Tutto_Misure n. 4 - 2018 by Tutto_Misure

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 XX N. 04 ƒ 2 018

EDITORIALE Vecchio campione...

IL TEMA - Industria 4.0 Compensazione automatica nelle CMM

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 4 - Anno 20- Dicembre 2018 In caso di mancato recapito, inviare al CMP di Torino R. Romoli per restituzione al mittente, previo pagamento tariffa resi

TUTTO_MISURE - ANNO 20, N. 04 - 2018

Tracciabilità nella produzione di prodotti in pelle

GLI ALTRI TEMI Tra taratura e riferibilità I confronti di misura Misure in ambito biomedicale

ALTRI ARGOMENTI Sistemi di visione per lo sport Gestione dell’efficienza energetica ISO 17025 e Modello 231: un possibile matrimonio Storia: La determinazione dell’ora in mare

AFFIDABILITÀ & TECNOLOGIA

WWW.TUTTOMISURE.IT

TUTTO_MISURE A Roma il congresso sulle misure biomedicali Roma hosted the most important global scientific event in the biomedical field Z. Del Prete

269 La visione e il tiro al volo Vision and clay target shooting M. Micheli

281 Metrologia e contratti Metrology and Contracts L. Buglione

297 La determinazione dell’ora in mare Seaworthy time measurement A. Caterino

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IN QUESTO NUMERO

Editoriale: Vecchio campione (Alessandro Ferrero) 245 Il tema: Industria 4.0 HexGem – Compensazione automatica degli errori geometrici nella produzione di CMM (E. Barini, S. Ruffa, G. Chiovarelli, A. Amandola) 247 Tracciabilità nella produzione di prodotti in pelle (A. Cataldo, E. De Benedetto, G. Cannazza, A. Grieco, A. Del Prete) 253 Gli altri temi: Tra taratura e riferibilità metrologica I pezzi mancanti – Parte Quarta (Giuseppe La Paglia) 259 Gli altri temi: La misura del tempo Analisi dei risultati dei confronti di misura effettuati dai Laboratori di tempo (Roberto Costa) 265 Gli altri temi: Misure in ambito biomedicale Nel giugno scorso a Roma MeMeA 2018 (Zaccaria Del Prete) 269 La pagina di Accredia Notizie dall’Ente di accreditamento (a cura di R. Mugno, S. Tramontin, F. Nizzero) 273 La pagina di IMEKO Aggiornamenti sulle attività IMEKO (a cura di Enrico Silva) 279 Visione artificiale La visione e il tiro a volo (Massimiliano Micheli) (a cura di Giovanna Sansoni) 281 Misure e fidatezza La centralità delle Misure per la gestione dell’Efficienza Energetica (L. Cristaldi, F. Bua, G. Grigis, C. Lavecchia, L. Mongiovì, L. Martirano, E. Tironi) (a cura di L. Cristaldi, M. Catelani, M. Lazzaroni e L. Ciani) 285 Tecnologie in campo Testing di amplificatori GaN di alta potenza per applicazioni Radar (a cura di Massimo Mortarino) 289 Metrologia generale Cosa accadrà alle unità di base nel nuovo SI? (a cura di Luca Mari) 293 I Seriali di T_M: Misura del software Metrologia e Contratti – Parte 10 (a cura di Luigi Buglione) 297 Metrologia legale e forense ISO 17025 e Modello 231 (a cura di Veronica Scotti) 300 Spazio Associazioni Universitarie di Misuristi Dalle Associazioni Universitarie di Misuristi (a cura di A. Ferrero, P. Daponte e N. Paone) 303 Metrologia… per tutti! La valutazione della competenza nei Laboratori di prova e taratura (a cura di Michele Lanna) 307 Manifestazioni, Eventi e Formazione 2019: eventi in breve 312 Commenti alle norme La 17025: Organizzazione – Parte Sesta (a cura di Nicola Dell’Arena) 313 Storia e Curiosità La determinazione dell’ora in mare (Aldo Caterino) 315 Abbiamo letto per voi 320 News 248-258-284-290-292-302-306-310

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Alessandro Ferrero

EDITORIALE

Vecchio campione...

Oi’ man kilo... Mentre scrivo queste brevi note, la 26a CGPM sta approvando il nuovo Sistema Internazionale di Unità, SI. Tante sono le novità che verranno introdotte, anche se quella che per prima viene alla mente è il pensionamento, dopo oltre un secolo di onorato servizio, di big K, il campione materiale di massa. Era rimasto l’ultimo campione definito secondo la definizione originale del 1889 e non basato su un esperimento, a testimoniare la difficoltà, inizialmente, d’idearne uno in grado di realizzare il kilogrammo senza ricorrere a un prototipo e, successivamente, una volta ideatolo, di realizzarlo con un’incertezza non superiore a quella delle copie ufficiali del prototipo (che, per definizione, ha incertezza nulla). Ora che ci si è finalmente riusciti e che l’intuizione di Maxwell sulla necessità di avere campioni permanenti ha trovato soluzione, guardiamo al vecchio campione con quel misto di nostalgia e gratitudine riservato agli oggetti tanto a lungo utilizzati che, improvvisamente, diventano obsoleti e restano abbandonati in qualche cassetto. Ma il nuovo SI non è solo il pensionamento di big K. È un cambiamento molto più significativo, forse paragonabile, per la sua portata, all’adozione del sistema metrico. Le unità non sono più definite da esperimenti, ma vengono legate alle costanti universali della fisica, di cui si fissa il valore sulla base delle nostre attuali conoscenze. La realizzazione pratica delle unità non sarà più imposta da una definizione che fa riferimento a un ben preciso esperimento, ma potrà, in linea di principio, avvenire adottando un qualsivoglia esperimento e l’incertezza di realizzazione sarà quella con cui si riuscirà a ottenere la costante a cui quell’unità fa riferimento. Un tale cambiamento non poteva certo non suscitare qualche perplessità tra gli addetti ai lavori e non porre più di un interrogativo. Ne sono testimonianza, per restare al piccolo mondo di Tutto_Misure, i commenti di Franco Pavese all’articolo che Luca Callegaro ha pubblicato sul n. 1 di quest’anno e pubblicati nella versione telematica (si veda: www.tuttomisure.it/ Telematico.aspx?num=6&art=204) e l’articolo di Luca Mari su questo stesso numero. Non entro nel dettaglio delle singole posizioni, anche perché ritengo che ci siano aspetti condivisibili in tutte le posizioni emerse e che la definizione di una cosa così importante come l’SI non possa che avvenire anche grazie a qualche compromesso e a qualche convenzione che, per loro natura, non potranno mai accontentare tutte le diverse posizioni e tutti i diversi e legittimi punti di vista.

Non avendo la sfera di cristallo non posso certo azzardare previsioni sul “successo” di questo nuovo SI. Posso solo tentare la pericolosa operazione di estrapolare dal passato e augurarmi che anche questa volta i cambiamenti, per ora solo potenzialmente in grado di portare a un miglioramento delle nostre conoscenze in termini di maggiore accuratezza, lo diventino anche nella realtà futura. Quando, nel 1967, il secondo venne ridefinito come “secondo atomico”, abbandonando la vecchia definizione astronomica, probabilmente nessuno avrebbe immaginato quali scenari questo cambiamento avrebbe contribuito a creare con la realizzazione di orologi sempre più accurati: molto probabilmente, senza quel cambiamento, non avremmo la geolocalizzazione disponibile a basso costo sui nostri cellulari e non potremmo gestire sistemi complessi ed estesi (si pensi alle reti elettriche) senza gli attuali sistemi di misura sincronizzati. L’industria del futuro, che sempre più fa riferimento alle nuove tecnologie, quali ad esempio le nanotecnologie, ha bisogno di misure accurate, affidabili e, nei limiti del possibile, a basso costo. Migliorare i riferimenti non può che venire incontro a queste esigenze. Spiegarlo, anche accogliendo le osservazioni e discutendo gli aspetti critici per poter continuare su quel percorso di miglioramento continuo iniziato il 20 maggio 1875 e certamente non esaurito con questa 26a CGPM, non può che contribuire ad accelerare lo sviluppo. Perché se è vero, come dev’essere, che il giorno dopo l’approvazione del nuovo SI nulla cambia nella nostra vita, e il kilogrammo di pane che compreremo sarà lo stesso kilogrammo del giorno prima, è anche vero in prospettiva che molto, se non tutto, potrà e dovrà cambiare. Sta a noi che facciamo divulgazione in ambito metrologico spiegarlo, perché venga avvertita a tutti i livelli l’importanza della ricerca metrologica. Personalmente sono contento che Tutto_Misure stia contribuendo a questa opera di disseminazione. È un’ulteriore dimostrazione di quanto la ricerca italiana si ponga all’avanguardia nel campo delle misure anche nella disseminazione. Basti pensare, come termine di raffronto, che una delle associazioni intenzionate a essere leader in questo campo, la Instrumentation and Measurement Society dell’IEEE, non ha dedicato una sola riga, nelle sue pubblicazioni di quest’anno, al nuovo SI. Il primo anno di mia direzione di questa rivista è trascorso. Non so, e non sta a me dirlo, se ho fatto bene o male. A me dirigere una rivista così attenta al mondo delle misure nel suo insieme dà un gran lavoro, ma fa anche un gran bene! Auguri a tutti per il prossimo anno! Alessandro Ferrero

(alessandro.ferrero@polimi.it)

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INDUSTRIA 4.0

IL TEMA

E. Barini, S. Ruffa, G. Chiovarelli, A. Amandola

HexGem – Compensazione automatica degli errori geometrici nella produzione di CMM

HEXGEM – AUTOMATIC COMPENSATION OF GEOMETRIC ERRORS OF CMM Hexagon Manufacturing Intelligence manufactures coordinate measuring machines (CMMs), that are capable to evaluate size and form tolerances achieving micron accuracies. This metrology performance is possible thanks to the system for detecting and compensating for the geometric errors of CMMs. Two methods are available for error compensation: a direct method requiring the direct measurement of linear and angular errors; an indirect method allowing to obtain the error values measuring one or more quantities, e.g. lengths. The indirect method offers several advantages as compared to the direct method, but it is currently limited by the considerable cost of the equipment, as well as by the measurement procedures that allow full process automation only at the expense of the flexibility of use. To that end, Hexagon has developed a device that overcomes cost and flexibility limitations by using measurement tools whose costs are close to those of the direct compensation tools and allowing full automation of the CMM compensation process and geometric verification process. By easily adjusting to most CMMs and through the high degree of automation, this device has allowed Hexagon to increase its productivity as compared to traditional direct compensation methods. RIASSUNTO Hexagon Manufacturing Intelligence produce macchine di misura a coordinate (CMM) capaci di verificare tolleranze dimensionali e di forma con valori dell’ordine di grandezza del micrometro. Ciò che permette in maniera determinante tali prestazioni metrologiche è il sistema di rilievo e compensazione degli errori geometrici della CMM. Le metodologie di compensazione degli errori sono due: quello diretto che richiede di misurare direttamente gli errori lineari e angolari e il metodo indiretto, che permette di ricavare i valori degli errori misurando una o più quantità diverse, ad esempio lunghezze. Quest’ultima metodologia, che presenta diversi vantaggi rispetto al metodo diretto, è però a oggi limitata dal costo dell’attrezzatura, dalle procedure di misura che non consentono una completa automazione del processo, a meno di derogare alla flessibilità di utilizzo. In tale contesto, Hexagon ha sviluppato un dispositivo che supera le limitazioni di costo e flessibilità utilizzando strumenti di misura di costi comparabili a quelli utilizzati nei metodi di compensazione diretta, permettendo di automatizzare completamente sia il processo di compensazione che quello di verifica geometrica delle CMM. Grazie alla capacità di adattarsi facilmente alla maggior parte delle CMM e all’alto grado di automazione, questo dispositivo ha permesso ad Hexagon d’incrementare la propria capacità produttiva rispetto ai metodi di compensazione diretti di tipo tradizionale.

essere affette da errori geometrici derivanti dall’assemblaggio, ma comunque dimostrare un comportamento assolutamente ripetibile che si manifesta nella capacità di posizionarsi in un punto nello spazio in maniera sempre uguale. Sfruttando la ripetibilità del comportamento della CMM è possibile superare le inaccuratezze produttive attraverso un processo di rilevamento e correzione a posteriori degli errori geometrici [1, 2]. La procedura di compensazione degli errori geometrici consiste innanzitutto nel descrivere la cinematica della CMM tramite un modello matematico che espliciti la relazione che intercorre tra gli errori geometrici delle varie guide su cui scorrono i carri della macchina e l’errore di posizione di un punto particolare della CMM. I parametri che definiscono tale modello devono quindi essere rilevati sperimentalmente per poter calcolare, in ogni punto del volume di misura, l’errore di posizione a cui è soggetto il centro dell’elemento di contatto dello stilo e applicare l’opportuna correzione a ogni punto misurato dalla macchina. Il risultato che si ottiene può essere descritto immaginando il volume di misura di una CMM, senza alcuna compensazione, come un reticolo regolare distorto in cui la distanza tra due punti (nominalmente costante) varia in funzione della posizione dei punti stessi (Fig. 1). Dopo aver effettuato la compensazione degli errori di geometria, il reticolo viene corretto così che una qualsiasi misura di di-

Hexagon Manufacturing Inelligence, LA COMPENSAZIONE GEOMETRICA è, in genere, inversamente proporzio- Grugliasco (To) nale al costo di produzione. Con emanuele.barini@hexagon.com I processi produttivi di manifattura e un’attenta progettazione le macchine suela.ruffa@hexagon.com assemblaggio sono intrinsecamente di misura a Coordinate (CMM), al pa- giuseppe.chiovarelli@hexagon.com inaccurati e il grado d’inaccuratezza ri delle macchine utensili, possono sì andrea.amandola@hexagon.com

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NEWS

RAMICO: IL PARTNER METROLOGICO PER LE AZIENDE... E NON SOLO! La Ramico s.r.l. propone alle aziende un servizio di consulenza metrologica fondato su vent’anni di esperienza e un solido know-how non soltanto nell’ambito della strumentazione di misura ma anche nei sistemi di gestione per la qualità, la sicurezza e l’ambiente. Le aziende si stanno orientando verso un controllo qualità sempre più accurato e in-process ed è per questo che molte delle soluzioni proposte da RAMICO sono centrate su questi importanti obiettivi. RAMICO sarà una delle aziende espositrici protagoniste della 13a edizione di A&T (Torino, OVAL Lingotto Fiere – 13-15 febbraio 2019), la Fiera annuale dedicata alle Soluzioni e Tecnologie Innovative per le Aziende Manifatturiere. I visitatori di A&T 2019 potranno trovare presso lo stand RAMICO tutta una serie di offerte innovative e a misura di azienda, come i calibri di controllo pensati per lavorare direttamente in officina, con sistemi ottici e a contatto, e tempi ciclo tali da seguire i ritmi

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di produzione. Soluzioni come PREMION-O della IBB TECHNOLOGY GMBH, banco ottico per elementi cilindrici che unisce l'accuratezza di misurazione alla rapidità dei sistemi ottici. O come quelle di EXAMECA MESURE, società che vanta un’esperienza pluriennale nella produzione di banchi di controllo automatici adatti ad essere integrati nei processi di controllo in produzione. Per ulteriori informazioni: www.ramicosrl.com

N. 04ƒ ;2018 Figura 1 – Volume di misura di una CMM senza compensazione geometrica

nuti indirettamente tramite la misura di altre grandezze. Per la misura diretta degli errori di geometria, si utilizzano generalmente strumenti quali livelle elettroniche e laser interferometrici; questi ultimi devono essere equipaggiati con ottiche speciali adatte al rilevamento di rotazioni e/o spostamenti ortogonali rispetto alla direzione del fascio laser. Recentemente sono stati sviluppati sistemi ottici in grado di rilevare direttamente e contemporaneamente più errori geometrici alla volta. Questi sistemi, assolutamente validi e interessanti, hanno ancora delle limitazioni per quanto riguarda la lunghezza dell’asse che è possibile compensare e l’errore di misura che non lo rende adatto a tutte le applicazioni che un costruttore di macchine di misura si deve trovare a fronteggiare. Per la misura degli errori di geometria di tipo indiretto, i metodi attualmente più diffusi si basano sulla misura di lunghezze che sfruttano strumenti basati su laser interferometrici radicalmente modificati per essere adattati alle necessarie condizioni operative [3]. HEXGEM LA COMPENSAZIONE GEOMETRICA SECONDO HEXAGON

HexGem è un sistema di compensazione indiretto basato sulla misura di lunghezze tarate tra di loro indipendenti. Nato da una collaborazione tra HeFigura 2 – Volume di misura di una CMM xagon e l’Istituto Nazionale di Ricerca compensata per gli errori di geometria Metrologica (INRIM) di Torino, sotto il nome di GEMIL [4, 5], il metodo è stato brevettato congiuntamente [6] e I METODI DI RILEVAMENTO poi ingegnerizzato e sviluppato nelle DEGLI ERRORI GEOMETRICI sue caratteristiche da Hexagon per adattarlo e applicarlo alla propria Il rilevamento dei parametri del mo- gamma di CMM e ai propri ambiti dello può essere fatto secondo due produttivi. approcci differenti: l’approccio diretto e quello indiretto. Nell’approccio diretto gli errori geometrici di ciascun I COMPONENTI DEL SISTEMA asse della CMM vengono misurati direttamente in termini di rotazioni e Il sistema è costituito da tre elementi spostamenti; nell’approccio indiretto i essenziali: parametri del modello vengono otte- – un laser interferometrico trasmesso

stanza si mantenga costante indipendentemente dalla posizione in cui viene eseguita nel volume e abbia anche un valore accurato e riferito all’unita di lunghezza (Fig. 2). Gli errori rilevati tramite questa procedura sono in genere descritti in forma tabellare e nel loro insieme realizzano la “così detta” mappa di compensazione o mappa d’errore.

IL TEMA

per mezzo di fibra ottica che realizza le lunghezze tarate; – un’attrezzatura per poter orientare il raggio automaticamente nel volume di misura; – un SW sviluppato da Hexagon che permette la gestione della CMM, dello strumento campione e degli algoritmi per la generazione della mappa di compensazione. A meno del sistema laser, tutte le componenti SW ed HW sono state ideate e sviluppate internamente al gruppo Hexagon. Il laser interferometrico è un sistema commerciale sviluppato e migliorato dal produttore in partnership con Hexagon, in particolare con la divisione che si occupa dello sviluppo dei sistemi di misura non a contatto. La caratteristica principale del sistema laser è, oltre alla sua compattezza, quello di poter inviare il fascio laser attraverso una fibra ottica fino a un collimatore dal quale il raggio viene indirizzato verso il bersaglio di cui si vuole conoscere la distanza. Il collimatore è posto alla fine della catena cinematica della CMM, vicino a quello che viene indicato come TCP (Tool Center Point) ossia il punto di riferimento per la compensazione degli errori geometrici. Una testa di misura orientabile è stata opportunamente modificata per poter ospitare il collimatore permettendo di orientare il raggio laser in opportune direzioni lungo le quali saranno misurate un numero ben definito di distanze realizzate tra il collimatore movimentato dalla CMM, e dei retro riflettori posizionati sulla tavola di misura della macchina. Il SW supervisiona tutte le fasi della compensazione: gestisce il laser interferometrico, comanda la CMM collegandosi al suo controllo automatico, verifica la bontà delle misure effettuate sia per la parte relativa al laser che per quanto riguarda la macchina, esegue i calcoli per la stima della mappa di errore a partire dalle misure effettuate e gestisce la parte relativa alla verifica dell’efficacia della compensazione degli errori geometrici della macchina compensata. T_M ƒ 249

LA PROCEDURA DI COMPENSAZIONE

La procedura di compensazione è composta da poche fasi: data una CMM con una certa dimensione, prima di operare su macchina occorre definire quante distanze debbano essere misurate, lungo quali direzioni e con quale attitudine della testa orientabile tali da permettere di ottenere una mappa di errore valida e accurata. Tale operazione viene eseguita utilizzando un software di simulazione proprietario che permette di eseguire una compensazione virtuale della CMM simulando sia gli errori di misura che gli errori geometrici. Il risultato di questa fase è la definizione delle distanze, delle linee lungo le quali misurarle e delle attitudini della testa orientabile da utilizzare durante la misura. In aggiunta viene fornita una stima dell’ac-

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IL TEMA

curatezza della compensazione degli errori geometrici sotto forma di un test di performance ISO 10360-2 completamente simulato. L’operatore di macchina, guidato dal software, posiziona i retro riflettori sulla tavola di misura della CMM, esegue l’allineamento delle linee definite in fase di progettazione e lancia il ciclo di misura. La macchina si posiziona nel primo punto lungo una linea laser ove effettua un azzeramento del laser, poi si muove verso il successivo punto di misura lungo la linea definita dal laser. La distanza tra questo secondo punto e il primo viene rilevata dalla macchina e confrontata con quella realizzata dal laser interferometrico; questa operazione viene eseguita per un preciso numero di distanze lungo ogni linea di misura, per un opportu-

no numero e una ben studiata disposizione delle linee di misura fino a ottenere un numero di dati sufficienti da poter essere processati e ottenere una mappa di errore adeguata alle caratteristiche metrologiche della CMM. La Fig. 3 illustra i componenti del sistema: l’operatore attrezza la macchina

Figura 3 – Componenti del sistema HexGem: Testa orientabile (A), Collimatore (B), Fibra ottica (C), Retro-riflettori (D)

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montando una testa orientabile (A) che porta al suo estremo il collimatore del fascio laser (B), collegato alla fonte laser tramite una fibra ottica di tipo standard (C) che permette al fascio laser di essere orientato in tutto il volume di misura in maniera completamente automatica. Il laser utilizza dei retro riflettori (D); questi vengono posizionati tramite un’apposita attrezzatura dall’operatore guidato in maniera intuitiva dal SW di compensazione. In aggiunta a queste fasi è possibile sfruttare un allineamento automatico che permette all’operatore di registrare solo il primo punto che definisce una linea di misura mentre il secondo viene appreso dalla macchina in automatico. Rispetto a una modalità di compensazione di tipo diretto, in cui la bontà dei rilevamenti può essere controllata, rilevamento dopo rilevamento, nel caso di un sistema di misura automatico è necessario implementare degli algoritmi diagnostici che avvertano, modifichino o fermino l’esecuzione delle misure. La diagnostica opera a livelli differenti: nel primo, che riguarda la misura delle distanze, il software ha implementato un algoritmo che valuta la bontà dell’acquisizione verificando la stabilità della macchina e quella dei valori di distanza letti dal laser. Il criterio è tale da auto-adattarsi con lo scopo di non bloccare un processo di compensazione per pochi dati da ritenere errati ma che non influenzerebbero in maniera determinante la generazione della mappa di errore. Nel secondo livello viene data un’indicazione sulla bontà della mappa generata dal software utilizzando una statistica che permette di valutare come l’algoritmo abbia analizzato i dati fornitigli. Un terzo livello consente di valutare la bontà della compensazione misurando delle lunghezze e valutandone la rispondenza a specifica, senza dover effettuare delle misure con la compensazione degli errori geometrici attivi. La Fig. 4 mostra alcuni degli strumenti diagnostici implementati nel software HexGem. Alla fine del processo di compensa-

IL TEMA

stri, cantilever, tavola mobile, bracci orizzontali o alla correzione della geometria dei centri di lavoro. Anche la fase di verifica della conformità a specifica secondo le norme internazionali potrebbe essere svolta utilizzando questo sistema che garantirebbe un’elevata automazione ed eventualmente la ricompensazione automatica della macchiFigura 4 – Finestra diagnostica del software HexGem na nel caso questa non fosse con la valutazione della linea di misura 4. conforme alle specifiche. A sinistra è riportato l’andamento dell’errore lungo la corsa al netto di una pendenza Durante l’installazione di CMM generalizzata dell’errore. A destra si nota accoppiate l’una con l’altra, il diagramma della ripetibilità dei punti misurati ad esempio nel caso di bracin funzione della corsa di andata o ritorno ci orizzontali, una fase delicata, in genere causa di un zione, svolto in maniera completa- notevole dispendio di tempo, è quelmente non presidiata, sono disponibi- la relativa al posizionamento delle li diagnostiche con differenti livelli di macchine. dettaglio adatte a descrivere la situa- Questo dev’essere eseguito in maniezione della compensazione di ogni ra accurata, con tolleranze del decisingola macchina ai vari enti azien- mo di millimetro in alcuni casi, utilizdali (operatore, responsabile, qualità zando tecniche che fanno riferimento R&D). più alla carpenteria che alla metroloIl processo può quindi essere ripetuto gia. HexGem, opportunamente moo modificato tramite una simulazione dificato nel SW potrebbe essere per meglio adattare la procedura e il sfruttato per facilitare questa operapattern di misura alla particolare mac- zione. china. RISULTATI OTTENUTI

HexGem è orientato alla Smart Factory in cui si automatizzano i processi e si aumenta la capacità produttiva. La sua notevole flessibilità, determinata dal fatto che possa essere integrato su un’ampia gamma di macchine, ha portato a un’accelerazione dello sviluppo del sistema centrale che gestisce i processi, la diagnostica e il sistema qualità, con una forte sinergia uomo-macchina riducendo notevolmente il lead time. HexGem ha rivoluzionato il modo di lavorare. POSSIBILI AREE DI SVILUPPO

HexGem è un metodo di compensazione del tutto generale che può essere adattato a macchine di misura cartesiane con diversa cinematica: pila-

BIBLIOGRAFIA

[1] Sartori S., Zhang GX (1995) Geometric error measurement and compensation of machines, Annals of the CIRP 44(2):599-609. [2] H. Schwenke, W. Knapp, H. Haitjema, A. Weckenmann, F. Delbressine, Geometric error measurement and compensation of machines – An update, CIRP Annals, Volume 57, Issue 2, 2008, Pages 660-675. [3] H. Schwenke, M. Franke, J. Hannaford, H. Kunzmann, Error mapping of CMMs and machine tools by a single tracking interferometer, CIRP Annals, Volume 54, Issue 1, 2005, Pages 475-478. [4] A. Balsamo, P. Pedone, E. Ricci, M. Verdi, Low-cost interferometric compensation of geometrical errors, CIRP Annals, Volume 58, Issue 1, 2009, Pages 459-462. [5] P. Pedone et al., E. Audrito, A. BalT_M ƒ 251

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samo, Compensation of CMM geometrical errors by the GEMILtechnique: experimental results, CIRP Annals Manufacturing Technology 63 (2014) 489-492. [6] A. Balsamo, M. Verdi, 2014, Method for determining geometrical errors in a machine tool or measuring machine, patent EP199060.

Emanuele Modesto Barini, Laurea in Ingegneria Meccanica e dottorato in Metrologia presso il Politecnico di Torino, è Metrology Specialist nel dipartimento di R&D presso Hexagon Manufacturing intelligence dal 2008. All’interno del gruppo di Metrologia e Test si occupa della verifica delle performance dei prototipi, dello sviluppo e della validazione di algoritmi di compensazione geometrica e termica. Nel progetto HexGem ha coordinato il gruppo di lavoro internazionale che ha sviluppato gli algoritmi per la compensazione e la diagnostica. È sostituto del responsabile del centro di taratura LAT 066 presso Hexagon Manufacturing Intelligence. Suela Ruffa, Laurea in Ingegneria Matematica e dottorato in Ingegneria dei Sistemi per la Produzione Industriale presso il Politecnico di Torino, è Metrology Specialist nel dipartimento di R&D presso Hexagon Manufacturing Intelligence dal 2014. Nel gruppo Metrologia e Test si occupa principalmente di modellizzazione matematica degli errori geometrici delle macchine, simulazione numerica nonché di integrazione su macchina di nuovi tastatori. Nel progetto HexGem ha lavoro allo sviluppo di algoritmi per la compensazione e la diagnostica ed ha partecipato attivamente alla fase d’introduzione del nuovo prodotto nel ciclo produttivo di Hexagon Manufacturing Intelligence. Giuseppe Chiovarelli è dipendente Hexagon Manufacturing Intelligence dal 1999 con una parentesi di 5 anni alla Wilcox Associates, azienda proprietaria del software di misura PC-DMIS. In Hexagon ha sviluppato la sua carriera con una progressiva crescita di ruolo e responsabilità. Dal 2015 si occupa, all'interno del dipartimento d’Ingegneria di Produzione, di software e metrologia e di tutti i progetti legati alla Smart Factory e al miglioramento della produttività. Andrea Amandola, Dr. Magistrale in Fisica delle Tecnologie Avanzate (Università di Torino Scienze M.F.N.) è R&D Project Manager presso Hexagon Manufacturing Intelligence dal 2016. All’interno di Hexagon si occupa principalmente della gestione di progetti internazionali nell’ambito della ricerca e sviluppo e PLM. Nel progetto HexGem ha proseguito e finalizzato le attività in essere guidando la sua implementazione negli stabilimenti produttivi del gruppo.

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A. Cataldo, E. De Benedetto, G. Cannazza, A. Grieco, A. Del Prete

Tracciabilità nella produzione di prodotti in pelle Un nuovo sistema basato su inclusione e rivelazione diagnostica di particelle

TRACEABILIY IN LEATHER PRODUCTS MANUFACTURING This article describes the development and experimental validation of a new system for tracing the leather hides and leather products along the production chain. This system involves inserting particles (markers) directly into the thickness of the raw hide. The markers, as inserted, survive the leather manufacturing process and remain (invisible to the naked eye) in the final product. The markers are then detected through X-rays or millimeter waves to guarantee the origin of the product. RIASSUNTO Questo articolo descrive lo sviluppo e la validazione sperimentale di un nuovo sistema per la tracciabilità di filiera dei manti di pelle. Tale sistema prevede d’inserire delle particelle (marker) direttamente nello spessore del manto grezzo. I marker, come inseriti, resistono al processo di lavorazione delle pelli e permangono (invisibili a occhio nudo) nel prodotto finale. I marker sono quindi rilevati attraverso raggi X o onde millimetriche per garantire la provenienza del prodotto.

IL MARCHIO DEL MADE IN ITALY

Il Made in Italy è sinonimo di qualità e di eccellenza, contraddistinto dalla cura dei dettagli e delle materie prime impiegate ed è un marchio che va salvaguardato. Per garantire l’autenticità di un prodotto, è essenziale assicurarne la tracciabilità lungo tutta la filiera, in modo da garantire al cliente la provenienza e certificarne la qualità. La tracciabilità di prodotto presenta vantaggi non solo dal punto di vista della tutela del cliente e del marchio, ma anche dal punto di vista gestionale logistico e di certificazione di eco-sostenibilità. Per questi motivi, oggigiorno, la tracciabilità di filiera è una tematica molto sentita nel settore dei beni di elevata qualità, come in quello del tessileabbigliamento, nell’alimentare o nel manifatturiero dove la contraffazione anche sofisticata è all’ordine del giorno. In particolare, l’industria manifatturiera dei prodotti in pelle subisce ingenti perdite economiche dovute alla contraffazione. Infatti, in questo settore in-

UN SISTEMA DI TRACCIABILITÀ A GARANZIA DEL MARCHIO

Alla luce di queste considerazioni, diventa fondamentale sviluppare soluzioni tecnologiche innovative, ma al tempo stesso industrializzabili, che consentano di tracciare i prodotti in pelle: dall’origine del manto fino al prodotto finito. In tale contesto, è stata recentemente sviluppata e brevettata una soluzione tecnologica innovativa che consente la tracciabilità delle pelli lungo l’intero processo di lavorazione [1]. La soluzione messa a punto si basa sull’inclusione, direttamente nello spessore del manto grezzo, di micro o nano particelle (marker), facilmente impiantabili come un tatuaggio, in modo da formare uno specifico pattern prestabilito (ad esempio, un codice identificativo) che può essere associato al contenuto informativo sul manto di pelle. Nelle applicazioni pratiche, i marker potrebbero anche essere disposti in modo da riprodurre il logo della società di produzione. I marker utilizzati per la tracciabilità delle pelli non solo devono resistere al processo di concia, ma devono anche risultare invisibili a occhio nudo dopo il processo di concia (per non alterare l’aspetto). I marker, inoltre, devono essere inerti rispetto alla pelle; infatti, essi non devono produrre cambiamenti strutturali del prodotto (ad esempio, irrigidimento, molatura) o compromettere le successive operazioni di lavorazione e la qualità finale del prodotto di cuoio. I marker vengono inclusi nello spessore del manto prima del processo di concia, in modo da avviare il tracking già dalla prima fase del processo, fino alla

dustriale, la tracciabilità rappresenta ancora un problema irrisolto, soprattutto a causa della frammentazione intrinseca della relativa filiera. Nello specifico, il processo di concia rimane ancora l’anello più debole nella tracciabilità della pelle. Questa fase di produzione è spesso esternalizzata e, di frequente, si verifica che i manti di pelle vengano sostituiti fraudolentemente con pelli di scarsa qualità. Il processo di concia, infatti, cambia completamente l’aspetto del manto conciato rispetto al manto grezzo; di conseguenza, quando le pelli vengono fatte rientrare in azienda dopo il processo di concia, non è possibile verificare che il manto conciato ricevuto sia lo stesso che era stato originariamente inviato. Purtroppo, i metodi convenzionali di tracciabilità (es. NFC, RFId, etichette) non rappresentano soluzioni efficaci per tracciare le pelli, perché non resistono agli intensivi processi meccanici e chimici (quali il ritaglio, scarnatura, depilazione, ecc.) a cui le pelli devo- Università del Salento – no essere sottoposte durante il proces- Dip. Ingegneria dell’Innovazione so di concia. andrea.cataldo@unisalento.it T_M

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IL TEMA

realizzazione del prodotto finito. Grazie alla modalità d’inserimento, i marker resistono ai processi di lavorazione che subisce il manto di pelle (in particolare, al processo di concia). Dopo il processo di concia, i marker risultano non visibili a occhio nudo ma possono essere rivelati tramite apparati portatili a raggi X o onde millimetriche, associando l’immagine ottenuta a un codice univoco contenente le informazioni desiderate [2, 3]. Attraverso l’acquisizione dell’immagine radiografica, è possibile rilevare la presenza dei marker, decodificandone l’informazione. TEST SPERIMENTALI DEL SISTEMA DI TRACCIABILITÀ

Figura 2 – Marker geometrici inseriti

Il sistema di tracciabilità sviluppato è stato sperimentato su diversi manti di pelle. A titolo esemplificativo, di seguito, si riportano i dettagli di uno dei test di validazione sperimentale condotti su un manto di pelle (di dimensioni pari a circa 4 m x 3 m) nello stato wet-blue, ossia una condizione di semilavorato a metà del processo di concia (Fig. 1). I marker sono stati inseriti attraverso una pistola usata per tatuaggi, replicando dei pattern geometrici prestabiliti (Fig. 2). I materiali utilizzati come

Figura 3 – Manto di pelle dopo il processo di concia, con i marker invisibili a occhio nudo

Figura 1 – Inserimento dei marker su manto di pelle nello stato wet-blue

marker sono: titanato di bario (per il pattern A) e vernice metallica (per i pattern B, C, D). La scelta di utilizzare diversi tipi di materiale come marker rappresenta un ulteriore grado di libertà che potrebbe irrobustire l’unicità del codice. Dopo l’inserimento dei marker, il manto di pelle è stato conciato e, nel prodotto finito, grazie alle lavorazioni e colorazioni subite dai manti di pelle, i marker sono risultati invisibili a occhio nudo, come mostrato nella Fig. 3 che mostra la fotografia della porzione di manto in cui sono stati inseriti i marker. Con riferimento alle tecniche diagnosti-

che investigate, per la rilevazione dei marker ne sono state impiegate due alternative: raggi X e onde millimetriche [3], i cui rispettivi apparati strumentali possono essere adattati alle esigenze d’industriabilità e rivelazione “in-line” con apparati portatili e compatibili con i processi di lavorazione. Di seguito si riporta la rilevazione effettuata attraverso i raggi X eseguita con un mammografo (macchina modello GE Senographe DMR). I parametri di setting sono stati: tensione pari 24 kV e corrente pari a 8 mA. Le scansioni radiografiche sono mostrate in Fig. 4. T_M ƒ 255

N. 04ƒ ;2018 tare sostituzioni fraudolente. Ciononostante, l’interrogazione del “codice univoco” potrebbe essere fatta in qualsiasi sotto-fase durante il processo di concia, ogni volta che è ne cessario verificare l’iFigura 4 – Marker rilevati ai raggi X dopo il processo di concia dentità della pelle. Si nota che nonostante i marker non Il sistema sviluppato è automatizzabile siano più visibili a occhio nudo, essi e compatibile con i tempi tipici di lavohanno resistito al processo di concia, razione e integrabile con gli specifici mantenendo la propria disposizione processi produttivi e, pertanto, risulta in linea anche con il paradigma d’Indu(pattern) nel manto finito. Questo risultato conferma la potenzia- stria 4.0 potendo ben coniugare gli lità del sistema di tracciabilità svilup- aspetti di automazione di fabbrica, ottipato per l’impiego nei processi di pro- mizzazione delle operazioni e integraduzione dei prodotti in pelle, e garan- zione delle tecnologie di produzione tisce la possibilità di verificare, sia coi sistemi gestionali. lungo il processo di lavorazione, sia sul prodotto finito, la provenienza e RINGRAZIAMENTI l’autenticità del prodotto. LA SCALABILITÀ INDUSTRIALE NELL’OTTICA DELL’INDUSTRIA 4.0

Le prove sperimentali effettuate hanno permesso di confermare sia la buona risposta in termini di riconoscibilità del marker sia la buona resistenza agli agenti chimici della concia. Nelle applicazioni pratiche, il “modello codificato unico” della pelle potrebbe essere associato (tramite software) a tutte le informazioni importanti della pelle (ad esempio origine, spessore, processi che la pelle ha attraversato e/o deve ancora attraversare, eccetera). Queste informazioni potrebbero essere memorizzate nel database e recuperate in qualsiasi successiva interrogazione del “modello unico codificato”. In un contesto industriale, il “codice univoco” dovrebbe essere letto (almeno) quando le pelli entrano/escono dall’impianto di produzione, per evi-

IL TEMA

ghout the leather manufacturing process, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Vol. 86, n. 9, pp. 3563-3570, Oct. 2016, ISSN: 02683768 (Print) 1433-3015 (Online), DOI: 10.1007/s00170-016-8489-4. [3] Mohammad Tayeb Ghasr, R. Zoughi, T. Bishop, A. Cataldo, E. De Benedetto, A. Grieco, “Millimeter Wave Imaging as a Tool for Traceability and Identification of Tattooed Markers in Leather” in IEEE 2018 I2MTC Proceedings.

