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

ANNO XX N. 01 ƒ 2 018

EDITORIALE I buoni propositi

IL TEMA La ridefinizione del SI

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 1 - Anno 20- Marzo 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. 01 - 2018

GLI ALTRI TEMI Taratura e riferibilità

NUOVE PROSPETTIVE PER LA METROLOGIA Metrotronica

ALTRI ARGOMENTI Gli oneri di sistema nelle fatture di energia: chi paga? La 17025 – Organizzazione – Parte III Misure e fidatezza Metrologia generale

AFFIDABILITÀ & TECNOLOGIA

WWW.TUTTOMISURE.IT


TUTTO_MISURE La ridefinizione del Sistema Internazionale di unità The SI redefinition L. Callegaro

11 Tra taratura e riferibilità metrologica I pezzi mancanti The missing parts between calibration and traceability G. La Paglia

19 Deep Learning: verso un futuro intelligente Deep Learning: towards a smart future C. Nuzzi

31 Tecnologie in campo Technologies in action M. Mortarino

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ANNO XX N. 01 ƒ 2018

IN QUESTO NUMERO

Editoriale: I buoni propositi (Alessandro Ferrero) Controeditoriale: Metrologia 4.0... ma non solo (Massimo Mortarino) Comunicazioni, Ricerca e Sviluppo, dagli Enti e dalle Imprese Notizie nel campo delle misure e della strumentazione Il tema: Metrologia primaria La ridefinizione del Sistema Internazionale di unità (Luca Callegaro) Campioni Josephson programmabili in cryocooler (P. Durandetto, B. Trinchera, A. Sosso) Gli altri temi: Tra taratura e riferibilità metrologica I pezzi mancanti - Parte prima (Giuseppe La Paglia) Nuove prospettive per la metrologia Metrologia + Meccatronica = METROTRONICA (F. Rosi) (a cura di Alessandro Ferrero) La pagina di ACCREDIA Notizie dall’Ente di Accreditamento (a cura di R. Mugno, S. Tramontin, F. Nizzero) La pagina di IMEKO Aggiornamenti sulle attività IMEKO nel 2018 (a cura di Enrico Silva) Visione artificiale Deep Learning (C. Nuzzi) (a cura di Giovanna Sansoni) Misure e fidatezza L’affidabilità nell’era dell’IOT e dell’Industry 4.0 (a cura di L. Cristaldi, M. Catelani, M. Lazzaroni e L. Ciani) Tecnologie in campo Misure e controlli al servizio delle prestazioni (a cura di Massimo Mortarino) Metrologia generale C’è ancora una differenza tra misurare e calcolare? (a cura di Luca Mari) I Seriali di T_M: Misura del software Metrologia e Contratti (a cura di Luigi Buglione) Metrologia legale e forense Gli oneri di sistema delle fatture di energia (a cura di Veronica Scotti) C’è chi rifiuta l’arroganza della certezza (A. Ferrero, V. Scotti) Spazio Associazioni Universitarie di Misuristi Dalle Associazioni Universitarie di Misuristi (a cura di A. Ferrero, P. Daponte e N. Paone) Smart Metrology Smart Metrology e Big Data (a cura di Annarita Lazzari)

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Metrologia... per tutti! MSA-AIAG: l’analisi del sistema di misura (a cura di Michele Lanna) 69 Manifestazioni, Eventi e Formazione 2018: eventi in breve 75 Commenti alle norme: la 17025 La 17025: Organizzazione – Parte Terza (a cura di Nicola Dell’Arena) 77 Abbiamo letto per voi 80 News 30-56-64-66-70-72-74-76-78

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Alessandro Ferrero

EDITORIALE

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I buoni propositi

Good intentions Cari Lettori, È con un misto di entusiasmo e di apprensione che mi accingo a subentrare all’amico Franco Docchio nella direzione di Tutto_Misure. Entusiasmo perché ritengo che questa, grazie al lavoro di chi mi ha preceduto e dell’editore, sia una delle più belle, complete e informative riviste dedicate al mondo delle misure nella sua interezza e non sfiguri minimamente al confronto con più blasonate riviste anche internazionali. Apprensione perché ricoprire il ruolo che fu di Sergio Sartori, illuminato fondatore della rivista, e poi di Franco Docchio è compito che fa tremare le vene ai polsi di chiunque abbia una briciola di buon senso. Non dico migliorare, ma anche solo mantenere lo stesso livello di qualità è difficilissimo, mentre, purtroppo, fare danni è facilissimo. La peculiarità di questa rivista è di occuparsi delle misure in tutti i suoi aspetti: dalla metrologia primaria, alla ricerca, alle applicazioni in ambito industriale e dei laboratori nonché in ambito ambientale e della salute, fino alle importanti implicazioni normative e legali. A mio parere, un campo così vasto e ad ampio spettro quale quello delle misure, che coinvolge da sempre tutte le attività umane, ha bisogno di trovare un filo conduttore unico, nel quale possano riconoscersi tutti coloro che vi operano e, soprattutto, nel quale ciascun attore riconosca e comprenda l’importanza e l’utilità degli altri ruoli. Penso sia quindi fondamentale mantenere e, se possibile, ancor più valorizzare il carattere di elevata divulgazione della rivista, in cui ogni contributo venga inquadrato nel più ampio contesto delle misure e illustri come e perché sia rilevante per l’intero mondo della metrologia e delle misure. Vediamolo con un esempio attuale. Il 2018 dovrebbe vedere l’accoglimento, da parte della CGPM (Conférence Générale des Poids et Mesures), del nuovo SI, con il contemporaneo pensionamento, dopo 129 anni di onorato servizio, del prototipo del kilogrammo, per sostituirne la realizzazione pratica con l’esperimento della bilancia del watt. Io sono convinto che un gran numero di persone che si occupano di misure nei diversi ambiti applicativi guardino a questo cambiamento, che per la metrologia rappresenta una vera rivoluzione, come se la cosa non li riguardasse e non potesse avere, in prospettiva, alcuna ricaduta. In fondo, la stessa cosa è successa quando, nel 1967, la definizione del secondo venne riformulata e rapportata alla frequenza della radiazione corrispondente alla transizione tra i due livelli iperfini dello stato fondamentale dell'atomo di cesio 133. E, invece, fu quel

cambiamento che consentì lo sviluppo degli attuali sistemi di navigazione a cui oggi affidiamo i nostri spostamenti ed ebbe quindi un impatto tanto grande quanto dai più non previsto sull’evoluzione degli ultimi decenni. Vorrei che questa rivista diventasse sempre più il luogo in cui ciascuno di noi, a vario titolo cultori e appassionati di misure, trovasse le ragioni di ciò che fa e che gli altri attori fanno e individuasse i modi per rendere le collaborazioni sempre più efficaci. Per esempio quelle tra ricerca, industria, servizi e government in senso lato. Troppo spesso queste collaborazioni sono rese difficili dalla scarsa conoscenza di ciò che le varie componenti possono mettere in campo. Troppo spesso il mondo accademico è ingessato in un molto mal riposto senso della sacralità della ricerca, in base al quale la libertà della ricerca non può essere corrotta da finanziamenti legati (scandalo!) a più che legittimi interessi privati. Per contro, troppo spesso l’industria vede il mondo della ricerca come un supermercato in cui entrare, in tutta fretta, alla ricerca della soluzione (possibilmente già disponibile in bella mostra su uno scaffale e a costo da offerta speciale) a un problema contingente. Dimenticando che ricerca significa investimento di tempo, innanzitutto, e risorse. E, ancora troppo spesso, chi ha l’onere di regolamentare pensa di poterlo fare senza guardare all’evoluzione tecnicoscientifica della materia che si intende normare: le scorrettezze metrologiche del recente DM 93/2017 ne sono la più fresca dimostrazione. Siccome tutti abbiamo dei sogni, il mio, come direttore di questa rivista, è quello di contribuire a superare questi problemi, perché le competenze di tutti (autori, lettori, membri del comitato di redazione e del comitato scientifico) possano veramente fare sistema. Come fare? La tecnica ci dice che i controlli ad anello aperto raramente portano a buoni risultati. Serve la retroazione. E qui l’anello di retroazione siete voi, cari lettori. I vostri commenti e i vostri suggerimenti, inviati direttamente alla redazione o a me, oppure attraverso i form che trovate nella versione telematica della rivista o in Tutto_Misure News, saranno fondamentali per migliorare la rivista e per indicarci i temi da trattare. E anche per trovare gli autori che quei temi possono trattare dai diversi punti di vista, in modo da tenere vivo quel confronto di opinioni che è alla base di ogni progresso. Conto su di voi e … io speriamo che me la cavo!

(alessandro.ferrero@polimi.it)

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Massimo Mortarino

CONTROEDITORIALE

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Metrologia 4.0... ma non solo!

Cambiano le persone e le tecnologie, ma la diffusione della cultura metrologica resta l’obiettivo di fondo della nostra rivista Cari lettori, state tranquilli, nonostante questo incipit: si tratta di un articolo straordinario, “una tantum”, non del primo atto di una nuova rubrica pronta a propinarvi con l’inganno le esternazioni di personaggi attivi nell’ambito della rivista ma di solito non direttamente dialoganti con i lettori… Poche righe che seguono l’editoriale di congedo (n° 4/2017) del Direttore uscente, Franco Docchio, e l’editoriale di esordio del nuovo Direttore, Alessandro Ferrero, che rispettivamente ringrazio a nome di tutta la redazione per questi otto anni di crescita evolutiva di TUTTO_MISURE (che nel frattempo è diventata maggiorenne, entrando ora nel suo 20° anno di vita) e per tutto quanto svilupperemo insieme nei prossimi anni. Non sono un metrologo, bensì semplicemente un “volenteroso giornalista di belle speranze” (nonostante l’età che avanza inesorabile), che ha rappresentato (volentieri) in questi anni il braccio di menti eccellenti, non solo sotto l’aspetto metrologico, a partire dal compianto prof. Sergio Sartori, co-fondatore della rivista insieme al sottoscritto. Bene, anche Docchio e Ferrero hanno partecipato a tutto questo percorso di vita di TUTTO_ MISURE, quali membri del Comitato Scientifico, ma io solo ho avuto il privilegio di farlo in “full immersion”, quindi vivendo direttamente tutti i relativi processi, redazionali, produttivi, tipografici, economici… E questa posizione privilegiata mi ha consentito di maturare nel tempo la considerazione che i metrologi siano generalmente delle gran belle persone…! Certo, in questi 20 anni circa ho conosciuto alcuni metrologi antipatici, scostanti, immodesti, ma a fronte di una stragrande maggioranza di persone professionalmente e umanamente ai vertici, moderne, sempre attente alla realtà e al mondo concreto, disponibili a fornire il proprio contributo alla diffusione della cultura delle Misure e delle Prove in ambito industriale e sociale in generale. Belle persone, quindi, a cominciare proprio dai Direttori Responsabili di TUTTO_ MISURE: i primi due, Sartori e Docchio,

avete avuto modo di valutarli direttamente, anno dopo anno, numero dopo numero; mentre il nuovo Direttore, il prof. Ferrero, si è appena installato sulla plancia di comando e solo da questo numero inizia a proporre ai lettori i risultati del suo lavoro. Voglio tranquillizzare subito i (pochi) lettori che non conoscano in dettaglio il curriculum vitae del prof. Alessandro Ferrero (li invito a interrogare brevemente il web in proposito…): una prerogativa che accomuna tutti i Direttori Responsabili di TUTTO_MISURE è quella di rappresentare il meglio della specifica “offerta di mercato”, ribadisco non solo professionalmente ma anche umanamente e, last but not least, dotati di elevata empatia comunicativa, di voglia di comunicare anche, e soprattutto, con i non addetti ai lavori che però sono utenti di rilievo di strumenti e servizi metrologici. E Alessandro non sfugge a questa regola, anzi…! Non solo abbiamo un “plurimedagliato con pedigree eccezionale” alla direzione di T_M, ma anche una persona piena di entusiasmo, vulcanica, dotata di grande umanità e di una cultura enorme ma anche felicemente bilanciata fra teoria e pratica. Un uomo che credo impiegherà pochissimo tempo a coinvolgere positivamente tutti coloro i quali collaborano al progetto TUTTO_MISURE, a partire dal sottoscritto, che è lieto e onorato di lavorare con un personaggio dal quale è già stato da tempo conquistato. E credo che anche i lettori non faranno fatica a comunicare direttamente con il nuovo Direttore, inviandogli le proprie riflessioni, segnalazioni, proposte, suggerimenti e rispondendo alle sue sollecitazioni sulle pagine dei prossimi numeri. Insomma, cambiamo direttore ma in piena prosecuzione della strada di crescita sempre perseguita durante tutti i primi 18 anni di vita di TUTTO_MISURE. Alessandro Ferrero si presenta all’esordio “con un misto di entusiasmo e di apprensione” e ci trasmette una sensazione di umiltà certamente confortante. Ma non fidatevi, cari lettori, e allacciate le cinture di sicurezza: al termine del primo colloquio, durato tre ore, che ho avuto con lui qualche mese fa per parlare di futuro della rivista, mi sono trovato tre pagine fitte fitte d’iniziative da valutare, contatti da stabilire, fonti d’informazioni da consultare, che sto ancora terminando di smaltire…!

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COMUNICAZIONI, RICERCA E SVILUPPO DA ENTI E IMPRESE

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La Redazione di Tutto_Misure (info@tuttomisure.it)

Notizie nel campo delle misure e della strumentazione Da Laboratori, Enti e Imprese

NEWS IN MEASUREMENT AND INSTRUMENTATION This section contains an overview of the most significant news from Italian R&D groups, associations and industries, in the field of measurement science and instrumentation, at both theoretical and applied levels. RIASSUNTO L’articolo contiene una panoramica delle principali notizie riguardanti risultati scientifici, collaborazioni, eventi, Start-up, dei Gruppi di R&S Italiani nel campo della scienza delle misure e della strumentazione, a livello sia teorico sia applicato. Le industrie sono i primi destinatari di queste notizie, poiché i risultati di ricerca riportati possono costituire stimolo per attività di Trasferimento Tecnologico. TRASFERIMENTO TECNOLOGICO E START-UP ALL’UNIVERSITÀ DI BRESCIA: UN BILANCIO PIÙ CHE POSITIVO Franco Docchio e Massimiliano Granieri (Università di Brescia)

Franco Docchio

Massimiliano Granieri

Il Trasferimento Tecnologico, unitamente alle Attività di R&S per conto terzi, ai trials clinici e alle attività di tipo no profit (Public Engagement), fa parte della cosiddetta Terza Missione dell’Università, che si affianca alle prime due: Ricerca e Didattica. Per Trasferimento Tecnologico s’intende l’insieme delle attività di valorizzazione e condivisione con il mondo esterno dei risultati delle attività di Ricerca condotte negli Atenei. Questi risultati possono assumere la forma del Brevetto, o della start-up, o ancora di prodotti di ricerca non brevettati ma di potenziale interesse per gli investitori, e aventi

una maturità (misurata dal Technology Readiness Level) sufficiente per un travaso verso il mondo applicativo. L’Università degli Studi di Brescia ha avviato, dall’anno scorso, un’attiva campagna di trasferimento tecnologico, con l’obiettivo di (i) valutare l’attualità e il valore dei Brevetti in capo all’Ateneo, (ii) promuovere gli stessi mediante opera di divulgazione al pubblico, e (iii) avviare la negoziazione di Brevetti con imprese o fondi di investimento nazionali e internazionali. Nel contempo, ha avviato anche attività di scouting di proprietà intellettuale ancora nascosta ma potenzialmente di valore, e la promozione di attività di incubazione di nuove Società di Start-up presso i Dipartimenti. Riguardo ai Brevetti, la pubblicazione sul sito web dell’Università del dettaglio dei Brevetti di cui è titolare ha aumentato l’interesse di numerose imprese. Ne è prova l’avvenuta cessione di tre Brevetti, la concessione di licenze per altrettanti, oltre all’attivazione di una Start-up e alla consulenza nel progetto di attivazione di altre. Gli acquirenti e i licenziatari dei Brevetti sono di diverse tipologie: dal fondo d’investimento, che ha “scommesso” su una Start-up ed è entrato nella sua compagine in veste di Venture Capitalist previa acquisizione

della Proprietà Intellettuale della Società, alla Società desiderosa di allargare il suo portafoglio brevettuale in una tematica specifica, a quella che richiedeva una licenza di un Brevetto per accreditarsi come Società di Start-up presso il Ministero. Il prossimo futuro è roseo: l’attività è destinata a rafforzarsi promuovendo l’inserimento in portafoglio di nuovi Brevetti (e la progressiva dismissione di quelli datati), facendosi affiancare da professionisti esperti in negoziazione di Proprietà Intellettuale per le articolate fasi della negoziazione, e continuando a promuovere Start-Up incubate dai Dipartimenti. Questa attività ha riscosso un notevole interesse da parte della World Intellectual Property Organization (WIPO), che ha eletto Brescia come sede per il suo Congresso annuale nella prima decade di aprile di quest’anno. Per informazioni sul portafoglio brevettuale di UniBS, scrivere a tto@unibs.it. MONITORAGGIO DELLA QUALITÀ DELL'ARIA: IN FRANCIA IL PRIMO TEST ATTITUDINALE NAZIONALE SUI MICRO-SENSORI

IMT Lille Douai (prima scuola d’ingegneria francese a nord di Parigi) e Ineris (istituto nazionale francese che studia i rischi industriali e ambientali) lanciano il primo test nazionale d’idoneità sui micro-sensori di gas e particelle per la misurazione della qualità dell’aria esterna, installati in siti fissi. Questa campagna durerà fino a metà febbraio 2018 sul sito di IMT Lille Douai. L’ingresso sul mercato delle reti di micro-sensori ha portato il sistema nazionale di monitoraggio della qualità dell’aria (Ministero responsabile dell’ambiente, LCSQA e Associazioni riconosciute di monitoraggio della T_M

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qualità dell’aria – AASQA) a concentrarsi sull’affidabilità di questi nuovi dispositivi. Non esiste attualmente un quadro normativo nazionale o europeo per confrontare le prestazioni dei vari dispositivi commercializzati con i dispositivi di misurazione di riferimento. IMT Lille Douai e Ineris, come parte del loro lavoro per il LCSQA (Laboratoire Centrale de Surveillance de la Qualité de l’Air), stanno attualmente coordinando il primo test nazionale sul campo dei microsensori di gas e particelle a sito fisso. È una continuazione del lavoro iniziato negli ultimi due anni nei loro laboratori per determinare le caratteristiche prestazionali dei micro-sensori (ved. relazione LCSQA 2017). Questo test, aperto da inizio gennaio a metà febbraio 2018 a tutti i produttori AASQA e volontari, mira a collocare in condizioni reali su un sito di

tipologia urbana un gran numero di sistemi diversi, per valutare la loro capacità di monitorare i principali inquinanti di interesse per l'aria ambiente: biossido di azoto (NO2), ozono (O3) e particolato (PM2.5 e PM10). Organizzato da IMT Lille Douai nella stazione di misurazione della qualità dell’aria del suo centro di ricerca, questo test raccoglie attualmente 14 partecipanti e 44 dispositivi, di produzione e provenienze diverse (Francia, Paesi Bassi, Regno Unito, Spagna, Italia, Polonia, Stati Uniti). I dati saranno utilizzati da Ineris per conT_M ƒ 10

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COMUNICAZIONI, RICERCA E SVILUPPO DA ENTI E IMPRESE

frontarli con quelli misurati dagli strumenti di riferimento. Oltre alle prestazioni metrologiche di questi strumenti, viene prestata particolare attenzione ad altri parametri, come la semplicità d’implementazione, l’autonomia, la portabilità, l'affidabilità della comunicazione (GSM, Wifi, Bluetooth, cablato, ecc.), l’usabilità delle applicazioni di recupero dati, il rapporto qualità/prezzo tenendo conto dell’obiettivo desiderato. Questa sperimentazione sarà oggetto di un rapporto pubblico che verrà pubblicato nell’estate 2018 e sarà disponibile nella pagina delle pubblicazioni sul sito Web di LCSQA. Altri test dello stesso tipo saranno effettuati duran-

te periodi diversi dell’anno in questo stesso sito o in altri luoghi per tenere conto, ad esempio, degli effetti della stagionalità e della tipologia dei siti. Per ulteriori informazioni: www.lcsqa.org. METROLOGIA CREATIVA: NUOVO GRUPPO DI LAVORO CFM

Il CFM – Collège Français de Métrologie ha recentemente lanciato un nuovo gruppo di lavoro sulla metrologia del futuro, intitolato “Creative

Metrology”. Il gruppo, che sarà composto dai principali attori nei settori della misurazione, della tecnologia digitale, dell’industria e dei laboratori, mira a gettare le basi per una nuova metrologia, in grado di affrontare le sfide lanciate dalla fabbrica del futuro. Il focus del GdL, ampio e trasversale, è rivolto a tutti i settori dell'attività

industriale e riguarda diverse tematiche: sensori intelligenti, big data, intelligenza artificiale, riferibilità e sicurezza delle informazioni, evoluzioni normative, ecc., e tutto questo nel contesto di una fabbrica interconnessa. Si tratta quindi di reinventare una metrologia che, associata alle evoluzioni digitali, sarà al centro dei dispositivi produttivi di domani. La Francia è in prima linea relativamente a questi orientamenti e riflessioni che coinvolgono tutti i principali paesi industriali. Il gruppo è quindi indirizzato a lavorare inizialmente in ambiente francofono, prima di estendere le proprie proposte e aprire i propri lavori ad altri soggetti. Il gruppo sarà guidato da Cosimi Corleto, presidente del CFM e CEO di Stil. Il CFM, associazione di misurazione industriale, mira a promuovere le migliori pratiche di misurazione e metrologia. Per partecipare al gruppo di lavoro di Creative Metrology, è sufficiente essere membro del CFM. Per ulteriori informazioni: www.cfmetrologie.com.


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METROLOGIA PRIMARIA

IL TEMA

Luca Callegaro

La ridefinizione del Sistema Internazionale di unità Constant evolution

THE SI REDEFINITION The International System (SI) of measurement units is close to a redefinition: the seven base units will be linked to seven fundamental constants of nature, the value of which will be exactly fixed. The paper discusses the effects and opportunities caused by the redefinition. RIASSUNTO Il Sistema Internazionale (SI) di unità di misura è prossimo a una ridefinizione: le sette unità di base saranno legate a sette costanti fondamentali della natura, il cui valore sarà fissato come esatto. Si analizzano alcuni dei cambiamenti imposti e le opportunità aperte dalla ridefinizione. IL SISTEMA INTERNAZIONALE DI UNITÀ DI MISURA CAMBIA

Come ormai molti lettori della rivista sanno, il Sistema Internazionale di unità di misura (SI) sta per essere rivoluzionato. Nel nuovo SI, le sette unità di base (secondo, metro, chilogrammo, ampere, kelvin, mole, candela) saranno ridefinite in termini di sette costanti fondamentali della natura [1], il cui valore sarà fissato e privo d’incertezza. Nel novembre di quest’anno (2018) il nuovo SI verrà formalmente approvato dalla 26° Conferenza Generale dei Pesi e delle Misure. La definitiva adozione da parte delle nazioni della Convenzione del Metro, tra cui l’Italia, è prevista per il 20 maggio 2019, l’Implementation Day. Il ricercatore che si occupa di metrologia primaria ha ormai digerito il significato della ridefinizione, in discussione -– dal punto di vista scientifico, tecnico, politico – ormai da molti anni. Il metrologo industriale e l’utente della metrologia, tenuti un po’ ai margini di questo dibattito, hanno invece meno tempo per chiarirsi le idee. COSA CAMBIA E COSA RESTA INVARIATO

Cosa cambia, e cosa resta uguale, nel nuovo SI rispetto al Sistema attual-

mente in vigore? Un primo aspetto, il più eclatante, è l’abbandono delle definizioni basate sulle proprietà di singoli oggetti o della materia condensata. Il chilogrammo prototipo internazionale, il cilindro equilatero di platino-iridio forgiato nel 1875, unico e irripetibile, del quale tutti ricordiamo una foto nei libri di scuola, non costituirà più l’unità di massa, che sarà invece realizzata da un esperimento. I termometristi guarderanno con sospetto le loro celle per il punto triplo dell’acqua, la cui temperatura non sarà più esattamente 273,16 K. Gli elettrici, come me, possono piangere la perdita del valore esatto di una delle poche costanti fondamentali che riuscivamo a ricordare a memoria, il 4π×10-7 H/m della permeabilità magnetica del vuoto μ0. Hanno però parecchio da guadagnare. L’oscura e farraginosa definizione dell’ampere [2], che nell’attuale SI è un’idealizzazione di un esperimento meccanico, sparirà anch’essa, sostituita da una definizione che fissa la carica elementare e. Finalmente, le unità elettriche che usiamo da quasi trent’anni avranno un loro fondamento nel Sistema Internazionale. Vale la pena infatti di ricordare che le unità elettriche oggi in uso, con cui vengono tarati gli strumenti elettrici in tutto il mondo, non sono unità del Sistema attualmen-

te in vigore, ma unità convenzionali: V90, A90, W90, Ω90,... Nei certificati di taratura, di solito, il suffisso “90” viene omesso, ma da qualche parte dovreste trovare una nota – scritta piccolo piccolo, come nei contratti assicurativi – che con qualche vergogna rimanda al problema. Il “90” sta per 1990, quando [3] la comunità metrologica ha dovuto prendere atto che la realizzazione meccanica delle unità elettriche, imposta dal Sistema, aveva un’accuratezza molto inferiore rispetto alla riproducibilità degli esperimenti quantistici elettrici (effetto Josephson e effetto Hall quantistico) e ha fissato come esatti i valori di due costanti fondamentali [4], creando un sistema di unità elettrico, appunto, convenzionale e parallelo a quello del SI. La ridefinizione del Sistema Internazionale chiude il problema, e le unità convenzionali diventano de jure unità SI. Un piccolo scossone ci sarà: la “taglia” del volt cambierà di circa 1×10-7, un gradino osservabile non solo dagli istituti metrologici ma anche da alcuni (pochi) laboratori secondari di taratura. LE NUOVE DEFINIZIONI

Il nuovo SI propone un nuovo paradigma per la definizione delle unità, di base e derivate. Nel Sistema attualmente in uso, che risale al 1960, le unità sono definite esplicitamente, con un esperimento ideale, che suggerisce una realizzazione. Prendiamo un’unità che conserva la stessa “taglia” nella ridefinizione: il metro è oggi [5] “... la lunghezza del cammino percorso dalla luce nel vuoto, durante l’intervallo di tempo pari a 1/299.792.458 s”. Nel Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica, Torino l.callegaro@inrim.it

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IL TEMA

nuovo SI, il metro è “... l’unità SI per la lunghezza. È definito dal valore numerico fissato della velocità della luce nel vuoto, pari a 299.792.458, quando espresso nell’unità m s-1”. Come si vede, nella nuova definizione non è più suggerito un esperimento. Il nuovo paradigma dà un nuovo colore alla realizzazione delle unità. Questa non sarà più appalto esclusivo dei grandi istituti metrologici primari: qualsiasi esperimento o dispositivo che sia in grado di agganciare la misura di una grandezza fisica alle costanti fondamentali definite come esatte sarà una realizzazione della corrispondente unità nel nuovo SI. L’incertezza della realizzazione potrà essere grande o piccola, a seconda delle necessità scientifico/tecniche. Nell’ottobre 2017 un convegno internazionale [6] ha chiarito ai metrologi stessi, notoriamente piuttosto tradizionalisti, questo importante concetto. Il National Institute of Standards and Technology (NIST, USA) ha addirittura presentato un intero programma di ricerca, ampiamente finanziato, SI on a chip, finalizzato alla disseminazione di tecnologie per la realizzazione delle unità del nuovo SI in dispositivi semplici e compatti, che possano essere acquisiti dai laboratori di taratura e, in prospettiva, direttamente incorporabili negli strumenti di misura. Ricerche analoghe sono in corso anche negli istituti metrologici europei, finanziate da progetti europei dedicati [7]. Tra le tecnologie più promettenti presentate ricordiamo: bilance di Kibble “tabletop” per la pesata elettromagnetica diretta di piccole masse; generatori di tensione e resistenza elettrica quantizzata di piccole dimensioni, in sistemi criogenici a circuito chiuso; sorgenti di singoli fotoni o elettroni on demand; manometri ottici primari FLOC (fixed-length optical cavity); vacuometri a fascio atomico; termometri primari a diffusione fononica in strutture nanometriche su fibra, termometri a rumore elettrico con riferibilità quantistica. Cito solo i titoli perché anche una descrizione sommaria di queste nuove proposte richiederebbe un articolo a sé. T_M ƒ 12

LA ZERO-CHAIN TRACEABILITY

L’obiettivo finale è la zero-chain traceability: lo strumento di misura incorporerà la realizzazione dell’unità e sarà permanentemente agganciato alle costanti fondamentali di natura delle definizioni del nuovo Sistema Internazionale. Scompariranno di conseguenza gli Istituti Metrologici Primari, come qualcuno ha vaticinato? Si vedrà. Il cammino è lungo e richiederà nuove sinergie con il mondo accademico, i laboratori di taratura, l’industria dei costruttori di strumenti, gli utenti della metrologia, per far conoscere il nuovo Sistema Internazionale e permettere di coglierne le opportunità. L’INRiM ha in cantiere iniziative di divulgazione a tutti i livelli, e ha già iniziato a fornire il suo contributo sul piano internazionale. Tutto italiano è infatti lo slogan del World Metrology Day 2018. Scelto dall’INRiM tra le proposte degli studenti dell’Istituto d’Arte Applicata e Design (IAAD) di Torino, sintetizza il giusto atteggiamento con cui confrontarsi con la ridefinizione del Sistema Internazionale: constant evolution. RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

1. Le costanti fondamentali su cui si basa il nuovo SI sono: la frequenza di transizione iperfine dell’atomo di cesio133, ΔνCs; la velocità della luce nel vuoto c; la costante di Planck h; la carica elementare e; la costante di Boltzmann k; la costante di Avogadro NA; l’efficacia luminosa della radiazione monocromatica a 540×1012 Hz, Kcd. 2. “L’ampere è quella corrente elettrica costante che, se mantenuta in due conduttori paralleli di lunghezza infinita, di sezione circolare trascurabile, e posti a 1 metro di distanza nel vuoto, produrrebbe fra questi conduttori una forza uguale a 2×10-7 newton per metro di lunghezza”. 8th SI Brochure (vedi nota e), traduzione in italiano in UNI CEI EN 80000-6. 3. Risoluzione 6 della 18° Conferenza Generale dei Pesi e delle Misure (CGPM 1987). Online, www.bipm.org. 4. Le costanti di Josephson KJ = 2e/h

Figura 1 – Il poster del World Metrology Day, 20 maggio 2018, www.worldmetrologyday.org. L’INRiM e l’Italia hanno contribuito con lo slogan constant evolution, degli studenti dell’Istituto d’Arte Applicata e Design (IAAD) di Torino, che verrà proposto in tutto il mondo per divulgare il nuovo Sistema Internazionale

e di von Klitzing RK = h/e2 sono state fissate (vedi nota c) a valori convenzionali privi d’incertezza KJ-90 e RK-90. Con il miglioramento della determinazione, oggi sappiamo che la deviazione relativa di KJ-90 dal valore SI KJ è di cir’a’ 1×10-7, e per RK-90 di circa 2×10-8. 5. Mie libere traduzioni di SI Brochure: The International System of Units (SI). Online, www.bipm.org. Il Sistema oggi in vigore è descritto nella 8th edition, 2014; il nuovo Sistema nella 9th edition, proposta. 6. BIPM Workshop: The Quantum Revolution in Metrology, 28-29 Settembre 2017, BIPM, Parigi, Francia. 7. European Metrology Programme for Innovation and Research (EMPIR), www.euramet.org.

