrive deve confessare di avere sempre avuto il dubbio che la Ferrari, conoscendo gli strumenti in dotazione ai commissari di gara, abbia deliberatamente montato alettoni non conformi, sia pure di dimensioni tali che, tenendo conto dell’incertezza strumentale, non sarebbero rientrate nella zona di non conformità certa. Considerando le prestazioni esasperate della F1, il vantaggio di una superficie alare anche di poco maggiore a quella degli altri concorrenti avrebbe potuto (come di fatto accadde) offrire un vantaggio significativo.

Questo apre un altro fronte: un’approfondita conoscenza del significato d’incertezza di misura e del ruolo che gioca nelle verifiche di conformità può dare decisivi vantaggi di competitività nei confronti della concorrenza. Ha avuto valore per la gara della Malesia, vale in qualunque scenario industriale dove la sopravvivenza di un’azienda è legata alla capacità di superare la concorrenza. Saper misurare bene, come si è visto, può essere un fattore chiave di competitività o, come adesso si usa dire, un KEF (Key Enabling Factor). IL PONTE DI LAUFENBURG

Nel 2003 a Laufenburg – città tedesca sul confine con la Svizzera, confine segnato dal Reno – è stato costruito un ponte. Nel corso dei lavori ci si accorse che la parte di ponte costruita a partire dalla sponda tedesca risultava più alta di 54 cm rispetto a quella costruita a partire dalla sponda Svizzera: il costo di questo clamoroso errore è facilmente immaginabile. Il motivo, ancora una volta, stava nel riferimento utilizzato. Infatti, la differenza di altezza risultava essere il doppio della differenza (pari a 27 cm) tra i riferimenti di altitudine dei due paesi. La Germania fa riferimento al livello del Mare del Nord, mentre la Svizzera prende come riferimento il Mediterraneo. In questo caso si è aggiunto, alla mancanza di un riferimento comune, anche un grossolano errore di modello: non è stata compensata con il segno corretto la differenza tra i due riferimenti considerati. I NEUTRINI IPERLUMINALI

Il 23 settembre 2011, nell’ambito della presentazione dei risultati dell’esperimento OPERA (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus) al CERN venne annunciata l’identificazione di neutrini che viaggiavano a una velocità superiore a quella della luce.

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lo che è risultato secondo solo a quello in cui è caduta una nota figura politica che attribuì parte del merito alla costruzione, tutta italiana, di un tunnel che univa i laboratori del CERN di Ginevra a quelli del Gran Sasso, nel quale i neutrini potevano correre liberi e felici più veloci della luce …

Contraddicendo quanto previsto dalla teoria della relativa di Einstein, il risultato, se confermato, avrebbe potuto rivoluzionare i fondamenti della fisica moderna. Alcuni mesi più tardi (il 22 marzo 2012) fu però annunciato che erano stati riscontrati sia un problema nel sistema GPS usato per misurare il tempo di arrivo dei neutrini nel laboratorio sotterraneo del Gran Sasso, sia l’imperfetta taratura dell’orologio usato per misurare il tempo di viaggio delle particelle. In questo caso le cause dell’errore furono molteplici, probabilmente più psicologiche che tecniche. Il denominatore comune è però l’errata valutazione dell’incertezza di misura, probabilmente sottovalutata per l’eccitazione di una scoperta che, se confermata, avrebbe davvero scosso alle basi le moderne conoscenze della fisica. L’errore, parente stretto del caso della fusione fredda di qualche anno prima, è ancora una volta figlio dell’eccessiva fiducia riposta negli strumenti di misura. Troppo spesso si considera la sola incertezza strumentale, trascurando che un buon numero di contributi all’incertezza nasce al di fuori dello strumento, coinvolgendo spesso interazioni tra misurando, sistema di misura e ambiente che sono difficilmente identificabili e ancor più difficilmente quantificabili. Tuttavia, quando i risultati di misura contraddicono una teoria ampiamente validata, in assenza di un modello alternativo in grado di spiegarli, una briciola di cautela e un’occhiata critica ai calcoli d’incertezza sarebbero stati quanto mai opportuni. In questo caso il danno non è economico: basta e avanza il ridicolo di cui si sono coperti i ricercatori che avevano annunciato questa clamorosa, quanto falsa, scoperta. Ridico-

I TRENI FRANCESI TROPPO LARGHI

Nel maggio del 2014 l’operatore nazionale delle ferrovie francesi SNCF scoprì che 2000 nuovi treni, risultato di un investimento di circa 15 miliardi di euro, erano troppo larghi per i marciapiedi di molte stazioni. È stato quindi necessario intervenire per aumentare la distanza tra binari e marciapiedi in circa 1.000 stazioni ferroviarie. Un bel costo, ma decisamente inferiore a quello che avrebbe comportato il non utilizzo, o un ridotto utilizzo dei nuovi treni. La causa più probabile di quella che oltralpe chiamerebbero une grande bêtise, sembra sia stata dovuta al fatto che l’operatore nazionale RFF abbia fornito alla SNCF il valore della distanza tra binari e marciapiede usata nelle stazioni costruite negli ultimi 30 anni, ignorando che molte stazioni erano state costruite molto tempo prima. Qui l’errore non è nelle misure eseguite, molto probabilmente corrette, ma ancora una volta non è stato utilizzato un modello corretto: è stata trascurata la variabilità nel tempo del misurando. IL CASO ABBOTT

Ancora nel 2014, in Lombardia, scoppia uno dei tanti scandali legati alla sanità pubblica e di cui si è a suo tempo occupata Tutto_Misure [5]. Si scopre che più di 45.000 (21.000 nella sola Milano) misure dei livelli di paratormone nel sangue, effettuate nei laboratori della regione, inclusi quelli di 18 ospedali maggiori, dovevano essere ripetuti perché i risultati erano stati sovrastimati dal 13% al 45%. Il motivo della sovrastima era stata una partita

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di materiale di riferimento non rispondente alle specifiche. L’allarme non fu dato da nessuno dei laboratori coinvolti, bensì dalla Abbott, la casa costruttrice del materiale di riferimento, a cui la Regione Lombardia chiese il risarcimento del danno subito. A ben vedere, però, gran parte della responsabilità andrebbe addebitata ai laboratori stessi che non hanno eseguito le necessarie verifiche metrologiche sulla nuova fornitura di reagente. Sarebbe bastato ripetere l’esame, sullo stesso campione di sangue, con il reagente in uso e con quello della nuova fornitura. Se i due risultati si fossero dimostrati metrologicamente compatibili la fornitura poteva essere accettata, altrimenti avrebbe dovuto essere rifiutata e, soprattutto, sarebbe stato possibile evitare tutta quella mole di risultati non validi. In questo caso i danni sono stati esclusivamente economici, dovuti alla necessità di ripetere le analisi, dal momento che l’alterazione dei valori di paratormone nel sangue si accompagna, in genere, con l’alterazione di altri parametri. L’assenza di queste altre alterazioni ha evitato clamorosi e potenzialmente drammatici errori medici, che si sarebbero però potuti verificare se, invece del paratormone, fosse stata misurata in modo scorretto qualche altra grandezza. Nella fattispecie, la gravità della mancata verifica metrologica, prescritta non solo dalla ISO 10012, ma dalla buona pratica delle misure, risiede nel fatto che la Sanità della Regione Lombardia risulta certificata ISO 9001 e, come è ben noto, lo standard prescrive chiaramente l’esecuzione di controlli metrologici sulle apparecchiature di misura quando queste influiscono sulla qualità del prodotto o del servizio offerto. In questo caso, la grave mancanza di cultura metrologica, con la relativa sottovalutazione dell’importanza delle verifiche metrologiche, non è da ricercarsi solo nei laboratori di analisi (e sarebbe già grave di per sé), ma anche negli ispettori del sistema qualità, da quelli che hanno condotto gli audit interni a quelli che hanno condotto gli audit di parte terza dell’ente certificaT_M ƒ 183

N. 03ƒ ;2019 IL BOEING 737 MAX E IL SISTEMA ANTI STALLO

Questo caso è forse, fra quelli finora considerati, quello con le conseguenze più tragiche: due recenti incidenti aerei che hanno portato a schiantarsi al suolo i nuovissimi Boeing 737 MAX della Lion Airline and della Ethiopian Airline con centinaia di vittime. Ne abbiamo già brevemente trattato su Tutto_Misure [6], [7], per cui ci limiteremo qui a riportare solo a un brevissimo riassunto dei fatti. La nuova versione MAX del vecchio e affidabile 737 ha motori di diametro maggiore della versione originale, per aumentarne il rendimento. Per poterli alloggiare mantenendo un’adeguata distanza da terra, i motori sono però stati spostati più avanti rispetto alle ali e, quindi, rispetto al baricentro dell’aereo. Questo può portare, nei momenti in cui si richiede ai motori una spinta elevata a velocità relativamente basse, all’instabilità dell’aereo, con conseguente pericolo di stallo. Per evitarlo, la Boeing ha potenziato il sistema MCAS (Maneuvering Characteristics Augmentation System) di controllo dell’assetto di volo, già presente nelle versioni precedenti, ma qui ritenuto particolarmente critico. Per questa ragione, si è deciso di ridondare il sistema (prima unico per entrambi i piloti), facendo sì che ciascun sistema “controllasse” individualmente ciascun pilota. Si è però pensato di ridondare l’hardware e il software di controllo, ma non ai sensori. Il controllo dell’assetto di volo è stato quindi subordinato ai sensori di angolo d’attacco. Ogni aereo ne ha due, uno su ciascun lato della fusoliera. Nelle versioni precedenti venivano letti entrambi dall’unico sistema MCAS e, se veniva riscontrata una differenza tra le due letture, il sistema veniva disattivato e veniva attivato un segnale di allarme per avvi-

sare i piloti; questi, sulla base delle indicazioni degli altri sensori, potevano quindi individuare quale dei due sensori stava fornendo indicazioni errate e continuare pertanto a pilotare l’aereo in condizioni di sicurezza. Ridondando il MCAS ma non i sensori, però, ciascuno dei due sistemi riceveva solamente il segnale dal sensore di angolo d’attacco posto sul lato del pilota “controllato”; si è cioè ridondato tutto, tranne il componente più critico: il sensore. Ancora una volta la mancanza di un’approfondita cultura metrologica ha portato a ritenere che i valori forniti da un sensore fossero sempre corretti e questo ha causato, unito a altre leggerezze nelle modalità di validazione e certificazione del sistema, i disastri sopra menzionati.

tore, che non si sono evidentemente preoccupati di valutare la conformità a quei requisiti della norma. E questo risulta ancora più grave, perché inficia la fiducia nella serietà delle visite di controllo.

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28 anni e 6 mesi di reclusione e Sollecito a 25 anni di reclusione, e un secondo ricorso in Cassazione che, con sentenza definitiva, assolve la Knox e Sollecito. La motivazione, peraltro già emersa nel corso del primo processo d’appello, si basa su un’importante nota della perizia che, nel corso del processo di primo grado, ha analizzato le tracce di DNA sul coltello: la quantità di materiale biologico trovato sulla lama era tale da risultare al di sotto della risoluzione dello strumento utilizzato. Nessun esperto di misure potrebbe considerare valido un risultato inferiore alla risoluzione strumentale. Purtroppo, queste nozioni basilari di metrologia non fanno parte del bagaglio culturale di chi opera nel campo della

IL DELITTO DI PERUGIA

Finora ci siamo occupati di casi di malametrologia che hanno coinvolto aspetti prevalentemente tecnici. Altri ce ne sono che hanno coinvolto settori delicati della società, quali la giustizia. Il caso forse più eclatante, anche perché ha toccato la sensibilità dell’opinione pubblica internazionale, è quello del delitto di Perugia. I fatti sono ben noti [8]. Nel novembre 2007, a Perugia, una studentessa inglese, Meredith Kercher, viene assassinata nell’appartamento che condivideva con altri studenti. Viene identificata l’arma del delitto: un coltello da cucina. Si procede all’analisi delle tracce di DNA rinvenute sul manico e sulla lama. Le tracce rinvenute sul manico identificano Amanda Knox, studentessa statunitense, e Raffaele Sollecito, studente italiano che ai tempi aveva una relazione con la Knox. Le tracce rinvenute sulla lama appartengono alla vittima. I giudici, ritenendo, come ormai spesso accade, i risultati dell’analisi del DNA una prova regina, condannano quindi la Knox e Sollecito. La vicenda ha avuto diversi gradi di giudizio, con un primo ricorso in Cassazione che delibera la ripetizione del processo d’appello, un nuovo processo d’appello che condanna la Knox a

Giustizia e, forse anche perché non sufficientemente enfatizzate nel corso della perizia, non sono state prese nella giusta considerazione. La conseguenza, oltre alla condanna in presenza di un ragionevole dubbio, come evidenziato dalla sentenza del secondo ricorso in Cassazione, è stata anche di non aver indirizzato le indagini alla ricerca di altre prove. Alla fine, purtroppo, la povera Meredith non ha avuto giustizia. LA GUERRA IN VIETNAM E LA MISURA DEI PROGRESSI

Un altro settore, non tecnico, emblematico di quali errori di valutazione comporta l’assenza di un’adeguata cultura metrologica, è rappresentato dal modo con cui venivano misurati e riportati all’opinione pubblica i presunti progressi nella guerra degli USA in Vietnam. Il Segretario alla difesa Robert McNamara era fortemente convinto che il modo migliore per misurare i progressi T_M ƒ 185

nella guerra era di contare il numero di nemici uccisi; questo dato era anche riportato nella stampa statunitense al fine d’informare la popolazione. Tale parametro era quindi il principale elemento utilizzato per definire la strategia bellica degli USA. La storia ha però confermato (come sostenuto dalla stragrande maggioranza dei generali USA) che il numero di nemici uccisi era un pessimo indicatore dei progressi nel conflitto. La totale inaffidabilità di questi dati poteva, anche in questo caso, emergere da un’analisi metrologica di base. Sarebbe innanzitutto emersa l’enorme incertezza del modello, che non era stato validato, ma era basato solo su opinioni personali. Inoltre, sarebbe emersa anche la grande incertezza sui dati (numero di nemici uccisi) utilizzati per valutare i progressi; tali dati potevano infatti essere potenzialmente non corretti in quanto chi si trovava al comando delle azioni belliche avrebbe avuto vantaggio a sovrastimare il numero di morti per ragioni di carriera. La Storia, in questo caso, si è fatta carico di quantificare i danni causati dalla malametrologia. CONCLUSIONI

I casi sopra riportati sono solo un piccolo esempio, tratto dai casi a conoscenza di chi scrive, dei danni, economici e sociali, talvolta piccoli, talvolta drammaticamente rilevanti, che la malametrologia, intesa come ignoranza dei fondamenti tecnico-scientifici alla T_M ƒ 186

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base dell’attività di misura, può causare. Un ulteriore aspetto, da non trascurare, è che i casi analizzati dimostrano l’effetto nefasto di abusi o di usi errati dell’informazione ottenuta mediante misurazioni nell’era dei cosiddetti “small data”. Ora che si sta entrando nell’era dei “big data” in cui inevitabilmente la qualità dei dati non può che peggiorare, si spera che questi esempi servano da monito sulla necessità di una cultura metrologica pervasiva per prevenire situazioni del tipo “garbage in, garbage out”. Nell’era in cui sembra sempre più diffusa una fiducia incondizionata sui dati oggettivi (qualcuno sta suggerendo che il “dataismo” stia emergendo come una nuova ideologia [9]), utilizzati senza il filtro di una corretta interpretazione metrologica, rischieremo di trovarci sempre più frequentemente a decidere sulla base di conclusioni derivanti da errate interpretazioni dell’informazione disponibile. Le conseguenze le lasciamo immaginare ai lettori …

lavorati e delle apparecchiature per misura - Parte 1: Regole decisionali per verificare la conformità o non conformità rispetto a specifiche, ISO, 2018. [5] V. Scotti, Analisi ematiche: il caso Abbott, Tutto_Misure, n. 2, 2014, pp. 143-145. [6] A. Ferrero, Imputato software: assolto?, Tutto_Misure, n. 1, 2019, pp. 43-44. [7] M. Catelani, L. Ciani, L. Cristaldi, A. Ferrero, Sicurezza e misure per sistemi complessi, Tutto_Misure, n. 2, 2019, pp. 117-120. [8] V. Scotti, Crimine e incertezza, Tutto_Misure, n. 4, 2011, pp. 301303. [9] D. Petri, Misure, Big Data e Dataismo, Tutto_Misure, n. 2, 2019, pp. 115-116.

Alessandro Ferrero è professore Ordinario di Misure Elettriche ed Elettroniche al Politecnico di Milano. Si occupa di misure sui sistemi elettrici di potenza, di elaborazione numerica di segnali, di metodi di valutazione ed espressione dell’incertezza di misura e di metrologia forense. Ha presieduto il GMEE nel triennio 2004-2007 e la Instrumentation and Measurement Society dell’IEEE nel biennio 2008-2009. È stato Editor in Chief delle IEEE RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI Transactions on Instrumentation and Measurement dal 2012 al 2016. È l’attuale diret[1] JCGM 200:2008, International tore di Tutto_Misure.

vocabulary of metrology – Basic and general concepts and associated terms (VIM), Joint Committee for Guides in Metrology, 2008. [2] JCGM 106:2012, Evaluation of measurement data – The role of measurement uncertainty in conformity assessment, Joint Committee for Guides in Metrology, 2012. [3] A. Ferrero, D. Petri, Measurement Models and Uncertainty, in Modern Measurements: Fundamentals and Applications, 1, ed. da A. Ferrero, D. Petri, P. Carbone, M. Catelani (WileyIEEE Press, 2015), p. 400. [4] ISO 14253-1:2018, Specifiche geometriche dei prodotti (GPS) – Verifica mediante misurazione dei pezzi

Dario Petri è Professore ordinario di Misure e Strumentazione Elettronica e direttore del Dipartimento d’Ingegneria Industriale dell’Università di Trento. Si è laureato in Ingegneria Elettronica all’Università di Padova e le sue attività di ricerca riguardano prevalentemente i sistemi di acquisizione dati, la strumentazione elettronica, i fondamenti della misurazione, e le applicazioni dell’elaborazione digitale dei segnali a problemi di misura. Ha presieduto il GMEE nel triennio 2013-2016 e la IEEE Italy Section nel triennio 2012-2014. È attualmente Associate Editor in Chief delle IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement.

LA PAGINA DI ACCREDIA

Rubrica a cura di Rosalba Mugno 1, Silvia Tramontin 2 e Francesca Nizzero 3

La pagina di Accredia Notizie dall’Ente di accreditamento THE PAGE OF ACCREDIA Accredia, The Italian National Accreditation Body plays an active role in “TUTTO_MISURE”, as a permanent strategic partner, ensuring a high addedvalue contribution to the quality of the Magazine, in the context of the measurement and testing sector, for the benefit of the industry.

RIASSUNTO Accredia, L’Ente unico di Accreditamento Nazionale gioca un ruolo attivo nella squadra di “TUTTO_MISURE”, garantendo valore aggiunto a livello contenutistico per quanto riguarda l’ambito delle misure e delle prove. VALUTAZIONE POSITIVA DI FALB PER L’ACCREDITAMENTO DEI VERIFICATORI EMAS

Si è svolta il 13 e il 14 giugno scorsi la peer evaluation di Accredia da parte di FALB, il “Forum of Accreditation and Licensing Bodies” che ha valutato le attività per l’accreditamento degli organismi di certificazione che effettuano le verifiche ambientali EMAS, l’”Eco-Management and Audit Scheme” europeo. Positivo l’esito della valutazione, il cui rapporto, con soli 2 rilievi emessi, ha evidenziato che l’operato di Accredia è conforme al Regolamento europeo 765/2008 per l’accreditamento e la vigilanza del mercato, e che l’Ente è competente a qualificare i verificatori ambientali EMAS ai sensi del Regolamento (CE) 1221/2009. Il Regolamento europeo istituisce infatti un sistema di valutazione inter pares degli Enti responsabili per l’accreditamento e l’abilitazione degli organismi competenti nella registrazione EMAS, che sono sottoposti a verifica regolare, almeno ogni 4 anni. Il sistema di peer evaluation è gestito da FALB, il Forum che riunisce gli Enti di accreditamento e di abilitazione di tutti gli Stati membri, con il coinvolgimento della Commissione europea. Il team di valutatori incaricati da FALB, composto da ispettori appartenenti agli

Enti di accreditamento greco (ESYD) e slovacco (SNAS) ha verificato: la competenza dei funzionari tecnici e degli ispettori di Accredia, sia in sede che in accompagnamento presso la sede di un verificatore ambientale accreditato, la struttura organizzativa di Accredia, e la composizione e il funzionamento degli Organi sociali, in termini d’indipendenza e imparzialità. Il superamento della verifica è stato un altro risultato importante per Accredia, dopo la conferma degli Accordi di mutuo riconoscimento EA MLA a esito della peer evaluation di EA di novembre 2018. L’attività di accreditamento per EMAS è partita il 1° gennaio 2014 con l’accreditamento dei verificatori come persone giuridiche (organismi di certificazione), mentre l’accreditamento dei verificatori singoli rimane sotto la responsabilità del Comitato per l’ECOLABEL e per l’ECOAUDIT. A oggi, per svolgere le verifiche ambientali nello schema EMAS, sono accreditati 15 organismi di certificazione.

derne richiede un’infrastruttura metrologica in grado di garantire misure affidabili, tra loro confrontabili, per determinare con accuratezza la qualità dei prodotti immessi nel mercato. La metrologia è una scienza con un im patto diretto sull’attività economica. Senza misure affidabili e precise, lo scambio di beni e servizi sarebbe inefficiente e le imprese avrebbero difficoltà a innovare e competere. Secondo la letteratura scientifica, la metrologia, intesa nelle sue componenti di misurazione e taratura, fornisce un considerevole numero di benefici attraverso molteplici canali: maggiore trasparenza e superamento delle asimmetrie informative tra acquirente e produttore, minori costi di transazione, efficienza economica e sostegno all’innovazione. L’informazione asimmetrica si verifica quando l’acquirente non è in grado di determinare la qualità di un prodotto condizionando le proprie scelte d’acquisto, e i mercati non possono operare in modo efficiente se acquirenti e venditori hanno informazioni inadeguate sui prodotti disponibili nel mercato. Una corretta misurazione delle caratteristiche dei prodotti scambiati consente di discernere tra livelli qualitativi differenti, correggendo il fallimento del mercato derivante da informazione asimmetrica. Vengono in questo modo limitati i costi di transazione che derivano da informazioni incomplete. Un acquirente, consumatore o

Direttore Dipartimento Laboratori di taratura, Accredia Torino r.mugno@accredia.it METROLOGIA: GRAZIE 2 Direttore Dipartimento Laboratori ALLE TARATURE ACCREDITATE, di prova, Accredia Roma MISURE ACCURATE s.tramontin@accredia.it E CONFRONTABILI 3 Relazioni esterne, Accredia Roma Il funzionamento delle economie mo- f.nizzero@accredia.it

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NUOVO SCANNER LASER 3D AD ALTA PRODUTTIVITÀ La divisione Manufacturing Intelligence di Hexagon ha presentato RS6, uno scanner laser 3D all’avanguardia per i bracci di misura portatili Absolute di nuova generazione lanciati nel 2018. Questo nuovo scanner offre il rilevamento di nuvole di punti di altissima densità a elevate velocità e precisione. L’RS6 consente un miglioramento unico della produttività rispetto alle soluzioni di scansione presenti sul mercato, grazie all’introduzione di SHINE, una serie avanzata di algoritmi che permette allo scanner di misurare con qualità e precisione più elevate, senza ridurre la larghezza della linea laser o la frequenza di scansione. Lo Scanner Laser RS6 vanta una linea di scansione di 150 mm di larghezza media: un aumento di oltre il 30% dell’area coperta a ogni movimento di scansione rispetto agli scanner laser Absolute Arm della precedente generazione. Lo scanner misura anche più rapidamente del suo predecessore, con una frequenza tre volte maggiore (300 Hz). La scansione può essere quindi eseguita in modo tre volte più rapido, senza perdita di dettaglio delle nuvole di punti. “Spesso il problema degli scanner laser ad alte prestazioni è che le velocità di acquisizione pubblicizzate sembrano incredibili ma, quando si misura nel mondo reale, la performance non è di fatto così speciale a causa delle varie condizioni esistenti” afferma Anthony Vianna, Product Manager Absolute Arm systems. “Con l’RS6 forniamo uno scanner che non delude l’utilizzatore. La nostra tecnologia SHINE permette agli utilizzatori di scansionare tutti i componenti, sempre a piena velocità e con tutta la larghezza del laser”. La nuova tecnologia SHINE rende l’RS6 migliore e più facile da usare, in quanto non richiede l’apprendimento di numerose complesse combinazioni d’impostazioni in funzione delle esigenze di precisione e del tipo di superficie; con SHINE, l'RS6 è costantemente pronto a scansionare qualunque materiale con la totale precisione, senza riduzione di frequenza, larghezza della linea di scansione o qualità dei dati. Come lo Scanner Laser RS5, l’RS6 può essere rimosso completamente dal braccio in pochi secondi, per una gestione più agevole quando non è in uso. Grazie al suo innovativo sistema di montaggio ripetibile, può essere poi rimontato altrettanto rapidamente e senza necessità di ritaratura. “Si tratta di un lancio entusiasmante, perché in questo modo miglioriamo ulteriormente la scansione dell'Absolute Arm 7 assi senza penalizzare la possibilità d’impiego,” afferma Stephan Amann, Business Director della gamma Absolute Arm. "Volevamo offrire uno scanner che permettesse a tutti gli utilizzatori di misurare senza preoccuparsi delle impostazioni. Vogliamo che la qualità dei dati sia eccellente indipendentemente dal livello di esperienza dell'utilizzatore”. Per ulteriori informazioni: www.hexagonmi.com.

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impresa, può dedicare meno tempo alla ricerca di beni e incorrere in minori costi associati al controllo della conformità del prodotto alle caratteristiche richieste. Il ruolo e il valore della metrologia Misure corrette aumentano inoltre l’efficienza economica creando economie di scala. La possibilità di misurare con ragionevole certezza le specifiche caratteristiche di un prodotto riduce i costi delle catene di produzione, consentendo ai fornitori di produrre beni con caratteristiche omogenee. Producendo un bene omogeneo, i fornitori possono beneficiare di economie di scala più ampie ed efficienti e produrre beni a costi unitari inferiori. La metrologia è considerata l’infrastruttura tecnica alla base dei processi d’innovazione. La precisione dei risultati di misura, e la loro riferibilità, garantiscono un contesto in cui nuove tecnologie e processi possono essere costruiti e dimostrati. Basterebbe pensare a un mondo senza misure affidabili: sarebbe molto difficile dimostrare a un potenziale acquirente le caratteristiche innovative, i benefici introdotti e, in ultima analisi, la superiorità rispetto a prodotti concorrenti di un nuovo prodotto. La ricerca metrologica, anche nel campo della taratura, ha un forte carattere d’interesse pubblico. Ciò che rende la metrologia un bene pubblico sono le sue caratteristiche di “non escludibilità” (impossibilità di estromettere terzi dal consumo di un determinato bene) e “non rivalità” (l’uso di un bene da parte di un agente non incide sulla facoltà di goderne completamente da parte di terzi). Lo sviluppo e il mantenimento di un sistema di misurazione e taratura nazionale richiede inoltre un alto livello d’investimento che, in genere, per un’impresa non è profittevole. I benefici economici derivanti da un sistema evoluto di misurazione non sono infatti attribuibili direttamente o, in maniera esclusiva, all’azienda che sopporterebbe l’investimento. Ne beneficerebbero anche altre imprese. Ogni qualvolta vi sono effetti non escludibili (“esternalità”), in questo caso positivi, alcuni investimenti socialmente desiderabili non appariranno redditizi privatamente, poiché il beneficio sociale supera il beneficio privato. Inoltre, sviluppare standard e procedure che portino a misurazioni corrette e riferibili implica un alto livello di costi fissi. Al contrario, il costo marginale di diffondere le conoscenze acquisite a un gruppo più ampio e diversificato di utenti è relativamente ridotto. La letteratura scientifica sostiene che questo rapporto tra costi fissi e costi marginali è ciò che determina la necessità di un intervento pubblico nel gestire tale materia. Quando un qualsiasi prodotto subisce un processo di trasformazione, specialmente se è oggetto di transazione commerciale, dev’essere misurato e le misure devono essere tra loro comparabili per poter essere correttamente utilizzate nelle successive trasformazioni. La strumentazione e i processi di misurazione devono potersi confrontare con un comune riferimento/campione di più alto livello, che permetta di giudicarli conformi per l’utilizzo previ-

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sto. Da qui deriva l’esigenza di riferibi- I numeri delle tarature accreditate confrontabili su prodotti e componenti, lità delle misure prodotte. A partire dal 2010, anno a partire dal a beneficio d’imprese e consumatori. quale Accredia rilascia gli accreditamenRiferibilità, taratura ti per le tarature, i laboratori sono cresciu- Misure corrette e accreditamento ti arrivando, a fine 2018, a 189 unità. e benefici economici La riferibilità, acquisita attraverso la La distribuzione per gruppi di gran- Gli effetti sull’economia di un sistema taratura accreditata della strumentazio- dezze evidenzia l’ampiezza del peri- di misurazione sviluppato in grado di ne di misura, è la proprietà del risultato di misura consistente nel poterlo riferire a campioni appropriati, generalmente nazionali o internazionali, attraverso una catena ininterrotta di confronti. Risalendo la piramide della riferibilità, il campione di più alto livello è il Sistema Internazionale delle Unità di Misura (SI) approvato, nella sua attuale configurazione, nel 1960 e completamente rivoluzionato, nelle definizioni delle unità di base, proprio quest’anno. Il nuovo Sistema Internazionale segna una svolta epocale poiché supera il limite fisico di riferirsi a campioni materiali. Al contrario, associando a ogni unità di misura Figura 1 – Evoluzione dei laboratori di taratura accreditati 2010-2018 una costante universale della fisica sono Fonte: Banche Dati Accredia oggi possibili misurazioni con un livello di precisione inimmaginabile fino a qualche anno fa. metro di azione dei centri di taratura e, garantire la riferibilità delle misure proMa quale ruolo ha Accredia in questo di conseguenza, l’ampia gamma di dotte, sono evidenti e pervasivi. Le riquadro? competenze dei laboratori accreditati. cadute economiche sono notevoli sia A partire da fine anni 70, in Europa, è La richiesta del mercato di misure accu- rispetto alla maggiore efficienza delle emersa l’esigenza di riconoscere organi- rate e riferibili ha portato, nel 2018, a catene di produzione (Choudhary et smi che rispondessero alla crescente domanda di taratura. Dal 1979 gli Istituti metrologici primari, per mezzo delle loro strutture di accreditamento hanno cominciato ad accreditare i laboratori metrologici secondari e con la Legge 273/1991 è stato istituito il Servizio Italiano di Taratura (SIT). È una storia che parte da lontano e che solamente dal 2009, in ottemperanza al Regolamento europeo 765/2008, vede coinvolta Accredia, l’Ente unico di accreditamento per l’Italia a cui è attribuita l’attività di accreditamento dei laboratori di taratura. Attraverso l’accreditamento rilasciato da Accredia il laboratorio entra a far parte del Sistema Nazionale di Taratura diventando centro di taratura, autorizzato a emettere certificati di taratura che garanFigura 2 - Distribuzione dei laboratori per gruppi di grandezze 2018 tiscono la riferibilità metrologica contriFonte: Banche Dati Accredia buendo al processo di disseminazione. Grazie agli Accordi di mutuo riconoscimento ILAC MRA di cui Accredia è fir- un totale di 149.901 certificati di ta- al, 2006), sia rispetto ai flussi di commataria, i certificati sono validi a livello ratura emessi sul mercato per altrettan- mercio internazionale (Ticona e Frota, nazionale e internazionale e accettati ti strumenti di misura impiegati dall’in- 2008). In particolare, su quest’ultimo sui principali mercati mondiali. dustria, per garantire misure precise e punto, Ticona e Frota (2008) hanno T_M ƒ 189