Andrea Cataldo è docente di II fascia nel settore delle Misure Elettriche ed Elettroniche presso il Dipartimento d’Ingegneria dell’Innovazione dell’Università del Salento. Le sue principali attività di ricerca riguardano le misure riflettometriche a microonde, la caratterizzazione metrologica di dispositivi e lo sviluppo di sistemi di monitoraggio e diagnostica.

Egidio De Benedetto si è laureato in Ingegneria dei Materiali, ed è Dottore di ricerca in Ingegneria dell’Informazione. Collabora con il gruppo di misure elettriche ed elettroniche del L’attività è stata svolta in collaborazio- Dip. Ingegneria dell’Università del Salento.

ne con l’azienda Natuzzi spa, nell’ambito del Contratto di Sviluppo Industriale – Ministero dello Sviluppo Economico – DM 9/12/2014 – Contratto di Sviluppo – Titolo: NTZ contratto di sviluppo – Progetto 2NEXT – Codice Progetto: CDS000490. C83D16001570004 PRISS RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

Giuseppe Cannazza laureatosi in Fisica presso l’Università del Salento. Attualmente è assegnista di ricerca presso il Dipartimento d’Ingegneria dell’Innovazione dell’Università del Salento. Antonio Grieco è professore di seconda fascia nel settore Tecnologie e Sistemi di Lavorazione. Le tematiche di ricerca scientifica maggiormente affrontate hanno come ambito i sistemi flessibili di produzione e i sistemi integrati di produzione.

[1] “Methodology for the traceability of leather-like and leather materials in industrial processes” (EUROPA), Status: “Decision to grant”, WIPO – World Intellectual Property OrganizaAntonio Del Prete è protion International Application No: fessore di seconda fascia nel PCT/IB2015/051397, WO/2015/ settore Tecnologie e Sistemi 162502, International filing date: di Lavorazione. Le tematiche 25.02.2015. di ricerca del Prof. Del Prete [2] A. Cataldo, A. Grieco, A. Del Prete, riguardano, tra l’altro, le tecG. Cannazza, E. De Benedetto, Innovanologie meccaniche e le tective method for traceability of hides throu- nologie aeronautiche. T_M ƒ 257

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NEWS

KISTLER CONTINUA A CRESCERE E INVESTIRE I ritmi di crescita di Kistler rimangono elevati, come mostrano gli attuali dati economici: il Gruppo ha registrato ordini in entrata, alla fine di settembre 2018, per un totale di 370 milioni di franchi svizzeri, con un aumento del 16% rispetto allo stesso periodo dell’anno precedente. La forte propensione a investire è destinata pertanto a continuare, come attesta il recente ingresso nel Gruppo Kistler della SMETEC Gesellschaft für Sensor-, Motor- und Energietechnik mbH, i cui strumenti per l’analisi della combustione rappresentano un’eccellente aggiunta al portafoglio e alle strategie del Gruppo, leader nelle tecnologie di misura. Le crescenti esigenze in termini di economicità e funzionamento a emissioni zero dei motori a combustione possono essere soddisfatte solo con il supporto di una tecnologia di misurazione ad alte prestazioni. Per ottimizzare la progettazione dei motori, i produttori e i fornitori di automobili devono fare affidamento su analisi precise del processo di combustione. Grazie all’analisi visiva della combustione di SMETEC, è possibile visualizzare i processi nella camera di combustione e verificarne la qualità. “La nuova tecnologia integra molto bene la nostra tecnologia di misura classica, specialmente nell’area dei sensori di pressione. Con l’acquisizione di SMETEC espandiamo opportunamente il nostro portafoglio, offrendo ulteriori opzioni nell’analisi della combustione: questo ci consente di soddisfare ancora meglio le esigenze dei nostri clienti”, spiega Rolf Sonderegger, CEO del gruppo Kistler. L’obiettivo dell’acquisizione è quello di rafforzare la posizione di mercato del Gruppo nel settore dello sviluppo e nella ricerca di motori. Per la SMETEC, con sede nella città di Erkelenz vicino ad Aquisgrana, la fusione offre grandi potenzialità: “In quanto società di picco-

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le dimensioni, trarremo grandi benefici dall’organizzazione globale e dalle strutture di vendita di Kistler. Con un partner così forte al nostro fianco, potremo sfruttare in pieno il potenziale di mercato della nostra tecnologia”, agRolf Sonderegger, CEO giunge Frank Wytrykus, co-fondatore e ammini- del gruppo Kistler, insieme ai proprietari di SMETEC GmbH, Dr. Frank Wytrykus (a stratore delegato di SMEsinistra) e Ralf Düsterwald (a destra) TEC GmbH, che continuerà a gestire l’azienda insieme al direttore generale, Ralf Düsterwald. L’acquisizione di SMETEC s’inquadra nella strategia a lungo termine di Kistler che mira a espandere la tecnologia di misurazione ottica quale vero pilastro tecnologico, al pari di quelli già esistenti. Il futuro di questo nuovo campo di attività, nel quale giocano un ruolo importante anche le tecnologie di elaborazione delle immagini di Vester Elektronik GmbH, acquisite nel 2017 dal Gruppo, si sviluppa a Karlsruhe, nel Competence Center Vision: un centro di ricerca e sviluppo dedicato a tutti gli aspetti dell’elaborazione industriale delle immagini, creato per stimolare l’innovazione nel presente e nel futuro, anche attraverso le tecnologie e nel rispetto delle nuove applicazioni. Per ulteriori informazioni: www.kistler.com.

TRA TARATURA E RIFERIBILITÀ METROLOGICA

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Giuseppe La Paglia

I pezzi mancanti Parte Quarta A cosa serve la taratura di uno strumento di misura

BETWEEN CALIBRATION AND METROLOGICAL TRACEABILITY

The metrological traceability is one of the most essential properties required to a measurement result. To achieve it, periodic calibration of the measurement instrument must be performed. But this is not enough. In this fourth part, considerations are reported about how to evaluate the uncertainty associated to the use of single-range measuring instruments and multi-function, multi-range instruments. RIASSUNTO

La riferibilità metrologica è uno dei requisiti più importanti richiesti al risultato di una misura. Per ottenerla è necessario effettuare, periodicamente, la taratura dello strumento di misura che la esegue. Ma non basta. In questa quarta parte sono riportate indicazioni pratiche su come valutare l’incertezza d’uso e articolare le operazioni di conferma metrologica per strumenti che operano in un campo di misura e per strumenti che effettuano misure in diverse grandezze e molti campi di misura.

STRUMENTO CHE OPERA IN UN CAMPO DI MISURA

Rispetto al caso analizzato nella parte terza [1], quello degli strumenti che operano in un campo di misura è più complesso in quanto, se, al fine di migliorarne l’accuratezza, vogliamo applicare alla misura effettuata coefficienti di correzione derivati dai valori ottenuti durante la taratura, possiamo farlo direttamente solo se il punto di misura corrisponde a un punto di taratura. Ma lo strumento può funzionare in molti altri punti di misura, in corrispondenza dei quali la taratura non ci fornisce indicazioni dirette. Per poter stimare i coefficienti di correzione da applicare in questi punti è quindi necessario individuare un modello di funzionamento del lo strumento e ricavare i coefficienti di correzione da applicare in tutto il campo di misura mediante relazioni matematiche più o meno complesse. Questa operazione è delicata ed è basata in primo luogo sui risultati di

taratura (anche degli anni precedenti) e sulle caratteristiche costruttive dello strumento. Essa comporta, parallelamente, la valutazione dell’incertezza da associare ai coefficienti di correzione ottenuti. Tipicamente l’operazione comporta l’individuazione di una curva di taratura il cui andamento potrà essere molto diverso in relazione allo strumento utilizzato, dato che nella categoria rientrano tipologie molto diverse quali strumenti di misura di tipo analogico, trasformatori di misura, trasduttori elettronici di misura, ecc. ... L’operazione può essere semplificata utilizzando, in luogo di una curva, una linea spezzata che collega i punti di taratura ricavati dal certificato. L’aumento dell’incertezza conseguente è in genere contenuto, ma bisogna valutare il caso specifico. Se lo strumento opera su più campi di misura, ognuno di essi avrà una sua curva di taratura ricavata solo dai punti di taratura effettuati nello specifico campo. Valutare l’incertezza di un punto ricavato tramite una curva o una linea

spezzata è purtroppo un’operazione complessa anche e specialmente dal punto di vista teorico. Se le caratteristiche dello strumento non si modificano in modo rilevante tra successivi punti di taratura, può però essere praticabile un approccio di tipo empirico con una qualche sopravvalutazione del valore della componente d’incertezza. Elementi da tenere presente nell’operazione sono il numero dei punti di taratura (più sono e più è ridotta la componente d’incertezza legata all’individuazione della curva) e la coerenza della curva individuata con i valori ricavati nella taratura valutando, ad esempio, la dispersione dei valori rispetto alla curva. Per quanto riguarda, infine, la regolazione, spesso non è possibile effettuarla in questo genere di apparati. Quando è possibile è in genere un’operazione effettuata su base straordinaria per compensare eventuali, significative, derive nel tempo. ESEMPIO 2 SISTEMA DI MISURA PER ALTA TENSIONE CONTINUA

Come esempio di strumento che opera in un campo di misura utilizziamo un sistema di misura per alta tensione continua in grado di operare sino a 40 kV in tensione continua. Come punto di partenza prendiamo il grafico di Fig. 5 in cui sono riportati gli errori ricavati dall’ultimo certificato di taratura e dal certificato precedente di un sistema di misura di questo genere. Le barre riportate rappresentano l’incertezza di taratura.

Ispettore ACCREDIA-DT, Torino giuseppe.lapaglia@yahoo.com

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N. 04ƒ ;2018 Figura 5 – Tarature effettuate su sistema di misura per alta tensione continua

Dall’esame del grafico possiamo ricavare diverse informazioni sul comportamento del sistema di misura: 1. È presente un consistente spostamento dal valore nominale. 2. L’effetto dovuto al valore della tensione applicata è significativo. 3. La deriva nel tempo è rilevante. 4. La curva di taratura è ben individuabile e può essere adeguatamente rappresentata da una retta. Volendo utilizzare al meglio il sistema di misura si possono compensare i primi due effetti moltiplicando i valori ottenuti dal sistema per un coefficiente di correzione ricavato dall’ultimo certificato. Correggere il valore anche sulla base della presunta deriva nel tempo risulta poco conveniente a meno che questa deriva sia notevole e ben prevedibile, situazione che difficilmente si realizza per questa tipologia di strumenti. Se il sistema è utilizzato nei punti in cui è stata eseguita la taratura e si correggono i risultati per tenere conto dell’errore rilevato nella taratura in corrispondenza del valore misurato, le componenti d’incertezza da considerare per la valutazione dell’incertezza d’uso saranno: a) Incertezza di taratura. b) Deriva del valore dell’errore nel tempo tra una taratura e quella successiva.

c) Effetto della tensione applicata. d) Effetto della possibile differenza di temperatura ambientale tra la fase di taratura e d’impiego. e) Risoluzione dello strumento di misura. Per quanto riguarda le componenti d’incertezza a), b) e d) valgono, in linea di massima, le stesse considerazioni svolte per l’esempio 1 in [1]. La componente d’incertezza c) do vrebbe tenere conto del fatto che il tempo di applicazione può essere diverso tra la fase di taratura e quella di utilizzo del sistema e del fatto che il sistema può essere impiegato per la misura di una tensione relativamente bassa dopo che per un rilevante periodo di tempo gli è stata applicata una tensione elevata, mentre nel corso della taratura i punti di misura sono normalmente rilevati con tensione applicata progressivamente crescente. Per i valori di misura differenti dai punti di taratura è possibile ricavare un coefficiente di correzione dal corrispondente valore di errore calcolato tramite la curva di taratura. In questo caso, rispetto alle componenti individuate precedentemente, bisogna aggiungere una componente dovuta all’utilizzo della correzione, calcolata sulla base della curva di taratura.

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Se esaminiamo il grafico, ci rendiamo conto che ci troviamo in una situazione piuttosto fortunata. La taratura è stata effettuata in un consistente numero di punti e i risultati appaiono individuare chiaramente una retta come curva di taratura. In una situazione come questa, la relativa componente d’incertezza è alquanto ridotta. La si può ricavare dal grafico calcolando lo scarto tipo delle differenze tra valore determinato nella taratura e corrispondente valore ricavato dalla curva e arrotondando per eccesso al fine di ottenere una valutazione conservativa. Nella documentazione che descrive le operazioni di conferma da effettuare, oltre alla stima dell’incertezza d’uso, si dovrebbero riportare: A. Le modalità di taratura periodica ovvero a che tensioni effettuare i punti di misura, con che incertezza, con quale tempo di stabilizzazione dopo l’applicazione della tensione e se è eseguita con valori di tensione progressivamente crescenti. B. Modalità di esame del certificato di taratura. Oltre al controllo dell’esecuzione della taratura secondo le modalità previste, esse dovrebbero comprendere il controllo della stabilità nel tempo (variazione media rispetto al certificato precedente a parità di tensione applicata) e la conferma dell’andamento della curva di taratura. Se l’andamento si modificasse in modo rilevante bisognerebbe rivalutare la relativa componente d’incertezza. C. Verifiche intermedie al fine di controllare che il sistema di misura non cambi nel tempo il suo errore in modo non previsto. La loro periodicità può variare da 1 a 6 mesi a seconda dell’intensità dell’impiego e della robustezza dell’apparato. Se si dispone di un solo sistema di misura per alta tensione bisognerebbe, quantomeno, effettuare un controllo di stabilità a bassa tensione (per esempio 1000 V) con un multimetro o un calibratore. È bene prevedere anche un controllo dell’effetto del trasporto. Nella documentazione che definisce come viene utilizzato il sistema di misura dovrebbe essere, invece, riportato il campo di tensione in cui può essere impiegato e le modalità di elaT_M ƒ 261

borazione dei dati di misura ottenuti effettuato per confronto con strumenti per tenere conto dei risultati della ta- campione, curve di correzione che ratura. tengono conto del comportamento tipico dello strumento determinato dal Approcci semplificati costruttore nella fase di studio e sviL’elaborazione dei dati di misura pre- luppo dell’apparato. cedentemente descritto può risultare Il problema per questa tipologia di alquanto laborioso in quanto prevede strumenti è che, per quanti punti posla loro correzione utilizzando coeffi- sano essere effettuati durante la taracienti diversi a seconda del punto di tura, è estremamente difficile ricavare misura. da essi delle curve di coefficienti di Un modo alternativo di procedere correzione applicabili a tutto l’insieme consiste nel ricavare un unico coeffi- dei campi di misura in cui può operaciente di correzione dall’errore medio re lo strumento. ricavato dalla taratura. Ciò comporta Ne consegue che, in quasi tutti i casi, la presenza di una componente d’in- non risulta praticabile/conveniente certezza ricavata da una distribuzio- (data la complessità dell’operazione) ne di probabilità uniforme (rettango- ricavare delle curve di correzione dai lare) di ampiezza pari alla differenza dati ricavati dalla taratura. tra il valore massimo e minimo del- Le conseguenze che ne derivano non l’errore. sono poi così scontate: il dato ricaSe, come in Fig. 5, la differenza è vato dalla misurazione effetcontenuta, questo approccio è conve- tuata dallo strumento è, infatniente in quanto, a fronte di un limita- ti, condizionato non dai risulto aumento dell’incertezza consente tati della sua taratura ma daluna notevole semplificazione nell’uti- l’effetto dell’operazione di relizzo e nella conferma metrologica golazione. Ne deriva che l’incerdel sistema di misura. tezza da associare all’utilizzo dello Un approccio ancora più radicale strumento è influenzata dall’inconsiste nel semplice controllo che certezza dell’operazione di tutti gli errori individuati nella taratura regolazione e non da quella delrientrino entro un limite prefissato. È la taratura. un modo di operare analogo all’e- D’altro canto, essendo troppo comsempio di approccio semplificato già plesso e poco affidabile ricavare le descritto per il resistore a cui si riman- caratteristiche metrologiche dello struda per le relative considerazioni. mento (linearità, stabilità nel tempo, ecc.) in tutti i campi di misura dai dati di taratura, è necessario basarsi su STRUMENTO MULTIFUNZIONE quanto dichiarato dal costruttore che ha sviluppato e caratterizzato lo struCHE OPERA mento. IN MOLTI CAMPI DI MISURA La valutazione dell’incertezza d’uso Ancora diverso il caso degli strumenti viene quindi ricavata componendo le che ricadono nella terza categoria, “specifiche” dichiarate dal costruttore ovvero degli strumenti che operano in con l’incertezza dovuta all’operaziodiverse grandezze e in molti e vasti ne di regolazione. campi di misura. Tipicamente sono Ma allora la taratura a cosa serve in strumenti multifunzione di tipo elettro- questo caso? Serve a controllare che nico al cui interno sono presenti com- le ipotesi che abbiamo adottato per ponenti elettronici di tipo sia analogi- stimare l’incertezza d’uso (in primo co che digitale. Gli strumenti di misu- luogo la validità dei valori ricavati ra più sofisticati, quelli per i quali è dalle specifiche) siano corrette per lo più rilevante assicurare una elevata strumento in oggetto. Più punti di taraaccuratezza, dispongono, in genere, tura si eseguono, più ridotta è la loro di microprocessori in grado di deter- incertezza (rispetto all’incertezza d’uminare automaticamente, a valle di un so) e più significativo è il controllo processo di regolazione (adjustment) effettuato. T_M ƒ 262

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Un’ultima considerazione riguarda il fatto che le specifiche dichiarate dal costruttore possono essere relative a un periodo di tempo (tipicamente un anno) o non legate al fattore tempo. Questo elemento modifica alcuni aspetti dell’approccio da seguire (vedi approcci semplificati). ESEMPIO 3 MULTIMETRO NUMERALE DI PRECISIONE

Il multimetro numerale di precisione (7½ o 8½ cifre) è un tipo di strumento per il quale le specifiche sono dichiarate dal costruttore in relazione a un periodo di tempo. L’incertezza può essere ricavata valutando, per ognuno dei campi in cui può operare lo strumento, due componenti d’incertezza: a) Incertezza da associare all’operazione di regolazione. b) Caratteristiche metrologiche dello strumento (linearità sulla portata, stabilità nel tempo, effetto della frequenza del segnale d’ingresso, risoluzione dello strumento, deriva degli offset) ricavate dalle specifiche dichiarate dal costruttore. La componente a) è quella relativa all’operazione di regolazione del fondo scala della portata. È un’incertezza che incide sul “gain” della portata ed è quindi corretto esprimerla in modo relativo al valore applicato all’ingresso del multimetro. Ricavare dalle specifiche del costruttore la componente d’incertezza b) è un’operazione che può risultare non immediata. Le specifiche svolgono in primo luogo una funzione di tipo “commerciale”: tramite esse il costruttore si impegna, verso il cliente, a realizzare degli strumenti in grado di fornire le prestazioni descritte. Tradurre i valori riportati nelle specifiche in componenti d’incertezza utilizzabili in un calcolo dell’incertezza è un’operazione delicata e opinabile, in primo luogo per il fatto che a questi valori non sono, in genere, associate informazioni riguardanti il livello di fiducia (probabilità di copertura), il fattore di copertura k e la distribuzione di probabilità.

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il processo di regolazione abbia avuto successo. B. Le modalità di esame del certificato di taratura. Oltre al controllo dell’esecuzione del processo di taratura/ regolazione secondo le modalità previste, in esse dovrebbero essere riportati i limiti di accettazione entro cui devono rientrare tutti i punti effettuati nella taratura iniziale e finale. Superamenti dei limiti devono essere trattati con azioni correttive. C. Verifiche intermedie al fine di controllare che il multimetro continui a operare secondo l’incertezza d’uso prevista. Tenendo conto del fatto che i multimetri numerali di precisione sono complessi strumenti di tipo elettronico, è bene prevedere anche un controllo dell’effetto del trasporto dal laboratorio di riferimento. Per quanto riguarda i punti di taratura da prevedere è necessario che essi coprano le grandezze e i campi di misura in cui si intende operare con lo strumento. Lo strumento non dovrebbe essere impiegato in grandezze o campi di misura in cui non si esegue la taratura, dato che in essi non sappiamo come si comporta lo strumento. Se vi sono limitazioni di questo genere, esse dovrebbero essere segnalate nella documentazione e sullo stesso strumento. Nella documentazione che definisce come viene utilizzato il multimetro dovrebbero essere, inoltre, riportate le operazioni (self check, autozero) e le impostazioni da realizzare sullo strumento (tempo d’integrazione, filtri, portata impostata, ecc.) al fine di ottenere la migliore accuratezza e consentire l’utilizzo delle specifiche dichiarate dal costruttore.

Dipende, ovviamente, anche dalla serietà del costruttore, ma, per quelli affidabili, ipotizzare per i valori riportati un livello di fiducia del 95% è, in genere, un approccio sufficientemente conservativo e praticabile. Per quanto riguarda la distribuzione di probabilità, è diffuso l’approccio d’ipotizzare una distribuzione uniforme (rettangolare). Analizzando i risultati delle tarature si arriva però alla conclusione che spesso è più corretto utilizzare una distribuzione normale (gaussiana). Considerando le specifiche, l’incertezza b) è articolata a sua volta su due componenti d’incertezza: una assoluta e una relativa al valore del punto di misura. Anche l’incertezza d’uso del multimetro in ogni singola portata sarà quindi composta da due componenti d’incertezza, una assoluta e una relativa nella quale confluiranno sia la parte relativa dell’incertezza b) sia l’incertezza a). Come sommare le componenti d’incertezza per calcolare l’incertezza in uno specifico punto? Normalmente i costruttori hanno un approccio conservativo e suggeriscono una somma aritmetica. Trattandosi di componenti d’incertezza tipicamente tra di esse non correlate, risulta però praticabile anche la somma quadratica. Quest’ultimo approccio può semplificare notevolmente la composizione dell’incertezza d’uso con altre componenti d’incertezza. Nella documentazione che descrive le operazioni di conferma da effettuare, oltre alla stima dell’incertezza d’uso, si dovrebbero descrivere: A. Il processo di taratura/regolazione da effettuare periodicamente. Esso deve interessare tutti i campi di misura ed essere articolato in: – Taratura iniziale – Regolazione – Taratura finale La taratura iniziale serve per verificare che l’incertezza con cui ha operato lo strumento nel periodo intercorso dal precedente processo di taratura/regolazione non sia stata superiore all’incertezza d’uso stimata. La regolazione è necessaria per allineare lo strumento e far si che l’incertezza d’uso sia valida sino al prossimo processo. La taratura finale controlla che

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dica solo della taratura. In questo caso è però necessario prevedere anche un limite di accettazione dei risultati più ristretto, sottraendo all’incertezza d’uso la possibile deriva dello strumento sino alla prossima taratura. Se i risultati della taratura rientrano in questo limite è possibile evitare l’effettuazione della regolazione e della successiva taratura. Questo approccio può essere applicato normalmente per i multimetri da banco (6½ cifre) e per i multimetri palmari (3½ e 4½ cifre). Per queste tipologie di strumenti spesso le specifiche del costruttore comprendono al loro interno l’incertezza di regolazione in quanto la relativa componente d’incertezza è trascurabile rispetto alle altre che concorrono alle caratteristiche metrologiche dello strumento. Un discorso per molti versi simile può essere fatto anche per le tipologie di strumenti per le quali il costruttore dichiara delle specifiche non legate a un determinato periodo di tempo. È il caso, per esempio degli strumenti multifunzione per la misura di potenza ed energia mono-trifase. Le specifiche comprendono al loro interno sia l’incertezza di regolazione sia quella dovuta alla deriva nel tempo. È quindi molto semplice derivarne l’incertezza d’uso. Anche in questa situazione è necessario individuare un limite di accettazione, sottraendo all’incertezza d’uso la possibile deriva sino alla prossima taratura. Se il limite fosse superato lo strumento dovrebbe essere inviato per la regolazione presso il costruttore. CONSIDERAZIONI FINALI

Approcci semplificati Implementare periodicamente il processo di taratura/regolazione precedentemente descritto comporta il problema di un costo molto maggiore rispetto all’esecuzione della sola taratura. Se la deriva nel tempo è poco rilevante rispetto alle altre componenti d’incertezza dello strumento (risoluzione, effetto della frequenza, ecc. …) è possibile prevedere l’effettuazione perio-

In questa serie di articoli ho cercato di spiegare perché “taratura” e “riferibilità” non sono due sinonimi. L’operazione di taratura su di uno strumento e la misurazione da esso effettuata sono due eventi separati che avvengono in tempi diversi, in altre condizioni (per es. di temperatura) e spesso in altri punti di misura. Valutare la riferibilità delle misure effettuate e in particolare l’incertezza T_M ƒ 263

N. 04ƒ ; 2018 della misura effettuata a partire dai risultati della taratura dello strumento può non essere un’operazione semplice. Oltre allo strumento in sé bisogna tenere conto di come lo strumento viene mantenuto e utilizzato e come sono trattati i dati grezzi ottenuti. È per questo importante introdurre il concetto di conferma metrologica (anche se proviene dal mondo ISO-9000) perché sposta il puntatore sull’esito finale: conoscere con quale incertezza sta effettuando la misurazione lo strumento. Il processo di conferma metrologica, descritto in questo testo può essere molto complesso e, in particolare per chi deve eseguire misure in ambito industriale, la sua attuazione può apparire impraticabile. In realtà le operazioni da effettuare possono essere molto diverse a seconda dello strumento di misura a cui si riferiscono e, come già accennato nell’introduzione, essere semplificate in modo drastico in relazione agli impieghi previsti. L’importante è però avere una visione d’insieme tenendo conto, da un lato, della funzione e importanza delle diverse operazioni e, dall’altro, del livello di rischio che una non corretta riferibilità delle misure effettuate comporta nella specifica situazione. Si può quindi cercare di ottimizzare il processo di conferma metrologica in modo da assicurare un’adeguata riferibilità delle misure effettuate senza appesantire in modo insostenibile o ingiustificato l’attività degli operatori e il sistema aziendale. L’importante è non smarrire il senso di quello che si sta facendo e non pensare che la taratura sia una specie di benedizione che ti salva dal peccato di mancata riferibilità delle misure. RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

[1] G. La Paglia, Tra taratura e riferibilità metrologica – Parte terza – Struttura e contenuti della documentazione, Tutto_Misure, vol. XX, n. 3, 2018, pp. 183-186.