Luca Callegaro è Primo Ricercatore presso l’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRiM) di Torino, di cui è responsabile della Divisione Nanoscienze e Materiali. Dal 2015 è Chairman per il Technical Committee on Electricity and Magnetism (TC-EM) dell’European Association of National Metrology Institutes (EURAMET).


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METROLOGIA PRIMARIA

IL TEMA

Paolo Durandetto, Bruno Trinchera, Andrea Sosso

Campioni Josephson programmabili in cryocooler I riferimenti quantistici e la metrologia della tensione alternata

PROGRAMMABLE JOSEPHSON STANDARDS: THE AC QUANTUM VOLTAGE METROLOGY Standards based on the Josephson effect represent both the past and the future of voltage metrology. For decades they have been employed in the calibration of DC voltages. For AC voltage, up to now, the most established solution is represented by the programmable Josephson standard. In this article we briefly show the application of a programmable standard operated in cryocooler for the synthesis of quantum-based voltage waveforms. RIASSUNTO I campioni basati sull’effetto Josephson rappresentano il passato e il futuro della metrologia della tensione elettrica. Da decenni vengono impiegati nella taratura di tensioni costanti. Per quanto riguarda la tensione alternata, a oggi, la strada più affermata è quella del campione Josephson programmabile. In questo articolo presentiamo brevemente l’applicazione di un campione programmabile in cryocooler per la sintesi di forme d’onda di tensione di base quantistica. barriera non superconduttiva: l’irradiaLA GIUNZIONE JOSEPHSON: mento della giunzione con un opportuSUPERCONDUTTIVITÀ AL SERVIZIO DELLA METROLOGIA no campo elettromagnetico nella regioL’effetto Josephson [1] è un fenomeno fisico ormai consolidato e di fondamentale importanza per la metrologia elettrica quantistica: grazie alla relazione V

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dove n è un numero intero relativo, h la costante di Planck ed e la carica elementare, è possibile misurare con precisione la tensione elettrica V a partire dalla misurazione di una frequenza f, la quale può essere determinata accuratamente per mezzo degli orologi atomici. Tale fenomeno si verifica in particolari nano-dispositivi, le giunzioni Josephson, appunto, già descritte in articoli precedenti su questa rivista [2], [3]. Una giunzione Josephson è costituita da due elettrodi superconduttori (tipicamente in niobio) separati da una sottile

lungo l’asse verticale, mentre nelle giunzioni di tipo isteretico più gradini sono sovrapposti e condividono lo stesso intervallo di correnti [3]. Da oltre 40 anni, dispositivi Josephson di tipo isteretico sono impiegati come campioni primari della tensione a corrente continua nella taratura di campioni primari a stato solido [5], utilizzati a loro volta come riferimento per la taratura di strumenti commerciali. “QUANTIZZARE” LE TENSIONI IN CORRENTE ALTERNATA

Per quanto riguarda la tensione in corrente alternata, la riferibilità deriva ancora da campioni “non-quantistici”, tipicamente trasferitori termici, con cui si effettua una conversione AC/DC. La ricerca scientifica è tuttavia volta a rimpiazzare questi metodi con tecniche più accurate e basate anch’esse sull’effetto Josephson, per mezzo di campioni costituiti da schiere di giunzioni non-isteretiche propriamente progettate. È stato valutato che la disponibilità di campioni quantistici AC interesserebbe circa il 70% delle tarature in Europa relative a tensione e corrente alternata, potenza e impedenza, in molti casi con una riduzione dell’incertezza a livelli inferiori alla parte in 106. Inoltre, i sistemi di misura quantistici con campionamento hanno tempi di risposta che li rendono molto più adatti all’impiego con strumenti che, al giorno d’oggi, sono universalmente basati su tecniche di elaborazione numerica di segnali.

ne delle microonde consente la formazione di livelli di tensione “quantizzati” di valore calcolabile proporzionale alla frequenza del campo [4]. Come si osserva in Fig. 1, una singola giunzione a una frequenza di 75 GHz presenta gradini di tensione di circa 150 µV per n=1; pertanto migliaia di giunzioni vengono connesse in serie per ottenere tensioni dell’ordine del volt. La temperatura operativa di un campione Josephson dev’essere sufficientemente bassa da consentire la transizione allo stato superconduttivo, che si verifica intorno ai 9 K per il niobio. Pertanto la temperatura ottimale per i campioni Josephson si estende dai 4 ai 7 K, raggiungibili con l’elio liquido (4,2 K a pressione atmosferica) o con sistemi di refrigerazione a ciclo chiuso (cryocooler). Le giunzioni utilizzate in Fig.1 sono di INRiM – Istituto Nazionale tipo non-isteretico, per cui si osserva di Ricerca Metrologica, Torino che i gradini sono separati tra loro p.durandetto@inrim.it T_M

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Figura 1 – Caratteristica corrente-tensione di una singola giunzione Josephson non-isteretica a 75 GHz

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Il campione Josephson programmabile I campioni di tensione programmabili [6], sono realizzati connettendo più sottosezioni in serie, ciascuna avente un numero di giunzioni che segue una successione crescente di potenze di due. La tensione totale ai capi della schiera dipende dallo stato di ciascuna sottosezione, che può essere “ON” (n=±1) o “OFF” (n=0) a seconda della corrente elettrica che circola in essa. In poche parole, il campione programmabile non è altro che un convertitore digitale-analogico quantistico dove il bit meno significativo è dato dalla tensione di una singola giunzione. La principale limitazione nell’impiego dei campioni programmabili è legata alla necessità di regolare le correnti di polarizzazione in un intervallo al centro dei gradini. Durante le transizioni tra un gradino e l’altro questo non è sempre possibile, le tensioni delle giunzioni non sono quantizzate e rendono il campione affidabile solo per frequenze inferiori al kHz. Per la massima accuratezza vengono impiegate speciali tecniche di campionamento che permettono la taratura di strumentazione fino ad ampiezze di picco di 20 V.


N. 01ƒ ;2018 IL CRYOCOOLER: UN FRIGORIFERO SPECIALE PER LE BASSE TEMPERATURE

CAMPIONE PROGRAMMABILE IN CRYOCOOLER: RECENTI SVILUPPI ALL’INRiM

Per sfruttare le proprietà dei campioni Josephson è necessario lavorare a temperature inferiori a 7 K, solitamente utilizzando l’elio liquido. Tuttavia, l’eccessivo costo e la necessità di personale adeguatamente formato all’utilizzo di liquidi criogenici ha portato allo sviluppo di sistemi alternativi, a ciclo chiuso e più facili da usare: i cryocooler, veri e propri frigoriferi in cui il raffreddamento è prodotto dal ripetuto processo di espansione-compressione del fluido refrigerante (elio gassoso ad alta pressione). Il beneficio nel disporre di un campione Josephson in cryocooler risiede nel fatto che esso può essere sempre disponibile e prontamente utilizzabile, consentendone la diffusione anche al di fuori dei laboratori di ricerca. Gli svantaggi sono invece le oscillazioni termiche dell’ordine delle centinaia di millikelvin, dovute alla ciclicità del processo di raffreddamento e la necessità di un contatto termico efficiente tra il campione Josephson e la regione fredda del cryocooler, generalmente tramite porta-campioni di rame ad alta conducibilità termica.

Presso il nostro istituto, da diversi anni vengono sviluppate attività di ricerca con campioni programmabili di giunzioni aventi struttura Nb/Al-AlOx/Nb (Superconduttore/Normale – Isolante/Superconduttore = SNIS) in cryocooler. Le giunzioni SNIS esibiscono una maggiore stabilità termica dei parametri elettrici rispetto ad altre tecnologie [7], parametri che possono essere regolati ottimizzando le dimensioni degli strati I e N. In questo paragrafo mostriamo i risultati ottenuti con un campione costituito da 8.192 giunzioni in cryocooler. In Fig.2 è raffigurato il porta-campioni in rame da noi progettato e realizzato contenente il dispositivo Josephson [8], collocato sul “cold-plate” (piatto freddo) del cryocooler. Il campo elettromagnetico di 75 GHz viene generato da un oscillatore Gunn e trasmesso al campione tramite una guida d’onda rettangolare. Per polarizzare individualmente le sottosezioni che compongono il campione sono stati adoperati quattro generatori di tensioni arbitrarie, propriamente

Figura 2 – Porta-campioni contenente il chip Josephson programmabile collocato sul “cold-plate” del cryocooler

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comandati e sincronizzati tra loro attraverso un software di controllo remoto e acquisizione dati sviluppato in Python. Tale applicativo contiene inoltre l’algoritmo che calcola i valori di tensione che ogni canale deve fornire per permettere il passaggio di corrente unicamente nelle sottosezioni che devono essere “accese”. L’intensità di corrente dev’essere la stessa in tutte le sezioni accese ed è pertanto indispensabile che i gradini di tensione condividano lo stesso intervallo di corrente, come si osserva in Fig. 3. In Fig. 4 sono rappresentati due segnali sinusoidali a 100 Hz e ampiezze 1 e 2 V, sintetizzati rispettivamente con il primo e il secondo gradino di ciascuna sottosezione. Si nota che il numero di gradini quantizzati per periodo è pari a 20: un numero più alto porterebbe sì ad avere una forma d’onda più simile a una sinusoide ideale, ma anche a un aumento delle transizioni “non-quantistiche” che condizionano l’accuratezza di questo dispositivo. Impostare un numero di gradini intorno a 20 si dimostra essere un buon compromesso nel voltmetro quantistico [9],in cui viene effettuata una misura per differenza

Figura 3 – Caratteristiche corrente-tensione di alcune sottosezioni del campione programmabile alla temperatura di 6,5 K

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fundamental accuracy», IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 44, n. 2, pp. 223-225, 1995. 7. A. Sosso, B. Trinchera, E. Monticone, M. Fretto, P. Durandetto e V. Lacquaniti, «Temperature stability of SNIS Josephson arrays between 4.2 K and critical temperature in cryocooler», IEEE Transactions on Applied Superconductivity, vol. 25, n. 3, 2015. 8. A. Sosso, P. Durandetto, B. Trinchera, M. Fretto, E. Monticone e V. Lacquaniti, «Cryogen-Free Operation of SNIS for AC Quantum Voltage Standards,» IEEE Transactions on Applied Superconductivity, vol. 26, n. 3, 2016. 9. J. Lee, «An ac quantum voltmeter based on a 10 V programmable Josephson array», Metrologia, vol. 50, n. 6, pp. 612-622, 2013. 10. S.P. Benz e C.A. Hamilton, «A pulsedriven programmable Josephson voltage standard», Applied Physics Letters, vol. 68, n. 22, pp. 3171-3173, 1996. Figura 4 – Sinusoidi con 20 gradini per periodo, 100 Hz di frequenza, ampiezze 1 e 2 V, generate con il campione

tra una tensione sinusoidale da tarare e una di pari frequenza, ampiezza e fase generata con il campione Josephson. Il segnale differenza viene sovracampionato da un ADC e successivamente impiegato per ricostruire la sinusoide di partenza sommando a ciascun campione il valore “esatto” del rispettivo gradino quantizzato. IL FUTURO: DAI GRADINI AGLI IMPULSI

Il campione programmabile si presenta, al giorno d’oggi, come una tecnologia matura e di recente ne è stata presentata anche una versione commerciale per la taratura di tensioni alternate fino al kHz. Attualmente, la ricerca scientifica più avanzata, condotta in questo campo all’INRiM e nei principali Istituti Metrologici, è orientata soprattutto verso lo sviluppo dei cosiddetti campioni impulsati, originariamente proposti in [10], nei quali impulsi di corrente ripetuti nel tempo vengono “quantizzati” dalle giunzioni Josephson, fornendo in uscita una tensione esattamente calcolabile e proporzionale alla frequenza degli impul-

si. Variando tale frequenza nel tempo, è possibile sintetizzare sinusoidi di elevata purezza spettrale fino al MHz, ma di ampiezza di un ordine di grandezza inferiore rispetto a quelle ottenute con il campione programmabile. RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI 1. B. Josephson, «Possible new effects in superconductive tunnelling,» Physics Letters, vol. 1, n. 7, pp. 251-253, 1962. 2. V. Lacquaniti, N. De Leo, M. Fretto e A. Sosso, «Prospettive dei campioni Josephson per la Metrologia Quantistica: stato dell’arte e nuove idee», TuttoMisure, vol. XIV, n. 04, pp. 309-312, 2012. 3. V. Lacquaniti, N. De Leo, M. Fretto e A. Sosso, «Campioni Josephson e Metrologia Elettrica: stato dell’arte e nuove idee», TuttoMisure, vol. XIV, n. 03, pp. 227-230, 2012. 4. S. Shapiro, «Josephson currents in Superconducting tunneling: The effect of microwaves and other observations», Physical Review Letters, vol. 11, n. 2, pp. 80-82, 1963. 5. R. Pöpel, «The Josephson Effect and Voltage Standards», Metrologia, vol. 29, n. 153, 1992. 6. C.A. Hamilton, C.J. Burroughs e R. L. Kautz, «Josephson D/A converter with

Paolo Durandetto nato nel 1986, ha conseguito la laurea specialistica in Fisica delle Interazioni Fondamentali nel 2011 presso l’Università di Torino. Lavora all’INRiM dal 2014, dove attualmente svolge il dottorato di ricerca in Metrologia. La sua attività di ricerca riguarda principalmente l’applicazione di campioni Josephson per la tensione alternata in sistemi di refrigerazione a ciclo chiuso. Bruno Trinchera nato nel 1973, ha conseguito la laurea in Fisica nel 2001 e il dottorato in Metrologia nel 2007. Ha prestato servizio presso l’INRiM dal 2005 al 2017, dove si è occupato dei campioni nazionali delle grandezze elettriche in alternata e in regime distorto. I suoi interessi riguardano lo studio e l’integrazione di dispositivi quantistici per la misura di precisione delle grandezze elettriche tempo-varianti. Andrea Sosso nato nel 1964, si è laureato in Ingegneria Elettronica presso il Politecnico di Torino. Dal 1990 si occupa del mantenimento e dello sviluppo di campioni per la Metrologia Elettrica presso l’INRiM. È responsabile del campione nazionale di tensione elettrica. I suoi interessi principali riguardano la metrologia quantistica e l’elettronica per le misure. T_M ƒ 17


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TRA TARATURA E RIFERIBILITÀ METROLOGICA

GLI ALTRI TEMI

Giuseppe La Paglia

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

THE MISSING PARTS BETWEEN CALIBRATION AND TRACEABILITY The metrological traceability is one of the most essential properties of a measurement result. To achieve it, periodic calibration of the measurement instrument must be performed. But this is not enough. 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. INTRODUZIONE

Taratura e riferibilità delle misure sono spesso interpretati, da chi esegue misurazioni, quasi come sinonimi. Le modalità di esecuzione della taratura possono in effetti cambiare notevolmente a seconda della tipologia dello strumento, ma è ampiamente diffusa l’opinione che utilizzando uno strumento di misura tarato si eseguano, automaticamente, misurazioni riferite. La taratura è, in realtà, una condizione necessaria ma non sufficiente per garantire la riferibilità delle misure che saranno effettuate con lo strumento di misura. Il processo logico che lega la taratura alla riferibilità metrologica può essere, come vedremo, complesso e spesso rimane sottinteso nelle modalità operative utilizzate. In esse sono, spesso, introdotte, tenendo conto delle specificità della situazione, rilevanti semplificazioni al fine di rendere la gestione dello strumento di misura sostenibile dal punto di vista aziendale. Queste semplificazioni sono, in genere, convenienti e legittime ma, per evitare il rischio di grossolani errori, è opportuno avere una visione complessiva del processo che consente di ottenere misure riferibili da uno strumento su cui è stata eseguita la taratura. Data la complessità e articolazione dell’argomento, è stato necessario suddividere il testo in più parti anche

perché al termine della trattazione si cercherà di fornire esempi che possano essere di utilità pratica per il lettore. Nella prima parte ci soffermeremo in particolare sulle criticità presenti nel rapporto tra la taratura di uno strumento di misura e la riferibilità delle misure da esso effettuate. IL SIGNIFICATO DI TARATURA E DI RIFERIBILITÀ METROLOGICA

Purtroppo il significato della seconda fase, che non era presente nelle precedenti revisioni del VIM, si presta a diverse interpretazioni. In effetti i metrologi hanno, in genere, attribuito al termine taratura il significato definito come “prima fase”. D’altronde lo stesso VIM3, in una successiva nota della definizione, riporta: “NOTA 3 Spesso, solamente la prima fase citata nella presente definizione è interpretata come taratura” Nel prosieguo mi atterrò a questa interpretazione più restrittiva. Un’altra precisazione iniziale, che mi pare necessaria, è che con il termine generico di “strumento di misura” individuerò l’oggetto sottoposto alla taratura. Nel termine “strumento di misura” comprenderò sia gli strumenti indicatori (misuratori) che i campioni materiali, facendo rientrare in tale categoria i generatori elettronici in grado di fornire grandezze di valore assegnato (per esempio i calibratori multifunzione). Anche se per il VIM3 è lo strumento di misura che può essere definito anche come sistema di misura e non viceversa, per semplicità descrittiva con strumento di misura intenderò anche i “sistemi di misura” composti da più elementi il cui scopo è l’effettuazione di una misurazione. Il termine “riferibilità metrologica” è definito nel VIM3 al par. 2.41: “proprietà di un risultato di misura per cui esso è posto in relazione a un riferimento attraverso una documentata catena ininterrotta di tarature, ciascuna delle quali contribuisce all’incertezza di misura” Per quanto riguarda gli ambiti della metrologia classica, ovvero quelli co-

Per comprendere come “taratura” e “riferibilità metrologica” siano termini tra di loro legati ma non sovrapponibili è necessario partire dal loro significato; per fare ciò non possiamo che riferirci a quanto riportato nel “Vocabolario Internazionale di Metrologia”, la cui revisione 3 (VIM3) è stata tradotta in italiano dagli organismi normativi nazionali ed emessa come CEI UNI 70099. Il significato del termine “taratura” è riportato al par. 2.39: “operazione eseguita in condizioni specificate, che in una prima fase stabilisce una relazione tra i valori di una grandezza, con le rispettive incertezze di misura, forniti da campioni di misura, e le corrispondenti indicazioni, comprensive delle incertezze di misura associate, e in una seconda fase usa queste informazioni per stabilire una relazione che consente di ottenere un risultato di misura a partire da Ispettore ACCREDIA-DT, Torino giuseppe.lapaglia@yahoo.com un’indicazione”. T_M

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perti dalle unità SI, la precedente definizione è integrata dal termine “riferibilità metrologica a una unità di misura” riportata nel par. 2.43: “riferibilità metrologica nella quale il riferimento è la definizione di una unità di misura mediante la sua realizzazione pratica. NOTA: Con il termine «riferibilità al SI» si intende la riferibilità metrologica a una unità di misura del Sistema Internazionale di unità”. L’importanza della riferibilità metrologica è fondamentale: senza di essa buona parte, se non tutte, le misure effettuate rischiano di non avere un significato. La realizzazione pratica delle unità di misura SI (e non solo) avviene normalmente negli Istituti Metrologici Nazionali ed è da essi che si diffonde la riferibilità per tutte le misure che da esse ne derivano. Partendo dalle definizioni, il primo aspetto da sottolineare è che la “riferibilità” è relativa al “risultato di misura” e non allo strumento di misura che è stato tarato. È vero che spesso uno strumento è definito “riferito” perché è stato tarato, ma è un modo impreciso di esprimersi che può a volte comportare un approccio non corretto. In Fig. 1 è riportato uno schema in cui sono individuate le componenti d’incertezza che possono intervenire in una misura. Come si vede l’incertezza complessiva da associare al risultato di misura dipende non solo dall’incertezza associata all’utilizzo dello strumento di misura, ma anche da altre due componenti dovute alla definibilità del misurando e al metodo utilizzato nella misurazione. Se applichiamo lo schema di Fig. 1 a un’operazione di taratura, lo strumento di misura è lo strumento campione utilizzato, la definibilità del misurando è costituita dalla stabilità a breve termine ed eventualmente dalla risoluFigura 1 – Componenti d’incertezza zione dello struche intervengono nell’incertezza del risultato di misura mento in taratura e l’incertezza del valore di misura ottenuto è l’incertezza di taratura. Ritornando alle definizioni di “riferibilità metrologica” contenute nel VIM3, un concetto fondamentale per l’argomento che stiamo trattando è quello di catena metrologica. La definizione stabilisce che la riferibilità metrologica è ottenuta “attraverso una documentata catena ininterrotta di tarature”. La taratura è quindi il presupposto necessario affinché si possa parlare di riferibilità delle misure. In Fig. 2 è riportato uno schema del processo tramite il quale viene assicurata la riferibilità delle misure effettuate.


N. 01 03ƒ ;2018 6 In effetti quello riportato è uno schema indicativo. La catena può essere più complessa a causa della presenza di campioni di misura secondari all’interno dell’Istituto Metrologico Nazionale o di campioni di riferimento e di lavoro all’interno del Laboratorio di taratura, senza contare che un Laboratorio di taratura può far tarare il suo campione di riferimento da un altro Laboratorio di taratura di livello più elevato. Al converso la catena può essere molto più semplificata saltando uno o più passaggi. Nulla osta che per applicazioni particolarmente critiche lo strumento di misura che esegue misurazioni di grandezze fisiche sia direttamente tarato dall’Istituto Metrologico nazionale. A ogni passaggio la riferibilità della misura peggiora, in quanto a ogni passaggio aumenta l’incertezza associata alla taratura. PERCHÉ NON BASTA CHE LO STRUMENTO SIA TARATO

Tutto chiaro per quanto riguarda la riferibilità metrologica? Non proprio. Il punto di partenza è che la riferibilità metrologica si applica all’insieme costituito dal valore di misura e dalla relativa incertezza.

Per quanto riguarda il valore è necessario che dai dati riportati sul certificato di taratura si ricavino gli eventuali fattori di correzione da applicare nell’utilizzo dello strumento di misura. Se i risultati di una taratura non sono esaminati e non ne sono tratte le relative conclusioni è come se la taratura non fosse stata eseguita. Per quanto riguarda l’incertezza con cui uno strumento di misura esegue una misura o la taratura di un altro strumento il problema è che essa non deriva in modo automatico dall’incertezza con cui lo stesso strumento è stato tarato. In primo luogo bisogna tenere conto di quanto riportato in Fig. 1, ovvero che anche altre componenti d’incertezza possono intervenire nella misurazione. In secondo luogo bisogna considerare che, per stimare correttamente l’incertezza da associare all’utilizzo di uno strumento di misura, oltre all’incertezza di taratura bisogna valutare anche l’influenza di altri fattori. I motivi sono diversi: a) La taratura è effettuata periodicamente ma l’utilizzo dello strumento di misura può normalmente svolgersi in un momento qualsiasi tra due successive tarature. L’incertezza aumenta a causa della deriva nel tempo delle caratteristiche metrologiche. Bisogna inoltre tenere conto del fatto che possono essere presenti anche problemi di affidabilità del risultato, in quanto nel periodo intercorrente potrebbero emergere malfunzionamenti che possono alterare in modo più o meno significativo il modo di funzionare dello strumento. b) Lo strumento potrebbe essere utilizzato in condizioni diverse da quelle in cui è stato tarato. Bisogna quindi tenere conto delle possibili conseguenti variazioni nelle caratteristiche metrologiche e tradurle in componenti d’incertezza aggiuntive. Una condizione tipica che può variare è la temperatura d’impiego ma, in funzione della tipologia dello strumento, possono essere presenti anche altri effetti dovuti alle differenti condizioni di taratura e di utilizzo.

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Figura 2 – Schema della catena di riferibilità metrologica

GLI ALTRI TEMI

c) Il valore di misura espresso dallo strumento e l’incertezza a essa associata possono dipendere in modo molto significativo dalla complessità (o meno) dell’elaborazione dei dati ricavati dalla taratura e dalla conseguente applicazione di fattori di correzione. Eventuali correzioni non apportate al valore di misura si configurano naturalmente come componenti d’incertezza aggiuntive da valutare. d) Per gli strumenti che operano in campi di misura non è affatto detto che la taratura avvenga nello stesso punto di misura in cui poi lo strumento è utilizzato. Nella valutazione dell’incertezza bisogna quindi prevedere l’effetto della nonlinearità dello strumento. Nel caso in cui si ricavasse dalla taratura una curva di correzione è necessario aggiungere la conseguente incertezza. e) Negli strumenti elettronici complessi, che operano in vasti campi di misura, il discorso è ancora più complicato. La via di ricavare fattori di correzioni o curve dai risultati di taratura è praticamente insostenibile. Servirebbero un numero spropositato di punti di taratura (con i relativi costi) e pesanti elaborazioni dei dati a fronte di un limitato e a volte discutile miglioramento. Ciò è dovuto al fatto che molti di questi strumenti eseguono già al proprio interno una valutazione dei fattori e delle curve di correzione a par tire dai punti di regolazione. In questi casi il valore del risultato di misura è determinato dall’operazione di regolazione e non dalla taratura dello strumento che serve a controllare che l’incertezza associata all’utilizzo dello strumento, ricavata dalle specifiche dichiarate dal costruttore, sia valida per quel determinato strumento. Uno dei problemi centrali per poter assicurare la riferibilità metrologica è quindi quello di valutare correttamente la componente d’incertezza di misura associata all’impiego dello strumento, tenendo conto delle condizioni in cui si troverà a funzionare e delle elaborazioni previste sui dati di misura. A eccezione degli strumenti che operano su un unico punto di misura, è necessario associare all’incertezza T_M ƒ 21


N. 01ƒ ; 2018 anche il campo di misura a cui essa si applica. L’incertezza può infatti variare in modo sostanziale in funzione del punto di misura a cui si applica. Se lo strumento opera in campi di misura in cui non è possibile valutare la sua incertezza, le misure ottenute non sono riferibili. La componente d’incertezza ricavata in questa valutazione può essere identificata con il termine “incertezza di misura strumentale”, voce riportata al par. 4.24 del VIM3, anche se la relativa descrizione non coincide esattamente con il significato precedentemente definito. Nei Laboratori di taratura accreditati in ambito elettrico, per individuare esattamente questa quantità si utilizza spesso il termine “incertezza d’uso” e spero che mi perdonerete se lo utilizzerò nel resto del testo per indicare questa specifica componente d’incertezza. Facendo riferimento allo schema di Fig.1, l’incertezza d’uso corrisponde alla componente definita come “incertezza associata all’utilizzo dello strumento di misura”. Da quanto precedentemente riportato, per poter valutare e controllare adeguatamente sia il campo di misura che la relativa incertezza d’uso di uno strumento di misura e quindi la riferibilità metrologica dei risultati di misura ottenuti, bisogna definire diverse cose: 1) Individuare in cosa consiste l’operazione di taratura (in particolare punti di misura da considerare e loro incertezza) ed eventualmente di regolazione effettuata sullo strumento e la periodicità con cui viene svolta. 2) Prevedere un’elaborazione che consenta d’interpretare correttamente i risultati della taratura e ricavare eventuali fattori di correzione. 3) Effettuare altre operazioni che si integrino con l’attività periodica di taratura e che consentano di mantenere sotto controllo lo strumento durante tutto il periodo di utilizzo. 4) Definire, possibilmente in procedure tecniche o in altri documenti, le modalità di utilizzo previsto dello strumento. LA PROSSIMA PARTE

Nella prossima parte del testo approfondiremo il concetto di “conferma metrologica” di uno strumento di misura, un concetto che consente un approccio più ampio al problema di come assicurare la riferibilità delle misure da esso effettuate e quindi d’individuare e definire le diverse operazioni che possono risultare utili allo scopo.