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processo di disseminazione delle grandezze che trova nel nuovo SI un’occasione irripetibile per migliorare la precisione delle misurazioni attivando innovazioni tecnologiche e aumentando l’efficienza dei mercati. ETILOMETRI, STRUMENTI AFFIDABILI SOLO SE TARATI DA LABORATORI ACCREDITATI

I risultati ottenuti dai test effettuati mediante etilometro possono essere ritenuti affidabili solo se l’apparecchio è stato sottoposto ai controlli di un centro Figura 3 - Evoluzione dei certificati di taratura 2010–2018 di taratura accreditato. È quanto sanciFonte: Banche Dati Accredia to dal Tribunale Penale di Forlì, che con sentenza dell’8 febbraio scorso mostrato che oltre l’11% della crescita ristiche dei prodotti scambiati. (241/2019) ha definito le verifiche della produzione in specifici settori Come i dati dimostrano, le economie periodiche di taratura quale unica atteaperti all’export può essere attribuita moderne si affidano sempre di più alle stazione del corretto funzionamento alla corretta misurazione delle caratte- tarature accreditate anche grazie a un dell’etilometro ai fini dell’accertamen-

www. ww w. cogobilance.it

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ACCREDIA OSPITA L’ASSEMBLEA DI EA, RIUNITI GLI ENTI EUROPEI DI ACCREDITAMENTO

Il 22 e 23 maggio scorsi Accredia ha ospitato a Roma l’Assemblea di European co-operation for Accreditation (EA), con cui a 14 anni di distanza, l’Italia è tornata ad accogliere i rappresentanti degli Enti di accreditamento di tutta Europa, dopo aver organizzato nel 2015, in occasione di MilanoEXPO, i meeting mondiali di IAF e ILAC. L’incontro, che è stato anche un’opportunità per ripercorrere con i colleghi europei 40 anni di storia dell’accreditamento in Italia, ha coinvolto 92 delegati di 45 Enti nazionali designati ai sensi del Regolamento europeo 765/2008, i rappresentanti della Commissione europea e di EFTA, e otto stakeholder ufficiali di EA, tra cui Eurolab, Euromet e IQNet. I temi dell’agenda europea Il tema più dibattuto sui tavoli di lavoro è stato il documento applicativo del progetto “EA strategy 2025”, di cui sono già state implementate 13 attività, che va a modificare profondamente l’assetto degli organi dell’associazione, prevedendo, accanto all’attuale Executive Committee, la creazione di due nuove strutture decisionali. Da una parte il nuovo Executive Board, dall’altra il Technical Management Board, che dovrebbe coordinare l’attività dei numerosi Technical Committee (Multilateral Agreement, Certification, Inspection, Laboratory, ecc.). Questa modifica, sostenuta dai membri, comporta il trasferimento del potere di gestione e delibera dall’Assemblea Generale ai tre organi sociali, con l’obiettivo di rendere più fluido ed efficace il processo decisionale, garantendo i principi di democrazia e trasparenza che sono alla base dei valori di EA. La due-giorni d’incontri è stata inoltre l’occasione per aderire allo studio di benchmarking, condotto da BAM (Federal Institute for Materials Research and Testing) e finalizzato a tracciare una comparazione oggettiva, e basata su parametri condivisi, tra le performance dei vari Enti di accreditamento membri di EA. L’iniziativa consentirà di

to dello stato di ebbrezza. Un pronunciamento importante, con il quale viene ulteriormente riconosciuto il ruolo dell’accreditamento per la salvaguardia della salute e degli interessi pubblici, nel rispetto degli standard internazionali di sicurezza e controllo, in un settore di significativa rilevanza sociale come quello della sicurezza stradale. Il Tribunale romagnolo ha infatti ribadito quanto affermato dalla Corte Costituzionale relativamente agli autovelox nella sentenza (113/2015) che affermava la parziale illegittimità del Codice della strada, nella parte in cui non veniva prevista la taratura annuale di autovelox e tutor (art. 45, comma 6 del D.Lgs. 285/1992). Principio confermato dalla sentenza (9645/2016) della Corte di Cassazione che ha riconosciuto il diritto del cittadino, a cui venga contestato il reato di violazione dei limiti di velocità su strada, di essere sottoposto a sanzione solo nel caso in cui la misurazione della velocità sia eseguita con strumentazione regolarmente tarata. In qualità di strumento di misura, l’etilometro, come l’autovelox, è soggetto a fenomeni di obsolescenza e deterioramento che ne possono compromettere l’attendibilità. Per evitare rischi d’inaffidabilità e alterazioni dei valori, la giurisprudenza ha quindi affermato l’obbligo del controllo della taratura delle apparecchiature sia nella fase di messa in esercizio sia a intervalli periodici. L’evidenza del controllo è data dal certificato di taratura rilasciato da un laboratorio accreditato, perché offre al cittadino, al mercato e alle istituzioni, le garanzie di terzietà e indipendenza di giudizio di un operatore competente. Assicura inoltre che lo strumento è in grado di fornire misure oggettive, regolarmente controllate da Accredia attraverso il meccanismo della sorveglianza periodica sull’attività dei laboratori di taratura. La sentenza del Tribunale di Forlì rappresenta un importante riconoscimento dell’accreditamento quale strumento per assicurare al mercato l’oggettività e l’efficacia dei servizi di misurazione, e apre nuovi scenari per i laboratori di taratura accreditati, grazie all’aumento dei controlli periodici e alle prospettive di crescita degli operatori specializzati.

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mappare i differenti processi in base a un set d’indicatori – dai tempi di verifica alle tariffe di accreditamento, dai progetti internazionali alle attività promozionali – così da sviluppare delle best practice che siano la base per una sempre maggiore armonizzazione all’interno di EA. Rimane invece in stand by la situazione dell’Ente britannico UKAS, che, in applicazione della modifica allo Statuto di EA introdotta a febbraio scorso, continuerà a rimanere nell’Associazione per i prossimi due anni, indipendentemente dall’esito finale della Brexit. Le decisioni dell’Assemblea Durante l’Assemblea, i vari Technical Committee di EA, dal Certification all’Inspection, dal Laboratory al Communication, hanno presentato i progetti sviluppati durante l’anno 2018. Le relazioni dei Comitati sono state ap provate dai membri dell’Associazione, che ha deliberato positivamente anche in merito all’EA Work Programme alla data di marzo 2019, incluso il consuntivo, e al programma di attività 2020, compreso il preventivo dei costi. Tra le decisioni assunte, il rinnovo del Protocollo d’intesa con l’Ente di normazione canadese SCC (Standards Council of Canada) che dal 2016, in applicazione dell’accordo CETA, stabilisce i termini, le condizioni e le procedure di cooperazione tra EA e SCC, finalizzate a garantire il mutuo riconoscimento tra Unione europea e Canada degli organismi di certificazione e dei laboratori di prova accreditati dai vari Enti di accreditamento. L’Assemblea ha confermato l’avvio delle revisioni di numerosi documenti istituzionali e tecnici, mentre sono stati aperti i lavori per la redazione di due nuove pubblicazioni: una Guida sull’accreditamento delle certificazioni per il sistema di gestione anticorruzione, conforme alla norma ISO 37001, e un documento informativo per l’analisi del rischio ai sensi della ISO/IEC 17011, che tiene conto dello studio svolto dal Comitato HHC (Horizontal Harmonisation Committees) sull’attività dei soggetti accreditati. T_M ƒ 191

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Le elezioni e le cariche La General Assembly di EA ha inoltre proceduto al rinnovo delle cariche per il biennio 2020/21, che avranno de-

correnza a partire dal prossimo primo gennaio. Tra le riconferme anche Emanuele Riva, Direttore del Dipartimento Certificazione e Ispezione, come mem-

bro aggiuntivo dell’Executive Committee, di cui Cecilia Lake, dell’Ente di accreditamento norvegese, è stata nominata nuova Vice Chair.

NUOVO ACCORDO ILAC MRA PER I PTP: MUTUO RICONOSCIMENTO A LIVELLO MONDIALE Accredia è firmataria dell’Accordo ILAC MRA per gli Organizzatori di Prove Valutative Interlaboratorio (Proficiency Testing Providers, PTP) che estende a livello mondiale il mutuo riconoscimento stabilito in Europa con l’accordo EA del 2017. PTP accreditati e prove valutative interlaboratorio conformi alle norme garantiscono processi corretti e risultati più affidabili. Il mutuo riconoscimento a livello mondiale porta benefici a tutti i soggetti coinvolti. Ne parliamo con la dott.ssa Silvia Tramontin, Direttore Dipartimento laboratori di prova di Accredia. Cosa sono e quale ruolo hanno i PTP? Per comprendere l’importanza dei PTP, occorre partire dall’attività dei laboratori di prova, i quali hanno l’esigenza di produrre risultati affidabili e riproducibili. Per verificare la correttezza dei propri processi, i laboratori si sottopongono periodicamente alle prove valutative interlaboratorio predisposte dagli Organizzatori di Prove Valutative Interlaboratorio – in inglese Proficiency Testing Providers (PTP). Il ruolo di questi ultimi è fondamentale, perché non è sufficiente far testare lo stesso campione da laboratori diversi, bisogna seguire un processo ben codificato e strutturato. A conclusione della prova, il PTP valuta le prestazioni di ogni laboratorio partecipante, assegnando un punteggio calcolato secondo sistemi statistici. Quali sono i riferimenti normativi che regolano questa attività? Fino al 2010 si applicava la ISO/IEC Guide 43, che forniva indicazioni su come le prove valutative interlaboratorio dovessero essere organizzate. Nel 2010 è stata pubblicata la ISO/IEC 17043, una norma armonizzata a livello mondiale, ai sensi della quale gli Enti di accreditamento possono accreditare i PTP. Questa norma introduce delle regole che tutti i PTP devono rispettare riguardo alla preparazione del campione da testare e alle caratteristiche che deve avere, alle modalità di spedizione, alla determinazione del suo “vero” valore, valido per tutti i laboratori. Come incide Accredia sull’attività dei PTP? Accredia verifica che il processo seguito dai PTP per strutturare le prove valutative sia corretto e conforme alla norma ISO/IEC 17043. Un PTP accreditato è in grado di garantire la conformità del proprio operato ed è quindi più competitivo. Inoltre, seppure non obbligatorio, l’accreditamento dei PTP è fortemente consigliato in virtù di un circolo virtuoso che coinvolge i laboratori stessi. Tra i requisiti per l’accreditamento di questi ultimi, infatti, figura la partecipazione a prove valutative conformi alla ISO/IEC 17043. Se il PTP non è accreditato, i laboratori devono qualificare il proprio fornitore, facendosi carico della verifica di conformità alla ISO/IEC 17043, ad esempio attraverso un’apposita verifica presso l’organizzatore del circuito, il che rappresenta una complicazione aggiuntiva. Qual è la situazione sul piano internazionale e cosa cambia con il nuovo accordo internazionale ILAC MRA? A livello europeo gli schemi di accreditamento dei PTP ai sensi della norma ISO/IEC 17043 sono partiti nel 2017. Accredia, a seguito del superamento di verifiche inter pares tra Enti di accreditamento, ha acquisito lo status di Ente firmatario dell’Accordo internazionale di mutuo riconoscimento EA MLA del 2017, valido in ambito europeo. Quindi, nel 2019, ha siglato anche l’Accordo ILAC MRA, che estende il mutuo riconoscimento a livello mondiale. Grazie a questo accordo l’accreditamento rilasciato in Italia ha pieno riconoscimento all’interno di tutte le economie mondiali. Quali benefici porta il mutuo riconoscimento? Il mutuo riconoscimento comporta innanzi tutto un abbattimento delle barriere sul mercato internazionale, quindi se l’accreditamento in un determinato settore esiste solo in Italia, i partecipanti esteri possono richiederlo e ottenere gli stessi benefici, come se fossero accreditati nel loro Paese. Grazie al mutuo riconoscimento, i laboratori di prova possono selezionare l’organizzatore di prove valutative che risponde meglio alle loro esigenze tra una gamma più ampia di PTP accreditati. Infine risulta ancora più tutelato l’interesse pubblico a ottenere analisi affidabili: i laboratori che partecipano a prove valutative accreditate infatti sottopongono a verifica il proprio processo analitico, a garanzia della qualità dei propri risultati.

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LA PAGINA DI IMEKO

Rubrica a cura di Enrico Silva (enrico.silva@uniroma3.it)

La pagina di IMEKO Aggiornamenti sulle attività IMEKO nel 2019 AN INTRODUCTION TO IMEKO IMEKO, International Measurement Confederation, has been added to the permanent collaborations to the Journal starting from the beginning of 2014. This section contains information about the Association, publications, events and news of interest to our readers.

RIASSUNTO IMEKO, International Measurement Confederation, si è aggiunta tra i collaboratori stabili della Rivista a partire dall’inizio del 2014. Questa rubrica contiene informazioni sull’Associazione, pubblicazioni, eventi, e notizie di utilità per i nostri lettori.

Come è naturale, la maggior parte degli eventi si tiene fra maggio e settembre, e i numerosi eventi promossi da IMEKO non fanno eccezione. Di molti di questi si è già data notizia nello scorso numero, ma è utile richiamare alcuni eventi dell’autunno che possono essere di particolare interesse per la comunità italiana. Fra questi spicca certamente la “4th IMEKOFOODS Conference”, Bruxelles (Belgio), 16-18 settembre 2019 (https:// www.imekofoods4.be, nonché “MetroSea 2019 - 2019 IMEKO TC19 International Workshop on Metrology for the Sea” (www.metrosea. org), cui sarà facile partecipare tenendosi esso a Genova dal 3 al 9 ottobre 2019. Ricordiamo poi l’“International Symposium for Photonics and Education in Measurement Science”, Jena (Germania), 17-19 settembre 2019 (https://www. imeko-jena.com), e – più lontano geograficamente - il “ISMCR 2019 22nd International Symposium on Measurement and Control in Robotics”, Houston (Texas, USA), 19-21 settembre 2019 (http://www. ismcr.org/). In autunno inoltrato segnaliamo la conferenza co-sponsorizzata da IMEKO: “Asia-Pacific Measurement Fo-

rum on Mechanical Quantities – APMF 2019”, che si terrà a Nigata (Giappone) dal 17 al 21 novembre 2019 (https://unit.aist.go.jp/ riem/ft-std/apmf2019). Di sicuro interesse per la comunità delle Misure, sebbene non sotto la diretta organizzazione di IMEKO, si è tenuta il 20 maggio la Giornata mondiale della Metrologia. Il tema per il 2019 è stato “Il Sistema Internazionale di unità - fondamentalmente meglio”, con il simpatico gioco di parole sulla ridefinizione del Sistema Internazionale in termini di costanti fisiche fondamentali. L’iniziativa diffusa ha visto eventi letteralmente in tutto il mondo. Per l’Italia, oltre alle iniziative locali, due istituzioni di primaria rilevanza (l’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica di Torino e il Politecnico di Bari) hanno celebrato la Giornata con eventi speciali. Tutte le notizie sulle attività legate alla Giornata mondiale della metrologia si possono trovare consultando il sito: www.worldmetrologyday.org A livello di organizzazione interna, la General Council Session di IMEKO, comprensiva degli incontri dei vari comitati, si è tenuta il 5 e 6 settembre 2019 (mentre andiamo in stampa) presso il Physikalisch-Technische Bundesanstalt (Istituto Federale Fisico-Tec-

nico) a Berlino (Germania). Infine, si segnala un’attenzione particolare ai giovani membri di IMEKO: all’interno del meeting presidenziale del 2019 verrà dedicato un seminario speciale fra i segretari dei comitati tecnici (TC) di IMEKO per rafforzare e stimolare le attività dei membri più giovani della Confederazione. IMEKO pubblica un utile e completo bollettino sul proprio sito web www. imeko.org, nel quale sono riassunte le attività effettuate nell’anno, gli esiti delle riunioni degli officer di IMEKO e altre notizie d’interesse per chi si occupa di misure. Altri documenti sono liberamente scaricabili dal sito IMEKO: presentazioni, documenti di governo dell’associazione e newsletter. L’attività editoriale in cui IMEKO è coinvolta ha le sue punte di diamante nelle riviste scientifiche “Measurement”, “Measurement Sensors” e “ACTA IMEKO”. Di quest’ultima presentiamo le attività con più dettaglio qui di seguito. ACTA IMEKO

ACTA IMEKO, rivista scientifica di IMEKO e indicizzata su Scopus, rende disponibili liberamente (open access) tutti gli articoli pubblicati all’indirizzo: https://acta.imeko.org/index. php/acta-imeko È stato pubblicato il secondo fascicolo del 2019, con 10 contributi scientifici e una introduzione, focalizzati su contributi selezionati dal “2018 IEEE International Workshop on Metrology for Industry 4.0 & IoT”. Ben otto di questi contributi vedono ricercatori italiani fra gli autori, confermando la vitalità di questa disciplina nella comunità scientifica del nostro paese. T_M

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MISURE E FIDATEZZA

Rubrica a cura di L. Cristaldi, (loredana.cristaldi@polimi.it), M. Catelani, M. Lazzaroni, L. Ciani Articolo di M. Catelani1, L. Ciani1, L. Cristaldi 2, F.A. Marchitelli 2

Affidabilità delle misure e misure per l’affidabilità Affidabilità e Industria 4.0: il parere delle aziende

RELIABILITY AND INDUSTRY 4.0: THE POINT OF VIEW OF INDUSTRIES This paper reports on the results of a survey submitted, thanks to the help of this journal’s publisher, to industrial people who follow this journal and are included in the mailing list of Tutto_Misure. With the optimistic perspective of those who write under the beach umbrella, let us say that these results provide a first, though, at the same time, promising analysis since the collected answers (32 in total) can be used, in the future, as the starting point for a more detailed and organized analysis. RIASSUNTO In questo contributo si riportano i risultati di un sondaggio proposto, grazie alla disponibilità dell’editore di questa rivista, al personale delle aziende che seguono il giornale e i cui nominativi rientrano nella mailing list di Tutto_Misure. Con l’ottimismo di chi scrive sotto l’ombrellone, diremo che i risultati forniscono solo una prima ma, allo stesso tempo, promettente analisi in quanto il campione di sondaggi raccolto (32 in tutto) potrebbe essere in futuro utilizzato per un’analisi più capillare e articolata. INTRODUZIONE

Come ormai è noto ai lettori, sotto il termine “Industry 4.0“ si ritrova un nuovo paradigma che ha dato il via a quella che è oggi nota come la quarta rivoluzione industriale. Questa rivoluzione si basa sull’utilizzo di “nuove” (solo per la consuetudine della maggior parte delle industrie) tecnologie, chiamate “tecnologie abilitanti” (KET, key enabling technology) e su di una collaborazione, che se pur non ottimale può essere considerata quanto meno soddisfacente, con enti di ricerca pubblici e privati nell’ambito della ricerca e dello sviluppo di prodotti e servizi che integrano le KET. Il cuore del nuovo paradigma è l’interconnessione veloce tra tutte le attività aziendali e la capacità di condividere e analizzare in modo efficiente importanti moli di dati. Le ricadute sono diverse ma occorre fare un focus su quello che è l’impatto del paradigma sul-

l’applicazione delle tecniche di affidabilità. Ciò che è stato sin da subito evidenziato è che le l’analisi dei ben noti big data forniscono un osservatorio privilegiato ai tecnici delle manutenzioni e forniscono una chiave di lettura importante nella gestione delle obsolescenze. Ma se la prognostica è uno degli output del paradigma, l’applicazione dello stesso richiede che sistemi e infrastrutture siano sicuri (safety e security sono parole chiave) ma allo stesso tempo efficienti: in sostanza l’accento si sposta sull’affidabilità e sulla disponibilità. Senza queste caratteristiche tecnologie note come: – robotica avanzata; – realtà aumentata; – integrità orizzontale/verticale. rischiano di essere sogni nel cassetto perché tecnologie critiche. Le Smart Factory per raggiungere gli obiettivi di:

– maggiore flessibilità; – maggiore velocità di produzione; – maggiore produttività in tempi minori; – migliore qualità e minori scarti. richiedono quindi maggiore affidabilità, disponibilità, sicurezza e protezione. Inutile dire che quanto richiesto dall’applicazione efficace del paradigma sollecita le aziende a formare/acquisire personale qualificato, capace di saper utilizzare queste nuove tecnologie mettendo a fattor comune competenze di un certo livello: questa esigenza sicuramente sollecita le università (e per gli aspetti di aggiornamento gli enti di formazione) a riguardare criticamente i mix didattici in modo da fornire ai nuovi laureati competenze che non è sempre detto siano solo di natura tecnologica. La norma 17024 definisce una competenza come “capacità di applicare conoscenze e abilità al fine di conseguire i risultati” e definisce qualifica come “livello d’istruzione, formazione, addestramento ed esperienza di lavoro dimostrati, ove applicabili.”

L’EQF (European Qualifications Framework), un sistema che confronta le qualifiche professionali dei cittadini europei, introduce una nuova definizione di qualifica: è una certificazione rilasciata da un’autorità competente a conclusione di un percorso di formazione.

1 Università

degli Studi di Firenze Dipartimento d’Ingegneria 2 Politecnico di Milano Dipartimento DEIB

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I risultati di apprendimento sono definiti in termini di Conoscenze, Abilità e Competenze, tramite un indice compreso tra 1 e 8 che permette di valutare velocemente il livello raggiunto. Sembrerebbe quindi che in questo nuovo mondo del lavoro siano necessarie le cosìddette Soft Skills, cioè delle abilità o, per meglio dire, caratteristiche individuali quali capacità di comunicazione e di gestione, di controllo e di leadership che si vanno ad affiancare alle Hard Skills, cioè alle capacità tecniche. Visti i ruoli ricoperti dagli scriventi, crediamo sia interessante per il mondo dell’industria sapere che gli Atenei da alcuni anni stanno già lavorando in tal senso, cercando di non ridurre le “Hard Skills” in favore delle “Soft Skills”, ma cercando di sviluppare le seconde come applicazione delle prime. Nell’ottica di quanto detto prima si in-

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MISURE E FIDATEZZA

quadra lo studio dell’affidabilità; tale disciplina consente di effettuare confronti tra soluzioni progettuali diverse e d’individuare elementi critici che potrebbero portare l’apparato e il sistema in cui esso è inserito nelle condizioni di malfunzionamento. Il successo nel raggiungimento dell’obiettivo richiede la capacità di gestire un confronto continuo tra esperti di diversi settori; esso richiede quindi quell’esercizio dei metodi tipici del controllo qualità che presuppongono modalità di applicazione ricollegabili alle già citate soft skills. Pertanto, è importante che i giovani ingegneri aggiungano al loro bagaglio anche le conoscenze e le abilità necessarie per contribuire alle analisi di affidabilità e disponibilità (fidatezza, meglio nota come dependability). In questo ambito si inquadra quindi l’idea di creare un questionario da somministrare alle aziende italiane in mo-

do da valutare, all’interno dei diversi comparti industriali, le capacità e le competenze richieste nel campo dell’affidabilità. Come già accennato prima, l’obiettivo è quello di facilitare l’ingresso nel mondo del lavoro dei giovani ingegneri e supportare le aziende le cui attività necessitano di competenze nell’ambito della dependability, la cui missione può essere sintetizzata con la definizione IEC “l’insieme delle proprietà che descrivono la disponibilità e i fattori che la condizionano, come affidabilità, manutenibilità e logistica nella manutenzione”. Le diverse finalità si possono sintetizzare in quattro punti: – identificare le esigenze delle aziende in termini di competenze richieste ai giovani ingegneri che lavorano nel campo dell’affidabilità; – promuovere la cooperazione tra industria e mondo accademico;

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MISURE E FIDATEZZA

– identificare esigenze specifiche che possono essere evidenziate dai ricercatori durante la loro attività accademica; – raggiungere un avanzamento dello stato dell’arte nelle tecniche di misura volte a garantire i requisiti RAMS (Reliability, Availability, Maintainability, Safety).

mentati e le possibili criticità affrontate. Dai risultati del sondaggio emerge che: – circa il 70% delle aziende dichiara di avvalersi del supporELABORAZIONE DATI to di personale ritenuto qualifiFigura 3 – Analisi delle risposte alla domanda relativa ai metodi Il questionario è stato inviato a circa cato nel campo di dependability utilizzati a livello aziendale 10.000 persone, prevalentemente uten- dell’affidabilità ti di misura, operanti nell’ambito di (Fig. 1); poco meno di 3.500 aziende pubbliche – nel campione di aziende che già si dologie di dependability individuate e private, ed è stato compilato da 32 avvalgono del supporto di personale dalle aziende sono state: diverse realtà aziendali. Nel tentativo di qualificato, il 50% concentra le com- 1. FMEA (analisi dei modi e degli effetnon scoraggiare i volontari, si è cercato petenze nell’ambito della metrologia e ti di guasto); 2. FMECA (analisi dei modi, degli effetdi focalizzare le domande chiedendo di della qualità (Fig. 2). Di fatto le azien- ti di guasto e della loro criticità); de richiedono 3. FTA (analisi dell’albero dei guaquindi una buo- sti/avarie); na competenza 4. MA (analisi di Markov). nell’ambito della Rimane da osservare che il 15% del qualità, dell’ana- campione ha voluto individuare gli lisi delle presta- standard ISO (ISO 9000 – ISO zioni di prodotto 9001 – ISO/IEC 27001) quali strue competenze me- menti di Dependability (Fig. 3). trologiche. Nello specifico sono state evi- CONCLUSIONI E CONSIDERAZIONI denziate competenze per il col- Il rispetto delle normative è di fondalaudo dimensio- mentale importanza, soprattutto per nale, nell’ambito ridurre le criticità che possono presenFigura 1 – Interessi specifici evidenziati dal campione automotive, let- tarsi durante il normale esercizio. tura e compren- Abbiamo constatato come circa il 65% valutare: gli interessi specifici, le com- sione delle specifiche tecniche, co- delle aziende si siano trovate ad affrontare criticità nel campo dell’affidapetenze richieste dal comparto, la pre- noscenza di software 3D. senza di personale adatto e qualificato, Nel campione analizzato, la metrolo- bilità, dovute maggiormente a regole i principali metodi di affidabilità imple- gia risulta essere il campo di maggiore tecniche poco chiare, ma anche alla interesse (ma mancanza d’informazioni di dati spequesto dato va cifici di settore. letto anche alla Data l’estrema attualità dell’indagine luce del fatto che sarebbe utile un approfondimento dei il campione è risultati del questionario a fronte però stato raggiun- di un campione di dimensione magto attraverso la giore, con l’insostituibile supporto dei mailing list di Tut- nostri lettori. to_Misure), se- Vi invitiamo quindi a dedicare pochi guito dai settori minuti del vostro tempo alla compiladi progettazione zione del questionario online su Gooelettronica, mec- gle Form: https://forms.gle/6pc canica e dal con- GvrkPR62e43fy9. Figura 2 – Competenze evidenziate dal campione trollo qualità. Le diverse metoT_M ƒ 197

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NEWS

NUOVE CELLE DI CARICO WIRELESS Nel campo della pesatura industriale AEP transducers presenta una nuova serie di celle di carico e dinamometri con trasmissione WIRELESS, con portate nominali da 1 kg fino a 500 t in compressione e trazione. Questi sistemi vengono principalmente utilizzati nei seguenti campi: – pesatura di grandi macchinari prima della spedizione o durante il montaggio; – produzione di imbarcazioni che necessitano di controllare il bilanciamento del carico; – controllo della distribuzione del carico su impalcature sospese; – calcolo del baricentro di macchinari e attrezzature, per facilitarne il sollevamento. La trasmissione viene gestita dal trasmettitore WIMOD, che può essere montato a bordo cella oppure all’estremità del cavo nel caso di celle molto ridotte. Il trasmettitore è alimentato da una batteria interna ricaricabile, che garantisce circa 1.000 ore di autonomia, con una trasmissione fino a 100 m in spazio libero a una frequenza massima di 10 trasmissioni al secondo. Per adeguarsi alle varie esigenze la ricezione può essere affida-

ta a 4 diversi sistemi: – PC o TABLET con ricevitore e software WinWIMOD, che può gestire una rete con max 32 celle indipendenti; – WISTAR indicatore palmare, che visualizza sul display fino a 4 celle contemporaneamente, più il TOTALE del peso; – WIMP2plus Indicatore da pannello che visualizza fino a 4 celle contemporaneamente e può gestire 4 set point con uscita a relè, uscita USB, uscite analogiche, comunicazione seriale Modbus per realizzare piccoli controlli di processo; – Ricevitore con trasmissione RS232, adatto per comunicare con PLC. Il trasmettitore WIMOD può essere impiegato anche in abbinamento ad altri sensori, come trasduttori di forza, trasduttori di pressione, trasduttori di spostamento e torsiometri. Per ulteriori informazioni: www.aep.it.

CELLA DI CARICO BIASSIALE PER PROCESSI DI ASSEMBLAGGIO Sempre più frequentemente i processi di assemblaggio richiedono misure simultanee di momento torcente e spinta assiale, al fine di soddisfare le tolleranza imposte e garantire la totale qualità dei prodotti. FUTEK Advanced Sensors Technology Inc. leader mondiale nelle soluzioni di misura di Forza, Torsione e Coppia (distribuita in Italia da DSPM Industria), aggiunge un nuovo modello dedicato alle misure di processo e controllo di qualità. Con il preciso obbiettivo di garantire elevata ripetibilità nelle misure è possibile adottare range di misura molto prossimi ai valori nominali di prova senza rinunciare alla sicurezza, anche nelle applicazioni più critiche.