Giuseppe La Paglia attualmente svolge la funzione d’ispettore tecnico e di sistema per il Dipartimento Laboratori di taratura di Accredia. Dal 1972 al 2015 ha operato all’interno dell’Istituto Elettrotecnico Nazionale Galileo Ferraris e quindi nell’INRIM nel gruppo Metrologia Elettrica e nella struttura per l’accreditamento dei Laboratori di taratura (SIT). T_M ƒ 264

LA MISURA DEL TEMPO

GLI ALTRI TEMI

Roberto Costa

Analisi dei risultati dei confronti di misura effettuati dai Laboratori di tempo

INTER LABORATORY COMPARISONS (ILC) FOR THE FREQUENCY

Accredited calibration Centers, according to the national accreditation body and the international standards, are required to perform periodic checks to demonstrate the validity of their measurements and their procedures. INRIM is a provider of these checks for the different metrological areas, and the Time and Frequency Laboratory (LabTF) for the frequency. These checks are a widespread and operative tool to ascertain the technical competences and the metrological skills of the participants. This paper presents an analysis of the results of the last comparisons made by the LabTF. RIASSUNTO

I Centri di taratura accreditati, in base alle norme internazionali e a quelle dell’ente di accreditamento nazionale, sono tenuti a fare verifiche periodiche per dimostrare la validità delle loro misure e delle loro procedure. L’INRIM si è proposto come provider per effettuare queste verifiche per le varie aree metrologiche, e il laboratorio di Tempo e Frequenza (LabTF) per la frequenza. Queste verifiche sono uno strumento diffuso ed efficace per accertare la competenza tecnica e la capacità metrologica dei partecipanti. Questo articolo presenta un’analisi dei risultati degli ultimi confronti effettuati dal LabTF. INTRODUZIONE

I confronti di misura fra Laboratori metrologici costituiscono un mezzo molto diffuso ed efficace per accertare la competenza tecnica dei partecipanti e sono utilizzati per verificare i risultati delle misure effettuate. Per questo motivo sono utilizzati anche ai fini di un eventuale accreditamento formale. Sono inoltre un elemento importante per monitorare la qualità dei risultati di taratura, ai sensi della norma ISO/IEC 17025 [1]. Si effettuano sulla base di dettagliate istruzioni contenute in un protocollo fornito dall’organizzatore del confronto. Nel caso in esame, le misure sono effettuate dapprima tarando lo strumento viaggiante presso l’INRIM, poi presso i Laboratori utenti, e infine nuovamente in INRIM per la verifica d’integrità. Si è adottato quindi uno schema sequenziale con i Laboratori partecipanti, oltre all’INRIM fornitore delle misure di riferimento, secondo un

calendario predefinito. Per quanto possibile si è cercato d’analizzare al meglio tutti i campi di misura coperti dai singoli Centri. Per questo motivo si sono confrontati diversi valori di frequenza, utilizzando segnali con forme d’onda differenti. La valutazione delle prestazioni viene effettuata mediante metodi statistici definiti (norma internazionale ISO/IEC 17043:2010 – Appendice B [3]), analizzando l’indice di compatibilità IC o errore normalizzato En. Prima dell’inizio di questa attività fornita alle ditte e ai Centri di taratura da parte del LabTF, si è effettuata un’analisi sui dispositivi utilizzati, per assicurarsi della corretta ripetibilità delle misure. Si sono effettuati ripetuti cicli d’accensione e spegnimento della strumentazione, portandoli in diverse condizioni termiche, per simulare le condizioni a cui sarebbero stati successivamente sottoposti durante la circolazione tra i vari Centri di taratura. Sui generatori di segnali utilizzati si

sono analizzate diverse frequenze, da 1 Hz a 3 GHz, a seconda di ogni singolo modello [2]. Una volta verificata la corretta ripetibilità nella generazione dei segnali, si è partiti con il primo confronto programmato. A questo ne sono seguiti altri, coinvolgendo 12 Centri di taratura e 13 banchi di misura (in un caso uno stesso Centro ha effettuato il confronto su due banchi di misura con strumentazione diversa). Per dare idea della quantità di lavoro necessario per fornire il servizio, oltre alle relazioni finali prodotte per i Centri, nelle diverse circolazioni si sono predisposti circa venticinque certificati di taratura, al fine di controllare il mantenimento delle caratteristiche degli strumenti utilizzati. Di seguito verrà descritta la strumentazione utilizzata, le misure effettuate e l’analisi dei dati e dei risultati finali. SCHEMA DI PRINCIPIO DELLA MISURA

In Fig. 1 lo schema di principio che il Centro deve realizzare per effettuare le misure: Il campione viaggiante è l’oscillatore ESAT GPS3000 disciplinato al segnale GPS, che è il riferimento di frequenza a 10 MHz, scelto sulla base di diverse caratteristiche tecniche quali accuratezza e stabilità della frequenza generata, semplicità d’utilizzo, oltre che alle contenute dimensioni per una maggiore facilità di trasporto. Lo stesso è stato associato a un divisore di frequenza INRIM DD01 che fornisce segnali rettangolari da

Istituto Nazionale di Ricerca Metrologia (INRIM) – Torino r.costa@inrim.it

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Figura 1 – Schema di principio d’installazione presso il Centro

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1 Hz fino a 5 MHz, un generatore di segnali Agilent E4428C per i segnali sinusoidali da 1 MHz a 3 GHz, e un generatore di segnali Agilent 33521A per i segnali sinusoidali da 1 Hz a 10 kHz. Tutti strumenti a disposizione del LabTF e di classe idonea per questi confronti. Ovviamente migliori sono le caratteristiche degli strumenti di riferimento, maggiore sarà la possibilità d’effettua-

re una prova valutativa accurata. Le misure effettuate presso il laboratorio INRIM utilizzano come riferimento i segnali della scala di tempo italiana UTC(IT) (Universal Time Coordinated), applicando la frequenza a 10 MHz di UTC(IT), come base tempi esterna agli strumenti esaminati, su un apposito ingresso dedicato. Questo segnale è generato grazie a un Maser Attivo all’Idrogeno (Active Hydrogen Maser – AHM) supportato da oscillatori a fascio di cesio e da campioni primari a fontana di cesio e utilizza sistemi di sincronizzazione satellitari per confrontarsi con le scale di tempo dei più importanti Laboratori internazionali NMI (National Metrological Institutes) [4][5][6]. Le misure effettuate presso i Centri, invece, utilizzano lo schema di Fig. 1. Un power splitter consente di utilizzare l’antenna GPS del centro per sin-

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cronizzare sia i loro sistemi che il ricevitore utilizzato nel confronto, senza installare una seconda antenna. Le uscite a 10 MHz del ricevitore disciplinato forniscono i riferimenti di frequenza per i generatori di segnali e per il divisore decadico a onda rettangolare. Il Centro effettuerà misure sui segnali generati da questi dispositivi, che verranno confrontate con quelle analoghe svolte presso il LabTF. In Fig. 2 sono riportate le immagini della strumentazione viaggiante utilizzata. DESCRIZIONE DELLE MISURE

Ai fini delle prove valutative, ogni Centro partecipante ha eseguito le misure elencate: – determinazione dello scarto relativo di frequenza, rispetto a valori nominali, dei segnali sinusoidali generati dai generatori e dal GPS3000, attraverso misure dirette di frequenza distribuiti nel campo di misura da 1 Hz a 3 GHz: – 33521A per le frequenze: 1Hz, 100Hz, 10kHz; – GPS3000 per il valore a 10 MHz; – E4428C per le frequenze: 1MHz, 1GHz, 2GHz, 3GHz; – determinazione dello scarto relativo di frequenza, rispetto ai valori nominali, dei segnali rettangolari forniti dal divisore decadico di frequenza per una serie di punti distribuiti nel campo di misura da 1 Hz a 5 MHz,

Figura 3 – Esempio di calcolo degli indici di compatibilità (IC) segnali sinusoidali di tre Centri coinvolti nel confronto

attraverso misure dirette di frequen- dicatore |IC| ≤ 1. za. Ic = (yREF – yC) / (UREF2 + UC2)1/2 Per l’esecuzione delle misure il Centro applica le proprie procedure di tara- dove: yREF è il valore di riferimento per lo tura. scarto relativo di frequenza del segnale misurando (generato dal campione di frequenza GPS3000, dai generaVALUTAZIONE tori di segnali o dal divisore decadico DEI RISULTATI di frequenza); I risultati del confron- UREF è l’incertezza estesa associata a to sono valutati utiliz- yREF, riportata nei Certificati di Taratuzando l’indice di ra emessi dal LabTF; compatibilità IC defi- yC è il risultato della misura dello scarto nito dal rapporto relativo di frequenza eseguita dal Cendella differenza tra il tro sullo stesso segnale misurando, rivalore di riferimento portata nei Certificati di Taratura emessi e il valore misurato dal Centro al termine del confronto; dal laboratorio par- UC è l’incertezza estesa associata a tecipante, e l’incer- yC, riportata nei Certificati di Taratura tezza estesa di tale emessi dallo stesso Centro al termine differenza. I risultati del confronto; sono da ritenersi U = 2u per un livello di fiducia del Figura 2 – Immagine d’insieme della strumentazione circolante soddisfacenti se l’in- 95%. T_M ƒ 267

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GLI ALTRI TEMI

Figura 4 – Indici di compatibilità (segnali sinusoidali 1 Hz – 3 GHz)

In Fig. 3, a titolo d’esempio, una tabella contenente le misure e gli indici di compatibilità calcolati per i segnali sinusoidali (per semplicità solo per un sottoinsieme dei Centri coinvolti): In Figg. 4 e 5 sono riportati i grafici con i risultati degli indici di compatibilità IC per i diversi valori di frequenza misurata, per tutti i Centri analizzati. Questo consente un immediato

Figura 6 – Distribuzione sul territorio nazionale dei Centri di taratura che hanno partecipato al confronto

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Figura 5 – Indici di compatibilità (segnali rettangolari 1 kHz – 5 MHz)

confronto tra i risultati di misura. Per semplicità non si sono rappresentati tutti i valori di frequenza (da 1Hz a 3 GHz per i segnali sinusoidali, e da 1 kHz a 5 MHz per quelli rettangolari). Ovviamente, per opportuni motivi di privacy, nei grafici non verranno citati i nomi delle ditte (che in alcuni casi sono importanti multinazionali che operano sul territorio nazionale) ma verranno indicate con numeri da 1 a 13. Come si può vedere, finora, tutti i Centri sono rientrati nella fascia di accettabilità delle misure –1 < IC < +1. In alcuni casi i valori sono molto vicino allo zero, in altri meno. Questo può dipendere anche dai valori d’incertezza dichiarata dai Centri nelle proprie tabelle di accreditamento, utilizzati poi nei Certificati di Taratura. Dal momento che questo numero è presente al denominatore nel calcolo dell’indice di compatibilità, valori decisamente conservativi possono determinare un indice più basso. Significativa è la Fig. 6, in cui è riportato uno schema della distribuzione sul territorio nazionale dei Centri che hanno partecipato ai confronti. Si può osservare che questi sono concentrati in prevalenza nelle zone del Centro-Nord.

testing and calibration laboratories”. [2] R. Costa: “Analisi della ripetibilità delle frequenze generate dai ’signal generator’ utilizzati per le attività di confronto interlaboratorio” Rapporto Tecnico INRIM n. 4/2017 – febbraio 2017. [3] EN ISO/IEC 17043:2010 “Conformity assessment – General requirements for proficiency testing”. [4] G. Cerretto, R. Costa, G. Fantino, E. Cantoni, I. Sesia, G. Signorile, P. Tavella: “INRIM Time and Frequency Laboratory: an update on the status and on the ongoing enhancement activities” ION-PTTI Precise Time and Time Interval - Boston (MA) dicembre 2014. [5] R. Costa, G. Cerretto, E. Cantoni, G. Fantino: “Sistemi di generazione, disseminazione e monitoraggio del “tempo campione” italiano” Rivista Tutto_Misure n. 3 settembre 2015. [6] R. Costa, G. Cerretto, A. Mura, M. Sellone: “Commutatore per scale di tempo” Rivista Tutto_Misure n. 2 giugno 2018.

Roberto Costa: laurea in ingegneria al Politecnico di Torino. Dal 1999 si occupa dell’attività di certificazione e taratura del LabTF. Inoltre collabora al mantenimento: degli orologi atomici, del RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI campione nazionale di tempo, e dei sistemi di monitoraggio e disseminazione dei se[1] ISO/IEC17025:2017 “General gnali del laboratorio. Dal 2009 è referente requirements for the competence of per la qualità della Divisione.

MISURE IN AMBITO BIOMEDICALE

GLI ALTRI TEMI

Zaccaria Del Prete

Nel giugno scorso a Roma MeMeA 2018 Il più importante evento scientifico mondiale sulle misure in campo biomedicale

ROMA HOSTED THE MOST IMPORTANT GLOBAL SCIENTIFIC EVENT IN THE BIOMEDICAL FIELD

This paper reports on the last Medical Measurement Application Symposium (MeMeA) held in Rome in June 2018. This Symposium has become one of the most relevant scientific events in this field, and the paper, after a short survey on its history, gives a few highlights on the topics discussed this year in Rome. RIASSUNTO

L’articolo offre un breve resoconto sull’ultimo Medical Measurement Application Symposium (MeMeA) che si è tenuto a Roma nel giugno 2018. Questo Simposio è divenuto, negli anni, uno dei più importanti eventi nel campo delle misure in ambito biomedicale e l’articolo, dopo un breve excursus sulla sua storia, ripercorre i principali argomenti trattati a Roma.

L’ORIGINE

L’idea di una conferenza che avesse potuto unire le conoscenze e le esperienze dei ricercatori nel campo della misurazione a quelle di coloro che lavorano nell’ingegneria biomedica per la medicina e l’assistenza sanitaria, venne 12 anni fa a un gruppo di colleghi misuristi, tra cui l’attuale “Chair” dello “Stearing Comittee” del MeMeA, Pasquale Daponte, che organizzarono a Benevento nel 2006 il primo convegno internazionale dedi-

cato alle applicazioni delle misure nel settore dell’ingegneria e delle scienze biomediche. Il convegno fu anche il punto di arrivo di un successo crescente, fatto registrare fin dai primi anni del 2000, dalle sessioni speciali sulle misurazioni in ambito medico organizzate dal TC-25 della Instrumentation and Measurement Society (IMS) all’interno delle Conferenze internazionali della IEEE dedicate alla strumentazione e alla misurazione (I2MTC). Con l’intento di fornire più spazio e tempo per la discussione a

Figura 1 – Il Chiostro del Sangallo, nel Monastero di San Lorenzo che ha ospitato il MeMeA

una comunità di ricercatori in rapida crescita e di aprirla a scienziati provenienti da diversi campi come la medicina, la biologia e la biotecnologia, IMS TC-25 ha dato inizio a un evento specifico, chiamato IEEE Workshop internazionale sulle misurazioni e applicazioni mediche (MeMeA), che si è tenuto appunto per la prima volta a Benevento, in Italia, nel 2006. Da allora, il Workshop si è tenuto a Varsavia, in Polonia, nel 2007, a Ottawa, in Canada, nel 2008 e 2010 e a Cetraro (CS), in Italia, nel 2009. Il numero di partecipanti negli anni è cresciuto sempre più fino a quando, nel 2011, il Workshop è diventato un Simposio, organizzato per la prima volta a Bari, in Italia e poi a Budapest, in Ungheria, nel 2012, poi a Gatineau, in Canada, nel 2013, a Lisbona, in Portogallo, nel 2014, a Torino, in Italia, nel 2015, a Benevento, ancora nel 2016 e poi a Rochester, Minnesota, USA, nel 2017. E quest’anno torniamo in Italia con il MeMeA 2018 che si è tenuto a giugno nella città eterna. Il MeMeA 2018 è quindi tornato ancora in Italia, ma per la prima volta a Roma. La città è rinomata per la sua lunga storia, i suoi monumenti prestigiosi e la sua accogliente vita sociale e culturale. Tuttavia, Roma è anche sede di nove università, quattro delle quali hanno Lauree triennali e magistrali in ingegneria e offrono corsi di misure e di biomedica. Il MeMeA2018 è stato ospitato infatti nella facoltà d’Ingegneria dell’Università La Sapienza, situata nello storico Rione Monti, a 200 metri dal Colosseo. La scuola deriva dalla ristrutturazione dell’antico monastero di DIMA – Università “La Sapienza” – Roma zaccaria.delprete@uniroma1.it

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GLI ALTRI TEMI

San Lorenzo a Panisperna e si sviluppa attorno al chiostro del Sangallo, che è uno dei più importanti esempi di architettura rinascimentale a Roma. Il chiostro e il suo pozzo sono oggi le icone della scuola d’Ingegneria. I partecipanti al MeMeA 2018 hanno trovato nella scuola un ambiente preparato e predisposto agli interscambi culturali in scienza e tecnologia e, appena fuori dalla scalinata principale, hanno potuto immergersi nei luoghi storici che sono stati la culla della civiltà del mondo occidentale. Il crescente numero di ricercatori e tecnici che frequentano il MeMeA, alcuni provenienti da campi che possono essere anche lontani dall’ingegneria, hanno portato a un’ibridazione positiva della conferenza che oggi presenta lo stato dell’arte della ricerca nelle misure per la medicina e l’assistenza sanitaria. La comunità che si unisce al MeMeA anno dopo anno, infatti, ha in comune l’interesse per la misurazione, anche se da diversi punti di vista, ma tutti orientati alla scienza e alla tecnologia a favore della salute dell’uomo. Quest’anno, dopo un rigoroso processo di revisione, sono stati selezionati per la presentazione più di 200 articoli di elevata qualità, con il contributo di oltre 718 autori provenienti da istituzioni accademiche, industriali, governative e ONG di Europa, Canada, Stati Uniti, America Latina, Asia e Australia. Veramente speciali sono state le due

lezioni proposte dai due “keynote speakers”. Il prof. Kevin Bennet, direttore della Divisione di Ingegneria, co-direttore del laboratorio di Ingegneria neurale e professore di Neurochirurgia alla MAYO Clinic nel Minnesota USA, ha parlato di sviluppo degli “elettrodi sensori” per il controllo dei neurotrasmettitori nei sistemi biologici, mentre il Dott. Georgiou PanteFigura 3 – Una presentazione del MeMeA nella sala multimediale lis, direttore del laboratorio di tecnologia metabolica del Centro per la Bio-Inspired Technology dell’Impe- do sviluppo in un settore dove la rial College di Londra ha illustrato variabilità delle misure sui pazienti e come le applicazioni di frontiera della su un “misurando vivente” ha una vamicroelettronica “bio-inspired” posso- lenza tutta particolare. Fa piacere osno aiutare a migliorare la salute del- servare come il MeMeA stia contril’uomo. buendo a diffondere questi importanti Siamo onorati di averli avuti come concetti in un mondo che in passato è oratori delle sessioni plenarie e li stato attento soprattutto ad altre istanze. rin graziamo per essere venuti al Con l’obiettivo di fornire ai ricercatori MeMeA 2018 per condividere con una base comune per condividere le noi le loro conoscenze ed esperienze. loro scoperte sulle misurazioni e le apAl MeMeA 2018 si è quindi parlato plicazioni mediche, il Simposio ha delle ultime realizzazioni nei settori incluso un buon numero di sessioni spepiù tradizionali delle misure per l’in- ciali organizzate autonomamente da gegneria biomedica quali: i sensori e alcuni colleghi particolarmente dedicatrasduttori per i sistemi medici, l’anali- ti ai temi di ricerca da loro proposti. si e il processamento dei biosegnali Dopo l’esperienza positiva delle preper le diagnosi mediche, le misure per cedenti edizioni del MeMeA, sono l’acquisizione di bioimmagini e la stati assegnati ben quattro riconoscisicurezza dei pazienti. Ma sono stati menti ai migliori partecipanti: il Best anche affrontati temi Paper Award, il Best Student Paper più innovativi quali: le Award, il Best Women in Engineering misure per la biomec- Paper Award e il Best Poster Award. canica e le biotecnolo- Per la seconda volta, il MeMeA 2018 gie, i sensori indossabi- ha potuto offrire 6 borse di viaggio ai li per il monitoraggio in giovani autori degli articoli di alta remoto dei pazienti an- qualità selezionati sulla base delle ziani o disabili, la robo- valutazioni dei revisori. tica strumentata per la Insomma, il MeMeA che per numero riabilitazione. Una men- di partecipanti ha già raggiunto lo zione speciale merita la status di seconda conferenza dell’assessione sullo studio sociazione internazionale IEEE – delle incertezze e della Instrument and Measurement Society, taratura degli strumenti sta ulteriormente crescendo e si va di misura per impiego consolidando come un appuntamento biomedico e ospeda- di riferimento nel panorama delle conliero, tema molto deli- ferenze d’impronta biomedica, a testiFigura 2 – Una presentazione del MeMeA nella sala degli affreschi cato e soggetto a rapi- monianza dell’importanza fondamenT_M ƒ 271

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GLI ALTRI TEMI

tale che le misure hanno per questo settore. Aspettiamo quindi di ritrovarci numerosi e con tante nuove proposte alla prossima edizione del MeMeA che avrà luogo a giugno 2019, a Istanbul, presso la Kadir Has University (http://memea2019.ieeeims.org).

Figura 4 – Un momento degli eventi sociali, con il concerto tenuto nel chiostro

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Zaccaria (Rino) Del Prete è ordinario di Misure Meccaniche e Termiche presso il DIMA dell’Università “La Sapienza” di Roma. Si è perfezionato nelle misure in ambito biomedico negli USA, presso l’Università del Massachusetts e si è occupato di misure e strumentazioni innovative in vari ambiti di ricerca e applicazioni industriali, tra cui i più recenti sono le misure per l’ingegneria tissutale e per i sistemi di produzione e utilizzazione delle energie rinnovabili.

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. CONGRESSO NAZIONALE DEI LABORATORI DI PROVA E DEGLI ISPETTORI

Rafforzare il dialogo e sviluppare la comunicazione, investire nella formazione e valorizzare le competenze. Questo l’impegno di Accredia ribadito al Congresso Nazionale dei Laboratori di prova accreditati e degli Ispettori di Accredia tenutosi a settembre a Verona e Roma, alla luce delle numerose e rilevanti novità che hanno coinvolto nell’ultimo anno il mondo dell’accreditamento. Ed è stata proprio l’innovazione il filo conduttore delle quattro giornate di aggiornamento che hanno riunito circa 800 partecipanti, in rappresentanza degli oltre 1.200 soggetti accreditati, tra Laboratori di prova e medici e organizzatori di prove valutative interlaboratorio, e dei circa 330 ispettori qualificati dal Dipartimento Laboratori di prova di Accredia. Il Congresso si è aperto con i saluti istituzionali dell’Ente portati dal Direttore Generale, Filippo Trifiletti, il quale ha sottolineato l’apporto che i laboratori di prova forniscono al rafforzamento di Accredia. “Registriamo un costante e significativo aumento del numero dei Laboratori accreditati e, soprattutto, delle rispettive attività di

prova – ha spiegato Trifiletti – il mercato riconosce la loro credibilità in forza dell’accreditamento. L’ampliamento dei campi di azione, dal settore delle acque alle analisi mediche è espressione della crescente affidabilità e reputazione associata alle attività di valutazione di conformità”. Continuare a garantire elevati standard di qualità sarà la sfida che i laboratori di prova, così come gli stessi Enti di accreditamento, si apprestano ad affrontare dopo che sono state emesse le nuove edizioni delle rispettive norme di riferimento, la UNI CEI EN ISO/IEC 17025:2018 sui requisiti generali per la competenza dei laboratori di prova e di taratura, e la UNI CEI EN ISO/IEC 17011:2018, che disciplina l’attività degli Enti di accreditamento in tutto il mondo. Durante il Congresso, sono stati illustrati e approfonditi gli aggiornamenti internazionali, con gli interventi di Silvia Tramontin, Direttore del Dipartimento Laboratori di prova, e del Vicedirettore Federico Pecoraro. Sono stati ripercorsi i principali step del processo di transizione alla nuova norma UNI CEI EN ISO/IEC 17025, processo che interessa, a livello mondiale, 52.000 laboratori e, a livello europeo, 19.000 laboratori di prova e 3.000 di taratura. Attivo e

rilevante il contributo e il ruolo di Accredia, dalla partecipazione al gruppo internazionale ISO/CASCO alla costituzione di gruppi di lavoro interni, dallo studio-indagine sui requisiti della norma che ha coinvolto 358 laboratori di prova e taratura, all’attività di formazione rivolta ai componenti dei Comitati di Accreditamento, agli ispettori e ai dipendenti di Accredia. Particolare attenzione è stata posta sui concetti di approccio basato sul rischio e di verifiche senza preavviso, misure adottate per rendere ancora più trasparente ed efficace la procedura di accreditamento. Grazie alla maggiore rilevanza che la UNI CEI EN ISO/IEC 17025 attribuisce alle tecnologie informatiche e all’uso di sistemi informatici, dalle registrazioni elettroniche alla produzione elettronica di risultati e report, laboratori e utenti finali possono da oggi usufruire di uno strumento innovativo, quale il Qrcode sull’elenco delle prove accreditate. Questo consente di accedere direttamente al sito di Accredia e verificare la validità dell’elenco prove e del certificato di accreditamento rilasciato al laboratorio. “Attualmente – ha precisato Silvia Tramontin – l’utilizzo del Qrcode è limitato ai soli elenchi prove dei laboratori a scopo flessibile ma sarà ampliato a tutti gli schemi, prova, medici e PTP. Accredia, inoltre, sta lavorando per applicare il Qrcode ai certificati di accreditamento di tutti e tre i dipartimenti”. 1

Direttore Dipartimento Laboratori di taratura, Accredia Torino r.mugno@accredia.it 2 Direttore Dipartimento Laboratori di prova, Accredia Roma s.tramontin@accredia.it 3 Relazioni esterne, Accredia Roma f.nizzero@accredia.it

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Sono state presentate le revisioni dei documenti e della modulistica di Accredia, rese uniformi ai requisiti delle nuove norme UNI CEI EN ISO/IEC 17011 e UNI CEI EN ISO/IEC 17025 e applicabili per i laboratori e gli organizzatori di prove valutative interlaboratorio, con un dettagliato excursus tra le principali novità, tra cui le nuove definizioni e le scadenze definite dal piano di transizione alla nuova UNI CEI EN ISO/IEC 17025, l’uso del marchio combinato Accredia ILAC, la procedura per l’accreditamento sino ai provvedimenti sanzionatori. Tra le novità, è stata attivata la piattaforma on line per la gestione delle richieste di accreditamento, che consentirà ai laboratori di effettuare sul sito di Accredia, attraverso il portale “DA-online”, la domanda di accreditamento, la variazione ana-

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LA PAGINA DI ACCREDIA

grafica, la variazione prove e la domanda di estensione. Il Dipartimento Laboratori di prova offre così a tutti gli utenti impegnati nella ricerca di una prova, uno strumento in grado di assicurare l’uniformità di parametri, matrici e metodi riportati nella domanda di accreditamento, agevolando, da una parte, i laboratori nella stesura del modulo e, dall’altra, i funzionari tecnici nella lavorazione della documentazione. Innovazioni anche per gli ispettori, con l’introduzione dell’Applicativo 3A, la nuova piattaforma per la gestione delle visite nei laboratori, che permetterà di rendicontare le attività di audit in campo e gestire le attività di post-audit. Oltre ai relatori Accredia, sono intervenuti Veronica Cibin, del Centro di Referenza Nazionale della Salmonellosi dell’Istituto Zooprofilattico

delle Venezie, e Paolo Moscatti e Giuseppe Sant’Unione di ALPI (Associazione Laboratori di Prova e Organismi di Certificazione e Ispezione), che ha presentato il contributo dell’Associazione all’interpretazione della norma UNI CEI EN ISO/IEC 17025, per l’adeguamento degli accreditamenti dei laboratori di prova. Obiettivo raggiunto dal Gruppo di lavoro EUROLAB che ha aggiornato e curato la traduzione italiana dei “CookBooks EUROLAB”, documenti sul tema della qualità elaborati per supportare i laboratori nell’applicazione della norma. I materiali del Congresso sono pubblicati sul sito di Accredia www. accredia.it nella sezione Comunicazione – Pubblicazioni – Materiali didattici – Congresso Nazionale dei Laboratori di prova accreditati 2018.

N. 04 03ƒ ;2018 Da settembre i laboratori che richiedono l’accreditamento delle prove secondo la norma UNI CEI EN ISO/IEC 17025 possono compilare online la parte della domanda di accreditamento relativa allo scopo di accreditamento. È questa la funzione del nuovo applicativo DA-online appena lanciato da Accredia per i laboratori di prova. I laboratori possono quindi ottenere la DA-02 All.1 con le sezioni 2 e 6 automaticamente compilate, scegliendo e riportando sul portale l’elenco delle prove e/o dei campionamenti richiesti in accreditamento. L’applicativo DA online si basa sul database “Atlante”, in cui sono state registrate tutte le prove attualmente accreditate da Accredia, per un totale di circa 7.000 record, a cui si è arrivati attraverso una scrupolosa operazione di definizione, effettuata a partire dagli oltre 50.000 record originari. Il Dipartimento Laboratori di prova offre così a tutti gli utenti impegnati nella ricerca di una prova, uno strumento in grado di assicurare l’uniformità di parametri, matrici e metodi riportati nella domanda di accreditamento, agevolando i Laboratori nella stesura del modulo. Possono utilizzare l’applicativo DA-online: – i laboratori che richiedono il primo accreditamento; – i laboratori che hanno già inviato la richiesta di accreditamento; – i laboratori a cui è stato già assegnato un funzionario tecnico e non hanno ancora ottenuto l’accreditamento. I laboratori già accreditati e quelli in corso di accreditamento potranno usufruire della DA-online su invito del funzionario tecnico di Accredia. L’accesso al portale della DA-online si effettua attraverso login. I laboratori di prova già accreditati non devono richiedere le credenziali di accesso, poiché riceveranno dal funzionario tecnico di riferimento apposita e-mail per impostare la password ed entrare nel portale. I laboratori in primo accreditamento, invece, devono chiedere le credenziali all’indirizzo e-mail info@accredia.it

DOMANDA DI ACCREDITAMENTO, AL VIA IL NUOVO PORTALE “DA-ONLINE”

LA PAGINA DI ACCREDIA

(o all’indirizzo di posta certificata dl_accredia@legalmail.it). Ricevuta l’e-mail con le istruzioni per la scelta della password, il laboratorio può eseguire il login sul portale e selezionare le prove da accreditare. Terminata la scelta, si potrà eseguire il download del file excel con la sezione 2 e la sezione 6 già compilate. Nella sezione 2 del file excel vengono riportate tutte le prove selezionate attraverso l’applicativo DA-online. In questa fase non è più possibile fare alcuna modifica sul file ed eventuali necessità di variare le prove scelte devono essere gestite accedendo nuovamente all’applicativo, e non direttamente sul file excel. La sezione 6 può essere modificata e/o filtrata in base al criterio di disciplina e subdisciplina indicato in fase d’inserimento. L’applicativo dovrà essere utilizzato anche per chiedere variazioni, estensioni, rinuncia di prove/campionamento. Rimane invariata la documentazione prevista dal Regolamento Generale RG-02 per la presentazione della richiesta di accreditamento. Al fine di completare la procedura della domanda di accreditamento, infatti, il laboratorio dovrà inoltre inviare i moduli DA-00 “Domanda di Accreditamento”, DA-02 “Domanda di Accreditamento per Laboratori di prova” e gli allegati previsti, compreso il modulo DA-02 All.1 per le parti non compilate in automatico.

che e le regole per il loro trattamento da parte di soggetti terzi. In particolare, per attività come raccolta, conservazione, uso, modifica e diffusione dei dati personali, sono state definite le modalità ammesse, i ruoli, le responsabilità e le sanzioni, e identificate le autorità di controllo e le garanzie dei sistemi di protezione. Rispetto al GDPR, che “incoraggia” l’istituzione di meccanismi di certificazione della protezione dei dati (art. 42) senza specificare in capo a chi risieda la responsabilità del loro accreditamento (art. 43), tra l’Ente nazionale di accreditamento, designato ai sensi del Regolamento CE 765/2008 (in Italia Accredia) e l’Autorità di controllo competente per lo Stato membro (in Italia il Garante per la protezione dei dati personali), il Decreto ha fornito un chiarimento molto atteso. Le certificazioni volontarie dei sistemi di protezione dei dati dovranno essere rilasciate da organismi di valutazione della conformità accreditati da Accredia mentre il Garante della privacy potrà accreditare solo se deciderà di riservarsi alcune materie o qualora l’Ente di accreditamento risulti inadempiente. Tra le modifiche apportate al Codice Privacy del 2013, si segnala infine un’importante affermazione di principio, il cui scopo è il contenimento dei conflitti tra la normativa italiana e quella europea: l’art. 2, infatti, afferma che il provvedimento adegua la normaLa Circolare informativa DL N° 12/2018 tiva nazionale al Regolamento UE, cui – Emissione DA-online è pubblicata sul vanno ricondotte eventuali interpretasito di Accredia www.accredia.it zioni della normativa nazionale. nella sezione Documenti. NUOVO CODICE PRIVACY, IL RUOLO DI ACCREDIA

È entrato in vigore il 19 settembre scorso il D.Lgs. 101/2018 (GU n. 2015) che adegua il Codice in materia di protezione dei dati personali (D.Lgs. 196/2013) alle disposizioni del Regolamento UE 679/2016, il cosiddetto GDPR (General Data Protection Regulation) applicato nell’Unione Europea dal 25 maggio scorso. Oggetto della nuova normativa, la protezione dei dati delle persone fisi-

REGOLAMENTO PRIVACY, LE CERTIFICAZIONI

Il Regolamento 679/2016, GDPR (General Data Protection Regulation) nasce per garantire certezza giuridica, armonizzazione e maggiore semplicità delle norme riguardanti il trasferimento di dati personali e riguarda un amplissimo ventaglio di aziende pubbliche e private. Una delle principali novità introdotte è il principio di accountability in base al quale il titolare del trattamento dati non solo deve rispettare una serie di principi ma anche essere in T_M ƒ 275

grado di dimostrare che le valutazioni svolte alla base delle scelte poi operate siano state fatte in base a tali principi. Le regole introdotte dal Regolamento sono più chiare in materia d’informativa e consenso, introducendo un concetto chiave per l’imparzialità e l’oggettività: la certificazione accreditata della protezione dei dati personali, di sigilli e marchi, con l’obiettivo di attestare la conformità dei trattamenti effettuati dai titolari e dai responsabili del trattamento. In Italia, Accredia, in qualità di Ente unico nazionale di accreditamento, ha sempre supportato il Garante per fornire tutta la sua esperienza in tema di accreditamento degli organismi di certificazione, al fine di garantire la corretta implementazione del Regolamento a livello nazionale. A oggi l’Ente ha accreditato lo schema proprietario conforme alla norma UNI CEI EN ISO/IEC 17065, gestito da un

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LA PAGINA DI ACCREDIA

organismo che rilascia la certificazione ISDP©10003:2015 dei processi per la tutela delle persone fisiche con riguardo al trattamento dei dati personali – Reg. UE 679/2016. Schema suscettibile di opportuni adeguamenti, quando gli eventuali criteri integrativi di cui agli artt. 42 e 43 del Regolamento verranno rilasciati dal Comitato europeo per la protezione dei dati istituito dal Regolamento stesso o dall’Autorità nazionale competente. Una certificazione già attiva in materia di protezione dei dati personali è anche quella conforme alla norma ISO/IEC 27001, che riguarda i sistemi di gestione per la sicurezza delle informazioni, integrata con le linee guida ISO/IEC 27018. Indirizzata ai service providers di public cloud che elaborano dati personali (PII – Personally Identifiable Information) e che agiscono in qualità di Data (PII) Processor, l’implementazio-

ne delle linee guida contribuisce a garantire il rispetto dei principi e delle norme privacy, da parte dei providers di public cloud che se ne dotano. Si tratta, tuttavia, di una certificazione di sistema di gestione che viene accreditata ai sensi della norma ISO/IEC 17021-1, e non della ISO/IEC 17065 indicata dal GDPR come riferimento. Sono già accreditati inoltre 13 organismi per il rilascio delle certificazioni conformi alla norma ISO/IEC 27001 – sistemi di gestione per la sicurezza delle informazioni. I dati dimostrano come le aziende considerino la certificazione accreditata un utile strumento per presidiare la sicurezza delle informazioni aziendali. A settembre, inoltre, è stata pubblicata la nuova Prassi di Riferimento UNI 43:2018 “Linee Guida per la gestione dei dati personali in ambito ICT secondo il Regolamento UE 679/2016 GDPR”, elaborata dal tavolo di lavo-

N. 04 03ƒ ;2018 Figura 1 – Crescita annuale delle aziende con sistema di gestione certificato secondo la norma ISO/IEC 27001

ro “Requisiti dei processi di gestione della privacy in ambito digitale” condotto da UNI con la partecipazione di Accredia e degli altri stakeholder. Articolata in un due parti, una di supporto alla definizione e attuazione dei processi di trattamento dei dati personali, e l’altra contenente i requisiti per la conformità, la prassi si rivolge alle organizzazioni che trattano dati con strumenti informatici, con particolare attenzione alle PMI che possono giovarsi di uno strumento di guida standardizzato e coerente con il GDPR. La corretta implementazione di azioni efficaci per il trattamento dei dati con modalità IT può diventare uno strumento competitivo per le aziende che vogliono dimostrare la propria conformità, oltre che un metro di giudizio per le Autorità competenti, con il valore aggiunto della certificazione di terza parte indipendente, secondo i requisiti della norma ISO/IEC 17065. Ma è sul fronte della definizione delle competenze del personale che il Regolamento 679/2016 trova un effettivo elemento complementare nella norma UNI 11697:2017 “Attività professionali non regolamentate – Profili professionali relativi al trattamento e alla protezione dei dati personali – Requisiti di conoscenza, abilità e competenza”. Il Regolamento prevede infatti la presenza del Data Protection Officer (DPO) in tutte le aziende pubbliche, in quelle dove il trattamento dei dati presenti rischi specifichi e quelle che trattano “dati

sensibili”. Tra gli adempimenti di più ampio impatto introdotti dal GDPR, c’è proprio l’obbligo di nominare il responsabile della protezione dei dati personali, Data Protection Officer (DPO), la cui competenza potrà essere certificata sotto accreditamento, su base volontaria. Il DPO quale supervisore indipendente, dovrà essere incaricato di assicurare una gestione corretta dei dati personali nelle imprese e negli enti. Inoltre, l’Ente ha coinvolto le parti interessate (inclusi UNINFO e il Garante) per definire regole e criteri comuni per tutti gli organismi di certificazione e si auspica che la norma venga promossa a livello europeo (CEN) per le figure professionali del Responsabile della protezione dati, Manager Privacy, Verificatore Privacy e Specialist Privacy. La Circolare tecnica DC N° 03/2018 – Certificazione e accreditamento per la conformità alla norma UNI 11697:2017 è pubblicata sul sito di Accredia www.accredia.it nella sezione Documenti. DIGITALIZZAZIONE DELLE INFORMAZIONI E IMPORTANZA DI UNA EFFICACE CYBERSECURITY

Negli ultimi anni il cybercrime ha ricoperto un ruolo sempre maggiore tra i rischi che i Governi devono tenere in considerazione per la tutela di cittadini e imprese. Tra queste, le piccole e me-

LA PAGINA DI ACCREDIA

die imprese subiscono il maggior numero di attacchi a causa delle loro protezioni deboli e insufficienti e all’aumento degli investimenti in cybersecurity da parte delle grandi imprese. Inoltre, attacchi simultanei a migliaia di piccole imprese vengono spesso utilizzati come veicolo per colpire imprese più grandi e meglio difese. Il cybercrime è uno dei temi di maggior interesse degli ultimi anni ed è considerato una delle minacce più serie a livello mondiale. La digitalizzazione di ogni aspetto della vita quotidiana privata e lavorativa e la dimensione crescente del numero d’informazioni scambiate nel web e conservate nei sistemi pone tutte le economie di fronte a una concreta minaccia. Tanto più che i diversi Paesi utilizzano la stessa infrastruttura di base, gli stessi software, hardware e standard, con miliardi di dispositivi connessi. I rischi legati al cybercrime sono considerati, secondo il “Global Risk Report 2018” del World Economic Forum, tra i più rilevanti, sia in termini d’impatto che di probabilità di verificarsi. Secondo l’ultimo report “IBM X-Force Threat Intelligence Index”, nel 2017 sono stati registrati 2,9 miliardi di record violati. Tra le tipologie di attacchi i ransomware, come WannaCry, NotPetya e Bad Rabbit, sono stati quelli con il maggiore impatto, mentre gli attacchi di tipo ‘Injection’ hanno rappresentato il principale vettore di attacco. I settori che hanno registrato il maggior numero d’incidenti sono stati i servizi finanziari, l’ICT, la manifattura e il commercio al dettaglio. Nonostante le tendenze evidenziate, non appare sufficientemente consolidata la consapevolezza del rischio attuale e soprattutto prospettico in un contesto in continua evoluzione. Secondo quanto evidenziato dalla Commissione europea nello “Special Eurobarometer 464a”, sono ancora molte le imprese e i consumatori che si dichiarano non a conoscenza della rischiosità derivante dagli attacchi informatici, siano questi furti d’identità, frodi bancarie o, più semplicemente, interruzioni di funzionalità dei servizi online a causa di attacchi DDoS. L’Unione europea, prima degli altri è T_M ƒ 277

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LA PAGINA DI ACCREDIA

intervenuta sul tema, sia con il GDPR (General Data Protection Regulation) – Regolamento UE 679/2016 sia con il Network and Information Security (NIS) sulla sicurezza delle reti e dei sistemi informativi nell’Unione e il Regolamento eIDAS (electronic

IDentification Authentication and Signature) – Regolamento UE 910/2014 sull’identità digitale che ha l’obiettivo di fornire una base normativa a livello europeo per i servizi fiduciari e i mezzi d’identificazione elettronica degli Stati membri.