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).


NUOVE PROSPETTIVE PER LA METROLOGIA

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Rubrica a cura di Alessandro Ferrero

(alessandro.ferrero@polimi.it)

Articolo di Fabio Rosi

Metrologia + Meccatronica = METROTRONICA La metrologia esce dal Laboratorio ed entra in fabbrica

NEW PERSPECTIVES IN METROLOGY This column aims at representing a forum in which the readers of Tutto_Misure can find topics of discussion on the perspective that the use of new technologies, both in the industrial field as well as in the everyday life, opens to measurements and the practitioners that somehow deal with measurements. This column, differently from all other columns, is not edited by a single columnist. Each and any of our readers who wishes to share, with the other readers, a case study, a particular application or a new problem that open new perspectives, or wishes to discuss one of the new perspectives presented in this column, is invited to submit a contribution to the editorial board, who will select the most interesting ones. RIASSUNTO Questa rubrica vuole essere un forum in cui i lettori di Tutto_Misure possano trovare spunti di discussione sulle prospettive che l’impiego delle nuove tecnologie, in ambito industriale o nella vita quotidiana, apre per le misure e per chi si occupa di misure. Questa rubrica non ha un responsabile. Chiunque dei nostri lettori ritenga di avere un caso di studio, una particolare applicazione o un nuovo problema che schiuda nuove prospettive e che possa interessare gli altri lettori, o voglia contribuire alla discussione delle nuove prospettive presentate in questa rubrica può inviare il proprio contributo direttamente alla redazione, che selezionerà quelli ritenuti di maggiore interesse. Nel comparto manifatturiero, soprattutto si è registrato un notevole incremento nella richiesta di misure eseguite direttamente in linea di produzione. Per molti settori induFabio Rosi striali è sempre più pressante l’esigenza di garantire che la totalità dei prodotti sia conforme alle specifiche, rendendo così insufficiente il controllo statistico a campione effettuato in Laboratorio. Mediamente viene richiesto di poter misurare pezzi in modo automatico, con una frequenza oraria superiore alle migliaia di pezzi; alla misura può essere associato anche un controllo qualitativo, di tipo “cosmetico” o funzionale. L’accuratezza della misura richiesta in linea è invece sempre più prossima a quella delle attrezzature da Laboratorio, e ciò rende necessario un approccio metrologico sempre più rigoroso.

oggetto lo studio delle questioni inerenti la misurazione delle grandezze fisiche (rif. Enciclopedia Treccani on line) e, secondo la definizione del VIM, art. 2.2, è la scienza delle misurazioni e delle sue applicazioni. Meccatronica è una parola composta di mecca(nica) ed (elet)tronica e significa “scienza che nasce dall’integrazione tra la meccanica e l’elettronica al fine di progettare, sviluppare e controllare sistemi e processi a elevato grado di automazione e integrazione” (rif. Enciclopedia Treccani on line). Molte società che producono attrezzature di misura stanno investendo buona parte delle proprie risorse riguardanti R&S proprio in quest’ambito. Vediamo ora alcuni aspetti chiave della misurazione automatica in ambiente non controllato. Al primo posto l’impossibilità di controllare tutto ciò che veniva controllato in un ambiente di Laboratorio e poteva influenzare l’oggetto misurato; nello specifico, l’influenza delle grandezze non controllate avrà maggiore o minore criticità a seconda della tipologia di misura da eseguire. Un esempio: se devo misurare un oggetto metallico, mi concentrerò di più su aspetti relativi alla temperatura e non, ad esempio, su quelli relativi alla percentuale di umidità nell’aria. Al secondo posto consideriamo l’impossibilità di controllare tutto ciò che veniva controllato in un ambiente di Laboratorio e poteva influenzare lo strumento di misura; in questo caso molto dipende dallo strumento che pensiamo di utilizzare. Spesso sollecitazioni di tipo dinamico come vibrazioni ambientali e variazioni d’illuminazione (per i sistemi di misura ottici) sono due caratteristiche da analizzare. Al terzo posto consideriamo la difficol-

L’applicazione pratica della metrologia ha da sempre la sua sede naturale in Laboratorio, in un ambiente controllato; anche la strumentazione e le tecnologie studiate per eseguire le misure si sono adattate a quest’ambiente. Ora la necessità di uscire dal Laboratorio comporta una serie di attività non indifferenti, da valutare come una nuova opportunità per l’attuale comparto metrologico. Nasce da qui l’esigenza d’identificare con un termine una serie di azioni, pensieri, regole e tecnologie, in modo che queste possano assumere un ambito e una forma definita. Mi sono permesso di creare il neologismo “metrotronica” per identificare tutto ciò che rientra nell’ambito dell’adattamento degli strumenti metrologici in modo che possano operare direttamente ed efficacemente in un ambiente di produzione industriale. Metrotronica è una parola composta di metro(logia) e (mecca)tronica. Fabio Rosi (VEA srl, Canegrate, MI) Metrologia è la scienza che ha per vea@vea.it T_M

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NUOVE PROSPETTIVE PER LA METROLOGIA

tà o impossibilità di preparare l’oggetto da misurare nel modo ottimale e controllato con cui lo si prepara in Laboratorio. L’aspetto ripetitivo e veloce della misura implica l’automatismo della stessa. Nei Laboratori ci sono operatori specializzati che preparano l’oggetto alla misura, un’operazione fondamentale e complessa che, se eseguita da un meccanismo automatico in modo non adatto, può portare a misurazioni errate. Il più banale dei problemi a cui far fronte è la mancata o incompleta pulizia del pezzo. Al quarto posto la velocità di misura. Misurare un pezzo in qualche secondo ed eseguire centinaia di quote al secondo rappresenta spesso la normalità per queste macchine. Una buona parte degli strumenti di misura non è in grado di eseguire la misura con velocità sufficiente. Due sono le ragioni: un problema tecnologico legato allo strumento oppure un problema legato al metodo di misura. Ad esempio, per misurare la durezza di un materiale si possono usare vari metodi (Brinell, Vickers, Rockwell), basati sulla misura della resistenza che fa un corpo a penetrare in un altro corpo. Un parametro importante in queste misurazioni è il tempo necessario al penetratore per agire sull’oggetto. Per avere una scala conforme agli standard ISO, questo tempo è nell’ordine di alcuni secondi, troppo alto (anche di ordini di grandezza) per le misurazioni in linea. Questo è un classico esempio di uno standard di misura pensato per una misura in Laboratorio. Come quinto e ultimo aspetto consideriamo la necessità di misurare la ripetibilità e l’accuratezza possibilmente in tempo reale. In ambiente industriale la perdita di accuratezza degli strumenti è mediamente più alta rispetto a quella che avviene in Laboratorio, per cui è fondamentale conoscere l’effettiva ripetibilità e accuratezza dello strumento. Più avanti verrà presentata una case history che illustra una possibile soluzione. Già da questi aspetti chiave della misura automatica si riesce a focalizzare chiaramente una delle peculiarità della metrotronica: si tratta di una scienza che porta con sé la valutazione ponderata di vari aspetti metrologiT_M ƒ 24

ci e delle incertezze combinate generate dalla misurazione di grandezze fisiche differenti. Riporto l’esperienza di un impianto di misurazione micrometrico, recentemente realizzato da VEA, che esegue misure in linea di produzione di oggetti cilindrici di circa 40 mm di diametro, misura un pezzo ogni 3 secondi e l’accuratezza di misura richiesta è di 4 µm. I pezzi escono da una lavatrice e vengono asciugati da getti di aria calda; ogni pistone esce con una temperatura diversa, con escursioni anche di 40 °C, che implicano circa 38 µm di

Figura 1 – Particolare di un impianto di misura micrometrico da 3000 pz/ora, diametro interno, diametro esterno, altezza, cilindricità, eccentricità

dilatazione termica. Relativamente all’aspetto termico, sono stati realizzati ad hoc sensori termici ad alta velocità, perché quelli in commercio non erano sufficientemente veloci, e si è adottato un algoritmo di compensazione della temperatura a quadruplo stadio con autocalibrazione, che tiene conto della temperatura ambiente, di quella del pezzo, del calibro e del sensore ottico che esegue la misura. Per accorgersi della perdita di accuratezza degli strumenti è stato adottato un sistema autocalibrante, che contiene internamente calibri di riferimento, con una procedura automatica per verificare eventuali variazioni. Le vibrazioni presenti in ambiente possono talvolta causare misure errate. L’uso di una particolare tecnologia proprietaria, chiamata MSA (Micro Stabilized Accuracy), permette di rilevare in tempo reale lo scarto tipo di una determinata misura. Da essa si deduce la ripetibilità dello strumento

Figura 2 – HCE-TMP-01, sensore di temperatura ad alta velocità montato su un impianto

e, in caso di uno scarto tipo elevato, si può decidere di ripetere la misura, anche perché spesso le vibrazioni sono fenomeni momentanei. Negli impianti in fase di realizzazione si tende a migliorare l’accuratezza dei sistemi incrementando le interazioni tra le diverse grandezze fisiche, ad esempio con l’introduzione di accelerometri o dispositivi che permettono di analizzare l’indice di riflessione degli oggetti da misurare. Concludo questa “introduzione” alla metrotronica con alcuni spunti che meriterebbero ulteriori approfondimenti. La quantità d’informazioni generate dai sistemi di misura in linea permette di migliorare il processo produttivo in modo automatico, tramite un adeguato processo di retroazione. Inoltre queste tecnologie rientrano a pieno titolo nei nuovi finanziamenti previsti dal piano strategico nazionale INDUSTRIA 4.0, che potrebbe rappresentare una buona occasione per molte aziende. I sistemi di misura presenti nelle linee di produzione sono ancora soprattutto soluzioni manuali o, se automatizzate, che non tengono conto dei fattori ambientali e degli aspetti poc’anzi discussi, evidenziando grandi margini di miglioramento. Parafrasando un celebre detto, potrei affermare che “dietro un grande metrotronico c’è sempre un grande metrologo”, perché le due figure sono fortemente complementari: il metrologo possiede la conoscenza per identificare le incertezze; il metrotronico possiede quella per trovare le soluzioni alle incertezze identificate.


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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 added-value 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. LA NUOVA NORMA UNI CEI EN ISO/IEC 17025 PER L’ACCREDITAMENTO DEI LABORATORI DI PROVA E TARATURA

del contratto. Inoltre, viene data maggiore enfasi ai principi d’imparzialità e competenza in base ai quali, per le attività per cui il Laboratorio dispone di risorse adeguate (il personale, le apparecchiature, i locali, i reagenti, i materiali e i campioni di riferimento), questo può dichiarare ai propri clienti di essere conforme alla norma, escludendo quindi le attività per cui necessita di approvvigionamento esterno su base continuativa. Per quanto riguarda la gestione del rischio, l’organizzazione dev’essere lasciata libera di decidere il tipo di approccio senza necessariamente vedersi applicati metodi formali.

È stata pubblicata il 20 febbraio scorso la norma italiana UNI CEI EN ISO 17025/2018 “Requisiti generali per la competenza dei Laboratori di prova e taratura”, traduzione dello standard internazionale ISO/IEC 17025:2017, a cui ha collaborato ACCREDIA. La ISO/IEC 17025, emessa da ISO a novembre 2017, è il frutto di un importante processo di revisione, a cui ACCREDIA ha dato il proprio contributo attraverso il lavoro dei suoi fun- La transizione zionari tecnici coinvolti nei tavoli del degli accreditamenti Working Group 44 di ISO/CASCO. ILAC (International Laboratory Accreditation Cooperation) ha stabilito un Le novità periodo transitorio di 3 anni dalla daper i Laboratori accreditati ta di pubblicazione della norma interTra le principali novità, si segnala l’in- nazionale ISO/IEC 17025:2017, per troduzione del concetto di decision rule permettere ai Laboratori di adeguarsi che comporta maggiore orientamento e ai nuovi requisiti. trasparenza nei riguardi del cliente. Dal 1° dicembre 2020, quindi, l’accrediNello specifico, il Laboratorio, qualora tamento secondo l’edizione 2005 della contrattualmente sia chiamato a effet- norma non sarà più riconosciuto e tutti i tuare una dichiarazione di conformità, certificati di accreditamento rilasciati a deve aver stabilito preliminarmente le seguito della valutazione di conformità sue regole decisionali e anche averle alla norma ISO/IEC 17025, dovranno comunicate al cliente in sede di riesame fare riferimento all’edizione del 2017.

ACCREDIA ha in corso l’aggiornamento della propria documentazione e ha previsto entro maggio 2018 l’emissione dei Regolamenti tecnici RT-08 “Prescrizioni per l’accreditamento dei Laboratori di prova” rev. 04 e RT-25 “Prescrizioni per l’accreditamento dei Laboratori di Taratura” rev.06, e della correlata modulistica, incluse le domande di accreditamento. Le circolari per la disciplina del transitorio degli accreditamenti dei Laboratori di prova e di taratura sono disponibili sul sito di ACCREDIA www. accredia.it, nella sezione Documenti/Circolari informative. LA NORMA ITALIANA UNI CEI EN ISO 17034 PER I PRODUTTORI DI MATERIALI DI RIFERIMENTO

È stata pubblicata a ottobre 2017 la norma italiana UNI CEI EN ISO 17034/2017 “Requisiti generali per la competenza dei produttori di materiali di riferimento” che recepisce la ISO 17034:2016 “General requirements for the competence of reference material producers” emessa a livello internazionale a novembre dello scorso anno. Lo standard rappresenta un importante tassello della normativa sulla valutazione della conformità della serie ISO/IEC 17000, poiché, anche nei Paesi europei in cui si applica il Regolamento CE n. 765/2008, la produzione dei materiali di riferimento 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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(RM – Reference Materials) e, tra essi, dei materiali di riferimento certificati (CRM – Certified Reference Materials) potrà essere svolta in conformità a una norma riconosciuta a livello internazionale, con benefici importanti per gli operatori e i loro clienti. L’utilizzo dei materiali di riferimento nel controllo della qualità dei risultati delle misurazioni, della produzione industriale e dei servizi, infatti, potrà estendersi e articolarsi in analogia con quanto avvenuto negli altri campi della valutazione della conformità, dalle certificazioni alle ispezioni, dalle prove alle tarature. L’accreditamento di produttori di materiali di riferimento si gioverà inoltre dell’estensione degli Accordi internazionali di Mutuo Riconoscimento a livello europeo (EA MLA) e mondiale (ILAC MRA). In dettaglio, la norma rappresenta un’evoluzione della ISO Guide 34, e per-

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metterà di superarne i limiti di applica- le ISO/CASCO definite nei cosiddetti zione. Tra gli elementi di miglioramento common elements. si segnalano le seguenti caratteristiche: – al punto 7 sono dettagliati tutti i processi coinvolti nella produzione di RM – contiene i requisiti per la produzio- e l’apparato delle note fornisce ultene di ogni tipo di RM, e quelli specifi- riori spiegazioni. ci per i CRM; – è armonizzata alle Guide ISO 31 e Essa può dunque configurarsi come 35, che sono indicate come riferimen- una vera e propria milestone sulla ti informativi in bibliografia, mentre la quale edificare – nell’ambito del proISO/IEC 17025 è indicata come rife- cesso di “naturale evoluzione” delle rimento normativo; Guide ISO/IEC in norme della serie – contiene maggiori dettagli sulla ISO/IEC 17000 – un vero e proprio documentazione richiesta per i RM; corpus normativo in materia. – richiede l’applicazione dettagliata del concetto d’imparzialità e di valutazione dei rischi e delle opportunità LE PROVE DI LABORATORIO (secondo il cosiddetto “approccio PER L’EXPORT NEGLI USA basato sul rischio” che permea tutte le DI PRODOTTI ELETTRICI norme applicabili agli operatori di E PER LE TELECOMUNICAZIONI valutazione della conformità di “ultiPiù facile per le aziende italiane ma generazione”); – è stata ristrutturata in base alle rego- esportare prodotti elettrici e per le


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telecomunicazioni negli Stati Uniti: è questo il valore aggiunto che apporta il riconoscimento da parte degli USA ai Laboratori europei che lavorano per la marcatura di tali prodotti. Un “lasciapassare” importante per l’industria italiana che solo nel 2016 ha esportato negli USA 36,9 miliardi di euro. Grazie a questo riconoscimento, rilasciato lo scorso luglio, i Laboratori accreditati da ACCREDIA, membro di ILAC (International Laboratory Accreditation Cooperation) e firmatario dei relativi Accordi internazionali ILAC MRA, possono effettuare i test necessari all’esportazione dei prodotti nel mercato nordamericano, in conformità allo schema previsto dalla FCC (Federal Communication Commission). Quest’ultimo è l’organismo americano competente che definisce le norme e gli standard tecnici riguardanti i diversi tipi di apparecchiature e lettroniche e autorizza la commercializzazione solo di quelle in grado di soddisfare tutti i criteri di conformità agli standard previsti dalla normativa interna. La procedura per essere riconosciuti richiede dei punti specifici da rispettare, come i requisiti tecnici per il Laboratorio in termini di apparecchiature e modalità operative. Per ottenere il riconoscimento FCC, i Laboratori che sono adeguatamente attrezzati per effettuare le prove richieste, devono presentare domanda al Ministero dello Sviluppo Economico, Direzione Generale Pianificazione e Gestione dello Spettro Radioelettrico, Divisione I e contestualmente richiedere al Dipartimento Laboratori di prova di ACCREDIA l’effettuazione dello specifico audit di valutazione previsto da FCC. In caso di esito positivo dell’audit, la cui pianificazione dipende dal numero e dal tipo delle prove per le quali è richiesto l’accreditamento e il corrispondente riconoscimento, ACCREDIA trasmetterà il rapporto al Ministero, il quale, espletati i controlli di competenza, trasmetterà a sua volta allo specifico ufficio preposto della Commissione europea la domanda di riconoscimento, che da questo sarà inoltrata

LA PAGINA DI ACCREDIA

nalisi. Ma al tempo stesso, significa anche un rafforzamento alla cooperazione con gli altri Stati nella lotta ai fenomeni del terrorismo, immigrazione clandestina, criminalità internazionale e transazionale, in risposta al Trattato di Prùm (30 giugno 2009 n. 85). Attualmente in Italia i Laboratori accreditati sono poco più di una decina, la maggior parte dei quali appartiene alle forze di polizia, gli altri ad enti SOLO PROVE DI LABORATORIO terzi. Tra questi c’è il Laboratorio CenACCREDITATE NELLA BANCA DATI trale per la Banca dati nazionale del NAZIONALE DEL DNA DNA che ha ottenuto l’accreditamento l’anno scorso e che dal 28 dicembre Con l’istituzione della banca dati ha iniziato a inserire i profili ricavati nazionale del DNA è stato stabilito dai detenuti nella Banca dati nazionache i profili del DNA devono essere le, nata con il DPR 87/2016. ottenuti con metodi accreditati secondo la norma ISO/IEC 17025 dai I soggetti campionati Laboratori di prova che operano sotto I soggetti per cui è prevista l’acquisiaccreditamento. Solo i Laboratori che zione del campione biologico da operano secondo lo standard tecnico inviare al Laboratorio per la tipizzainternazionale UNI CEI EN ISO/IEC zione del DNA sono indicati nell’art. 17025 e sono accreditati a livello na- 9 della Legge 85/2009: i soggetti ai zionale da ACCREDIA, potranno ef- quali sia applicata la misura della fettuare l’analisi del DNA dei soggetti custodia cautelare in carcere o quella colpiti, nell’ambito di un procedimen- degli arresti domiciliari, i soggetti arto penale, da un provvedimento re- restati in flagranza di reato o sottostrittivo della libertà personale dispo- posti a fermo d’indiziato di delitto, i sto dall’autorità giudiziaria. soggetti detenuti o internati a seguito E solo le analisi che portano alla tipiz- di sentenza irrevocabile, per un delitzazione del DNA eseguite da un La- to non colposo, i soggetti nei conboratorio accreditato saranno oggetto fronti dei quali sia applicata una di discussione dibattimentale nelle misura alternativa alla detenzione a aule di giustizia. La disposizione è seguito di sentenza irrevocabile, per contenuta nel DPR 87/2016 di attua- un delitto non colposo, e i soggetti ai zione della Legge 85/2016 concer- quali sia applicata, in via provvisoria nente l’istituzione della banca dati o definitiva, una misura di sicurezza nazionale del DNA e del Laboratorio detentiva. centrale per la banca dati nazionale Nei casi di denuncia di persone scomdel DNA. parse e di rinvenimento di cadaveri, l’art. 6 indica le procedure da seguire L’accreditamento per il prelievo, gestione e tipizzazioSi tratta di un riconoscimento impor- ne del profilo del DNA del reperto tante, che conferma, per chi utilizza i biologico acquisito. A seguito di deprofili di DNA, l’affidabilità dei risulta- nuncia di persona scomparsa o di rinti prodotti dal Laboratorio. Viene ri- venimento di cadaveri non identificalasciato a valle di un processo che pre- ti, la polizia giudiziaria acquisisce gli vede la valutazione della effettiva com- elementi informativi della persona petenza e imparzialità del Laboratorio scomparsa e gli oggetti a uso esclusiche analizza i campioni, e include la vo della stessa, al fine di ottenerne il continua sorveglianza della correttez- profilo del DNA. za delle diverse fasi tecniche che concorrono all’ottenimento di un profilo di La procedura DNA, dal ricevimento del campione L’accesso ai dati contenuti nella Banca alla presentazione del risultato dell’a- dati nazionale del DNA è consentito alla FCC. Al buon esito della domanda corrisponderà la pubblicazione dei riferimenti del Laboratorio sul sito FCC. A oggi sono nove i Laboratori che hanno richiesto la verifica in conformità allo schema FCC e sette di questi – registrati sul sito della FCC – hanno superato la specifica visita di valutazione e ottenuto il riconoscimento.

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alla polizia giudiziaria e all’autorità giudiziaria esclusivamente per fini d’identificazione personale, nonché per le finalità di collaborazione internazionale di polizia. Le trasmissione dei profili del DNA possono avvenire anche da parte dell’Italia verso gli Stati esteri, a seguito di consultazione e raffronto. SALUTE E SICUREZZA SUL LAVORO: DOCUMENTO IAF OBBLIGATORIO PER ACCREDITARE LE CERTIFICAZIONI SECONDO LA NUOVA NORMA ISO 45001

Regole uniformi per gli organismi accreditati che certificano i sistemi di gestione per la salute e sicurezza sui luoghi di lavoro e criteri condivisi a livello internazionale per verificare le organizzazioni che richiedono la certificazione secondo la norma di riferimento BS OHSAS 18001:2007 e, a breve, la nuova ISO 45001:2018. Questi gli obiettivi del documento IAF MD 22:2018 “Application on ISO/IEC 17021-1 for the Certification of Occupational Health and Safety Management Systems (OH&SMS)”, obbligatorio dal 25 gennaio scorso per gli organismi di certificazione dei sistemi di gestione per la salute e sicurezza sul lavoro (SCR) che vengono accreditati in conformità alla norma ISO/IEC 17021-1:2015. Il documento è stato elaborato da una Task Force IAF coordinata da Marco Cerri, ispettore Accredia, già alla guida dei lavori che hanno prodotto il documento europeo EA 3/13 M:2016 “EA Document on the Application of ISO/IEC 17021-1 for the Certification of Occupational Health and Safety Management Systems (OH&SMS)”, di cui lo IAF MD 22:2018 rappresenta l’evoluzione, dal momento che sarà applicato dagli Enti di accreditamento che aderiscono alla rete IAF. Negli ultimi anni, l’incremento a livello mondiale delle certificazioni BS OHSAS ha messo in luce le marcate differenze che caratterizzano l’approccio all’accreditamento degli organismi competenti per lo schema SCR da parte T_M ƒ 28

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LA PAGINA DI ACCREDIA

Questa Appendice è la base per l’elaborazione della futura ISO/IEC TS 17021-10. – L’Appendice B per la determinazione dei tempi di audit aggiunge diversi requisiti specifici per lo schema SCR, rispetto a quelli riportati nel documento IAF MD 5:2015 “Determination of Audit Time of Quality and Environmental Management I vantaggi Systems” al momento applicabile solo ai per gli organismi sistemi di gestione per la qualità (SGQ) e le organizzazioni La politica di armonizzazione alla e ambientale (SGA). base del nuovo documento IAF permetterà di superare eventuali criticità Il metodo di calcolo dei tempi di audit dovute al fatto che, per esempio, alcu- per lo schema SCR resta simile a quello ni Enti, seguendo il trend di un mer- per gli schemi SGQ e SGA, ma fa rifecato in crescita, hanno applicato la rimento a tre categorie di complessità norma di accreditamento ISO/IEC (alta, media e bassa), in base alla natu17021-1 senza valutare che il rischio ra e severità dei rischi che l’organizzaassociato a una certificazione SCR è zione affronta nella gestione della salupiù alto rispetto a quello degli altri te e sicurezza sul lavoro, che possono sistemi di gestione. Altri Enti hanno influenzare in modo significativo i tempi invece focalizzato la loro attenzione di audit. In ultima analisi, per lo schema sugli aspetti di rischio, definendo SCR ci sono regole più stringenti per le requisiti addizionali più stringenti ri- situazioni che impongono incrementi obbligatori dei tempi di audit rispetto spetto a quelli previsti dalla norma. Il vantaggio per le organizzazioni allo schema SGA, applicabili senza certificate dagli organismi accreditati modificare la tabella con cui si calcola il sarà quello di ottenere un’ulteriore ga- tempo totale di audit in base all’equivaranzia – oltre a quelle della compe- lente numero di personale impiegato. tenza, indipendenza e imparzialità – L’Appendice C introduce requisiti della valutazione del proprio sistema aggiuntivi per il mantenimento della di gestione – in termini di omogeneità conformità legislativa basati su quelli delle modalità di conduzione delle già obbligatori per gli SGA e definiti verifiche e di riconoscimento delle cer- dal documento EA 7/04M:2017 tificazioni a fronte della nuova norma “Legal Compliance as a part of Accreinternazionale ISO 45001, che a dited ISO 14001:2015 Certification”. breve sostituirà la BS OHSAS 18001. – L’Appendice D integra il documento IAF ID 1:2014 “Informative Document for QMS and EMS Scopes of Accreditation” La struttura tecnica con esempi di rischi che possono incidedel nuovo IAF MD 22 Dal punto di vista strutturale, il nuovo re sul sistema di gestione per la salute e IAF MD 22:2018 è omogeneo all’EA sicurezza sul lavoro in tutti i settori IAF. 3/13M:2016, che comprende una – L’Appendice E estende allo schema sezione principale e 5 appendici ob- SCR le tabelle dei cluster tecnici del documento IAF MD 17:2015 “Witnesbligatorie: sing Activities for the Accreditation of – La sezione principale include diversi Management Systems Certification Borequisiti aggiuntivi, specifici per gli sche- dies” per la pianificazione delle verifimi SCR, rispetto alle corrispondenti clau- che in accompagnamento, a oggi applicabile solo agli schemi SGQ e SGA. sole della ISO/IEC 17021-1:2015. – L’Appendice A integra i requisiti generici sulla competenza contenuti Il documento è disponibile sul sito di IAF nell’Allegato A della ISO/IEC 17021-1 International Accreditation Forum con ulteriori requisiti specifici per gli www.iaf.nu, nella sezione auditor dello schema SCR. Publications/Mandatory Documents. dei vari Enti firmatari degli IAF MLA. Approcci diversi che, se incidono sui tempi di audit e sui costi per le organizzazioni, possono alimentare la concorrenza sleale, fino a minare la credibilità dell’accreditamento e delle certificazioni stesse.