Il blocco meccanico del fondo scala preserva infatti il sensore nei casi di sovraccarico accidentale. La cella di carico biassiale MBA-500 (diametro 50 mm, altezza 63 mm) è stata sviluppata per le misure simultanee di forza e torsione. Realizzata in lega di Al 7075 con montaggio a flange soddisfa tutte le esigenze di misura che richiedono dimensioni contenute e risposta a partire dalla componente statica con taratura in linea dello strumento. Applicazioni nel settore dell’elettronica, nell’assemblaggio di componenti plastici e micromeccanici sono gli ambiti più ricorrenti. Per ulteriori informazioni: https://goo.gl/XNFEOa.

NUOVO SISTEMA DI ALLINEAMENTO LASER Il nuovo sistema laser XK10, sviluppato da Renishaw per la costruzione e l’allineamento delle macchine utensili, può essere utilizzato per verificare la rettilineità, la perpendicolarità, la planarità e la messa in bolla delle guide delle macchine utensili. XK10, inoltre, consente di verificare il corretto allineamento e la coassialità tra il mandrino e la relativa contropunta dei torni paralleli. Questi fattori possono essere misurati e allineati con XK10 durante l’assemblaggio e la messa in opera, utilizzando il display del sistema in tempo

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reale. XK10 è anche uno strumento efficace per effettuare diagnosi e individuare l’origine degli errori a seguito di una collisione, oppure all'interno di una normale routine di manutenzione. Il sistema è in grado di misurare e allineare componenti geometrici e rotativi di macchine con assi lunghi fino a 30 m. Rende superfluo l’uso di squadre in granito e barre rettificate che richiedono costi elevati sia per la taratura sia per il trasporto. Questo singolo sistema modulare può essere facilmente montato sulle guide della macchina ed eseguire misure e impostazioni a una velocità superiore rispetto ai metodi tradizionali. Semplifica le misure complesse, come quelle di parallelismo, trasformandole in un rapido processo eseguibile in due parti e ciò permette di eliminare l’inconveniente relativo alla distanza fisica fra le guide, che da sempre limita l’uso delle tecniche tradizionali. Per maggiori informazioni: www.renishaw.it.

TECNOLOGIE IN CAMPO

Rubrica a cura di Massimo Mortarino

(mmortarino@affidabilita.eu)

Metrologia e autosport Misure e monitoraggio marino Soluzioni di posizionamento Scanner 3D al servizio dell’automobilismo sportivo. Eco-smart Breakwater: economia circolare applicata all’ambiente marino. Azionamenti diretti magnetici per soluzioni di posizionamento flessibili, competitive e specifiche per l’applicazione

TECHNOLOGIES IN ACTION The section “Technologies in action” presents a number of recent case studies of industries or institutions gaining profit from the latest innovation in measuring instruments and systems. RIASSUNTO La Rubrica “Tecnologie in campo” presenta un compendio di casi di studio di Aziende e/o istituzioni che hanno tratto valore aggiunto dalla moderna strumentazione di misura. tuttavia sono previsti un vincitore generale e uno per ciascuna classe. La corsa non premia la velocità delle auto, bensì la capacità di realizzare La 24 Ore di Le Mans veicoli affidabili. Per concludere e, soe Creaform per migliorare prattutto, vincere la gara, le auto devole ispezioni dei veicoli in gara no combinare aerodinamica all’avanguardia, stabilità alle alte velocità, Le corse automobilistiche sono uno componenti affidabili e piloti fuoriclassport in costante evoluzione e nell’ulti- se. mo decennio si è assistito allo sviluppo di tecnologie all’avanguardia che hanno aperto la strada all’innovazione in molteplici settori. ACO, il più grande gruppo automobilistico francese, è stato fondato nel 1906 e ha organizzato il primo Gran premio in assoluto. Oltre a essere la più grande organizzazione per gare in Francia, il club gestisce anche una delle gare di durata più famose al mondo: la 24 Ore di Un evento della Tripla corona Le Mans, che si tiene ogni anno dal Parte del Campionato del mondo 1923 (con l’eccezione degli anni della endurance FIA, la 24 Ore di Le Mans Seconda guerra mondiale). non solo rientra nella Tripla corona delle gare di durata, insieme alla 24 La 24 Ore di Le Mans Ore di Daytona e alla 24 Ore di SeÈ una delle gare di durata ancora in bring, ma è anche una delle gare della corso più antiche al mondo e rappre- Tripla corona delle corse automobilistisenta uno degli eventi automobilistici che, insieme a Indianapolis 500 e al più prestigiosi in assoluto. La gara, che Gran premio di Monaco. La Tripla si disputa ogni anno a giugno sul Cir- corona degli sport motoristici racchiucuit de la Sarthe, ha come obiettivo de tre tipi di corse automobilistiche: quello di correre per 24 ore bilancian- Formula Uno, IndyCar e Vetture sport. do velocità e capacità di arrivare al Vincere la Tripla corona degli sport traguardo senza alcun guasto mecca- motoristici rappresenta un risultato nico. L’evento ospita circa 60 concor- ambito da tutti i piloti di auto da corsa, renti e quattro classi diverse. Tutte le solo uno dei quali finora è riuscito a auto competono nello stesso momento, trionfare in tutte le tre categorie e a SCANNER 3D AL SERVIZIO DELL’AUTOMOBILISMO SPORTIVO

reclamare la Corona: Graham Hill, nel 1972. L’obiettivo? Rivoluzionare gli sport motoristici Data la natura competitiva delle gare automobilistiche, l’obiettivo di ACO è garantire il rispetto dei regolamenti da parte delle vetture e una competizione equa. Da sempre, prima di una gara, ACO prevede un periodo di test caratterizzato dalla verifica della conformità dei veicoli ai regolamenti tecnici pertinenti. Di solito, vengono analizzate 30-35 macchine al giorno, dedicando circa 10 minuti a veicolo. Il processo tradizionale prevedeva l’ispezione mediante stampi in plastica e nastri di misurazione e l’intera procedura veniva svolta manualmente. Purtroppo questo metodo non era in grado di garantire precisione, ripetibilità o riferibilità controllate e le misurazioni potevano sempre variare in base all’operatore. L’avanzamento dei processi e la maggiore innovazione dei partecipanti ha spinto ACO a migliorare a sua volta il livello dei propri controlli di qualità, con l’’obiettivo di modificare i propri metodi e introdurre una nuova piattaforma di misurazione, in grado di ottenere un sistema di verifica ottimale e tecnologicamente all’avanguardia. ACO mirava a essere lungimirante e ad anticipare gli avanzamenti tecnologici dei concorrenti. Il team di ACO ha valutato diverse soluzioni e tecnologie per portare a termine il progetto. “Il nostro compito è quello di verificare che le auto siano conformi a tutti i regolamenti e che la competizione sia equa, potendo controllare le vetture con i sistemi più precisi in assoluto”, dichiara Guillaume Bouttier, delegato tecnico di ACO. “Abbiamo confrontato le varie soluzioni proposte e il sistema Creaform si T_M

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è rivelato quello più competitivo in assoluto”. Le tecnologie e i progetti di Creaform hanno offerto maggiori pos sibilità in termini di controllo e l’opportunità di aumentare il numero di verifiche e approfondimenti nell’ambito dei processi di misurazione. Inoltre, Creaform ha offerto una vasta gamma di possibilità in termini di controllo della qualità. Oltre a valutare tutte le auto nel tempo previsto, il team può anche garantire una precisione ottimale e sfruttare un dispositivo portatile intuitivo, tutti elementi fondamentali per la decisione di ACO. qualsiasi elemento”, dichiara M. Bouttier. Un sistema 3D realizzato per le competizioni motoristiche Un processo di verifica La soluzione 3D di Creaform è compo- innovativo sta dallo scanner MetraSCAN 750™, per le gare di durata un plug-in personalizzato per le verifi- In collaborazione con il settore tecnico che integrato nel software d’ispezione e con il team d’integrazione delle tecPolyWorks®, e una piattaforma perso- nologie di Creaform, ACO ha creato nalizzata. La velocità era uno degli ele- un software applicativo e una piattamenti fondamentali richiesti e proprio forma personalizzata per questo MetraSCAN 3D™, con i per conseguire gli obiettisuoi 7 laser incrociati, si è dimostrato il vi del progetto. La piattadispositivo ideale. Questo scanner 3D forma è finalizzata alla avanzato garantisce un’elevata veloci- verifica semiautomatica tà di misurazione (circa 480.000 misu- delle vetture nel minor razioni di precisione al secondo) e tempo possibile. un’area di scansione di grandi dimen- Questa soluzione di sioni, per una velocità di scansione misurazione personalizsenza rivali. Il dispositivo ha consentito zata completa prevede al team di raggiungere l’obiettivo dei che le apparecchiature “10 minuti per macchina”. misurino peso, piano di riferimento (misurando lo spazio sotto l’auto) e dimensioni delle vetture. La piattaforma comprende bilance (fornite da Captels) per pesare automaticamente le auto, e quattro laser (forniti da Ametek Solartron Considerando le diverse forme e i vari Metrology) per la misurazione del materiali delle automobili, Metra- piano di riferiSCAN 3D garantisce al team la versamento. Inoltre la tilità per analizzare tutte le macchine, soluzione opera anche se le superfici sono nere, multi- in sinergia con colore o lucide. “Sono presenti prototi- una struttura mepi, auto GT, forme e colori diversi: tallica che semplisiamo entusiasti della capacità del fica i movimenti sistema 3D di Creaform di leggere del C-Track, faT_M ƒ 200

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TECNOLOGIE IN CAMPO

cendolo scorrere in posizione mediante una maniglia. La piattaforma è collegata a un’esclusiva versione applicativa personalizzata del software Polyche Works ®, comprende una barra degli strumenti specifica, un’interfaccia e una guida, personalizzata passo dopo passo, che agevola il processo di misurazione e semplifica le attività degli operatori. Le auto vengono ispezionate mediante una guida personalizzata, creata specificatamente per i due tipi di vetture: GT e prototipi. Il processo di verifica parte preselezionando il profilo della vettura del concorrente, che verrà

posizionata sulla piattaforma d’ispezione. Quindi, una volta che l’auto è in posizione, l’operatore prima pesa la macchina con le bilance Captels, quindi misura i piani di riferimento mediante i laser Solartron. GT vs. Prototypes cars Completata la procedura, l’operatore colloca i target di posizionamento sul veicolo per il tracciamento dinamico. Il software indica all’operatore il corretto posizionamento del C-Track in modo

N. 03ƒ ;2019 La soluzione 3D personalizzata realizzata da Creaform per ACO può anche essere spedita in tutto il mondo per l’esecuzione di verifiche in altre gare di durata, come Nürburgring in Germania, Silverstone nel Regno Unito, Fuji in Giappone.

Per ulteriori informazioni: www.creaform3d.com.

da scansire la sezione del veicolo da ispezionare. Sono previste 7 posizioni diverse di C-Track per l’esecuzione della scansione. A ogni scansione di un’area specifica, l’applicazione indica all’operatore la posizione prevista del C-Track. I target di posizionamento vengono rilevati in automatico e l’operatore ispeziona le sezioni specifiche. “Possiamo controllare tutti gli elementi delle vetture e confrontarli con file CAD, il che è una novità per noi. Inoltre, la soluzione ci consente di scansire l’intera auto. Il nostro obiettivo finale è verificare la conformità delle superfici alle forme e ai regolamenti di omologazione”, dichiara Bouttier. Al termine della sequenza, i dati vengono estratti in automatico per ciascun elemento e viene creato un rapporto automatico completo che può essere stampato per offrire un feedback immediato ai concorrenti.

TECNOLOGIE IN CAMPO

ECO-SMART BREAKWATER: ECONOMIA CIRCOLARE APPLICATA ALL’AMBIENTE MARINO

Posidonia spiaggiata e aggregati da riciclo per la realizzazione di elementi frangiflutti per la protezione costiera Il problema dei resti spiaggiati di Posidonia oceanica, endemica in tutto il bacino del Mediterraneo, si traduce in una nuova opportunità di sviluppo ambientale, economico e tecnologico, a vantaggio dello stesso sistema in cui essa nasce, l’habitat marino, grazie al progetto Eco-Smart Breakwater. Il settore applicativo è quello delle grandi opere ambientali, per la salvaguardia del litorale pugliese dall’erosione del mare. Eco-Smart Break Water Sviluppato nell’ambito progetto di ricerca ECOSMART – BREAKWATER (coordinato dal Consorzio Stabile ATHANOR; geometria progettata da UNISALENTO; dimostratore realizzato da DE PASCALIS srl; aggregati da riciclo di EUROSTRADE), si tratta di un materiale “ECOlogico”, perché realizzato con aggregati riciclati e fibre di Posidonia spiaggiata, e “SMART”, perché strumentato con sensori per il monitoraggio ambientale e strutturale, gestiti in realtime da una stazione remota. La conoscenza dello stato tensionale dell’elemento è di fondamentale importanza durante la fase di monitoraggio, controllo e gestione in tempo reale del rischio strutturale, dato che gli stress tensionali che si generano all’interno dell’elemento possono, in condizioni limite, innescare meccanismi di frattura compromettendo la stabilità dell’intera opera marittima. Sistema di monitoraggio Per ciascuna categoria di parametri da monitorare (meccanici, idrodinamici e biologici), si sono formulate una o più ipotesi sulla tipologia di sensori da utilizzare, puntando a coprire il range

dei parametri richiesti e minimizzando, al contempo, i costi complessivi. La soluzione più versatile, prestazionale ed economica è risultata l’impiego di sensori a fibra ottica (serie FS) con reticolo di Bragg di HBM, con un interrogatore ottico FS2200 come sistema di acquisizione. I sensori in fibra ottica con reticolo di Bragg consentono, infatti, di monitorare parametri strutturali (deformazioni e vibrazioni) e ambientali (temperatura), in una configurazione a catena, in cui più sensori sono collegati tra loro e, successivamente, connessi all’interrogatore ottico. Il team della Resilient and Sustainable Civil Engineering Unit di CETMA (www.cetma.it Centro di Ricerche Europeo di Tecnologie, Design e Materiali, con sede a Brindisi), in collaborazione con Skema srl, ha condotto la validazione dei sensori in fibra ottica prima dell’installazione sull’elemento in scala reale, volta alla verifica di sopravvivenza degli stessi alla procedura di getto messo a punto per la realizzazione del prototipo e al corretto funzionamento degli stessi in seguito all’inglobamento. A titolo di esempio è riportata la risposta del sensore FBG inglobato all’interno di un cilindro di calcestruzzo a una prova ciclica di compressione (con carico compreso tra 1 e 5 MPa), confrontata con la risposta di estensimetri elettrici tradizionali incollati sulla superficie del cilindro stesso. Tale prova dimostra come il sensore risponda in maniera congruente alla sollecitazione. La variazione di valori tra sensore FBG e estensimetro elettrico è dovuta alle diverse posizioni in cui vengono effettuate le misure. In particolare, i sensori in fibra ottica sono stati configurati e installati in due catene, così definite: T_M ƒ 201

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TECNOLOGIE IN CAMPO

Figura 2– Prova di compressione del sensore in fibra ottica con reticolo di Bragg inglobato all’interno di un cilindro per test di compressione (UNI EN 12390-3)

Figura 3 – Catena di sensori inglobata nel calcestruzzo in fase di realizzazione dell’ECOSMART – BREAKWATER

• Catena interna: 4 sensori di deformazione e 2 sensori di temperatura, per la depurazione del segnale termico dal segnale di deformazione, sono stati connessi in una unica catena inglobata nel calcestruzzo in fase di realizzazione dell’ECOSMART – BREAKWATER.

Sensore

Tipologia

Quantità

Posizione

Deformazione

FBG

Interno al blocco

Temperatura

FBG

Interno al blocco

Temperatura

FBG

Esterno al blocco

Accelerometro

FBG

Esterno al blocco

T_M ƒ 202

Sito dimostratore Dopo la scasseratura dell’ECOSMART – BREAKWATER, l’elemento è stato trasportato e installato presso la diga foranea del porto di Otranto, realizzata

Figura 4 – Catena di sensori ancorata esternamente all’ECOSMART – BREAKWATER

Tabella 1 – Sensori utilizzati per la strumentazione dell’ECOSMART-REAKWATER

Figura 5 – ECOSMART – BREAKWATER dopo la scasseratura e durante il trasporto presso la diga del Porto di Otranto

• Catena esterna: 2 accelerometri e 1 sensore di temperatura sono stati connessi in una catena ancorata esternamente all’ECOSMART – BREAKWATER. Il sistema è completato da un insieme di dispositivi e da un software, il cui obiettivo è quello di acquisire i dati dai sensori, memorizzarli localmente e inviarli verso i sistemi remoti.

con massi artificiali la cui geometria, di forma cubica e parallelepipeda, favorisce l’integrazione del nuovo elemento di mantellata. Per ulteriori informazioni: www.cetma.it www.hbm.com. Email: valentina.casu@hbm.com

Figura 6 – Tratto di diga interessato dall’intervento e ECOSMART – BREAKWATER in mare

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TECNOLOGIE IN CAMPO

MOTORI VOICE COIL, LINEARI E TORQUE PER UN POSIZIONAMENTO SU MISURA

mento, attraverso un design individuale, per ottenere ad esempio un’alta densità di forza o un design compatto.

Progettazione di azionamenti diretti magnetici per soluzioni di posizionamento flessibili, competitive e specifiche per l’applicazione di Nico Bolse (Product Manager per unità magnetiche e posizionatori motorizzati PIMag® – Physik Instrumente GmbH & Co. KG)

Direct Drives Magnetici I motori voice coil, lineari e torque funzionano grazie a differenti principi fisici. Ad esempio, le unità voice-coil sono basate sulla forza di Lorentz, in cui la forza generata è proporzionale all’intensità del campo magnetico e alla corrente dei conduttori che la trasportano. Qui l’energia elettrica viene convertita in energia meccanica. La forza generata agisce bi-direzionalmente a seconda della direzione della corrente. Le trasmissioni dirette offrono molti vantaggi, in particolare per quanto riguarda l’usura e la dinamica, rispetto alle comuni tecnologie basate su vite motrice. Poiché utilizzano un ridotto numero di componenti meccanici, presentano anche un minor attrito e zero gioco, di conseguenza raggiungono una maggiore precisione.

I sistemi di posizionamento e scansione con azionamento magnetico diretto sono particolarmente adatti per tutte quelle applicazioni che richiedono un’elevata dinamica e ripetibilità, oltre che un funzionamento affidabile anche ad alti cicli operativi. Physik Instrumente (PI) offre numerose soluzioni di posizionamento, standard e personalizzate, dotate di azionamenti magnetici di questo tipo. L’azienda vanta molti anni di esperienza nella progettazione, costruzione e produzione dei componenti meccanici ed elettronici necessari, inclusi encoder proprietari, guide e controller di movimento. PI può inoltre sviluppare motori proprietari, se necessario. Ad esempio, questo è possibile nei casi in cui soluzioni standard disponibili sul mercato non siano adeguate a soddisfare le prestazioni imposte dal cliente. In questi casi si trattano principalmente motori Voice-Coil, motori lineari ironless e ironcore oppure motori coppia (Torque). PI è in grado di fornire ai clienti una soluzione competitiva e flessibile, adattata in modo preciso alle esigenze della loro applicazione, grazie anche all’esperienza nello sviluppo dei motori e alla vasta gamma di prodotti disponibili. I motori sviluppati internamente sono identificati dal marchio PIMag®. I sistemi di posizionamento e gli scanner PI che utilizzano questi motori sono etichettati con “Driven by PIMag ® ”.Questo documento spiega il principio di funzionamento e le proprietà dei motori voice-coil, lineari e torque. Inoltre, utilizza esempi per mostrare come le prestazioni dei vari tipi di motore possano essere adattate alle specifiche esigenze della soluFigura 1 zione di posiziona-

Motori Voice Coil Le bobine voice-coil sono costruite con una struttura “a pistone”, cioè il corpo con gli avvolgimenti si trova in un gruppo di campi (Fig. 2). È possibile spostare sia il corpo con l’avvolgimento (bobina mobile) sia il magnete (magnete mobile). Questi motori possono anche essere progettati con un albero cavo che può essere utilizzato come passante o per integrare una guida lineare. Oltre ai design cilindrici, è possibile realizzare disegni lineari. In questo caso, il corpo dell’avvolgimento si muove su magneti paralleli (Fig. 3). I motori voice coil, adatti per compiti ® di posizionamento Figura 2 – Motori cilindrici voice coil PIMag per l’impiego in endoscopi medici caratterizzati da alta dinamica e forze medio-elevate, vengono utilizzati principalmente nelle applicazioni di scansione con intervalli di corsa fino ad alcune decine di mm. Ad esempio, le serie di assi lineari V-522, V-524 e V-528 (Fig. 4) si basano su motori a bobina Figura 3 – Motori Voice coil con un design lineare mobile di PI. T_M ƒ 203

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NEWS

RIVOLUZIONE NEL MONDO DELLA PESATURA Cogo Bilance è un’azienda per la quale tradizione si traduce in innovazione quando, dall’interpretazione dei segnali che il mercato ci trasmette, nascono prodotti innovativi come Smart Scale. Una delle novità che riteniamo possa cambiare in maniera sostanziale il mondo della pesatura industriale è proprio il nostro innovativo sistema, pronto per essere presentato nella prossima edizione di A&T-Automation & Testing (Torino, 12-14 febbraio 2020). Smart Scale, interamente ideato, progettato e realizzato da Cogo Bilance, rivoluziona la pesatura facendo diventare la bilancia un vero e proprio sistema di controllo integrato. Il suo software di gestione in-cloud può ricevere decine di dati in tempo reale, grazie ai particolari sensori installati direttamente sul sistema di pesatura, consentendo di verificare, oltre ai normali dati di peso e di accesso, anche quelli relativi alle condizioni di operatività, come temperatura, ambiente, livello di umidità, orientamento, posizionamento, inclinazione, eventuali colpi subiti, visualizzazione delle operazioni tramite IP camera e tutto quanto può servire per integrare la bilancia nel ciclo di produzione industriale. Smart Scale verrà rilasciato in due versioni web-app, “Basic” e “Cloud”, e permetterà agli operatori di essere sempre aggiornati sullo stato della bilancia e sulla “qualità” della pesata nonché, nella versione più completa, di ricevere alert e segnalazioni push dirette, anche in mobilità, sia su tablet sia su smart-

phone. Ciò consentirà agli interessati di poter controllare, in ogni momento e da ogni parte del mondo, quanto accaduto sull’impianto di pesatura o, in caso di anomalia, di ricevere immediatamente la segnalazione e, quindi, far intervenire l’assistenza chiamandola o, addirittura, avendo accettato la possibilità che l’allerta arrivi direttamente al centro assistenza, sapendo che quest’ultima interverrà autonomamente e immediatamente. Sono innegabili i vantaggi e i conseguenti risparmi nella riduzione della quantità di pesate sbagliate in condizioni non ottimali. Agganciando poi il sistema con lo “scadenziario” Cogobilance per le verifiche periodiche, l’utilizzatore sarà sempre aggiornato sulle scadenze evitando fermi o pesanti sanzioni. Tradizione e innovazione sono dunque le parole chiave che contraddistinguono questo rivoluzionario sistema ed è per questo che, senza timore di smentita, abbiamo deciso di descrivere Smart Scale con il claim “THE FUTURE OF WEIGH”. Per ulteriori informazioni: www.cogobilance.it.

NUOVO MICRO-ROBOT DI ALLINEAMENTO tono l’accoppiamento di fibre e matrici a strutture PIC e SiP. L’elevata dinamica e il principio di funzionamento esente da usura del NanoCube® consentono inoltre il monitoraggio continuo per la compensazione dinamica degli effetti di deriva durante l’accoppiamento o l’indurimento degli adesivi. Il micro-robot di allineamento F-712.HU1 è particolarmente adatto per accoppiare interi array di fibre a strutture fotoniche in silicio e circuiti fotonici integrati. La velocità e, quindi, l’efficienza economica dei processi di accoppiamento sono migliorate di solito di due ordini di grandezza sia durante i test che negli imballaggi.

Nel packaging e nel collaudo dei componenti fotonici, l’allineamento ottico dev’essere ripetuto in più fasi del processo, svolgendo quindi un ruolo decisivo nell’economia della produzione. Il nuovo sistema di allineamento in fibra F-712.HU1 di PI (Physik Instrumente) accelera questo processo in genere di due ordini di grandezza, consentendo un notevole risparmio sui costi. Il nuovo micro-robot di allineamento F-712.HU1 è in grado di allineare con precisione i componenti fotonici di silicio o i circuiti integrati fotonici (PIC) con array di fibre. Il sistema combina l’Hexapod H-811, ideale per lunghe corse, con il nanoposizionatore veloce NanoCube® P-616 in grado di garantire un’accuratezza nanometrica. In combinazione, i due sottosistemi offrono nove gradi di libertà e consen-

Per ulteriori informazioni: www.pionline.it.

DUE “PICCOLE” NOVITÀ DA PCB PIEZOTRONICS! PCB Piezotronics ha recentemente presentato due nuovi modelli di strumenti, accomunati dalla caratteristica di essere entrambi i più piccoli della propria categoria: – Mod. 352A59: accelerometro con disegno a goccia, simile ad altri già prodotti da PCB ma caratterizzato dall’essere il più piccolo accelerometro che include un circuito TEDS all’interno del sensore. È configurato nella sensibilità più diffusa di PCB, con 10 mV/g (1,0 mV/m/s²). Il sensore è sigillato ermeticamente in una custodia in

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titanio ed è previsto il solo montaggio adesivo. Particolarmente adatto per strutture per satelliti e aeromobili, elettronica militare e di consumo, convalida generale del prodotto. – Mod. 105C: sensore di pressione piezoelettrico a forma cilindrica, di dimensioni subminiatura, con campo di misura dal vuoto fino a 100 psi (689 kPa) e sovrapressione fino a 7.500 psi (51.713 kPa); sensibilità di 50 mV/psi (7,3 mV/kPa). Il sensore è sigillato tramite resina epossidica sul lato cavo, ed ermetico sul lato pressione a contatto con il fluido in una custodia in acciaio inossidabile, con una filettatura esterna di montaggio integrale 10-32. Le applicazioni suggerite sono: Test e convalida di pompe e compressori – Eliche, turbine e controllo superficiale delle pressioni – Modelli aereo/veicolo spaziale. Per ulteriori informazioni: www.pcbpiezotronics.it.

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TECNOLOGIE IN CAMPO

Tabella 1 – Esempi di motori cilindrici voice coil sviluppati in casa

Performance characteristics

Figura 4 – Driven by PIMag®: Assi lineari PI della serie V-522, V-524 e V-528 con motori voice coil e design lineare

Size 1

Size 2

Size 3

Unit

Travel range

Peak force

614

1772

Nominal force

149

380

Motor constant

7.5

N/√W

N/A

Vs/m

1.7

3.9

8.1

2.9

ohm

7.5

3.4

0.93

1.17

0.66

0.54

630

1800

2530

8800

I motori voice-coil possono anche es- Force constant 22.6 sere ottimizzati in termini di forza o co22.6 stante di coppia. La costante di coppia Back EMF del motore indica il rapporto tra forza Current at peak force 3.5 e perdite: tanto maggiore è la costan0.9 te del motore, quanto minore è il calo- Current at nominal force re prodotto quando viene generata 9.2 una determinata forza. Pertanto essa DC resistance descrive anche l’efficienza del motore Inductance 4.5 per quanto riguarda la conversione di 0.49 energia elettrica in energia meccani- Electrical time constant ca. Tuttavia, all’aumentare della temMechanical time constant 1.71 peratura la resistenza degli avvolgimenti e, di conseguenza, anche le per- Runner mass 95 dite aumentano, motivo per cui la 235 costante del motore dipende dalla tem- Stator mass peratura. PI ha sviluppato anche motori cilindrici, come mostrato in Fig. 5, per massi- La forza dipende dalla posizione poimizzare la costante del motore. ché le bobine si muovono rispetto ai magneti permanenti lungo l’intero campo di movimento (Fig. 6).

Figura 5 – Motori cilindrici voice coil della serie PIMag®

Questi sono caratterizzati da un elevato valore di costante di coppia, se rapportato al dato ingombro, e possono essere realizzati in varie dimensioni. I motori cilindrici sono utilizzati, ad esempio, in soluzioni di posizionamento per dispositivi di messa a fuoco, allo scopo di spostare dinamicamente una testa di misura o un sistema ottico verticalmente. La Tab. 1 mostra le caratteristiche di tre esempi con diverse dimensioni.

Figura 6 –- Diagramma forza-spostamento dei motori cilindrici voice coil PIMag®

Al fine d’indurre la forza nel motore il più rapidamente possibile, la tensione Figura 7 – Diagramma forza-tempo dei motori cilindrici voice coil sviluppati in casa può essere aumentata (Fig. 7). In questo modo, la corrente viene resa disponibile in modo molto veloce. L’accelerazione aumenta con la stessa propor- Motori Lineari zionalità, consentendo quindi anche Un motore lineare classico trifase è fonapplicazioni altamente dinamiche. damentalmente una serie di almeno tre T_M ƒ 205

(o più) motori a bobina mobile che sono controllati, cioè commutati, secondo un modello fisso dipendente dalla posizione. Un motore costituito da tre bobine in una pista magnetica a forma di U è illustrato in Fig. 8.

Figura 8 – Struttura di un motore lineare: Tre bobine magnetiche che trasportano corrente e si muovono in una traccia magnetica o viceversa

Opzionalmente PI incapsula i suoi motori lineari sotto vuoto e ciò si traduce in una migliore dissipazione del calore, per cui è possibile ottenere forze nominali più elevate. Inoltre il composto sigillante assicura che il motore sia incapsulato e quindi protetto da danni esterni, ad esempio durante il montaggio. Per applicazioni speciali, che richiedono alte velocità o tempi di salita rapidi, PI può progettare motori con tensioni di esercizio molto elevate, fino a 600 VDC. A questo proposito i motori lineari beneficiano dello stesso effetto descritto in precedenza per i motori a bobina mobile: a causa della maggiore tensione, la corrente può essere resa disponibile più velocemente, con conseguente aumento della dinamica del motore. È anche possibile utilizzare i tipici ser vo-amplificatori industriali con alte tensioni. Le piste magnetiche utilizzate nei motori lineari PI sono disponibili in varie lunghezze. Possono essere utilizzate come elementi modulari e disposte in serie per realizzare qualsiasi intervallo di corsa desiderata. Sono disponibili piste magnetiche a lato singolo o a forma di U: queste ultime raggiungono intensità di campo e forze più elevate rispetto alle piste magnetiche a singolo lato. Se inoltre i magneti sono disposti secondo un array di Halbach, la forza del campo magnetico può essere aumentata di circa il 10% rispetto a quella classica. Inoltre, la contropiastra in ferro può essere omessa in un array Halbach, rendendo queste strutture notevolmente più leggere. I vantaggi dell’utilizzo di un array Halbach si T_M ƒ 206

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TECNOLOGIE IN CAMPO

applicano anche alle piste magnetiche su un lato. In questo caso, l’uso di array Halbach evita la generazione di campi vaganti sul retro della pista magnetica. PI può fornire supporti in carbonio per applicazioni che richiedono tracce magnetiche ultraleggere. PI produce motori lineari ironless e ironcore. Ad esempio, entrambi questi tipi di motori sono utilizzati nella serie di assi lineari V-508 (Fig. 9).