Figura 2 – Consapevolezza sui rischi legati al cybercrime – valori %

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Peraltro è in via d’approvazione un Regolamento europeo che prevede schemi unificati di certificazione, perché prodotti da ENISA, l’agenzia dell’Unione europea per la sicurezza delle reti e dell’informazione, per prodotti e servizi che garantiscano la cybersecurity. È previsto che tali riconoscimenti siano rilasciati da organismi di certificazione accreditati. La compliance alle diverse norme, dalla NIS al GDPR, serve a rendere la cybersecurity un elemento di base da tenere presente in ogni aspetto della digitalizzazione e, nelle intenzioni della Commissione europea, aiuterà a sviluppare una coscienza collettiva sulla cybersecurity. Questo dovrà avvenire attraverso lo sviluppo di tre elementi: tecnologie, processi aziendali e competenze/comportamenti delle persone.

LA PAGINA DI IMEKO

Rubrica a cura di Enrico Silva

(enrico.silva@uniroma3.it)

La pagina di IMEKO Aggiornamenti sulle attività IMEKO 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.

Si è svolto a Belfast dal 3 al 6 settembre scorso il XXII IMEKO World Congress (www.imeko2018.org), che ha visto un notevole successo con oltre 500 articoli sottoposti e circa 600 delegati provenienti da 48 nazioni. Ancora una volta, il mondo delle misure italiane è stato trainante e molto rappresentato: 44 lavori presentati, seconda nazione per numero dopo la Cina. È stato eletto il nuovo presidente, il Prof. Masatoshi Ichikawa, che sarà in carica per tre anni. Da notare che il prossimo IMEKO World Congress si terrà a Yokohama (Giappone) dal 30 agosto al 2 settembre 2021 (http://imeko2021.org). Ulteriore nota di orgoglio per le misure italiane, il premio conferito al Prof. Pasquale Daponte per il suo impegno nelle attività IMEKO. Negli anni del World Congress non vi sono altri eventi IMEKO ed è quindi naturale che l’attenzione sia concentrata sui lavori presentati al World Congress. Quest’anno oltre alle consuete relazioni scientifiche su metodi di misura, sensori, tecnologie, l’argomento principe è stato senz’altro la ridefinizione di alcune unità del Sistema Internazionale (S.I.). Citiamo fra gli interventi plenari il Prof. Klaus Von

Klitzing (Nobel 1985 per la scoperta dell’effetto Hall quantistico), che ha illustrato come il S.I. si baserà totalmente su costanti della natura, e il Dott. Martin J. T. Milton (direttore dell’Ufficio internazionale dei pesi e delle misure), che ha sottolineato le criticità nella definizione dell’unità di massa e nella sua ridefinizione in termini di costanti fondamentali, fra cui la necessità di conoscere con sufficiente accuratezza le costanti di Planck e di Boltzmann. La metrologia è un campo ampio e trasversale, e gli altri interventi plenari ben rappresentano questa varietà: il Professor William D. Phillips (Nobel 1987) ha dato una presentazione incentrata sulla misura di tempo, dal pendolo agli orologi atomici, e dalla necessità di tener conto degli effetti che vengono dalla fisica fondamentale per ridurre le incertezze in tali misure. Su tutt’altro piano, e altrettanto interessante, l’esperienza presentata dal Dott. Pete Loftus (Rolls Royce), in cui ha mostrato come per il controllo del comportamento delle turbine sia necessario inserire, coordinare e gestire un numero molto grande di sensori e di grandezze misurate durante tutta la vita della turbina, e quindi quanto l’a-

spetto metrologico va a condizionare anche alcuni lati progettuali (e esserne condizionato). Infine, il Dott. James K. Olthoff (NIST) ha portato quattro esempi di grandi invenzioni o scoperte che hanno rivoluzionato le misure in specifici campi della ricerca (astrofisica, fisica delle particelle) o della diagnostica (risonanza magnetica), permettendo la nascita d’interi rami di conoscenza e mostrando quindi la ricaduta sociale della ricerca metrologica. Fra gli avvisi per altri eventi, l’importanza crescente della cultura delle misure nel mondo dell’agrifood trova riscontro nel “4th IMEKOFOODS Conference – Metrology Supporting Emerging Food Topics”, che si terrà a Tervuren (Belgio), dal 16 al 18 settembre 2019 (sito web: https://www.imekofoods4.be). In attesa di resoconti di nuove iniziative IMEKO, ricordo che IMEKO pubblica un utile e completo bollettino sul proprio sito web www.imeko.org, nel quale sono riassunte le attività svolte 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. 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. T_M

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VISIONE ARTIFICIALE

Rubrica a cura di Giovanna Sansoni (giovanna.sansoni@unibs.it) Articolo di Massimiliano Micheli (massimiliano.micheli@unibs.it)

La visione e il tiro a volo Vision and clay target shooting VISION AND CLAY TARGET SHOOTING

The section on Artificial Vision is intended to be a “forum” for Tutto_Misure readers who wish to explore the world of components, systems, solutions for industrial vision and their applications (automation, robotics, food&beverage, quality control, biomedical). Write to Giovanna Sansoni and stimulate discussion on your favorite topics. RIASSUNTO

La rubrica sulla visione artificiale vuole essere un “forum” per tutti i lettori della rivista Tutto_Misure interessata a componenti, sistemi, soluzioni per la visione artificiale in tutti i settori applicativi (automazione, robotica, agroalimentare, controllo di qualità, biomedicale). Scrivete alla Prof. Sansoni e sottoponetele argomenti e stimoli. L’applicazione d’interesse della rubrica in questo numero è il tiro a volo (clay target shooting), disciplina nella quale gli atleti italiani eccellono, anche se ce ne ricordiamo soltanto in occasione delle Olimpiadi. In realtà questo sport è molto più diffuso di quanto ci si possa immaginare e sempre più spesso richiede l’intervento di specialisti che si occupino, ciascuno nel proprio ambito, d’incrementare la conoscenza del gesto atletico seguendo un approccio squisitamente scientifico [1]. Il fine ultimo è comprensibilmente quello di sviluppare sistemi a supporto dell’atleta e del suo allenatore che consentano di valutare in modo oggettivo le prestazioni raggiunte, valutarne l’evoluzione nel tempo e adattare in conseguenza le modalità di allenamento. Nell’ambito della collaborazione fra Università e Impresa è nato un progetto di ricerca, denominato TrapLab, che ha come obiettivo proprio la messa a punto di un sistema di misura in grado di fornire la rappresentazione del gesto atletico mediante il modello biomeccanico del movimento compiuto dall’atleta. All’interno di questo progetto, fortemente voluto da BRAIN (Beretta REsearch INnovation Center) in colla-

borazione con il Dipartimento d’Ingegneria Meccanica e Industriale dell’Università degli Studi di Brescia, è prevista la messa in opera di un prototipo di misura nel quale le grandezze d’interesse sono rilevate da opportuni sensori installati nel campo di allenamento, i segnali sono sincronizzati ed elaborati per fornire i parametri necessari al modello biomeccanico e gli atleti sono coinvolti nelle campagne di sperimentazione e misura. È notevole il numero di sensori ottici che vengono utilizzati in combinazione con altri sensori per rilevare i parametri biomeccanici d’interesse.

la scelta dei sensori di visione si è cercato un compromesso tra affidabilità, robustezza, minima invasività e basso consumo al fine di garantire un comfort sufficiente all’atleta e di minimizzare l’impatto sul gesto atletico. Il primo sensore ottico coinvolto è quello che consente il rilievo della cinematica del corpo. L’approccio individuato è marker-based e richiede che sull’atleta vengano posizionati dei marker fisici retroriflettenti; il dispositivo scelto per effettuare questo rilievo è la telecamera Optitrack Flex3 (https://optitrack.com/). Un esempio d’immagine acquisita dalla telecamera è mostrato in Fig. 1, dove si vedono i marker posizionati sull’atleta. La loro visibilità rispetto al background dipende dal fatto che essi emettono nell’infrarosso e la telecamera acquisisce alla stessa lunghezza d’onda. La ricostruzione della cinematica è possibile a valle del tracking temporale dei marker e del loro posizionamento nel sistema di riferimento globale. Questa informazione, opportunamente elaborata dal modello biomeccanico, fornisce in uscita i parametri di posizione e orientamento dell’atleta: un tipico risultato è presentato in Fig. 2, dove viene mostrata la posa dell’atleta rispetto al sistema di riferimento globale.

LE GRANDEZZE D’INTERESSE RILEVATE MEDIANTE SENSORI DI VISIONE

Le grandezze d’interesse da rilevare in questo progetto sono la cinematica e la dinamica del corpo umano, la quiet-eye dell’atleta, la direzione del puntamento dell’arma e gli indicatori fisiologici dello stato di stress dell’atleta. In questo progetto vengono utilizzati sensori di visione per la misura della cinematica del corpo, la stima della quiet-eye e la direzione di puntamento dell’arma. Per

Figura 1 – Rilievo della cinematica del corpo

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Figura 2 – Esempio di ricostruzione della cinematica del corpo

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VISIONE ARTIFICIALE

Il secondo sensore ottico è mostrato in Fig. 3.a: si tratta degli occhiali strumentati Pupil-Labs w120 e200b (https://pupil-labs. com/pupil), che forniscono le misure di gaze e la stima del parametro quiet-eye. Il gaze è necessario per identificare dove l’atleta stia guardando, ovvero quale direzione di puntamento stia dando all’arma; il parametro quieteye stima la “fissità” della pupilla ed è un indicatore importante dello stato di stress dell’atleta durante l’azione di tiro [2].

Come si vede dalla Fig. 3.a, gli occhiali sono strumentati da due eye-camera puntate rispettivamente su occhio sinistro e destro e da una telecamera centrale, detta world-camera, che fornisce il campo di vista dell’atleta. L’immagine acquisita è mostrata in Fig. 3.b: in essa è rappresentato tramite lo spot verde il gaze dell’atleta; questa informazione è ottenuta per triangolazione ottica a partire dalle posizioni delle pupille di ciascun occhio, visualizzate nella parte superiore dell’immagine dai due spot rossi. Un parametro importante di questi occhiali è anche la frequenza di acquisizione dei frame, pari a 200 fps. Questa caratteristica sarà strategica per seguire il movimento della pupilla durante il gesto atletico e per stimare il parametro di quiet-eye mediante un opportuno tracking della posizione delle pupille frame per frame.

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VISIONE ARTIFICIALE

misurano le forze scambiante al suolo (piattaforma di forb) a) za), gli accelerometri Figura 3 – Occhiali strumentati (a) e immagine acquisita (b) necessari Il terzo sensore ottico è la teleca- a valutare la stabilità delmera a tempo di volo, Picoflexx l’arma nelle fasi di puntaPMD, che fornisce nuvole di punti con mento e la fluidità del movimento durante lo sparo. le caratteristiche mostrate in Fig. 4. Lo scopo di questa telecamera è quel- La misura dello stress dello di acquisire la direzione di punta- l’atleta sarà effettuata oltre Figura 5 – Esempio d’imagine acquisita mento rispetto alla postura assunta che con una stima della con la telecamera a tempo di volo dall’atleta. Un esempio dei dati acqui- quiet-eye, anche utilizsiti tramite la telecamera Picoflexx è zando sensori GSR (galmostrato in Fig. 5, dove si vede l’im- vanic skin response) per magine a livello di grigio che codifi- il monitoraggio della sudorazione, sensori EMG cano l’informazione di profondità. La scelta del dispositivo Picoflexx è per misurare l’attività giustificata dalle particolari caratteri- muscolare e sensori instiche di compattezza, leggerezza e dossabili per il rilievo basso consumo che ne consentono il del ritmo respiratorio. posizionamento sulla sommità del capo dell’atleta. La Fig. 6 mostra un fotogramma acquisito durante una ses- IL COINVOLGIMENTO sione di prove. L’atleta indossa i di- DEGLI ATLETI spositivi citati: è visibile sulla sommità del capo uno dei marker utilizzati dal La collaborazione con dispositivo Optitrack, in corrisponden- gli atleti è il punto chiaza delle guance sono visibili le due ve dell’attività e permeteye-camera, al centro della fronte si terà la validazione delFigura 6 – L’intero set-up sperimentale ottico nota la world-camera e sulla sommità l’intero sistema e la cadel capo, accanto al marker, la tele- ratterizzazione del gesto atletico sia per atleti sub-elite sia nics in Sport, 2009. camera Picoflexx. [2] J. Causer, S. J. Bennett, P. S. HolIl setup di misura è in fase di completa- per atleti elite. mento: insieme ai sensori di visione so- Va da sé che il know-how sviluppato mes, C. M. Janelle, and A. M. Wilno stati predisposti i dispositivi che sarà di grande interesse per appro- liams, “Quiet Eye Duration and Gun fondire lo studio della dinamica Motion in Elite Shotgun Shooting,” DOI: del gesto anche in altri sport, 10.1249/MSS.0b013e3181d1b059. come il golf, il basket, il biliardo e il tiro con l’arco, per i quali a oggi sono disponibili solo studi qualitativi. RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

Figura 4 – Telecamera a tempo di volo e sue caratteristiche

[1] R.Anderson, A.Swanton, “Development of a Recording System to Empirically Analyse the Shooting Characteristics of a Clay Pigeon Shooter,” Proceedings of the 27th International Symposium of Biomecha-

Massimiliano Micheli, nato a Sarnico nel 1990, laureato in Ingegneria dell’Automazione Industriale presso l’Università degli Studi di Brescia nel 2017, attualmente lavora come assegnista di ricerca presso il laboratorio di Misure Meccaniche e Termiche (MMT Lab) del dipartimento d’Ingegneria Meccanica e Industriale dell’Università degli Studi di Brescia. T_M ƒ 283

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NEWS

LE GRANDI NOVITÀ DI COMSOL MULTIPHYSICS® 5.4 APPRODANO AD A&T 2019 COMSOL ha annunciato in ottobre il rilascio della versione 5.4 del software COMSOL Multiphysics® che comprende molte novità, fra le quali le più rilevanti sono: COMSOL Compiler™, che rivoluziona il mondo delle app di simulazione, e il Composite Materials Module, dedicato alla simulazione dei materiali compositi. Già da qualche anno COMSOL offre l’Application Builder, uno strumento che permette di creare app di simulazione, estendendo i vantaggi della simulazione anche ai non specialisti. Con COMSOL Compiler™ si passa ora al livello successivo: gli specialisti possono compilare un’app e trasformarla in un singolo file eseguibile, che può essere utilizzato e distribuito senza limiti. Le app compilate comprendono COMSOL Runtime™: per eseguirle non è necessaria una licenza COMSOL Multiphysics® o COMSOL Server™. È possibile quindi distribuirle senza costi aggiuntivi legati a una licenza. Il Composite Materials Module offre strumenti di modellazione a chi lavora con materiali compositi: include interfacce e modelli di

materiali aggiuntivi per simulare i laminati compositi, a seconda della teoria di laminazione più appropriata e del tipo di analisi da eseguire. Oltre alle normali analisi strutturali (stazionario, autofrequenza, transitoria, buckling e altre), è possibile eseguire anche l'analisi di rottura del primo strato e la modellazione multiscala. La nuova versione di COMSOL Multiphysics® comprende anche migliorie di prestazione e nuove funzionalità in diversi moduli, che i tecnici presenteranno presso lo stand Comsol ad A&T 2019. Per ulteriori informazioni: www.comsol.it.

TRASDUTTORE DI FORZA PER BANCHI PROVA ESIGENTI La cella di carico di precisione U15 (trasduttore di forza di riferimento) di HBM misura in modo affidabile la forza di trazione e compressione fino a 1 MN. È l’ideale per l’uso come sensore master nelle macchine di taratura, per le operazioni più insidiose sui banchi prova e come standard di trasferimento (ad esempio, quando si verificano o si tarano le macchine di taratura dei materiali o ancora per le misurazioni delle traslazioni per garantire la tracciabilità delle macchine di taratura in riferimento a uno standard). Grazie al ridotto spostamento del trasduttore di forza, la deformazione del banco prova è minima, anche sotto carico. L’elevata risoluzione della cella di carico di precisione U15, l’eccellente rapporto segnale-rumore e la ridotta incertezza di misura si

basano sull’elevato segnale di uscita del trasduttore (>4 mV/V da 25 kN). Ciò consente di utilizzare in modo ottimale il conseguente intervallo di misura dell’elettronica. Novità La U15 è ora disponibile con dati tecnici migliorati per molti valori chiave (scorrimento, TK0, isteresi) e con intervallo di misura esteso (che risponde ai requisiti della classe 0.5 in accordo alla norma ISO376 a partire dal 10%), e anche come trasduttore di riferimento per trazione/compressione, con capacità massima fino a 2,5 MN. Per ulteriori informazioni: www.hbm.com/it/2926/ u15-trasduttori-di-forza-si-precisione-per-industria-e-ricerca

SCOPRI LE NOVITÀ DI PHYSIK INSTRUMENTE AD A&T 2019 PHYSIK INSTRUMENTE (PI) rinnova la sua partecipazione come espositore ad A&T, un appuntamento ormai fisso nel calendario delle manifestazioni, visti i risultati ottenuti in passato e l’ampia visibilità di cui gode l’evento. Nella prossima edizione (13-15 febbraio 2019) verranno presentate alcune delle ultime novità tecnologiche presenti sul mercato, ideali per una vasta gamma di applicazioni che spaziano dall’automazione alla robotica, dal biomedicale ai controlli non distruttivi e alle macchine utensili. A partire dal nuovo asse lineare di precisione L-509, disponibile sia con motori DC che Stepper e integrabile con encoder lineari o rotativi. Sarà inoltre presente un asse della serie PIMag® modello V-524, specifico per applicazioni dinamiche, il quale grazie all'azionamento senza attrito riesce a operare ad alta frequenza sull’intera corsa di 10 mm. Avremo anche il nuovo attuatore lineare M-235 ad alta risoluzione con motore DC e i nuovi controllori industriali EtherCAT ad alte prestazioni di ACS Motion Control (azienda acquisita da PI nel Gennaio 2017), ideali per pilotare sistemi di azionamento multi-asse. Un altro protagonista sarà il sistema Hexapod H-840 a cinematica parallela, in grado di ese-

guire movimenti precisi e ripetibili su sei gradi di libertà. Questa capacità di movimento verrà dimostrata in abbinamento a un drone, simulandone il movimento durante il volo per sperimentare la stabilità della fotocamera e la qualità dell'immagine. In aggiunta avremo un attuatore voice-coil V-275 controllabile in posizione o forza, di dimensioni compatte e caratterizzato da un’altissima dinamica e precisione. Infine verrà presentata una panoramica generale delle tecnologie disponibili nella divisione PI Ceramic, tra cui componenti piezoelettrici, soluzioni speciali come sfere e semisfere, attuatori stack PICMA (multistrato) e PICA, solitamente impiegati in dispositivi di micro-posizionamento e regolazione, ma anche soluzioni DuraAct, membrane piezolettriche flessibili che possono fungere sia da sensore che da attuatore o trasduttore. Per ulteriori informazioni: www.pi.ws.

RUGO-PROFILOMETRO CNC CON ALTISSIME PRESTAZIONI Nel corso della 13a edizione di A&T (Torino, 13-15 febbraio 2019) avremo il piacere di presentare la nostra nuova azienda, IMTS ITALIA Srl, filiale della IMTS GmbH (www.imts.ch), specializzata nella metrologia per la produzione industriale con strumenti di alta tecnologia. La IMTS GmbH in collaborazione con la Triebworx, partner costruttivo in Germania, ha sviluppato e prodotto il T4HD, rugo-profilometro completamente CNC dalle prestazioni altissime, destinato non solo al laboratorio qualità ma anche all’ambiente produttivo. La produzione di strumenti di alto livello non è la nostra sola priorità, ma lo sono anche il servizio e la consulenza tecnica al fine di individuare con il cliente la strategia di misura migliore. Le nostre specialità sono la metrologia della

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superficie, gli strumenti di misura del profilo e della rugosità. La IMTS ITALIA è anche distributore ufficiale dei prodotti METRO (www.metrofr.com), sistemi di acquisizione, visualizzazione e trattamento di dati misurati da diversi strumenti. In ottica Industria 4.0, si tratta di strumenti collegabili alle risorse di rete aziendali. Molte sono le idee per la crescita dei controlli di profilo in Italia che vogliamo sviluppare nella nostra prossima nuova sede nel corso del 2019. Per ulteriori informazioni: roberto.lamberti@imts.ch.

MISURE E FIDATEZZA

Rubrica a cura di L. Cristaldi, (loredana.cristaldi@polimi.it), M. Catelani, M. Lazzaroni, L. Ciani Articolo di L. Cristaldi 1, F. Bua 2, G. Grigis 3, C. Lavecchia 4, L. Mongiovì 5, L. Martirano 6, E. Tironi 1

La centralità delle Misure per la gestione dell’Efficienza Energetica Il caso dell’efficienza energetica (Parte II) ABSTRACT

This paper deals with the centrality of the measurements for a correct management of Energy Efficiency. The themes of what/where/when should be measured are developed, as well as how to correlate the data and what are the main requirements for implementing a monitoring system. The considerations herein reported are inspired by the guidelines published by ENEA for the Energy Diagnosis and by the activities of JWG 01-CT212 CTI/CEI and WG 6-CT315 CEI, which the authors participate in. RIASSUNTO

Questo articolo tratta della centralità delle misure per una corretta gestione dell’Efficienza Energetica. Sono sviluppati i temi di cosa/dove/quando occorre misurare, come correlare i dati e quali sono i requisiti principali per implementare un sistema di monitoraggio. Le considerazioni qui riportate prendono spunto dalle linee guida pubblicate da ENEA per le Diagnosi Energetiche e dalle attività del Gdl 01-CT212 CTI/CEI e del Gdl 6-CT315 CEI, a cui gli autori partecipano. MISURARE E MONITORARE PER GESTIRE L’EFFICIENZA ENERGETICA

L’Efficienza Energetica è un fattore chiave di competitività nei settori industriale e terziario e dovrebbe essere affrontato con consapevolezza da tutte le imprese, anche di piccole dimensioni, al di là degli obblighi di legge previsti per le Grandi Aziende e per i cosiddetti “Energivori” (Decreto legislativo n. 102 del 4 luglio 2014). L’Energia dovrebbe infatti essere gestita come una materia prima e non “subita” come un costo poco controllabile e difficilmente imputabile ai vari processi aziendali: ridurre i consumi al “minimo indispensabile” – a parità di attività/volume di produzione – incrementa il margine operativo dell’azienda. Andrebbe inoltre tenuto presente che la gestione efficiente dell’energia comporta una serie di ricadute e benefici aggiuntivi:

– “tangibili” come l’ottimizzazione di alcuni processi aziendali (produzione di beni e servizi, manutenzione, pianificazione d’investimenti su apparati/impianti, accesso a benefici/agevolazioni fiscali legati a energia o Impresa 4.0, ecc.) e una maggiore vita utile di apparati/impianti; – “intangibili” come il miglioramento dell’immagine aziendale in termini di sostenibilità e attenzione all’ambiente e in particolare contributo alla mitigazione dei cambiamenti climatici. Una efficace gestione dell’efficienza energetica si basa su due attività fondamentali: la diagnosi energetica e il monitoraggio continuo dell’uso dell’energia. In entrambe le attività risulta centrale il ruolo delle misure e della correlazione dei dati da esse ottenuti per ottenere informazioni significative sulla reale efficienza nell’impiego dell’energia. Particolarmente significativi sono: – La misura dei consumi energetici di base

– La misura dei fattori che influenzano l’impiego dell’energia Per fattore influenzante si intende un qualsiasi parametro misurabile o quantificabile che ha un impatto sul consumo o sulla prestazione di energia, che sia da esso indipendente e sia soggetto a variazione nel tempo (es. volumi di produzione, ore di attività, condizioni climatiche esterne). Esiste una relazione tra consumo di energia e fattore influenzante, esprimibile tramite un’equazione o ricavabile empiricamente. La misura dei fattori influenzanti è importante perché la loro incertezza di misura si propaga, in virtù della suddetta relazione, all’incertezza della misura energetica: a seconda del tipo di relazione, tale incertezza può influenzare risultati e valutazioni finali. La durata temporale delle misure energetiche e dei fattori influenzanti nonché gli andamenti temporali delle stesse sono un altro fattore chiave. Una campagna di misure, di durata adeguata alle dinamiche dei processi sotto indagine, può servire per una diagnosi basata su quanto rilevato nell’intervallo di osservazione. Si è fatta una fotografia o, al più, un cortometraggio: non si sa però cosa succede dopo, fino alla prossima campagna. È evidente che solo con un sistema di monitoraggio continuo si possono ottenere gli andamenti in tempo reale e registrare integralmente

Politecnico di Milano Comitato Elettrotecnico Italiano 3 Schneider Electric 4 Fondazione Osservatorio 5 Meteorologico Milano Duomo 5 EGE Settore Industriale 6 Università di Roma “La Sapienza” 2

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N. 04ƒ ; 2018 i dati storici di tutte le grandezze da esaminare. Solo in questo modo l’azienda si dota di un sistema di “videosorveglianza e allarme” permanente, che offre molti più vantaggi rispetto alle campagne di misura, come la possibilità (in qualsiasi momento) di: – Verificare l’efficacia di un intervento (organizzativo o sugli apparati/impianti) confrontando i consumi antecedenti e successivi alla azione migliorativa. N.B. questo tipo di confronto è richiesto periodicamente anche per l’ottenimento e il mantenimento dei Titoli di Efficienza Energetica. – Individuare istantaneamente consumi anomali (anche in modo automatico, previo settaggio di soglie di allarme) e reagire tempestivamente, limitando così al minimo il periodo d’inefficienza e i relativi extra-costi. – Monitorare che gli interventi già effettuati mantengano nel tempo il livello di efficienza atteso. – Rilevare precocemente l’insorgenza di nuovi problemi e individuarne le cause. In Italia ENEA gestisce la banca dati delle imprese soggette a obbligo di Diagnosi Energetica e dei relativi rapporti, svolge funzioni di controllo e esercita un ruolo d’indirizzo con studi e pubblicazioni per fornire sempre nuovi chiarimenti, riferimenti e linee guida sia generali [1] sia settoriali [2], queste ultime realizzate in collaborazione con le associazioni di categoria nei settori industriale e terziario. Nel seguito sono discussi alcuni aspetti chiave relativi al piano di misure/monitoraggio e viene brevemente decritto come vengono indirizzati da ENEA. INDICI DI PRESTAZIONE ENERGETICA

Le misure dei consumi energetici a sé stanti non danno alcuna indicazione sull’efficienza con cui è impiegata l’energia. È pertanto necessario rapportare i consumi con altri parametri (fattori influenzanti) in modo da ottenere degli Indici di Prestazione Energetica (IPE), indicati anche come Energy Performance Indicator (EnPI) nelle normative ISO [3]. Un IPE rappresenta l’energia “specifica”, generalmente per singolo vettore energetico (Energia Elettrica, Gas, Gasolio, Vapore, Aria compressa, ecc.), per compiere uno o più processi. Ad esempio, in un’acciaieria – ma anche in un’azienda che produce biscotti – quello che conta per verificare l’efficienza energetica sono i kWh impiegati per fare una tonnellata di prodotto vendibile piuttosto che i kWh totali consumati in un qualsiasi periodo. È chiaro che all’aumentare delle tonnellate prodotte aumenteranno anche i consumi. È altrettanto evidente che i consumi specifici per la produzione dell’acciaio risulteranno diversi da quelli per la produzione dei biscotti: per ogni processo va trovata l’efficienza “caratteristica”.

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quantità prodotte e calcolo della regressione lineare; 2. Costruzione di un modello analitico dell’IPE (ricavato dai coefficienti della regressione lineare); 3. Costruzione del grafico “valore medio ± deviazione standard”. Al di là dei tecnicismi di modellizzazione e calcolo, gli aspetti/passaggi più importanti da tenere in considerazione nell’impiego degli IPE sono: – Identificare con la diagnosi energetica, per i processi più significativi, i vettori energetici, i relativi consumi e i parametri principali che determinano o influenzano tali consumi (es. parametri climatici per usi HVAC, ore di attività, volumi e superfici del locali, condizioni microclimatiche interne). – In base a queste grandezze definire le formule più semplici possibili per il calcolo degli IPE. – Misurare consumi e parametri influenzanti per calcolare i valori reali di IPE per ogni lotto di produzione (o servizio). – Calcolare il valor medio o la funzione analitica dello IPE. – Mettere in pratica uno o più degli interventi individuati con la diagnosi energetica e misurare il miglioramento sugli IPE interessati. – Verificare nel tempo che, anche a valle dei suddetti interventi, non ci siano successivi peggioramenti degli IPE. GRADO DI COPERTURA DI MISURE E MONITORAGGIO

Il secondo problema fondamentale per la definizione di un piano di misura e monitoraggio è la definizione del grado di copertura. Occorre infatti definire: 1. Quali siti sottoporre a diagnosi e misure. 2. Quali sono le grandezze da tenere sotto controllo. 3. Fino a che livello di dettaglio è opportuno/sostenibile spingersi nelle misure. 4. Quali sono le misure dirette e quali quelle indirette e, di conseguenza, come scegliere apparati e metodi di misura.