LA PAGINA DI IMEKO

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Rubrica a cura di Enrico Silva

(enrico.silva@uniroma3.it)

La pagina di IMEKO Aggiornamenti sulle attività IMEKO nel 2018 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. È con piacere che prendo il testimone da Paolo Carbone nella cura di questa rubrica, in un anno di grande interesse per IMEKO. Il 2018 si inaugura infatti con alcune novità importanti nel campo delle pubblicazioni, nonché con l’organizzazione del congresso mondiale. L’importante attività congressuale di IMEKO si concentra quest’anno sull’organizzazione del XXII World Congress, che si terrà a Belfast (3-6 settembre 2018) e che vedrà la partecipazione di tutti i comitati tecnici (TC). Sono previsti interventi plenari di Klaus von Klitzing e William D. Phillips, premi Nobel per la Fisica, di Pete Loftus, capo della divisione d’Ingegneria delle Misure della Rolls Royce, di Martin J.T. Milton, Direttore del BIPM, e di James K. Olthoff, direttore del Laboratorio di Misure Fisiche del NIST (USA), che contribuiranno a rendere l’evento di grande e trasversale interesse. Tutte le notizie sul sito: http://www.imeko2018.org. Nella parte finale del 2017 il TC4 ha organizzato l’evento MetroArchaeo 2017 – IMEKO TC4 International Conference on Metrology for Archaeology and Cultural Heritage (Lecce, 23-25 ottobre 2017). L’argomento, particolarmente sentito nel nostro paese, ha visto l’incontro di numerose comunità scienti-

fiche che operano nel campo. Ampio spazio è stato dedicato ai Tutorials, tanto più importanti in un contesto multidisciplinare come questo. I colleghi italiani si sono segnalati con ben tre interventi plenari. IMEKO pubblica un utile e completo bollettino sul proprio sito web www. imeko.org, nel quale sono riassunte le attività effettuate nell’anno, gli esiti delle riunioni degli officer di IMEKO e altre notizie d’interesse per chi si occupa di misure. Altri documenti sono liberamente scaricabili dal sito IMEKO. Si tratta di presentazioni, di documenti di governo dell’associazione e di newsletter. Dal punto di vista delle novità editoriali, si segnala l’incarico a Paolo Carbone come Editor in Chief della prestigiosa rivista Measurement (Journal of the International Measurement Confederation). La presenza italiana nella Metrologia si conferma di altissimo livello scientifico. Le novità per ACTA IMEKO sono riportate qui di seguito. ACTA IMEKO ACTA IMEKO, rivista scientifica di IMEKO e indicizzata su Scopus, rende disponibili liberamente (open access) tutti gli articoli pubblicati all’indirizzo:

https://acta.imeko.org/index. php/acta-imeko Si segnala la quarta uscita del 2017, che contiene articoli originati dal “21st Symposium on Measurement of Electrical Quantities”, “19th Workshop on ADC/DAC Modelling and Testing”, e dallo scorso IMEKO World Congress. Infine, ACTA IMEKO ha un nuovo Editor in Chief che succede a Paolo Carbone: il Prof. Dušan Agrež dell’Università di Lubiana, ben noto alla comunità scientifica delle misure per le sue ricerche nel campo dell’elaborazione numerica dei segnali, delle misure dinamiche e dell’identificazione parametrica. Il prof. Agrež ha gentilmente rilasciato una dichiarazione a Tutto_Misure: “Cari colleghi, l’obiettivo principale di Acta-IMEKO è il potenziamento delle attività accademiche di IMEKO e una più ampia diffusione dei risultati scientifici presentati agli eventi dei TC di IMEKO, e il 2018 promette di essere un anno importante per IMEKO – è l’anno del Congresso mondiale triennale IMEKO, che sarà ospitato dalla città di Belfast, Regno Unito. La rivista on-line Acta-IMEKO pubblica anche articoli scientifici su misure e strumentazione non relativi a un evento IMEKO e attraverso la nostra visione e missione, ci sforziamo di promuovere un alto livello di eccellenza tecnica incoraggiando lo scambio d’informazioni tra ingegneri e scienziati nel campo di misura. In chiusura, vorrei ringraziare il Professore Paul Regtien – direttore fondatore – e l’ex Editor in Chief di Acta IMEKO, Paolo Carbone, per il lavoro svolto per mettere questa eccellente pubblicazione “sulla mappa” delle riviste scientifiche. Con gli auguri per il 2018, attendiamo con impazienza i vostri contributi ad Acta-IMEKO. Non c’è niente di meglio che condividere conoscenze. Un cordiale saluto, Prof. Dušan Agrež” T_M

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NEWS

ALTA TECNOLOGIA PER CELLE DI CARICO MINIATURA Le celle di carico a trazione/compressione serie 8416 e 8417 burster sono già state testate migliaia di volte in svariate applicazioni. Poiché sono ora disponibili anche in range di misura più piccoli (0…10 N) le celle diventano ideali per applicazioni nella meccanica di precisione, nell’industria ottica o nella costruzione di strumenti di misura. Sono disponibili a magazzino fino a un range di 0…5.000 N. Con un diametro esterno di soli 10 mm si qualificano in modo eccellente per l’integrazione in strutture piccole, limitate e strette. Grazie al corpo del sensore, che pesa appena 2 g, le celle possono essere applicate anche su componenti leggeri e delicati. Il loro montaggio su componenti mobili e vibranti non causa alcun problema, in quanto la piccola massa addizionale non influenza in modo significativo il comportamento della vibrazione delle parti della macchina. Nonostante la loro miniaturizzazione, le celle di carico 8416/8417 sono componenti estremamente armonizzati con il settore industriale, grazie al cavo di connessione resistente e adatto per applicazioni ai robot, all’ottima qualità di misura e al range operativo di temperatura di 0…80 °C. Accanto alla versione standard, soprattutto il modello subminiatura a trazione/compressione 8417 viene costruito anche in varie versioni custom. Le possibilità di personalizzazione includono: filetti per l’avvitatura con misure diverse l’uno dall’altro, combinazioni di filetti a sinistra/a destra, cavo di uscita centrato sull’asse dei filetti, lunghezze speciali del cavo,

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standardizzazione del valore nominale e range ampliato di temperatura compensata. Mentre la cella di carico a compressione 8416, grazie al suo design piatto, è destinata all’utillizzo nella micro-tecnologia o alle misure nel settore ricerca e sviluppo, la cella di carico a trazione/compressione mod. 8417 può essere integrata meccanicamente in fili a tensione Bowden, cavi e barre di tensione e può essere usata anche per misure di compressione. Per esempio, con l’aiuto di un’adeguata meccanica è possibile monitorare la forza di connessione e rilascio di contatti plug-in, controllare la forza di regolazione su bracci meccanici o classificare molle in direzione compressione e trazione. Tutti i sensori sono forniti completi di certificato di collaudo. Per un servizio chiavi in mano, burster offre inoltre certificati di taratura: certificati tracciabili, rilasciati da burster o dall’ente di accreditamento tedesco DAKKS, possono essere forniti per il solo sensore o per tutta la catena di misura, il tutto con tempi di consegna ridottissimi! Per ulteriori informazioni: www.burster.it.


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Rubrica a cura di Giovanna Sansoni (giovanna.sansoni@unibs.it)

VISIONE ARTIFICIALE

Articolo di Cristina Nuzzi (c.nuzzi@unibs.it)

Deep Learning Verso un futuro intelligente DEEP LEARNING: TOWARDS A SMART FUTURE 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.

algoritmi intelligenti più utilizzati di cui il Machine Learning dispone e, più di recente, di evolvere completamente e diventare qualcosa di più. DALLE ARTIFICIAL NEURAL NETWORKS ALLE DEEP NEURAL NETWORKS

La struttura di un’Artificial Neural Network (ANN) è piuttosto semplice (Fig. 1), ma applicarla a dati densi d’informazioni, come sono le immagini, non ha portato a risultati soddisfacenti fino al 2006, anno in cui si colloca la nascita del moderno Deep Learning. Nell’arco di un decennio, infatti, le cose sono completamente genti come le Artificial Neural cambiate e le Reti Neurali, che iniNetworks, la base del moderno zialmente erano strutture relativamente semplici, si sono evolute fino a Deep Learning. Ma, all’epoca, l’utilizzo del Machine Learning per risolvere i problemi era decisamente sconsigliato: l’hardware non permetteva prestazioni sufficienti a ottenere risultati accettabili, e questo enorme ostacolo portò la ricerca a un brusco arresto. Ciò non è più vero oggi: la tecnologia hardware di cui i nostri computer dispongono è molto più potente di quella di allora, e ben lo si comprende se si considera ciò che un semplice cellulare o tablet sono in grado di fare, o si pensa alle prestazioni strabilianti dei microprocessori dedicati. Figura 1 – La struttura di una Rete semplice: aumentando il numero di livelli Ciò ha permesso alle si aumenta la profondità della Rete [1] Reti Neurali di riguadagnarsi il loro posto tra gli

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. Molti dei lettori di questa rubrica avranno già sentito parlare di “Reti Neurali”, se non altro perché la prima idea che salta in mente è la struttura del nostro cervello. L’idea di ottenere un modello matematico che potesse in qualche modo simulare l’intelligenza umana non è certo nuova: è negli anni ’50, infatti, che si può collocare la nascita del Machine Learning, l’insieme di metodi e modelli che hanno come obiettivo il permettere alle macchine di compiere specifiche operazioni senza essere esplicitamente progettate per farlo. Sebbene il Machine Learning comprenda un grande numero di algoritmi intelligenti, di recente si sente sempre più spesso parlare della più innovativa categoria di algoritmi con il nome di “Deep Learning”. Questa, in realtà, non è affatto una categoria completamente inedita: nonostante gli ultimi anni di ricerca in questo campo abbiano portato a innovazioni e miglioramenti nella struttura degli algoritmi, già negli anni ’50 i primi studi in ambito di cibernetica avevano dato vita ad algoritmi intelli-

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diventare modelli dall’architettura molto complessa e, in alcune varianti, specificatamente progettate per lavorare con immagini. Oggi, una Rete Neurale di questo tipo è chiamata Deep Neural Network (DNN), in virtù del grande numero di livelli di elaborazione di cui dispone che ne incrementano la profondità. Per quanto riguarda la Computer Vision, le reti “Deep” per eccellenza che possono essere applicate sono chiamate Convolutional Neural Networks (CNN), specificatamente progettate per estrarre velocemente ed efficacemente le informazioni dalle immagini così da apprendere come riconoscere gli elementi (feature) d’interesse e localizzarli nell’immagine in modo completamente automatico (Fig. 2) [1]. Dobbiamo questa rivoluzione al lavoro dell’attuale direttrice del Laboratorio di Visione dell’Università di Standford, la Professoressa Fei-Fei Li, che nel 2009 diede il via a un progetto chiamato ImageNet, che aveva come obiettivo la creazione di un database per la ricerca nel campo della Computer Vision. Nel 2010 il progetto ha dato il via a una competizione annuale, il vero terreno fertile, che ha dato alla luce le recentissime innovazioni nel campo del Deep Learning: si tratta di una competizione annuale chiamata ImageNet Large Scale Visual Recognition

Challenge (ILSVRC), che ha come obiettivo quello di valutare gli algoritmi proposti dai partecipanti su operazioni specifiche (in particolare quelle di object detection e image classification) per un totale di 1.000 categorie differenti in cui classificare le varie immagini proposte. Proprio grazie a questa competizione sono state sviluppate la famosa AlexNet nel 2012, GoogLeNet e le VGG (Visual Geometry Group) nel 2014, ResNet nel 2015 e Inception v4 nel 2016 [3]. Un’altra piattaforma che ha rapidamente preso piede è Kaggle, fondata nel 2010: si tratta di una piattaforma web open source per sviluppatori di algoritmi di Machine Learning, creata allo scopo di connettere gli sviluppatori ai problemi reali e, soprattutto, ai dati. Kaggle mette a disposizione varie sfide agli utenti, alcune allo scopo di cimentarsi con problemi pratici per migliorare le proprie abilità, altre proposte da aziende che hanno problemi concreti da risolvere e che mettono in palio somme interessanti ai vincitori della sfida. Sono presenti anche le sfide proposte dalla competizione ILSVRC e la stessa professoressa Li ha annunciato, alla Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR) del 2017, che Kaggle presto prenderà il posto di ImageNet [4].

La piattaforma si è rivelata estremamente utile per rendere sempre più performanti gli algoritmi: grazie all’interazione tra gli utenti e alla struttura competitiva, migliorare il modello attualmente in cima alla classifica è davvero semplice e ha portato a risultati sorprendenti, come raccontato nel video riportato al riferimento [5]. IMPARARE DALLE IMMAGINI

Ma come funziona una Rete Neurale? L’idea è che l’algoritmo possa apprendere dall’esperienza e comprendere il mondo grazie a una gerarchia di concetti, via via definiti, grazie alle relazioni con i concetti più semplici da cui derivano. Apprendere dall’esperienza significa che non sarà più l’operatore umano a specificare manualmente tutto ciò che è necessario alla macchina per eseguire il compito assegnatole, bensì sarà la macchina a impararlo autonomamente, grazie al vasto numero di esempi che l’operatore le fornirà. La gerarchia di concetti ricalca in qualche modo la modalità secondo la quale gli esseri umani imparano a conoscere il mondo: i concetti più semplici, come le quantità o le operazioni logiche sono le fondamenta della nostra intelligenza, ciò che ci

Figura 2 – Esempio di struttura di una CNN: lavorare con le immagini significa operare su volumi di dati! [2]

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N. 01ƒ ;2018 Artificiale e Professore dell’Università di Standford, sostiene che “Non è chi ha il miglior algoritmo che vince, ma chi ha più dati”, come racconta nel suo corso online dedicato al Machine Learning, disponibile sul portale Coursera [6]. Fortunatamente questo problema non esclude del tutto le applicazioni che non dispongono di una “valanga” di dati per ottenere prestazioni sufficienti, grazie a una serie di tecniche che si possono sfruttare: i dati in nostro possesso possono essere aumentati in modo artificiale, aggiungendo ad esempio delle distorsioni all’immagine di partenza, del rumore, dei filtri colore diversificati e via dicendo. Questa tecnica prende il nome di “Augmented Dataset”, ma non sempre applicarla comporta miglioramenti sensibili nelle prestazioni: dipende dall’applicazione e dal tipo di distorsioni introdotte. Maggiori successi si hanno invece applicando la tecnica del “Transfer L’IMPORTANZA DEI DATI Learning”: per imparare a riconoscere qualcosa di diverso non è certo Sembra tutto magnifico, e certamente necessario imparare da capo a ricolo è se, per “addestrare” l’algoritmo, noscere contorni e pattern, che rapsi dispone di una quantità di dati suf- presentano le astrazioni base che una ficiente, che per le DNN significa CNN applica per riconoscere le feaavere miliardi d’immagini…. ture nelle immagini. Andrew Ng, esperto d’Intelligenza L’idea è quindi (i) utilizzare reti già precedentemente allenate (dalla comunità di studiosi/ utilizzatori, su un vasto numero d’immagini), disponibili spesso in forma gratuita, (ii) modificarne solamente gli ultimi livelli per adattarle allo specifico compito e (iii) rilanciare l’addestramento. In questo modo la rete dovrà solamente imparare a riconoscere i concetti di livello più alto, dando per scontati quelli basilari già appresi grazie all’allenamento pre cedente. Figura 3 – Un esempio del procedimento di astrazione Ecco che è possibile eseguito da una CNN: dalle informazioni d’intensità dei pixel ottenere in poco temdell’immagine, la Rete estrae via via informazioni sempre più complesse [1] po ottime prestazioni, semplicemente sfrut-

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permette di apprendere concetti sempre più complessi durante la crescita. In una Rete il processo è simile: i concetti vengono rappresentati sotto forma di livelli, che hanno il compito di apprendere dai dati in ingresso concetti via via sempre più complessi. Nel caso delle immagini, ad esempio, il primo livello estrapolerà i contorni, il secondo si occuperà di raggruppare più contorni vicini e riconoscere quindi una sorta di pattern, il successivo metterà insieme più pattern per riconoscere delle forme, e così via fino al completo riconoscimento dell’oggetto nell’immagine (Fig. 3). Questa struttura a livelli è ciò che caratterizza le Reti Neurali di qualsiasi tipo, e più l’obiettivo da apprendere si fa ambizioso a fronte dell’informazione di partenza, più sono necessari livelli per astrarla, rendendo così la Rete una struttura profonda, cioè “Deep” [1].

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tando la “conoscenza” appresa in virtù di quanto fatto da altri pur non disponendo di miliardi d’immagini! DOVE APPLICARE LA VISIONE INTELLIGENTE

Dopo questa panoramica del mondo del Deep Learning vi starete chiedendo dove, di fatto, è possibile applicare queste tecniche. Le case automobilistiche (ma anche Facebook, Google, Apple) stanno da anni investendo miliardi nella ricerca per l’Autonomous Driving, che sfrutta proprio il Deep Learning per riconoscere e localizzare la posizione dei pedoni, della segnaletica, del percorso stradale e così via. Un’altra applicazione d’interesse è senz’altro il mondo dei Collaborative Robots, in cui figurano il Gesture Recognition e il riconoscimento automatico dell’operatore nell’area di lavoro. A riguardo, si possono trovare in rete numerosi articoli scientifici: tramite il Deep Learning è possibile riconoscere il corpo o il gesto proposto e classificarlo, sia partendo da immagini in 2D sia avendo a disposizione informazioni tridimensionali, ottenute tramite nuvola di punti [7] [8]. E per applicazioni industriali più “classiche”? Anche qui gli esempi si sprecano: riconoscimento e classificazione di difetti, identificazione e classificazione di oggetti o sostanze in apparenza simili ma differenti per composizione chimica, riconoscimento di etichette e testi… Tutte applicazioni che spesso e volentieri richiedono l’impiego di telecamere adatte e di specifici set up del sistema di visione per semplificare ulteriormente il compito dell’algoritmo e diminuire le possibili fonti di errore. Cognex, ad esempio, ha acquisito un interessante software che sfrutta proprio il Deep Learning per risolvere varie problematiche industriali, come il localizzare il singolo pezzo della linea di produzione e su di esso identificare il difetto, per classificarlo successivamente [9]. T_M ƒ 33


VERSO INDUSTRIA 4.0 E OLTRE

Considerato il trend degli ultimi anni, gli algoritmi non faranno che migliorare sempre di più in termini sia di prestazioni, sia di consumo energetico e potenza dell’hardware richiesto; tant’è che la direzione già intrapresa da alcuni produttori (tra cui Intel) è proprio lo sviluppo di tecnologie embedded che possano integrare la potenza degli algoritmi di Deep Learning. Nell’ottica di un’Industria 4.0, quindi, impiegare sistemi che sfruttano queste nuove tecnologie è certamente la direzione da prendere! RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

1. I. Goodfellow, Y. Bengio, A. Courville, “Deep Learning”, MIT Press, 2016

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https://it.mathworks.com/ discovery/convolutionalneural-network.html 2. www.image-net.org/ challenges/LSVRC 3. https://medium.com/ @Synced/cvpr-2017-the-fusionof-deep-learning-andcomputer-vision-whats-nextf4d8e9efe2c 4. https://youtu.be/ PoD84TVdD-4 5. www.coursera.org/learn/ machine-learning 6. H. Liu, L. Wang, “Gesture recognition for human-robot collaboration: a review”, International Journal of Industrial Ergonomics, 2017 7. www.youtube.com/ watch?v=6zdN4QVlRBQ 8. www.vision-systems. com/articles/2017/04/ cognex-acquires-deep-

learning-machine-visionsoftware-company-vidisystems.html

Giovanna Sansoni è professore ordinario di Misure Elettriche ed Elettroniche presso il Dipartimento d’ingegneria Meccanica e Industriale dell’Università degli Studi di Brescia. Si occupa dello sviluppo e della caratterizzazione di sistemi e di algoritmi di visione. Cristina Nuzzi, nata a Montichiari nel 1993, ha da poco terminato gli studi in Ingegneria dell’Automazione Industriale e iniziato il percorso di Dottoranda in Meccanica Applicata, Dipartimento d’ingegneria Meccanica e Industriale, presso l’Università degli Studi di Brescia.


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Rubrica a cura di L. Cristaldi, M. Catelani, M. Lazzaroni, L. Ciani Articolo di Loredana Cristaldi, Giacomo Leone

L’affidabilità nell’era dell’IoT e dell’Industry 4.0 Le tecniche di Prognostica (PHM)

RELIABILITY IN IOT AND INDUSTRY 4.0 AGE Key Enabling Technologies (KETs) provide the basis for innovation in a range of products across all industrial sectors. They underpin the shift to a greener economy, are instrumental in modernizing Europe’s industrial base, and drive the development of entirely new industries. Their importance makes them a key element of European industrial policy [1]. KETs and Internet of Things (IoT) are the focal points for Industry 4.0. In this scenario, it is possible to introduce Prognostics and systems Health Management techniques (PHM). PHM techniques can be applied to all types of assets across all sectors (industrial and service) highlighted by KETs thereby creating a paradigm shift that is opening up significant new business opportunities. RIASSUNTO Le tecnologie abilitanti fondamentali (note anche come KET, dall’inglese Key Enabling Technologies) forniscono le basi per l’innovazione in una gamma di prodotti in tutti i settori industriali. Sostengono il passaggio a un’economia più verde, sono strumentali alla modernizzazione della base industriale europea e guidano lo sviluppo d’industrie completamente nuove. La loro importanza li rende un elemento chiave della politica industriale europea [1]. KET e Internet of Things (IoT) sono i punti focali per Industry 4.0. In questo scenario, è possibile introdurre tecniche di Prognostics and Health Management (PHM) per valutare in tempo reale lo stato di salute dei sistemi e predirne lo stato futuro allo scopo di definire strategie adeguate al mantenimento degli stessi in accordo con le specifiche originali. Le tecniche PHM possono essere applicate in tutti i settori individuati dalle KET, creando così una condizione che sta aprendo nuove significative opportunità di business. GLI ELEMENTI CHE COMPONGONO IL PARADIGMA INDUSTRY 4.0

Ci stiamo progressivamente abituando all’idea che questo nuovo millennio, pur caratterizzato da una crisi economica “globale” e da una situazione geopolitica la cui criticità è forse paragonabile a quella relativa agli anni della guerra fredda, sia il millennio di una svolta tecnologica che permea non solo il tessuto industriale ma, in particolare, quello sociale. In questi anni ci siamo infatti abituati

elettrica, ma la terza e la quarta sanciscono un paradigma diverso: nella catena produttiva il ruolo dell’uomo è sempre più di supervisione, in quanto coadiuvato da processi fortemente automatizzati. L’introduzione dell’automazione (e ovviamente dei sistemi di elaborazione) ha quindi portato alla terza rivoluzione industriale che ci ha, se pur con qualche scossone sociale, naturalmente traghettato in quella che oggi è definita “quarta rivoluzione industriale”. Ogni cambiamento nel paradigma industriale ha fatto sì che si accendessero ampi dibattiti non solo sui tavoli tecnici ma anche su quelli dove sono i sociologi e filosofi a interrogarsi sulle ricadute di certi processi. Mai però tale dibattito è stato più forte di quello che stiamo vivendo in questi primi anni del nuovo millennio, dove la quarta rivoluzione industriale è stata definita “Industry 4.0” proprio per stigmatizzare l’ingresso dei sistemi cibernetici e del cloud nelle attività produttive. Il nuovo paradigma industriale si fonda sulle “tecnologie abilitanti” [1,2], che sono ritenute fondamentali per la crescita e l’occupazione poiché sviluppano soluzioni o miglioramenti tecnologici attraverso esperienze di ricerca capaci di rivitalizzare il sistema produttivo. Secondo la definizione data dalla Commissione Europea, le tecnologie abilitanti sono tecnologie “ad alta intensità di conoscenza e associate a elevata intensità di Ricerca e Sviluppo, a cicli d’innovazione rapidi, a consistenti spese d’investimento e a posti di lavoro altamente qualificati” [1]. Quelle a cui fa riferimento la Commissione Europea, sono tecnologie ormai consolidate in ambito ricerca

a termini che sono diventati da una parte slogan (sostenibilità, smart builiding, smart city, IoT, giusto per citare quelli più diffusi) ma che, dall’altra, identificano proprio un cambiamento profondo nelle consuetudini sociali e, allo stato attuale, industriali. Se provassimo a definire una linea del tempo dell’evoluzione industriale dall’800 a oggi ci accorgeremmo che la prima rivoluzione industriale ha sancito l’ingresso della meccanizzazione grazie all’utilizzo dei vettori acqua e vapore, la seconda ha visto DEIB - Politecnico di Milano l’uso sempre più capillare dell’energia loredana.cristaldi@polimi.it T_M

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ma che adesso hanno raggiunto il settore manifatturiero affermandosi per quello che è il loro valore sistemico. Nel nuovo paradigma industriale tra gli elementi in ingresso di tipo “classico” (materie prime, risorse…) hanno quindi sempre più assunto valore le tecnologie che la Commissione Europea ha introdotto nel documento “Preparing for our future: Developing a common strategy for key enabling technologies in the EU” e possono essere così categorizzate [4-7]: – – – – – – –

Microelettronica; Nanoelettronica; Fotonica; Nanotecnologie; Biotecnologie; Materiali avanzati; Sistemi di fabbricazione avanzati.