Figura 11 – Motore lineare PIMag® con guarnizione in acciaio magnetico laminato e resina epossidica

minimo mediante speciali geometrie, ma non può essere completamente eliminato. In Fig. 11 viene invece mostrato un esempio di motore ironcore lineare e completamente sigillato, sviluppato da PI. I motori lineari con nucleo in ferro sono Figura 9 – Asse lineare della serie V-508 di PI, costruiti con tre o sei bobine. Le caratdotato di motore lineare con serie Halbach teristiche delle prestazioni sono illustraper un design particolarmente te da due esempi nella Tab. 2. piatto e un peso ridotto Per garantire una forza costante, i motori lineari possono raggiungere Motori Lineari IronCore una velocità massima ben precisa. I motori lineari con nucleo in ferro Questo è mostrato in Fig. 12 con l’e(Fig. 10) sono adatti per applicazioni sempio di un motore lineare ironcore. Oltre agli altri dati del motore, questa velocità massima dipende anche dalla tensione di lavoro.

Figura 10 – Esempio di progettazione di un motore lineare a nucleo di ferro senza binario magnetico

che richiedono forze e accelerazioni elevate con spazio d’installazione limitato. Il ferro massimizza le forze magnetiche e contribuisce a un’elevata stabilità termica. Per ridurre le perdite di correnti parassite, il ferro è laminato ed è principalmente costituito da piastre di trasformatore impilate e isolate. Lo svantaggio dei motori a nucleo di ferro è la forza di attrazione che si genera tra il ferro stesso e i magneti disposti sul lato opposto. Questo è ulteriormente aumentato se si utilizza una guida lineare. Anche il “cogging” è un problema, in quanto la forza di spostamento varia nell’intervallo di corsa: ciò può essere ridotto al

Figura 12 – Diagramma forza-velocità di un motore lineare ironcore

Motori Lineari Ironless I motori lineari Ironless (Fig. 13) sono adatti a compiti di posizionamento con le massime esigenze di precisione. A differenza dei motori lineari con nucleo in ferro, il cogging non si verifica e ciò rende i motori ironless ideali per le applicazioni che richiedono un’elevata precisione e stabilità della velocità, poiché non vi sono forze variabili sulla guida lineare o disturbi relativi al

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TECNOLOGIE IN CAMPO

Tabella 2 – Motori lineari sigillati con tre o sei bobine

Motori Torque Un motore coppia (Fig. 15) può essere Performance 3 coils 6 coils Unit semplicemente pensato come un motocharacteristics re lineare progettato radialmente. In un progetto alternativo, il rotore può esseMax. voltage 48 48 Vm re rappresentato come una traccia magnetica arrotolata su un lato, menNominal force (with/without cooling) 5.8/12.5 9.0/22.7 N tre lo statore ospita le bobine che sono Nominal current (with/without cooling) 1.2/2.6 1.0/2.5 A incorporate in una matrice di ferro. Come i motori lineari, quelli torque Motor constant 4.59 6.27 N/√W sono adatti per compiti di posizionaForce constant 4.81 9.08 N/A mento in cui le esigenze di elevata precisione devono essere combinate con Back EMK (Phase-Phase) 3.75 7.5 Vs/m coppie e accelerazioni elevate. Mentre la lunghezza del magnete si riduce Resistance (phase- phase) 2.1 4.1 ohm linearmente, la coppia scala in modo Inductance (phase- phase) 1.64 3.79 mH quadratico con il diametro. Inoltre i diametri grandi consentono aperture, Electrical time constant 0.78 0.92 ms ad esempio, per il passaggio di raggi laser o cavi. I motori torque sono azionamenti diretti senza gioco e, quindi, adatti per il posizionamento di applicazioni che richiedono la massima precisione. L’elevata rigidità porta a un’elevata ripetibilità. L’elevata coppia motrice consente un’elevata accelerazione e conduce a dinamiche elevate. Nel posizionamento di precisione i motori coppia vengono utilizzati prinFigura 13 – Esempio di progettazione cipalmente per motori rotativi: uno di Figura 14 – Motore lineare PIMag® piatto con di un motore lineare senza ferro PIMag® questi è mostrato in Fig. 16, impilato su tre bobine e binario magnetico a forma di U e senza binario magnetico un Hexapod. Questo esempio mostra uno stadio di rotazione con motore cogging per il controller. Sono inoltre con tre o sei bobine. Le caratteristiche coppia estremamente piatto, altamenadatti a spazi d’installazione più pic- e le prestazioni sono illustrate da due te dinamico e stabile, con un’apertura coli, grazie al loro design particolar- esempi nella Tab. 3. molto ampia. L’apertura comune dello mente sottile. I requisiti di potenza e dinamica posTabella 3 – Motori particolarmente piatti con tre o sei bobini sono essere soddisfatti aumentando il 3 coils 6 coils Unit numero o la dimensione delle bobine Performance characteristics del motore. Nella maggior parte dei casi, i motori 48 48 V ironless raggiungono forze nominali e Max. voltage di picco inferiori rispetto ai motori iron- Nominal force (with/without cooling) 4.1/9.8 8.1/18.4 N core, a causa della mancanza di me0.5/1.2 1.0/2.3 A talli termicamente conduttivi e della Nominal current (with/without cooling) conseguente limitata dissipazione di Motor constant 4.56 6.457 N/√W calore da parte delle bobine. Tuttavia i motori sono protetti contro il sovracca- Force constant 7,9 7.9 N/A rico mediante sensori di temperatura Back EMK (Phase-Phase) 6.5 6.5 Vs/m aggiuntivi. Il motore “piatto” con una pista magne- Resistance (phase- phase) 6.1 3.1 ohm tica a forma di U (Fig. 14) è un esempio di motore lineare ironless proprietario, Inductance (phase- phase) 0.87 0.42 mH sviluppato da PI. 0.14 0.14 ms I motori ironless sono costruiti anche Electrical time constant T_M ƒ 207

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TECNOLOGIE IN CAMPO

Un altro esempio è l’asse rotativo con motore coppia (Fig. 17), montato sull’Hexapod H-811 PI per l’uso in sistemi di produzione altamente automatizzati.

NEWS

Con l’esperienza interna maturata sullo sviluppo di motori proprietari in abbinamento alle tecnologie di base necessarie per una soluzione di posizionamento completa, come sensori, guide e controller di movimento, PI offre ai suoi clienti soluzioni competitive con caratteristiFigura 15 – Motore di coppia PIMag® estremamente che prestazionali che sono piatto con ampia apertura adattate alle esigenze di ogni applicazione. stadio di rotazione e dell’Hexapod La Fig. 18, ad esempio, mostra può essere utilizzata, ad esempio, co- un’applicazione che combina diverme passante. si tipi di motori. Questa configurazione multi-asse è pensata per applicazioni di messa a fuoco automatica e consiste in un asse X (trasversale) e un asse Z (verticale). L’asse X contiene un pezzo da esaminare e/o lavorare, posto su uno stadio lineare V-508. Come complemento agli azionamenti piezoceramici, comunemente usati per gli stadi verticali, in questo caso l’asse Z è invece di tipo voicecoil e consente distanze di spoFigura 16 – Piatto stadio di rotazione stamento fino a diversi millimedel motore di coppia PIMag® con grande apertura tri. Questo è importante speimpilata su un hexapod di PI

IL PIÙ PICCOLO TRASDUTTORE A FILO AL MONDO

Figura 17 – Fase di rotazione del motore di coppia PIMag® impilata su un hexapod PI per sistemi di produzione altamente automatizzati

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I nuovi trasduttori a filo della serie wireSENSOR MT di Micro-Epsilon (distribuita in Italia da Luchsinger) sono

Figura 18 – Applicazione di messa a fuoco automatica con bobina mobile sull’asse Z e motore lineare sull’asse X

cialmente nel caso di lavorazioni al laser. Intervalli di corsa da 1 a 7 mm sono in genere richiesti anche per la microscopia a fluorescenza multi-fotone e nella microscopia dei tessuti profondi. Inoltre, i voice-coil offrono velocità massime particolarmente elevate, che possono ad esempio essere utilizzate per aumentare la velocità di trasmissione quando si utilizza una scansione al volo nei processi di visione digitali. Per ulteriori informazioni: www.pionline.it.

estremamente compatti e possono essere facilmente installati in spazi ristretti. Il modello wireSENSOR MT19 è il più piccolo trasduttore a filo al mondo. Il campo di misura da 40 mm e la possibilità di misurare in presenza di accelerazioni fino a 60 g, lo rendono ideale per le applicazioni che richiedono elevata dinamica (crash test, simulatori o banchi prova). La serie comprende anche i modelli MT33 e MT56 con dimensioni molto compatte rispetto ai relativi campi di misura, che raggiungono i 130 mm. Tutti i modelli della serie hanno un robusto alloggiamento in alluminio, ideale per le applicazioni industriali. I fori passanti e l’occhiello, posto al termine del cavo, consentono un montaggio rapido e semplice. Per ulteriori informazioni: www.luchsinger.it.

METROLOGIA GENERALE

Rubrica a cura di Luca Mari

“Maestra, cos’è un kilo?” Come spiegare le nuove definizioni del SI GENERAL METROLOGY In this permanent section of the Journal our colleague and friend Luca Mari, world-recognized expert in fundamental metrology and member of several International Committees, informs the readers on the new development of the fundamental norms and documents of interest for all metrologists and measurement experts. Do not hesitate to contact him!

METROLOGIA GENERALE In questa Rubrica permanente il collega e amico Luca Mari, internazionalmente riconosciuto quale esperto di metrologia fondamentale e membro di numerosi tavoli di lavoro per la redazione di Norme, informa i lettori sui più recenti temi d’interesse e sugli sviluppi di Norme e Documenti. Scrivete a Luca per commentare i suoi articoli e per proporre ulteriori temi di discussione! Come previsto, il 20 maggio scorso, in coincidenza con la Giornata della Metrologia, è entrato in vigore il nuovo Sistema Internazionale di unità (il cosiddetto “revised SI”). Sul sito del BIPM sono disponibili il testo della Risoluzione 1 della XXVI Conferenza Generale dei Pesi e delle Misure (CGPM) che ha introdotto il nuovo SI (www. bipm.org/utils/common/pdf/ CGPM-2018/26th-CGPMResolutions.pdf), e la nuova edizione della Brochure SI (www.bipm. org/en/publications/ si-brochure), in cui il nuovo SI è presentato ampiamente. Di esso si è scritto diffusamente (anche solo per limitarsi a questa rubrica, nei numeri 2 e 3 del 2015, nel numero 1 del 2016, e nel numero 4 del 2018), anche mettendone in evidenza gli aspetti problematici o controversi, e la sezione “Didattica” del sito web del Gruppo Misure Elettriche ed Elettroniche (www.gmee. org) contiene le slide di alcune presentazioni divulgative sullo stesso tema. Se ne potrebbe concludere che a questo punto non ci sia altro da dire: il SI “basato sulle costanti” è un fatto. Vorrei però offrire qui qualche considerazione su un tema che non ha a che

vedere con le basi scientifiche e tecnologiche del SI, e che riguarda invece il suo ruolo sociale, e di conseguenza la sua comunicabilità e comprensibilità sociale. Che le unità di misura siano importanti nella società, e non solo nei laboratori di ricerca, è a sua volta un fatto: attraverso la disseminazione di campioni tarati opportunamente, unità di misura accettate universalmente rendono possibile la riferibilità metrologica dei risultati di misura. Per fare un esempio ovvio, se misurando la lunghezza di oggetti diversi in luoghi e momenti diversi si ottengono risultati di misura compatibili (e dunque lo stesso valore misurato, a meno dell’incertezza di misura), siamo garantiti che gli oggetti abbiano lunghezze non distinguibili entro l’incertezza di misura (e dunque idealmente abbiano la stessa lunghezza). Si tratta, evidentemente, di una questione di qualità d’informazione acquisita empiricamente, rilevante in molti ambiti della nostra società. Il sistema metrologico si fonda su un principio di delega di responsabilità, e più il sistema è grande e complesso e maggiore è la delega: coloro che misurano sul campo e coloro che usano i

risultati di misura possono non essere esperti di campioni primari e campioni nazionali, di confronti chiave, e così via. Ma anche costoro si riferiscono alle unità di misura quando operano con valori di grandezze. Dunque domande come cos’è il secondo?, cos’è il metro?, cos’è il kilogrammo? vanno oltre le questioni di competenza degli Istituti Metrologici Nazionali, e sono del tutto lecite. In più, in un contesto di “datificazione” (big data, data flood, ...) progressiva, rendere le persone consapevoli del significato dei dati che trattano potrebbe essere considerata una condizione d’inclusione sociale, un contributo per evitare l’irrilevanza di cui così incisivamente discute nei suoi libri Yuval Harari (www. ynharari.com). Insomma, se le ri-

LIUC - Univ. Cattaneo (Castellanza – VA) lmari@liuc.it

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sposte alle domande interne al sistema rimangono semplici (cosa significa “due metri”? risposta: è un modo per riferirsi alla lunghezza due volte il metro, la stessa lunghezza a cui ci si può riferire per esempio con “duecento centimetri”, e così via), la domanda fondamentale cos’è l’unità di misura? (della durata, della lunghezza, della massa, e così via) non ha una risposta così ovvia. In un più o meno lontano passato, la risposta era semplice: l’unità era la proprietà di un oggetto. Per esempio, fino al 1960 il metro era la lunghezza di una certa barra metallica conservata al BIPM, e fino al 20 maggio 2019 il kilogrammo era la massa del prototipo del kilogrammo (IPK, anch’esso conservato al BIPM). Ciò rendeva i fondamenti della metrologia comprensibili anche ai bambini, a cui poteva essere raccontata la storia del “museo di Sèvres”. Se i problemi di questa strategia di definizione sono chiari (l’accuratez-

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za sempre maggiore richiesta non era più garantita dalle proprietà di oggetti macroscopici: “the international Prototype does not define the metre with an accuracy adequate for the present needs of metrology”, secondo il CGPM nel 1960), e sono stati risolti dalla nuova strategia, in cui le unità sono definite a partire da grandezze considerate universali e costanti in accordo alle teorie disponibili, si deve anche ammettere che la nuova strategia ha reso le unità ben più complesse da comprendere. È possibile spiegare oggi cosa sono le unità? E, nel caso di risposta positiva, che tipo di risposta si può dare? Queste domande sono poi rese più concrete e delicate a proposito delle norme tecniche, che si rivolgono a un pubblico vasto e quindi dovrebbero essere il più comprensibili possibile, e che riportano per ora le definizioni precedenti alla recente riforma. Per

esempio, in questo momento la norma IEC 60050 – cioè il Vocabolario Internazionale di Elettrotecnica (IEV), chiamato anche “Electropedia” nella sua versione online – definisce tuttora il kilogrammo come “SI unit of mass, equal to the mass of the object called the “international prototype of the kilogram” kept at the International Bureau of Weights and Measures (BIPM)” (www.electropedia.org/iev/iev .nsf/display?openform&ievref =112-02-06). Come dovrebbe essere riscritta questa ormai obsoleta definizione? Per esplorare il problema, è utile analizzare la struttura delle nuove definizioni, per identificarne le ragioni di complessità. La situazione più semplice è quella del secondo. Confrontiamo la definizione precedente con l’attuale (entrambe prese dalla Brochure SI, ottava e nona – l’attuale – edizione rispettivamente):

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definizione fino al 20 maggio 2019

definizione dal 20 maggio 2019

The second is the duration of 9 192 631 770 periods of the radiation corresponding to the transition between the two hyperfine levels of the ground state of the caesium 133 atom.

[prima definizione] The unperturbed ground state hyperfine transition frequency of the caesium 133 atom DνCs is 9 192 631 770 Hz. [seconda definizione] The second, symbol s, is the SI unit of time. It is defined by taking the fixed numerical value of the caesium frequency DνCs, the unperturbed groundstate hyperfine transition frequency of the caesium 133 atom, to be 9 192 631 770 when expressed in the unit Hz, which is equal to s−1.

La struttura delle due definizioni è questa:

Il secondo è la durata del multiplo n della durata costante ϑa del fenomeno a

[definizione primaria, della costante] Il valore numerico in hertz della frequenza costante νa del fenomeno a è n

(cioè s =def nϑa).

(cioè νa/Hz =def n). [definizione derivata, dell’unità] Il secondo è la durata tale che il valore numerico in Hz =def s−1 della frequenza costante νa del fenomeno a è n (cioè s =def n/νa).

Poiché né il fenomeno a né il multiplo n sono cambiati, il contenuto empirico delle due definizioni è lo stesso. Nondimeno, la nuova definizione è strutturalmente più complessa della precedente. La situazione più semplice sarebbe stata quella in cui fosse stato possibile scegliere costanti uguali alle unità. Se fosse noto un fenomeno x di durata costante ϑx esattamente pari al secondo, e tale per cui la definizione tradizionale sarebbe stata perciò s =def ϑx, anche la definizione a costanti esplicite sarebbe non così più complessa: [definizione primaria, della costante] Il valore numerico in secondi della durata costante ϑx del fenomeno x è 1 (cioè ϑx/s =def 1). [definizione derivata, dell’unità] Il secondo è la durata tale che il valore numerico in secondi della durata costante ϑx del fenomeno x è 1 (cioè s =def ϑx). A partire da questa versione (inappli-

cabile perché non conosciamo un fenomeno x con queste caratteristiche), ricostruiamo una per una le cause di complessità nelle definizioni delle tre unità meccaniche nel SI (secondo, metro, e kilogrammo, considerando che sarebbe particolarmente auspicabile che le loro definizioni fossero comprensibili), e vediamo come le si potrebbe gestire. 1. L’unità può essere definita come un multiplo n diverso da 1 della costante. Questo non pare un problema: è semplice comprendere, per esempio, che l’unità di durata sia non la durata di un certo fenomeno ma n volte quella durata, per un certo n dato. 2. L’unità può essere definita da una costante di una specie diversa. Nel caso del secondo, definito da una frequenza invece che da una durata, e del metro, definito da una velocità (la velocità della luce nel vuoto) invece che da una lunghezza, ricostruire la

specie dell’unità a partire dalla specie della costante non è così complesso, e può essere una buona ragione per introdurre qualche equazione intuitiva tra grandezze, come durata = frequenza–1 e lunghezza = velocità x durata. Ma nel caso del kilogrammo, definito da un’azione (la costante di Planck), le cose diventano più complesse, dovendo spiegare cos’è un’azione e che massa = azione x durata x lunghezza–2. Non è chiaro come rendere comprensibile ciò a chi non abbia qualche base di fisica. 3. L’unità può essere definita mediante altre unità. Mentre il secondo è definito solo da una costante (la frequenza del cesio), il metro è definito da una costante (la velocità della luce nel vuoto) e da un’altra unità, predefinita (il secondo), e il kilogrammo è definito da una costante (la costante di Planck) e da due altre unità, predefinite (il secondo e il metro). Analogamente a quanto T_M ƒ 211

commentato nel punto precedente, può essere una buona ragione per introdurre il concetto di sistema di unità (che non è infatti una collezione di unità tra loro indipendenti). 4. L’unità può essere definita da una costante che non è la proprietà di alcun fenomeno. Il secondo e il metro sono definiti da costanti che sono proprietà di fenomeni (una certa transizione del cesio, il moto della luce nel vuoto) e questo, a meno delle cause di complessità presentate nei punti precedenti, le mantiene nella linea delle definizioni tradizionali delle unità. Anche a questo proposito, la comprensibilità della definizione del kilogrammo è più problematica, dato che interpretare la costante di Planck come la proprietà di un fenomeno non è ovvio (e infatti la Brochure SI scrive che, come effetto delle definizioni, “il secondo è uguale alla durata di...” e “il metro è uguale alla lunghezza di…”, ma a questo proposito non menziona il kilogrammo). Certo, per esempio attraverso l’equazione E=hv=mc2, e quindi m=hv/c2, e avendo fissato i valori della costante di Planck h e della velocità della luce nel vuoto c, sarebbe consistente con la definizione concludere che il kilogrammo è la massa equivalente di un fotone a una data frequenza, ma, anche al di là della complessità del suo significato, questa sarebbe

NEWS

NUOVO SOFTWARE PIPECHECK PER TEST NDT NEL SETTORE PETROLIFERO E GAS NATURALE Creaform, leader mondiale nel campo delle soluzioni di misurazione 3D portatili e dei servizi d’ingegneria, ha annunciato la commercializzazione di Pipecheck 5.1, un importante aggiornamento del software per test non distruttivi (NDT) più sofisticato del mercato, per le ispezioni dell’integrità delle condotte per il settore oil&gas. L’impiego di Pipecheck 5.1 insieme a HandySCAN BLACK (l’ultima generazio-

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METROLOGIA GENERALE

comunque una conseguenza della definizione, non la definizione. 5. La definizione dell’unità è derivata dalla definizione di un insieme di costanti. Questa è la differenza più evidente rispetto alle definizioni precedenti, e quella che ha forse generato le maggiori incomprensioni, anche data la formulazione formalmente circolare delle nuove definizioni (il secondo è definito in termini del secondo – si veda la definizione riportata nella prima tabella: la definizione del secondo contiene un riferimento a “s−1” – e così via). Per concludere. Sarei contento di sbagliarmi, ma questa analisi pare non lasciare alternative: senza un po’ di basi di fisica, le unità di misura del SI non sono comprensibili. Non è implausibile che in particolare nei testi per la scuola primaria si continuerà a fare riferimento alle unità come fossero proprietà di oggetti, sostituendo così le definizioni delle unità con possibili realizzazioni delle definizioni, e perciò perdendo in correttezza per guadagnare in comprensibilità. Più controversa è invece la questione di come introdurre nelle norme tecniche delle definizioni che siano (i) conformi alla Risoluzione del CGPM, (ii) corrette in senso terminologico (e quindi in particolare formalmente non circolari), e ne di scanner 3D portatili HandySCAN 3D di recente commercializzazione) offre: – Velocità tripla (11 croci laser blu riducono il tempo tra l’acquisizione della superficie e la produzione dei file utilizzabili); – Risoluzione quadrupla (grazie alle ottiche ad alte prestazioni e alla tecnologia a laser blu, che consente di acquisire anche i difetti più piccoli dei tubi esterni); – Versatilità senza precedenti: consente di eseguire la valutazione di qualsiasi tipo di superficie, compresi i componenti complessi e lucenti; – Altissima precisione: indipendentemente dalle condizioni in cui si acquisiscono i dati, anche in presenza di luce solare, polvere o pioggia; – Eccellente facilità d’uso: con qualsiasi livello di esperienza e competenza e con risultati indipendenti dall’utente. “L’integrità e la sicurezza delle condotte sono fondamentali per tutti gli attori interessati”, ha spiegato Daniel Brown, direttore della gestione prodotti di Creaform,

(iii) comprensibili a un pubblico vasto. Possiamo ipotizzare due opzioni, entrambe terminologicamente corrette. La prima è più fedele alla Risoluzione del CGPM, ma porta a definizioni meno comprensibili: – secondo: durata tale che il valore numerico della frequenza del cesio è ... assumendo come unità questa durata; – metro: lunghezza tale che il valore numerico della velocità della luce nel vuoto è ... assumendo come unità questa lunghezza divisa per il secondo; – kilogrammo: massa tale che il valore numerico della costante di Planck è ... assumendo come unità questa massa moltiplicata per il metro al quadrato e divisa per il secondo. La seconda opzione è opposta, e privilegia la comprensibilità al prezzo di nascondere la struttura a costanti esplicite: – secondo: durata di ... periodi del cesio; – metro: lunghezza percorsa in ... secondi dalla luce nel vuoto. Per le ragioni presentate sopra, non è però chiaro come si potrebbe definire il kilogrammo in accordo a questa struttura: significa dunque che la sfida della comprensibilità delle definizioni del nuovo SI non si può vincere? Grazie in anticipo ai lettori che vorranno proporre i loro commenti su questo tema.

“fra cui produttori, operatori delle condotte, ricercatori, comunità e gruppi d’interesse. Pipecheck 5.1 e HandySCAN BLACK sono le soluzioni tecnologiche più efficaci per ridurre il rischio di danni alle condotte e rispettare le normative”. Guarda la demo di Creaform Pipecheck: http://bit.ly/2eltzktr.

LA MISURA DEL SOFTWARE

Rubrica a cura di Luigi Buglione – GUFPI-ISMA

Metrologia e Contratti Parte 13 – Requisiti funzionali: 40 anni di Function Point Analysis (FPA) METROLOGY AND CONTRACTS - PART 13: FUNCTIONAL REQUIREMENTS: 40 YEARS OF FUNCTION POINT ANALYSIS (FPA) Thirteenth paper based on the new GUFPI-ISMA guidelines on the proper use of “Principles, Assumptions and Contractual Best Practices” (vol.1, 2016) is about the first 40 years of Function Point Analysis (FPA), a technique born in 1979 for assigning a functional size to software products and improving the estimation process yet from the early project lifecycle stages.

RIASSUNTO Tredicesimo articolo basato sulle nuove linee guida GUFPI-ISMA sul corretto uso di ‘Principi, Assunzioni e Best Practice Contrattuali’ (vol.1, 2016), relativo ai primi 40 anni della Function Point Analysis (FPA), tecnica nata nel 1979 per assegnare una dimensione funzionale ai prodotti software e migliorare il processo di stima sin dalle prime fasi di un progetto. INTRODUZIONE

Tredicesimo appuntamento con la disamina dell’applicazione di buoni principi di misurazione ai contratti (ICT e non). Stavolta parleremo di una delle tecniche di misurazione più usate negli ultimi decenni, la Function Point Analysis (FPA), tecnica per dimensionare i requisiti funzionali dei prodotti software, usata anche quale base di corresponsione per i progetti di sviluppo e manutenzione evolutiva, altro tema incluso nelle ‘linee guida contrattuali’ GUFPI-ISMA 2016 [1]. FUNCTION POINT ANALYSIS (FPA): LE ORIGINI

Nell’ottobre 1979 Allan J. Albrecht, un ricercatore IBM, proponeva per la prima volta in pubblico la Function Point Analysis (FPA) [2], una metodologia per migliorare i processi di stima (prima) e dimensionamento (poi) del software, superando il conteggio che tuttora sopravvive in diversi settori industriali in LOC (Lines of Code) e i

relativi problemi legati al cosiddetto “paradosso della produttività” [3]. L’esigenza (e l’opportunità) era quella di poter quantificare la dimensione delle funzionalità di un software già dalle fasi alte del ciclo di vita, ben prima di scrivere il codice, a supporto delle trattative iniziali tra Cliente e Fornitore. Il metodo è vissuto (e sopravvissuto) già per quattro decadi e – diversamente da quanto affermato da alcuni analisti di mercato – non potrà mai andare in pensione semplicemente perchè non è legato alle tecnologie bensì alla misurazione di processi e dati, derivati per l’appunto dai requisiti funzionali utente (FUR – Functional User Requirements). I cambiamenti di tecnologia hanno (e avranno) impatto sui tempi e i costi di realizzazione ma non sulla dimensione funzionale (e non) del prodotto software. Un semplice esempio: lo stesso software realizzato in Java nel 1996 e nel 2019 può sviluppare le stesse funzionalità (e avere quindi la stessa dimensione funzionale) ma nel corso degli anni le diverse facility quali Eclipse e J-Unit – solo per citarne alcune – hanno facilitato gli sviuppatori ridu-

cendo i tempi di realizzazione e i relativi costi, incrementando pertanto la produttività. L’intuizione di Albrecht permette quindi ancora oggi attraverso cinque varianti standard ISO (IFPUG, COSMIC, NESMA, FISMA, Mark-II) di definire dei mattoni elementari che seguono una grammatica di base, come previsto dai criteri della norma ISO 14143-1:2007 [4]. I “processi elementari” e i “file logici” rappresentano pertanto l’étalon [5] di riferimento per la misurazione funzionale e il “controllo degli orfani” [6] permette di verificare che un processo usi i dati dichiarati e che ciascun dato sia usato da uno o più processi, al fine di evitare sovra/sottodimensionamenti. FPA: BASE FUNCTIONAL COMPONENTS (BFC) E I DUE PRINCIPALI STANDARD

Parlando dei due principali metodi attualmente in uso, il metodo di Albrecht, ereditato dall’IFPUG (International Function Point Users Group), prevede di derivare processi d’input (EI – External Input) e di output (EQ – External inQuiry; EO – External Output) e dati in lettura/scrittura (ILF – Internal Logical Files) e sola lettura (EIF – External Interface File), considerando tre fasce di complessità (Bassa, Medio, Alta) con un sistema di pesatura – rappresentativo del relativo effort – derivato da un dataset di una ventina di progetti IBM tra la fine anni ’70 e inizio anni ’80. Per un’overview della tecnica ci si riferisca a questa presentazione [7].