Si deve partire quindi sempre da un’analisi di processo per capire e misurare se e come varia l’energia consumata per unità di prodotto in funzione della variazione dei volumi produttivi e di eventuali altri fattori influenzanti rilevanti. Ad esempio, non bastano dati di volume e superficie per spiegare consumi di climatizzazione diversi a Milano e Palermo, ma occorre considerare il clima specifico del luogo ovvero temperatura esterna e umidità. Si possono realizzare: – indici generali: es. Energia/(Tonnellate di prodotto) [in uno stabilimento industriale]; Energia/m2 o ancora Energia/(ore apertura * m2) [in un punto vendita di una catena GDO] – indici specifici per processi/ servizi: es. Energia/(giornate di degenza) o ancora Energia/(prestazioni erogate) [reparto di una clinica]; (Energia Elettrica compressori d’aria)/(Tonnellate di Prodotto) [incidenza sulla produzione del servizio ausiliario “aria compressa”] La definizione degli IPE è soggetta a un ampio grado di arbitrarietà. A oggi è ancora aperto il dibattito in ambito internazionale sulla opportunità/ possibilità di standardizzare delle formule per il loro calcolo. In ogni caso un IPE dovrebbe essere: – semplice ma sufficientemente rappresentativo del processo/servizio di cui vuole misurare l’efficienza energetica; – calcolabile: dev’essere possibile misurare tutti i fattori della formula; – raffrontabile con IPE calcolati in altre sedi: benchmark interno dell’organizzazione (es. due sedi diverse di una catena di supermercati o due siti produttivi analoghi di un’industria); – raffrontabile, quando possibile, con IPE calcolati in altre organizzazioni simili: benchmark settoriale (es. settore plastica – estrusione tubi) per comparare i consumi specifici di produzione o i consumi specifici per servizi ausiliari/generali. I metodi di modellizzazione degli IPE suggeriti da ENEA sono i seguenti (si vedano gli esempi e le considerazioni contenuti in [4]): 1. Costruzione del diagramma a dispersione di energia consumata e

MISURE E FIDATEZZA

I punti 1 e 2 sono inerenti alla definizione dei vettori energetici significativi e degli usi significativi dell’energia. I criteri per la loro identificazione sono sostanzialmente: – Peso energetico: – Rispetto ai consumi totali dell’azienda, quanto pesano i consumi di un singolo sito? – Rispetto ai consumi totali di un sito quanto pesa ogni singolo vettore energetico? – Rispetto al singolo vettore energetico, quanto pesa un singolo uso (es. quanto pesa l’illuminazione)? – Uso significativo: – Rispetto a un singolo uso quanto pesano le varie zone/aree aziendali (ad esempio l’illuminazione di un magazzino rispetto a quella di uno spogliatoio)? – Per quanto significativi siano i consumi di un singolo uso (ad esempio i consumi per la produzione rispetto a quelli per l’illuminazione), ci sono possibilità di miglioramento? I punti 3 e 4 sono legati al dimensionamento del sistema di misura e monitoraggio, il cui costo è funzione diretta del numero e del tipo di punti di misura. Il livello di dettaglio delle misure deve essere giustificato dai benefici economici che se ne possono trarre. Resta sempre un certo margine di discrezionalità nello scegliere cosa misurare: uno stesso vettore o uso energetico può essere più o meno significativo a seconda della zona in cui lo si osserva e della possibilità d’intraprendere azioni migliorative. Bisognerebbe orientarsi a misurare dove ci sono grandi flussi di energia (per tenerli sotto controllo) o dove, anche con flussi ridotti, ci sia la possibilità di abbattere i consumi con risparmi significativi. Si percepisce quindi la necessità di una nuova definizione di “significatività locale” e di ulteriori linee guida su come ottenere un “grado di copertura” sufficiente e sostenibile. Su questi temi sta lavorando il Gruppo di lavoro 6 “Misure Distribuite” del CT315 CEI. Le linee guida ENEA (es. [5], [6]) per prima cosa suggeriscono dei criteri per T_M ƒ 287

decidere, in funzione dei consumi totali locali, il numero dei siti aziendali da sottoporre a diagnosi energetica. Successivamente suggeriscono di affrontare la determinazione del grado di copertura, gerarchizzando i consumi aziendali di ogni sito secondo una struttura a livelli: intero sito, aree funzionali (Attività Principali, Servizi Generali, Servizi Ausiliari) e usi/processi specifici all’interno di ogni area funzionale. Per ogni vettore energetico e per ogni livello viene indicato un criterio di peso energetico per stabilire quale percentuale dei consumi di quel vettore vada misurata, quale stimata e quale trascurata. USI PRINCIPALI DELL’ENERGIA, BAT E BENCHMARK DI SETTORE

In alcune delle linee guida ENEA vengono riportati i principali usi dell’energia per lo specifico settore con le rispettive incidenze. Inoltre, ove disponibili, vengono riportate anche le relative BAT, cioè le tipologie d’intervento più efficaci e consolidate in quegli ambiti. Queste indicazioni risultano particolarmente utili per focalizzare più facilmente l’attenzione sulla struttura energetica aziendale, sul grado di copertura delle misure e sulle aree più suscettibili di efficientamento energetico. Laddove disponibili, vengono riportati alcuni esempi e valutazioni di IPE settoriali che possono essere usati come benchmark per verificare l’efficienza energetica dei propri siti rispetto alla media della propria categoria. Occorre tuttavia usare particolare cautela nell’impiego di tali raffronti in quanto spesso i prodotti/servizi non sono completamente omogenei: possono avere processi/lavorazioni differenti che vanno a modificare l’energia specifica richiesta anche in condizioni di massima efficienza. I siti produttivi/di servizio hanno poi peculiarità strutturali, impiantistiche, tecnologiche, gestionali, ambientali o dimensionali che li rendono diversi l’uno dall’altro. T_M ƒ 288

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MISURE E FIDATEZZA

REQUISITI GENERALI DI UN SISTEMA DI MONITORAGIO DELL’EFFICIENZA ENERGETICA

Di seguito vengono presentati i requisiti generali per i sistemi di monitoraggio dell’efficienza energetica, individuati in sede italiana (Gruppo di lavoro 6 “Misure Distribuite” del CT315 CEI, Gruppo di Lavoro congiunto 01 CTI/CEI del CT212) e condivisi, insieme a un’architettura funzionale completa, col gruppo di lavoro congiunto JWG9 CEN/CENLEC. Un Sistema di monitoraggio dell’efficienza energetica dev’essere: – In grado di misurare/acquisire tutti i dati che servono per calcolare IPE: non solo energia ma anche fattori influenzanti. – Di facile utilizzo da parte di tutti gli utenti, che possono essere i più vari: responsabili/operatori (interni ed esterni) per la gestione di energia, processo, manutenzione, contabilità, acquisti, direzione generale, fornitori di energia, ecc. – Aperto: in grado di ospitare tutte le funzioni richieste da un’azienda, anche con aggiunte successive. – Modulare: si devono potere aggiungere funzioni come in un lego, senza toccare quelle precedenti. – Scalabile: deve poter crescere in dimensioni (punti di misura) partendo da uno zoccolo d’ingresso minimo e con step di crescita discreti. – Sostenibile: il costo complessivo del sistema (progettazione, installazione, esercizio e manutenzione, espansione) dev’essere sostenibile economicamente da parte dell’azienda, alla stessa stregua di tutti gli altri investimenti fatti per l’ottimizzazione energetica. – Utilizzabile da qualsiasi tipo e dimensione di azienda. IN PILLOLE

Ogni azienda, indipendentemente dalle sue dimensioni, dovrebbe gestire in modo consapevole ed efficiente l’impiego dell’energia. Per farlo deve misurare tutte le grandezze necessarie (energetiche e non) per calco-

lare gli Indici di Prestazione Energetica, da migliorare attraverso interventi di efficientamento e da tenere sotto controllo. Il monitoraggio dovrebbe essere di tipo continuo. Il grado di copertura e il costo del sistema di monitoraggio devono essere sostenibili e commisurati alle esigenze aziendali. Nel prossimo articolo verrà presentata l’architettura funzionale sviluppata per la realizzazione di un sistema di monitoraggio dell’efficienza energetica che rispetti tutti i requisiti generali esposti nel presente articolo. Questo articolo nasce dalle considerazioni fatte all’interno del gruppo di lavoro 6 del CT315 e la cui sintesi è stata proposta dall’Ing. Mongiovì. RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

[1] Diagnosi energetiche: www. agenziaefficienzaenergetica.it/perle-imprese/diagnosi-energetiche. [2] Linee guida settoriali: www. agenziaefficienzaenergetica.it/perle-imprese/diagnosi-energetiche/ normativa-casi-di-applicazione.

[3] ISO 50001:2011 Energy management systems – Requirements with guidance for use. [4] Valutazioni preliminari sugli indici di prestazione energetica nel settore della produzione del vetro: http://www.agenziaefficienza energetica.it/allegati/LINEA%20 GUIDA%20PER%20LA%20 STESURA%20DELLE%20DIAGNOSI% 20ENERGETICHE%20-ex%20Art.% 208%20D.Lgs%201022014-_ def..pdf.

[5] Linee Guida per il Monitoraggio nel settore industriale per le diagnosi energetiche ex art. 8 del D.lgs. 102/2014: www.agenziaefficienzaenergetica. it/per-le-imprese/diagnosienergetiche/allegati/Linee%20 Guida%20Monitoraggio%20 versione%2005%20 febbraio%202018.pdf.

[6] Linee Guida per l’introduzione di metodologie di misura nell’ambito delle diagnosi energetiche del settore bancario: www.agenziaefficienza energetica.it/allegati/linee%20 guida%20banche_%20misure%20 diagnosi%20energetica.pdf.

TECNOLOGIE IN CAMPO

Rubrica a cura di Massimo Mortarino

(mmortarino@affidabilita.eu)

Testing di amplificatori GaN di alta potenza per applicazioni Radar Con l’impiego dei misuratori di potenza di picco

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. Generalità sugli amplificatori GaN Per applicazioni di alta potenza nei sistemi radar, furono impiegati per molti anni i tubi a vuoto o VEDs (Vacuum Electron Devices). I VEDs ancor’oggi più impiegati sono i TWT (Traveling Wave Tube), i Klystrons, i Magnetrons e i Gyrotrons. Gli amplificatori a TWT hanno larghezze di banda di più ottave, potenze di picco di diversi kilowatt, operano ed elevate frequenze e sono alquanto robusti. Per contro questi dispositivi sono molto pesanti e ingombranti, necessitano di elevate tensioni di alimentazione che ne compromettono l’affidabilità e hanno una limitata vita operativa. Tre decadi fa iniziarono a comparire sul mercato amplificatori di potenza basati sulla tecnologia allo stato solido (SSPA) con limitate applicazioni nel campo radar. Con la tecnologia LDMOS (Silicon-based Laterally Diffused Metal Oxide) si raggiunsero alcune centinaia di watt con affidabilità e robustezza, ma la loro limitata frequenza operativa di circa 3 GHz ne limitò le applicazioni. Questa limitazione fu superata con la tecnologia GaAs (Gallium Arsenide), ma per ottenere potenze d’uscita di un certo rilievo fu necessario mettere in parallelo diversi elementi GaAs. Questa tecnologia fu correntemente impiegata nelle applicazioni radar, ma senza

tramite l’analisi nel dominio del tempo. Questo articolo spiega perché il miglior approccio nella caratterizzazione degli amplificatori di potenza in regime impulsato consiste nei misuratori di potenza di picco. Misuratori di potenza di picco per le misure nei radar a impulsi

rappresentare una valida alternativa per tutte le applicazioni radar di alta I misuratori di potenza di picco misupotenza. rano, analizzano e visualizzano l’inNegli ultimi anni ha guadagnato una viluppo del segnale RF nel dominio forte popolarità la tecnologia GaN del tempo e pertanto sono uno stru(Gallium Nitride) perché, rispetto alle mento fondamentale nel misurare, altre, offre una maggiore densità di analizzare e caratterizzare le anomapotenza, efficienza ed estensione di lie e i comportamenti degli amplificafrequenza. Inizialmente tali vantaggi tori di alta potenza impiegati negli furono compromessi da una minore apparati radar a impulsi. affidabilità e maggiori costi, ma questi difetti sono ora risolti ponendo il GaN su un substrato SiC (Silicon-Carbide) che migliora significativamente la conducibilità termica, parallelamente riducendo Figura 1 – Schema a blocchi semplificato i costi di produzione, di un misuratore di potenza di picco grazie all’incremento dei volumi. Ai nostri giorni transistori con tecnolo- Il “front end” del misuratore di potengia GaN vengono largamente impie- za è il rivelatore d’inviluppo “detecgati in diverse applicazioni commer- tor” contenuto nel sensore di potenciali e militari: sono ormai in molti a za. Il detector rimuove la componenpreferire questa tecnologia nelle ap- te RF del segnale e genera una forma plicazioni di alta potenza, come quel- d’onda analogica, che è funzione le di guerra elettronica (EW), radar, dell’inviluppo dello stesso segnale RF. satellitari e comunicazioni. Proprio a La specifica più critica del detector è causa delle alte potenze coinvolte il tempo di risposta al segnale RF molti segnali radar sono del tipo im- impulsato o al suo tempo di salita. pulsato. Se il detector non ha sufficiente larMisurare e caratterizzare i segnali ghezza di banda per ricostruire l’inimpulsati usati nelle applicazioni ra- viluppo del segnale, viene comprodar presenta una sfida perché, data messa l’accuratezza di tutte le misula natura di questi segnali, la migliore re, incluse quella della potenza di via per osservarne le performance è picco, della potenza dell’impulso e T_M

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della potenza media. L’uscita del detector viene digitalizzata da un convertitore analogico-digitale e i campioni digitalizzati vengono processati per essere linearizzati misurati e analizzati. La forma d’onda processata viene visualizzata nel dominio del tempo come potenza in funzione del tempo. Nei misuratori di potenza di picco della Boonton l’asse verticale indica la potenza, o la tensione, espressi in watt, volt o dBm con la possibilità di variare la scala e la centratura verticale. L’asse orizzontale indica la base dei tempi con la possibilità di essere settato fino a un minimo di 5 ns per divisione. I misuratori della potenza di picco della Boonton impiegano la tecnica di campionamento RIS (Random Interleave Sampling) che sulle forme d’onda ripetitive assicura fino 100 ps di risoluzione. L’immagine sottostante raffigu-

Figura 2 – Diagramma nel dominio del tempo del metodo convenzionale di campionamento e interpolazione

Figura 3 – Diagramma nel dominio del tempo con il metodo RIS

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: dai modelli piccoli come un sensore M12, fino a tele-

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ra il diagramma nel dominio del tempo del metodo convenzionale di campionamento e interpolazione. I misuratori di potenza di picco possono essere “triggerati” dal segnale RF entrante o da un gate esterno. Il processo in tempo reale “Real Time” implementato nei sensori di picco della serie RTP5000, consente di triggerare il sensore su 100.000 impulsi al secondo catturando sia gli impulsi, sia gli eventi di “glitch”. Set-up di test per l’effettuazione delle misure sui radar a impulsi

NEWS

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TECNOLOGIE IN CAMPO

camere da 10 Mpixel, per un massimo di 32 telecamere. 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

Benché esistano numerose architetture di amplificatori impulsati RF, in questo articolo ne vengono considerati due tipi. Il primo è un amplificatore modulatore, dove l’ingresso è un

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. La temperatura dei pezzi viene automaticamente compensata con particolari sensori termici ad alta velocità, che si interfacciano direttamente al sistema di visione. 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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TECNOLOGIE IN CAMPO

rametro S21) e della perdita di ritorno (parametro S11) dell’amplificatore in prova. Quando si effettuano valutazioni sulle nuove tecnologie come la GaN, è importante monitorare l’andamento della potenza entro l’impulso perché essa può rappresentare un indicatore circa le limitazioni delle proprietà termiche del dispositivo GaN e del suo package.

Figura 4 – Amplificatore modulatore: l’ingresso è un segnale in CW e l’uscita è un segnale impulsato, dove il segnale di “gate” modula quello d’ingresso

segnale in CW e l’uscita è un segnale impulsato, in cui il segnale di “gate” modula quello d’ingresso. Nella Fig. 4 un misuratore di potenza di picco a doppio canale misura la potenza d’ingresso e quella riflessa all’entrata dell’amplificatore sia per calcolare la perdita di ritorno (RL) sia per monitorare le anomalie del segnale riflesso. L’uscita del segnale dall’amplificatore viene monitorata e misurata e ne vengono misurati i parametri chiave. Il segnale di “gate”, che modula il segnale RF, va a triggerare il misuratore di potenza così da poter misurare eventuali ritardi e tempi di latenza. L’analizzatore di potenza di picco “Boonton” 4500C è in grado di effettuare elaborazioni matematiche sulle forme d’onda acquisite e di visualizzare nel dominio del tempo sia il guadagno sia il Return Loss. Mentre i misuratori di potenza da banco della Boonton supportano uno o due canali di misura, con i sensori di potenza di picco (Real-Time) della serie RTP5000 si possono visualizzare e misurare fino a otto canali su di una singola GUI (Graphical User Interface) in ambiente Windows. Il secondo tipo di amplificatore preso in considerazione è un normale dispositivo dove il segnale d’ingresso viene semplicemente amplificato e riportato in uscita. Il segnale entrante deve quindi essere già modulato a

impulsi e l’amplificatore dovrà limitarsi ad amplificarlo senza introdurre distorsioni. La Fig. 5 riporta il set-up di misura per il caso in questione: esso impiega tre sensori della serie RTP5000 e un doppio accoppiatore direzionale per effettuare misure scalari di guadagno e perdita di ritorno (RL). I misuratori di potenza di picco della Boonton possono effettuare automaticamente tutte le operazioni matematiche necessarie. La potenza d’ingresso, quella d’uscita e quella riflessa possono essere impiegate per il calcolo del guadagno (pa-

Boonton Electronics Boonton Electronics fa parte del gruppo WTG e produce misuratori di potenza (sia per potenze medie “AVG” che “AVG/PICCO”), millivoltmetri RF, analizzatori audio e analizzatori di modulazioni. La linea dei misuratori di potenza di picco comprende sia strumenti da banco che si compongono dell’unita di misurazione “meter” e del sensore di potenza che strumenti integrati dove sensore e “meter” sono nello stesso “case”. Questa unità si interfaccia a un PC per mezzo di una porta USB e la loro gestione avviene attraverso un applicativo dedicato. Per ulteriori informazioni visitate il sito di Aviatronik spa, distributore italiano di Boonton Electronics: www.aviatronik.it.

Figura 5 – Normale dispositivo in cui il segnale d’ingresso viene semplicemente amplificato e riportato in uscita

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NEWS

NUOVO SENSORE DI COPPIA FINO A 1.000 NM I sensori di coppia burster 8661, compatti, precisi e ora disponibili anche a doppia scala, stanno dettando gli ultimi standard per misure di coppie statiche e dinamiche in laboratori di test, produzione e assicurazione di qualità. Sono stati aggiunti i range 0…500 Nm e 0…1.000 Nm agli standard 0…0,05 Nm fino a 0…200 Nm. L’opzione doppia scala è disponibile con fattori di 1:10, 1:5, 1:4 e potete misurare ora con un errore di linearità sulla prima scala pari allo 0,05% f.s. e sulla seconda scala pari allo 0,1% f.s. Grazie all’interfaccia USB opzionale e al conveniente software Digivision, il sensore è ideale per misure sia da banco sia portatili. A seconda del modello e della versione del software, si può visualizzare, acquisire ed accedere a coppia, velocità, misura angolare e al calcolo della potenza meccanica fino a 32 canali.

Le potenti caratteristiche del nuovo sensore a doppia scala possono essere interamente sfruttate specialmente nei campi dell’automazione industriale, del test di motori, della tecnologia medicale e dell’ingegneria elettrica. Il sensore può essere usato, per esempio, non solo per la misura di carichi costanti, di coppie di spunto e di rottura, ma anche per il rilievo di valori transitori come spikes. Per ulteriori informazioni: www.burster.it.

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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.

METROLOGIA GENERALE

Rubrica a cura di Luca Mari

Cosa accadrà alle unità di base nel nuovo SI? Unità di base e derivate, grandezze di base e derivate... 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! Dopo un lavoro di anni, è in approvazione la nuova versione del Sistema Internazionale di Unità (SI), prevista per metà novembre 2018, nel corso della 26a Conferenza Generale dei Pesi e delle Misure (CGPM) (nel futuro, per chi sta scrivendo; nel passato, per chi legge...). Del nuovo SI si è già scritto anche su Tutto_Misure, in particolare nei numeri 2 e 3 del 2015, 1 del 2016, e 1 del 2018, e si è chiarita la nuova struttura delle definizioni delle unità, che le rende esplicitamente dipendenti da grandezze che in accordo alle migliori teorie disponibili si suppone siano costanti di natura (la velocità della luce nel vuoto, la costante di Planck, e così via). Il nuovo SI è presentato ufficialmente nella cosiddetta “Brochure SI”, al momento in bozza nella sua 9a edizione (www. bipm.org/en/measurementunits/rev-si). La transizione verso la nuova struttura, che è sofisticata e complessa, ha generato varie controversie, testimoniate tra l’altro dal recente dialogo fra Luca Callegaro e Franco Pavese proprio su T_M (si veda www.tuttomisure.it/Telematico.

Quinn, B.N. Taylor, E.R. Williams, Redefinition of the kilogram, ampere, kelvin and mole: a proposed approach to implementing CIPM recommendation 1 (CI-2005), Metrologia, 43, 227–246, 2006; p.236). Più recentemente David Newell, presidente del CODATA, ha confermato: “gone are the base units and their definitions” (D.B. Newell, A more fundamental International System of Units, Physics Today 67(7), 35-41, 2014; p.36). Un importante beneficio del nuovo SI sarebbe dunque che elimina la necessità di distinguere tra unità di base e unità derivate, una distinzione considerata confusa e arbitraria. Ma è proprio così? Perché allora il nuovo SI è invece generalmente presentato proprio come una “ridefinizione delle unità di base del SI”? Per esempio, una delle “four particular priorities” che il Comitato Internazionale dei Pesi e delle Misure (CIPM) “considered during the development of the Strategic Plan (2018)” è “to review the technical work needed at the BIPM in physical metrology following the expected decision to redefine the base units of the SI at the 26th CGPM (2018)” (corsivi miei) (CIPM, Proceedings of the 106th meeting, 2017, www.bipm.org/utils/en/ pdf/CIPM/CIPM2017-EN.pdf; p.128). Insomma, cosa accadrà alle unità di base nel nuovo SI? La semplice analisi che segue può essere intesa come un contributo a una migliore comprensione di questo problema e, nello stesso tempo e più in generale, della struttura concettuale dei sistemi di grandezze e dei sistemi di unità. Il nostro punto di partenza è il concetto di sistema di grandezze: è un fatto empirico che alcune grandezze fisi-

aspx?num=6&art=204). Più modestamente, propongo qui qualche considerazione sulle conseguenze che il nuovo SI potrà avere sulla distinzione tra unità di base e unità derivate, e tra grandezze di base e grandezze derivate nel Sistema internazionale di grandezze (ISQ). Per introdurre autorevolmente il tema cito Ian Mills, ex-presidente del Comitato Consultivo per le Unità (CCU) del BIPM, che, insieme con non meno importanti colleghi metrologi, scrisse nel 2006 che l’elenco delle nuove definizioni, “together with the same system of quantities and laws of physics upon which the present SI rests, establishes the entire system without the introduction of base units and derived units – all units are on an equal footing”. E per maggiore chiarezza considerò che “a major advantage of the proposed new approach is that it does away entirely with the need to specify base units and derived units and hence the confusion that this requirement has long been recognized to engender, not the least of which is the arbitrariness of the distinction between base units and derived units”. LIUC - Univ. Cattaneo (Castellanza – VA) (corsivi miei) (I.M. Mills, P.J. Mohr, T.J. lmari@liuc.it T_M

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che sono in relazione reciproca, e quindi costituiscono appunto un sistema di grandezze, cioè un “insieme di grandezze associato a un insieme di equazioni non contraddittorie tra le grandezze medesime”, per come definito dal Vocabolario Internazionale di Metrologia (VIM, def. 1.3) (https:// www.ceinorme.it/it/normazio ne-it/vim/vim-content-it.html) (si noti che qui con “grandezze” si intendono grandezze in senso generale, dunque lunghezza, massa, ecc, e non grandezze individuali, come una certa lunghezza, una certa massa, ecc). L’esistenza di tali relazioni ci consente di ricavare alcune grandezze da altre grandezze, così che, per esempio, la forza può essere derivata dalla massa e dall’accelerazione tramite l’equazione F=ma, e l’accelerazione può essere derivata dalla lunghezza e dalla durata (mi permetto: si è soliti dire “dal

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tempo”, ma ovviamente si tratta di un errore: il tempo, come lo spazio, non è una grandezza, mentre lo è la durata, come la lunghezza) tramite l’equazione a=d2p(t)/dt2. Sistematizzando questa struttura di derivazione, si scelgono alcune grandezze, chiamate “grandezze di base”, da cui si possono derivare tutte le altre, dove una grandezza di base è dunque una “grandezza appartenente a un sottoinsieme convenzionalmente selezionato di un sistema di grandezze, nel quale nessuna delle grandezze del sottoinsieme può essere espressa come combinazione delle altre” (VIM, def. 1.4). Il nuovo SI mantiene esplicitamente questa posizione, come è chiaro nella bozza della prossima edizione della Brochure SI: “Physical quantities can be organized in a system of dimensions, where the system used is decided by convention. Each of the seven

base quantities used in the SI is regarded as having its own dimension. [...] All other quantities, with the exception of counts, are derived quantities, which may be written in terms of base quantities according to the equations of physics. The dimensions of the derived quantities are written as products of powers of the dimensions of the base quantities using the equations that relate the derived quantities to the base quantities” (p. 19). La distinzione, in un sistema di grandezze, tra grandezze di base e grandezze derivate è dunque finalizzata a standardizzare l’analisi dimensionale, quello che la Brochure SI chiama un “sistema di dimensioni”. Senza spiegare le ragioni di questa scelta, il nuovo SI mantiene il suo fondamento nel Sistema Internazionale di grandezze (ISQ), che è il “sistema di grandezze, basato sulle sette grandez-

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duali: ogni unità, di base o derivata, è perciò istanza di una grandezza generale: il metro è una lunghezza, il kilogrammo è una massa, e così via). La Brochure SI, né nella versione attuale né nella bozza della prossima edizione, non definisce cosa sia un’unità di base, e solo nota che “historically, SI units have been presented in terms of a set of – most recently seven – base units. All other units, described as derived units, are constructed as products of powers of the base units” (p.8). La relazione tra unità di base e unità derivate è strutturalmente identica alla relazione tra grandezze di base e grandezze derivate: non stupisce perciò la definizione che dà il VIM, secondo cui un’unità di base è una “unità di misura adottata convenzionalmente per una grandezza di

base” (def. 1.10). La sintesi parrebbe semplice e non controversa: 1. un sistema di unità è definito in riferimento a un sistema di grandezze, e 2. ogni unità di base in un sistema di unità è definita come istanza di una grandezza di base del sistema di grandezze corrispondente; perciò 3. fintanto che il SI è definito in riferimento all’ISQ, 4. le unità di base del SI sono le unità scelte per le grandezze di base dell’ISQ. Certo, il criterio di scelta delle grandezze di base dell’ISQ non sembra essere stato mantenuto in modo consistente (di nuovo: pare più semplice una grandezza come la quantità di carica elettrica che non una come l’intensità di corrente elettrica), ma que-

ze di base: lunghezza, massa, tempo, corrente elettrica, temperatura termodinamica, quantità di sostanza, e intensità luminosa” (VIM, def. 1.6; si veda anche la tabella 3 a pag.19 della bozza della prossima edizione della Brochure SI). Benché la scelta sia dichiaratamente “per convenzione”, ha senso chiedersi perché proprio queste sette. È una domanda che si pose anche Percy Bridgman, uno dei fondatori dell’analisi dimensionale: “what kinds of quantity should we choose as the fundamentals in terms of which to measure the others?”. La sua risposta è che “these are the quantities which, according to the particular set of rules of operation by which we assign numbers characteristic of the phenomenon, are regarded as fundamental and of an irreducible simplicity” (corsivo mio) (P.W. Bridgman, Dimensional analysis, Yale University Press, 1922, 1963; p.16 e 18). Pare sia perciò, con buone ragioni, la semplicità il criterio per cui per esempio assumiamo come grandezza di base la lunghezza, così che dim lunghezza = L e perciò dim accelerazione = LT–2, invece di scegliere l’accelerazione come grandezza di base, per cui sarebbe invece dim accelerazione = A e dim lunghezza = AT2 (a proposito di questa notazione si veda il VIM def. 1.7). D’altra parte, questo criterio non è stato adottato nel caso della grandezza elettrica di base: Giovanni Giorgi notò che “besides [L], [M], [T], a fourth fundamental dimension is introduced; this may be any one of the electric and magnetic magnitudes, for instance, the quantity of electricity [Q]” (G. Giorgi, Memorandum on the M.K.S. system of practical units, published by the Central Office of the IEC, 1934; p.6 – da allora la notazione “[L]” è stata cambiata in “L”), ma poi data l’equazione I = dQ(t)/dt si è scelta come grandezza di base l’intensità della corrente elettrica I e non la quantità di carica elettrica Q. Il quadro, piuttosto confuso dunque, si completa introducendo finalmente le unità di base (se le grandezze di base sono grandezze in senso generale, le unità di base sono grandezze indivi-

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sto è un tema per l’ISQ, non per il SI. Perché allora si sostiene che con il nuovo SI la distinzione tra unità di base e unità derivate (che non pare avere alcunché di confuso o di arbitrario, come invece dichiarato da Mills) potrebbe essere eliminata? Non conosco alcuna “risposta ufficiale” a questa domanda, ma trovo un indizio in una peculiare ammissione nella bozza della prossima edizione della Brochure SI: “Prior to the definitions adopted in 2018, the SI was defined through seven base units from which the derived units were constructed as products of powers of the base units. Defining the SI by fixing the numerical values of seven defining constants has the effect that this distinction is, in principle, not needed, since all units, base as well as derived units, may be constructed directly from the defining constants. Nevertheless, the concept of base and derived units is maintained, not only because it is useful and historically well established, but also because it is necessary to maintain consistency with the International System of Quantities (ISQ) defined by the ISO/IEC 80000 series of Standards, which specify base and derived quantities to which the SI base and derived units necessarily correspond” (p. 12). Il lettore avrà già notato che, nell’elenco delle definizioni che abbiamo introdotto e discusso finora, ne manca una, che in effetti è quella centrale per il nostro discorso: cos’è un sistema di unità? Ancora una volta ricorriamo al VIM: è un “insieme di unità di base e di unità derivate, congiuntamente ai loro multipli e sottomultipli, definito in conformità a determinate regole, per un sistema di grandezze” (def. 1.13). Si noti che in questa definizione non si sostiene che in un sistema di unità le unità di base siano, in qualche senso, “primitive” e che il sistema debba essere costruito a partire dalle unità di base. In questo il VIM è semplice e consistente, dato che definisce (lo ripeto) ‘unità di base’ come “unità di misura adottata convenzionalmente per una grandezza di base” (def. 1.10): nulla delle modalità di costruzione del sistema di unità o T_M ƒ 295

della struttura delle definizioni delle unità ha a che vedere con la distinzione tra unità di base e unità derivate.L’interpretazione che propongo è a questo punto ovvia: l’idea secondo cui il nuovo SI supera la distinzione tra unità di base e unità derivate è fondata su un assunto implicito: come unità di base del SI sono state considerate non solo (o non tanto) le unità delle grandezze di base dell’ISQ, ma anche (o soprattutto) le unità su cui si è scelto di costruire il sistema. Il sistema complessivo è perciò stato basato su due criteri indipendenti: un qualche concetto di “semplicità”, per scegliere le grandezze di base dell’ISQ, e un qualche concetto di “primitività”, per scegliere le unità di base del SI. Se finora si era riusciti a soddisfare contemporaneamente i due criteri in modo sufficientemente credibile, la struttura rivoluzionaria del nuovo SI rivela che questo, finora implicito, aggiustamento

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non è più possibile. E una situazione rivoluzionaria giustifica qualche cambiamento. A un estremo, la posizione più rivoluzionaria mi pare quella di Newell, che sostiene non solo che le unità di base “are gone”, ma anche che il nuovo SI richiede in effetti un nuovo ISQ, in cui le grandezze di base sono “frequency, velocity, action, electric charge, heat capacity, amount of substance, and luminous intensity” (p. 36), cioè le grandezze generali di cui le costanti alla base del nuovo SI sono istanze. Evidentemente il criterio di scelta qui non è più la semplicità, à la Bridgman (solo per esempio, l’azione non è esattamente una grandezza semplice da comprendere senza una buona base di fisica), e si inverte anzi la priorità, rendendo l’ISQ dipendente dal SI. La versione più conservativa assume invece di mantenere le definizioni, semplici e consistenti, del VIM, rinun-

ciando all’implicita assunzione che le unità di base siano definite in modo primitivo. Benché in modo meno chiaro di quello che avrebbe potuto, questa pare essere la posizione adottata dal CIPM.

TUTTO_MISURE www.tuttomisure.it Tutto_Misure, trimestrale, diretta dal professor Alessandro Ferrero, è l’unica rivista italiana interamente dedicata alle Misure, Prove e Controlli Qualità: organo ufficiale d’informazione dell'Associazione GMEE e della manifestazione “A&T”, vanta un Comitato Scientifico e Comitati di Redazione delle Rubriche comprendenti i rappresentanti dei maggiori organismi nazionali (associazioni, istituzioni, enti, ecc.)

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Rubrica a cura di Luigi Buglione – GUFPI-ISMA

Metrologia e Contratti Parte 10 – Usare più misure insieme, in modo causale: le Balanced Scorecard (BSC) METROLOGY AND CONTRACTS - PART 10

Tenth paper based on the new GUFPI-ISMA guidelines on the proper use of “Principles, Assumptions and Contractual Best Practices” (vol.1, 2016), it deals with how to keep more informative value from a coordinated measurement system using Balanced Scorecards (BSC) more than dashboards with not (cor)related, single, independent measures. RIASSUNTO

Decimo articolo basato sulle nuove linee guida GUFPI-ISMA sul corretto uso di ‘Principi, Assunzioni e Best Practice Contrattuali’ (vol.1, 2016), riguarda come poter trarre maggior valore informativo da un sistema coordinato di misure usando il meccanismo conosciuto come ‘Balanced Scorecard’ (BSC) piuttosto che una ‘dashboard’ di misure indipendenti e slegate tra di loro.

INTRODUZIONE

garsi per intero un dato fenomeno d’interesse, ma serve considerare Decimo appuntamento con la disami- anche possibili “concause” da verina dell’applicazione di buoni principi ficare con due o più misure legate di misurazione ai contratti (ICT e non), tra di loro; relativo agli aspetti di corretto censi- – Perché accade qualcosa? A volte è mento delle misure e loro utilizzo in sufficiente avere uno schema di misure un piano di misurazione, altro spunto (né troppe, né troppo poche) però incluso nelle “linee guida contrattuali” coordinate tra di loro: un dato non è GUFPI-ISMA 2016 [1]. una informazione...ma quindi conosceAlcuni punti di attenzione: re una percentuale (A/B) già dà mag– Una misura è riferibile a un solo, gior valore informativo delle (due) sinsingolo aspetto di misurazione: con gole misure di base (A, B) senza necesuna misura non può pertanto spie- sariamente aver un maggior costo nella gestione delle singole misure; – Quale fenomeno accade prima e quale dopo? Qual è la “value” chain del nostro progetto? Se avessimo un budget per il prossimo anno, a quali aspetti daremmo (e perchè) priorità nello spendere quel budget? Vediamo come uno scenario tipico in un contratto ICT e quali spunti miglioraFigura 1 – ITIL 2011 DIKW (le quattro onde tivi potrebbero essere insedel Knowledge Management) riti...

TABLEAU DU BORD E KNOWLEDGE MANAGEMENT (KM)

Come già discusso in un precedente articolo di questa rubrica, i contratti spesso vedono gli aspetti metrici relegati a una serie d’indicatori nel capitolo dei “livelli di servizio” [2] ma senza una visione d’insieme di cosa (e come) misurino il progetto d’interesse, né tantomeno domandandosi come possano tali misure essere legate in modo causale tra di loro. Invece in Francia già alla fine dell’800 si era formalizzato il meccanismo denominato “Tableau de Bord” [3] per fissare delle relazioni causa-effetto tra le azioni che possono portare al conseguimento di un dato obiettivo di business, così come più recentemente anche il movimento della Systems Dynamics (SD) [4], nato al MIT durante la metà degli anni ‘50. Come indicato in ITIL 2011 nel processo di Knowledge Management [5], le quattro onde del KM (Fig.1) partono dalla raccolta dei dati (data) per poi aggregare i dati in informazioni (information), da analizzare in modo temporale derivando trend per quel dato fenomeno (knowledge) che permette di diventare saggi (wisdom), prendendo l’azione correttiva/migliorativa relativa a quanto derivato. Il percorso DIKW può descrivere uno scenario del tipo “Big Data”, raccogliendo molti dati da poter analizzare per derivare delle inferenze utili a far emergere delle relazioni tra i dati analizzati. Ma costa, e non poco. Il percorso inverso, quello WKID, invece designa un approccio “Smart Data”, dove – come indicato in Fig.1 dalle domande del giornalismo (5W + H) Presidente GUFPI-ISMA - Gruppo Utenti Function Point Italia Italian Software Metrics Association luigi.buglione@gufpi-isma.org

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– partendo dal “perché” (why) si analizza prima cosa potrebbe servire e, analizzando i possibili indicatori, si derivano anche alcune delle relazioni tra misure utili a determinare infine cosa raccogliere, riducendo altresì il costo della raccolta e analisi dei dati (infatti il relativo processo CMMI, così come in SPICE e altri modelli di maturità, prende il nome di “Measurement & Analysis”, non solo misurazione ma anche analisi dei dati per prendere decisioni).