Le KET aumentano il valore della catena del sistema produttivo perché in grado d’innovare processi, prodotti e servizi potenzialmente in tutti i settori economici dell’attività umana: quindi un prodotto è basato sulle KET se permette di mettere a punto beni e servizi e di accrescerne il valore commerciale e sociale complessivo ed è costituito da componenti realizzati negli ambiti e con le tecniche prima categorizzate. Anche se scontato, è bene ricordare che un prodotto è il risultato di una serie di attività tra loro correlate e interagenti (normalmente sviluppate all’interno di un processo produttivo) le quali, trasformando elementi in ingresso, consentono di ottenere, in uscita al processo, il prodotto desiderato. Nel 2012 un membro della Commissione Europea evidenziava l’importanza del nuovo paradigma riportando la seguente analisi [8]: “L’Europa è un leader mondiale nello sviluppo delle tecnologie abilitanti fondamentali e ha tutti i numeri per mantenere tale posizione. Dispone inoltre di un notevole vantaggio competitivo: è l’unica regione al mondo in cui sono sviluppate tutte e sei le KET (micro/ nanoelettronica, nanotecnologia, fotonica, materiali avanzati, biotecnologia industriale e tecnologie di produT_M ƒ 36

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zione avanzate). Nel corso degli anni, grazie alla sua forte base di R&S, l’Europa ha realizzato progressi in tutte e sei le KET, mantenendo una posizione di preminenza con il 32% delle domande di brevetto a livello mondiale fra il 1991 e il 2008. Tuttavia, nonostante questi punti di forza, l’UE non mette a frutto la sua base di conoscenze. La sua principale debolezza sta nell’incapacità di trasformare la sua base di conoscenze in beni e servizi, mentre i suoi brevetti sono sempre più sfruttati al di fuori del suo territorio”. Il piano d’azione messo a punto dalla Commissione Europea attraverso i bandi Horizon 2020, oltre che creare opportunità di crescita e di occupazione nel settore manifatturiero e dei servizi “KET oriented”, introduce un’analisi dei mercati che più si mostrano esposti se portati sul piano della concorrenza al di fuori dei confini europei. Il documento prima citato recita, infatti: “La necessità d’intervenire rapidamente è dimostrata anche dai recenti sviluppi nell’industria delle macchine utensili, uno dei principali settori di applicazione delle KET: la quota europea della produzione complessiva è scesa dal 44% del 2008 al 33% del 2010, a vantaggio dei concorrenti asiatici, in particolare della Cina (compresa Taiwan) e della Corea. La mancanza di una produzione in rapporto con le tecnologie KET è ancora più pregiudizievole per l’UE per due ragioni: in primo luogo, nel breve periodo andranno perse opportunità di crescita e di creazione di posti di lavoro; in secondo luogo, nel lungo periodo questa situazione rischia di compromettere la capacità di generare conoscenze, giacché R&S e produzione sono strettamente legate, si rafforzano a vicenda e, di conseguenza, si trovano spesso in stretta prossimità reciproca”. L’azione successiva a quanto riportato si è tradotta il 7 febbraio del 2013 nell’istituzione di un gruppo di alto livello (HLG, dall’inglese High Level Expert Group) sulle tecnologie abilitanti. Il mandato del gruppo di lavoro è stato quello di controllare l’applica-

zione della comunicazione della Commissione Europea sulle KET, promuovere lo sviluppo delle politiche connesse da parte degli Stati membri e offrire consulenza su tutte le questioni in materia. Non volendosi addentrare sul piano della polemica politica (NdA: anche se il presente articolo viene preparato proprio durante le ultime fasi di campagna elettorale e il tema dell’occupazione rientra in tutti i programmi), è bene evidenziare che uno dei punti monitorati in ambito europeo è quello relativo all’adeguatezza delle competenze necessarie per garantire lo sviluppo delle tecnologie KET in Europa. L’analisi dell’adeguatezza ha portato la Commissione a inserire in Horizon 2020 azioni volte ad attrarre l’interesse dei giovani per le KET, sviluppando partenariati tra il mondo dell’istruzione e le imprese (come le alleanze della conoscenza per l’istruzione superiore) per promuovere l’innovazione e programmi di studi meglio rispondenti alle necessità del mercato. Le KET, per quanto mature per un’ampia diffusione industriale, sono frutto di competenze sviluppate nei centri di ricerca (spesso con un’importante presenza Universitaria) che dovrebbero essere condivise e ulteriormente sviluppate all’interno di un piano nazionale di maggior coordinamento tra aziende e centri di ricerca. L’industria che si appoggia ai KET introduce il concetto di “smart factory”, che si declina in: – Smart production: nuove tecnologie produttive basate sulla collaborazione tra operatore, macchine e strumenti; – Smart services: tutte le “infrastrutture informatiche” e le tecniche che permettono d’integrare i sistemi, le aziende e le infrastrutture; – Smart energy: sistemi cioè performanti e sostenibili anche sul piano energetico. O, se preferiamo, attraverso gli elementi chiave individuati da uno studio condotto dalla Boston Consulting e ormai preso a riferimento: Advanced


N. 01ƒ ;2018 COSA PUÒ CAMBIARE NELLA GESTIONE DELL’AFFIDABILITÀ

A questo punto il lettore potrà lecitamente chiedersi se il nuovo paradigma avrà (e in questo caso, come) una ricaduta sulla tematica “affidabilità”. Anche se la domanda così posta assume un sapore retorico, sono proprio alcuni degli elementi chiave prima citati che preparano il terreno alla “Affidabilità 4.0”, ovvero alle tecniche di Prognostics and Health Management (PHM) di sistemi. Nello specifico essi sono: • Industrial internet: comunicazione tra elementi della produzione, non solo all’interno dell’azienda, ma anche all’esterno grazie all’utilizzo d’internet. • Cloud: implementazione di tutte le tecnologie cloud come lo storage online delle informazioni, l’uso del cloud computing, e di servizi esterni di analisi dati, ecc. Nel Cloud sono contemplate anche le tecniche di gestione di grandissime quantità di dati attraverso sistemi aperti. • Big Data Analytics: tecniche di gestione di grandissime quantità di dati attraverso sistemi aperti che permettono analisi di previsione e, mediante opportune tecniche di correlazione, predizione. È bene ricordare che i dati sono di fatto misure (strumentate e non) senza le quali è impossibile definire gli indicatori chiave di prestazione (meglio noti come Key Performance Indicators, KPIs) relativi ai diversi ambiti di analisi. Cloud computing e Big data Analytics consentono di fatto l’integrazione d’informazioni di misura e di operare mediante tecniche di Sensor data Fusion su dati raccolti da sistemi di misura e rilievo distribuiti. In questo senso potremmo dire che tra gli elementi che consentono lo sviluppo e l’applicazione delle tecnolo-

gie abilitanti le misure assumono un ruolo imprescindibile: caratterizzazione dei sistemi di misura, gestione delle tarature e valutazione dell’incertezza dei modelli ottenuti dalla gestione dei dati, sono temi su cui l’Industry 4.0 dovrà, durante e soprattutto dopo la corsa alla definizione e implementazione delle architetture, fare i conti. Sulla scia delle considerazioni precedenti potremmo dire che il nuovo paradigma dell’affidabilità passa, di fatto, attraverso l’analisi e la gestione d’informazioni nascoste nell’enorme quantità di dati che oggi siamo in grado di raccogliere e gestire. In questo senso un tema rilevante è quello delle tecniche di estrazione e selezione di features, ossia valori derivati dai segnali acquisiti, che, oltre a garantire una riduzione delle dimensioni dei dati e una migliore interpretazione umana degli stessi, forniscono una base informativa e non ridondante sul sistema oggetto di studio. Metaforicamente, le features possono essere viste come le “impronte digitali” del sistema. Potremmo dire che l’affidabilità, o meglio, tutte le tecniche che rientrano nell’area della fidatezza (affidabilità, disponibilità e manutenzione) vengono supportate da tecniche di analisi basate su stimatori definiti anche in ambito statistico e/o probabilistico [9]. Questo modo di procedere è estremamente interessante, in quanto consente di ridurre gli interventi di manutenzione non programmati e nello stesso tempo, condividendo le informazioni relative a oggetti analoghi, di monitorare modi di guasto che potrebbero non essere stati valutati attraverso la FMECA di progetto. Se quanto detto prima appare interessante, apre però scenari che non vanno sottovalutati. Da una parte, sistemi di manutenzione integrati dalle tecniche PHM sembrano oggi offrire la possibilità di ridurre la ridondanza di sistema (di fatto si lavora sulla disponibilità, rilassando le specifiche di affidabilità), dall’altra si rischia di minimizzare gli obiettivi di sicurezza.

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manufacturing solution; Additive manufacturing; Augmented reality; Simulation; Horizontal e vertical integration; Industrial internet; Cloud; Cyber security; Big Data Analytics.

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Non è questa sicuramente la sede per entrare nel merito, ma il recente tragico incidente ferroviario di Milano sembrerebbe ricordare che qualunque attività è intesa come manutenzione solo se ripristina il sistema nelle condizioni di “as good as new”, e non diversamente. RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

[1] Current situation of key enabling technologies in Europe, SEC (2009) 1257. [2] https://ec.europa.eu/growth/ industry/policy/ key-enablingtechnologies_it. [3] Second Mandate Final Report, European Commission HIGH LEVEL EXPERT GROUP (HLG), Key Enabling Technologies, KETs: Time to Act, June 2015. [4] First Mandate Final Report, European Commission HIGH LEVEL EXPERT GROUP (HLG), Key Enabling Technologies, June 2011. [5] Nanotechnology: a sustainable basis for competitiveness and growth in Europe, High Level Group on Key Enabling Technologies, December 2010. [6] Preparare il nostro futuro: elaborare una strategia comune per le tecnologie abilitanti fondamentali nell’UE, Comunicazione della Commissione al Parlamento Europeo, al Consiglio, al Comitato Economico e Sociale Europeo e al Comitato delle Regioni, 30.9.2009, COM (2009) 512. [7] Current situation of key enabling technologies in Europe, Commission Staff Working Document, Preparing for our future: Developing a common strategy for key enabling technologies in the EU, accompanying the Communication from the Commission to the European Parliament, the Council, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions, COM(2009) 512/3. [8] Una strategia europea per le tecnologie abilitanti – Un ponte verso la crescita e l’occupazione, Comunicazione della Commissione al Parlamento Europeo, al Consiglio, al T_M ƒ 37


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MISURE E FIDATEZZA

Comitato Economico e Sociale Europeo e al Comitato delle Regioni, 26.6.2012, COM (2012) 341 final. [9] Daeil Kwon, Melinda R. Hodkiewiktz, Jiajie Fan, Tadahiro Shibutani, Michael G. Pechts: IoT-Based

Prognostics and Systems Health Management for Industrial Applications – IEEE access, SPECIAL SECTION ON TRENDS AND ADVANCES FOR AMBIENT INTELLIGENCE WITH INTERNET OF THINGS (IoT) SYSTEMS, vol. 4, 2016.

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CONVIENE!!! Loredana Cristaldi è Professore AssoGiacomo Leone ha conciato di Misure Elettriche ed Elettroniche seguito la Laurea Magistrale presso il Dipartimento di Elettrotecnica in Ingegneria Elettrica al Podel Politecnico di Milano. La sua attività di litecnico di Milano (A.A. ricerca è svolta principalmente nei campi 2014) con una tesi intitoladelle misure di grandezze elettriche in ta “Prognostics and Health regime distorto e dei metodi di misura Management of High Voltaper l’affidabilità, il monitoraggio e la dia- ge and Medium Voltage Circuit Breakers”. gnosi di sistemi industriali. Fa parte del Attualmente è uno studente di Dottorato CT 56 – Affidabilità – del CEI. presso la stessa Università: la sua attività di ricerca è focalizzata principalmente sullo sviluppo di algoritmi per scopi diagnostici e prognostici e per la valutazione di affidabilità di sistemi.

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TECNOLOGIE IN CAMPO

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Rubrica a cura di Massimo Mortarino

(mmortarino@affidabilita.eu)

Misure e controlli al servizio delle prestazioni Auto da corsa: misure e prestazioni – Sensori e arrampicata indoor – Precisione nelle lavorazioni laser – Incollaggio cristalli automotive

sonalmente la loro factory, rimanendo particolarmente colpito dall’entusiasmo e dallo spirito innovativo del team che ha rilevato lo storico marchio canadese Walter Wolf Racing, protagonista in Formula 1 negli anni RIASSUNTO 1976-79, trasformandolo in un’eccelLa Rubrica “Tecnologie in campo” presenta un compendio di casi di studio lenza italiana. di Aziende e/o istituzioni che hanno tratto valore aggiunto dalla moderna Da allora è nato un rapporto di collastrumentazione di misura. borazione che presto si è trasformata in amicizia, consolidatasi nel corso degli anni, che ha interessato la proWOLF RACING CARS – DSPM – telaio realizzato interamente in gettazione di tutte le nuove vetture, conseguendo risultati importanti nelle INDUSTRIA: “DAL PROGETTO materiali compositi; ALLE PRESTAZIONI” – standard di sicurezza conformi ai piste di tutto il mondo: 24h di Le Mans, 24h di Daytona, 24h di Zolrequisiti FIA F1 2005; der, per citarne alcune. La stagione di corse 2018 darà presto – peso a secco inferiore a 390 kg; inizio al rinnovato Campionato Italia- – motore 4 cilindri Aprilia RSV4 no Sport Prototipi, che si disputerà su 1.000 cc – potenza 201 Cv. 12 gare riservate alla nuova monoposto Wolf GB08 Thunder, costruita Il campionato, che partirà con la dalla Factory WOLF Racing Cars. La prima gara nel weekend 20-22 società bresciana, infatti, si è ag- Aprile, ha già fatto segnare il giudicata la gara d’appalto indetta da “tutto esaurito” con uno schieraACI Sport per la scelta della vettura mento di 20 vetture al via, oltre le monomarca da adottare nel campio- aspettative degli organizzatori. E nato, per il quinquennio 2018-2022. fra i partner tecnici spicca DSPM Il progetto della GB08 Thunder si è di- Industria, società milanese che stinto per la migliore sintesi di design i lettori di TUTTO_MISURE ben avanzato in tutti settori della vettura conoscono da anni, particolarFigura 2 – GB08 Tornado (aerodinamico, telaio, layout compo- mente attiva nelle soluzioni di misura per il settore motorsport. Approfittiamo dell’occasione per conoscere più in dettaglio questo pro- Quali tipologie di soluzioni getto e individuare nello specifico il e analisi avete fornito ruolo di DSPM Industria intervistando in questo ambito? (R. Romanelli) Inizialmente il nostro l’Ing. Riccardo Romanelli. contributo ha riguardato gli aspetti di Come siete entrati in con- misura (sensori e metodi ottimali per affrontare le problematiche dei tatto con WOLF Racing test strutturali e aerodinamici), interesCars? (R. Romanelli) Il tutto è sando poi tutte le esigenze delle vetnenti), peravvenuto per caso nel 2011, ture che producono, destinate a varie formance ed quando la società bresciana tipologie di competizione (CN, LMP, economicità di gestione. ci chiese di suggerire e fornire una Endurance). Queste le principali caratteristiche: soluzione di misura di alcuni parame- Sono vetture particolarmente evolute, tri aerodinamici della sua vettura per che integrano sistemi avanzati di – sport prototipo in configurazione le gare Endurance. Vista la mia pas- gestione elettronica e sistemi di acquimonoposto a ruote coperte, classe E2SS; sione per il motorsport ho visitato per- sizione dati. Tutti i parametri funzioTECHNOLOGIES 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.

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N. 01ƒ ;2018 In che modo DSPM Industria ha contribuito al progetto GB08 Thunder? (R. Romanelli) Abbiamo definito con il design team il piano di lavoro, dalle simulazioni iniziali ai parametri di progetto con l’obiettivo di rispettare le esigenze dei tempi e budget imposti. Da un lato, l’analisi parametrica dei dati acquisiti sulle vetture precedenti per simulare le performance della nuova vettura; dall’altro, l’analisi del gruppo differenziale-trasmissione per la motorizzazione motociclistica, in precedenza mai utilizzata nelle vetture Wolf. La scelta del gruppo differenziale ha richiesto infatti una campagna di misure sperimentali su banchi dinamometrici equipaggiati con torsiometri e sistemi telemetrici, per verificare la fattibilità di alcune scelte geometriche decisamente estreme. Il target peso, molto ambizioso, ha richiesto un’ottimizzazione strutturale della monoscocca in materiali compositi, adottando una laminazione e scelta dell’honeycomb diversa dalle soluzioni consolidate, così come il disegno del traliccio posteriore. I test strutturali di flesso-torsione hanno

Figura 3 – GB08-F1 Wind Tunnel test

permesso di misurare le rigidezze effettive e lo stato di sforzo locale negli inserti più critici. La ns esperienza di misura e la sensoristica fornita ha consentito di migliorare sensibilmente il modello FEM (Finite Element method) delle strutture. Inoltre il prototipo è stato realizzato integrando tutti i sensori necessari alla verifica dei load cases nelle prime fasi di collaudo. La capacità di generare carico aerodinamico con elevata efficienza è essenziale per la performance della vettura, vista la potenza installata di soli 200 Cv. Tutte le misure aerodinamiche effettuate con sensori e matrici multipunto e le misure di carico sui puntoni hanno costituito un database fondamentale per progettare il fondo e l’estrattore della vettura con l’ausilio della CFD (Computational Fluid Dynamic). I risultati ottenuti sono ottimi. Direi che abbiamo affrontato il problema contribuendo alla progettazione e alle analisi sperimentali. In sintesi “Dal Progetto alle Prestazioni”. Quando saranno pronte le vetture? (R. Romanelli) Ci fa piacere annunciare che ospiteremo la Wolf GB08 nel ns. stand B38-C41 in occasione della 12a edizione della fiera A&T 2018, nella settimana che precede il suo debutto in pista (Torino Lingotto, 18-20 Aprile). È un modo per condividere i successi che abbiamo conseguito nel settore motorsport in questi anni, inoltre la coincidenza temporale è perfetta per aggiungere questa novità nell’ambito della manifestazione, da sempre orientata alle tecnologie e soluzioni innovative. Avete altri progetti interessanti da seguire in futuro? (R. Romanelli) Il livello di competenze trasversali che DSPM Industria ha acquisito fornendo e sviluppando soluzioni di misura in ambito ricerca, sperimentazione e produzione, ci permette di affrontare problemi di misura complessi in ambiti molto diversi tra loro: dai sensori progettati per appli-

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nali di affidabilità e prestazioni sono monitorati da opportuni sensori che equipaggiano il gruppo motore cambio, il telaio, le sospensioni, i freni e pneumatici misurando lo stato della vettura nelle gare e nei test che vengono effettuati. Questo consente d’incrementare il know-how necessario per la progettazione degli sviluppi e delle vetture future.

TECNOLOGIE IN CAMPO

cazioni spazio ai sistemi di misura per linee automatiche di assemblaggio. Non mancheranno certo nuovi progetti e, per fortuna, esistono ancora parecchi “imprenditori visionari”, che in molteplici settori dell’industria sanno trasformare un’idea in un prodotto vincente. Per ulteriori informazioni: info@dspmindustria.it. MISURARE LE FORZE PER MIGLIORARE LE PRESTAZIONI SPORTIVE

Il progetto MACLOC: pareti strumentate per misurare le tre componenti della forza applicate dallo scalatore durante l’arrampicata L’arrampicata indoor viene praticata su strutture artificiali, che imitano le pareti di roccia. Si tratta di uno sport sempre più popolare negli ultimi anni, che è stato recentemente inserito nelle discipline olimpiche, di cui entrerà ufficialmente a fare parte dai prossimi Giochi del 2020. Una necessità sempre più espressa da parte dei praticanti di questo sport emergente riguarda la disponibilità di una tecnologia sostenibile per misurare le performance degli scalatori, supportata dalle esperienze acquisite dai praticanti durante questi decenni. Il progetto Nasce così il Progetto MACLOC (Multi Axis Climbing LOad Cells), sviluppato dalle prof.sse Raffaella Sesana, Daniela Maffiodo (DIMEAS – Politecnico di Torino), dal prof. Alessandro Colombo (DEIB – Politecnico di Milano) e dall’ing. Ramon Maj (esperto e appassionato di Free Climbing), insieme a 8 studenti (ovviamente tutti arrampicatori/camminatori) dell’Alta Scuola Politecnica, iniziativa di eccellenza congiunta dei Politecnici di Torino e Milano. Il progetto è stato proposto dai docenti (che successivamente si sono limitati a svolgere un ruolo di supporto e supervisione) agli studenti che hanno scelto espressamente T_M ƒ 41


applicate dallo scalatore, mirato a misurarne la distribuzione nel tempo e nello spazio durante l’esercizio sportivo: ottimo per studiare l’evoluzione delle prestazioni di un atleta e confrontare i diversi approcci all’arrampicata. Quest’ultimo tipo di analisi si sta sviluppando Figura 4 – Il team studenti MACLOC notevolmente, ad esempio, in Giappone. di parteciparvi, individuandolo in un Si tratta di un settore “di nicchia”, ma vasto elenco di proposte, sviluppando caratterizzato da una crescente attenl’idea di massima fornita, l’organizza- zione da parte non solo dei praticanzione, la distribuzione, i ruoli, la piat- ti e addetti ai lavori ma anche dei taforma di scambio informativo, e go- ricercatori e produttori di tecnologie dendo di grande autonomia organiz- evolute. zativa di gruppo. È peraltro in fase di crescita la vendiIl progetto è focalizzato sulla misura- ta delle pareti per arrampicata inzione delle tre componenti della forza door, che tuttavia non sono sufficien-

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temente strumentate (per ora non comprendono sensori, bensì soltanto led che si accendono al contatto con le mani del climber o che indicano un percorso specifico tra le prese sulla parete. La soluzione progettata, inoltre, potrebbe trovare ulteriori applicazioni negli ambiti del recupero funzionale e della psicomotricità infantile. Obiettivo Progettare e costruire un sensore in grado di misurare le tre componenti della forza applicate dallo scalatore nell’ambito della propria attività. Tempi Il progetto viene avviato nel giugno 2016, con i primi incontri di gruppo volti a individuare le specifiche generali. Nel mese successivo si svolgono un


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plicazione della forza; facilità di gestione e interpretazione dei dati. – Requisiti tecnici: Errore di linearità: < 2% – Costo: < €100/p – Portata massima: 200 kg – Sensibilità: 10 10−6 g −1 – Risoluzione: < 1 kgf – Cross-talk tra carichi che agiscono in direzione ortogonale: <5%.

meeting estivo di studio e un brainstorming mirato sulla progettazione di sensori meccanici. Nell’ottobre 2016 viene progettata la prima iterazione di progetto del sistema di acquisizione dati e si effettuano i test preliminari sul prototipo. Nel dicembre 2016 si passa all’analisi e all’ottimizzazione FEM e viene effettuata la seconda iterazione di progetto del sistema DAQ. Ed eccoci a gennaio 2017, in cui si svolgono i test preliminari con i sensori meccanici e il prototipo del sistema DAQ. Nel marzo 2017 si tiene la quarta ottimizzazione dei sensori meccanici e della produzione. A luglio 2017 viene prodotto il PCB del DAQ e, infine, nell’agosto 2017 vengono effettuati i test finali e l’integrazione del sistema. Stakeholders Scalatori e allenatori, proprietari e gestori di strutture di arrampicata indoor, produttori di materiale per pareti di arrampicata, produttori di sistemi di acquisizione e di estensimetri.

re di arrampicata: facilità d’implementazione sulle pareti di scalata esistenti; semplicità di gestione del software di acquisizione dei dati; facilità di manutenzione; costo contenuto. – Lato atleta: indipendenza della misura nel rispetto dei punti di ap-

Soluzione proposta Un sensore a cella di carico triassiale incorporato in prese da arrampicata indoor e un sistema di acquisizione dati personalizzato per misurare le forze applicate durante l’arrampicata, con un’interfaccia utente per la visualizzazione del miglioramento delle prestazioni durante l’allenamento. Il sensore La geometria progettata, semplice ma efficace, consente una facile fabbricazione e resiste ai carichi operativi senza cedimenti. Il team è riuscito a progettare un sensore che non è visibile né percepito come diverso. Metodo d i progettazione Selezionare i punti per l’esatto posizionamento degli estensimetri sulla superficie del sensore. Dimensionare il componente. Individuare il rapporto ottimale tra sufficiente sensibilità e adeguata resistenza al massimo

Esigenze Costi contenuti – Semplicità d’uso e d’implementazione – Load range & Sensibilità – Consistenza e affidabilità dei dati – Risposte in tempo reale – Durabilità. Requisiti – Lato gestore della palestra o istruttoT_M ƒ 43


carico, conservando i requisiti di si- anche tutto il supporto del proprio specifico know-how, anche in forma curezza nell’utilizzo. di un vero e proprio corso di formazione. Test sperimentale L’obiettivo principale della procedura Il rapporto di collaborazione (che di test era quello di confermare i risul- pos siamo tranquillamente definire tati analitici e ottenere un prototipo come vera e propria partnership), offerto da un’azienda leader nel funzionante a scopo dimostrativo. L’indipendenza dal punto di applica- proprio settore, appare come una zione e il cross-talk minimo vengono ca ratteristica fondamentale per verificati applicando carichi in posi- garantire il successo di un progetto innovativo di ricerca, nel quale l’enzioni e direzioni diverse. Il carico sulla presa viene aumentato tusiasmo e la freschezza delle idee per fasi, allo scopo di verificare la dei ricercatori si coniuga positivamente con l’esperienza e il knowlinearità. how del partner tecnico, in funzione dell’effettivo ottenimento del risultato Il ruolo di HBM Fondamentale è stato il contributo di auspicato. HBM, leader riconosciuta nel settore Entrambe le componenti possono trardei sistemi di acquisizione dati di mi- re importanti vantaggi da un metodo sura, che ha messo a disposizione di lavoro che ottimizza le reciproche non soltanto gli estensimetri utilizzati competenze al servizio del raggiunnello sviluppo dei nuovi sensori ma gimento degli obiettivi.

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Per ulteriori informazioni: raffaella.sesana@polito.it www.hbm.com VELOCITÀ E INTENSITÀ LASER IN COMBINAZIONE: PIÙ EFFICIENZA PER LE LAVORAZIONI LASER

Le prestazioni di precisione e le soluzioni di posizionamento multi-asse per lavorazioni laser dipendono dalla meccanica, dal tipo di azionamento selezionato, ma anche dal rispettivo controllore. Ad esempio, per ottenere una qualità costante durante la fase di taglio laser, l’intensità dello stesso e la velocità dei componenti mobili devono essere perfettamente combinate tra loro per poter tagliare più uniformemente e rapidamente possibile. In combinazione con controllori ad alte prestazioni e algoritmi intelligenti,


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modo che reagiscano ai comandi del controllore con un ritardo minimo. Dovrebbero essere progettati per un’elevata accelerazione e ripetibilità, in aggiunta alla bassa dilatazione termica e un’elevata produttività. Physik Instrumente, produttore di diverse soluzione per la movimentazione, può fornire la propria esperienza per le diverse esigenze delle applicazioni laser: i sistemi gantry (Fig. 3) per esempio, essenFigura 8 – La sincronizzazione della frequenza di do caratterizzati da un’eleripetizione degli impulsi e l’intensità del laser con il vata rigidità ma al contempo movimento richiedono ulteriori requisiti sul controllore e sul sistema di posizionamento (Immagine: ACS/PI) da una piattaforma di movimento leggera, offrono un’elevata produttività con bassi laser, in funzione della posizione e livelli di risonanza. della velocità, oltre a svolgere il con- La gestione ottimizzata di cavi e dei trollo analogico. Di conseguenza il servizi consente inoltre l’aggiunta di movimento e gli impulsi laser possono un asse verticale, sensori di messa a essere combinati tra loro con un’alta fuoco automatica e testa laser. Tale ripetibilità per operazioni di taglio, su design consente di avere il pezzo traiettorie circolari o anche più com- fermo e spostare verticalmente la teplesse. La costanza del fascio laser sta e l’ottica del laser. La preferenza lungo un percorso e il suo controllo di PI per l’uso di encoder assoluti della potenza determinano la qualità evita la calibrazione all’avvio (ho della linea di taglio. Un algoritmo otti- ming), facilitando l’inizializzazione mizzato nel controllore sincronizza il del sistema. Il modello A-311 a basso movimento del pezzo con gli impulsi profilo (Fig. 4), è una piattaforma XY laser in modo che la dimensione dell’impulso e lo spazio tra i punti adiacenti rimangano coerenti anche durante il taglio di elementi come archi (Fig. 2) e cerchi. L’algoritmo evita imprecisioni causate da possibili oscillazioni quando vengono percorse traiettorie non rettiControllo innovativo linee. Pertanto, il taglio non per lavorazioni laser dipende più dai parametri di bordi, archi e circonferenze PI (Physik Instrumente), in qualità di di movimento. fornitore di sistemi di posizionamento di precisione e tecnologia di control- Sistemi lo, ha accettato questa sfida. Insieme di posizionamento all’azienda produttrice di controllori di precisione ACS Motion Control, PI è ora in gra- per diverse do di fornire soluzioni complete per il applicazioni mercato dei laser che consentono I meccanismi utilizzati nei sivelocità, alta qualità e alta produttivi- stemi di posizionamento per tà. I controllori ACS sono capaci di lavorazioni laser devono esFigura 9 – Gli archi possono essere tagliati con alta precisione (Immagine: ACS) controllare i sistemi di posizionamen- sere progettati con una larto ad alta precisione così come il ghezza di banda elevata in

i sistemi di posizionamento di precisione soddisfano ora i requisiti che consentono alle macchine per lavorazioni laser di ottenere un’alta precisione e, nello stesso tempo, un elevato volume di produzione. Un sistema che garantisce la qualità della lavorazione, indipendentemente dalla forma del profilo, rappresenta una caratteristica importante per chi utilizza il laser. Tuttavia tale qualità non può essere sempre garantita nel caso delle attività più impegnative, come la marcatura laser, il taglio, la saldatura e l’incisione, soprattutto se contemporaneamente è richiesto un elevato volume di produzione. Molti sistemi di elaborazione laser si basano sul controllo del movimento, che posiziona il laser mentre è in funzione con una potenza costante e una frequenza di ripetizione degli impulsi. In questo caso la qualità del taglio dipende dal profilo di moto. Ad esempio, quando si taglia un bordo potrebbe essere necessario ridurre la velocità del laser rispetto al pezzo in lavorazione per evitare accelerazioni troppo elevate durante i cambi di direzione. Il processo richiede quindi più tempo e il volume di produzione tende a diminuire. Vi sono inoltre ulteriori svantaggi: la profondità e la larghezza del profilo di taglio cambiano e, di conseguenza, ne risente anche la qualità della lavorazione. La sincronizzazione della frequenza di ripetizione degli impulsi e dell’intensità del laser con il movimento è una soluzione molto più pratica, che richiede al contempo maggiori requisiti per il controllore e il sistema di posizionamento (Fig.1).

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Figura 10 – I sistemi gantry, essendo caratterizzati da un’elevata rigidità ma al contempo da una leggera piattaforma di movimento, offrono un’elevata produttività con bassi livelli di risonanza. La gestione ottimizzata di cavi e dei servizi consente inoltre l’aggiunta di un asse verticale, sensori di messa a fuoco automatica e testa laser (Immagine: PI)

basata su cuscinetti d’aria che vanta un’elevata planarità su un campo di

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spostamento di 200 × 200 mm, con una ripetibilità di ± 0,05 μm. Il suo design compatto offre agli utenti un ottimo utilizzo dello spazio nella progettazione della macchina. È guidata da un motore lineare ironless che consente un’elevata accelerazione e velocità con movimenti molto fluidi. Un altro sistema anch’esso adatto al taglio laser, è la tavola integrata XY ad alta precisione V-731 (Fig. 5). La ripetibilità unidirezionale è pari a 0,1 μm e il minimo incremento di movimento è pari a 0,02 μm. I motori lineari trifase fanno a meno dei componenti meccanici per la trasmissione e trasferiscono la forza motrice direttamente alla piattaforma di movimento senza alcun attrito. Ciò significa che

sono possibili elevate velocità. In caso siano richieste alte accelerazioni, alte velocità o carichi fino a 1000 N, PI offre inoltre una nuova serie di assi lineari per carichi elevati, che possono anche essere facilmente montati in configurazioni XY (Fig. 6).