Presidente GUFPI-ISMA - Gruppo Utenti Function Point Italia Italian Software Metrics Association luigi.buglione@gufpi-isma.org

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LA MISURA DEL SOFTWARE

Figura 1 – Lo Schema ABC

Il metodo COSMIC – nato nel 1998 prima come complemento del metodo IFPUG e poi divenuto un metodo FSM (Functional Size Measurement) a sé – invece estremizza e semplifica il conteggio eliminando il sistema di pesatura e considerando solo processi (data movement) relativi a input (E – Entry), output (X – eXit), letture dati (R – Read) e scritture dati (W – Write) su strutture dati persistenti (OoI – Object of Interest) [8]. La sempre maggiore attenzione alla misurazione e al dimensionamento ha portato a esplicitare quello che è un flusso logico semplice e di buon senso [9]: (UR) → Q → T → C Un requisito utente (UR – User Requirement) rappresenta la base per determinare la quantità (Q) di lavoro da svolgere, misurata secondo un’opportuna unità di misura (UoM – Unit of Measure). Dalle quantità si derivano i tempi di lavoro (T), scindibili in effort e duration, per via esperienziale/analogica o tramite i dati storici (essendo la produttività nominale p=Q/T, ne discende che T*=Q/p). I costi (e corrispettivi) sono infine derivati dal T, secondo i contributi del personale necessario alla realizzazione di quel prodotto/servizio. T_M ƒ 214

FPA: OPPORTUNITÀ, QUESTIONI CONTRATTUALI E IL “PLANNING GAME”

“artigianato ICT” che sfrutta tecniche ingegneristiche e non di produzione di “serie”. Ancora, la distribuzione degli effort tra attività di tipo A (di prodotto, funzionale), B (di prodotto, non-funzionale) e C (di progetto/organizzative) differisce secondo la tipologia di software (il cosiddetto “dominio funzionale” [10]), non potendosi ovviamente considerare alla stessa stregua realizzazioni per portali web, datawarehouse o Internet of Things (IoT), laddove il costo giornaliero per professionisti che lavorano su FUR (tipicamente analisti/programmatori/tester) è più basso di quello degli specialisti ICT che lavorano su requisiti di tipo B (ad esempio, DBA, sistemisti, team leader, ...), che a sua volta è più basso di quelli che lavorano su requisiti di tipo C (ruoli gestionali quali project manager, misuratori, quality assistant, ...). Derivando dai propri dati storici le proporzioni tra effort di tipo A/B/C e misurando intanto quello di tipo A, diventa semplice già in questo modo affinare le stime dei tempi e costi dell’intero progetto per una nuova attività partendo dall’applicazione di queste tecniche di dimensionamento funzionale di prodotto. Ma va ricordato che solo i requisiti di tipo ‘A’ generano FP: di qui un nuovo “paradosso della produttività” [11], poiché considerando una formula che prevede – in modo semplicistico – il

Partendo dagli Stati Uniti, la contrattualizzazione dei FP ha stimolato in Europa e nel mondo la misurazione del software, confondendo purtroppo il perimetro di azione: un FP misura i soli FUR (Functional User Requirement) di prodotto e non l’intero progetto, rimanendo fuori i NFR (NonFunctional Requirement) di prodotto e l’effort per i task organizzativi e di progetto, come definito nello “schema ABC” [9]. Le quantità di FP difatti non sono direttamente (e linearmente) traducibili in costi (e corrispettivi): l’eccessiva semplificazione nel considerare un FP quale unità di misura dell’intera attività progettuale ha portato sempre più Clienti e Fornitori a una serie di discussioni relative alla congruità dei prezzi che si riferiscono – ed è bene ri - Figura 2 – Effort e costo/giorno-persona per tipologia requisito cordarlo – a prodotti di

N. 03ƒ ;2019 numero di unità funzionali di prodotto (FP) sull’intero effort progettuale, ogni attività di tipo ‘B/C’ genera il paradosso di ridurre la produttività ‘nominale’ del progetto. Un semplice esempio: una riunione di stato avanzamento lavori (SAL) aggiunta alla iniziale pianificazione o l’effettuazione di test di performance o sicurezza aumenterebbe l’effort (al denominatore della formula di produttività nominale) ma non varierebbe il numero di FP (al numeratore della formula). Molte organizzazioni considerano invece i soli costi medi per giorno/persona in luogo di una ripartizione per tipologia di requisito e quindi di professionalità richiesta e pertanto “riassorbendo” il costo degli effort B/C in quelli di tipo A. Giocando al “Planning Game” [11] è possibile osservare come – distribuendo l’effort per fasi (colonne) di un ciclo di vita del progetto “end-to-end” e per tipologia requisito (righe) seguendo lo schema A/B/C – la quota di effort legata alle attività di tipo “A” (quindi dimensionabili con i FP) in genere vada non oltre il 65-70% dell’effort totale. Ma, come indica espressamente (e correttamente) anche il manuale di conteggio IFPUG [12], l’effort non relativo a un FUR è relativo a NFR di prodotto (requisiti di tipo B) e di progetto (requisiti di tipo C) che vanno in ogni modo dimensionati con altre tecniche.

FPA & POSSIBILI FORME CONTRATTUALI

Le PABPC (Principi, Assunzioni e Best Practice Contrattuali) GUFPI-ISMA [1] riassumono tre possibili modelli contrattuali (a corpo, a canone, a misura di prodotto) indicando i pro e contro di ciascuna forma. L’eccessiva semplificazione dei capitolati e dei bandi di gara sia pubblici che privati sta portando negli anni a sottostimare una serie di elementi ora discussi in particolare: – l’applicazione di contratti a misura di prodotto), con un pricing che perimetra solo una parte delle effettive attività di un progetto, come evincibile dall’esempio summenzionato di Planning Game; – la definizione non sempre puntuale sul livello di granularità dei requisiti per una loro gestione nei progetti; – il non aggiornamento dei confini applicativi e funzionali di un sistema informatico nel “catalogo dei sistemi (o delle applicazioni)” di un’organizzazione Cliente, che porta a non considerare i flussi di scambio tra gli strati di un’architettura multi-livello (es: client/ server, SOA, multi-tier); – livelli minimi di produttività non basati su basi dati pubbliche e non differenziati per dominio funzionale e/o tecnologia adottata legati spesso a penali contrattuali nei livelli di servizio, con la conseguenza di richiedere realizzazioni a livelli qualitativamente alti, ma in tempi sempre più ridotti e con prezzi

Figura 3 – Un esempio di applicazione del “Planning Game”

LA MISURA DEL SOFTWARE

in continua riduzione, mettendo a rischio una effettiva affidabilità delle soluzioni in esercizio. ALCUNE CONCLUSIONI (E POSSIBILI SOLUZIONI)...

Una corretta applicazione del principio del “divide et impera” resta fondamentale per distinguere parti correlate, ma distinte in un progetto, partendo – come commentato – dall’analisi dei requisiti utente. Le misure dovrebbero poter aiutare sin dall’inizio a effettuare una corretta stima dell’intero effort progettuale e non diventare direttamente “moneta" contrattuale. Spesso negli anni si sono descritti i FP come i metri quadri per una casa: il prezzo di un immobile è determinato sempre più tenendo conto di tale numero rapportabile alla dimensione funzionale ma non solo, dovendosi considerare una serie di altri parametri (rendita catastale, piano, tipologia d’immobile, stato dell’immobile, ...) rappresentativi dei requisiti non-funzionali. Determinare il prezzo di un prodotto “artigianale” (non “di serie”) e attraverso la sola (o prevalente) dimensione “flat” funzionale rischia di far saltare la stima del budget dal lato del Cliente e quella di realizzazione dal lato del Fornitore, laddove invece il mestiere di un “misuratore” dovrebbe essere quello di tendere all’errore più basso possibile tra valori stimati e consuntivati (il cosiddetto “cono dell’incertezza”) [13]. Basti pensare alle molte attività “a zero FP” quali le manutenzioni correttive e perfettive o quelle di tipo adattivo che non variano – secondo la tecnica FSM adottata – il numero di unità funzionali di prodotto (ad esempio, la variazione del contenuto di una tabella “tipologica” all’interno di una combo-box in una schermata) o a interi progetti di porting tecnologico laddove non fossero variate le funzionalità, ma solo la tecnologia adottata. Nei prossimi numeri continueremo a commentare ulteriori aspetti derivati dall’analisi delle nuove “linee guida contrattuali” GUFPI-ISMA [1], cercando di evidenziare come una corretta applicazione degli aspetti di misuraT_M ƒ 215

zione permetta a un decision-maker di disporre di dati, informazioni e conoscenze (trend) il più possibile oggettivi utili a prendere decisioni consapevoli che tengano in debito conto anche dei rischi da individuare, gestire e possibilmente prevedere in un progetto. "Definire è l’inizio della saggezza" (Aristotele) RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

NEWS

[1] GUFPI-ISMA, Principi, Assunzioni & Best Practice Contrattuali (Vol. 1), Feb 2016. [2] Albrecht A., Measuring Application Development Productivity, Proceedings of the IBM Applications Development Symp., Monterey, CA (USA), Oct.14-17, 1979, URL: http://goo.gl/wu7UFT. [3] Jones C., What are Function Points? URL: http://tiny.cc/1f79az. [4] ISO/IEC 14143-1:2007, Information technology – Software measurement – Functional size measurement – Part 1: Definition of concepts. [5] BIPM, VIM – International Vocabulary of Metrology – Basic and General Concepts and Associated Terms, 3rd Ed., 2008 (rev. 2012), Bureau International des Poids et Mesures, URL: http://goo.gl/ZN3Tbf. [6] Buglione L., Dekkers C., Improving Data Management by Functional

MISURA E CONTROLLA “CON UN CLIP” ClipX è il nuovo condizionatore di segnale industriale HBM, preciso e di facile integrazione Si chiama ClipX il nuovo condizionatore di segnale di ultima generazione proposto da HBM per effettuare misurazioni di forza, coppia, pressione e di molte altre grandezze, rendendo disponibili tutte le moderne interfacce in un unico modulo! Grazie alla classe di precisione 0,05, il

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LA MISURA DEL SOFTWARE

Analysis: the FSM* way, Capability ti, PMexpo 2017, Roma, Ottobre Counts 2018, May 2018, URL: 2017, URL: http://tiny.cc/6t79az. http://tiny.cc/6n79az. [12] IFPUG, Counting Practice Manual [7] IFPUG, IFPUG-in-a-box, Presenta- (CPM) v4.3.1, January 2010, URL: tion, URL: www.ifpug.org/publi- www.ifpug.org. cations-products/ifpug-in-a- [13] McConnell S., Software Estimabox. tion: Demystifying the Black Art, [8] COSMIC, Over view Documents, Microsoft Press, 2006, ISBN 978URL: http://tiny.cc/kk89az. 0735605350. [9] Buglione L. The Next Frontier: Measuring and Evaluating the NonFunctional Productivity, MetricViews, IFPUG Newsletter, Vol.6 Issue No.2, August 2012, pp. 11-14, URL: http:// goo.gl/BZnof. [10] ISO/IEC, IS 14143-5:2004 – Information technology – Software measurement – Functional size measurement – Part 5: Determination of functional domains for use with functional size measurement. [11] Buglione L., ‘123’ e ‘ABC’: Interpretare DevOps Figura 4 - Principi, Assunzioni per misurare bene e Best Practice Contrattuali (PABPC), Vol.1 [1] (e meglio) i progetcondizionatore di segnale immune alle interferenze ClipX ha stabilito nuovi standard nell’ambito del controllo di processo industriale. ClipX si adatta a tutti i compiti di misura, indipendentemente dal fatto che venga utilizzato con applicazioni a canale singolo o multiplo, in macchinari di produzione, su banchi prova o nel monitoraggio della produzione. Grazie al principio Plug and Play, è possibile collegare contemporaneamente fino a sei disposi- breve filmato di presentazione: tivi in una configurazione modulare e calwww.hbm.com/it/7077/condizionatorecolare preventivamente i dati misurati. di-segnale-preciso-e-di-facilePer ulteriori informazioni e per guardare il integrazione

METROLOGIA LEGALE E FORENSE

Rubrica a cura dell’Avv. Veronica Scotti (www.avvocatoscotti.com)

Gli audit interni Come fare?

LEGAL AND FORENSIC METROLOGY This section intends to discuss the great changes on Legal Metrology after the application of the D.lgs. 22/2007, the socalled MID directive. In particular, it provides information, tips and warnings to all “metric users” in need of organizations that can certify their metric instruments according to the Directive. This section is also devoted to enlighting aspects of ethical codes during forensic activities where measurements are involved. Please send all your inquiries to Ms. Scotti or to the Director! RIASSUNTO Questa rubrica intende discutere i significativi cambiamenti in tema di Metrologia Legale a seguito dell’entrata in vigore del D.lgs. 22/2007, altrimenti detto Direttiva MID. In particolare, vuole fornire utili informazioni, consigli e ammonimenti a tutti gli “utenti Metrici” che si rivolgono per reperire informazioni su Enti e organizzazioni notificate per la certificazione del loro prodotto/strumento secondo la Direttiva. La rubrica tratta anche di aspetti etici correlati allo svolgimento di misurazioni legate ad attività in ambito forense (CTU, CTP). Scrivete all’Avv. Scotti o al Direttore, e verrete accontentati! Cari Lettori, sono certa di non sbagliare se affermo che la maggior parte di voi applica un sistema di gestione certificato (a.e. ISO 9001) o accreditato (a.e. ISO 17025) ed è ben consapevole della obbligatorietà, come requisito di norma, di effettuare audit destinati a dimostrare la conformità dei processi e delle attività a quanto stabilito dalle pertinenti disposizioni. Come noto, gli audit possono essere di tre tipologie: – audit interni: effettuati da personale interno all’azienda ma estraneo ai processi verificati; – audit di parte seconda: effettuati dai clienti mediante proprio personale (o comunque mediante soggetti incaricati dai medesimi); – audit di parte terza: organismi di certificazione, di accreditamento ed eventuali soggetti incaricati appositamente dall’impresa/laboratorio. Le attività da svolgersi nell’ambito di un audit, condotto secondo lo schema di riferimento fornito dalla norma UNI EN ISO 19011:2018 – Linee guida per audit di sistemi di gestione, sono ana-

Premesso che gli audit interni, così come definiti dalla norma UNI EN ISO 9000:2015 – Sistemi di gestione per la qualità – Fondamenti e vocabolario, fanno parte di quei processi aziendali programmati volti a verificare la permanenza dei requisiti, la conformità del sistema di gestione ed eventuali criticità che necessitino di azioni correttive, essi devono essere condotti da soggetti indipendenti ed estranei all’attività analizzata e che non assumano alcuna responsabilità in ordine all’oggetto/processo sottoposto ad audit, come prescritto dalla pertinente norma ISO. Cosa succede nel caso in cui l’impresa, che applica un sistema di gestione, non abbia risorse di personale sufficienti e/o adeguatamente formate per lo svolgimento di audit interni? È ben noto che le verifiche interne sono un requisito ineludibile per tutti i sistemi di gestione, in considerazione della rilevante importanza che riveste, secondo la norma, la consapevolezza dei propri limiti aziendali, inclusa la capacità d’individuare le fragilità (criticità) e di provvedere a (quanto meno tentare di) risolverle o ridurne gli effetti sui processi aziendali, in linea con la nota filosofia del Plan, Do, Check and Act. Pertanto, l’impresa di modeste dimensioni, che non disponga di risorse interne sufficienti, dovrà necessariamente rivolgersi all’esterno incaricando un auditor che, in suo nome e conto, conduca tale attività. Sul punto si evidenzia che anche l’ente di accreditamento, in specie per quanto riguarda i laboratori di taratura, impone gli audit interni precisando che “Le verifiche ispettive di seconda e terza parte non

loghe a prescindere dal tipo di audit effettuato in quanto il percorso e gli obiettivi non differiscono poiché la differenza è riconducibile allo scopo finale della verifica: – negli audit interni la verifica è finalizzata ad accertare la conformità ed evidenziare eventuali criticità di sistema da correggere; – negli audit di parte seconda, è il cliente che, al fine di assicurarsi che siano rispettati determinati requisiti, procede a sottoporre a verifica il proprio fornitore; – negli audit di parte terza la verifica è tesa ad accertare il rispetto dei requisiti di norma al fine del mantenimento della certificazione/accreditamento. Mentre le ultime due categorie di audit non pongono problemi in ordine alla loro effettiva fattibilità, considerato che sono svolti da soggetti estranei alla compagine aziendale, indipendentemente dal fatto che coltivino o meno un interesse specifico verso la stessa, svolgere un audit interno potrebbe risultare Avvocato – Foro di Milano più complesso soprattutto per realtà di Professore a contratto al Politecnico di Milano modeste dimensioni. veronica.scotti@gmail.com T_M

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possono sostituire gli audit interni tecnici e di sistema” (Vedi RT-25 rev-05 Prescrizioni per l’accreditamento dei Laboratori di Taratura). Posto che l’incaricato per l’audit deve possedere le competenze sia tecniche che gestionali idonee per il tipo di attività svolta dall’impresa/laboratorio (il soggetto può anche essere un ente collettivo e non deve trattarsi necessariamente di un singolo professionista, il quale eventualmente, in caso di proprie lacune o carenze, potrà farsi supportare da altri soggetti), il primo e basilare presupposto è costituito dall’assenza di conflitto d’interesse dell’auditor rispetto all’attività da analizzare poiché, diversamente, sussisterebbe il concreto rischio della assenza di (o ridotta) imparzialità, terzietà e indipendenza richieste dalla Linea guida sugli audit e tale circostanza potrebbe compromettere l’audit stesso e i suoi risultati. Al riguardo va precisato che la casistica delle ipotesi di conflitto d’interesse è molto ampia e difficilmente determinabile, in via preventiva e assoluta, in ra-

NEWS

SEMINARI TEORICI E PRATICI HBM ACADEMY Anche quest’anno HBM Academy propone seminari tecnici estremamente attuali e concreti, volti a fornire ai partecipanti le conoscenze per gestire al meglio le tecniche di misurazione e di prova: strumenti imprescindibili per l’azienda competitiva.

Misurare correttamente la coppia (Milano, 5 e 6 novembre 2019) I torsiometri rappresentano l’eccellen-

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METROLOGIA LEGALE E FORENSE

gione delle diverse fattispecie che si possono verificare, nonché delle varie sfumature che esse possono assumere. Ciò che, in ogni caso, consente di qualificare circostanze come conflitto d’interesse, oltre alle specifiche ipotesi espressamente contemplate dalle norme e dalle eventuali raccomandazioni o documenti dell’ente di accreditamento (vedi la casistica nella raccomandazione Accredia per gli organismi di certificazione ISO 17021), è l’aspetto sostanziale e gli elementi in fatto: ovvero se, a prescindere dall’aspetto giuridico che potrebbe anche comportare un giudizio positivo circa l’assenza di conflitto d’interesse, sussistano, in capo al soggetto incaricato per l’audit, situazioni tali da fare ritenere che il medesimo intrattenga o abbia intrattenuto rapporti con clienti, fornitori, organismi di accreditamento o di certificazione o altri eventuali soggetti interessati alla realtà oggetto di audit. Pertanto, al fine di evitare eventuali situazioni problematiche, sarebbe opportuna, in via preliminare, una dichiarazione dell’auditor attestante l’assen-

za di qualsiasi conflitto d’interesse inteso in senso ampio, unitamente alla sottoscrizione di un impegno alla riservatezza riguardante le informazioni aziendali acquisite nell’ambito dell’audit. Ciò premesso, sussiste poi la necessità d’inquadrare la tipologia di contratto che vincola le parti (impresa/laboratorio e auditor), dato che potrebbero astrattamente essere configurabili due differenti tipi: a) se l’attività è svolta da un auditor persona fisica (o da associazioni e società tra professionisti come autorizzate e regolamentate dalle norme di legge) si tratta di una prestazione d’opera intellettuale disciplinata dall’art. 2229 e seguenti c.c.; b) se l’attività è svolta da una impresa o società di servizi, trattasi nella sostanza di attività intellettuale ma diversamente disciplinata e inquadrabile come attività commerciale. Il contratto per prestazione d’opera intellettuale (ipotesi a) si differenzia dai contratti d’impresa per alcune peculiarità, spesso derogabili da altri e

za dei trasduttori di misura e pertanto un impiego corretto e una giusta interpretazione dei dati di misura sono essenziali per sfruttare al meglio la prestazione di questi trasduttori. Scopo del seminario sarà presentare le nuove soluzioni per la misura della coppia, inclusi i torsiometri a flangia digitali di ultima generazione, con particolare riferimento al montaggio e agli aspetti applicativi.

dell’incertezza un valore misurato può diventare, da semplice “stima”, un vero “valore di misura”. Questo non richiede particolari conoscenze matematiche, ma soltanto l’applicazione di precise metodologie nell’effettuare operazioni ben note nella pratica di ogni giorno. Il seminario tecnico approfondirà il concetto d’incertezza di misura e le migliori modalità per determinarla con precisione. I seminari tecnici si svolgeranno presso gli uffici HBM Italia di Milano e saranno tenuti in lingua inglese da un docente di HBM Academy della casa madre tedesca, con traduzione in italiano da parte dei tecnici HBM Italia. Consulti subito i programmi dei nostri corsi in programma a novembre e prenoti oggi stesso la Sua partecipazione... i posti sono limitati! Web: www.hbm.com/it/0224/ seminars-trainings-events-tradeshows.

Il modo pratico per determinare l’incertezza di misura (Milano, 7 e 8 novembre 2019) Solo con una corretta determinazione

Per ulteriori informazioni: Valentina Casu (HBM Italia) Tel: 02/45471616 E-mail: valentina.casu@hbm.com.

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(il professionista non è autorizzato a recedere anticipatamente) e la responsabilità professionale per eventuali danni patiti dal committente e derivanti dalla sua attività di auditor. Diversamente, nei contratti conclusi con imprese/società commerciali, sebbene aventi a oggetto l’attività di audit (interno), valgono le regole generali dei contratti secondo cui il rapporto non è necessariamente caratterizzato da un vincolo fiduciario e, soprattutto, lo scioglimento dell’accordo non è a discrezione del committente (salvo previsione specifica stabilita dalle parti) ma è riconducibile solo a ipotesi d’inadempimento (che, se non espressamente contemplate nel contratto, richiedono peraltro un controllo giudiziale al fine di determinarne l’effettiva portata e la gravità tale da giustificare la risoluzione del contratto). Naturalmente le prestazioni che l’impresa incaricata deve fornire sono analoghe a quelle del professionista, indi deve garantire l’esecuzione dell’audit da parte di soggetti competenti, effettuare l’attività secondo la diligenza prevista dalle norme e rispondere per eventuali danni. Ma quali sono le prestazioni? Se il soggetto sottoposto a verifica dispone di una propria procedura di audit interno, l’auditor deve attenervisi? In linea di massima, il riferimento per gli auditor è rappresentato dalla UNI EN ISO 19001:2018 che, come già detto non è una norma prescrittiva che fissa requisiti rigorosi ma una linea guida da utilizzarsi come base per le verifiche senza tuttavia vietare un’estensione delle attività da svolgere e relative modalità operative che ben possono essere stabilite in un’apposita procedura, ferma l’ipotesi in cui l’auditor riscontri la presenza di non conformità nella stessa procedura o un conflitto tra la medesima e le linee guida. Una volta terminato l’audit, acquisiti gli esiti e adottate le azioni correttive, se del caso, come riconoscere un eventuale inadempimento (o mancato adempimento dovuto a non corretta esecuzione delle attività) dell’auditor? Premesso che per qualificare un inadempimento come tale è necessario sottoporre la fattispecie al vaglio del

diversi accordi pattuiti dalle parti in forza dell’autonomia negoziale garantita nel nostro ordinamento. In primis, la caratteristica principale è data dal fatto che l’attività sia svolta personalmente dal professionista stesso, con l’eventuale supporto di ausiliari, posti comunque sotto la vigilanza (e responsabilità diretta) del professionista. Tale previsione, che racchiude l’essenza del rapporto committente – professionista rappresentata dal rapporto fiduciario tra le parti (intuitus personae), costituisce l’elemento rilevante su cui si concentra la (tutto sommato scarna) disciplina del contratto in esame. Infatti, sulla scorta della necessaria sussistenza di una particolare fiducia personale del committente verso il professionista, il codice attribuisce al committente stesso la facoltà di recedere in qualunque momento, senza incorrere in penali (ferme eventuali deroghe previste dalle parti), salvo l’obbligo di corrispondere al professionista il corrispettivo fino a quel momento maturato (per l’attività sino ad allora prestata) e rimborsare le spese. Il suddetto vantaggio riconosciuto al committente risulta ampiamente garantito addirittura nel caso in cui le parti abbiano stabilito una durata contrattuale o una scadenza; infatti, sebbene la deroga alla facoltà di recesso risulti assolutamente lecita, siccome si tratterebbe, ad avviso della Suprema Corte di Cassazione (Cassazione civile, sez. II, sentenza 15/10/2018 n° 25668), di un indebolimento della posizione del committente che resterebbe obbligato al rispetto del termine indicato in contratto diversamente da quanto disposto dalla norma codicistica 1, l’accordo in tal senso deve costituire oggetto di specifica trattativa negoziale, a nulla rilevando la semplice apposizione del termine di scadenza nel contratto, scadenza che potrebbe, quindi, essere del tutto ignorata. Sussistono, invece, a carico del professionista l’obbligo di adempiere al contratto e fornire il risultato perseguito dal committente, ovvero l’audit condotto secondo le pertinenti norme di riferimento e con particolare diligenza (diligenza qualificata ex art. 1176 II comma c.c.), l’obbligo di rispettare la scadenza del contratto

METROLOGIA LEGALE E FORENSE

giudice, il soggetto che ha subito l’audit potrebbe tuttavia acquisire informazioni utili a dimostrare la negligenza dell’auditor in sede di verifica annuale di sorveglianza, effettuata dall’organismo di certificazione (se ISO 9001) o dall’ente di accreditamento. Certamente eventuali non conformità rilevate in sede di sorveglianza non potranno costituire valida eccezione d’inadempimento avverso l’auditor perché rischierebbero di sembrare (o essere) pretestuose. Viceversa, diverso è il caso in cui tali circostanze, non riscontrare dall’auditor, conducano alla sospensione o addirittura revoca della certificazione o dell’accreditamento. In tale ipotesi le mancanze in cui risulterebbe incorso l’auditor potrebbero dare luogo alla sua responsabilità e abilitare il soggetto a richiedere il risarcimento del danno derivante. Considerato quanto sopra, delegare l’audit interno a soggetti esterni all’impresa potrebbe rappresentare un’opzione utile per le realtà dotate delle risorse di personale interno (anche se sarebbe preferibile non ricorrere a questo metodo stabilmente per evitare contestazioni dell’organismo di certificazione o ente di accreditamento circa l’incapacità di effettuare audit in proprio pur disponendo delle risorse) così come costituisce una “scelta obbligata” per le imprese di ridotte dimensioni che non posseggono le risorse necessarie e sufficienti allo scopo (per sovrapposizione di ruoli e responsabilità che non consentirebbe il mantenimento della indipendenza e terzietà per le verifiche). Tuttavia, prima di procedere in tal senso, è consigliabile verificare puntualmente il contenuto del contratto destinato a regolare i rapporti con l’auditor, tenuto conto della delicatezza dell’ambito d’intervento.

Art. 2237 Recesso. Il cliente può recedere dal contratto, rimborsando al prestatore d’opera le spese sostenute e pagando il compenso per l’opera svolta. Il prestatore d’opera può recedere dal contratto per giusta causa. In tal caso egli ha diritto al rimborso delle spese fatte e al compenso per l’opera svolta, da determinarsi con riguardo al risultato utile che ne sia derivato al cliente. Il recesso del prestatore d’opera dev’essere esercitato in modo da evitare pregiudizio al cliente.

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NEWS

VEA INVENTA IL SISTEMA DI VISIONE SCALABILE IVIS Passare da un sensore di visione a un sistema di visione significa spesso cambiare tutto: l’hardware, il suo interfacciamento, rifare la programmazione e il cablaggio, insomma, un extra costo non indifferente. Ma anche soltanto conoscere differenti modelli di sistemi, con diverse modalità di programmazione, rappresenta un extra costo, che sarebbe meglio evitare. Per risolvere questi e altri problemi, VEA è arrivata a costruire un unico sistema, in grado di coprire la fascia di prodotti che va dal sensore di visione fino ai più complessi sistemi di visione. Così è nato IVIS, un unico sistema scalabile ed espandibile, con un solo potente tool di configurazione, il tutto a partire dal costo di un sensore di visione. IVIS è composto da un’unità base di soli 12x12x4 cm, a cui può essere collegato qualunque tipo di telecamera. Le novità non si fermano qui: il sistema integra un pannello operatore HMI e un PLC da 1 ms di scansione opportunamente progettato per la visione artificiale, a cui si collegano fino a 64 moduli da 8 I/O, per un totale di 512 ingressi e 512 uscite. Il PLC e l’HMI interni permettono addirittura di far funzionare piccoli impianti senza utilizzare altri dispositivi esterni, con notevole risparmio di componenti e di cablaggio. Anche se la fascia di prezzo è quella di una smartcamera, IVIS è un vero e proprio sistema di visione per cui la programmazione e l’interazione con l’operatore avviene tramite un normale monitor PC. L’elevata velocità di 500 acquisizioni al secondo permette di eseguire controlli continui senza fotocellule, rendendolo ideale

per i sistemi di selezione. IVIS esegue guida robot fino a 4 robot contemporaneamente, controllo qualità, misura, analisi delle superfici, lettura Datamatrix. IVIS è conforme alle norme di industria 4.0 per l’iperammortamento del 250%, sia sulla modalità di trasmissione delle informazioni sia per il suo utilizzo come sistema di misura: utilizza, infatti, una modalità sicura di trasmissione dati al server che permette di archiviare momentaneamente informazioni anche a impianto spento o con mancanza di comunicazione con il server. Il modulo metrologico di IVIS permette di eseguire misure micrometriche direttamente sulla linea di produzione. IVIS in modalità micrometro ottico è uno dei pochi sistemi in commercio ad aver ottenuto conformità all’equiparazione a un sistema di misura. Per maggiori informazioni: www.vea.it

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Rubrica a cura di Alessandro Ferrero, Pasquale Daponte e Nicola Paone

SPAZIO ASSOCIAZIONI UNIVERSITARIE MISURISTI

Dalle Associazioni Universitarie di Misuristi Notizie da GMEE e GMMT

THE ITALIAN UNIVERSITY ASSOCIATIONS FOR MEASUREMENT This section groups all the significant information from the main University Associations in Measurement Science and Technology. RIASSUNTO Questa rubrica riassume i contributi e le notizie che provengono dalle maggiori Associazioni Universitarie che si occupano di Scienza e Tecnologia delle Misure. L’IEEE JOSEPH F. KEITHLEY AWARD Conoscendo Dario pensiamo d’interA DARIO PETRI pretare il suo pensiero dicendo che, ol-

Apprendiamo con grande piacere che il nostro collega Dario Petri della sede GMEE di Trento ha ricevuto l’IEEE Joseph F. Keithley Award in Instrumentation and Measurement per il 2020, con la seguente motivazione: “For contributions to measurement fundamentals and signal processing techniques in instrumentation and measurement”. Il Joseph F. Keithley award è uno dei Technical Field Award che l’IEEE conferisce ogni anno a chi si è distinto per contributi o leadership in specifici campi d’interesse per l’IEEE (www. ieee.org/about/awards/technical-field-awards/keithley. html) e rappresenta, per il settore delle misure e della strumentazione, il più prestigioso riconoscimento internazionale. Siamo quindi particolarmente lieti che questo prestigioso premio internazionale sia stato conferito a Dario quale riconoscimento del suo lavoro e degli eccellenti contributi ai fondamenti della scienza delle misure e allo sviluppo delle tecniche di elaborazione numerica di segnali di misura.

tre a essere il meritatissimo riconoscimento all’impegno, alla dedizione e agli eccellenti risultati scientifici del singolo ricercatore, questo premio rappresenta anche un riconoscimento all’intera Scuola italiana delle Misure e allo spirito di leale collaborazione nella giusta competizione tra Sedi che il GMEE e il GMMT hanno saputo instaurare, grazie alla lungimiranza dei loro fondatori. Non è per caso che già due ricercatori italiani abbiano ricevuto questo premio. Alcuni dati numerici ci permettono di essere tutti orgogliosi di questo premio. Finora sono stati assegnati, in tutto, 747 Technical Field Award; di questi, solo 7 sono stati conferiti a ricercatori italiani. E solamente il Keithley Award è stato assegnato due volte a ricercatori italiani. A Dario vanno le più sentite e affettuose congratulazioni della Redazione di Tutto_Misure per questo meritato riconoscimento. E siccome non c’è due senza tre, a tutti l’augurio di raggiungerlo presto in questa Hall of Fame! ALBERTO FORNASER CI HA LASCIATI

i suoi passaggi salienti, evidenziando dunque tutto ciò che i ricercatori del laboratorio devono prendersi in carico con la sua dipartita. Il secondo è prettamente umano. Cominciando in ordine inverso, tornano alla mente la sua contagiosa curiosità e la sua voglia di condividere soluzioni, in modo generoso e per lo più geniale. Si materializza nel ricordo la sua capacità di essere sempre in prima linea nell’aiutare persone a lui vicine nel momento del bisogno, spontaneamente e con genuino piacere nel farlo; la sua rettitudine esemplare che apriva, con chiunque, un rapporto di fiducia illimitato. Questo ha reso migliore il nostro ambiente lavorativo e umano. Questo ricorderemo di Alberto. Questo per noi costituisce un esempio da seguire nel nostro cammino. Dal punto di vista professionale si tratta di una scomparsa difficilmente sostituibile. Soprattutto oggigiorno, in cui il percorso per entrare a far parte del mondo accademico si è allungato parecchio e giovani brillanti, di livello estremamente elevato come Alberto, spesso preferiscono soluzioni in grado di valorizzarli in tempi ragionevoli: grandi enti di ricerca, in particolare esteri, o multinazionali. Alberto è stato uno dei migliori laureati in ingegneria presso l’ateneo trentino. Nel 2014 ha conseguito il dottorato di ricerca in Sistemi Meccanici e Strutturali con una tesi dal titolo “Data fusion of Images and 3D range data”. Durante il dottorato ha fondato una startup universitaria, Robosense, di cui è stato amministratore delegato dalla sua costituzione (fine 2012) alla data di presa in servizio come ricercatore presso il dipartimento d’Ingegneria Industriale dell’Università di Trento (maggio 2016).