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pubblicazioni che riprendevano gli studi francesi del secolo precedente e i principi della Systems Dynamics, sopra citati [6, 7]. Nella formulazione della BSC, meccanismo non standard e rigido, ma al contrario dinamico e modellabile, si parFigura 3 – La “value chain” di M. Porter te dalla predisposizione di una serie BALANCED SCORECARD (BSC) di prospettive collegate tra di loro in (UNI 11097:2003 [9]) che con leggi una catena causa-effetto, come indi- dello Stato (decreti legislativi 286/ E MAPPE STRATEGICHE cato nella Fig. 2b: Finanziaria, Clien- 1999 [10] e 150/2009 [11]). Quale priorità dare ai dati da racco- te, Processi Interni, Apprendimento & Ma a dispetto di ciò, è ancora lunga gliere e analizzare? Come indicato Crescita (scomponibile in due sotto- la strada per una loro diffusione nella Fig. 2a, possiamo esprimere il prospettive: Infrastruttura & Innovazio- (prima) e applicazione (dopo), anche se rappresentano una soluzione tutto con l’immagine di un iceberg, la ne, Personale). cui punta emergente rappresenta l’a- Ogni prospettiva include una serie di ai problemi di molte organizzazioni spetto visibile della misurazione nelle processi, ciascuno dei quali è misura- che hanno problemi di efficientamenorganizzazioni, tipicamente quello bile attraverso una serie di misure e to, prima ancora che di stretta capaeconomico/finanziario (es: bilancio metriche, processi collegati tra di loro cità produttiva. di esercizio e conto economico) men- secondo una relazione causale, come tre sotto la linea tratteggiata c’è la nella Systems Dynamics (con i simboli gestione tecnica del progetto, spesso “+” e “-“ a indicare le relazioni diret- BSC + MODELLI DI MATURITÀ: QUALI VANTAGGI invisibile ai più. tamente o inversamente lineari). Ovviamente i risultati economico/ Ruotando idealmente la figura di 90° finanziari sono solo il risultato di una in senso orario è possibile ottenere La rappresentazione grafica di una gestione tecnico/organizzativa piena quella che invece molti conoscono BSC tramite la “mappa strategica” è di altre misure che (collegate tra di come la “value chain” di Michael Por- uno strumento molto potente e con una loro) fanno scaturire quei risultati, poter [8], ovverosia la catena dei pro- singola immagine restituisce l’indicaziositivi o negativi che siano. La Fig. 2b cessi utili per ottenere gli obiettivi per ne dei collegamenti tra processi e relative misure, “disegnando” ciò che rappresenta la cosiddetta BSC (Balan- una data organizzazione (Fig. 3). ced Scorecard), resa nota all’inizio Per quanto possa apparire strano, in dovrebbe essere il buon funzionamento degli anni ’90 da due americani, Italia le BSC sono di fatto già presenti dell’organizzazione. I modelli di matuKaplan e Norton, con una serie di da tempo sia attraverso norme tecniche rità & capability (MCM) quali SPICE e CMMI invece propongono dei modelli di appraisal con una misurazione dei processi basati su scala ordinale a quattro livelli (NPLF: Not-Partially-LargelyFully achieved), esprimibili anche sotto forma di range percentuale (0-15, 1650, 51-85, 86-100%), a descrivere una sorta di curva gaussiana delle performance. La Fig. 4 propone un esempio di match dei due meccanismi, che permette di poter meglio individuare dove si nasconda un potenziale “collo di bottiglia” da rimuovere, con una BSC per il settore pubblico. Figura 2 – (a) Aspetti misurabili visibili e invisibili (iceberg); (b) Balanced Scorecard e prospettive visibili e invisibili L’analisi si deve svolgere pertanto su più livelli, con una sorta di drill-down T_M ƒ 298

N. 04ƒ ;2018 un ROI/VOI positivo dalla gestione di un’organizzazione. Coniugare BSC e meccanismi di appraisal derivati dai modelli di maturità quali CMMI e SPICE può creare un meccanismo virtuoso di natura “lean”. Due luoghi comuni da sfatare sono che prodotti e servizi siano misuFigura 4 – BSC valutate con meccanismi rabili e che la gedi appraisal tipici dei MCM [12] stione organizzativa non lo sia o lo che, partendo dal colore di una pro- sia in misura nettamente minore, così spettiva, si dettaglierà al processo e come una BSC non sia applicabile a ai relativi misuratori, individuando a un contesto “pubblico”. quali altri processi sia strettamente La strada da fare è lunga, ma è già collegato il processo in esame in una tracciata, con un valore informativo catena causa-effetto. Le conseguenti maggiore a costi sensibilmente più azioni correttive/migliorative potran- bassi di quelli attuali. È spesso una no pertanto essere intraprese a un questione di “mindset” più che di reali minor costo e con un minor tempo di difficoltà implementative. Nei prossimi numeri continueremo a analisi. commentare ulteriori aspetti derivati dall’analisi delle nuove “linee guida contrattuali” GUFPI-ISMA [1] (in Fig. ALCUNE CONCLUSIONI... 5, gli argomenti trattati nel documenMisurare costa, ma misurare il giusto to), cercando di evidenziare come per poter meglio monitorare i propri una corretta applicazione degli aprogetti rappresenta un investimento spetti di misurazione permetta a un (non un costo) necessario per ottenere decision-maker di disporre di dati, informazioni e conoscenze (trend) il più possibile oggettivi utili prendere decisioni consapevoli che tengano in debito conto anche dei rischi da individuare, gestire e possibilmente prevedere in un progetto. “Consistent alignment of capabilities and internal processes with the customer value proposition is the core of any strategy execution“ (Robert S. Kaplan) RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

Fig. 5 – Principi, Assunzioni e Best Practice Contrattuali (PABPC), Vol.1

[1] GUFPI-ISMA, Principi, Assunzioni & Best Practice Contrattuali (Vol.1), Feb 2016. [2] L. Buglione, Metrologia e Contrat-

LA MISURA DEL SOFTWARE

ti: Parte 8 – Misurazione “attiva” con i Livelli di Servizio, TuttoMisure, n. 2/2018, pp. 143-146, URL: https://goo.gl/7G4t4X. [3] A. Bourguignon, V. Malleret, H. Nørreklit, Balanced scorecard versus French tableau de bord: beyond dispute, a cultural and ideological perspective, Working Papers hal00597021, HAL, March 2001, URL: https://goo.gl/XqqT1C. [4] Systems Dynamics Society, Introduction to Systems Dynamics (SD), URL: http://lm. systemdynamics.org/what-is-s. [5] ITIL 2011 Service Transition, Axelos, 2011, URL: https://goo.gl/6iXKCh. [6] R.S. Kaplan, D.P. Norton D.P., The Balanced Scorecard: Translating Strategy into Action, Harvard Business Publishing, 1996, URL: https://goo.gl/sM7NY1. [7] L. Buglione & A. Abran, Balanced Scorecard and GQM: What are the differences? FESMA/AEMES 2000 Conference, October, 18-20, 2000, Madrid, Spain, URL: https://goo.gl/TbfXFB. [8] M.E. Porter, Competitive Advantage: Creating and Sustaining Superior Performance, Free Press, 1998, URL: https://goo.gl/gmGgfX. [9]S. Bini, Misurare per migliorare: una nuova norma UNI per costruire indicatori e quadri di gestione della qualità, AICQ Qualità, 2004, URL: https://goo.gl/13i8Y6. [10] D.Lgvo 286/1999, Riordino e potenziamento dei meccanismi e strumenti di monitoraggio e valutazione dei costi, dei rendimenti e dei risultati dell’attività svolta dalle amministrazioni pubbliche, a norma dell’articolo 11 della legge 15 marzo 1997, n. 59, URL: https://goo.gl/5SbSFy. [11] D.Lgvo 150/2009, Attuazione della legge 4 marzo 2009, n. 15, in materia di ottimizzazione della produttività del lavoro pubblico e di efficienza e trasparenza delle pubbliche amministrazioni. (09G0164), URL: https://goo.gl/XgLjcb. [12] M. Fusani, L. Buglione, Balanced ScoreCard dinamiche per il Settore Pubblico, 3° #EventoMetrico 2018, GUFPI-ISMA, Bologna, 21/09/2018. T_M ƒ 299

METROLOGIA LEGALE E FORENSE

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

ISO 17025 e Modello 231 Un possibile matrimonio

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! Oggigiorno i sistemi di gestione aziendale si moltiplicano e si sovrappongono rischiando spesso di generare conflitti insanabili tra loro o, in alcuni casi, di duplicare le stesse attività con la conseguenza di vanificare lo scopo stesso dei singoli sistemi, frustrando le norme che ne stanno alla base e compromettendo, in alcuni casi, la conformità ai requisiti di norma. Recentemente si è assistito a una corsa frenetica alla richiesta di accreditamenti per la norma ISO 17025:2005 (NdR: Non si può trascurare pure l’esistenza della norma 17020 destinata ai laboratori di prova, che ha ottenuto un più scarso seguito rispetto alla 17025) – Requisiti generali per la competenza dei laboratori di prova e di taratura – (17025:2018 nuova edizione che supera e sostituisce la precedente del 2005), soprattutto in ragione della intervenuta normativa concernente le verifiche periodiche di strumenti di misura (DM 93/2017) (NdR: Decreto Ministero dello Sviluppo del 21 aprile 2017, n. 93 Regolamento recante la disciplina attuativa

to previsto dalla norma ISO 17025 può tranquillamente essere applicato anche da realtà di ridotte dimensioni. Il sistema di gestione proposto dalla norma tecnica, per espressa affermazione contenuta nella medesima, ben si allinea a quello disegnato dalla norma ISO 9001, proprio in ragione del fatto che “è stata posta attenzione allo scopo d’incorporare tutti quei requisiti della ISO 9001 che sono significativi per lo scopo e campo di applicazione dei servizi di prova e di taratura coperti dal sistema di gestione; perciò i laboratori di prova e taratura che operano in conformità alla presente norma internazionale (ndr ISO 17025:2005) operano anche in conformità alla ISO 9001”. In ragione di quanto sopra, la ISO 17025 attribuisce all’organizzazione dell’impresa (laboratorio) una certa rilevanza, affinché possa essere garantita l’efficienza ed efficacia del sistema adottato. In particolare, il laboratorio (o l’organizzazione di cui fa parte) dev’essere, in primis, “un’entità che possa essere considerata giuridicamente responsabile”, ovvero non solo che abbia, in effetti, competenza, consistenza e capacità, ma dev’essere, sotto il profilo formale, un organismo cui la legge attribuisce diritti e doveri poiché diversamente argomentando, sebbene esistente nei fatti, si tratterebbe di una realtà priva di rilievo legale e quindi non accreditabile. Inoltre, per quanto attiene alla distribuzione dei compiti internamente alla realtà aziendale, la norma richiede che “le responsabilità delle persone aventi un ruolo chiave devono essere definite al fine d’identificare potenziali conflitti d’interesse”, in modo da garantire il mante-

della normativa sui controlli degli strumenti di misura in servizio e sulla vigilanza sugli strumenti di misura conformi alla normativa nazionale e europea – 17G00102 – GU Serie Generale n.141 del 20-06-2017), che ha notevolmente innovato la materia determinando la necessità di adeguamenti a detta norma tecnica per le aziende che intendessero continuare (oppure iniziare) a esercitare attività di verificazione nel settore. Si rammenta peraltro che lo stesso decreto ha consentito la prosecuzione delle attività, in via transitoria, per coloro i quali, alla data di entrata in vigore della norma, eseguivano già controlli periodici su strumenti di misura ricompresi nel novero di quelli oggetto di disciplina. I requisiti che la norma tecnica impone, ai fini della conformità, non sempre sono di facile attuazione soprattutto per aziende che non dispongono di un organico capiente e, quindi, necessiterebbero di un maggiore supporto. Pe- Avvocato – Foro di Milano raltro, fatto salvo il maggiore impegno Professore a contratto al Politecnico di Milano organizzativo richiesto ai singoli, quan- veronica.scotti@gmail.com T_M

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quello verificatosi; b) il compito di vigilare sul funzionamento e l’osservanza dei modelli e di curare il loro aggiornamento è stato affidato a un organismo dell’ente dotato di autonomi poteri d’iniziativa e di controllo; c) le persone hanno commesso il reato eludendo fraudolentemente i modelli di organizzazione e di gestione; d) non vi è stata omessa o insufficiente vigilanza da parte dell’organismo di cui alla lettera b). La normativa, oltre a definire tali elementi di base di carattere generale, prevede specifici requisiti per i modelli organizzativi, da adottarsi a cura delle aziende, che devono soddisfare, tra le altre, le seguenti esigenze: 1) individuare le attività nel cui ambito possono essere commessi reati; 2) prevedere specifici protocolli diretti a programmare la formazione e l’attuazione delle decisioni dell’ente in relazione ai reati da prevenire; 3) individuare modalità di gestione delle risorse finanziarie idonee a impedire la commissione dei reati; 4) introdurre un sistema disciplinare idoneo a sanzionare il mancato rispetto delle misure indicate nel modello. Gli organismi potenzialmente destinatari di sanzioni penali ai sensi del D.Lgs. 231 appartengono a una categoria molto ampia, in quanto la norma dispone la propria applicabilità a enti forniti di personalità giuridica e alle società e associazioni anche prive di personalità giuridica, similmente alla definizione fornita dalla ISO 17025 che ricomprende, appunto, la stessa tipologia di enti. Pertanto, considerati i contenuti della norma di legge (sia quanto ai soggetti coinvolti, quanto alla necessità di un sistema di gestione), il parallelismo tra sistemi di gestione ISO con modelli organizzativi di cui al D.Lgs. 231/2001 (MOG) risulta alquanto evidente e tale aspetto si presenta, oggi, quanto mai attuale soprattutto alla luce della notevole estensione delle sanzioni penali previste in diversi settori d’impresa (tra gli altri, in materia di salute e sicurezza nei luoghi di lavoro TU 81/08, normativa antiriciclaggio, GDPR Privacy ecc.)

N. 04ƒ ; 2018 nimento dell’imparzialità, l’assenza di pressioni o influenze, interne o esterne, che possano in qualche modo condizionare la qualità del lavoro svolto. Ulteriormente il sistema di gestione, così come descritto dalla norma in oggetto, dev’essere congegnato in modo tale da garantire una corretta gestione delle non conformità e, quindi, dev’essere in grado di diagnosticare eventuali anomalie, nonché di adottare soluzioni, in ottica preventiva, destinate a evitare il concretizzarsi di un problema. In specie, il laboratorio deve identificare preliminarmente le cause del problema e, in secondo luogo, individuare soluzioni (azioni correttive) di livello adeguato alla dimensione del problema e dei relativi rischi contemplando, peraltro, l’assoggettamento ad audit nel caso in cui sussistano dubbi, derivanti dalla gravità della non conformità, circa la rispondenza dell’organizzazione alle proprie politiche, procedure o alla norma tecnica di riferimento (ISO 17025). Infine, assume particolare valore il riesame della direzione (annuale, secondo la periodicità minima stabilita dalla norma stessa) destinato a garantire non solo l’efficacia del sistema adottato ma anche a definire linee di miglioramento, sulla scorta, oltre che d’informazioni di varia natura e provenienza, degli esiti degli audit e delle azioni correttive e preventive. A questo punto sorge (quasi) naturale un accenno al modello organizzativo di cui al D.Lgs 231/2001 (NdR: Decreto legislativo, 08/06/2001 n° 231, Responsabilità amministrativa delle società e degli enti, G.U. 19/06/2001) che prevede, analogamente alla norma tecnica di cui sopra, l’implementazione di un sistema di gestione destinato in particolare alla prevenzione della commissione di reati e all’esclusione di responsabilità per l’ente che ha adottato detto modello, come previsto espressamente dal provvedimento normativo che stabilisce, all’art 6, che l’ente non risponde se prova che: a) l’organo dirigente ha adottato ed efficacemente attuato, prima della commissione del fatto, modelli di organizzazione e di gestione idonei a prevenire reati della specie di

METROLOGIA LEGALE E FORENSE

Tuttavia, ciò che distingue le norme tecniche dal decreto legislativo in esame è lo scopo perseguito; infatti, per i sistemi di gestione tradizionali di natura prettamente volontaria – salvo il caso in cui la loro adozione sia prerequisito per lo svolgimento di una specifica attività, come nel caso della metrologia e delle verificazioni periodiche come oggi disciplinate dal recente DM 93/2017 – l’obiettivo è rappresentato dalla volontà di sviluppare un’organizzazione efficace ed efficiente nei propri processi aziendali. Viceversa, per il modello di cui al D.Lgs. 231/2001 l’intenzione dell’impresa è quella di sottrarsi a eventuali sanzioni che, oltre a essere onerose, potrebbero compromettere l’intera attività (interdizione) senza che all’azienda possa essere mossa altra censura diversa dalla mancata adozione e attuazione (efficace) del modello organizzativo stabilito ex lege. Nonostante le differenze, soprattutto ontologiche tra le diverse norme coinvolte, si intravedono numerosi punti di sinergia tra le soluzioni gestionali disciplinate che si prestano a (anzi, a mio modesto avviso, suggeriscono) una integrazione e compenetrazione tra loro, idonea a consentire all’ente di evitare duplicazioni di attività e inutili sovrapposizioni, con l’innegabile beneficio di poter gestire in maniera coordinata e organica diverse problematiche, o la stessa problematica che presenti molteplici sfumature, anche giuridiche, dando così dimostrazione sia della conformità alle norme tecniche che alle previsioni legislative. Sul punto va però precisato che non deve trarre in inganno la previsione normativa contenuta nel D.Lgs. 231/2001 riguardante il rinvio ai modelli organizzativi e di gestione poiché, a una lettura superficiale, si potrebbero apparentemente ricondurre in tale categoria i sistemi di gestione ISO 9001 (indi l’odierna ISO 17025), esaurendo in tal modo, mediante l’adozione di sistemi conformi a dette norme tecniche, l’adempimento richiesto dalla norma di legge. In realtà, come chiarito dalla Corte di Cassazione (si veda Cass Pen VI n. 41768/2017), l’attuazione di un T_M ƒ 301

sistema di gestione ISO 9001 (indi, implicitamente, anche 17025) non risulta sufficiente di per sé stessa a dimostrare il soddisfacimento delle esigenze di cui al decreto legislativo poiché, in ordine al caso di specie esaminato dalla Corte in tale pronuncia, “per quanto riguarda l’insussistenza del modello organizzativo, (omissis) i modelli aziendali ISO UNI EN ISO 9001 non possono essere ritenuti equivalenti ai modelli richiesti dal D.Lgs. n. 231 del 2001, perché non contenevano l’individuazione degli illeciti da prevenire unitamente alla specificazione del sistema sanzionatorio delle

NEWS

SENSORI DI DISTANZA IN APPLICAZIONI “SAFETY” I recenti miglioramenti tecnologici dei sensori per misure di distanza hanno reso possibile la realizzazione di sofisticati sistemi di sicurezza, sia in ambito industriale sia nel settore automotive. Tra i metodi più utilizzati, il LiDAR (Light Detection And Ranging) permette di ottenere la migliore risoluzione spaziale e tempi di risposta veloci; queste caratteristiche rendono possibile la ricostruzione 3D dell’ambiente in maniera dinamica e puntuale. La tecnica si basa sulla misura del tempo di

LA “FABBRICA DEL FUTURO, OGGI” AD A&T 2019 Nell’ambito della prossima edizione di A&T (13–15 Febbraio 2019, Torino Lingotto) Renishaw presenterà alcune delle sue soluzioni più innovative: dalla stampa 3D di metalli ai sistemi di controllo in-process a bordo macchina, al miglioramento delle prestazioni della sala metrologica, fino agli encoder ottici e magnetici. Partiamo da Renam500M, la macchina di produzione additiva in metallo che permette di produrre pezzi direttamente da disegni CAD 3D e può utilizzare polveri di diversi metalli, che vengono stratificate con spessori che variano tra 20 e 100 micron e fuse in atmosfera controllata da un laser a fibra ottica ad alta potenza. A&T sarà l’occasione per presentare anche Equator 300 e 500, versioni del calibro flessibile estremamente leggero, rapido, con elevatissima ripetibilità che può essere uti-

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METROLOGIA LEGALE E FORENSE

violazioni del modello e si riferivano eminentemente al controllo della qualità del lavoro nell’ottica del rispetto delle normative sulla prevenzione degli infortuni sul lavoro o degli interessi tutelati dai reati in materia ambientale”. Ne deriva che diversamente, ovvero nel caso in cui il sistema di gestione adottato in conformità a una norma tecnica (quale la ISO 9001 o 17025) contemplasse l’indicazione delle fattispecie criminose/illecite da prevenire e fossero, altresì, stabilite delle sanzioni in caso d’inosservanza, integrando pertanto tali contenuti all’interno del sistema di gestione, l’en-

volo, “TOF” (Time Of Flight), che può essere diretta o indiretta. Hamamatsu dispone di un’ampia gamma di dispositivi per TOF diretto, come sensori ottici al silicio (fotodiodi PIN, APD e SiPM), sensori a tecnologia InGaAs–APD, diodi laser impulsati e micro-mirrors realizzati con tecnologia MEMS. L’integrazione di questi componenti permette di misurare distanze da pochi metri a oltre 250 metri, con risoluzione di qualche centimetro. I continui sviluppi tecnologici di Hamamatsu hanno portato al rilascio di nuovi dispositivi: SiPM con migliore risposta spettrale nel vicino infrarosso (NIR), diodi laser impulsati con package SMD e elettronica di controllo integrata e infine i Mems micro mirrors 2D. Tra i componenti per misure di TOF indiretto, Hamamatsu propone sensori di distanza

lizzato semplicemente premendo un pulsante. Nell’ambito dell'ottimizzazione della produzione, saranno visionabili i sistemi di diagnostica della macchina utensile QC20-W (che permette di verificare in soli 10 minuti il corretto movimento degli assi lineari macchina, al fine di produrre pezzi buoni al primo colpo) e il sistema di calibrazione laser XM60 (che consente di misurare errori in sei gradi di libertà, lungo un asse lineare, in modo simultaneo). Sempre rimanendo in ambito produttivo, saranno visibili le sonde di misura per macchine utensili delle serie OMP e RMP, che permettono di trovare lo zero in modo automatico e di misurare i pezzi durante la produzione in modo da aumentare la produttività e ridurre gli scarti derivanti da lavorazioni per asportazione di truciolo. Per quanto concerne la sala metrologica, saranno presenti le teste PH20 per misure

te potrebbe legittimamente affermare di avere attuato efficacemente un MOG aderente ai dettami normativi, con conseguente esclusione di responsabilità per ipotesi di reato. In conclusione, si può indubbiamente affermare che l’adozione di un sistema di gestione ISO può rappresentare un elemento propedeutico, nonché una buona base di partenza, ai fini della valutazione dei diversi rischi normativi di compliance, all’adozione di un modello organizzativo aderente alle prescrizioni di legge che è oggi divenuto uno strumento indispensabile e imprescindibile a tutela dell’attività aziendale.

1D e 2D basati su tecnologia CMOS. Questa tecnica, a differenza della precedente, permette di acquisire tutti i punti dell’immagine 3D nello stesso istante e di misurare distanze da pochi millimetri a 5-10 metri con accuratezza di qualche millimetro. Per ulteriori informazioni: www.hamamatsu.com.

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

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. UN LUTTO NEL MONDO DELLE MISURE

È con grande tristezza che apprendiamo che il Prof. Domenico Grimaldi – per noi tutti Mimmo – ci ha lasciati nella notte tra il 23 e il 24 ottobre scorsi, dopo una breve, ma micidiale malattia. Mimmo era nato il 18 giugno 1952 e ha conseguito la Laurea cum laude in Ingegneria Elettrotecnica presso l’Università di Napoli “Federico II”. È stato Professore Ordinario di Misure Elettriche ed Elettroniche presso il Dipartimento di Informatica, Modellistica, Elettronica e Sistemi dell’Università della Calabria. Le sue attività di ricerca hanno spaziato dall’elaborazione numerica dei segnali ai sistemi di misura su reti geografiche, all’Internet of Things, ai sistemi di misura per il monitoraggio strutturale, alla sincronizzazione, alle misure per l’uomo e l’ambiente. Oltre a essere stato, da sempre, membro del GMEE, al cui interno ha coordinato per anni la linea di ricerca “Misure per l’uomo e l’ambiente”, è stato anche molto attivo in ambito internazionale, sia nell’IMEKO, sia nella Instrumentation and Measure-

Palazzo del Bo, a Padova. Il Presidente Pasquale Daponte ha comunicato che: – da giugno 2019, Bruno Andò sarà l’Editor in Chief dell’IEEE Instrumentation and Measurament Magazine. – Lorenzo Peretto è stato eletto Coordinatore del Corso di Studi in Ingegneria dell’Energia Elettrica dell’Università di Bologna. – L’articolo “A rotating-coil magnetometer for the scanning of transversal field harmonics in particle accelerator magnets” di P. Arpaia, G. Caiafa, e S. Russenschuck, è stato premiato dall’Instrument Science and Technology Group of the Institue of Physics al congress: IMEKO World Conference, 2018. – Sarà presente al II Forum delle misure il giornalista, Federico Pedrocchi, che si occupa di divulgazione scientifica. Il giornalista è interessato a conoscere le comunità delle misure elettriche ed elettroniche e delle misure meccaniche e termiche in quanto conduce una trasmissione su Radio 24 intitolata “Due Pesi Due Misure”. Dettagli sulla trasmissione si trovano all’indirizzo: h t t p s : / / w w w. r a d i o 2 4 . i l sole24ore.com/programma/ due-pesi-due-misure. Daponte ha inoltre invitato ad arricchire la pagina Facebook del GMEE; https://www.facebook.com/ GruppoMisureEE.

ment Society dell’IEEE, di cui era Senior Member e nel cui ambito fu tra i promotori del MeMeA, il Simposio sulle applicazioni biomedicali delle misure, ora uno degli eventi di maggior successo tra quelli organizzati dall’IEEE. Di Mimmo ricordiamo tutti la grande competenza, sempre celata dietro il suo sorriso mite con il quale dava ancora più valore a quello che ci diceva. Per tutti noi che lo conoscevamo da sempre è una grande perdita, perché abbiamo perso un amico discreto, ma sempre presente. Grande è la perdita anche per il mondo delle misure, a cui viene a mancare un ricercatore competente e appassionato, che a quel mondo ha dedicato molte più energie di quanto egli stesso cercava di non far apparire. Il GMEE e la redazione di Tutto_Misure sono vicine alla famiglia, alla moglie, ai due figli di cui parlava sempre con gli amici con un orgoglio che non riusciva a celare. Ciao Mimmo, e grazie per tutto quello che ci hai dato. Situazione nazionale alla luce delle iniziative ministeriali, CUN e ANS Daponte ricorda che sono stati pubA SETTEMBRE, A PADOVA, blicati: SI SONO TENUTE LE ASSEMBLEE – i nuovi valori delle soglie dell’abiliDI GMEE E GMMT tazione scientifica nazionale (AS); – il bando per gli aspiranti commissaDall’assemblea dei soci ri (in scadenza il 25/9/2018). del GMEE Tutti i documenti sono scaricabili dalL’Assemblea del GMEE si è riunita il l’homepage del sito web della Confegiorno 17 settembre 2018, alle ore 10:00, presso l’Aula Nievo – alessandro.ferrero@polimi.it T_M

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renza per l’Ingegneria (CoPi): www. conferenzaingegneria.it e dal sito dell’ASN: http://abilitazione. miur.it/public/index.php. I documenti si possono trovare al link (nuovi valori-soglia per la tornata dell’Abilitazione Scientifica Nazionale 2018-2020) www.conferenza ingegneria.it/2018/08/08/ miur-pubblicato-dm-n5892018-valori-sogliaindicatori-asn e al link (Bando Commissari ASN 2018-2020): www.conferenzaingegneria.it/ 2018/08/08/miur-pubblicatodecreto-recante-la-modifica-aldd-n-10522018-bandocommissari-asn-2018-2020. Emilio Sardini illustra la situazione nazionale relativa alle abilitazioni e lo stato delle iniziative. Intervengono Landi, Betta, Savino, Ferrero auspicando la definizione di una strategia di lungo periodo. Stato delle iniziative: Sito web dell’Associazione, Tutto_Misure, Borse, Premi, DeltaMu Italia. Sito web dell’Associazione Lamonaca illustra lo stato delle attività per la realizzazione del nuovo sito web e del relativo sistema informativo. SI tratta di numerose attività già svolte per il miglioramento dei servizi offerti e di altrettanto numerose attività in corso di svolgimento. Il Presidente ringrazia i colleghi Francesco Lamonaca, Massimo Lazzaroni, Lorenzo Ciani, e Frigo che hanno offerto la loro disponibilità alla gestione del nuovo sistema. Soci Daponte illustra la situazione dei soci. Mostra che il numero di soci dell’Associazione risulta relativamente stabile nel triennio in corso. In particolare, il numero di soci nel 2018 risulta pari a: – soci totali paganti: 118 – soci Ordinari, Associati, Ricercatori, RTDA, RTDB: 67 – altri soci: 51.

primi tre numeri del 2018, il n. 3 solo in versione elettronica sul portale issuu. In accordo con il GMMT, è stato ampliato il comitato di redazione con l’inserimento di Zaccaria Del Prete ed Emanuele Zappa per un migliore bilanciamento delle presenze GMEE e GMMT. Ferrero illustra inoltre i dati relativi alla versione elettronica issuu: N. 1-2018 (30/3): 466 reads, 4628 impressions, 6’43’’ tempo medio di lettura, tempo totale di lettura: 2,2 giorni, 2 like. N. 2-2018 (23/6): 369 reads, 4098 impressions, 6’03” tempo medio di lettura, tempo totale di lettura: 1,6 giorni, 0 like. N. 3-2018 (5/9): 250 reads, 337 impressions, 7’46” tempo medio di lettura, tempo totale di lettura: 1,4 giorni, 1 like, e alla versione telematica (T_M News, n. 1): 5282 accessi, 75% da parte di aziende; 4987 lettori, su 15414 mail inviate (32%). Vengono lette anche le rubriche che trattano di fondamenti (Metrologia generale: 294 accessi, 59% da aziende). In generale, si è riscontrato interesse da parte dei lettori aziendali anche per tematiche di base (la sinergia con la GdM sembra pagare). Serve impegno per scrivere articoli di buona divulgazione. La rivista può essere un buon veicolo per mostrare l’interesse del mondo produttivo verso le misure. Il Presidente ringrazia Alessandro Ferrero per l’impegno profuso in questa iniziativa trasformatasi in un successo editoriale.

Borse Daponte informa che hanno presentato domanda due candidati. La Commissione composta da Leopoldo Angrisani, Marcantonio Catelani, Emilio Sardini unanime, tenuto conto dei seguenti criteri: 1 – originalità e interesse scientifico del progetto di ricerca; Tutto_Misure 2 – livello scientifico del laboratorio o Ferrero presenta le attività di Tut- dipartimento che è disponibile a ospito_Misure. Sono stati pubblicati i tare il candidato; T_M ƒ 304

3 – corrispondenza del curriculum di ricerca del candidato al programma proposto; 4 – interesse generale del GMEE e delle sue unità di ricerca al programma proposto; 5 – eventuale impegno per l’integrazione della borsa da parte dell’unità di appartenenza del candidato, al fine di prolungare il periodo di permanenza del candidato all’estero per la ricerca; 6 – età del candidato, ha assegnato la borsa di studio per l’estero edizione 2018 alla Candidata Dott.ssa PANZARDI Enza. Premi Premio di dottorato Carlo Offelli. Le attività della Commissione, composta come previsto dal regolamento dai coordinatori delle 6 linee di ricerca (Bruno Andò, Pasquale Arpaia, Loredana Cristaldi, Nicola Giaquinto, Claudio Narduzzi, Bernardo Tellini), sono state coordinate dal Presidente. Ogni tesi è stata valutata indipendentemente da ciascuno dei Commissari, e

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N. 04ƒ ;2018 DeltaMu Italia Annarita Lazzari comunica che, al momento, DeltaMu Italia preferisce concentrarsi prevalentemente sull’aspetto commerciale e che riconsidererà, in futuro, di ritornare socio GMEE quando la situazione finanziaria sarà più solida. Giornata della Misurazione Docchio e Giaquinto illustrano gli esiti della Giornata della Misurazione 2018: 95 iscritti, dei quali 35 provenienti dal mondo extra Università. L’idea per la prossima Giornata della Misurazione è quella di renderla più attrattiva per le imprese e i professionisti. Daponte ringrazia Docchio e Giaquinto per il lavoro svolto a favore dell’organizzazione e della gestione di questo evento. Scuola per addottorandi “Italo Gorini” Arpaia illustra le caratteristiche della Scuola di dottorato “Italo Gorini” che si è tenuta a Ginevra il 10-14 settembre 2018. Illustra le tematiche scientifiche che hanno caratterizzato le lezioni e relaziona sul numero di 54 partecipanti e sulle loro istituzioni di origine. Descrive infine gli esiti molto buoni dei questionari di valutazione e il bilancio positivo dell’iniziativa. Gli studenti saranno sollecitati a presentare dei lavori per uno special issue su una rivista IOP. Le prossime edizioni della Scuola a vranno luogo a Napoli (2019) e Reggio Calabria (2020). Daponte ringrazia Arpaia per il corposo lavoro svolto e si congratula per il successo dell’iniziativa. Interviene Savino per complimentarsi con Arpaia e con gli altri soci che

ha ricevuto da ognuno di essi un unico voto in trentesimi, che ha tenuto conto in modo onnicomprensivo del valore dell’elaborato in relazione ai seguenti criteri: congruità degli argomenti trattati (pertinenza), originalità del tema trattato e dei risultati ottenuti, rigore e chiarezza espositiva, riconoscimenti ottenuti in ambito nazionale e internazionale. A valle di votazioni è risultato vincitore il candidato Mattia Rizzi.