Figura 11 – Lo stage XY della serie A-311 a basso profilo consente di ridurre l’ingombro in macchine con spazio d’installazione limitato (Immagine: PI)


N. 01ƒ ;2018 Moduli di Controllo Laser EtherCAT Risultati eccellenti sono stati ottenuti nella microlavorazione laser mediante il controllore appositamente sviluppato da ACS per questo campo di applicazione. Questo permette infatti il controllo diretto della sorgente laser al fine di aumentare la precisione e la produttività. Il modulo slave EtherCAT® della serie LCMv2 offre un’ampia gamma di funzioni, tra cui la modulazione digitale degli impulsi per il controllo dinamico della potenza, gli impulsi di uscita o i segnali di gating (on/off) sincronizzati con posizioni lungo traiettorie 2D-6D o zone operative programmabili. Inoltre è possibile controllare praticamente qualsiasi laser tramite interfacce elettriche universali. Oltre all’uscita del segnale laser ad alta velocità, il modulo è dotato di uno speciale sistema di blocco di sicurezza, un ingresso di errore e un’uscita di abilitazione. Sono disponibili anche otto I/O digitali per funzioni specifiche del laser. Soluzioni di Movimentazione per Lavorazioni Laser Le soluzioni sopra citate composte da sistemi di posizionamento, controllori e moduli laser sono già state selezionate dalle migliori aziende d’integrazione laser, dagli utenti finali e dagli istituti di ricerca. Quando si effettuano tagli lungo traiettorie complesse, PI ha dimostrato che un sistema di movimentazione ad alte prestazioni, in cui il movimento e gli impulsi laser sono

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Figura 12 – Asse XY compatto con elevata precisione di corsa, stabilità e alte velocità (Immagine: PI)

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lone per l’applicazione del cordolo di collante sul vetro fino alla linea integrata che provvede al trattamento del cristallo con il cleaner, al deposito del primer, all’applicazione del collante e al montaggio automatico sulla vettura con l’assistenza del sistema di visione”, racconta Albert Assone, Software and Electrical Department Manager di NKE Automation. Figura 13 – Nuova serie di assi lineari per alevati Tra i valori che costituicarichi, che possono anche essere facilmente montati scono la mission dell’ain configurazioni XY (Immagine: PI) zienda piemontese c’è l’impegno sempre costansincronizzati, può portare a risultati di te verso la ricerca e lo sviluppo di proalta qualità. dotti innovativi in grado di soddisfare le Per ulteriori informazioni: esigenze di mercato. www.pi.ws www.acsmotioncontrol.com Sistema integrato robot-profilometro La procedura d’incollaggio dei cristalli MISURE DI PRECISIONE è un’operazione che, grazie all’evoluPER UN INCOLLAGGIO zione delle tecnologie, è oggi altamenPERFETTO DEI CRISTALLI te automatizzata. Oltre al posizionamento sulla scocca, uno dei momenti Il processo d’incollaggio delle parti in più critici di questa lavorazione è la cristallo delle autovetture (parabrezza, spalmatura della colla lungo il perimelunotti, vetri laterali) deve offrire elevati tro del cristallo, attività che viene eselivelli di qualità per poter garantire dura- guita da un robot antropomorfo. ta nel tempo, qualità della tenuta e inso- Benché si tratti di un processo autonorizzazione dell’abitacolo. È quindi matizzato, la fase dell’erogazione del necessario che i cristalli siano incollati materiale collante dev’essere controlcon grande precisione, utilizzando ma- lata in tempo reale, per poter garantiteriali di qualità e processi automatizzati re che il cordolo abbia l’uniformità e e, soprattutto, rigorosamente controllati. le dimensioni compatibili con le esiDi questo si occupa NKE Automation, genze del cliente. azienda di Alpignano (TO), che da oltre Per eseguire il controllo della qualità 35 anni offre soluzioni dedicate non del processo di spalmatura dell’adesisolo all’incollaggio dei cristalli, ma anche all’erogazione dei fluidi in vettura, all’applicazione di adesivi e sigillanti e all’estrusione di guarnizioni. “Abbiamo maturato una lunghissima esperienza nella progettazione e realizzazione d’impianti e sistemi per l’incollaggio dei cristalli automatici e semi automatici. Dalla semplice unità stand-aT_M ƒ 47


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Misure stabili e accurate Grazie alla soddisfazione prestazione offerta dal prodotto precedentemente utilizzato, la scelta del sistema di misura è ricaduta nuovamente su un prodotto Keyence, in particolare su un profilometro in linea della nuova serie LJ-V. Si tratta di un prodotto che, erogando un laser a luce blu, consente di eseguire misurazioni estremamente stabili e accurate offrendo elevate velocità di campionamento e la possibilità di eseguire misurazioni sia su superfici nere o inclinate con bassa riflettanza sia su superfici metalliche altamente riflettenti. L’accuratezza del profilo acquisito è molto elevata anche quando il target ha finiture di svariati colori e materiali. “Il processo di spalmatura della colla deve garantire che il materiale sia erogato senza interruzioni e che il cordolo abbia dimensioni tali da garantire il rispetto dei requisiti imposti dal cliente”, spiega Assone. Grazie al lavoro del dipartimento meccanico di NKE, si è provveduto quindi a installare il profilometro LJ-V su un supporto solidale al braccio robotico. “In questo modo il sensore può seguire la spalmatura della colla, misurando in tempo reale base e altezza del profilo. I dati vengono vo, NKE utilizzava un pacchetto com- trasmessi al nuovo software applicativo, posto da un profilometro Keyence e appositamente sviluppato, che ci conun applicativo realizzato da una so- sente di raccogliere e visualizzare tutti i cietà terza. Recentemente, tuttavia, l’azienda piemontese ha deciso di migliorare questo processo per offrire maggiori performance e garanzie di qualità ai propri clienti, importanti aziende del settore automotive. E così NKE ha deciso di realizzare un nuovo sistema di controllo della qualità della spalmatura, sviluppando un proprio applicativo e cogliendo l’occasione anche per aggiornare la componente hardware con un profilometro che offrisse le migliori performance disponibili sul mercato. Oggi il nuovo sistema integrato è in uso in diversi stabilimenti del gruppo FCA (Mirafiori, Suzzara, Valladolid e Melfi) per il montaggio dei cristalli su vetture Fiat, Maserati e Iveco.

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dati rilevanti, compresa la misura di base e altezza del profilo per ogni punto e la misura media del cordolo. In questo modo viene generata una mappa del profilo, caratterizzata dai colori verde, giallo e rosso che indicano se le misure rilevate rientrano o meno all’interno delle tolleranze richieste dal cliente”, continua Assone. “Al termine del processo, il software genera una schermata di riepilogo con esito del tipo OKKO e tutti i dati statistici richiesti dal cliente”. Integrazione semplice “Il profilometro LJ-V si è rivelato perfetto per questa applicazione grazie alla precisione di lettura e all’elevata frequenza di campionamento offerta”, spiega Assone. L’integrazione del prodotto nell’applicazione è stata semplice: “Grazie al manuale, chiaro ed esaustivo, abbiamo individuato come estrarre i dati rilevati dal sensore per portarli nel nostro applicativo”. NKE è soddisfatta della qualità riscontrata in questa esperienza con il prodotto Keyence. Per questo sta valutando un possibile ampliamento della partnership con Keyence per utilizzarne le tecnologie anche in altre applicazioni. “Per esempio stiamo pensando di utilizzare le telecamere OCR Keyence nel nostro sistema di marcatura dei codici sul telaio e in tal senso abbiamo già avviato prove di Laboratorio”, conclude Assone. Per ulteriori informazioni: www.keyence.it.

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METROLOGIA GENERALE

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Rubrica a cura di Luca Mari

C’è ancora una differenza tra misurare e calcolare? Una questione apparentemente solo semantica, ma non è così... 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!

RIASSUNTO 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! È noto e non problematico che il valore di una grandezza G può essere generalmente ottenuto sia misurando direttamente G, dunque applicando all’oggetto sotto misurazione uno strumento sensibile a G, sia calcolando il valore a partire da valori noti di grandezze connesse a G attraverso un’equazione. Per esempio, un’accelerazione può essere misurata direttamente con un accelerometro, oppure può essere calcolata dai valori di una forza e di una massa attraverso il secondo principio della dinamica. Meno ovvio è che anche questa seconda modalità sia considerabile un caso di misurazione, indiretta secondo la terminologia tradizionale, in cui il valore del misurando è ottenuto da un calcolo. D’altra parte, non ogni forma di computazione è, o è parte di, una misurazione indiretta. La distinzione tra misurazione indiretta e computazione potrebbe apparire una questione solo semantica, d’interesse solo per chi scrive vocabolari, ma non è così. Oggi viviamo in un contesto in cui molto è stato smaterializzato, e molto si sta smaterializzando: volumi cartacei e dischi di vinile sono diventati file pdf e mp3. Al di là di questioni di attaccamento a tradizioni (“il fascino del profumo della carta”) e di efficacia ed effi-

liberamente da www.bipm.org/en/ publications/guides/#gum. Anche la misurazione sta contribuendo allo sviluppo del mondo dei “big data”, come abbiamo anche discusso recentemente in questa rubrica (“Quale ruolo per la metrologia nel mondo dei big data?”, Tutto_ Misure, 4, 2017. In precedenza, ancora in questa rubrica (“Cos’è la metrologia, insomma?”, Tutto_Misure, 1, 2017, abbiamo suggerito che in questo contesto di “dataficazione” che si sta formando la metrologia potrà avere un ruolo strategico in quanto scienza della qualità dei dati. Ma in un mondo di dati, la distinzione tra misurazione e computazione, se non appropriatamente caratterizzata, rischia di sfumare, e la scienza della misurazione rischia di perdere progressivamente la sua stessa ragione di essere. Dunque non è esagerato sostenere che un’appropriata risposta al nostro problema avrebbe un valore strategico per stabilire un ruolo alla misurazione nel contesto culturale che si sta delineando. Per questo, offriamo qui qualche considerazione preliminare, invitando chi è interessato a proporre il suo punto di vista sulla questione: che differenza c’è tra misurazione (indiretta) e computazione? I casi estremi sono facili da caratterizzare. Valutare il volume di un oggetto fisico modellizzato come cubico dapprima misurando la lunghezza del lato insieme con la sua incertezza tipo e quindi elevando il valore della lunghezza alla terza potenza e propagandone opportunamente l’incertezza è una misurazione indiretta, e non solo un calcolo. Le condizioni che in questo esempio congiuntamente caratterizzano una misurazione indiretta, in quanto distinta da un calcolo, sono: C1. si parte da una o più grandezze empiriche note X1, …, Xn (nell’esempio la lunghezza del lato di un oggetto),

cienza degli strumenti di accesso all’informazione (“non c’è come leggere sulla carta”), testi e musica sono informazione, che richiede un supporto fisico per essere trattata ma è pienamente distinta dal supporto fisico su cui è mantenuta: un romanzo smaterializzato rimane comunque lo stesso romanzo. Al contrario, la misurazione è misurazione di proprietà di oggetti e fenomeni del mondo empirico, e smaterializzandola le si fa perdere una caratteristica essenziale. In altri termini, la simulazione di un calcolo (di un romanzo, di una sinfonia) non è diversa dal calcolo (e dal romanzo, e dalla sinfonia), e perciò i calcoli (i romanzi, le sinfonie) sono entità che non ha senso simulare; una misurazione può essere invece simulata, e la simulazione di una misurazione è diversa dalla misurazione. Insomma: la simulazione di una misurazione non è una misurazione. D’altra parte, metodi computazionali implementati in sistemi software sono sempre più diffusi e sempre più importanti, anche nella misurazione, come ottimamente esemplificato dal Supplemento 1 della Guida all’espressione dell’incertezza di misura (GUM), “Propagation of distributions using a Monte Carlo LIUC - Univ. Cattaneo (Castellanza – VA) method”, JCGM 101:2008, scaricabile lmari@liuc.it T_M

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C2. di ognuna si ottiene un valore mediante misurazione, C3. e a ogni valore si associa un’incertezza tipo fornendo gli elementi per giustificare tale incertezza; C4. è data una grandezza empirica nota Y (es.: il volume di un oggetto), C5. ed è data una legge empirica nota che connette le grandezze X1, …, Xn con Y, usata per calcolare un valore per Y a partire dai valori di X1, …, Xn; C6. al valore di Y è associata un’incertezza tipo, calcolata propagando le incertezze tipo dei valori delle grandezze X1, …, Xn (in una versione più generale, in linea con il citato Supplemento 1 della GUM, le condizioni C2 e C3 sono integrate: di ogni grandezza Xi si ottiene una distribuzione di probabilità sull’insieme dei valori possibili; in questo modo anche C5 e C6 diventano una sola condizione: la legge è usata per calcolare la distribuzione per Y a partire dalle distribuzioni per X1, …, Xn). Non pare problematico che se tutte e sei queste condizioni sono soddisfatte il processo sia una misurazione. Sono infatti garantiti: – il riferimento empirico dell’informazione trattata (tramite C1 e C4): i valori sono intesi come valori di grandezze empiriche note, non di variabili... matematiche; – la significatività empirica dell’informazione acquisita (attraverso C2): i valori delle grandezze X1, …, Xn sono ottenuti mediante misurazione, e non, per esempio, da specifiche o convenzioni; – la significatività empirica dell’informazione calcolata (attraverso C5): la computazione è basata su una legge empirica nota, e non su una qualsiasi equazione matematica; – la valutazione della qualità dell’informazione trattata (attraverso C3 e C6): al valore di ogni grandezza è associata un’incertezza tipo, e non si trattano solo numeri, pur eventualmente con unità di misura. Le condizioni C1-C6 caratterizzano in modo non controverso una struttura di misurazione indiretta, e possono perciò essere considerate condizioni sufficienti di misurazione. Si può eliminare una o più di queste condizioni, continuando T_M ƒ 52

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ad accettare che il processo così ottenuto sia una misurazione indiretta? Oppure si tratta di condizioni anche necessarie, quindi eliminandone anche una sola si ottiene un processo che non può essere considerato una misurazione? Il termine “misurazione” non è un marchio registrato, quindi non possiamo rispondere a questa domanda tramite un riferimento di natura giuridica.. D’altra parte il prestigio sociale di cui la misurazione gode ha un fondamento, e quindi la domanda ha un senso e una rilevanza. Se ci rivolgiamo al Vocabolario Internazionale di Metrologia (VIM) (www. bipm.org/ en/publications/ guides/# vim), otteniamo questa definizione di <misurazione>: “processo volto a ottenere sperimentalmente uno o più valori che possono essere ragionevolmente attribuiti a una grandezza”. Una definizione piuttosto generica, che dopo aver collocato la misurazione in un contesto (misurazione come processo di attribuzione di valori a grandezze) riconosce la necessità di una specificazione, per evitare che ogni processo di attribuzione di valori a grandezze sia considerabile una misurazione. Tale specificazione è data dai due avverbi, “sperimentalmente” e “ragionevolmente”, che sono soprattutto allusivi. Sostenendo che le condizioni C1-C6 siano anche necessarie per la misurazione indiretta renderemmo esplicito e concreto il significato dei due avverbi in termini di queste condizioni. Si può mettere alla prova questa posizione attraverso dei controesempi, casi di processi di attribuzione di valori a grandezze che non soddisfano anche solo una delle condizioni C1-C6: saremmo comunque disposti a riconoscerli come misurazioni? Traiamo un esempio da uno dei libri storici che, cinquant’anni fa, contribuì alla rinascita dell’interesse verso i fondamenti della misurazione, Basic concepts of measurement, di Brian Ellis (Cambridge University Press, 1968). Per discutere in modo concreto un problema non così diverso dal nostro, a pag. 31 l’autore introduce una grandezza, la hage Y, definendola come il prodotto dell’altezza X1 e dell’età X2 di una persona (“hage” come contrazione di “height” e “age”). A partire da valori misurati per l’altezza e l’età di una

persona, moltiplicare i due valori non è problematico, e soddisfa le condizioni metrologiche di base (in particolare, dimensionalmente la hage è una lunghezza per una durata, e la sua unità di misura nel SI è dunque metri per secondi). In più, incertezze tipo associate ai valori di X1 e X2 potrebbero essere facilmente propagate, per ottenere un’incertezza tipo per il valore calcolato di Y. Quindi abbiamo misurato indirettamente la hage della persona? La difficoltà a rispondere in modo affermativo deriva, plausibilmente, dall’evidente convenzionalità della definizione. Se moltiplicare altezza ed età potrebbe sembrare ancora “ragionevole”, che dire di una grandezza definita, supponiamo, come il prodotto della radice terza dell’altezza e della quarta potenza dell’età, Y := X11/3 X24? Nel pieno rispetto delle regole del calcolo dimensionale, potremmo definire sempre nuove grandezze X1m X2n, con m e n numeri razionali scelti a piacere. Questa “creatività definizionale” non è problematica fintanto che la si riconosce come una “creatività computazionale”: la variabile matematica Y := X1m X2n esiste non appena qualcuno la definisce. Ma ciò non basta per considerare Y come grandezza empirica, e in questo caso la proprietà di persone. Dunque l’esempio di Ellis è in violazione della condizione C4, e in conseguenza della condizione C5. Chi concorda che non si sta davvero misurando la hage di una persona moltiplicando la sua altezza e la sua età potrebbe ammettere che ciò è dovuto al fatto che non abbiamo per ora prove che la hage abbia un’esistenza empirica, cioè sia davvero (in un senso da specificare meglio) una proprietà delle persone. Questa conclusione preliminare – solo le proprietà che in un certo senso esistono possono essere misurate – non è proprio ovvia. Prendiamo il caso del Prodotto Interno Lordo (PIL) di una nazione: è una proprietà della nazione o solo una variabile matematica definita in modo più o meno arbitrario a partire da altre variabili? Il PIL si misura o si calcola? Nella prossima puntata continueremo a esplorare questo tema, ma già ora invitiamo gli interessati a proporre considerazioni al proposito.


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Rubrica a cura di Luigi Buglione

Metrologia e Contratti Parte 7 – Dati Storici e Affidabilità delle Stime METROLOGY AND CONTRACTS PART 7: HISTORICAL DATA AND RELIABILITY OF ESTIMATES Seventh 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 the historical data gathering and use of qualitative and quantitative measure in order to improve estimates of upcoming projects.

RIASSUNTO Settimo articolo basato sulle nuove linee guida GUFPI-ISMA sul corretto uso di ‘Principi, Assunzioni e Best Practice Contrattuali’ (vol.1, 2016), riguarda la raccolta e uso di dati storici quali/quantitative per poter migliorare le stime dei prossimi progetti.

questa sezione seriale [2], si è discusso dello “schema ABC”, ovverosia come poter scomporre un requisito utente (UR) in più parti: A – requisiti di prodotto funzionali; B – requisiti di prodotto non-funzionali; C – requisiti/vincoli di progetto, come indicato in Fig. 1. Ciascuno “stream” segue un semplice ordine logico da rispettare: Q →T →C Si debbono quindi determinare delle quantità (Q) secondo una o più misure per quel dato stream, per determinare poi i tempi di lavoro (T) in termini di effort e duration e, infine, poter determinare i relativi costi e corrispet-

INTRODUZIONE

Settimo appuntamento con la disamina dell’applicazione di buoni principi di misurazione ai contratti (ICT e non) [2] parlando questa volta di dati storici e affidabilità delle stime, altro spunto incluso nelle nuove “linee guida contrattuali” GUFPIISMA [1]. Alcuni punti di attenzione: – Le stime effettuate per analogia e/o esperienza dovrebbero muovere da propri dati storici e/o da altre fonti esterne attendibili/affidabili; – Non esiste un progetto-tipo, ma è necessario comprenderne le principali caratteristiche per poterle quantomeno usare in termini di “filtro” o, meglio, poterle quantificare con opportune misure da usare in un modello di stima (es: regressione lineare multipla). Nei contratti ICT spesso invece si rischia di considerare quasi esclusivamente approcci qualitativi senza partire da misure della quantità dei requisiti di un progetto. Vediamo come...

Figura 1 – Lo Schema “ABC”

trovano le migliori soluzioni, ma quando si parla di contratti e pratiche di lavoro, non sempre queste vengono adottate. Ci riferiamo a come in molti casi l’approccio alle stime sia purtroppo di natura prettamente esperienziale, senza (o con scarso) riferimento a Q→T→C: UN SEMPLICE ORDINE dati storici propri e/o di benchmark da LOGICO DA RISPETTARE fonti attendibili per il nostro contesto Molte volte nel semplice buon senso si d’interesse. Sin dal primo articolo di

tivi (C). La somma degli effort e dei costi/corrispettivi per i tre stream A/B/C darà quindi luogo alla valutazione di uno User Requirement. Presidente GUFPI-ISMA - Gruppo Utenti Function Point Italia Italian Software Metrics Association luigi.buglione@gufpi-isma.org

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Alcune considerazioni iniziali: – Come poter determinare un effort e la relativa duration (T) se non disponessimo prima di una misura della quantità (Q) di lavoro da dover sviluppare? – Se la “produttività” [3] è calcolabile genericamente dal rapporto tra una quantità di lavoro e il relativo effort, come poter confrontare la “produttività” di due o più team e quindi conoscere una propria “velocità” se non disponessimo prima di tali quantità (misure) per ciascun requisito/progetto?

quanto tempo ci vorrebbe per condurre quel progetto e non partendo dalla quantificazione della quantità di lavoro da svolgere? Negli ultimi anni la comunità “agile” ha puntato ad esempio sugli “Story Points” (SP), ovverosia unità ”virtuali” e “relative” per esprimere l’effort di un progetto partendo dal requisito più semplice a cui assegnare il punteggio più semplice (1) e da qui considerare in modo proporzionale quanto varranno gli altri requisiti (2x, 3x, ...). Mike Cohn, uno degli agilisti più conosciuti, afferma che gli “Story Points are estimates of effort as influenced by IL “CONO DELL’INCERTEZZA”: the amount of work, complexity, risk SUBIRLO O GESTIRLO? and uncertainty” [5]. Alcune domande sorgono quindi spontanee: In un noto libro del 2006 [4], Steve – Se gli SP non rappresentano quindi McConnell proponeva il c.d. “cono un’espressione di “quantità” ma di effort dell’incertezza” (Fig.2). “pesati” e fortemente relativi ad assun-

Figura 2 – Il “cono dell’incertezza”

Proposta in altri contributi in senso verticale, la figura viene denominata anche “funnel” (imbuto) e illustra graficamente il concetto di raffinamento delle stime durante le fasi di un progetto (maggiori le informazioni e la loro qualità, minore il margine di errore nelle stime). Ma come è possibile migliorare e raffinare le stime in un progetto senza misurare e dimensionare i requisiti che compongono il progetto stesso, basandosi solo (o prevalentemente) sulla percezione di T_M ƒ 54

zioni molto stringenti (es: la composizione di un team di lavoro, la complessità di un requisito, il livello di granularità nella sua formulazione durante le fasi del ciclo di vita, ecc.), come poter comparare SP di diversi progetti ai fini di un benchmarking e poter quindi considerare valori “esterni” alla propria organizzazione quali validi input alle proprie stime? – Come poter determinare pertanto un livello di produttività (Q/T) se gli SP rappresentano di fatto già una misura

del tempo (T) e non della quantità (Q) di lavoro da sviluppare? – Per non oltrepassare gli iniziali affidi di effort e budget e restare in un livello di RE (Relative Error) ritenuto accettabile [9], misurato come il rapporto tra [(stima-consuntivo)/consuntivo] in una sorta di profezia che auto-avvera, il rischio concreto che molti progetti corrono è quello di: • effettuare un “de-scope” del progetto iniziale, riducendone l’ambito (scope) inizialmente concordato con un cliente, con impatto sulla “utility” (COSA – Requisiti Funzionali) e/o • ridurre i livelli di “warranty” (COME/QUANTO – Requisiti nonfunzionali e relativi livelli di servizio), ovverosia la qualità del prodotto/servizio oggetto di un contratto. In entrambi i casi, un cliente potrebbe quindi impostare SLA (Service Level Agreement) con penale legati alla “quantità” o “qualità” richiesta e concordata contrattualmente. L’unico strumento a vantaggio di entrambe le parti (cliente e fornitore) è pertanto misurare e approssimare fin dall’inizio un progetto attraverso un set misurato e bilanciato di misure, al fine di poter garantire che gli utenti finali del prodotto/servizio in esame ricevano “valore” da quel progetto. Tom Demarco direbbe che “non puoi controllare ciò che non puoi misurare” [6]; ma tornando indietro di un passo, “non puoi misurare ciò che non puoi definire” e infine “non puoi definire ciò che non conosci” [2]. E comprendere anche cosa e come mettere in relazione i diversi elementi e misure di un progetto per un migliore controllo e gestione sicuramente rappresenta un ulteriore aspetto fondamentale per ogni organizzazione. MA QUALI DATI STORICI?