Questo contributo è di quelli che nessuno vorrebbe scrivere. Ricordare un collega e amico prezioso come Alberto non è cosa facile, per diversi aspetti, due su tutti. Il primo, professionale, costringe a ripercorrere la sua carriera e alessandro.ferrero@polimi.it T_M

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N. 03ƒ ; 2019

SPAZIO ASSOCIAZIONI UNIVERSITARIE MISURISTI

Nella data di presa di servizio come ricercatore il suo curriculum non era “pesante” in termini di pubblicazioni (solo una, su rivista internazionale). Dopo tre anni aveva raggiunto i requisiti per essere abilitato come professore associato. Questa progressione dà la cifra di cosa era capace Alberto. La presa di servizio come ricercatore, assieme al bagaglio culturale accumulato nella gestione dell’innovazione in una piccola azienda, gli ha permesso di spiccare il volo su tre tematiche di sicuro impatto nel settore delle misure industriali: – Metodi e strumenti di misura di forma

e moto in tre dimensioni, 3D; – Mixed Reality (MR); – Machine Learning (ML). Riguardo alla misura di forma e moto in 3D, Alberto ha sviluppato un algoritmo in grado di tarare i parametri estrinseci di un qualsivoglia numero di camere applicando la teoria dei grafi e ottenendo quindi i migliori risultati disponibili allo stato dell’arte. Il suo tool è stato già usato negli Stati Uniti, in Giappone, in Spagna e in vari laboratori nazionali. Riguardo alla MR, egli ha contribuito in maniera determinante allo sviluppo dell’innovativa interfaccia in Augmen-

ted Virtuality del progetto Ausilia (http://ausilia.tn.it) attualmente in uso presso la clinica di riabilitazione Villa Rosa di Pergine. Un’innovazione assoluta nel settore della terapia occupazionale, alla quale Alberto ha dato un contributo sostanziale. Riguardo al ML, Alberto ha applicato la propagazione dell’incertezza in tempo reale ai classificatori basati su Random Forest. Egli ha dimostrato che, considerando l’incertezza del dato in ingresso e la dispersione dei dati di classificazione, si riesce a stimare non solo la classe di appartenenza ma anche la probabilità associata a cia-

Figura 1 – Alberto in opera durante la fase preliminare della procedura di taratura di sistemi multi camera 3D; struttura del grafo impiegato per la taratura; forma umana ricostruita

Figura 2 – Una rappresentazione schematica del sistema di rilevamento e visualizzazione di Ausilia. La nuvola di punti 3D viene leggermente sfocata e presentata senza colore per motivi di privacy

T_M ƒ 222

N. 03ƒ ;2019 all’identificazione, e quindi allo scarto, di classificazioni associate a bassi livelli di probabilità. L’attività didattica di Alberto ha compreso lo svolgimento di vari corsi nell’ambito delle misure, ma anche parte di un corso di tecnologie industriali, dunque confermando la notevole disponibilità al servizio. Nella sua breve carriera, Alberto ha dimostrato di essere in grado di competere anche a Figura 3 – Esempio di GUI in azione per la visualizzazione livello internazionale vincendo in virtualità aumentata di variabili fisiche nascoste, la selezione in seno a un proovvero non direttamente percepibili da parte del terapista getto H2020 Eurobench – Buloccupazionale o del fisiatra. Sono distinguibili let in compartecipazione con le tre particolari: (A) conversione di variabile (da forza, difficilmente percepibile, a deformazione); (B) gestione sedi di Brescia e Genova. L’unidiretta del tempo tramite finestre temporali aperte su tà da lui coordinata è responsavariabili misurate nell’ambiente e (C) andamento medio bile della realizzazione di un riferito all’oggetto al centro dell’attività di vita quotidiana portale di misura di forma e moto in 3D per la valutazione della scuna classificazione. In questo modo cinematica del cammino ed dei parale prestazioni dei classificatori consi- metri antropometrici utili a risolvere la derati migliorano in maniera sostan- dinamica inversa. ziale, passando dal 70 al 90% grazie Mariolino De Cecco NICOLA PASQUINO NOMINATO PRESIDENTE DEL CT106 DEL CEI

Figura 4 – Alcune immagini prese dal lavoro “Gait Phase Classification using the Sigma-z Random Forest Classifier”. Una foto del setup di misura ed i risultati a confronto di un Random Forest Classifier classico e quello messo a punto da Alberto tramite propagazione dell’incertezza di misura

Apprendiamo con piacere che il collega Nicola Pasquino, della sede di Napoli Federico II, è stato nominato presidente del CT106 – “Esposizione Umana ai Campi Elettromagnetici” del CEI per il triennio 2019-2021.

SPAZIO ASSOCIAZIONI UNIVERSITARIE MISURISTI

Questa nomina è il meritato riconoscimento per l’attività, sia scientifica, sia didattica, svolta da Nicola nel campo delle misure di compatibilità elettromagnetica e, in particolare, nelle misure di esposizione umana alle alte frequenze. Nicola è Professore Associato di Misure Elettriche ed Elettroniche all’Università di Napoli Federico II, dove tiene il corso di Misure per la Compatibilità Elettromagnetica e dove è responsabile scientifico del Laboratorio di Compatibilità Elettromagnetica del Dipartimento d’Ingegneria Elettrica e delle Tecnologie dell'Informazione. A Nicola vanno le congratulazioni della Redazione di Tutto_Misure e gli auguri di buon lavoro per il prossimo triennio. Conoscendo l’entusiasmo con cui Nicola affronta le nuove sfide, siamo sicuri che, nel prossimo triennio, il CT106 sarà “esposto” a benefiche “interferenze”! IL BEST ITALIAN CHAPTER AWARD AL CHAPTER DELL’IEEE SENSORS COUNCIL

Il Chapter italiano dell’IEEE Sensors Council è stato insignito dalla Sezione Italia della IEEE con il prestigioso premio “Best Italian Chapter 2019”. Fondato nel 2018 da Emiliano Schena, Calogero Oddo, Danilo Pani e Paola Saccomandi ha come principali finalità l’organizzazione di attività ed eventi legati al mondo dei sensori ed essere un punto di riferimento nell’ambito delle attività di definizione di standard tecnici internazionali. Il Chapter è organizzato in commissioni tematiche che si occupano di aspetti specifici relativi ai sensori e alla tecnologia e dirette da un chair. Nel primo anno di attività i numerosi soci hanno contribuito all’organizzazione di numerose scuole, seminari, conferenze e assegnazioni di premi. Per ulteriori dettagli potete visitare il sito al link http://sites.ieee.org/ italy-sensors. Agli amici del Chapter vanno le congratulazioni delle Redazione di Tutto_Misure. T_M ƒ 223

N. 03ƒ ; 2019

NEWS

NUOVI SENSORI OTTICI HBM newLight è la nuovissima linea di sensori ottici di HBM, ideali per il monitoraggio strutturale: facili da installare, in grado di rilevare parametri quali: deformazione, flessione, temperatura e accelerazione I nuovi sensori newLight F63: Sensori di temperature basati ottici consentono sul reticolo in fibra di Bragg. di ottenere ampi Misurazioni precise e pulite intervalli di misura per mappatura termica della deformazioo compensazione di temperatura ne con una maggiore stabilità a lungo termine. Essi rappresentano la scelta ideale per il monitoraggio strutturale, grazie alla facilità d’installazione e alla resistenza a condizioni ambientali quali umidità, ruggine e sale, anche su distanze estremamente lunghe. La compatibilità con i cavi di telecomunicazione rende i sensori newLight molto convenienti, soprattutto per le applicazioni per un numero di canali da medio a elevato! La gamma si basa sulla tecnologia del reticolo in fibra di Bragg e offre sensori ottici per misurare deformazione, temperatura, accelerazione e flessione.

Facile da usare – Compatibile con le fibre per la telecomunicazione, per misurazioni sulla lunga distanza; – Semplice installazione, con costi di avviamento contenuti; – Design robusti. newLight F62: Sensori basati Configurabile su reticolo in fibra di Bragg (FBG) – Possibilità di seleper misurazioni della deformazione zionare lunghezze stabili e precise d’onda, tipi di cavo e connettori; – Sensori multipli assemblati in serie con connettori collegati per una facile installazione; – Fibra nuda con FBG multipli.

Versatile – Diversi formati di sensori; – Elevata resistenza a deformazione e fatica; – Da semplici reticoli in fibra di Bragg a design complessi di sensori; – Rinforzato o dielettrico per applicazioni in diverse aree pericolose. Per ulteriori informazioni: www.hbm.com/it/4599/new-light-optical-fiber-sensors.

CRITERI DI MASSIMO/MINIMO MATERIALE (UNI EN ISO 2692) E REGOLE DECISIONALI PER LA VERIFICA DI CONFORMITÀ (UNI EN ISO 14253-1) È in programma il prossimo 22 novembre, presso AQM srl a Provaglio d’Iseo (BS), il seminario tecnico InTeRSeC 38 organizzato dal CMM Club Italia. Si tratta del quinto seminario della collana Per-Corso GPS (Geometrical Product Specification), che complessivamente intende presentare il GPS seminario dopo seminario. Il seminario affronterà due argomenti principali: – le novità sulle regole decisionali per verificare conformità o difformità alle specifiche, introdotte dalla terza revisione (2017) della UNI EN ISO 14253-1; – l’eccezione al principio d’indipendenza fra specifiche, cioè i principi di massimo e minimo materiale e di reciprocità, contenuti nella UNI EN ISO 2692. Essi saranno affrontati sia dal lato del progettista (quando e a che cosa servono) sia da quello del controllore dimensionale (come effettuare le misure). Il GPS Il GPS (Geometrical Product Specification) è un sistema integrato di norme sotto la responsabilità della Commissione Tecnica ISO/TC213. Esso abbraccia l’intera filiera delle caratteristiche geometriche e dimensionali dei prodotti: dai simboli e dai requisiti per la specificazione, alle caratteristiche e controllo degli strumenti di misura per la verifica. Il Per-Corso GPS È una serie programmata e adattiva di InTeRSeC che coniuga

T_M ƒ 224

sistematicità e flessibilità, per offrire via via un affresco completo, ma sempre aggiornato, del GPS, rivolto a progettisti e disegnatori meccanici, responsabili di produzione, programmatori di macchine utensili, addetti al collaudo e controllo qualità. RELATORI – Prof. Aggregato Roberto Frizza: titolare del corso di Misure Dimensionali e Collaudi di Produzione presso l’Università degli studi di Bergamo, Responsabile del Centro di taratura accreditato LAT N°133 e delle sale metrologiche di MG SpA. – Ing. Alessandro Balsamo (INRIM): responsabile della metrologia a coordinate presso l’INRIM, socio fondatore e presidente dell’Associazione CMM Club Italia, Coordinatore del ISO/TC213/WG4 Incertezza e regole decisionali (che ha in carico la serie ISO 14253). – Ing. Gianpietro Colosio: Consigliere di Q-DAS srl e responsabile per la formazione e implementazione delle procedure statistiche per il controllo di processo. – Dott. Giovanni Salierno: Responsabile del Centro di taratura Accreditato LAT 206 della Microservice srl. Per informazioni e iscrizioni: segreteria@cmmclub.it – www.cmmclub.it Tel. 011/3919.970

SMART METROLOGY

Rubrica a cura di Annarita Lazzari

La covarianza nella stima dell’incertezza di misura Seconda parte

sintetizzate in una tabella simile alla Tab. 1. È stata aggiunta la colonna “Indice” in modo da identificare la sorgente d’incertezza mediante un contrassegno che ne consenta l’uso nelle formule utilizzate di seguito. I contrassegni impiegati sono: CiX = i-esima causa d’incertezza sulla conoscenza di X, i ∍ [1; nx], dove nx è il numero totale di sorgenti d’incertezza individuate per RIASSUNTO X, Deltamu Italia è un collaboratore stabile della Rivista, riunisce un insieme di CiY = i-esima causa d’incertezza sulla esperti in Metrologia che condividono una visione innovatrice della profes- conoscenza di Y, sione, affinché sia portatrice di valore aggiunto in azienda e nei laboratori. i ∍ [1; n ], dove n è il numero totale di y y La Smart Metrology di Deltamu è una metrologia in grado di adattarsi a tutti i sorgenti d’incertezza individuate per tipi di strutture industriali, dalla PMI ai gruppi internazionali, un’opportunità Y. per passare gradualmente dalla Metrologia degli strumenti alla Metrologia Si noti che le sorgenti d’incertezza posdei processi. sono dipendere dal livello al quale viene eseguita la taratura. La deviazione standard risultante può quindi avere LA COVARIANZA Ci occupiamo innanzitutto della Mo- una parte variabile a seconda del livelNELLA STIMA lo. dellizzazione. THE PAGE OF SMART METROLOGY Deltamu Italia is one of the leading permanent partners of the Journal, it brings together a group of experts in metrology that share an innovative vision of the profession, so that it is a carrier of added value in companies and in laboratories. Smart Metrology by Deltamu is a metrology that can adapt to all types of industrial facilities, from SMEs to international groups, an opportunity to gradually move from the Metrology of measurement equipment to the Metrology of processes.

DELL’INCERTEZZA DI MISURA II PARTE

Continuando nel nostro studio relativo alla covarianza nella stima dell’incertezza di misura, riprendiamo dalla formalizzazione operata nell’articolo del numero precedente per stimare le covarianze nel processo di taratura.

Bilancio delle cause classiche Una taratura è un confronto tra il valore del campione, indicato con x per il seguito, e il valore misurato dello strumento, indicato con y. Quando si stima l’incertezza di misura, usando il metodo della GUM [1], [2], le informazioni sono solitamente

Tabella 1 – Esempio di bilancio d’incertezza

Indice

Causa di incertezza

Tipo

Ampiezza di variazione

Legge di distribuzione

Scarto tipo

C1X

Taratura

0,02

Normale

uc1x

C2X

…

C1Y

Ripetibilità

C2Y

Risoluzione

0,1

C3Y

…

Covarianza La sopra menzionata Tab. 1 soddisfa la necessità di calcolare l’incertezza quando le cause d’incertezza sono indipendenti. Il nostro proposito è invece ora quello di proporre un metodo per completare la precedente tabella e consentire la valutazione delle covarianze, allo scopo di perfezionare la matrice di varianza-covarianza impiegata per l’utilizzo dei risultati di taratura, in particolare per la stima della curva di taratura secondo i metodi proposti dalla guida CFM [3]. La matrice di varianza-covarianza è riportata in Tab. 2:

uc2x uc1y Rettangolare

uc2y uc3y

Direttore tecnico-commerciale – Deltamu Italia srl alazzari@deltamu.com

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3/19 ƒ 225

N. 03ƒ ; 2019

SMART METROLOGY

Tabella 2 – Esempio di matrice varianza-covarianza xi: stima del campione per i diversi livelli i yi: stima fornita dallo strumento per il campione al livello i uxi: incertezza sulla conoscenza del campione di livello i, valutata con un metodo GUM classico. uyi: incertezza sul valore fornito dallo strumento al livello i, valutata con un metodo GUM classico. cov (.., ..): covarianza tra le grandezze

X1 X1

u2x1

cov(x1,x2)

cov(x1,y1)

cov(x1,y2)

cov(x2,x1)

u2x2

cov(x2,y1)

cov(x2,y2)

cov(y1,x1)

cov(y1,x2)

u2y1

cov(y1,y2)

cov(y2,x1)

cov(y2,x2)

cov(y2,y1)

u2y2

Un risultato di misurazione può essere modellato come segue: x i = x vcvi +

¦ eckxi

xi: valore nominale del campione al livello i; xvcvi: valore convenzionalmente vero (non noto) del campione per il livello i; eckxi: errore sul campione di livello i a causa della sorgente d’incertezza k; nx: numero di sorgenti d’incertezza utilizzate per il campione. La covarianza tra due campioni xi e xj è data da: cov( x i ; x j ) = cov( x vcvi +

La covarianza deriva da due diversi fenomeni fisici. 1. Le covarianze tra le misurazioni effettuate a diversi livelli, provengono da fonti d’incertezza che non variano (o variano poco) nel tempo sulle diverse misurazioni durante la taratura (tipicamente l’operatore). 2. Le covarianze tra il campione e lo strumento rappresentano le fonti d’incertezza che sono legate al momento della misurazione. In genere, indipendentemente dalla temperatura, sarà la stessa per il campione e lo strumento. COVARIANZA TRA I LIVELLI

Questa sezione presenta un metodo per determinare la covarianza tra i livelli, cioè i termini cov (xi, xj) o cov (yi, yj). La tabella del bilancio delle cause dell’incertezza dovrebbe essere integrata con la nozione di varianza LO e HO descritta nel precedente articolo, aggiungendo una colonna per il parametro Lk alla Tab. 1, come indicato in Tab. 3. Inizialmente, lo studio viene eseguito sulla covarianza sul campione x.

(1)

k =1

¦ eckxi + ¦ eckxj )

(2)

Data la proprietà della covarianza rispetto all’addizione (bilinearità della covarianza) e la covarianza con una costante pari a zero, risulta: cov( x i ; x j ) =

nx nx

¦ ¦ cov( eckxi ; eclxj )

(3)

k =1 l =1

Le cause dovrebbero essere indipendenti l’una dall’altra per il campione. Questa è un’ipotesi semplificativa ma realistica. Tuttavia, è possibile tenere conto dei possibili collegamenti tra le sorgenti d’incertezza del campione, ma questo complica la presentazione (cfr. introduzione di cause comuni di variazione presentate più sotto) cov( x i ; x j ) =

¦ cov( eckxi ; eckxj )

(4)

k =1

L’errore durante l’operazione di taratura può essere scomposto in un errore LO, corrispondente alla frazione stabile dell’errore durante la taratura, e un errore HO corrispondente alla parte totalTabella 3 – Esempio di bilancio d’incertezza con la colonna Lk mente variabile.

Indice

Causa di incertezza

Tipo

Ampiezza di variazione

Legge di distribuzione

Scarto tipo

C1X

Taratura

0,02

Normale

uc1x

C2X

…

uc2x

80%

C1Y

Ripetibilità

uc1y

100%

C2Y

Risoluzione

0,1

uc2y

80%

C3Y

…

uc3y

T_M ƒ 226

Rettangolare

eckxi = eckxi ,LO + eckxi ,HO .

(5)

Sostituendo nell’equazione (4), risulta: cov( x i ; x j ) = L

¦ cov( eckxi ,LO +

k −1

+ eckxi ,HO ; eckxj ,LO + eckxj ,HO )

(6)

N. 03ƒ ;2019 ªcov( eckxi ,LO ; eckxj ,LO ) º » nx « + cov( e ckxi ,LO ; eckxj ,HO ) » cov( x i ; x j ) = ¦ « k =1 « + cov( eckxi ,HO ; eckxj ,LO ) » « » «¬ + cov( eckxi ,HO ; eckxj ,HO )»¼

(7)

Per definizione, gli errori HO sono completamente indipendenti, quindi nx

(8)

cov( x i ; x j ) = ¦ cov( eckxi ,LO ; eckxj ,LO )

pckxi: peso della causa dell’incertezza k rispetto all’incertezza sul campione al livello i (moltiplicato per 100 per avere il peso in percentuale); uckxi: incertezza della causa k sul campione di livello i; uxi: incertezza totale sul campione al livello i. Si noti che la somma dei pesi del bilancio d’incertezza è pari a 1 (100%) Pertanto la covarianza tra i campioni durante la taratura può essere ottenuta con la seguente formula: nx

cov( x i ; x j ) = u xi u xj ¦ Lk pckxi pckxj

La deviazione standard dell’errore eckxi e quindi l’incertezza della causa ck possono essere scomposti in una parte LO e HO =

2 Lk uckxi

(9)

2 Lk )uckxi

+ (1 −

(15)

k =1

2 uckxi

SMART METROLOGY

La covarianza tra i risultati dello strumento di misura può essere calcolata in modo simile: ny

(16)

cov( y i ; y j ) = uyiuyj ¦ Lk pckyi pckyj k =1

COVARIANZA TRA IL CAMPIONE E LO STRUMENTO

Normalizzando l’errore, cov( x i ; x j ) =

2 ¦ cov( Lk uckxi

k =1

cov( x i ; x j ) =

eckxi ,LO 2 Lk uckxi

¦ Lk uckxi uckxj cov(

2 ; Lk uckxj

eckxi ,LO

k =1

2 Lk uckxi

;

eckxj ,LO 2 Lk uckxj

eckxj ,LO 2 Lk uckxi

)

) (10)

(11)

Qui di seguito viene presentato un metodo per determinare la covarianza tra il campione e lo strumento per un dato livello, cioè i termini cov (xi, yi). L’inizio del ragionamento è simile a quello fatto precedentemente. Un risultato di misurazione può essere modellato come segue: nx

x i = x vcvi ¦ eckxi ; y i = y vcvi + k =1

Sapendo che, per definizione, le variazioni di LO sono stabili durante la taratura, la loro covarianza standardizzata è uguale a 1. cov( x i ; x j ) =

¦ Lk uckxi uckxj

(12)

k =1

Si noti che, in questo caso, il coefficiente Lk è simile al coefficiente di correlazione r definito nella formula generalizzata della GUM [1]. Durante un bilancio delle cause d’incertezza, è interessante conoscere l’impatto di una causa d’incertezza sull’incertezza totale. Possiamo allora introdurre la nozione di peso della causa dell’incertezza in relazione all’incertezza definito da: Pckxi =

2 uckxi

u2xi

(13)

uckxi = u xi Pckxi

(14)

(17)

k =1

dove: xi, yi: valore nominale al livello i; xvcvi, yvcvi: valore convenzionalmente vero (non noto) per il livello i; eckxi, eckyi: errore al livello i a causa della sorgente d’incertezza k; nx, ny: numero di sorgenti d’incertezza considerate. La covarianza tra campione xi e strumento yi è data da:

cov( x i ; y j ) = cov( x vcvi +

k =1

¦ eckxi ; y vcvi + ¦ eckyi )

(18)

Data la proprietà della covarianza rispetto all’addizione (bilinearità della covarianza) e la covarianza con una costante pari a zero, risulta

cov( x i ; y j ) = dove:

¦ eckyi ;

nx ny

¦ ¦ cov( eckxi ; eclyi )

(19)

k =1 l =1

Gli errori possono essere scomposti in un errore LO e un errore HO. T_M ƒ 227

N. 03ƒ ; 2019

cov( x i ; y j ) =

SMART METROLOGY

nx ny

– le cause comuni tra lo strumento e il campione hanno

k =1 l =1

ta la variabilità della stessa sorgente d’incertezza durante la taratura; – le cause comuni, naturalmente, non hanno gli stessi valori di deviazione standard uccx e uccy; – le deviazioni standard possono avere 2 sintassi di notazione a seconda che vengano utilizzate per la formula di covarianza tra i livelli o tra lo strumento e il campione. Naturalmente, il valore rimane lo stesso in entrambi i casi, è solo una notazione per semplificare le formule. Una volta che le cause comuni vengono identificate, la formula si semplifica:

¦ ¦ cov( eckxi ,LO + eckxi ,HO ; eclyi ,LO + eclyi ,HO ) (20) necessariamente lo stesso valore di Lk; infatti, Lk rappresen-

Per definizione, gli errori HO sono completamente indipendenti, quindi rimane

cov( x i ; y j ) =

nx ny

¦ ¦ cov( eckxi ,LO ; eclyi ,LO )

(21)

k =1 l =1

Per proseguire, è necessario conoscere le cause d’incertezza che potrebbero essere comuni tra il campione e lo strumento. È quindi necessario completare la classica valutazione delle cause dell’incertezza introducendo una colonna per identificare l’elenco delle cause comuni, come riportato in Tab. 4. Tabella 4 – Esempio di bilancio d’incertezza con colonna di causa comune

Indice

Causa comune

... ….

C1X

CC1X ….

C2X

CC2X ….

C1Y …. C2Y

CC2Y ….

C3Y

CC3Y

Scarto tipo

(22)

k =1

dove ncc rappresenta il numero di sorgenti d’incertezza comuni. Normalizzando gli errori, l’equazione diventa: Lk

cov( x i ; y i ) =

uc1x oppure ucc1x

uc2x oppure ucc2x

80%

uc1y oppure ucc1y

100%

uc2y oppure ucc2y

80%

uc3y oppure ucc3y

Per interpretare questa tabella, si osservi che: – le cause comuni sono indicate con CCiX e CCiY. Lo stesso indice i indica che le fonti d’incertezza sono comuni tra il campione (x) e lo strumento (y); – le colonne “indice” e “causa comune” non hanno alcun collegamento d’indice tra di loro; – alcune cause d’incertezza potrebbero non essere correlate: in questo caso, la casella della relativa causa comune è vuota; T_M ƒ 228

ncc

cov( x i ; y j ) = ¦ cov( ecckxi ,LO ; ecckyi ,LO )

ncc

¦ Lk ucckxi ucckxi cov(

k =1

ecckxi ,LO 2 Lk ucckxi

;

ecckyi ,LO 2 Lk ucckyi

)

(23)

Come prima, la covarianza dell’errore standardizzato è uguale a 1. Tuttavia, occorre fare attenzione alla direzione della variazione indotta dai fenomeni considerati. Ad esempio, la temperatura può essere una sorgente comune tra il campione e lo strumento. Ma la variazione di temperatura può variare nella stessa direzione per il campione e lo strumento (espansione di 2 parti metalliche per esempio) o nella direzione opposta. Questa direzione di variazione tra il campione e lo strumento determina il segno della covarianza. È necessario conoscerlo e quindi aggiungere una colonna al bilancio d’incertezza, come indicato in Tab. 5. La colonna “direzione di variazione” indica se una variazione del fenomeno d’incertezza (ad esempio la temperatura) provoca una variazione nella stessa direzione della sorgente d’incertezza (ad esempio dilatazione o ritrazione della parte). Vedi Tab. 5 a pagina seguente. Dalla direzione della variazione, è possibile dedurre il segno della covarianza tra il campione e lo strumento. Se la direzione della variazione è la stessa per le cause comuni, la covarianza è positiva, altrimenti è negativa. Questo può essere formalizzato matematicamente introducendo il prodotto con il “Segno” della causa comune. Se la direzione della variazione è “uguale”, il segno è +1, altrimenti è -1. L’equazione diventa

cov( x i ; y i ) =

¦ nkcc=1Lk ucckxi ucckyi segno cckxi segno cckyi

(24)

Introducendo come fatto più sopra, il peso dell’incertezza di misura, risulta

N. 03ƒ ;2019 Tabella 5 – Esempio di bilancio d’incertezza con direzione di variazione

Indice

Causa comune

...

Scarto tipo

Direzione di variazione

…. C1X

CC1X

uc1x oppure ucc1x

uguale

SMART METROLOGY

arricchendole con concetti già noti agli operatori ma formalizzati per tenerne conto nei risultati. L’articolo utilizza la taratura per presentare il metodo, ma è ovviamente possibile utilizzare questo principio in altri casi rispetto alla taratura RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

[1] UNI CEI 70098-3:2016 – “Incertezza di misura – Parte 3: Guida all’espressione delC2X CC2X 80% opposto l’incertezza di misura”. JCGM 100:2008, Evaluation of Measurement Data – Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM 1995 with minor corrections), …. uc1y Joint Committee for Guides in Metrology, C1Y oppure 100% 2008.[Online]. Disponibile in: www. ucc1y bipm.org/en/publications/guides/ gum.html. …. uc2y [2] JCGM 101:2008, Evaluation of Measurement Data – Supplement 1 to the Guide to C2Y CC2Y oppure 80% uguale the Expression of Uncertainty in Measureucc2y ment – Propagation of distributions using a Monte Carlo method, Joint Committee for …. uc3y Guides in Metrology, 2008. [Online]. Disponibile in: www.bipm.org/en/ C3Y CC3Y oppure 0% uguale publications/guides/gum.html. ucc3y [3] JCGM 102:2011, Evaluation of Measurement Data--Supplement 2 to the Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement—Extension to any number of output quantities, Joint Committee for Guides in ncc (25) cov( x i ; y i ) = u xi u yi ¦ k =1 Lk segno cckxi segno cckyi PcckxiPcckyi Metrology, 2011. [Online]. Disponibile in: www.bipm. org/en/publications/guides/gum.html. [4] JCGM 200:2012, International Vocabulary of Metrology – Un ragionamento simile può essere fatto per le covarianze Basic and General Concepts and Associated Terms (VIM 2008 tra il campione e lo strumento su diversi livelli with minor corrections), Joint Committee for Guides in Metrology, 2012. [Online]. Disponibile in: www.bipm.org/en/ publications/guides/vim.html. cov( x i ; y j ) = u xi u yj ¦ nkcc=1Lk segno cckxi segno cckyj PcckxiPcckyj (26) [5] M. Bergoglio, A. Malengo, and D. Mari, “Analysis of interlaboratory comparisons affected by correlations of the reference standards and drift of the travelling standards”, Measurement, vol. 44, no. 8, pp. 1461-1467, 2011. [Online]. DispoCONCLUSIONI nibile in: www.sciencedirect.com/science/article/pii/ S0263224111001680. La nozione di covarianza viene spesso dimenticata nei [6] P. D. Hale, A. Dienstfrey, J. C. M. Wang, D. F. Williams, A. bilanci delle cause d’incertezza. Questo articolo fornisce 3 Lewandowski, D. A. Keenan, and T. S. Clement, “Traceable formule (15), (16) e (26) per affrontare questo concetto. waveform calibration with a covariance-based uncertainty L’approccio presentato si basa su una valutazione classica analysis,” IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 58, no. 10, pp. delle cause dell’incertezza a cui vengono aggiunti 3 para3554-3568, Oct. 2009. [7] D. A. Humphreys, P. M. Harris, M. Rodrguez-Higuero, F. A. metri basati sulla conoscenza dei processi di taratura: Mubarak, D. Zhao, and K. Ojasalo, “Principal component compression method for covariance matrices used for uncertainty – l’opportunità di espressione della varianza grazie al propagation”, IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 64, no. 2, pp. parametro Lk; 356-365, Feb. 2015. – l’identificazione delle cause comuni d’incertezza tra lo [8] J.M. Pou et D. Vaissière, Delta Mu, La signature des processtrumento e il campione; sus d’étalonnage: les étalonnage vus sous l’angle statistique, – identificazione della direzione di variazione delle incerdans les actes du congrès de métrologie de Lyon (2005). tezze; [9] Collège Français de Métrologie (CFM), guide technique È quindi possibile iniziare a prendere in considerazione la Application du nouveau concept d’étalonnage du VIM 3 covarianza senza stravolgere le abitudini, ma al contrario (2012).