SPAZIO ASSOCIAZIONI UNIVERSITARIE MISURISTI

hanno lavorato per il Gorini perché Magistrale di forte rilievo per la comuhanno dato un impulso all’internazio- nità dei misuristi: nalizzazione della Scuola. – il 14/6/18, nel corso dell’Audizione sulla proposta di una nuova Congresso annuale 2018 Classe di Laurea Magistrale in Data Narduzzi illustra i risultati del II Forum Science, il Prof. Nicola Paone ha delle Misure, settembre 17-19, 2018. presentato il parere congiunto di Risultano iscritti circa 100 soci GMEE IND/12 e INF/07, illustrando l’ime 50 soci GMMT. Il congresso ha rice- portanza di fornire le basi della cultuvuto la sponsorizzazione di 6 sponsor ra misuristica agli studenti di un corso GMEE e 2 sponsor GMMT e si prevede in Data Science. Ha in particolare sotche chiuda con un attivo di bilancio. tolineato come i dati quantitativi relaL’Assemblea apprezza e Daponte rin- tivi a grandezze fisiche nascono grazia Narduzzi per gli ottimi risultati mediante processi di misurazione e conseguiti dal punto di vista scientifi- pertanto la loro qualità ha un diretto co e organizzativo dell’evento. impatto sul livello di fiducia delle deciPer l’organizzazione del Congresso sioni prese sulla base di essi; GMEE/GMMT (III Forum delle Misure) – il 26/7/2018, nel corso dell’Audi2019 è pervenuta la disponibilità zione sulla proposta di una nuova Classe di Laurea Magistrale in Ingedella sede di Perugia. gneria Meccatronica, il Prof. Nicola Paone ha presentato il parere condiviVarie ed eventuali Interviene Carbone per illustrare lo so di IND/12 e INF/07 favorevole stato delle attività della rivista Measu- alla proposta. Il documento sottolinea rement della quale è Editor-in-Chief da come numerosissimi prodotti e sistemi per produrre oggi sono il risultato di gennaio 2018. Interviene Callegaro per ricordare una profonda integrazione di meccaniche a novembre la conferenza gene- ca ed elettronica, che impone la forrale dei pesi e delle misure approverà mazione d’ingegneri educati alla prola nuova definizione dell’SI che entre- gettazione di sistema e alla visione integrata tipica di un sistema meccarà in vigore a maggio 2019. La redazione di Tutto_Misure ringra- tronico. In questo contesto, la cultura delle misure è uno degli elementi imzia Paolo Carbone per queste note. prescindibili nella formazione di un Dall’assemblea del GMMT ingegnere meccatronico. L’Assemblea del Gruppo Nazionale Ora il CUN sta elaborando la sua di Misure Meccaniche e Termiche proposta, che verrà discussa nei pros(GMMT), si è tenuta il 17 settembre simi mesi. 2018 alle 11.00 presso l’Università L’Assemblea ha poi constatato il sucdi Padova. cesso della seconda edizione del FoTra i punti trattati, il tema della revisio- rum delle Misure, che si tiene a Padova, ne delle Classi di Laurea è di ampio e conferma la validità del format avviainteresse per chi si occupa di Misure in to nel 2017 a Modena: il Forum infatti Italia, per la sua rilevanza strategica crea un momento d’incontro comune di nella formazione superiore. In questo tutta la comunità accademica dei misucontesto, il gruppo dei docenti di Misu- risti italiani, con una giornata in comure Meccaniche e Termiche (ING- ne e una caratterizzata da sessioni IND/12) ha partecipato attivamente ai parallele. L’Assemblea propone quindi lavori in corso al CUN sulle proposte di che le prossime edizioni del Forum nuove Classi di Laurea, producendo delle Misure si tengano nel 2019 a pareri scritti e presentandoli oralmente Perugia e nel 2020 a Messina. nel corso delle audizioni organizzate L’Assemblea si conclude con l’eleziopresso il MIUR. In particolare, si segna- ne del Presidente, che vede il Prof. lano i due contributi sviluppati con- Nicola Paone confermato per il suo giuntamente ai colleghi di Misure Elet- secondo mandato triennale. triche ed Elettroniche (ING-INF/07), su La redazione di Tutto_Misure ringradue proposte di nuove Classi di Laurea zia Nicola Paone per queste note. T_M ƒ 305

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NEWS

NOVITÀ NELLE MISURE DI PRESSIONE Nel campo della pressione l’AEP transducers presenta una nuova serie di manometri digitali e calibratori di pressione per misure RELATIVE, ASSOLUTE, DIFFERENZIALI e in VUOTO con campi normalizzati da 100 mbar a 3.000 bar. All’interno della gamma si distinguono tre famiglie principali: – Manometri dedicati all’automazione e al controllo di processo, completi di set point con relè, uscite analogiche, uscite seriali e USB, trasmissione WIRELESS per poter essere interfacciati con sistemi più evoluti PC, PLC, ecc; – Manometri dedicati alla registrazione automatica della pressione e temperatura, tramite Data Logger interno programmabile e scaricabile su PC tramite software dedicato; – Manometri campioni di riferimento, completi di certificato ACCREDIA, dedicati alla verifica e taratura di trasduttori e trasmettitori di pressione, manometri analogici e pressostati. All’interno della famiglia si distinguono diverse classi di precisione che vanno dallo 0,05% allo 0,5%, per adattarsi a tutte le esigenze di carattere metrologico e industriale. Tutti i manometri

possono essere programmati tramite tastiera, impostando la velocità di acquisizione, il filtro, la risoluzione, l’unità di misura e altri parametri. Alcuni modelli possono trasformare la pressione in unità di FORZA, per misurare direttamente i carichi generati dai cilindri idraulici o pneumatici montati su presse. I campi di applicazione sono i più svariati, da quello industriale a quello metrologico: ricordiamo in particolare i settori oleodinamico, pneumatico, automazione, banchi prova, macchine prova materiali, laboratori, ricerca, certificazioni, dosaggio automatico con misura di livello. I manometri possono essere forniti nella custodia tradizionale o in contenitori da pannello per facilitarne l’impiego nei quadri elettrici a bordo macchina. Per ulteriori informazioni: www.aep.it.

COME SEMPLIFICARE LA GESTIONE DEL VOSTRO PARCO STRUMENTI DI MISURA! Dovete gestire i dispositivi di misura, nell’ambito del vostro sistema qualità, oltre a tante altre attività…. con poco tempo a disposizione e. probabilmente, scarsa conoscenza delle ultime norme e delle più recenti pratiche? Deltamu Italia, specialista nella gestione dei dispositivi di misura in conto terzi, vi propone un servizio innovativo, che va ben oltre le tradizionali tarature: – analizzare a fondo il vostro parco strumenti e le sue condizioni di impiego, per determinare ciò che realmente serve per soddisfare le norme e i vostri clienti; – beneficiare delle nuove possibilità offerte, in termini di intervalli di taratura, dalla norma FD X 07-014 (2006); – approntare piani di sorveglianza che vi consentano di tenere sotto controllo i vostri processi di misura senza dover forzatamente ricorrere a costose tarature; – realizzare, per vostro conto, calcoli d’incertezza di misura, sem-

pre più richiesti al momento delle visite ispettive; – gestire l’insieme delle operazioni legate alla conferma metrologica dei vostri dispositivi (cfr. ISO 10012:2004, Sistemi di gestione della misurazione: Requisiti per i processi e le apparecchiature di misurazione) - taratura, verifica e sorveglianza – con l’ausilio di un software di elevate prestazioni. Deltamu vi offre da contratto le seguenti garanzie: – Costo invariato per tutta la durata del contratto (è la garanzia di poter controllare il budget); – Riduzione immediata dei costi; – Confromità a tecniche e normative – Presenza in azienda e consulenza – Disponibilità di un interlocutore unico, per facilitare la gestione del vostro parco strumenti. Per ulteriori informazioni: www.deltamu.com/it.

NUOVO FORNETTO PER TARATURE Fra le varie novità che E instruments group presenterà nell’ambito della 13a edizione della fiera A&T (Torino, 13-15 febbraio 2019) una delle più interessanti è l’ADT875, il primo Fornetto per Tarature Additel con caratteristiche metrologiche. Disponibile in tre modelli, a partire da -40 °C fino a 660 °C. Alte prestazioni, veloce con controllo a doppia zona, caratterizzato da alta stabilità e uniformità (inserti removibili multiforo). Trasportabile, robustezza industriale, con ampio display a colori TFT. Modulo termometro a

doppio canale con ingresso Tc, Rtd, mA, Volt, HART, precisione e risoluzione fino a 0,01 °C. Canale aggiuntivo un per sensore campione esterno. Interfaccia Wifi e Bluetooth per controllo remoto. Procedure di tarature automatiche integrate e Datalogger con controllo di stabilità. Per ulteriori informazioni: www.eigroup.biz.

40 ANNI AL SERVIZIO DELLA METROLOGIA E DELLA COMPATIBILITÀ ELETTROMAGNETICA TESEO spa ha compiuto 40 anni! Dal 1978 l’azienda supporta i clienti per migliorare l’affidabilità dei risultati delle proprie misurazioni, fornendo servizi, prodotti e soluzioni utili in diversi settori industriali, civili e militari (aerospaziale, automotive, avionico, ferroviario, navale, medicale, monitoraggio e molti altri). 20 anni di accreditamento! Nel 1998 il laboratorio di taratura TESEO fu accreditato dal SIT e dal 2011 fa parte dei Centri di taratura accreditati da ACCREDIA per le grandezze: Intensità di campo elettromagnetico, Potenza in Alta Frequenza e Frequenza (http://en.teseo.clemessy.com/teseo/qualifications). Un solo posto per la marcatura CE! Il laboratorio di prova TESEO completa la storica competenza e capacità di misura per prove di compatibilità elettromagnetica con le prove di sicurezza elettrica, semplificando l’attività ai clienti e assistendoli nelle messe a punto. Veri-

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fica il pattern di antenna! Oltre alla misurazione del fattore di antenna, TESEO è in grado di misurare il diagramma di irradiazione delle antenne in tempi rapidissimi (un solo giorno lavorativo). Verifica dei generatori di scariche elettrostatiche (ESD)! TESEO è attrezzata sia per la misurazione della corrente di scarica a contatto sia per la misura della tensione generata dai generatori ESD. Taratura di misuratori di campo elettromagnetico a 18 GHz ad elevate intensità di campo! Il laboratorio TESEO genera circa 50 V/m di campo elettrico fino a 18 GHz. 40 GHz! Il laboratorio di taratura TESEO possiede strumentazione riferibile per la misura della potenza di uscita dei generatori fino a 40 GHz. Amplifica il tuo segnale! TESEO è rivenditore e centro riparazioni esclusivo degli amplificatori BONN Elektronik. Per maggiori informazioni: services.teseo@eiffage.com: indicare “AT2018” per usufruire di una promozione speciale.

METROLOGIA... PER TUTTI

Rubrica a cura di Michele Lanna

La valutazione della competenza nei laboratori di prova e taratura “Il dubbio cresce con la conoscenza” (Goethe) 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

Di competenza ho già trattato in precedenti scritti su Tutto_Misure, mettendone in evidenza l’importanza strategica nei laboratori di prova e taratura. Il tema è stato anche dibattuto in specifici convegni e seminari. L’interesse per questa tematica trae le sue ragioni da una serie di motivazioni che concorrono verso il comune obiettivo di sviluppare competenze idonee per gestire efficacemente un laboratorio, sia esso di prova o di taratura. Tale obiettivo diventa ogni giorno più attuale, man mano che si rendono disponibili nuove norme o metodiche di prova o taratura o aggiornamenti delle precedenti. Le competenze in metrologia sono oggi particolarmente importanti. La necessità per i laboratori d’investire nelle risorse umane può essere brevemente spiegata con le seguenti ragioni: – Esigenze normative da soddisfare. Il numero delle norme e il contenuto normativo si sono notevolmente accresciuti in quest’ultimo periodo, a seguito degli sviluppi che questa scienza ha avuto negli ultimi anni e delle di-

ranti all’interno di strutture ospedaliere o laboratori indipendenti e da aziende farmaceutiche preposte alla messa a punto di protocolli di cura e successivamente alla validazione e produzione di farmaci. Ciò implica che non solo i laboratori delle aziende farmaceutiche, ma anche strutture come l’ISS (Istituto Superiore di Sanità), adottino un sistema di gestione dei propri laboratori. L’elenco può essere lunghissimo ma ci limitiamo a menzionare il settore relativo alle prove effettuate dalle Forze di Polizia (Polizia di Stato e Arma dei Carabinieri), che dispongono di attrezzatissimi laboratori preposti all’effettuazione di tutte le prove atte all’identificazione di crimini (es. sostanze stupefacenti, esplosivi, prove per l’individuazione del DNA, ecc.). Un altro settore interessato alle possibili applicazioni della metrologia e delle sue norme è il vasto mondo della conservazione e restauro delle opere d’arte, dove tutti gli interventi conservativi e di restauro eseguiti abbisognano di prove che ne verifichino le caratteristiche qualitative e la durata nel tempo. Questi controlli sono eseguiti da laboratori che devono garantire la corretta esecuzione del restauro e la sua efficacia nel tempo. Questa breve carrellata si limita a citare solo alcune fra le possibili applicazioni dei principi metrologici e certamente ne trascura molte altre. – Spinte derivanti dalla normativa cogente. Nell’ambito delle prove riguardanti l’applicazione della responsabilità civile da prodotto difettoso, l’adozione su larga scala della normativa ha portato allo sviluppo di prove sul prodotto tese ad accertare

verse tematiche che si sono recentemente imposte, caratterizzando la gestione metrologica e i suoi processi. Si è sempre più consolidato un glossario per i laboratori, tradotto in italiano dal VIM, che ha facilitato l’adozione di alcuni termini sgombrando il campo da significati errati e a volte fuorvianti. È aumentato il livello d’interesse dei laboratori sia nei confronti delle prove valutative interlaboratorio (UNI CEI EN ISO/IEC 17043) sia dei “Requisiti generali per la competenza dei produttori di materiali di riferimento” (UNI CEI EN ISO/IEC 17034). Inoltre, hanno acquistato sempre maggiore importanza tutte le norme a supporto della gestione di un laboratorio, da quelle che riguardano i requisiti generali relativi alla gestione a quelle che concernono gli aspetti specifici relativi all’interpretazione dei dati derivanti da una prova o taratura e al confronto con altri dati. – Nuovi settori merceologici interessati ad applicare requisiti metrologici. Fra questi riveste un ruolo di primo piano il settore della sanità, costituito Studio Lanna & Associati – Roma da laboratori di prove cliniche ope- info@studiolanna.it T_M

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l’esistenza dei suoi requisiti. L’importanza della valenza legale sta crescendo esponenzialmente, anche a seguito dell’emissione di decreti ministeriali (ad esempio, il decreto n° 93/2017 del MI.SE, “Regolamento recante la disciplina attuativa della normativa sui controlli degli strumenti di misura in servizio e sulla vigilanza sugli strumenti di misura conformi alla normativa nazionale e europea”, che richiede a coloro che sono tenuti ad applicarlo alcune specifiche competenze in ambito metrologico). – Creazione di una cultura metrologica. L’università, attraverso la trattazione di numerose discipline, crea una cultura metrologica che permette allo studente di acquisire gli strumenti utili alla comprensione dei processi metrologici, declinati poi in misure elettriche, meccaniche, chimiche, ecc. Ciò è in linea con le esigenze dell’industria, che richiede ai giovani ingegneri, chimici, fisici, in misura sempre maggiore, basi di conoscenza tali da potersi inserire rapidamente nei processi produttivi di un’azienda, non disgiunti dai controlli che documentano e certificano la conformità dei prodotti alle specifiche. Fatta questa premessa, necessaria per inquadrare le ragioni della creazione e sviluppo delle competenze in metrologia, bisogna dare risposte alle do mande attuali relative alla competenza e al suo sviluppo. Innanzitutto, la definizione di competenza (dalla UNI ISO 10015): “Applicazione di conoscenze, abilità e comportamenti nelle prestazioni” Da dove iniziare, per creare non solo cultura ma anche competenza metrologica? Qual è il ruolo dei diversi attori che concorrono alla creazione della competenza? Come progettare e creare la cultura metrologica in azienda? Come assicurarsi che essa sia sufficiente alle esigenze di misurazione e controllo del prodotto? Come misurare la competenza metrologica posseduta dal personale che opera nei laboratori di prova e taratura e mettere in atto eventuali contromisure, per compensare le carenze? La creazione di una cultura metrologiT_M ƒ 308

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METROLOGIA... PER TUTTI

ca dev’essere, come tutto il sapere, tarata sulle esigenze specifiche. Quanto dev’essere approfondita questa competenza? Sono tutte domande che richiedono risposte coerenti. Le abbiamo rivolte ad alcuni dei massimi esperti di metrologia presenti in Italia, che rappresentano un campione autorevole, utile per individuare le competenze e metterle a fuoco, declinandole in alcune loro componenti. INTERVISTE

Abbiamo rivolto diverse domande ad Alessandro Ferrero (Professore Ordinario di Misure Elettriche ed Elettroniche – Politecnico di Milano), a Mario Mosca (già Direttore del Dipartimento Laboratori di Taratura Accredia) e a Veronica Scotti (Avvocato e Docente presso il Politecnico di Milano), che svolgono o hanno svolto un ruolo importante nello sviluppo della cultura metrologica. Alessandro Ferrero D. Cosa sta facendo l’Università per fornire le competenze richieste dal mondo competitivo dell’industria nel settore dei laboratori? R. Potrei provocatoriamente rispondere tanto e poco allo stesso tempo. Il tanto è legato alle competenze di base che lo studio universitario fornisce. Nel campo delle misure, corsi specifici su questa materia sono storicamente previsti nei corsi di studio in Ingegneria Meccanica, Ingegneria Elettrica e Ingegneria Elettronica. Negli altri indirizzi la presenza di competenze di misure è decisamente inferiore, e spesso legata solo a specificità di sede. Laddove sono presenti, i corsi di misure forniscono una solida preparazione sulle basi della metrologia che sono, alla fin fine, quelle che consentono di capire il problema, trovare la soluzione più adeguata e validarla. Il poco è invece legato alla estrema difficoltà, figlia della scarsità di risorse disponibili, di predisporre attività

di laboratorio che permettano di applicare a casi reali quanto affrontato in via teorica. Troppo spesso le attività di laboratorio sono sostituite con esercitazioni numeriche perché un’aula costa meno di un laboratorio, perché non ci sono attrezzature per allestire un numero di banchi sufficiente per tutti gli studenti e perché mancano anche, e sono la risorsa più importante, persone qualificate in grado di se guire gli studenti in laboratorio. Dunque, luci e ombre. Va però detto, a quanto mi risulta dall’analisi dei dati statistici messi a disposizione dal mio Ateneo, che finora i nostri laureati vengono apprezzati anche quando vengono destinati ad attività di laboratorio. D. Quando può essere sufficiente la formazione universitaria per qualificare il personale? R. Qui la risposta dipende da cosa s’intende per qualificazione del personale. Se l’attesa da parte delle aziende è quella di avere personale qualificato sulle specifiche attività aziendali, allora la risposta è sicuramente un sonante “no”. E, a mio avviso, dev’essere un sonante no. Come formatore, l’obiettivo che mi devo porre è quello di formare professionisti tenendo conto che la loro vita lavorativa si svolgerà prevalentemente nel futuro, non nell’immediato presente. Questo significa dover privilegiare non solo le competenze di base a spettro per quanto possibile ampio, ma anche la capacità di analisi interdisciplinare di nuovi problemi (quelli che verosimilmente un giovane laureato si troverà ad affrontare nella sua futura vita professionale e che sono difficilmente prevedibili), insegnando come utilizzare il bagaglio di conoscenze acquisito per trovare, e talvolta studiare, le soluzioni più appropriate. Questo non significa, ovviamente, trascurare la formazione su aspetti specifici. Significa privilegiare una preparazione orientata alla capacità di problem solver rispetto a quella orientata alla semplice e spesso acritica applicazione di tecniche utilizzate in settori specifici.

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za dei laboratori. In che modo la valutazione della competenza può essere un punto di riferimento per valutare l’adeguatezza delle risorse umane operanti all’interno di un laboratorio? R. I servizi di taratura, fin dalle origini negli anni ’70 del secolo scorso, hanno basato le loro valutazioni sulla mutua accettazione dei risultati delle misure o tarature eseguite da altri in base alla fiducia sulla capacità dei laboratori di taratura di applicare adeguatamente lo stato dell’arte per ogni tipo di misura o taratura. Tale fiducia è stata assicurata all’inizio dagli Istituti di metrologia nazionali, poi dagli Organismi di accreditamento, e si è basata fin dall’origine, e si basa tuttora, sulle evidenze sperimentali che il laboratorio dimostra ai valutatori, specie tramite l’uso dello strumento dei confronti inter-laboratorio (ILC). L’adeguatezza (o la non-adeguatezza) delle risorse, umane o di altra origine, di fronte ai risultati di un ILC è evidente e indiscutibile. D. Le norme di sistemi di gestione dei laboratori hanno seguito una continua evoluzione per quanto concerne la competenza del personale. In che modo si è arricchita, secondo Lei, di nuovi contenuti e di nuovi requisiti? La competenza è un requisito per garantire la riferibilità metrologica? R. Lo scopo dei vari accordi che si sono susseguiti per diffondere il mutuo riconoscimento dei certificati di taratura emessi a livello nazionale (dal 1977) e internazionale (dal 1981) si è basata sull’esito di visite valutative (ora diciamo valutazioni su campo) e sulla partecipazione con risultati conformi a valutazioni sperimentali, consistenti in confronti interlaboratorio ogni qualvolta possibile. Nel tempo, a causa dell’evoluzione della normativa, sono cambiate alcune modalità (ad es. la presenza di fornitori di prove valutative – PTP – Mario Mosca D. Da alcuni decenni si parla in anche nel settore taratura, la possibilimaniera esplicita di competen- tà di utilizzare audit di misura e con-

Se si riuscisse ad avere una più intensa collaborazione tra Università e aziende, come accade in altre parti del mondo, si potrebbe giungere a una proficua sinergia in cui l’Università forma sugli aspetti di base e le aziende, per esempio attraverso stage o collaborazioni a master post-laurea, affinano e orientano su aspetti applicativi di specifico interesse. D. In che modo le competenze acquisite sono utilizzabili nell’industria e, in generale, nella gestione dei laboratori? R. Vale quanto detto nelle precedenti risposte. Un punto che oggi è probabilmente trascurato dall’Università è l’aspetto normativo. Da un lato i documenti di riferimento della metrologia (VIM e GUM) sono certamente oggetto della formazione in metrologia: non è possibile prescindere dalle definizioni e non è possibile prescindere dalla GUM se si vuole creare un solido background nel campo delle misure. Meno frequentate, nei corsi di misure, sono le norme di gestione (su tutte la 17025) e su questo si potrebbe e dovrebbe fare di più. C’è però un punto fondamentale da chiarire: quando si preparano i regolamenti didattici e i manifesti degli studi, le competenze (e quindi i corsi da erogare) vengono stabilite sulla base di quella che si ritiene essere la domanda da parte delle aziende. Purtroppo, messaggi che indichino la necessità di competenze metrologiche ne arrivano pochissimi da parte del mondo aziendale che assorbe i nostri laureati, certamente in numero infinitamente minore rispetto ad altre esigenze. Diventa quindi difficile giustificare, all’interno dell’Università in generale e dei singoli Atenei in particolare, l’attivazione di corsi di misure, con i relativi costosi laboratori, se le competenze metrologiche sembrano poco appetibili e poco frequentate da quel mondo industriale che assorbe i nostri laureati.

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fronti ILC autogestiti, perché con pochi partecipanti), ma non i principi ispiratori. L’azione dell’organismo di accreditamento è diventata più trasparente, in grado di confrontarsi con esperienze analoghe di ogni parte del mondo. Il requisito della riferibilità metrologica dei risultati delle misure, basato su evidenze sperimentali, è baluardo insostituibile per la libera circolazione delle merci, anche in un’epoca tentata a ripristinare dazi e altri tipi di barriere. D. Per l’effettuazione di audit interni all’interno del laboratorio, quali sono gli aspetti che il metrologo deve considerare per la valutazione della competenza del personale? R. Sono parecchi anni che non svolgo più la professione del metrologo, né quella del valutatore, ma le caratteristiche che bisogna cercare e verificare in un operatore metrologico restano quelle definite dalla norma: – conoscenza dello stato dell’arte per ogni tipo di misura attuata nel laboratorio, rinnovo di tale conoscenza, quindi formazione e aggiornamento continuo; – abilità nell’eseguire le operazioni descritte nelle procedure; l’operatore metrologico deve avere una buona manualità ed essere quello che si dice “una persona precisa, puntuale”; – esperienza, le conoscenze e le abilità dell’operatore devono essersi confrontate con una vasta gamma di possibili casi, in tempi adeguati; dopo la formazione è indispensabile un periodo di affiancamento a operatori attivi. Aggiungerei che talvolta il metrologo passa per persona puntigliosa e un po’ noiosa. Ma queste sono valutazioni soggettive, difficilmente assegnabili come requisito a un auditor. Penso che il miglior modo per verificare i punti precedenti sia ancora la verifica spe rimentale, che un auditor può applicare in molti modi, per la quale si possono utilizzare diversi tipi di confronto, ad esempio tra operatori che eseguono la stessa misura, o facendo ripetere all’operatore misure eseguite non in tempi trascorsi da poco. T_M ƒ 309

Veronica Scotti D. Cosa chiede la legge in termini di dimostrazione della competenza? La mancanza di competenza può configurare la colpa nel caso in cui un laboratorio procuri un danno? Come ci si può tutelare da questo rischio? R. La legge, in linea generale, per quanto riguarda le attività tecniche che richiedono una qualificazione e una competenza specifica rinvia espressamente alla regola d’arte, ovvero a quel complesso di norme, in particolare tecniche, che disciplinano uno specifico settore e fissano riferimenti che divengono rilevanti anche sotto il profilo giuridico. Le lacune in termini di competenza per un laboratorio possono costituire una colpa e ci introducono quindi

NEWS MISURE DI SPOSTAMENTO PRECISISSIME AD ALTA VELOCITÀ

I sensori capacitivi sono progettati per misurare spostamenti, distanze e spessori con altissima precisione e senza entrare in contatto con il target. L’esclusivo principio di misura gli conferisce un comportamento lineare con tutti i metalli e gli oggetti elettricamente conduttivi, senza ulteriori linearizzazioni elettroniche. Le innovative funzioni sviluppate da Micro-Epsilon, azienda tedesca leader nelle

DUE “PICCOLE” NOVITÀ DA PCB PIEZOTRONICS! PCB Piezotronics ha recentemente presentato due nuovi modelli di strumenti, accomunati dalla caratteristica di essere en-

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alla tematica del danno per effetto di condotta colposa, valutata sulla scorta delle normative tecniche di settore e distinta, sulla base di quanto desumibile da detto complesso di regolamentazione tecnica, in colpa grave e colpa lieve in funzione della rilevanza (sul piano tecnico) di tale carenza. Inoltre va evidenziato che l’ampiezza del danno è strettamente correlata alla tipologia di condotta tenuta che può integrare: a) Responsabilità per danno contrattuale: quando il danno deriva da un comportamento tenuto in violazione di patti intercorsi tra le parti (ad esempio: nell’ambito del contratto le parti stabiliscono che venga utilizzata quale riferimento una data norma tecnica, mentre poi di fatto il laboratorio non si attiene a tale norma e ne deriva un

danno alla parte-cliente del laboratorio); b) Responsabilità per danno extracontrattuale: quando il comportamento posto in essere si pone in contrasto con norme che regolamentano una data attività e determina un danno non contemplato a livello contrattuale né riferito a violazione di previsioni pattizie (ad esempio: un laboratorio omette di effettuare un duplice controllo, in violazione delle prescrizioni della norma tecnica di riferimento e tale carenza determina, in ipotesi, un danno a un soggetto del tutto estraneo al laboratorio). I rischi derivanti dalla condotta colposa, per carenza di competenza specifica, possono quindi essere molteplici e dare luogo a responsabilità per danni non sempre preventivabili in quanto i danni potrebbero essere pre-

misure di spostamento ad alta precisione, permettono di ottenere risoluzioni nanometriche ed eccellenti stabilità, rendono i sensori ideali nelle applicazioni industriali, nei sistemi di produzione, nel controllo qualità e nell’integrazione sui banchi prova. Con la nuova serie di controller modulari capaNCDT 6200 l’utente può aggiungere o rimuovere fino a 4 canali di misura. L’operazione può essere eseguita autonomamente, in qualsiasi momento e senza alcuna perdita di prestazioni. Il modello capaNCDT 6222 è progettato per misurazioni ad alta velocità (fino a 20 kHz). Viene utilizzato, per esempio, in combinazione con tre sensori capacitivi piatti nell’allineamento delle sorgenti di elettroni negli acceleratori di particelle. Durante questo processo è infatti necessario monitorare l’inclinazione e il cambiamento di posizione del supporto durante il processo di raffreddamento, contraddistinto da temperature ambientali di -271 °C.

Per ulteriori informazioni: www.luchsinger.it.

trambi 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 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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fatto che, sempre più frequentemente, il legislatore pone in carico alle aziende adempimenti riferiti a diversi ambiti che devono essere tenuti ben sotto controllo, esattamente come richiesto dalle norme ISO famiglia 9000 e 14000 in ordine alla gestione dei processi. Assistiamo infatti a un progressivo ampliamento delle diverse responsabilità attribuite alle aziende (si veda, tra gli altri, GDPR, D.Lgs. 231, TU Ambiente) che richiede un’attenta analisi delle possibili conseguenze associate non solo alla mancata compliance normativa, ma anche alla mancata predisposizione di specifiche misure destinate ad affrontare i cambiamenti, in quanto ciò integra un comportamento colposo poiché posto in essere in violazione della prima e principale regola richiesta all’impresa: la diligenza qualificata o, in altri termini, una competenza di un livello elevato diversa da quella che ci si aspetterebbe dall’uomo comune. CONCLUSIONI

L’ampiezza del tema della competenza nei laboratori e la sua strategicità richiedono una progettazione attenta e una loro valutazione. Non porsi il problema del dispiegamento delle competenze e dei suoi contenuti può far trovare un laboratorio “esposto” a una inadeguatezza delle risorse umane che in esso operano. Senza scomodare gli esperti di organizzazione, per definire una mappa delle competenze facciamo nostro quanto diceva Bucher all’inizio di un suo libro (“Metrology Handbook”): “Qualità è scrivere quello che fai e operare così come hai scritto”. Torneremo su questo importante aspetto nei prossimi contributi a Tutto_Misure, perché siamo convinti che non si possa prescindere dall’affrontarlo per una corretta gestione dei laboratori. Altro aspetto che dev’essere approfondito, a questo strettamente legato e considerato dalla nuova ISO/IEC 17025 è la misura delle competenze. Ci sarà quindi molto da dibattere, se, come ci auguriamo, si vorrà giungere

vedibili ma non previsti così come potrebbero anche essere imprevedibili (e ovviamente non previsti). Si possono comunque predisporre idonee cautele utili ad azzerare il rischio o quanto meno a ridurlo mediante la previsione sia organizzativa che giuridica di una serie di misure specifiche che devono comunque essere analizzate e predisposte caso per caso in modo che siano funzionali per la realtà aziendale considerata. D. Come acquisire la competenza giuridica necessaria e come adeguarla continuamente alle esigenze? R. Allo scopo di ridurre o azzerare il rischio di responsabilità colposa è utile prevedere una formazione di base, almeno per quanto concerne le nozioni di responsabilità, di colpa e i concetti fondamentali correlati e dipendenti, oltre alla previsione di aggiornamenti (annuali) con o senza supporto di un soggetto esterno atti a evidenziare eventuali mutamenti normativi intervenuti nell’arco temporale al fine di consentire un adeguamento aziendale. D. È possibile delineare un vademecum giuridico da considerare nella gestione di un laboratorio? R. Un utile strumento per l’adozione delle idonee misure potrebbe essere rappresentato da un documento interno di facile consultazione per tutti gli operatori coinvolti che identifichi in maniera chiara le singole attività con la potenziale responsabilità associata. A tale scopo si presenta come funzionale lo schema previsto dal D.Lgs. 231 che attraverso il modello organizzativo, come previsto dalla legge, consente di disegnare l’azienda non solo in conformità alla norma di legge, prevalentemente orientata a ridurre la responsabilità penale delle imprese, ma anche secondo le esigenze specifiche dell’impresa con una particolare attenzione alla prevenzione di rischi associati alle responsabilità derivanti dalle attività svolte anche attraverso un aggiornamento costante che consente un facile e immediato adeguamento alle mutate esigenze. Peraltro, oggi non si può trascurare il

METROLOGIA... PER TUTTI

a una sorta di vademecum, utile a chiunque voglia mettere in pratica un iter per migliorare le proprie competenze, adottando un modello che si basi su quella che nei vasti programmi di formazione alla qualità degli anni ’90 e ‘00, formavano la “quality culture” di un’organizzazione. *Alessandro Ferrero – Professore Ordinario di Misure Elettriche ed Elettroniche – Politecnico di Milano **Mario Mosca – già Direttore del Dipartimento Laboratori di Taratura Accredia ***Veronica Scotti – Avvocato – Docente al Politecnico di Milano

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

1. UNI CEI EN ISO/IEC 17025, Requisiti generali per la competenza dei laboratori di prova e taratura, Gennaio 2018. 2. UNI ISO 10015, Linee guida per la formazione – giugno 2001. 3. M. Lanna, La valutazione della competenza nei laboratori di prova e taratura, in Tutto_Misure n. 4, Gennaio 2012. 4. M. Lanna, Parliamo ancora di competenza del personale di laboratorio – Tutto_Misure luglio 2015 – Edizione Telematica. 5. A. Meskuotiene, R. Zilinskas, V. Zabolotnas, Education and Competency Evaluation System of Metrology Practitioners in Lithuania, 2th IMEKO TC1 &TC7 Joint Symposium on Man Science & Measurement Annecy, France (2008). 6. D.N. Cameron, Measurement and Calibration Handbook, Metrology Training Flight Keesler Air Force Base, Mississippi, USA, (2005). 7. J. Holt, S.A. Perry, A Pragmatic Guide to Competency, BCS (2011). 8. J. Ball, Is Your Lab’s Competency Assessment a Competent Assessment?, College of American Pathologists (2008) 9. Team FME, Developing Competencies – Appraisal Skills, www.free-managementebooks.com. T_M ƒ 311

MANIFESTAZIONI EVENTI E FORMAZIONE

2019 eventi in breve Segnalazione di manifestazioni ed eventi d’interesse 2019

13-15 febbraio

Torino, Italy

A&T Automation & Testing - 13th edition

www.aetevent.com

18-23 febbraio

Baltimore, MD, USA

AAFS 71st Annual Scientific meeting

https://www.aafs.org/home-page/meetings/ aafs-71st-annual-scientific-meeting-baltimoremaryland-2019

11-13 marzo

Sophia Antipolis, Francia

Sensors Applications Symposium (SAS) 2019

http://2019.sensorapps.org

31 marzo-4 aprile

Monterey, CA, USA

IEEE International Reliability Physics Symposium IRPS 2019

http://irps.org

20-23 maggio

College Station, Texas, USA

First IEEE International Conference on Smart Grid SGSMA Synchronized Measurements and Analytics

http://sgsma.org

20-23 maggio

Auckland, Nuova Zelanda

IEEE I2MTC2019

http://i2mtc2019.ieee-ims.org

4-6 giugno

Napoli, Italy

2019 IEEE International Worshop on Metrology for Industry 4.0 and IoT

http://www.metroind40iot.org/naples

10-14 giugno

Chengdu, Cina

TEMPMEKO 2019

http://www2.tempmeko2019.com/index.html

17-18 giugno

Ottawa, Canada

2019 IEEE International Symposium on RObotic and SEnsors Environments (ROSE)

https://rose2019.ieee-ims.org

19-21 giugno

Torino, Italy

6th IEEE International Workshop on Metrology for AeroSpace

http://www.metroaerospace.org

26-28 giugno

Istanbul, Turchia

IEEE Medical Measurement Application Symposium (MeMeA 2019)

http://ieee-ims.org/conferences/2019-ieeeinternational-symposium-medical-measurementsapplications-memea

2-5 luglio

S. Pietroburgo, Russia

Joint IMEKO TC1-TC7-TC13-TC18 Symposium 2019

https://imeko19-spb.org/

8-10 luglio

Catania, Italy

2019 IEEE International Symposium on Measurements and Networking (M&N)

https://2019.mn.ieee-ims.org

14-19 luglio

Tianjin, Cina

2019 IEEE International Conference on Computational Intelligence and Virtual Environmentsfor Measurement Systems and Applications (CIVEMSA)

https://civemsa2019.ieee-ims.org

9-12 settembre

National Harbor, USA

AUTOTESTCON 2019

http://autotestcon.com

16-18 settembre

Brussels, Belgio

4th IMEKOFOODS Conference

https://www.imekofoods4.be

17-19 settembre

Jena, Germania

Joint IMEKO TC1 & TC22019 International Symposium for Photonics and Education in Measurement Science

www.imeko-jena.com

17-20 settembre

Xi’an, Cina

2019 IMEKO TC4 International Symposium

http://www.imeko2019.org

24-26 settembre

Paris, Francia

CIM2019 - Congrès international de Métrologie

www.cfmetrologie.com/fr/evenements/congresinternational-de-la-metrologie-cim

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COMMENTI ALLE NORME

Rubrica a cura di Nicola Dell’Arena

La 17025 - Organizzazione Parte Sesta Sostituti, consapevolezza e comunicazione 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. I temi trattati sono: La struttura della documentazione (n. 4/2000); Controllo dei documenti e delle registrazioni (n. 1/2001 e n. 2/2001); Rapporto tra cliente e Laboratorio (n. 3/2001 e n. 4/2001); Approvvigionamento e subappalto (n. 3/2002 e n. 1/2003); Metodi di prova e taratura (n. 4/2003, n. 2/2004 e n. 3/2004); Il Controllo dei dati (n. 1/2005); Gestione delle Apparecchiature (n. 3/2005, n. 4/2005, n. 3/2006, n. 4/2006, n. 1/2007 e n. 3/2007); Luogo di lavoro e condizioni ambientali (n. 3/2007, n. 2/2008 e n. 3/2008); il Campionamento (n. 4/2008 e n. 1/2009); Manipolazione degli oggetti (n. 4/2009 e n. 2/2010), Assicurazione della qualità parte 1.a (n. 4/2010), parte 2.a (n. 1/2011), parte 3.a (n. 2/2011); Non conformità, azioni correttive, ecc. parte 1.a (n. 4/2011), parte 2.a (n. 1/2012), parte 3.a (n. 2/2012), parte 4.a (n. 3/2012), parte 5.a (n. 4/2012), parte 6.a (n. 1/2013), parte 7.a (n. 2/2013), parte 8.a (n. 3/2013), parte 9.a (n. 4/2013), parte 10.a (n. 1/2014); Audit interno parte 1.a (n. 2/2014), parte 2.a (n. 3/2014), parte 3.a (n. 4/2014), parte 4.a (n. 1/2015), parte 5.a (n. 2/2015), parte 6.a (n. 3/2015), parte 7.a (n. 4/2015); Riesame parte 1.a (n. 1/2016), Riesame parte 2.a (n. 2/2016); Personale parte 1.a (n. 3/2016), Personale parte 2.a (n. 4/2016), Personale parte 3.a (n. 2/2017); Organizzazione parte 1.a (n. 3/2017); Organizzazione parte 2.a (n. 4/2017); Organizzazione parte 3.a (n. 1/2018); Organizzazione parte 4.a (n. 2/2018); Organizzazione parte 5.a (n. 3/2018). SOSTITUTI

La 17025 al paragrafo 4.5.1 j) prescrive il seguente requisito: “nominare dei sostituti per il personale avente un ruolo chiave nell’ambito della direzione”, e poi aggiunge una Nota importante: “Le persone possono occupare più di una funzione e può rivelarsi non pratico nominare dei sostituti per ogni funzione”. La norma fotografa non solo la realtà dei laboratori, ma anche quella di tutte le società. Il laboratorio deve no-

minare dei sostituti per tutte le funzioni aziendali importanti quali, per esempio: Responsabile del laboratorio, Responsabile della Qualità, ecc. La norma non dice come, per quanto tempo, chi può sostituire e cosa devono fare i sostituti. Generalmente il sostituto si nomina in caso di assenza dei Responsabili, per ferie o missione, e per la gestione ordinaria. Può essere nominata una figura aziendale di pari livello o di un livello immediatamente inferiore al Responsabile.