A partire dal buon senso comune, ogni modello di best practice, così come gli standard internazionali, richiede di storicizzare i propri dati per affinare le proprie stime nel tempo, comprendendo quali attributi possano essere quelli di maggior impatto e utilità in un modello di stima. Tra i tanti, la norma ISO 15939 [7] parla di un MEB (Measurement Expe-


N. 01ƒ ;2018 Figura 3 – Il processo di misurazione secondo la ISO 15939 e il MEB [7]

tà per unità di misura), tempi di lavoro (cottura, rispetto le quantità specificate), elementi di rischio (la difficoltà di cottura di un piatto), elementi non-funzionali (es: gli abbinamenti tra cibo e vino e/o con altre pietanze) e via dicendo. Tornando al mondo ICT, gli oltre 8.000 progetti contenuti nel repository D&E (Development & Enhancement) di ISBSG [8] potrebbero ad esempio rappresentare nel Figura 4 – Principi, Assunzioni breve termine un pune Best Practice Contrattuali (PABPC), Vol. 1 [1] to di partenza sia per catturare alcuni range di produttività per rience Base), illustrato in Fig. 3, nel quale “cluster” di progetti simili a quelli di storicizzare in modo bilanciato dati nostro interesse e nel medio termine quantitativi (“hard”) e qualitativi (“soft”). una fonte utile per replicare o mutuaCosa fare però se intanto la nostra re la struttura del repository per una organizzazione non disponesse già di nostra raccolta dati interna: nel tempo dati storici consolidati? Si può im- il riferimento esterno andrebbe proparare molto osservando la quotidiani- gressivamente scomparendo, lasciantà, non sempre e solo il nostro dominio do sempre maggior spazio (e ruolo) d’interesse finale: ad esempio la strut- ai dati dell’organizzazione, ovviatura delle schede per ricette di cucina mente più significativi. rappresenta un ottimo esempio di dati Il calcolo e l’analisi periodica degli RE storici da usare quale base per le pro- (Relative Error) dei progetti rappresenprie stime. Esiste difatti un processo terebbe pertanto uno delle più utili (ricetta), degli asset da usare (ingre- input per un’analisi RCA (Root-Cause dienti) con relative proporzioni (quanti- Analysis) tesa al miglioramento conti-

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LA MISURA DEL SOFTWARE

nuo dell’organizzazione. Nei prossimi numeri continueremo a commentare ulteriori aspetti derivati dall’analisi delle nuove “linee guida contrattuali” GUFPI-ISMA [1] (in Fig. 4 gli argomenti trattati nel documento), cercando di evidenziare come una corretta applicazione degli aspetti di misurazione permetta a un 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. “Analyze facts and talk through data” (Kaoru Ishiwaka) RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

[1] GUFPI-ISMA, Principi, Assunzioni & Best Practice Contrattuali (Vol.1), Feb 2016, URL: http://www. gufpi-isma.org/newsito/area soci.html#pabc [2] Buglione L., Misurare per...credere: una breve overview della Misurazione nel mondo ICT, TuttoMisure, n.4/2014, pp. 301-305, URL: https: //goo.gl/z3uJTc [3] Buglione L., Some Thoughts on Productivity in ICT Projects, v1.3, Aug 2010, URL: www.semq.eu/pdf/ fsm-prod.pdf [4] McConnell, S., Software Estimation: Demystifying the Black Art, ISBN 2006, Press, Microsoft 9780735605350 [5] Cohn M., What are Story Points? 23/08/2016, URL: https://goo. gl/AbQ9UV [6] Demarco T., Controlling Software Projects: Management, Measurement and Estimation, Prentice-Hall, 1982, ISBN 9780131717114 [7] ISO/IEC, IS 15939:2017 – Systems and software engineering -– Measurement process [8] ISBSG, Repository Development & Enhancement (D&E), r15, Feb 2017, URL: www.isbsg.org [9] JCGM, Evaluation of measurement data – Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM), Ed.1, September 2008, URL: https://goo.gl/MZjHzd T_M ƒ 55


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CONTROL 2018 A STOCCARDA: CRESCITA COSTANTE

Le ultime novità in fatto di controllo qualità e le relative applicazioni pratiche nell’industria, con un terzo di visitatori esteri, espositori da 30 Paesi e oltre 60.000 metri quadrati di superficie espositiva: questo è CONTROL – Fiera Internazionale per l’Assicurazione della Qualità – in programma a Stoccarda dal 24 al 27 aprile 2018. L’evento presenta l’intera catena di processo nell’ambito della produzione, dalle tecniche di misura senza contatto all’elaborazione rapida d’immagini; tutto automatizzato e pronto per l’industria 4.0, a partire dai componenti fino alle soluzioni complete, perché è la qualità che fa la differenza, su ogni singolo pezzo prodotto. In un mondo sempre più digitale la possibilità di porre domande e “toccare con mano” rappresenta un vantaggio senza eguali, a mag-

gior ragione se si tratta di qualità, dove i produttori sono pronti a dimostrare di essere all’altezza della loro fama! Visitare CONTROL è decisamente facile (utilizzando il QR-code, si ottiene il biglietto per l’ingresso gratuito) e comodo (la fiera dista solo 200 metri dall’aeroporto internazionale di Stoccarda!). Inoltre, l’Organizzatore PE Schall GmbH ha previsto una nuova strutturazione tematica della fiera: metrologia, prove dei materiali, apparecchiature per l’analisi, optoelettronica, sistemi per l’assicurazione della qualità e servizi saranno disposti in ordine e in maniera più razionale, per dare loro maggior visibilità e facilitare il percorso del pubblico specializzato. L’offerta della fiera è più ampia e completa anche grazie a un ricco programma di eventi collaterali, organizzati in collaborazione con partner ormai storici, come la Fraunhofer-Allianz Vision, la Fraunhofer IPA e la EMVA (European Machine Vision Association). Per ulteriori informazioni: www.control-messe.de/en/tradefair-programme/

NUOVO MULTIMETRO DIGITALE INDUSTRIALE CON IMMAGINE TERMICA FLIR ha recentemente presentato il multimetro digitale con immagine termica DM285, uno strumento per l'ispezione, la diagnosi e la localizzazione di guasti in ambienti industriali, per una vasta gamma di apparecchiature elettriche ed elettro-meccaniche, nonché per l'ispezione di sistemi di riscaldamento, ventilazione, climatizzazione e refrigerazione. Gli elettricisti e i manutentori possono utilizzare il DM285 per scansionare rapidamente e senza contatto componenti surriscaldati e diagnosticare il guasto tramite le funzioni di test basandosi sulle immagini termiche acquisite. Il multimetro è ideale per l'ispezione di apparecchiature elettriche, tra le quali quadri elettrici surriscaldati, fusibili e connessioni allentate. Può essere utilizzato per ispezionare apparecchiature elettro-meccaniche, come pompe rotative o alternative e compressori, motori elettrici e attuatori, e i relativi si-

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stemi di monitoraggio e automazione. È anche un'ottima scelta per il settore climatizzazione e per la riparazione di componenti di schede elettroniche, regolatori di tensione, alimentatori e microprocessori. Il DM285 è il multimetro digitale più avanzato della FLIR, dotato di 18 funzioni e risoluzione dell’immagine termica 160x120. Misura temperature fino a 400 °C, memorizza fino a 10 set da 40.000 misurazioni scalari e 100 immagini ed è dotato di funzione di richiamo per il riesame dei dati sul campo. Per ulteriori informazioni: www.flir.com/dm285.


METROLOGIA LEGALE E FORENSE

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

Gli oneri di sistema delle fatture di energia Quale interesse è tutelato?

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 so-called 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! RIASSUNTO Questa rubrica affronta i significativi cambiamenti in tema di Metrologia Legale a seguito dell’entrata in vigore del D.Lgs. 22/2007, detto Direttiva MID. In particolare, vuole fornire utili informazioni, consigli e ammonimenti agli “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! La recente delibera dell’Autorità di Regolazione per Energia Reti e Ambiente (Arera) n 50/2018 del 01/02/2018 – Disposizioni relative al riconoscimento degli oneri altrimenti non recuperabili per il mancato incasso degli oneri generali di sistema – ha suscitato numerose polemiche in quanto volta, di fatto, ad addebitare a tutti gli utenti finali di energia le somme dovute da società di vendita di energia alle società di distribuzione a titolo di oneri di sistema e non corrisposte a causa di mancati incassi da parte dei traders di energia non in grado di sopportare le morosità dei propri clienti finali. Il provvedimento dell’Autorità trova il proprio fondamento, secondo quanto affermato all’interno della stessa delibera, in alcune pronunce giudiziali del Consiglio di Stato e del Tar Lombardia che, sollecitati da ricorsi promossi da alcuni traders, hanno rilevato la non conformità ai dettati legislativi di alcune delibere adottate dalla stessa autorità riguardanti le clausole contrattuali tra società di distribuzione di energia e venditori. I traders, nei propri atti introduttivi dei

del rispetto di forme determinate di garanzia nei rapporti tra distributori e traders esula, infatti, dall’ambito di definizione legale del potere dell’Autorità. In difetto di una previsione legislativa circa il soggetto che subisce le conseguenze dell’inadempimento dei clienti finali, è lasciato all’autonomia contrattuale delle parti, nella stipulazione dei singoli contratti di trasporto, regolare eventualmente questo profilo.” In considerazione dell’interpretazione fornita dal Consiglio di Stato, che ha annullato un’apposita delibera adottata dall’Autorità limitatamente alla parte volta a prevedere specifici contenuti dei contratti tra distributori e traders1, Arera ha provveduto a emanare questa recente ulteriore delibera che si pone quale strumento di regolazione temporaneo e transitorio in attesa di una modifica del quadro legislativo. Nel Codice tipo promosso dall’Autorità nel 2013 (poi rivisitato nel 2017 alla luce delle sentenze emanate) allo scopo di assicurare “l’omogeneità e l’uniformità del contenuto delle condizioni generali di contratto praticate dalle imprese distributrici agli utenti del trasporto, al fine di conseguire la massima neutralità e trasparenza nell’accesso al sistema in coerenza con le finalità procompetitive e di efficienza del servizio”, erano stabilite alcune clausole del contratto di trasporto sottoscritto dal trader con il distributore senza che, al riguardo, venisse prevista la fonte del contratto di trasporto: il trader, infatti, stipula il contratto di trasporto con l’impresa di distribuzione sulla base del mandato senza rappresentanza conferito dall’utente finale (come stabilito nella modulistica contrattuale dei traders e delle società di distribuzione). Tale forma giuridica

procedimenti, lamentavano il fatto che l’autorità non potesse imporre, in violazione di quanto stabilito dal D.Lgs. 79/99 (disciplina di base per il settore energetico) e, in generale, dalle norme riguardanti i poteri di regolamentazione attribuiti all’autorità, specifici contenuti contrattuali agli operatori del settore, quali, in specie, obblighi di garanzia di pagamento di oneri di sistema. Un ulteriore intento, dichiaratamente perseguito, risulta quello di tutelare le società di distribuzione da eventuali inadempimenti degli utenti del trasporto, con riferimento agli oneri di sistema (componente tariffaria A), che rischierebbero di compromettere l’equilibrio (finanziario ed economico) dei distributori. La prima sentenza emanata sul punto dal Consiglio di Stato (n. 2182/2016) ha espressamente stabilito che “In definitiva, il sistema prevede che gli oneri di sistema sono dovuti dai clienti finali, che li corrispondono ai traders, i quali, a loro volta, li versano ai distributori, che, quale ultimo passaggio, li consegnano alla Cassa Con- Avvocato – Foro di Milano guaglio del sistema elettrico e al Gesto- Professore a contratto al Politecnico di Milano re servizi elettrici” e che “La previsione veronica.scotti@gmail.com T_M

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porta a ritenere che il contratto di trasporto così configurato debba generare obblighi esclusivamente a carico dei traders, nei confronti del distributore, senza che l’utente finale sia chiamato ad adempiere verso le imprese di distribuzione. Il mandato senza rappresentanza è finalizzato a consentire al mandante di ottenere una certa prestazione (per l’utente finale l’attivazione dell’utenza o lo switch con altro operatore) avvalendosi dell’attività del mandatario (trader) il quale assumerà quindi i relativi obblighi senza che il mandante sia coinvolto, restando estraneo alle dinamiche dei rapporti tra il mandatario (trader) e il terzo contraente (impresa di distribuzione). Tuttavia, data la peculiare natura del mercato dell’energia (bene essenziale, gestito e regolamentato mediante norme di carattere pubblicistico destinate a superare le disposizioni a tutela d’interessi privatistici), tali fattispecie contrattuali assumono caratteristiche diverse rispetto a quelle tipizzate dal codice civile, assolvendo una funzione differente da quella loro assegnata e divenendo quindi del tutto irrilevanti dinanzi al più preminente interesse generale di tutela e protezione del sistema della distribuzione di energia, come sottolinea il Consiglio di Stato nella propria sentenza del 20162. Secondo una interpretazione decisamente estensiva delle sentenze citate, l’Autorità ha provveduto quindi ad adottare la delibera su cui si dibatte. Il provvedimento prevede un nuovo meccanismo di copertura degli oneri di sistema versati dalle imprese di distribuzione3, ma non incassati, attraverso l’istituzione di un’apposita procedura per richiedere il pagamento di tali somme, precedentemente garantito dai singoli traders mediante obblighi specificatamente assunti nei contratti di trasporto sottoscritti con le imprese di distribuzione. L’efficacia assunta dal provvedimento è retroattiva in quanto riferita a crediti non recuperabili con decorrenza dal 01/01/2016 (già definito come periodo transitorio nella precedente delibera n 109/2017)4, derivanti da contratti di trasporto risolti per inadempimento da almeno 6 mesi per i quali l’impresa distributrice abbia comunque provveduto al versamento dei relativi oneri di sistema. ContrariaT_M ƒ 58

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mente a quanto si potrebbe desumere dalle informazioni circolate al riguardo, tale meccanismo non è stato predisposto solo per ripianare le perdite pregresse attualmente esistenti, bensì si tratta di un sistema permanente destinato a tenere indenni, al momento, le sole imprese di distribuzione (in futuro dovrebbero essere contemplati anche i trader, come accennato nella nota 4) da eventuali mancati incassi riguardanti gli oneri di sistema. A prescindere dalle modalità di richiesta d’integrazione delle somme versate ma non riscosse, così come disegnate dall’Autorità, non si possono trascurare le ricadute derivanti da una simile decisione marcatamente destinata a garantire il rimborso degli oneri di sistema non riscossi mediante “un fondo di compensazione alimentato da un corrispettivo specifico da applicare ai clienti finali”. In realtà, nulla quaestio se il fondo fosse alimentato da pagamenti provenienti dai clienti finali utenti di punti di prelievo per i quali il contratto (tra distributore e trader) risultasse risolto ma, come ovvio (quante sono le probabilità che un utente moroso per fatture di energia elettrica, sollecitato al pagamento degli oneri di sistema, provveda tempestivamente al saldo di tali voci di costo??), tale circostanza risulta del tutto irrealizzabile (de facto), prima ancora che inapplicabile (de iure). Ne deriva che i soggetti tenuti al pagamento degli oneri di sistema saranno gli utenti virtuosi, per importi non ancora del tutto ben definiti. Sebbene l’interpretazione fornita dal Consiglio di Stato possa apparire profondamente ingiusta, essa è in linea con quanto previsto dal legislatore nel settore energia al momento delle liberalizzazioni, ovvero che gli oneri siano a carico degli utenti finali. Tuttavia, l’Autorità ha dato a tale inequivocabile sentenza un’attuazione eccessivamente estesa e del tutto difforme rispetto ai generali principi del diritto. Infatti la pronuncia risulterebbe pienamente osservata e correttamente applicata nell’ipotesi in cui la delibera prevedesse l’onere del pagamento esclusivamente in capo a coloro i quali avessero beneficiato dell’utenza di energia riferita al contratto di trasporto poi risolto dal distributore per inadempi-

mento (del trader) (nonostante tale circostanza parrebbe comunque poco conforme a diritto nel caso in cui l’utente virtuoso che avesse provveduto al pagamento delle fatture si fosse poi trovato a dover cambiare trader in ragione del fallimento di quest’ultimo il quale, solo, avrebbe l’esclusiva responsabilità per l’inadempimento). Invece, l’Autorità ha ritenuto di costruire un sistema in cui ciascun utente è obbligato a risanare debiti e coprire mancanze di altri soggetti (più che altro utenti), senza alcun tipo d’interazione diretta con il sistema stesso che viene gestito da terzi (dato che i rapporti riguardano principalmente trader e impresa di distribuzione) ma nutrito dagli utenti stessi. Nuovamente le legittime aspettative degli utenti di chiarezza, trasparenza ed equità in ambito energia sono state frustrate da un intervento poco attento alle esigenze della collettività effettuato peraltro da un’Autorità pubblica che sarebbe preposta a tutelare interessi pluralistici di ampia portata e non solo di natura puramente economico-finanziaria per pochi eletti. Una altra occasione mancata che ci autorizza a rievocare un vecchio poeta solito esclamare, probabilmente sbagliando nazione: “C’è del marcio in Danimarca!”. NOTE 1 Deliberazione 19 dicembre 2013 612/ 2013/r/eel – Disposizioni in merito alla definizione del codice di rete tipo per la distribuzione dell’energia elettrica nonché all’introduzione di misure urgenti in merito alla risoluzione del contratto di trasporto. 2 Consiglio di Stato sentenza n 2182/2016: non assume rilevanza la circostanza dedotta da Enel distribuzione spa, nelle sue memorie difensive, secondo cui i traders sarebbero mandatari senza rappresentanza dei clienti finali. 3Arera, mediante il documento 52/2018/ R/eel ha predisposto un analogo meccanismo di rimborso anche a favore dei traders, sottoposto a consultazione pubblica con scadenza il 26/02/2018. 4 Deliberazione 3 marzo 2017 109/ 2017/r/eel – Avvio di procedimento per l’ottemperanza alle sentenze del TAR Lombardia, sezione II, 31 gennaio 2017, 237, 238, 243 e 244, relative alla deliberazione dell’autorità 268/ 2015/r/eel, in tema di garanzie per l’esazione degli oneri generali del sistema elettrico – Già in tale delibera era enfatizzata la necessità d’introdurre meccanismi volti a riconoscere un’adeguata compensazione agli utenti del trasporto e alle imprese distributrici dell’eventuale mancato incasso delle componenti tariffarie A, a copertura degli oneri generali di sistema.


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Alessandro Ferrero 1, Veronica Scotti 2

C’è chi rifiuta l’arroganza della certezza La posizione della comunità internazionale delle scienze forensi

WHERE THE ARROGANCE OF CERTITUDE IS REFUSED This article reports on the most important and significant, for the measurement experts, topics discussed at the 70th Annual Meeting of the American Academy of Forensic Sciences and underlines their multidisciplinary characteristics, as well as the related issues of potential interest for the measurement community. RIASSUNTO L’articolo illustra le tematiche più importanti e rilevanti, per chi si occupa di misure, discusse durante il 70° congresso annuale della American Academy of Forensic Sciences e ne sottolinea le caratteristiche di multidisciplinarietà, nonché gli aspetti di potenziale interesse per il mondo delle misure.

IL 70° CONGRESSO ANNUALE DELL’AMERICAN ACADEMY OF FORENSIC SCIENCES

Scriviamo queste brevi note di ritorno da Seattle, dove, dal 19 al 24 febbraio abbiamo partecipato ai lavori del 70° Congresso Annuale della American Academy of Forensic Sciences (AAFS), presentando un lavoro sull’utilità di una interpretazione metrologica delle definizioni di validità scientifica dei metodi delle scienze forensi proposte dal rapporto del PCAST del 2016 [1]. Sono ormai tre anni che partecipiamo a questo importante evento, che vede più di 3.000 partecipanti a ogni edizione, provenienti da una sessantina di nazioni diverse, un migliaio di lavori presentati e circa 200 espositori. Si è sempre rivelata un’esperienza stimolante, soprattutto per la vera multidisciplinarietà con cui viene affrontato e discusso il ruolo della scienza nelle applicazioni forensi. Per la prima volta abbiamo sentito giudici, avvocati, ingegneri, medici, biologi e psicologi esprimersi con la medesima proprietà di linguaggio e per la prima volta abbiamo sentito parlare di metrologia forense al di fuori di un consesso di metrologi.

È stato affermato che la ricerca della verità richiede prove credibili e garantirne la credibilità aiuta a mantenere la fiducia nella giustizia. L’impegno del Dipartimento di Giustizia è quello di promuovere, attraverso opportune linee guida, un linguaggio comune che aiuti a esprimere correttamente e in modo credibile le conclusioni degli esperti, e anche quello di avviare un programma di monitoraggio delle attività dei laboratori forensi per garantire la validità dei risultati ottenuti. Vista con gli occhi di chi si occupa di misure, questa affermazione non può che rafforzare il ruolo del metrologo forense nel garantire la credibilità delle prove, quando queste sono ottenute attraverso misure e rilievi sperimentali, attraverso una corretta valutazione ed espressione dell’incertezza di misura e assicurando la riferibilità dei risultati, affidando le indagini sperimentali a organismi e laboratori accreditati. A questo intervento è seguito un brillante e godibilissimo intervento del Prof. Itiel Dror, professore di neuroscienze cognitive all’University College di Londra, tutto incentrato sugli effetti del bias cognitivo e, in particolare, sulla contaminazione cognitiva con la quale contesto, ambiente ed esperienza pregressa possono influenzare il giudizio dell’operatore nel valutare i risultati di misura, quali ad esempio il riconoscimento d’impronte digitali o di un profilo genetico. Per chi, nel campo delle misure, si pone da sempre il problema di valu-

Riferire, anche brevemente, su tutte le interessanti presentazioni a cui abbiamo assistito richiederebbe molto più spazio e tempo di quello che abbiamo a disposizione. Ci limitiamo quindi ad alcune considerazioni sorte a valle degli interventi della sessione plenaria inaugurale, a cui hanno partecipato personaggi di spicco sia del campo giuridico sia di quello scientifico. Sono interventi che hanno ancora una volta messo in risalto il ruolo importante che la cultura delle misure può svolgere in questo campo. È intervenuto per primo Rod J. Rosentein, US Deputy Attorney General: è la figura più importante, dopo l’Attorney General, del Dipartimento di Giustizia americano, grosso modo equivalente al nostro Sostituto Procuratore Generale presso la Corte d’Appello e di Cassazione. L’argomento trattato è stato: “The Department of Justice’s Committment to Advancing Forensic Science” e si è focalizzato sulla necessità di esprimere correttamente le conclusioni delle perizie tecnico-scientifiche, in modo che possano essere correttamente comprese non soltanto da chi le deve utilizzare per emet- 1 DEIB – Politecnico di Milano tere un verdetto, ma anche da tutti colo- alessandro.ferrero@polimi.it ro a vario titolo coinvolti nel giudizio, 2 Avvocato – Foro di Milano veronica.scotti@gmail.com pubblico incluso. T_M

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tare il contributo all’incertezza dato dall’operatore, questi concetti sono particolarmente stimolanti e aprono il campo a interessanti collaborazioni, in cui gli esperti di neuroscienze cognitive possono sviluppare il modello e gli esperti di misure sviluppare gli strumenti per quantificare gli effetti, in termini d’incertezza di misura, della contaminazione cognitiva sul risultato della misura stessa. Ancora più interessante e stimolante, per chi si occupa di misure e di metrologia forense, è stato l’intervento di Rush D. Holt, CEO dell’American Association for the Advancement of Science (AAAS), dal titolo: “Show me the evidence”. Holt, dopo un’interessante analisi del diverso significato che la prova scientifica assume nei due contesti, scientifico e giuridico, ha poi affrontato quello che a suo avviso (e, assai più modestamente, anche a nostro avviso) è il problema principale nel recepimento e utilizzo della prova scientifica in ambito forense: ritenere che dai risultati d’indagini scientifico-tecniche possa emergere una verità assoluta e che le prove scientifiche siano sempre incontestabili e conclusive. Per chi, come chi scrive, si batte da anni per far comprendere che, se uno strumento (ad esempio un etilometro, peraltro non tarato) misura valori di poco superiori al limite di legge (es: 1,51 g/l quando il limite è di 1,50 g/l), la probabilità che il valore del misurando sia sotto il limite può essere prossima al 50% [2], questa è stata musica. Come musica è stata l’affermazione del Dr. Holt che uno dei mali da combattere è “l’arroganza della certezza”. Non abbiamo potuto fare a meno di ricordare quel Pubblico Ministero di un famoso processo per omicidio, conclusosi dopo cinque gradi di giudizio con l’assoluzione degli imputati perché la prova principe del DNA era basata su valori misurati al di sotto della risoluzione dello strumento, che accusò i periti di “falsificare la realtà con metodi scientifici” solo perché si erano permessi di considerare l’incertezza dei valori misurati… T_M ƒ 60

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E NOI?

Sono considerazioni e confronti che potrebbero generare frustrazione ma che, invece, anche pensando che poco più di dieci anni fa gli USA non erano in una situazione molto diversa dalla nostra attuale, dovrebbero essere di stimolo a lavorare anche qui nella direzione di creare quel substrato culturale uniforme alle diverse discipline che costituiscono le scienze forensi, al fine di portare al linguaggio comune auspicato dal Dipartimento di Giustizia. Chi si occupa di misure ha, per la cultura propria delle misure, il compito d’iniziare questo percorso di crescita. Non è un caso che il NIST sia fortemente impegnato nelle scienze forensi e nell’assicurare validità scientifica ai risultati ottenuti, come si evince dalle pagine del loro sito web dedicate alle scienze forensi (http://www.nist. gov/topics/forensic-science), dalle 21 memorie presentate al congresso e dalla presenza come espositori. Crediamo che un maggiore impegno in tal senso anche da parte dei nostri Istituti Metrologici e dell’Ente di Accreditamento possano contribuire in modo molto significativo ed efficiente a combattere l’arroganza della certezza e, conseguentemente, a dare maggiore fiducia nei risultati ottenuti e nelle decisioni conseguentemente prese. L’intera comunità delle misure, inclusa questa rivista, può e deve dare il proprio contributo. Da quanto visto al congresso, confermato dall’impressionante crescita che le prove scientifiche hanno avuto nei procedimenti giudiziari, si evince che le scienze forensi, e la metrologia forense in particolare, diventeranno sempre di più un importante campo di applicazione per strumenti e apparecchiature di misura, per metodi di misura, tradizionali e innovativi, e per metodi e tecniche di validazione dei risultati di misura. Tutti gli attori delle misure saranno fatalmente coinvolti, dai costruttori di strumenti agli utilizzatori, dai laboratori di taratura agli enti di accreditamento, fino agli Istituti Metrologici Pri-

mari (NIST docet). Coinvolgimento che implica anche responsabilità diverse da quelle attuali, perché ogni garanzia data (dalla durabilità all’accuratezza) se disattesa può configurare, oltre che grave inadempimento ai doveri professionali rilevante sotto il profilo civilistico (con conseguente obbligo del risarcimento del procurato danno), anche ipotesi di reato (quali, ad esempio, frode processuale, falsa perizia) di non trascurabile rilevanza quanto a conseguenze, sia per le pene principali ma anche per quelle accessorie (interdizione dall’esercizio dell’attività). Trascurare questi aspetti solo perché in Italia la discussione non è (ancora) così viva come in altre nazioni non significa che il problema non si porrà in un futuro forse più prossimo di quanto non si sia portati a credere, non appena l’intero sistema si sveglierà dal letargo in cui beatamente langue. Chi scrive ha un sogno nel cassetto: arrivare a istituire un corso di Metrologia Forense, fruibile dagli studenti d’ingegneria e di giurisprudenza, analogamente al corso di Medicina Legale, oggi impartito agli studenti di medicina e di giurisprudenza. In attesa che si avveri, seguiamo l’invito con cui il Dr. Holt ha chiuso il suo intervento: “rivendichiamo orgogliosamente l’incertezza”! RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

1. Obama administration PCAST reports 2009 - 2017. Washington, D.C.: Executive Office of the President, Presidents Council of Advisors on Science and Technology, 2016, Report on Forensic Science in Criminal Courts: Ensuring Scientific Validity of Feature-Comparison Methods. Disponibile online: https://obamawhitehouse.archives.gov/sites /default/files/microsites/ostp/ PCAST/pcast_forensic_science_r eport_final.pdf. 2. A. Ferrero, V. Scotti: Con l’incertezza di misura un giudice derubrica un reato di guida in stato di ebbrezza, Tutto_Misure, vol. XVIII, n. 4, 2016, pp. 259-266.


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

Dalle Associazioni Universitarie di Misuristi Notizie da GMEE

preliminari, per utilizzare il DUSM come strumento a supporto della terapia insulinica, rendendolo in grado di misurare l’assorbimento d’insulina, convenzionalmente iniettata nel tessuto RIASSUNTO sottocutaneo, da parte del circolo eQuesta rubrica riassume i contributi e le notizie che provengono dalle magmatico. giori Associazioni Universitarie che si occupano di Scienza e Tecnologia Siamo di fronte a uno scenario sfidelle Misure. dante ma che promette significative ricadute in termini di miglioramento della qualità di vita del paziente diaRiceviamo dalla sede di Napoli del hoc, il DUSM è in grado di deconvol- betico soggetto a terapia insulinica, GMEE interessanti notizie sull’evolu- vere misure di spettro d’impedenza in oltre che economiche e sociali. zione delle ricerche che la sede ha in informazioni quantitative sulla presenza di un farmaco in un volume noto. Riferimenti bibliografici atto. Il funzionamento del dispositivo è 1. P. Arpaia, U. Cesaro, N. Moccaldi, stato oggetto di studi nell’ambito di un “Noninvasive measurement of transprogetto di ricerca, che con la sua at- dermal drug delivery by impedance DUSM: MISURARE tività ha provato come la variazione spectroscopy”, Nature Scientific I FARMACI SOTTO PELLE d’impedenza normalizzata al valore Reports, 7, 44647; doi: 10.1038/ IN TERAPIA TRASDERMICA del tessuto pre-infiltrato ci fornisca srep44647 (2017). E INSULINICA un’informazione diretta sulla quantità 2. P. Arpaia, P. Cimmino, U. Cesaro, La veicolazione trans- di un farmaco, a conducibilità elettri- N. Moccaldi “Drug Under Skin Meter dermica dei farma- ca nota, penetrato in un tessuto uma- (DUSM): a portable bioimpedance ci è vantaggiosa no a seguito, ad esempio, di un trat- spectroscope for assessing transderrispetto ad altre vie tamento di veicolazione transdermica mal drug delivery”, 14th IMEKO di somministrazio- in vivo. TC10 Workshop on Technical Diagne. Consente di evitare il metabolismo A questo scopo sono state realizzate nostics, Milano, 2016. di primo passaggio, garantisce la di- tre campagne sperimentali in Labora- 3. P. Arpaia, U. Cesaro, N. Moccaldi minuzione della tossicità e la riduzio- torio, su melanzane, ex-vivo, su orec- “Measuring the drug absorbed by ne degli effetti collaterali. A oggi, le chie di suini e in vivo, su volontari biological tissues in laboratory emulametodologie terapeutiche basate sul umani. tion of dermatological treatments”, passaggio transdermico del medicina- Per un tessuto biologico, e in partico- IEEE MeMeA 2016, Benevento, Italy. le non consentono la misura, nemme- lare per la pelle umana, è stata trova- 4. P. Arpaia, U. Cesaro, M. Marvaso, no ex post, della quantità di medici- ta una relazione lineare tra la quanti- N. Moccaldi, “A Model for Measurnale effettivamente transitato nel sotto- tà di farmaco iniettato e la variazione ing the Drug Released under the Skin dell’impedenza normalizzata misura- in Transdermal Delivery”, IEEE I2MTC cute. In risposta a tale esigenza nasce il ta a una frequenza di 1 kHz. La riso- 2017, May 22-25, 2016, Turin, Italy. DUSM (Drug Under Skin Meter), un in- luzione è risultata compatibile con gli 5. P. Arpaia, U. Cesaro, N. Moccaldi novativo microstrumento per la misura standard della somministrazione in “A Bioimpedance Meter to Measure della quantità di farmaco veicolata dermatologia. L’impiego di sostanze Drug in Transdermal Delivery” IEEE sottocute, prototipato, caratterizzato e con conducibilità elettrica dell’ordine Transation on Instrumentation and validato dall’Università di Napoli Fe- di mS /cm permette di raggiungere Measurement, Submitted and acceptderico II. La misurazione, basata sulla elevati livelli di sensibilità: per i volu- ed under major revision. consolidata tecnica della bioimpeden- mi di 10 ml prodotto la variazione ziometria, avviene in maniera total- d’impedenza normalizzata può supemente non invasiva, indolore, e senza rare il 100%. Ad oggi è in corso una campagna rischi per la salute del paziente. Grazie a degli algoritmi sviluppati ad esplorativa, dagli incoraggianti esiti alessandro.ferrero@polimi.it THE ITALIAN UNIVERSITY ASSOCIATIONS FOR MEASUREMENT This section groups all the significant information from the main University Associations in Measurement Science and Technology.