….

uc2x oppure ucc2x

T_M ƒ 229

MANIFESTAZIONI EVENTI E FORMAZIONE

2019-2020-2021 eventi in breve Segnalazione di manifestazioni ed eventi d’interesse 2019

3-5 ottobre

Genova

IMEKO TC-19 Workhop on Metrology for the Sea

www.metrosea.org

9 ottobre

Milano

Evoluzione del sistema di telecontrollo e automazione dell’acquedotto di Milano

https://my.foim.org/ISFormazione-Milano/evoluzione-del-sistemadi-telecontrollo-e-automazione-dellacquedotto-di-milano-i-ed-corso630.xhtml;jsessionid=25d441b692b83570085a7a1d591a

10 ottobre

Roma

NI Aerospace and Defense Forum - Italy

https://events.ni.com/profile/web/index.cfm?PKWebId=0x812450001

17 ottobre

Milano

L’impatto acustico d’impianti meccanici in ambito civile

https://my.foim.org/ISFormazione-Milano/limpatto-acustico-diimpianti-meccanici-in-ambito-civile-corso658.xhtml;jsessionid=25d441b692b83570085a7a1d591a

30-31 ottobre

Napoli

XXVII Convegno Nazionale AIVELA

www.aivela.org/XXVII_Meeting/index.html

4-8 novembre

Graz, Austria

8th IEEE International Conference on Connected Vehicles and Expo (ICCVE)

https://iccve2019.com

17-21 novembre

Niigata, Giappone

Asia-Pacific Measurement Forum on Mechanical Quantities - APMF 2019

https://unit.aist.go.jp/riem/ft-std/apmf2019

8-10 dicembre

Abu Dhabi, Emirati Arabi

2019 IEEE International Conference on Imaging Systems & Techniques (IST)

https://ist2019.ieee-ims.org

2020 12-14 febbraio

Torino

A&T - Automation & Testing, 14a edizione

www.aetevent.com

17-22 febbraio

Anahaim, CA, USA

AAFS 72nd Annual Scientific Meeting

www.aafs.org

9-11 marzo

Kuala Lumpur, Malesia

IEEE Sensors Applications Symposium (SAS)

https://2020.sensorapps.org

18-21 maggio

Austin, TX, USA

NI Week 2020

www.ni.com/en-us/events/niweek.html

25-28 maggio

Dubrovnik, Croazia

2020 IEEE International Instrumentation & Measurement Technology Conference (I2MTC)

https://i2mtc2020.ieee-ims.org

1-3 giugno

Bari

IEEE International Symposium on Medical Measurements & Applications (MeMeA)

https://memea2020.ieee-ims.org

23-26 giugno

Roma

14th Intl Conference on Vibration Measurements by Laser and Noncontact Techniques

www.aivela.org/14th_Conference/index.html

24-27 agosto

USA - location da definire

AUTOTESTCON 2020

http://autotestcon.com

2021 30 agosto-3 settembre

T_M

Yokohama, Giappone

3/19 ƒ 230

XIII IMEKO World congress

www.imeko2021.org

METROLOGIA... PER TUTTI

Rubrica a cura di Michele Lanna

I requisiti metrologici per gli organismi d’ispezione Come costruire la competenza metrologica necessaria per conseguire l’accreditamento ISO/IEC 17020 METROLOGY FOR EVERYONE In this permanent section of the Journal our colleague and friend Michele Lanna, leading expert in metrology, calibration, accreditation of companies, will discuss topics of interest for the majority of industrial measurement users, in simple and immediate terms, with reference to the most recent Norms. Write to Michele to comment his articles and to propose other subjects!

RIASSUNTO In questa Rubrica il collega e amico Michele Lanna, esperto di metrologia, taratura, accreditamento industriale, discute aspetti d’interesse per la maggior parte degli utenti industriali delle misure, con terminologia semplice e immediata, e facendo riferimento alle più importanti e recenti Norme. Scrivete a Michele per commentare i suoi articoli e per proporre ulteriori temi di discussione! PREMESSA

L’ampia disamina, che abbiamo effettuato in diversi articoli pubblicati in questa stessa rubrica, della competenza del personale operante nei laboratori e dei requisiti che devono essere posseduti per poter svolgere il ruolo, ci hanno confermato ancora una volta (se pure ce ne fosse stato bisogno) che è necessaria una competenza sempre più estesa e completa per svolgere il ruolo assegnato all’interno di un’organizzazione. L’estensione della metrologia e l’esigenza di peculiari controlli dei prodotti a settori nuovi rispondono a esigenze diverse: da un lato, il mercato richiede prodotti sempre più rispondenti all’uso al quale essi sono destinati; dall’altro, anche i processi produttivi più accurati considerano l’esigenza della misurazione delle caratteristiche del prodotto o del servizio come imprescindibile per garantire il mercato relativamente alle sue caratteristiche. Il nostro tempo è caratterizzato dall’interconnessione tra sistemi, discipline, concetti diversi, utili per costruire un “sapere” organico e articolato, basato sulla conoscenza di discipline che richiedono percorsi formativi specifici e, nello stesso tempo, comple-

mentari ad altri. Inoltre, per quanto avviene in metrologia legale, la competenza necessaria per ricoprire i ruoli all’interno di un’organizzazione è la sintesi di un sapere variegato di conoscenze, che coniugano cogenza e volontarietà in un insieme armonico, utile per il ruolo da ricoprire. La disamina dei contenuti necessari a sviluppare la cultura metrologica per coloro che gestiscono organismi d’ispezione ci permette di far comprendere al lettore, interessato a progettare e rendere operativo un organismo d’ispezione, le peculiarità e le esigenze specifiche. In questo ci è di grande aiuto non solo la norma citata, ma anche il Decreto Ministeriale n° 93/2017 del MI.S.E., che definisce in modo chiaro le azioni da compiere perché un organismo d’ispezione possa essere competente. LA COSTRUZIONE DELLA COMPETENZA METROLOGICA NEGLI ORGANISMI D’ISPEZIONE

da per la formazione” definisce la competenza come: “Applicazione di conoscenze, abilità e comportamenti nelle prestazioni”. Innanzitutto, le conoscenze sono strumentali per l’acquisizione della competenza e non rappresentano l’essenza stessa della competenza; quindi un’organizzazione che voglia sviluppare le competenze deve applicare i principi di Bloom, che permettono di costruire la competenza come una piramide, attraverso tasselli diversi finalizzati a raggiungere obiettivi necessari a coinvolgere tutti i soggetti di un’organizzazione. Il livello più basso è quello del ricordare, per poi passare a comprendere, applicare, analizzare, valutare e creare. I diversi stadi corrispondono a ruoli diversi assunti da soggetti che operano con responsabilità diverse all’interno della stessa organizzazione. Al livello operativo basta semplicemente essere addestrati e ricordare i passaggi operativi da compiere per svolgere diligentemente l’attività assegnata; la comprensione richiede già un processo di “intelligenza” di ciò che si va a fare, quindi una sintesi logica di concetti e azioni; l’applicazione stimola, in chi svolge un’attività, un’attenzione alla conformità a quanto pianificato; l’analisi rappresenta un processo mentale complesso, che richiede da parte di chi la svolge una capacità critica e di confronto anche con altre attività effettuate; la valutazione è la logica conseguenza dell’analisi ed è un processo mentale, che porta naturalmente all’ultimo stadio: creare, cioè svolgere un’azione progettuale, adoperando come presupposto la propria capacità critica, ma anche un know-how strutturato e completo per esaminare, valutare, definire, mettere a punto.

Prima di addentrarci nelle specificità della norma e del decreto, definiamo cosa sia da intendere per “Competen- Studio Lanna & Associati – Roma za”. La norma UNI 10015: “Linee gui- info@studiolanna.it T_M

3/19 ƒ 231

CREARE

↑

VALUTARE

↑

ANALIZZARE

↑

APPLICARE

↑

COMPRENDERE

↑

RICORDARE Figura 1 – La piramide della competenza

Questa introduzione rischia di risultare astratta, se non inserita nel contesto operativo di una struttura, a volte molto piccola e con ruoli multivariati, assunti dagli addetti che in essa operano. Ritorniamo alla nostra domanda iniziale: quali requisiti metrologici devono essere conosciuti e applicati dagli addetti a un Organismo d’Ispezione, per poter operare? La metrologia (letteralmente scienza della misura) è un punto di riferimento obbligato per tutte le possibili sue declinazioni: scientifica, industriale, fisica, chimica, legale, ecc. Misurare qualcosa (misurando) richiede l’adozione di regole e criteri. Solo il rigore scientifico nell’effettuare correttamente quest’attività può conferire al risultato dell’operazione di misura un valore universale e riconosciuto come tale. Ciò implica che la misura sia effettuata seguendo i canoni dei principi generali di metrologia, vale a dire adottando innanzitutto unità di misura idonee a esprimere la misura, sia attraverso le unità base del SI (Sistema Internazionale) sia attraverso le unità derivate, i multipli, i sottomultipli, le costanti e quanto necessario T_M ƒ 232

N. 03ƒ ; 2019

METROLOGIA... PER TUTTI

a definire l’atto della misura in qualcosa di comprensibile da parte di chiunque legga, capisca e interpreti quanto è stato misurato. Spesso questi banali prerequisiti sono disattesi all’interno delle aziende, non possedendo tutti il bagaglio minimo di conoscenze: non per saper fare calcoli che potrebbero risultare complessi, ma sapendo almeno riconoscere se si sta parlando di unità base o derivate, di multipli o sottomultipli del sistema internazionale o di costanti. I computer ci possono certamente aiutare nei calcoli, ma sta a noi riconoscere la misura che è l’espressione risultante della nostra operazione. Ad esempio, saper riconoscere che un micron è un’unità derivata, molto più piccola dell’unità base del SI (metro), uguale a 1x 10-6 m, cioè un milionesimo di metro. E possiamo proseguire con altri concetti base di metrologia, utili per comprendere le misure e quanto riportato nel decreto: intendo parlare di ripetibilità e riproducibilità della misura, di errori, ecc. E che dire di sistemi di misura e sistemi di taratura e della capacità di leggere e interpretare correttamente un certificato di taratura emesso da un Centro LAT (Laboratorio Accreditato di Taratura)? Rifacendoci alla piramide di Bloom illustrata in precedenza a chi gestisce un organismo d’ispezione è richiesta la conoscenza e la capacità d’individuare e definire concetti, azioni, modi di operare. Ad esempio, è importante saper scrivere una procedura di taratura, necessaria a creare le condizioni perché le masse campione (campione di misura secondario o di lavoro) che si adoperano nella verificazione periodica, intesa come: “il controllo metrologico legale periodico effettuato sugli strumenti di misura dopo la loro messa in servizio, secondo la periodicità definita in funzione delle caratteristiche metrologiche, o a seguito di riparazione per qualsiasi motivo comportante la rimozione di sigilli di protezione, anche di tipo elettronico” (da Decreto n° 93/2017 MI.SE.), siano tarate e quindi in grado di assolvere il loro ruolo. Molto spesso queste tarature sono effettuate all’interno dell’organismo stesso. Conoscere i diversi tipi di metodi di taratura: innanzitutto per confron-

to permette di tarare quanto richiesto in maniera corretta. Tale metodo è usato per la taratura di masse con incertezza pari o inferiore alla classe di precisione secondo OIML R 111: “F2”; mentre la taratura per lettura diretta “Misura del valore convenzionale di una massa con il metodo della lettura diretta della bilancia” segue una metodica differente, come ben specificato nella suddetta OIML. E ancora cosa dire degli errori e della capacità di riconoscere se si sta parlando di errori casuali o sistematici? E qui si apre il capitolo relativo alle competenze statistiche. Saper riconoscere, in base ai dati disponibili e alla loro distribuzione, se trattasi di una distribuzione normale o rettangolare o triangolare, o una che segue la t di Student, rappresenta un indispensabile presupposto per lo svolgimento efficace del proprio lavoro. E ancora: conoscere i criteri di costruzione e interpretazione di una carta di controllo (limiti di controllo, limiti di specifica, regola dei 7 punti che mostrano una tendenza, ecc.) costituisce un indispensabile abecedario per confrontare dati e comprendere se il processo di misura sta procedendo in modo corretto oppure no. Ma cosa dicono la norma ISO/IEC 17020 e il decreto legislativo n° 93/2017? La norma ISO/IEC 17020 è una norma gestionale, che si basa sul meccanismo del P-D-C-A (Plan-Do-CheckAct) del Deming e che sintetizza un imprescindibile meccanismo logico, che si può interpretare così: innanzitutto le attività svolte da un’organizzazione devono essere pianificate, definendo documenti specifici di pianificazione, indicati nella norma; una volta pianificate le attività che presiedono all’operatività di una struttura organizzativa, bisogna adottare, rendendo operativi i documenti di pianificazione, cioè manuale, procedure gestionali, istruzioni operative, regolamento dell’organismo d’ispezione; il secondo passo è la loro adozione, con la verifica dei risultati raggiunti e il terzo passo è il controllo, inteso come attività a valore aggiunto, che misuri la differenza tra quanto pianificato e quanto realizzato. I meccanismi reattivi di cui un’or-

N. 03ƒ ;2019 ganizzazione dev’essere dotata, quali: gestione delle non conformità, gestione delle azioni correttive e preventive, audit interni consentono non solo di misurare oggettivamente la “qualità dell’organizzazione”, ma d’individuare eventuali anelli deboli dei processi dell’organizzazione. L’apprendimento dei concetti di una norma gestionale, come la ISO/IEC 17020, è relativamente facile, in particolare per quelle organizzazioni che hanno già applicato l’ISO 9001, la madre di tutte le norme gestionali. Peculiare è invece la conoscenza dei requisiti specifici della norma e tutti i riferimenti in essa riportati. Non è nostra intenzione in questo bre ve scritto fare una disamina dei requisiti specifici della norma, per la quale si rinvia a numerosi scritti esistenti in letteratura (uno tra tutti: ILAC P 15:2016 – Application of ISO/IEC 17020:2012 for the Accreditation of Inspection Bodies) o a corsi di formazione specifici proposti da autorevoli società di consulenza e formazione. Vogliamo, invece, mettere in evidenza alcuni aspetti peculiari della norma, utili per comprendere poi il contenuto del Decreto Ministeriale n° 93/2017 del MI.SE., ma soprattutto l’ampia documentazione di Accredia, che costituisce un punto di riferimento obbligato. Ma quali sono gli organismi d’ispezione? Sono quelli in possesso di “Abilitazioni a svolgere funzioni di verifica di parte terza, secondo la norma tecnica UNI CEI EN ISO-IEC 17020:2012 tipo A, su istallazioni e impianti indicati nel Decreto del Presidente della Repubblica 22 ottobre 2001, n. 462 (articolo 4, comma 2; articolo 6, comma 2 e articolo 7)”. Per non parlare dei diversi decreti che inquadrano gli organismi d’ispezione, possiamo dire che sono tutti quelli che controllano l’operato di aziende che operano in numerosi settori d’interesse per la collettività quali: esercizio ascensori, serbatoi GPL, impianti elettrici, sistemi di pesatura (bilance usate nell’industria, nel commercio o nel dettaglio), controllo dell’erogazione del gas per usi domestici o industriali, distributori di carburante, ecc. Trattasi di un universo molto vasto,

composto da aziende di dimensioni a volte medio-piccole che si propongono come soggetti che intendono mettere al servizio della collettività la loro competenza ed effettuare, dopo aver conseguito idoneo accreditamento da parte di Accredia (unico ente di accreditamento operante in Italia) verificazioni in grado di accertare se le apparecchiature utilizzate (sistemi di pesatura, distributori di carburante, ecc.) operano in maniera corretta. Le implicazioni quindi derivanti da questo riconoscimento sono quelle di poter esprimere un giudizio professionale, basandosi su idonee misure tese a verificare il rispetto o meno di determinati requisiti. Innanzitutto, nell’introduzione il concetto della competenza acquista subito una valenza concreta nella norma ISO/IEC 17020 e non astratta: cioè: “una differenza importante consiste nel fatto che molti tipi d’ispezioni implicano il giudizio professionale per determinare l’accettabilità rispetto a requisiti generali e, per questa ragione, l’organismo d’ispezione deve avere la competenza necessaria per eseguire il proprio compito”. Essere competenti non è quindi un fregio distintivo da esporre, ma è la condizione necessaria e sufficiente per esprimere un giudizio che ha implicazioni legali: se un organismo d’ispezione, riconosciuto come tale, dichiara che un sistema di pesatura sottoposto a verificazione periodica ha dato esito negativo o positivo, questa dichiarazione non solo diventa pubblica, ma autorizza o meno il titolare dello strumento all’utilizzo del sistema di pesatura secondo i requisiti cogenti applicabili. Fatta questa premessa, il Decreto n° 93/2017 ci aiuta a esprimere questo giudizio di positività o negatività. Innanzitutto, come ogni decreto legge trova i suoi punti di riferimento in una serie di altre leggi, richiamate in premessa. Poi, in modo logico, il decreto fa riferimento a tutti i soggetti che pur avendo dimostrato di essere conformi ad altri standard, intendono svolgere anche attività di verificazione periodica. La prima norma che il decreto elenca è la UNI CEI EN ISO/IEC 17025 “Requisiti generali per la competenza dei laboratori di prova e taratura”,

METROLOGIA... PER TUTTI

come laboratorio di taratura, nonché la UNI CEI EN ISO/IEC 17065 “Valutazione della conformità – Requisiti per organismi che certificano prodotti, processi e servizi”. Il decreto n° 93/2017 accetta come competenza acquisita quella derivante dal conseguimento di uno degli accreditamenti in accordo alle norme suddette. Il legislatore riconosce la valenza metrologica della ISO/IEC 17020 e ritiene che la competenza acquisita attraverso il conseguimento degli accreditamenti in accordo a una delle suddette norme rappresenti dimostrazione idonea anche per l’applicazione della norma e dei contenuti del decreto. La competenza del personale che esegue ispezioni si declina, oltre che nella conoscenza dei principi base di metrologia e delle unità di misura del sistema internazionale, anche attraverso una serie di altri aspetti che bisogna conoscere, quali: – Glossario di metrologia, in particolare quello di metrologia legale (VIML); – Errore massimo ammissibile (MPE): suo significato e calcolo; – Concetti base relativi all’incertezza di misura; – Conoscenza e capacità di applicazione di norme diverse di metrologia e non. La conoscenza del glossario di metrologia, in particolare di quella legale, costituisce aspetto qualificante della competenza. Spesso all’interno dei laboratori si utilizza un linguaggio non sempre in linea con quello ufficiale; conoscere il corretto significato dei termini e declinarli in maniera corretta all’interno dell’Organismo d’ispezione crea le premesse per una competenza diffusa e univoca, senza la necessità d’interpretazioni o specificazioni. Altro aspetto qualificante della norma e del Decreto n°93/2017 MI.S.E. è il concetto di errore massimo ammissibile. Di cosa parliamo? L’OIML V2 -200 del 2012 definisce l’errore massimo ammissibile come: “valore estremo dell’errore di misura rispetto a un valore di quantità nota, permesso dalle specifiche o dai regolamenti applicabili, per una data misura, per uno strumento di misura, per un sistema di misura”. In molte aziende che si stanno prepaT_M ƒ 233

rando all’accreditamento è importante verificare la conoscenza dei concetti in modo da dare a questo termine e ad altre definizioni metrologiche un significato chiaro e soprattutto univoco. Questa è una ragione per la quale suggerirei un ripasso (rapido ed efficace) di questi termini, senza necessariamente soffermarsi solo sulle metodiche di calcolo e sul “magico software” che dovrebbe risolvere tutti i problemi e fornire il numero da confrontare con il target di riferimento. In metrologia legale occorre verificare la conformità, sia al momento della fabbricazione, sia periodicamente durante l’utilizzo dello strumento di misura. Vigo (Lezioni del Corso di: Fondamenti di metrologia meccanica – Anno Accademico 2005-2006 – UNICAS) afferma che “uno strumento (prodotto) si considera conforme quando l’errore di misura E, valutato per appropriati valori del suo campo di misura (proprietà), è inferiore a quello massimo tollerato MPE (intervallo di tolleranza)”, cioè: |E| = |X – Xrv| < MPE Il giudizio di conformità (secondo Vigo) non è mai un’operazione che porta a un risultato certo, dal momento che non esiste metodica di misura o di taratura che abbia incertezza pari a zero. Ma è importante ricordare che nell’attività di verificazione periodica non si è chiamati a esprimere un giudizio di conformità dello strumento, ma solo di positività o negatività della verifica effettuata. Inoltre, nell’esprimere un giudizio di positività o negatività di una verificazione periodica non bisogna dimenticare i principi della norma UNI 14253 (“Specifiche geometriche di prodotto”), che delinea 3 aree nella quali può cadere una misura: 1. Conformità 2. Non conformità 3. Ambiguità In Fig. 2 si riporta l’inquadramento delle zone suddette, da tenere bene in conto quando si effettuano verificazioni periodiche e si giudicano i risultati. Ciò implica una stima attenta dell’inT_M ƒ 234

N. 03ƒ ; 2019

METROLOGIA... PER TUTTI

Figura 2 – Zone di sicura conformità e sicura non conformità

certezza di misura, al fine di poter esprimere un giudizio. Il Decreto n° 93/2017 del MI.SE. introduce più volte l’incertezza di misura, anche se la UNI CEI EN ISO/IEC 17020 non ne richiede esplicitamente la sua stima (almeno per le verificazioni periodiche di strumenti di pesatura a controllo non automatico). È comunque errato confondere “Errore” con “Incertezza”. Il VIM (UNI CEI EN 70099:2008) fornisce la seguente definizione di Errore: “valore misurato di una grandezza meno un valore di riferimento di una grandezza”, mentre l’incertezza è definita come: “parametro non negativo che caratterizza la dispersione dei valori che sono attribuiti a un misurando, sulla base delle informazioni utilizzate”. Dalle due definizioni si comprende subito che accostare l’errore all’incertezza è piuttosto grossolano e metrologicamente non corretto. Il Decreto, inoltre, introduce i concetti d’incertezza composta ed estesa, senza ovviamente (ed è logico che sia così) pretendere di sostituirsi al normatore che, nella norma UNI CEI 70098-3:2016 “Incertezza di misura – Parte 3: Guida all'espressione dell'incertezza di misura”, riporta le definizioni suddette e i principi da seguire per la stima dell’incertezza. La conoscenza dei requisiti non può prescindere dalla conoscenza di rego-

le statistiche che presiedono alla sua corretta applicazione, quali: test di ripetibilità e criteri applicativi, conoscenza dei livelli di confidenza statistica (95% o 98%), fattore di copertura K, in funzione del livello di confidenza, criteri da seguire per la scelta delle componenti dell’incertezza da prendere in considerazione nella sua stima, ecc. In questo scritto considereremo solo le verificazioni periodiche di strumenti di pesatura, non tutta l’ampia gamma di altre tipologie di verificazioni periodiche (es. distributori di carburante, convertitori di volumi di gas, contatori di energia elettrica attiva). Per quanto concerne le verificazioni periodiche di strumenti di pesatura, il Decreto descrive, al punto 3 della Scheda A, tutte le prove metrologiche per strumenti di pesatura NAWI (a funzionamento non automatico). La conoscenza della terminologia metrologica, nonché dell’OIML R1111, è fondamentale per poter eseguire queste prove. La prova di accuratezza del dispositivo di zero, la prova di ripetibilità a circa 80% di Max con la ripetizione di n° 3 prove per livello, la prova di decentramento, le prove atte alla determinazione degli errori massimi tollerati fino a Max senza tara, con almeno 5 distinti valori di carico con carico ascendente e 5 con carico discendente, la prova di accuratezza

N. 03ƒ ;2019 del dispositivo di tara, qualora questo non sia di tipo elettronico, la prova di mobilità o sensibilità. La conoscenza dei requisiti della EN 45501:2015 e degli specifici requisiti metrologici applicabili costituiscono un arricchimento della cultura metrologica e condizione indispensabile per l’applicazione dei requisiti riportati nella norma UNI CEI EN ISO/IEC 17020 e nel Decreto n° 93/2017 MI.SE. Inoltre, la conoscenza della OIML R511 (Automatic catchweighing instruments – Part 1 Metrological and technical requirements) costituisce requisito determinante per le verificazioni periodiche di strumenti per pesare a funzionamento automatico. La descrizione di tutte le prove da effettuare e delle modalità di conduzione in condizione di funzionamento sia statico si dinamico, costituiscono elementi indispensabili per la formazione della competenza per l’esecuzione delle verificazioni periodiche per questo tipi di sistemi di pesatura. L’altro aspetto importante da considerare per la corretta esecuzione delle verificazioni periodiche è la riferibilità metrologica dei risultati delle misure. La UNI CEI 70099:2008 definisce la riferibilità metrologica come “proprietà di un risultato di misura per cui esso è posto in relazione a un riferimento attraverso una documentata catena ininterrotta di tarature, ciascuna delle quali contribuisce all’incertezza di misura”. L’ILAC P 10 del 2013 e Accredia Circolare DT n° 4/2014 stabiliscono i criteri da adottare per assicurare la riferibilità metrologica. Innanzitutto, la riferibilità a cosa? È da intendere al Sistema Internazionale di Misura. La ISO/IEC 17025 al punto 6.5.1 richiede che i risultati di una misura siano “riferibili al SI, attraverso: tarature fornite da un laboratorio competente (LAT), valori certificati dei materiali di riferimento forniti da un produttore accreditato che possegga la riferibilità metrologica al SI, realizzazione diretta delle unità del SI, attraverso confronti con standard nazionali o internazionali”. Nello specifico di un organismo che effettua verificazioni periodiche, è importante che le masse campione utiliz-

zate siano riferibili ai campioni nazionali, attraverso un canale ininterrotto di tarature. Quindi che le tarature effettuate sulle masse secondarie siano riferibili ai campioni nazionali, attraverso il confronto con i campioni primari posseduti dall’Organismo, a loro volta certificati da un produttore accreditato, o la taratura effettuata in un laboratorio LAT. UN POSSIBILE SCHEMA FORMATIVO

METROLOGIA... PER TUTTI

come strumento “legale”: metrologici, tecnici e amministrativi. – I principi per stabilire la gerarchia degli strumenti di misura (OIML D5). – Gli standard di misura: principi, criteri di scelta, uso, conservazione e documentazione (OIML D8). – Linee guida per la determinazione degli intervalli di taratura degli strumenti di misura usati nei laboratori di prova (OIML D10-ILAC G24) – È condivisibile la conoscenza dei principi, anche se il Decreto n° 93/2017 MI.SE. stabilisce ben definite frequenze di taratura – I requisiti generali per gli strumenti di misura: le condizioni ambientali (OIML D11) – Anche in questo caso il Decreto stabilisce il range di temperatura ammissibile, entro cui effettuare le verificazioni periodiche. La conoscenza dei fattori d’influenza ambientale (temperatura, pressione, grado igrometrico) possono risultare utili per la considerazione degli effetti determinanti. – I campi d’uso degli strumenti di misura soggetti a verificazione (OIML D12). – L’uso dei materiali di riferimento certificati nei settori coperti da controllo metrologico esercitato da servizi nazionali di metrologia legale (OIML D18). – La verifica iniziale e successiva degli strumenti usati per le verifiche periodiche.

Lo sviluppo delle competenze è uno degli aspetti qualificanti della norma. Gli aspetti in precedenza esaminati costituiscono elementi significativi per il bagaglio che deve possedere chi opera in un organismo d’ispezione. Come acquisire questa competenza? Qual è l’ter formativo che può essere seguito per l’acquisizione della competenza metrologica? S ulla base dell’esperienza maturata in diversi organismi d’ispezione, si propone un possibile iter formativo che coniughi requisiti cogenti con quelli volontari. Un possibile programma formativo parte dai requisiti generali di metrologia legale, per poi considerare i requisiti della norma UNI CEI EN ISO/IEC 17020 e i requisiti contenuti nel Decreto n° 93/2017, per estendersi a tutti gli altri requisiti metrologici necessari a una corretta adozione Seconda parte della norma. – Breve richiamo dei principi della ISO/IEC 17020. – I requisiti del Decreto n° 93/2017 POSSIBILE MI.SE – È basilare la sua conoscenza per la formazione della competenza PROGRAMMA FORMATIVO nel campo delle verificazioni periodiPrima parte che. – I principi di metrologia legale – Non – La Direttiva 2014/31/UE e requisiti possono essere ignorati i principali applicabili – È una Direttiva fondamenconcetti di metrologia legale e le defi- tale da considerare nell’applicazione nizioni del VIML. dei requisiti metrologici agli strumenti – Le unità legali di misura (OIML D2) – per pesare a funzionamento non autoÈ basilare conoscere le unità legali di matico. misura, visto che parliamo di metrolo- – La Guida Blu all’attuazione della norgia legale. mativa UE sui prodotti – 2016. – La qualifica legale degli strumenti di – ILAC P 15:2016 – Application misura (OIML D3) – Devono essere of ISO/IEC 17020:2012 for the soddisfatti tre tipi di requisiti perché Accreditation of Inspection uno strumento possa essere qualificato Bodies – Molto utile per i criteri da T_M ƒ 235

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RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI CONCLUSIONI

Dalle considerazioni svolte nel presente scritto, emergono alcuni aspetti che devono essere attentamente considerati prima d’intraprendere l’iter di accreditamento. Innanzitutto, vanno misurate attentamente le proprie potenzialità, considerando la competenza posseduta dal personale dell’organismo. In secondo luogo, va studiata attentamente la norma ISO/IEC 17020 e i requisiti contenuti nel Decreto n° 93/2017 MI.SE. al fine di effettuare un’attenta autovalutazione della competenza del proprio personale. E, ancora, va predisposto T_M ƒ 236

[1] UNI CEI EN ISO/IEC 17020. [2] Decreto n° 93/2017 MI.SE. [3] Direttiva 2014/31/UE. [4] ILAC P 15:2016 – Application of ISO/IEC 17020:2012 for the Accreditation of Inspection Bodies. [5] ILAC P 10:2013 – ILAC Policy on Traceability of Measurements Results. [6] UNI EN ISO 10012:2004 – Requisiti per i processi e le apparecchiature di misurazione. [7] OIML citati. [8] Euramet – Calibration Guide n° 18 – Guidelines on the Calibration of non automatic weighing Instruments – Version 4 – 11/2015.