I compiti del Responsabile della qualità sono molto specifici e vengono svolti da personale preparato e competente. Inoltre il tempo dedicato a questi compiti nell’arco dell’anno è generalmente sufficiente e anzi, talvolta, soprattutto nei piccoli laboratori, sovrabbondante. Pertanto mi sembra eccessivo nominare un sostituto per il Responsabile della qualità. Cosa deve fare un laboratorio per rispettare questo requisito? Semplice. Riportare nel Manuale della qualità: 1) quando effettua la nomina (per sempre o in caso di assenza); 2) chi effettua la scelta (Responsabile o diretto superiore); 3) chi può essere nominato; 4) metodo o registrazione utilizzato per la nomina; 5) indicare se il sostituto possa svolgere o meno ulteriori compiti, oltre quelli di ordinaria gestione. Nel caso di nomina per assenza, generalmente si utilizza una lettera che contiene almeno le seguenti informazioni: 1) le figure aziendali che devono conoscere la situazione; 2) il nominativo della persona nominata; 3) il periodo di nomina; 4) eventuali compiti straordinari, qualora fosse necessario assegnarli. La registrazione utilizzata dev’essere conservata. Posizione di Accredia sul paragrafo 4.1.5. j) Per i laboratori di taratura Accredia, oltre alla solita frase “si applica il requisito di norma”, aggiunge la seguente Nota: “in relazione alla dimensione e al campo di accredita-

Former: Responsabile Qualità - ENEA Casaccia - RETIRED ndellarena@hotmail.it

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mento il laboratorio può individuare Sostituti del Responsabile distinti per grandezza. Si raccomanda che gli incarichi per la funzione di Sostituto siano formalizzati e contengano l’esatta indicazione delle deleghe, in particolare per ciò che riguarda la firma dei Certificati di Taratura emessi”. Questa nota dev’essere attentamente considerata. Ricordo innanzitutto che è solo una nota e non un requisito aggiuntivo. Bisogna valutare attentamente le dimensioni del laboratorio per nominare tutti i sostituti richiesti. Ricordo che la stessa 17025 permette che si possano assegnare più funzioni alla stessa persona, prestando però attenzione anche alla competenza posseduta. Ricordo anche che la stessa 17025 afferma che può essere difficoltoso nominare dei sostituti. Per quanto riguarda “la firma dei Certificati di taratura” bisogna vedere se la sostituzione sia di breve o lunga durata e quale sia la quantità di Certificati emessi giornalmente, per decidere se delegare la firma oppure se sia una scelta di politica aziendale quella di delegare la firma. La nota richiama l’emissione di una registrazione (“siano formalizzati”) non richiesta dalla norma. Per i laboratori di taratura Accredia riporta il seguente requisito: “In particolare devono essere definite per iscritto le deleghe che riguardano la firma per l’emissione dei rapporti di prova, con riferimento a eventuali specifiche aree di pertinenza”. La frase non dice che si applica ai sostituti, ma dal tono e dal discorso sembra di sì. Quindi il laboratorio deve emettere una registrazione contenente il nominativo del sostituto e le rispettive deleghe. CONSAPEVOLEZZA

La 17025, rispetto all’edizione del 2000, ha aggiunto al capitolo 4.1.5 il seguente paragrafo k: “il laboratorio deve assicurare che il proprio perT_M ƒ 314

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COMMENTI ALLE NORME

sonale sia consapevole della rilevanza e dell’importanza delle proprie attività e del proprio contributo per il raggiungimento degli obiettivi della qualità”. La norma ha aggiunto un requisito, più psicologico che tecnico, in osservanza alla ISO 9001 che lo prescrive. Il requisito è da applicare e non ci sono mezzi, strumenti, registrazioni da introdurre nel sistema qualità. Ogni tanto la direzione può organizzare riunioni con il personale per sottolineare la rilevanza e l’importanza delle attività del personale. Questo è un requisito difficile da valutare in sede di verifica. Se si chiede tramite una domanda diretta, la risposta è ovviamente sì. Allora bisogna agire in altro modo, cercando di capire se il personale è consapevole del ruolo svolto. A mio parere, è un requisito che nulla aggiunge alla qualità della parte tecnica del laboratorio. Posizione di Accredia sul paragrafo 4.1.5.k) Sia per i laboratori di prova sia per quelli di taratura Accredia questo paragrafo prevede la laconica frase: “si applica il requisito di norma”. Non aggiunge nulla, a mio parere in modo corretto. COMUNICAZIONE

Rispetto all’edizione del 2000 la norma aggiunge il paragrafo 4.1.6, un requisito che riguarda la comunicazione. Questo paragrafo prescrive “l’alta direzione deve assicurare che siano stabiliti appropriati processi di comunicazione all’interno del laboratorio e siano fornite anche comunicazioni riguardanti l’efficacia del sistema di gestione”. Anche questo requisito non aggiunge nulla alla qualità tecnica del laboratorio. Esistono tantissimi strumenti per rispettare questo requisito e sono tutti validi. Ci sono libri interi nei quali trovare esempi applicativi per questo argomento.

Naturalmente la comunicazione deve avvenire sia al proprio interno sia verso i clienti. La comunicazione può essere fatta in forma cartacea o con il supporto elettronico. Posizione di Accredia sul paragrafo 4.1.6 Per i laboratori di prova Accredia aggiunge: “i processi di comunicazione devono essere documentati”. Per i laboratori di taratura Accredia aggiunge la solita frase: “si applica il requisito di norma” con la seguente nota: “si raccomanda l’individuazione di modalità di valutazione dell’efficacia delle comunicazioni, adeguate alla dimensione e alla tipologia del laboratorio (ad esempio, notifica di avvenuta lettura nel caso di comunicazioni via posta elettronica)”. Tutta la norma è basata sulla documentazione delle azioni svolte, per cui è corretta la richiesta per i laboratori di prova. La documentazione cartacea dev’essere conservata, come previsto per gli altri requisiti. La documentazione per via elettronica può restare nel computer e non esiste la necessità di conservarla in cartaceo, purché l’archiviazione elettronica sia sicura e riservata. Per i laboratori di taratura Accredia aggiunge un’ulteriore richiesta: la valutazione dell’efficacia della comunicazione. Come ho detto, la comunicazione può essere fatta con diversi metodi e strumenti, per cui per ognuno di essi si deve individuare una modalità di valutazione. Pertanto, oltre all’esempio riportato da Accredia non ho nulla da suggerire. CONCLUSIONE

A conclusione dell’analisi del capitolo sull’organizzazione vorrei solamente far notare che sono stati aggiunti, alle norme tecniche, requisiti tipici di altri settori che poco hanno a che fare con gli aspetti tecnici. A mio parere, non era opportuno inserire i due requisiti sulla comunicazione e sulla consapevolezza.

STORIA E CURIOSITÀ

Aldo Caterino

La determinazione dell’ora in mare La sala pendoli dell’Istituto Idrografico della Marina

SEAWORTHY TIME MEASUREMENT

In the past, in order to determine the ship’s position, navigators plotted their route and the distance travelled from one point to another or used the stars visible in the sky. In the era of great geographical explorations, various optical instruments were devised to determine latitude. The problem of longitude, however, was solved much later with the invention of very precise clocks, the marine chronometers. Among its tasks, the Italian Navy Hydrographic Institute has been in charge of building and calibrating instruments for the War and the Merchant Navies. For this reason, at its headquarters in Genoa, there is still a time-measuring and time-keeping room, with old pendulums and a variety of clocks, a workshop and a collection of very precious historical instruments, such as octants, sextants, marine chronometers, theodolites, etc. RIASSUNTO

Per fare il punto nave, un tempo si stimavano la rotta seguita e la distanza percorsa, oppure si faceva riferimento agli astri visibili in cielo. Nell’era delle grandi esplorazioni geografiche, furono concepiti vari strumenti ottici per determinare la latitudine. Il problema della longitudine, invece, fu risolto con la costruzione di orologi molto precisi: i cronometri marini. L’Istituto Idrografico della Marina, sin dalla sua fondazione, ha avuto il compito di realizzare o tarare gli strumenti per le unità della Marina Militare Italiana, ma anche di quella mercantile. Per questo conserva una Sala pendoli e una Sala orologi di mirabile fascino e interesse e una collezione di strumenti antichi (ottanti, sestanti, cronometri, teodoliti, ecc.) di grande preziosità.

IL CALCOLO DEL TEMPO IN MARE E IL PROBLEMA DELLA LONGITUDINE

Per “fare il punto nave”, come si dice in gergo marinaresco, ossia per determinare la posizione della nave in base alle coordinate geografiche di latitudine e longitudine, nel passato si usava il metodo della stima (quando non si avevano punti di riferimento visibili), che teneva conto della rotta seguita e della velocità tenuta durante ciascun turno di guardia, ricavandone però dati molto approssimativi a causa della rozzezza delle apparecchiature in uso (solcometro a barchetta, ampolletta a sabbia e tavoletta mostra-rombi), oppure si faceva riferimento a elementi esterni, come ad esempio i punti cospicui a terra o gli

sistemi entrati via via in uso durante l’era delle esplorazioni geografiche apparivano assai complessi e non molto accurati, o addirittura fallaci: ad esempio, il supposto aumento progressivo da est verso ovest della “declinazione magnetica”, ossia l’angolo fra la direzione nord indicata dalla bussola e il nord geografico, mentre ora sappiamo che la posizione del Polo Nord magnetico è variabile nel corso del tempo; la periodicità dei moti dei quattro satelliti di Giove osservati tramite il telescopio, strumento ottico per la visione remota inventato o perfezionato da Galileo Galilei; la misurazione delle “distanze lunari”, o scarti angolari fra alcuni astri di riferimento e la Luna, confrontate con quelle di un luogo di riferimento riportate sulle Tavole lunari. Si trattava, in tutti i casi, di metodi che avrebbero avuto bisogno di strumenti molto accurati, di una grande stabilità della piattaforma (non certo una nave che rolla e beccheggia in mezzo alle onde!) e di provetti matematici in grado di effettuare calcoli trigonometrici fuori portata per la maggior parte dei naviganti di allora. Alla fine si comprese che il sistema più efficace sarebbe stato quello di disporre di un preciso orologio meccanico, capace di conservare il più a lungo possibile l’ora di un meridiano di riferimento, per confrontarla con quella locale e ricavare così la longitudine (tenendo conto che la Terra compie un giro su se stessa in un giorno, ossia percorre 360 gradi in 24 ore, vale a dire 15 gradi all’ora). La soluzione era stata prospettata dal cosmografo fiammingo Rainer Gemma Frisius già nel 1530, ma gli orologi disponibili all’epoca erano troppo grandi e rudimentali per l’utilizzo

astri visibili a occhio nudo in cielo (il Sole, la Luna e le stelle). Nel caso del punto nave astronomico, fra il XIV e il XVIII secolo per calcolare la latitudine furono concepiti diversi strumenti ottici per misurare gli angoli, prima a visione diretta e poi a riflessione, come la balestriglia, l’astrolabio nautico, il quadrante nautico, il quadrante di Davis, l’ottante di Hadley e il sestante di Campbell, che consentivano di determinare l’altezza sull’orizzonte di un astro di riferimento (a mezzanotte la Stella polare nell’emisfero boreale e la Croce del sud in quello australe, o il Sole a mezzogiorno, tenendo però conto delle diverse stagioni dell’anno) e, da questa, la latitudine del punto, ovvero la tolda della nave, Istituto Idrografico della Marina, Genova da cui veniva misurata. Per calcolare la longitudine, invece, i aldo_caterino@marina.difesa.it T_M

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STORIA E CURIOSITÀ

Figura 1 – Pubblicazioni nautiche, bussola a liquido e sestante a nonio, 2017, IIM Genova

a bordo di una nave. Persino nel Seicento, i marcatempo disponibili avevano ancora un margine di tolleranza di 30 secondi al giorno che, tradotti in longitudine per un viaggio di 48 giorni, significavano sei gradi, ovvero 664 chilometri all’equatore. Un passo in avanti decisivo fu compiuto grazie agli studi di Galileo Galilei sul moto del pendolo e, in particolare, sulla sua applicazione all’orologio come regolatore del moto. Ma il merito di aver messo in pratica questa soluzione innovativa spetta all’olandese Christian Huyghens, che nel 1656 fabbricò un orologio munito di un pendolo cicloidale e l’anno successivo produsse un cronometro marino con molla a spirale regolante. Le prove in mare di questo congegno, tuttavia, non diedero i risultati sperati perché, dopo 3.000 miglia di navigazione verso Capo Verde, lo scarto nella determinazione della longitudine era ancora superiore ai 100 minuti d’arco. Il problema era davvero molto serio e particolarmente sentito dalle principali potenze marittime che si contendevano il dominio delle rotte oceaniche (Spagna, Portogallo, Francia, Olanda e Inghilterra), le cui navi finivano spesso fuori rotta e approdavano su coste lontane da quelle di destinazione o si incagliavano in secche e scogliere non riportate sulle carte, andando perdute corpo e beni, con grave nocumento T_M ƒ 316

per i traffici commerciali. Fu per questo motivo che, nel 1714, un gruppo di ufficiali di marina e di mercanti londinesi inviò una petizione al Parlamento britannico affinché bandisse un concorso pubblico per risolvere il problema della longitudine. Il Parlamento accolse la proposta, stabilendo una ricompensa di 20.000 sterline per chiunque fosse riuscito a inventare uno strumento capace di garantire uno scarto massimo di 30 minuti d’arco sul tragitto Londra-Indie Occidentali, 15.000 sterline per un errore di 40 minuti e 10.000 sterline per un errore di un grado. Con lo stesso decreto, istituì il Board of Longitude (Commissione per la longitudine), con il compito di verificare la validità dei progetti e premiare quello migliore. La somma era davvero cospicua per l’epoca, tale da stuzzicare l’ingegno d’innumerevoli scienziati e inventori, ma fu necessario attendere una cinquantina d’anni perché l’annoso problema potesse trovare una soluzione soddisfacente. A vincere, inopinatamente, fu un oscuro meccanico e falegname dello Yorkshire, John Harrison, che nel 1759, al quarto tentativo, riuscì a presentare alla commissione uno strumento capace di soddisfare le severe condizioni del bando. Egli costruì il suo primo cronometro (l’H1) fra il 1728 al 1735. L’orologio era alto 63 centimetri e pesava circa 34 chilo-

grammi. Caricato a molla, era controllato da due bilancieri oscillanti in senso opposto per ammortizzare i movimenti della nave e conteneva un meccanismo per compensare le variazioni di temperatura tramite un’asta bimetallica. La sua autonomia di carica era di 24 ore. Nel 1735 fu presentato a Londra e riscosse un notevole successo in tutta la comunità degli affari e tra gli scienziati. Nello stesso anno, l’H1 fu portato a Lisbona per essere provato in mare e diede ottimi risultati. Harrison, tuttavia, non reclamò il Longitude prize, probabilmente perché stava già lavorando all’H2. L’H1, infatti, era in grado di funzionare con un errore massimo di 3-4 secondi al mese e quindi rappresentava uno strumento sufficientemente preciso e affidabile, ma era pesante e difficile da trasportare e soprattutto non fabbricabile in serie. Quindi Harrison decise di perfezionarlo, costruendo l’H2. Il lavoro fu iniziato nel 1737 e completato nel 1740. Il nuovo orologio era alto 66 centimetri, pesava più del precedente, ma, di contro, era più resistente. Durante la sua costruzione, Harrison incontrò dei problemi finanziari, ma ancor prima di terminarlo, cominciò a lavorare all’H3. L’H2 non fu mai provato a bordo di una nave, perché Harrison non era soddisfatto del risultato e, subito dopo averlo presentato alla commissione, pretese di tornare a casa per continuare a lavorare all’H3. L’H3 fu realizzato fra il 1740 e il 1759, quindi Harrison impiegò ben 19 anni per costruirlo. Il nuovo orologio conteneva diverse novità, tra cui un freno che regolava la lunghezza della parte attiva della molla, che sarebbe servito in parte a compensare le variazioni di temperatura. L’orologio era alto 59 centimetri e pesava poco meno dei precedenti, sempre troppo per la piccola tolda di una nave dell’epoca. Per questo strumento, Harrison ricevette dallo Stato una somma di 112 sterline. L’H4 fu realizzato in quattro anni, dal 1755 al 1759. Harrison, come al solito, cominciò a lavorare all’H4 ancor prima di aver finito l’H3. Il nuovo orologio era completamente diverso dagli altri, perché pesava solo 1,45 chi-

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logrammi e aveva un diametro di appena 13 centimetri: in altre parole, assomigliava a una grande “cipolla” da tasca. La “prova del fuoco” venne effettuata nel 1761. L’H4 fu imbarcato su una nave diretta in Giamaica, che partì il 18 novembre e arrivò a destinazione il 19 gennaio. L’errore dell’H4 risultò di soli cinque secondi sul tempo universale. Per quest’orologio, lo Stato diede a Harrison 10.000 sterline, cioè la metà del compenso pattuito. Come scusa per giustificare questa riduzione del premio, il Board of Longitude disse che Harrison avrebbe ricevuto il resto unicamente se avesse costruito altri due orologi uguali all’H4. Fu così che il provetto artigiano, ormai ultrasettantenne, cominciò a lavorare all’H5, copia perfetta dell’H4. Nello stesso tempo, incaricò Larcum Kendall di costruire la seconda copia, che fu chiamata K1. Finito l’assemblaggio dei due cronometri, Harrison si rivolse di nuovo alla commissione per reclamare il resto del premio, ma questa si rifiutò di saldare il suo debito perché la seconda copia dell’H4 non era stata realizzata da lui (in realtà c’erano alcuni membri della commissione, fra cui l’astronomo reale Nevil Maskelyne, che cercavano di boicottare con ogni mezzo il lavoro di Harrison, per promuovere il metodo delle distanze lunari). Pertanto, nel 1772, Harrison (ormai settantanovenne) si rivolse a re Giorgio III per avere giustizia. Il monarca riconobbe le sue ragioni e s’impegnò a aiutarlo personalmente, ma alla fine l’orologiaio ottenne dal Parlamento inglese la somma di 8.750 sterline, che non erano l’ambito premio ma un dono “offerto con generosità” dall’assemblea a dispetto del Board of Longitude e in sua vece. Harrison morì a Londra il 24 marzo 1776, senza avere mai avuto la soddisfazione di essere premiato dalla commissione per aver risolto il problema della longitudine. Il K1 venne affidato per la prova al capitano James Cook che, dopo i tre anni di navigazione del suo secondo viaggio nel Pacifico (1772-1775), si espresse entusiasticamente sulle sue prestazioni. Tuttavia, il successo di questi orologi era dovuto soprattutto alla straordina-

STORIA E CURIOSITÀ

Figura 2 – Veduta del mastio di forte San Giorgio, sede dell’Istituto Idrografico della Marina, 2015, IIM Genova+

ria abilità manuale di Harrison, che realizzò dei capolavori di meccanica di precisione. Restavano però ancora da risolvere diversi problemi, relativi ad esempio alla molla a spirale, al bilanciere e al congegno di scappamento. In particolare, quest’ultimo, con il suo moto alternato, arrestava continuamente il moto del bilanciere, seppure per una frazione di tempo infinitesimale. Fu necessario attendere la comparsa di altri due cronometri, quello dello svizzero Ferdinand Berthoud nel 1763 e quello del francese Pierre Le Roy nel 1766, perché si arrivasse alla soluzione di questi problemi e si potesse avviare una produzione su vasta scala. Al nome di Le Roy è legato il primo tipo di scappamento a scatto (détente, in francese), che permetteva l’oscillazione pressoché libera del bilanciere. Il cronometro marino di Le Roy, sperimentato in navigazione con risultati analoghi a quello di Harrison, incorporava, oltre al nuovo tipo di scappamento, altre due caratteristiche tecniche rintracciabili in tutti i cronometri moderni: il bilanciere compensato per le variazioni di temperatura e una molla a spirale capace di garantire oscillazione isocrone. Ulteriori miglioramenti furono introdotti negli anni successivi dagli inglesi

Thomas Earnshaw e John Arnold. Lo scappamento a scatto con perno di Le Roy prese la forma del più valido sistema a scatto con molla di Earnshaw; il bilanciere compensato a alcool e mercurio del francese fu semplificato da Earnshaw laminando ottone e acciaio in modo da ottenere il classico cerchio bimetallico spezzato; infine le due spirali piane del bilanciere di Le Roy vennero rimpiazzate dalla spirale cilindrica ideata da Arnold. LA CONSERVAZIONE DEL TEMPO E LA SALA PENDOLI DELL’ISTITUTO IDROGRAFICO DELLA MARINA

L’Istituto Idrografico della Marina venne fondato con Regio Decreto 25 dicembre 1872, n. 1205, che ricostituiva “l’Ufficio Centrale pel servizio scientifico dell’Osservatorio astronomico di Forte San Giorgio in Genova, il quale assumerà il titolo di Ufficio Idrografico della Regia Marina”. A dirigerlo fu chiamato il capitano di fregata Giovanni Battista Magnaghi, già direttore del precedente Ufficio Scientifico Dipartimentale. Egli impostò l’attività del nuovo ente come istituzione volta a eseguire un rilievo sistematiT_M ƒ 317

co dei mari italiani, sulla base di solide conoscenze matematiche e scientifiche nel campo dell’oceanografia fisica e grazie anche all’attività di progettazione di strumenti nautici, meteorologici e talassografici. Organizzò la produzione della cartografia e, in generale, della documentazione nautica necessaria a garantire la sicurezza della navigazione civile e militare, concorrendo alla circolazione internazionale dell’informazione idrografica. A questo scopo, Magnaghi si occupò della formazione degli ufficiali idrografi e creò, dotandoli delle necessarie apparecchiature, un osservatorio astronomico presso la sede nel forte San Giorgio e osservatori oceanografici a Genova, Venezia e La Maddalena. Nel contempo, installò le officine necessarie a fornire sostegno tecnico all’Istituto: da una parte, le officine cronometrica, fotografica e galvanoplastica e l’officina meccanica per la costruzione e le riparazioni degli strumenti astronomici, nautici e geodetici; dall’altra, le officine per la produzione della cartografia, ossia per l’incisione su rame, la calcografia, la litografia e la tipografia, insieme con una scuola di disegnatori e incisori. Fra i vari compiti dell’Istituto, vi era anche quello di acquistare o fabbricare e tarare gli strumenti nautici utilizzati dalle unità della Regia Marina, in modo da emancipare gradualmente il nostro Paese dalle forniture estere per un settore strategico nell’ambito

del sistema di difesa nazionale. Come sappiamo, in quel periodo il punto nave astronomico veniva calcolato misurando l’altezza sull’orizzonte di uno o più astri di riferimento mediante un sestante. Poiché l’altezza (ossia l’angolo che la visuale dell’astro forma con l’orizzonte) è un elemento variabile nel tempo, alla sua misura dev’essere associata la determinazione dell’istante di osservazione con la precisione del secondo di tempo. Per ottenere la determinazione dell’ora tramite l’osservazione di astri al passaggio del meridiano, nell’osservatorio annesso all’Istituto fu montato un cerchio di Ertel, sostenuto da due monoliti di granito, usato per misurare l’azimut di un oggetto stellare rispetto al polo celeste, o la sua altezza apparente rispetto all’orizzonte. Successivamente, esso venne sostituito prima con lo strumento dei passaggi di Cook e poi con quello di Bamberg, un tipo di strumento che sfruttava il principio dell’orologio siderale, tale per cui se si conoscevano le coordinate celesti di una stella, definite dall’ascensione retta e dalla declinazione, si poteva determinare l’ora siderale quando la stella presa in esame passava al meridiano locale. Parimenti essenziale, fra Ottocento e Novecento, era controllare il buon andamento dei cronometri di bordo; a questo scopo, presso l’Istituto si impiegavano pendoli di precisione che consentivano la determinazione, la conservazione e la distribuzione dell’ora, sui quali venivano regolati i cronometri marini durante le soste a Genova delle unità sia militari sia mercantili. Per assolvere tale servizio, nell’ambito dei suoi compiti di sicurezza della navigazione, e garantire la perfetta efficienza dei pendoli, l’Istituto realizzò Figura 3 – Cronometri marini Ulysse Nardin nella sala pendoli dell’Istituto Idrografico della Marina, 2018, IIM Genova un’apposita sala

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di dimensioni ridotte, isolata da ogni perturbazione esterna mediante pareti doppie con intercapedine interna e doppia porta d’ingresso, alla quale si accedeva una volta la settimana per ricaricare gli strumenti. I pendoli furono ancorati a blocchi di granito inseriti nella muratura, mentre le pareti della stanza furono rivestite di legno per assorbire l’umidità: con questo isolamento termico, si poteva contenere in un grado al massimo l’escursione termica nell’arco delle 24 ore, mentre nell’arco dell’anno la temperatura veniva mantenuta stabile intorno ai 26 gradi con un sistema di lampade termiche, la cui accensione automatica era regolata da un termografo di precisione. In aggiunta a questi accorgimenti, i pendoli erano muniti di congegni interni di compensazione per limitare gli effetti delle variazioni di temperatura e pressione atmosferica. Sin dai primi anni di vita dell’Istituto, inoltre, appositi circuiti azionavano lo sparo del “cannone di mezzogiorno”, collocato nelle vicinanze della Torre Specola, e attivavano in porto, presso il semaforo di San Benigno, la caduta di un pallone a ore prestabilite, cui successivamente si sostituì un sistema di maggiore precisione, costituito dall’accensione intermittente di un quadro luminoso. Per estendere la distribuzione dell’ora alla popolazione, nel 1915 venne messo in funzione un grande orologio sotto i portici dell’Accademia in piazza De Ferrari, sincronizzato elettricamente grazie a un apposito cronometro a pendolo, mentre dispositivi analoghi trasmettevano il segnale orario, sotto forma di una lanterna che si accendeva automaticamente a ore fisse, negli uffici della Navigazione Generale Italiana, sempre in piazza De Ferrari, in quella che è oggi la sede di rappresentanza della Regione Liguria, e all’interno di palazzo San Giorgio, sede del Consorzio Autonomo del Porto. Per assicurare la perfetta taratura dei pendoli, fu potenziato l’osservatorio astronomico, installando un equatoriale Troughton & Simms, un tipo di telescopio con una particolare montatura che consentiva, con un unico movimento, di “inseguire” il moto apparente di un astro nel cielo, in realtà ruotando in sin-

N. 04ƒ ;2018 Figura 4 – Sala pendoli dell’Istituto Idrografico della Marina, 2018, IIM Genova

crono col moto di rotazione terrestre. Con l’introduzione dell’emissione del segnale orario via radio o via televisione e la diffusione generalizzata degli orologi di precisione, l’importanza della determinazione e della conservazione dell’ora si è attenuata: le funzioni degli antichi pendoli, pur conservati nella loro sede, sono oggi assicurate dagli orologi elettronici al quarzo, in cui la misura dello scorrere del tempo è determinata, appunto, dalle oscillazioni di un cristallo di quarzo. Come campione viene impiegato un cronometro munito di pulsanti di correzione per 1/10 e 1/100 di secondo, in grado di trasmettere segnali ogni secondo o deci-

mo di secondo; a esso si affiancano un radioricevitore per la trasmissione del segnale orario e un cronografo registratore analogico. Collegando al cronografo registratore sia il ricevitore sia il cronometro campione, si evidenzia per confronto delle relative tracce grafiche l’eventuale errore di quest’ultimo, procedendo, se necessario, all’opportuna correzione; collegando, invece, al posto del ricevitore, un contatto manuale a pulsante, è possibile “battere” i secondi dei diversi orologi, determinandone l’avanzo o il ritardo per confronto con la traccia grafica del cronografo campione. Durante e dopo la seconda guerra mon-

Figura 5 – Sala orologi dell’Istituto Idrografico della Marina, 2018, IIM Genova

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diale, inglesi e americani svilupparono due sistemi di radionavigazione (GEE e Loran), basati sull’intervallo di tempo intercorrente tra i segnali ricevuti da una coppia di radiotrasmettitori sincronizzati. L’intersezione fra le iperboli generate da due coppie di stazioni dava il punto nave con un margine d’errore di qualche centinaio di metri. Oggi i satelliti geostazionari permettono, con l’aiuto del computer di bordo, di stabilire la posizione di una nave con un errore di pochi metri, superando così le difficoltà del rilevamento ottico. Infine, gli orologi atomici, con la loro tolleranza inferiore a un secondo ogni 1.000 anni, hanno costretto gli scienziati a ridefinire completamente il concetto di unità di tempo. GPS, smartphone, Internet sono oggi responsabili di un’ulteriore rivoluzione: gli orologi ottici, che tramite la tecnologia laser permettono la sincronizzazione (e quindi la localizzazione) fino al miliardesimo di secondo (e quindi ai metri e ai centimetri, ben al di sotto delle miglia nautiche). RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

[1] AA.VV., L’Istituto Idrografico della Marina. 125 anni al servizio del Paese, catalogo della mostra celebrativa Istituto Idrografico della Marina, Genova, 1998. [2] AA.VV., Manuale dell’ufficiale di rotta, Istituto Idrografico della Marina, Genova, 2006. [3] Andrea Cantile (a cura di), La cartografia in Italia: nuovi metodi e nuovi strumenti dal Settecento ad oggi, Istituto Geografico Militare, Firenze, 2007. [3] Ideale Capasso, Storia della nautica, Istituto Idrografico della Marina, Genova, 1994. Aldo Caterino laureato in storia moderna, cultore di storia marittima, ha lavorato presso la Biblioteca Universitaria di Genova e oggi lavora presso l’Ufficio Relazioni Esterne dell’Istituto Idrografico della Marina. Collabora dal 1994 con l’Università degli Studi di Trento e dal 2016 con l’Università Link Campus di Roma e ha al suo attivo numerose pubblicazioni di storia navale. T_M ƒ 319

T U T T O _ M I S U r E Anno XX - n. 4 - Dicembre 2018 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

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FASCISMO E TORTURA A BOLOGNA Renato Sasdelli 343 pp. – Edizioni Pendragon (1a edizione., 2017)

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Questa volta non recensiamo un libro di misure, anche se una cosa, importante, ha a che fare con le misure: l’autore. Renato Sasdelli è stato professore di Misure Elettriche all’Università di Bologna. Andato in pensione, ha messo il grande rigore scientifico con cui ha sempre affrontato la ricerca nel campo delle misure al servizio della ricerca storica. Questa non è la prima opera che scrive. Ha iniziato con Ingegneria in guerra, in cui ha scritto dell’occupazione della Facoltà di Ingegneria di Bologna da parte delle milizie fasciste, che ne fecero un luogo di detenzione e tortura. Con questo nuovo lavoro allarga il contesto e scrive delle violenze di cui Bologna è stata teatro in quel periodo buio della storia italiana che è stata la RSI. Di questo libro, ancor più che del precedente, colpisce, oltre alla precisione della ricostruzione, basata su una certosina ricerca dei documenti e delle testimonianze, come emerge dalla quantità di note, il tono della narrazione, distaccato, mai sopra le righe (e sarebbe stato non solo facile, ma anche comprensibile farsi coinvolgere da quanto narrato) e, allo stesso tempo, mai privo di partecipazione. Ne emerge una fotografia cruda, nella sua essenzialità di un bianco e nero che ben si riflette nel bianco e nero di alcune foto riportate nel libro, che non fa sconti a nulla e a nessuno e descrive, con un’efficacia che raramente mi è capitato di riscontrare in opere storiche, quanto accadde in quegli anni. Un rigore e un distacco che diventano ancora più apprezzabili scoprendo (tra le righe e raffrontando i nomi, perché l’autore non ne fa menzione alcuna) quale coinvolgimento emotivo le ricerche abbiano avuto per chi le conduceva. Non è un volume di facile lettura. Ma è un’opera da leggere, perché c’è tanto da imparare.

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