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seguire nella corretta applicazione del- e attuato un programma di formazione che colmi l’eventuale gap esistente la norma e dei suoi requisiti. tra la competenza posseduta e quella richiesta per applicare efficacemente Terza parte – I principi generali di metrologia: la le prescrizioni necessarie a svolgere le classificazione della metrologia (lega- verificazioni periodiche. L’iter formatile, scientifica, industriale, fisica, chimi- vo indicato è solo una traccia, da poca). ter snellire, arricchire, integrare a se– I principali concetti di metrologia: conda delle esigenze specifiche deldefinizioni e significato – Ripetibilità, l’organismo. riproducibilità, accuratezza, errori, La competenza del personale (anche incertezza, scostamento. per gli organismi d’ispezione) è il risul– Il processo di misura e il sistema di tato di un processo continuo, che non si misura. esaurisce nel momento in cui si effettua – L’errore massimo ammissibile: criteri la formazione iniziale o si inserisce di calcolo e significato nelle verifica- nuovo personale, ma deve rappresenzioni periodiche. tare il risultato di una politica che spin– L’incertezza di misura e le sue com- ga l’organismo a livelli più alti di componenti – L’incertezza di tipo A, B, petenza. composta, estesa – i passi da seguire I requisiti cogenti, spesso percepiti per stimare l’incertezza. come vincoli ai quali è difficile sottrar– I principi generali da seguire per i test si, rappresentano opportunità di credi ripetibilità (ristretta e intermedia). scita, considerando l’ampia gamma – La linearità, lo scostamento, l’accura- di requisiti da soddisfare. Per farvi tezza e i criteri per assicurarla. fronte bisogna dispiegare un venta– Cenni alle tecniche di analisi dei pro- glio di conoscenze sempre più ampio, cessi di misura e al loro miglioramento: da acquisire attraverso la conoscenANOVA, DOE, studi di riproducibilità za di decreti, norme volontarie e coe ripetibilità, tecniche di miglioramen- genti. Solo la stratificazione delle coto continuo. noscenze può assicurare un vantag– Il contenuto di una procedura di tara- gio competitivo, che non si limiti al metura e l’interpretazione di un certificato ro soddisfacimento di requisiti cogenti di taratura. ma vada oltre, sviluppando un know– Come redigere la documentazione di how diffuso e in linea con le sfide che un Organismo d’Ispezione: manuale, sempre più frequentemente vengono regolamento, procedure. poste nell’attuale contesto di business – I criteri generali per la gestione della competitivo. documentazione.

NUOVO ASSE XY PER APPLICAZIONI INDUSTRIALI E MICROSCOPIA

Physik Instrumente (PI) presenta un nuovo asse XY caratterizzato da un ottimo rapporto qualità-prezzo: aspetto fondamentale, soprattutto nella costruzione di sistemi di microscopia automatizzati per il controllo di qualità, per lo screening di campioni biologici, prove sui materiali, ispezione o biotecnologia, ma non solo. Il design compatto e standardizzato permette di ridurre i costi, ma l’M-971 offre comunque la possibilità di adattarsi a specifiche richieste del cliente, proponendo ad esempio corse differenti o versioni con fori centrali. I collaudati motori passo-passo, abbinati a viti a ricircolo, movimentano lo stadio; completano il sistema molteplici guide a rulli incrociati, che distribuiscono il carico in modo uniforme su di un’ampia superficie e garantiscono un’elevata rigidità e una buona precisione di movimento. I fine corsa e quello centrale di riferimento facilitano un avvio rapido e un utilizzo sicuro. Per controllare l’asse è possibile utilizzare il controllore Mercury C-663 o qualsivoglia controllore di terze parti per motori stepper. Il nuovo asse XY motorizzato M-971 può essere facilmente integrato in sistemi per l’ispezione, la litografia o l’ingegneria biomedica ed è inoltre ottimizzato per soddisfare le esigenze nel campo della microscopia ottica. Per ulteriori informazioni: www.pionline.it.

COMMENTI ALLE NORME

Rubrica a cura di Nicola Dell’Arena

Modifiche alla ISO 17025 Terza parte: confronto con la norma ISO 9001:2015 COMMENTS ON STANDARDS: UNI CEI EN ISO/IEC 17025 A great success has been attributed to this interesting series of comments by Nicola Dell’Arena to the UNI CEI EN ISO/IEC 17025 Standard.

RIASSUNTO Prosegue con successo l’ampia e interessante serie di commenti di Nicola Dell’Arena alla norma UNI CEI EN ISO/IEC 17025. Proseguono con questo numero i commenti alle recenti modifiche. La 1a e 2a parte sono state pubblicate, rispettivamente sul n. 1 e n. 2 del 2019. PREMESSA

La norma ISO 9001 può essere utilizzata da società manifatturiere o di servizi entrambe dotate di laboratori, con l’avvertenza che rispettino anche i requisiti tecnici previsti per un laboratorio. Praticamente è possibile utilizzare la 9001 sia per la certificazione sia per l’accreditamento. Nel seguito si effettua l’esame dei requisiti della 17025, per poi fare il confronto con l’analogo requisito della 9001. STRUTTURA DELLE NORME

Le due norme hanno una struttura differente. La ISO 17025 è basata su 8 grandi capitoli, così intitolati: 1) Scopo e campo di applicazione; 2) Riferimenti normativi; 3) Termini e definizioni; 4) Requisiti generali; 5) Requisiti strutturali; 6) Requisiti relativi alle risorse; 7) Requisiti di processo; 8) Requisiti del sistema di gestione. Inoltre essa riporta due Appendici informative: A) Riferibilità metrologica; B) Opzione per il sistema di gestione. La ISO 9001 è formata da 10 grandi capitoli, così intitolati: 1) Scopo e campo di applicazione; 2) Riferimenti normativi; 3) Termini e definizioni; 4) Contesto dell’organizzazione; 5) Lea-

requisiti: 4.1 – Imparzialità e 4.2 – Riservatezza. L’imparzialità, che avevo criticato perché di difficile riscontro, è diventato un vero requisito. Al posto della frase all’interno dell’organizzazione, paragrafo 4.1.5 d) della vecchia versione, ci sono 4 sottoparagrafi, tutti da rispettare. La ISO 9001 non parla minimamente di questo requisito. Anche riguardo alla riservatezza la nuova versione ha sostituito il sottoparagrafo 4.1.5 c) con 4 sottoparagrafi, un po’ difficili da digerire. La ISO 9001 parla brevemente della riservatezza all’interno del sottoparagrafo 7.5.3.1 relativo alle informazioni documentate (maledizione, hanno cambiato nome al termine documentazione che esiste da oltre 40 anni…!). Se devo fare una sintesi, dico che questi due requisiti non sono presenti nella 9001.

dership; 6) Pianificazione; 7) Supporto; 8) Attività operative; 9) Valutazione delle prestazioni; 10) Miglioramento. Anche la 9001 contiene due Appendici informative: A) Chiarimenti su nuova struttura, terminologia e concetti; B) Altre norme internazionali riguardanti la gestione per la qualità e i sistemi di gestione per la qualità sviluppate dall’ISO/TC 176. Entrambe le norme hanno una biblioREQUISITI STRUTTURALI grafia di norme applicabili. CONTENUTO DEI PRIMI TRE CAPITOLI

I primi tre capitoli hanno lo stesso titolo, ma i contenuti sono focalizzati, da una parte, sui prodotti e servizi e, dall’altra, sui laboratori. Entrambe hanno un’introduzione ed è interessante far notare che la 17025 riprende un importante punto che era sparito dalle norme. Si legge “Nel presente documento, sono utilizzate le seguenti forme verbali: deve indica un requisito; dovrebbe indica una raccomandazione; può indica un permesso, una possibilità o capacità”…

La norma riporta 7 requisiti strutturali, quasi tutti riguardanti l’organizzazione. Nel paragrafo 5.5 si accenna a “documentare le proprie procedure nella misura necessaria…”: poche righe, ma tutte da sviluppare. Il parallelo con la 9001 dice che gli argomenti sono trattati nei paragrafi: 4.3; 4.4.1; 5.1.1; 5.2.2; 7.1.2. Non tutti i requisiti sono trattati, e dico “trattati” perché la somiglianza non esiste. Al di la di qualche coincidenza si può dire che di questo requisito poco si dice nella 9001.

REQUISITI GENERALI

Former: Responsabile Qualità - ENEA Casaccia - RETIRED Nel capitolo 4 la 17025 prescrive due ndellarena@hotmail.it

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REQUISITI DI PROCESSO

REQUISITI RELATIVI ALLE RISORSE

TECNOLOGIA LASER MESSA A FUOCO

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La 17025 prescrive i seguenti 5 paragrafi: 6.2 – Personale; 6.3 – Strutture e condizioni ambientali; 6.4 – Dotazioni; 6.5 – Riferibilità metrologica; 6.6 – Prodotti e servizi forniti dall’esterno. La 9001 titola il paragrafo 7.1.2 “Persone”, ma su questo tema la 17025 è più ricca di contenuti e di prescrizioni. La 9001 riporta i tre paragrafi: 7.1.3 – Infrastruttura; 7.1.4 – Ambiente per il funzionamento dei processi; 7.1.5 – Risorse per il monitoraggio e la misurazione. I requisiti indicati nelle due norme si equivalgono. La 9001 fa rientrare il requisito sulle dotazioni all’interno dell’infrastruttura, con una minima citazione. Naturalmente la 17025 è più ricca di prescrizioni. Per la riferibilità metrologica la 9001 utilizza l’apposito paragrafo 7.1.5.2 e pertanto si può dire che il requisito è simile nelle due norme. Riguardo ai prodotti e servizi forniti dall’esterno (anche qui hanno cambiato nome, dopo oltre 40 anni…!) la 9001 pone il requisito all’interno delle “Attività Operative”, precisamente al paragrafo 8.2. Da un’analisi veloce si può dire che il contenuto delle due norme coincidono poco.

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COMMENTI ALLE NORME

l’opzione A, il cui contenuto è analogo alla precedente versione: 1) Documentazione del sistema di gestione; 2) Controllo dei documenti del sistema di gestione; 3) Controllo delle registrazioni; 4) Azioni per affrontare i rischi e le opportunità; 5) Miglioramento; 6) Azioni correttive; 7) Audit interno; 8) Riesame della direzione. La 9001 riporta in 2 capitoli (Valutazione delle prestazioni – cap. 9; Miglioramento – cap. 10) i seguenti requisiti: Audit interno; Riesame di direzione; Non conformità e azioni correttive; Miglioramento continuo. Gli altri requisiti sono inseriti in altri capitoli. Non entro nel merito del contenuto di questi requisiti, che da una prima veloce analisi appaiono abbastanza uguali nelle due norme.

Nel capitolo 7 la 17025 indica 11 requisiti, che sono stati chiamati “tecnici” ed erano già presenti nella precedente versione: 1) Riesame delle richieste, delle offerte e dei contratti; 2) Selezione, verifica e validazione dei metodi; 3) Campionamento; 4) Manipolazione degli oggetti da sottoporre a prova o taratura; 5) Registrazioni tecniche; 6) Valutazione dell’incertezza di misura; 7) Assicurazione della validità dei risultati; 8) Presentazione dei risultati; 9) Reclami; 10) Attività non conformi; 11) Controllo dei dati e gestione delle informazioni. La ISO 9001 contempla 8 requisiti, alcuni dei quali coincidono con quelli indicati nella 17025. Gli altri sono tutti differenti, ed è giusto che sia così. La 17025, focalizzata sui requisiti tecnici dei laboratori, dev’essere precisa e puntuale sin nei minimi dettagli sui requisiti da appli- CONCLUSIONE care; la 9001 è più generica e generale, perché dev’essere utilizzata per qualsia- Le due norme non sono omogenee nella si tipo di prodotto o servizio. forma e nel contenuto. Il formato, suddiviso in questi capitoli, non mi piace affatto: ritengo migliore la suddivisione REQUISITI originaria tra i 18 criteri, senza alcuna DEL SISTEMA DI GESTIONE classificazione né distinzione. La 9001, nella versione attuale, si allonLa 17025 riporta un requisito che illu- tana sempre di più dall’essere una norstra l’opzione e 8 requisiti, validi per ma tecnica. Aerotech, produttore di sistemi di controllo del movimento e posizionamento ad alte prestazioni, sarà presente a “Productronica” a Monaco di Baviera, dal 12 al 15 novembre prossimi. Alla fiera leader mondiale per lo sviluppo e la produzione di elettronica sono attesi più di 1.500 espositori provenienti da oltre 40 paesi. Presso lo stand 340 nel padiglione B2, gli esperti Aerotech presenteranno il sistema di posizionamento IGM (Integrated Granite Motion System) insieme al più recente scanner Galvo AGV-SPO. Un ulteriore punto culminante dell’aspetto fieristico è la presentazione dell’innovativo controllo Automation1 come successore del collaudato A3200. Inoltre, il produttore di Fürth dimostrerà il suo ampio know-how nel taglio laser prendendo come esempio i display OLED. Aerotech sviluppa sistemi di controllo del movimento ad alta precisione, tavole di posizionamento e le relative soluzioni software. Questi vengono utilizzati ovunque sia richiesta un’elevata produttività, anche

in molti processi di produzione nell’industria elettronica. “In qualità di partner di lunga data nella ricerca e sviluppo per la produzione elettronica, siamo lieti di presentare ai visitatori di Productronica una gamma innovativa di soluzioni che consentirà loro di ottimizzare i processi di produzione su base sostenibile”, afferma Norbert Ludwig, amministratore delegato di Aerotech GmbH/ Germania. “La nostra nuova combinazione di AGV Galvo scanner e sistema di posizionamento IGM merita un’attenzione particolare: da un lato, il sistema è molto facile da programmare e, dall’altro, ha prestazioni molto migliori sia in termini di scanner che di posizionamento”. Per ulteriori informazioni: www.aerotech.com. Aerotech Italy: Simone Gelmini Tel. 327/8360128 E-mail: sgelmini@aerotech.com.

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UNA REALTÀ DI “ECCELLENZA” NELLA METROLOGIA SCIENTIFICA E LEGALE Il Laboratorio metrologico della LABCERT snc di San Quirino (PN), che ha come Responsabile il cav. Giuseppe Blandino, con i nuovi provvedimenti firmati dal Ministero dello Sviluppo Economico e i nuovi accreditamenti emessi da ACCREDIA, è diventato uno dei più importanti Laboratori di metrologia legale in Italia, nel settore della certificazione per marchiatura CE di prodotto e della taratura. Il Laboratorio possiede i seguenti accreditamenti e notifiche: – Accreditamento PRD n. 237B: conforme alla norma UNI CEI EN/ISO/IEC 17065:2012 quale Organismo di Certificazione di prodotti/servizi; – Accreditamento LAT n. 147: conforme alla norma UNI CEI EN/ISO/IEC 17025:2005 quale Laboratorio di Taratura; – Organismo Notificato n. 2166: Direttiva 2014/32/UE (MID) – Strumenti di misura; Direttiva 2014/31/UE (NAWID) – Strumenti per pesare a funzionamento non automatico. Il Centro si suddivide in sei distinte sezioni: Servizi di Taratura nell’ambito della metrologia scientifica. Il Centro è accreditato per la taratura dei seguenti strumenti: Campioni di masse da 1 mg a 2.000 kg – Strumenti per pesare fino a 100.000 kg – Serbatoi campione e misure materializzate di capacità da 100 ml a 2.000 I – Serbatoi campione e misure materializzate di capacità per gas GPL da 5 I a 2.000 I; Servizi di Certificazione prodotto e S.Q. nell’ambito della Metrologia Legale. Oltre a possedere l’accreditamento PRD, LABCERT è “Organismo Notificato” europeo n. 2166 per la Direttiva 2014/32/UE, relativa agli strumenti di misura (MI-005, Sistemi di misura per la misurazione continua e dinamica di quantità di liquidi diversi dall’acqua: distributori di carburanti e gas liquefatti; sistemi di misura su condotta di tutti i liquidi, quali vino, latte, birra, saponi, ecc. – MI-006, Strumenti per pesare a funzionamento automatico: selezionatrici ponderali a funzionamento automatico, riempitrici gravimetriche automatiche, totalizzatori a funzionamento continuo e discontinuo, pese a ponte per veicoli ferroviari – MI-008, Misure materializzate di lunghezza e di capacità), e la Direttiva 2014/31/UE, rela-

tiva agli strumenti per pesare a funzionamento non automatico (bilance); Servizi di “Verificazione periodica” degli strumenti per pesare e misurare nell’ambito della Metrologia Legale. LABCERT ha ottenuto l’idoneità da parte della CCIAA di Pordenone (11/03/2003 n. PN-01 in applicazione del DM 28/03/2000, n. 182 e succ. Decreti attuativi), fra i primi Centri autorizzati in Italia. Inoltre ha ottenuto l’idoneità da parte di UNIONCAMERE (nn. PN-131 e PN-132) per la verificazione degli strumenti di misura regolamentati dalla Direttiva MID: MI-005 ed MI-006. Il Centro è idoneo all’esecuzione della verifica periodica delle seguenti categorie: Pesi e masse da 1 mg a 2.000 kg – Misure Campione di volume fino a 5.000 l – Strumenti per pesare fino a 300.000 kg NAWI – Strumenti per pesare a funzionamento automatico – Misure di capacità e recipienti (anche montati su autocisterna) – Misuratori volumetrici – Misuratori di carburanti per autotrazione presso distributori stradali – Complessi di misura per carburanti – Misuratori di Metano e GPL – Sistemi di misurazione di carburanti installati su autocisterne; Servizi di prove e taratura nell’ambito volontario, nelle Aziende con Sistema di Qualità Certificato ISO 9000. Il Centro è dotato di apparecchiature e campioni certificati LAT per emettere rapporti di taratura e di prova (attività non accreditate) su strumenti al di fuori del proprio campo di accreditamento. Labcert supporta le aziende per la pianificazione delle tarature di tutti i loro strumenti di misura: Chiavi dinamometriche, Presse per prova materiali, Calibri, Micrometri, Manometri, Misuratori di pressione, umidità, temperatura, ecc.; Formazione. Corsi teorico/pratici di metrologia, anche su specifica richiesta del cliente, mirati su specifiche tematiche: Metrologia legale – Metrologia tecnico-scientifica – Taratura masse – Taratura strumenti per pesare e misurare – Documenti OIML, Guide WELMEC, DIRETTIVE EUROPEE di Metrologia Legale – Verifica periodica degli strumenti metrici nazionali & MID MI005, MI-006. Informazioni di metrologia on-line. www.metrologia-legale.it è un sito web di cultura metrologica scientifica e legale, gratuitamente a disposizione di tecnici e operatori del settore interessati ad aggiornarsi sulle problematiche della metrologia. In particolare, il sito offre un’ampia panoramica di tutte le Leggi, Norme e disposizioni regolamentari nazionali ed europee, compresa una particolare sezione dedicata ai “Diritti dei Consumatori”, sempre nell’ambito della metrologia legale. Per ulteriori informazioni: www.labcert.it

NUOVI ESTENSIMETRI PER TEST SU MATERIALI COMPOSITI Micro-Measurements®, brand di Vishay Precision Group Inc., ha realizzato tre nuovi estensimetri della serie CEA, indicati per i test di compressione su materiali compositi a matrice polimerica secondo gli standard di riferimento. I nuovi modelli (distribuiti in Italia da LUCHSINGER srl) hanno una configurazione ideale per le misure di sollecitazione che richiedono una stretta prossimità della griglia all’area critica, come ad esempio l’analisi di giunzioni saldate, di discontinuità strutturali o di zone ad alta concentrazione di stress, come buchi o crepe. “I disegnatori strutturali ci hanno fatto capire che la determinazione delle forze di compressione dei materiali compositi è necessaria e deve rispettare quanto indicato dalla ASTM Test Method D6641” dice Bob Watson, engineering director di Micro-Measurements. “Le caratteristiche del dispositivo di carico raccomandato dalla norma rende la nostra nuova geometria UB ideale per questi test”.

I terminali di saldatura dei modelli 062UB, 125UB e 250UB sono entrambi posti sullo stesso lato della griglia sensibile, facilitando il corretto orientamento dell’estensimetro sul campione in composito e mantenendo la griglia centrata sull’area di prova. Disponibili con una resistenza elettrica da 350 W, per ridurre al minimo l’auto-riscaldamento, i modelli UB sono realizzati nella configurazione CEA, caratterizzata da un supporto e da un incapsulamento in poliammide, sottile e flessibile, e da terminali di saldatura, robusti e rivestiti in rame, che semplificano e accelerano la fase di saldatura. Per ulteriori informazioni: www.luchsinger.it.

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T U T T O _ M I S U r E Anno XXI - n. 3 - Settembre 2019 ISSN: 2038-6974 Sped. in A.P. - 45% - Art. 2 comma 20/b Legge 662/96 Filiale di Torino Direttore responsabile: Alessandro Ferrero Vice Direttori: Alfredo Cigada, Pasquale Daponte Comitato di redazione: Bruno Andò, Pasquale Arpaia, Loredana Cristaldi, Zaccaria Del Prete, Nicola Giaquinto, Michele Lanna, Rosalba Mugno, Claudio Narduzzi, Carmelo Pollio, Lorenzo Scalise, Bernardo Tellini, Gaetano Vacca, Emanuele Zappa, Luciano Malgaroli, Massimo Mortarino

redazioni per: Storia: Emilio Borchi, Riccardo Nicoletti, Mario F. Tschinke, Aldo Romanelli Le pagine delle Associazioni Universitarie di Misuristi: Alessandro Ferrero, Pasquale Daponte, Nicola Paone Le pagine degli IMP: Maria Pimpinella Comitato Scientifico: ACCREDIA (Filippo Trifiletti, Rosalba Mugno, Emanuele Riva, Silvia Tramontin); ACISM-ANIMA (Roberto Cattaneo); AEIT-ASTRI (Roberto Buccianti); AIPT (Paolo Coppa); AIS-ISA (Piergiuseppe Zani); A.L.A.T.I. (Paolo Giardina); ALPI (Lorenzo Thione); ANIE (Marco Vecchi); ANIPLA (Marco Banti, Alessandro Ferrero); AUTEC (Gabriele Bitelli), CNR (Ruggero Jappelli); GISI (Sebastian Fabio Agnello); GMEE (Pasquale Daponte); GMMT (Nicola Paone); GUFPI-ISMA (Luigi Buglione); IMEKO (Paolo Carbone); INMRI – ENEA (Pierino De Felice, Maria Pimpinella); INRIM (Diederik Sybolt Wiersma, Gianbartolo Picotto, Luca Callegaro); ISPRA (Maria Belli) Videoimpaginazione e Stampa: la fotocomposizione - Torino Autorizzazione del Tribunale di Casale Monferrato n. 204 del 3/3/1999. I testi firmati impegnano gli autori. A&T - sas Direzione, redazione, Pubblicità e Pianificazione Via Principi d’Acaja, 38 - 10138 Torino Tel. 011 0266700 - Fax 011 0266711 E-mail: info@affidabilita.eu Web: www.affidabilita.eu Direzione Editoriale: Luciano Malgaroli, Massimo Mortarino È vietata e perseguibile per legge la riproduzione totale o parziale di testi, articoli, pubblicità e immagini pubblicate su questa rivista sia in forma scritta sia su supporti magnetici, digitali, ecc. ABBONAMENTO ANNUALE: 40 EUrO (4 numeri cartacei + 4 sfogliabili + 4 numeri telematici) ABBONAMENTO BIENNALE: 70 EUrO (8 numeri cartacei + 8 sfogliabili + 8 numeri telematici) Abbonamenti on-line su: www.tuttomisure.it L’IMPOrTO DELL’ABBONAMENTO ALLA PrESENTE PUBBLICAZIONE È INTErAMENTE DEDUCIBILE. Per la deducibilità del costo ai fini fiscali fa fede la ricevuta del versamento effettuato (a norma DPR 22/12/86 n. 917 Art. 50 e Art. 75). Il presente abbonamento rappresenta uno strumento riconosciuto di aggiornamento per il miglioramento documentato della formazione alla Qualità aziendale.

NEL PROSSIMO NUMERO • Il III Forum delle Misure • Verso il nuovo evento A&T • Commenti alle norme E molto altro ancora...

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La Redazione di Tutto_Misure (info@tuttomisure.it)

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ARMI DI DISTRUZIONE MATEMATICA. COME I BIG DATA AUMENTANO LA DISUGUAGLIANZA E MINACCIANO LA DEMOCRAZIA

Cathy O’Neil 368 pp. – Giunti Editore S.p.A./Bompiani (2017) ISBN: 9788845294211 Prezzo (Bompiani): € 18,00; Kindle e.book: € 9,99 Titolo originale: “Weapons of Math Destruction. How Big Data Increases Inequality and Threatens Democracy” (2016)

Stiamo vivendo nell’era dei dati e degli algoritmi e le scelte fondamentali della nostra vita sono dettate (o, almeno, influenzate) da modelli matematici. Ci si aspetta quindi di ottenere indicazioni eque ed esenti da favoritismi e faziosità. Questo libro, riportando numerosi aneddoti ed esempi, mostra invece come un uso acritico dei risultati possa produrre effetti perversi, creando (spesso in modo occulto) orientamenti, distorsioni e abusi che impattano anche a livello sociale. I modelli matematici e gli algoritmi possono quindi diventare pericolose “armi di distruzione matematica” (Weapons of Math Destruction, WMD): incorporando i pregiudizi dei programmatori e non ammettendo possibilità di appello possono avere impatti devastanti sulle nostre vite, potenzialmente amplificando diseguaglianze e discriminazioni. Fin dai tempi di Galileo Galilei la modellazione dei risultati di misura ha permesso di ottenere risultati eccezionali nella descrizione dei fenomeni naturali. Il modello non è però un’esatta riproduzione della realtà, ma richiede di operare un’esplicita selezione degli aspetti ritenuti rilevanti e di trascurarne molti altri. Nell’ambito dei Big Data sembra invece prevalere il concetto che i modelli possano essere usati come strumenti per governare la realtà (quindi per esercitare un potere, non per progredire nella conoscenza) e spesso i loro limiti di validità vengono ignorati. Secondo la O’Neil, un modello diventa un WMD quando l’algoritmo adottato non è descritto chiaramente (opacità), il risultato ottenuto non è contestabile anche quando è palesemente errato (incontestabilità) e il suo impatto può manifestarsi non solo sul singolo individuo, ma anche a livello sociale (scalabilità). Non sono quindi le caratteristiche di un modello matematico a renderlo un WMD, quanto piuttosto gli utilizzatori che ne ignorano il funzionamento e l’uso acritico dei risultati forniti. Per disinnescare un WMD occorre quindi che gli utilizzatori siano consapevoli dei limiti del modello adottato e dell’informazione contenuta nei dati; essi devono inoltre essere responsabili delle decisioni prese. Utilizzando una prosa brillante e avvincente, il libro fornisce ottimi spunti per riflettere sull’importanza assunta dai dati nella nostra vita e sulla necessità di padroneggiare gli elementi fondanti della moderna cultura metrologica.

LE AZIENDE INSERZIONISTE DI QUESTO NUMERO AEP Transducers

pp. 161-198

Hexagon Metrology

A&T-Automation & Testing

pp. 167-176

IC&M

Aerotech

pp. 178-238

Labcert

Aviatronik

4a di cop.

LTTS

Cibe

p. 210

Luchsinger

CMM CLub Italia

p. 224

PCB Piezotronics

Cogo Bilance

pp. 190-204

Creaform-Ametek DSPM Industria HBM Italia

pp. 199-212-220 pp. 180-198

pp. 172-194-216-218-224

pp. 162-188 p. 196 pp. 166-239 p. 184 pp. 174-208-239 p. 204

Physik Instrumente pp. 170-201-204-236 Renishaw Rupac VEA

3a di cop.-p. 198 2a di cop. pp. 164-220

COPER TM 3-2019:COPER TM 4-2014.qxd 17/09/19 07:46 Pagina 1

Moltiplica la produttività della sala metrologica

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TUTTO_MISURE LA RIVISTA DELLE MISURE E DEL CONTROLLO QUALITÀ - PERIODICO FONDATO DA SERGIO SARTORI ORGANO UFFICIALE DELL’ASSOCIAZIONE “GMEE” E DI “METROLOGIA & QUALITÀ”

ANNO XXI N. 03 ƒ 2 019

EDITORIALE Impariamo dal Convivio

TUTTO_MISURE - ANNO 21, N. 03 - 2019

IL TEMA Confronti interlaboratorio per misure di EMC

GLI ALTRI TEMI Un database della conoscenza a priori I guasti della malametrologia

AFFIDABILITÀ & TECNOLOGIA

Tutto_Misure n. 3 - 2019

Articles inside

Editoriale

A&T – Automation & Testing: l’innovazione industriale parte da Torino

Confronti di misure di compatibilità elettromagnetica per l’assicurazione della validità dei risultati di prova

Un database della conoscenza a priori - Verso un’evoluzione degli organismi di taratura

I guasti della malametrologia - Quando trascurare i fondamenti delle misure provoca danni

La pagina di Accredia

La pagina di IMEKO

Affidabilità delle misure e misure per l’affidabilità - Affidabilità e Industria 4.0: il parere delle aziende

Tecnologie in campo

“Maestra, cos’è un kilo?” - Come spiegare le nuove definizioni del SI

Metrologia e Contratti - Parte 13 – Requisiti funzionali: 40 anni di Function Point Analysis (FPA)

Gli audit interni - Come fare?

Dalle Associazioni Universitarie di Misuristi - Notizie da GMEE e GMMT

La covarianza nella stima dell’incertezza di misura - Seconda parte

2019 - 2020 - 2021 -Eventi in breve

I requisiti metrologici per gli organismi d’ispezione

Modifiche alla ISO 17025 - Terza parte: confronto con la norma ISO 9001:2015

Abbiamo letto per voi