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BRAIN-COMPUTER INTERFACE A SINGOLO CANALE, BASATA SU SEGNALE SSVEP, REALIZZATA CON DISPOSITIVI LOW COST

verificato il funzionamento del sistema sviluppato con l’utilizzo di un PC come unità di calcolo [2], il prossimo passo sarà quello di sostituire il PC con un dispositivo mobile, con risorse La Brain-Computer Interface (BCI) è limitate, come un tablet o uno smartun’innovativa tecnica di comunicazio- phone. ne, nata per applicazioni biomedicali, per il recupero di abilità perse a Riferimenti bibliografici causa di malattie neurodegenerative 1. Angrisani, Leopoldo, Pasquale Arcontrollando dispositivi esterni con la paia, and Deborah Casinelli. “Instrusola forza del pensiero. L’utilizzo di mentation and measurements for nonstandard di comunicazione wireless invasive EEG-based brain-computer porta questa interfaccia nel mondo interface”. Measurement and Netdelle Cognitive Internet of Things (IoT): working (M&N), 2017 IEEE Internala connessione tra cervello e mondo tional Workshop on. IEEE, 2017. fisico e cibernetico fornisce una solu- 2. Full paper in sottomissione per IEEE zione applicabile nell’Industria 4.0. È International Symposium on Medical in questo contesto che il Gruppo di Measurements and Applications Misure Elettriche ed Elettroniche (MEMEA), June 11-13, 2018 Rome. (GMEE) della Federico II di Napoli, sta sviluppando una BCI a singolo canale, per l’uso quotidiano, con di- LE TECNOLOGIE ABILITANTI IOT spositivi low cost che sfrutta il potenziale evocato visivo (SSVEP), misurato Il termine “Industria 4.0” indica la tratramite un dispositivo open source per sformazione dell’intera sfera della elettroencefalogramma (EEG), per produzione industriale attraverso la realizzare un’interfaccia tramite cui fusione delle tecnologie digitali e basta guardare un segnale lampeg- internet con l’industria tradizionale. giante sullo schermo dello smartpho- Sensori innovativi, connettività e anane/tablet per comporre un numero lisi dei dati consentono una personatelefonico, fare una chiamata Skype, lizzazione di massa, bassi costi di aprire un’applicazione. La scelta è produzione e grande efficienza. I ricaduta su questa tipologia di BCI cambiamenti prodotti da questa che si dopo un’attenta ricerca in letteratura può definire la quarta rivoluzione [1]: un segnale di tipo SSVEP genera industriale interessano tutti i settori una risposta nel segnale cerebrale strategici della produzione, delle tecche è facilmente rilevabile in ogni sog- nologie, delle istituzioni pubbliche e getto, a meno di una possibile varia- della formazione. I paradigmi econobilità interindividuale. L’utilizzo di soli mici e sociali su cui si basa sono la 3 elettrodi in configurazione a singo- centralità del cliente e l’open innovalo canale migliora il comfort della tion. Tra le tecnologie abilitanti delBCI. Gli elettrodi sono posizionati ri- l’Industia 4.0 troviamo l’Internet of spettivamente nella zona occipitale, Things (of Task, of Everything…), la area di massima ampiezza del poten- manifattura avanzata con la Robotica ziale visivo, nella zona frontale e in Collaborativa, la manifattura additiva una parte del corpo in cui non c’è po- (Stampa 3D), la connettività a banda tenziale cerebrale come il lobo dell’o- larga (il 5G), la Realtà Virtuale (VR) e recchio o il polso, sono di tipo attivo, la Realtà Aumentata (AR), il Cloud, i per migliorare la qualità del segnale, Big Data, gli Analytics e il Machine e e di tipo dry: non fanno cioè uso di Deep Learning. In questo contesto il gel elettrolitico, poco praticabile per Gruppo di Misure Elettriche ed Eletun utilizzo quotidiano dell’interfaccia. troniche (GMEE) e Meccaniche e TerInoltre, all’elettrodo posizionato nella miche (GMMT) di Napoli, sta produzona occipitale sono stati saldati dei cendo diversi contributi di ricerca pin in argento per superare lo strato scientifica, istituendo nuovi Laboratori di capelli che copre l’area. È stato e innovando la proposta didattica. In T_M ƒ 62

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particolare sono state messe a punto nuove metodologie per l’integrazione e l’alimentazione wireless di sensori per la misura di parametri strutturali, all’interno di costruzioni in cemento armato stampate in 3D [1]. È stato sviluppato il prototipo di una innovativa rete di monitoraggio radiologico IoT basata su protocollo long range LoRa [2], rispetto al quale è stata realizzata anche un’analisi Cross Layer allo scopo di verificare come disturbi presenti sul canale fisico influenzano la qualità della trasmissione ai livelli più alti della pila protocollare [3]. Sono state realizzate interfacce grafiche basate su tecnologia di Realtà Aumentata per la visualizzazione dei consumi elettrici di carichi domestici e industriali che aumentano la consapevolezza degli utenti e favoriscono politiche di risparmio ed efficientamento energetico. È stato fondato un FabLab per accademico per lo sviluppo di progetti multidisciplinari con macchine per l’autofabbricazione di prototipi [4]. In ambito Aerospazio è allo sviluppo una piattaforma inerziale auto compensata basata su configurazione ridondante con sensori MEMS low costs, il cui prototipo sarà presentato al prossimo I2MTC che si terrà dal 12 al 18 Maggio a Houston in USA. Riferimenti bibliografici 1. Gallucci, Luca, et al. “An Embedded Wireless Sensor Network with Wireless Power Transmission Capability for the Structural Health Monitoring of Reinforced Concrete Structures”. Sensors 17.11 (2017): 2566. 2. Tocchi, Alessandro, et al. “First step towards an IoT implementation of a wireless sensors network for environmental radiation monitoring”. Instrumentation and Measurement Technology Conference (I2MTC), 2017 IEEE International. IEEE, 2017. 3. Angrisani, L., et al. “LoRa protocol performance assessment in critical noise conditions”. Research and Technologies for Society and Industry (RTSI), 2017 IEEE 3rd International Forum on. IEEE, 2017. 4. L. Angrisani, P. Arpaia, F. Bonavolontà, R.S. Lo Moriello “Academic


N. 01ƒ ;2018 IN SICILIA IL GRUPPO MISURE MECCANICHE E TERMICHE SI CONSOLIDA

il corso di laurea magistrale in ingegneria meccanica e docente di Misure per la Qualità e la Sicurezza per il corso di laurea in Ingegneria della Sicurezza. È responsabile del Laboratorio di Misure meccaniche ed estensimetria. È Coordinatore del Consiglio integrato dei corsi di studio in ingegneria meccanica.

Hanno infatti recentemen- Roberto Montanini te preso servizio come Laureato in IngeProfessori di 1a fascia i gneria Meccanicolleghi Prof. Leonardo ca all’Università D’Aquisto, presso l’Università di PalerLa Sapienza di mo, e Prof. Roberto Montanini, presso Roma e ha conl’Università di Messina, rispettivamenseguito il dottote il 31 dicembre 2017 e il 9 gennaio rato di ricerca al 2018. Politecnico di Torino. È attualLeonardo D’Acquisto mente di ruolo Dopo una prima presso l’Università degli Studi di Mese s p e r i e n z a sina, dove ha preso servizio come aziendale in ricercatore nel 1999. Procter & Gam- Ha svolto e svolge attualmente un rileble ed Enel pro- vante numero d’incarichi in ambito duzione, inizia accademico: di particolare significatila sua carriera vità i ruoli di componente del Senato universitaria nel Accademico con delega alla Ricerca, 1992 presso il Innovazione e Trasferimento TecnoloD i p a r t i m e n t o gico e di componente della Commisdell’Innovazione Industriale e Digitale sione di Ateneo per l’avvio dei Dotto(DIID) dell’Università di Palermo. Fin rati di Ricerca in ottemperanza al da subito è componente del Gruppo D.M. 45/2013. Misure Meccaniche e Termiche e, nel Sin dall’anno accademico 1999-2000 1996, borsista del National Institute ha svolto una intensa e continuativa of Advanced Industrial Science and attività didattica come responsabile di Technology (Japan) presso il National tutti i corsi incardinati nell’Ateneo di Metrology Institute (NMI) a Tsukuba, Messina nel settore delle Misure MecGiappone. caniche e Termiche, a livello di Laurea, I suoi temi di ricerca principali vanno Laurea Magistrale e Dottorato di Ricerdalle misure di deformazione su su- ca. Nel 2016 è stato Visiting Professor perfici con trasduttori elettrici e ottici e presso la University of California, San con metodi ottici senza contatto Diego (UCSD). (moirè, speckle, grid method...), alle Nel 2001 ha fondato il Laboratorio di misure di temperatura con sensori elet- Misure Meccaniche e Termiche (MMT trici e a fibra ottica. Si occupa inoltre Lab) e nel 2017 il Laboratorio di di metodi termografici per l’analisi Controlli non Distruttivi, Diagnostica e delle sollecitazioni e di metodi ultra- Monitoraggio Strutturale (NDT & sonori per controlli non distruttivi SHM Lab), dei quali è attualmente Svolge una intensa attività didattica Direttore. I due Laboratori sono stati come docente di “Misure Meccaniche potenziati nel corso degli anni grazie e Termiche” per il corso di laurea in ai finanziamenti ottenuti con la parteingegneria meccanica, docente di cipazione a numerosi progetti di “Sistemi di acquisizione ed elabora- ricerca e oggi possono vantare una zione di grandezze meccaniche” per considerevole dotazione strumentale

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FabLabs for industry 4.0: Experience at University of Naples Federico II”; February 2018IEEE Instrumentation and Measurement Magazine 21(1):6-13.

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(www. unime.it/it/dipartimenti/ ingegneria/laboratorioingegneria/misure-meccaniche-etecniche-mmt-lab); (www.unime.it/it/dipartimenti/ ingegneria/laboratorio-ingegneria/ controlli-non-distruttivimonitoraggio-e-diagnostica). I suoi principali interessi di ricerca riguardano il monitoraggio e la diagnostica strutturale, la termografia a infrarossi, i controlli non distruttivi e le misure vibro-acustiche. È autore di un brevetto e di oltre 110 lavori scientifici pubblicati su riviste internazionali o presentati a convegni internazionali e nazionali, su tematiche inerenti le misure meccaniche e termiche e la meccanica sperimentale. Il Prof. Roberto Montanini dell’Università di Messina è stato da poco eletto all’unanimità nel Consiglio di Amministrazione del Distretto Tecnologico Trasporti Navali (Navtec) in rappresentanza degli Atenei di Messina, Palermo e Catania. Il Distretto Navtec è una società consortile attiva nel settore dei trasporti navali che gestisce progetti di ricerca per un importo superiore ai 100 milioni di euro. La redazione di Tutto_Misure si congratula con il Prof. Montanini.

Il GMEE e il GMMT rappresentano le due maggiori associazioni accademiche italiane nel campo delle misure e generano larga parte della ricerca in questo ambito, internazionalmente considerata e apprezzata. È quindi sinergicamente importante che l’intera comunità delle misure, e non solo quella accademica, sia informata sulle attività in atto nelle varie sedi delle due associazioni. Tutte le sedi sono quindi invitate a inviarci, possibilmente attraverso i Presidenti delle due associazioni, brevi aggiornamenti sulle attività in essere. La redazione

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N. 01ƒ ; 2018 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 da 25 kN). Ciò consente di utilizzare in modo ottimale il conseguente intervallo di misura dell’elettronica. Per ulteriori informazioni: www.hbm.com/it/2926/u15trasduttori-di-forza-si-precisione-per-industria-e-ricerca

MISURAZIONE PRECISA DI IMPULSI DIGITALI IN AMBIENTI DIFFICILI Il modulo digitale per la misurazione di impulsi e frequenza MX460B-R a 4 canali, con un robusto alloggiamento e dotato di connettori circolari, è la soluzione adatta per l’acquisizione di precisione dei segnali digitali nei test sui veicoli fuoristrada o nelle applicazioni sui banchi prova. MX460B-R acquisisce anche le informazioni derivanti dalle misurazioni dell’ampiezza degli impulsi o dei sensori dell'angolo della manovella per semplificare l’analisi del TDC (Top Dead Center) o l’analisi dei dati sulla base dell’angolo nelle prove dei motori a combustione. Il modulo consente l’analisi torsionale delle vibrazioni e il calcolo dell’angolo differenziale in tempo reale, grazie alla sua capacità di inoltrare i risultati all’automazione di prova e ai sistemi di controllo. I moduli robusti rappresentano ovviamente la prima scelta, in particolare nei test della trasmissione, in quanto vibrazione, temperatura e pedite di liquidi non devono avere impatti sul modulo e sul compito di prova. SomatXR MX460B-R, unito ai sensori di coppia HBM, e l’uso di interpolazione ed estrapolazione digitale avanzata garantiscono misurazioni digitali ad alta risoluzione della coppia e della velocità di rotazione con dinamica estesa fino a 1 MP/s e una frequenza di campionamento di 100 kS/s. Vantaggi Robusto: Intervallo di temperatura: da -40 a +80 °C - Grado di protezione IP65/IP67 (polvere, acqua) - Resistente alle vibrazioni fino a min. 10 g - Resistente agli urti fino a 75 g Utilizzo stand-alone sul campo grazie al registratore di dati SomatXR. Risultati di misurazione precisi in ambienti ostili. Potente: Acquisizione di coppia, velocità di rotazione, angolo, posizione o spostamento - Frequenze di campionamento fino a 100 kS/canale - Larghezza della banda di segnale fino a 40 kHz - Analisi delle vibrazioni torsionali - Calcolo dell’angolo differenziale. Elevata sicurezza di funzionamento. Flessibile: Per l’uso in mobilità negli ambienti ostili - Per l’uso su banchi prova - Compatibile con altri sistemi di acquisizione dati - Uscite per la comunicazione Ethernet TCP/IP - Sincronizzazione con IEEE 1588 (PTPv2). Facile da integrare ed espandere. Per ulteriori informazioni: www.hbm.com/it/2224/somatrobusti-sistemi-per-acquisizione-mobile-dei-dati

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SMART METROLOGY

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Rubrica a cura di Annarita Lazzari

Smart metrology e Big Data Le decisioni appropriate al centro delle performance industriale e dello sviluppo sostenibile

THE PAGE OF SMART METROLOGY Deltamu Italia is one of the leading permanent partners of the Journal, it brings together a group of experts in metrology that share an innovative vision of the profession, so that it is a carrier of added value in companies and in laboratories. Smart Metrology by Deltamu is a metrology that can adapt to all types of industrial facilities, from SMEs to international groups, an opportunity to gradually move from the Metrology of measurement equipment to the Metrology of processes. RIASSUNTO Deltamu Italia è un collaboratore stabile della Rivista, riunisce un insieme di esperti in Metrologia che condividono una visione innovatrice della professione, affinché sia portatrice di valore aggiunto in azienda e nei Laboratori. La Smart Metrology di Deltamu è una metrologia in grado di adattarsi a tutti i tipi di strutture industriali, dalla PMI ai gruppi internazionali, un’opportunità per passare gradualmente dalla Metrologia degli strumenti alla Metrologia dei processi. SMART METROLOGY E BIG DATA

L’inizio del XXI secolo ha visto la nascita di una nuova rivoluzione industriale, la rivoluzione digitale. La maggioranza degli esperti concorda sul fatto che sia inesorabile, e probabilmente positiva, almeno per il mondo degli affari. Questa nuova tecnologia si basa sulla capacità di memorizzare i dati provenienti da varie fonti (in particolare attraverso gli oggetti connessi) in quantità senza precedenti e di sfruttarli attraverso funzionalità di calcolo sempre più elevate utilizzando le tecniche di Intelligenza Artificiale. Così, da un mondo caratterizzato da scarsità d’informazioni in cui l’industria ha dovuto accontentarsi di alcuni dati (non sempre affidabili come sperava) per prendere decisioni, passiamo a un mondo molto diverso in cui la questione diventa “come sfruttare tutte le informazioni disponibili?”. Questo cambiamento di contesto impone una correlata modifica del modo di pensare per produrre i suoi effetti migliori.

una Metrologia Industriale. Si apre ora un’occasione storica. Senza dati affidabili, l’industria non sarà in grado di beneficiare delle nuove tecnologie dei Big Data, a sua disposizione. Trascurando questi nuovi strumenti, perderebbe non solo la competitività, nei confronti dei suoi concorrenti, ma, ed è forse l’aspetto più importante, non coglierebbe l’opportunità di orientarsi risolutamente, chiedendo solo lo stretto necessario, in un approccio di conservazione delle risorse. Le decisioni appropriate sono dunque al centro della performance industriale e dello sviluppo sostenibile. E, poiché la metrologia è uno dei perni di questa necessità, il Metrologo Smart deve assumere questo ruolo. Il suo posto non è di fronte a un computer a pianificare, implementare e osservare una performance a fronte di dati spesso arbitrari. Dovrebbe invece essere “sulla macchina”, su cui vengono effettuate le misurazioni, per garantire che esse siano veramente rappresentative della realtà che cercano di descrivere. Il suo ruolo è nella padronanza di tutti i fattori che contribuiscono a una misura. Dal metodo all’operatore, dalle condizioni ambientali alla qualità intrinseca del misurando che cerca di quantificare, deve assicurarsi che tutto sia sotto controllo, e una semplice etichetta verde apposta sullo strumento non è probabilmente sufficiente, anche se è ovviamente necessaria. Gran parte delle attuali pratiche del mondo industriale sono invece state ispirate dalla Metrologia Legale che ha assicurato la condivisione dei rischi per almeno 200 anni. In particolare, nel commercio, un settore in cui si è cerca-

In questo nuovo quadro chiamato “Big Data”, che va dalla raccolta di dati agli algoritmi dell’intelligenza artificiale, pionieri (tra cui GAFA: Google, Apple, Facebook, Amazon) hanno rapidamente capito che la veridicità dei dati è una proprietà indispensabile, certamente necessaria. Ecco dunque il ruolo della metrologia: garantire l’affidabilità dei dati misurati. Il Metrologo Smart, pertanto deve essere il garante della produzione di dati affidabili ogni giorno nella sua azienda. La metrologia è infatti un aspetto molto più importante di quanto possa in realtà apparire al mondo industriale. Nonostante trent’anni di certificazione di qualità, essa non ha realmente ottenuto il suo riconoscimento. Spesso infatti la certificazione di qualità ha spinto le aziende a conformarsi al modello che viene utilizzato nella Metrologia Legale, cioè limitarsi a rispondere ai requisiti del revisore. È questo, tuttavia, un modello del Direttore tecnico-commerciale – Deltamu tutto inappropriato per le aziende Italia srl che dovrebbero invece implementare alazzari@deltamu.com T_M

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to di eliminare il dubbio, la metrologia legale ha avuto un tale successo nella sua missione che tutti abbiamo maturato il falso convincimento che le misure siano giuste. Dalla nostra infanzia, infatti, ogni risultato della misurazione ci viene presentato sotto forma di un unico valore e questa ripetizione quotidiana di una misura che è pari a un

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NUOVO CONTROLLORE MULTIASSE PER ROBOTICA

singolo valore ci ha portato a pensare, inconsciamente, che questo valore rappresenti senza alcun dubbio la realtà. Le applicazioni industriali, più recenti di quelle commerciali, sono quindi nate nella convinzione che le misure fossero corrette, un falso principio che non ne ha comunque impedito il successo. Produciamo automobili, aerei, vaccini, a-

nalisi di biologia medica e tutto ciò che ci circonda, credendo che le misure siano giuste. E questo è stato possibile, perché si è cominciato a indagare il mondo “nella peggiore delle ipotesi”. Le “sicurezze” sono state prese tra l’effettiva necessità (specifiche) e la necessità espressa (tolleranza ristretta) ... per essere sicuri! Ma ridurre la

lare qualsiasi combinazione di motori a spazzole, brushless o stepper. Esso esegue in modo digitale gli anelli sia a loop di corrente sia servo loop, per assicurare il massimo livello di precisione di posizionamento e prestazioni. Grazie all’architettura di controllo distribuita A3200, può col-

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na altri utenti COMSOL. Il programma prevede: – sessioni plenarie per introdurre i partecipanti al mondo della simulazione con COMSOL Multiphysics® e mostrare loro come le app di simulazione possano migliorare efficienza e produttività; – minicorsi gratuiti per l’approfondimento di temi specifici; – presentazioni da parte di utenti COMSOL, che racconteranno la propria esperienza di simulazione; – momenti liberi di confronto con altri utenti e con lo staff COMSOL. Tutti i partecipanti riceveranno una licenza gratuita di prova del software, che potranno installare sul proprio laptop e utilizzare anche nei giorni successivi all’evento. È possibile registrarsi sin da ora: Per registrarsi al COMSOL Day di Brescia (9 maggio 2018): http://comsol.it/c/6mad Per registrarsi al COMSOL Day di Roma (5 giugno 2018): http://comsol.it/c/6ma3


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zione può essere messa a confronto Quindi, non abbiamo un unico valore con l’incremento dei costi di misura e su cui prendere decisioni, ma un insiepuò essere determinata una situazio- me di valori possibili, alcuni dei quali ne ottimale. possono essere conformi, altri no. Sappiamo che la metrologia associa Questo malinteso del valore reale deluna quantità (un valore) a tutti i tipi di l’entità solleva dubbi sulla sua conforentità. Questa quantificazione, resa uni- mità, quindi un rischio per la deciversale attraverso il Sistema Internazio- sione da prendere, a qualsiasi livello nale di unità di misura, induce una cate- della catena di cui sopra. na di decisioni che spaziano dalla defi- L’incertezza di misura, il risultato della nizione dei requisiti (tolleranze) alla imperfezione di tutti i fattori coinvolti La ISO 14253-1 [1], il cui principio dichiarazione di conformità attraverso nella produzione del risultato della base è riportato in Fig. 1, ci permette la gestione dei processi. Tale catena misurazione (Fig.2), è alla radice del di comprendere in parte ciò che è suc- manipola i numeri che esprimono la rischio. Poiché la misura non è “giucesso e confrontando le sue raccoman- capacità delle entità di svolgere le pro- sta”, il valore reale è maggiore o dazioni di “apparente buon senso” prie funzioni, sia che si tratti della capa- minore del valore dichiarato. con la realtà delle pratiche industriali, cità di un farmaco di guarire un pazien- La nozione di rischio è sempre più te sia di un pezzo integrata nella nostra vita così come meccanico di a- nell’industria. Sono spesso menzionadattarsi all’insie- ti i concetti di “Rischio Cliente” e me a cui è de- “Rischio Fornitore” e questo, naturalstinato. Ciò vale mente, comporta il principio della per tutti i tipi di condivisione dei rischi. Tuttavia, queentità e funzioni. sto concetto è a volte fuorviante. In un mondo per- La metrologia legale mira a garantire fetto, tutto sem- il commercio equo, assicurando che i brerebbe molto rischi siano uguali per tutti, il fornitore semplice. Sareb- e il cliente. Tuttavia, nel mondo indube sufficiente che striale, la situazione è diversa: una il valore che ma- decisione errata da parte del fornitore Figura 1 – La strategia proposta dalla norma ISO 14253-1 terializza la gran- è subita anche da parte del cliente. Le per tenere conto della incertezza dezza (come de- decisioni sbagliate come “Rischio Forfinito nel VIM3 nitore” in ultima analisi sono ancora, si comprendono meglio tutti i potenzia- [2], Art. 1.1) appartenga all’intervallo direttamente o indirettamente, a carili non ancora sfruttati della metrologia. di tolleranza che esprime il range di co del cliente. Le convinzioni nei valori appena misura- valori in cui l’entità può essere conside- Il JCGM-WG1 [3] ha pubblicato nel ti hanno portato a specifiche che hanno rata conforme e ciò significherebbe 2012 il documento JCGM 106 [4] proprietà simili a quelle della “zona di semplicemente anconformità” dello standard, ma la restri- dare a verificare se zione delle specifiche è stata fatta spes- questo valore è magso senza alcuna base logica. Alcuni giore di un valore hanno cercato la sicurezza evocando minimo e/o inferiore una “qualità superiore”, discriminando a un valore massimo. fra “chi può fare di più e chi di meno”. Ma in realtà, il risultaMa posto in questi termini, l’argomento to di una misura non è fuorviante perché chiedere troppo può essere limitato a significa consumare troppo e spendere un singolo numero. definizione troppo, quindi in ultima analisi, si tratta Nella 2.9, il VIM3 [2] afferdi una carenza in termini di qualità! Prima che la ISO 14253-1 fosse pub- ma che il risultato di blicata non c’era in effetti disponibili- una misurazione è tà di una guida scientificamente soste- l’”insieme di valori atnibile su come si potesse scegliere il tribuiti a un misurancorretto livello d’incertezza per la ve- do congiuntamente a rifica di una tolleranza assegnata: ogni altra informazioFigura 2 – Schema a blocchi di un processo di misurazione grazie all’utilizzo della ISO 14253-1, ne pertinente dispoinvece, la riduzione dei costi di produ- nibile”. tolleranza ha due importanti conseguenze molto costose: 1. Strumenti di produzione sovradimensionati rispetto alle reali necessità previste. 2. Una “esplosione” del rischio del Fornitore (dichiarare erroneamente non conformi delle entità in realtà conformi) che in ultima analisi danneggia anche i clienti.

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divenuto nello stesso anno, ISO Guide 98-4 [5]. Questo standard spiega che i rischi, Cliente e Fornitore, non sono generati solo dalle incertezze di misura. In effetti, affinché possa esistere il Rischio Cliente, devono esserci in realtà entità non conformi. A prescindere dall’incertezza di misura, se non ci sono entità non conformi, il rischio del cliente è pari a zero. Il calcolo dei rischi richiede pertanto di conoscere, oltre alle incertezze di misura, le proprietà delle entità che devono essere misurate. Migliorare la conoscenza dell’entità misurata tenendo conto di una conoscenza a priori è ancora un obiettivo del Metrologo Smart. Senza entrare nei dettagli matematici, il metrologo deve sempre ricordare che un valore misurato è la somma algebrica del valore reale ricercato e dell’errore di misura che si è verificato al momento della misurazione. Di conseguenza, il valore misurato può essere spiegato da una quasi infinità di combinazioni (VVero; Vmisurato). Conoscendo la probabilità che un misurando assuma un dato valore vero (conoscenza a priori) e la probabilità di un dato errore di misura (conoscenza della incertezza di misura), è possibile calcolare la probabilità di ogni possibile combinazione che, come è noto, è semplicemente il prodotto della probabilità p(VVero) per la probabilità p(Vmisurato). Questo calcolo è sufficiente per cercare la combinazione più probabile per assegnare al valore “vero” il valore più probabile, tenuto conto di quelli effettivamente misurati. Questa è un’applicazione alla Smart Metrology di ciò che gli statistici chiamano inferenza bayesiana [6]. Tale tipo di conoscenza è una “conoscenza a priori” ed è una delle chiavi di quella che abbiamo più volte definito la Smart Metrology. Il Metrologo Smart dovrà quindi concentrarsi sulla sua valutazione, missione che lo differenzia dal metrologo tradizionale. L’efficienza, che può essere definita come efficienza al giusto costo, è a volte un sottile equilibrio tra “Rischio Cliente” e “Rischio Fornitore” che dev’essere ricercato in qualsiasi campo. T_M ƒ 68

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Il cliente si aspetta la funzionalità al giusto costo, che è poi l’obiettivo finale a cui le aziende devono mirare. Il Metrologo Smart, nella misura in cui egli è uno degli artefici delle decisioni rilevanti, è de facto uno dei pilastri di questa prospettiva. Spetta al Metrologo favorire il passaggio dalla metrologia del mondo “nel peggiore dei casi” alla Metrologia efficiente, alla Smart Metrology. Nelle pratiche “Metrologiche” delle aziende, in particolare quelle intraprese dopo gli standard di qualità ISO 9000, è possibile rilevare invece pratiche costose e spesso inutili, nonostante la loro apparente rilevanza. Vi sono in effetti tre principali aspetti che sono spesso affrontati dalla Metrologia tradizionale, ma che non corrispondono alle reali necessità e per i quali la Smart Metrology offre soluzioni diverse e più pertinenti: Taratura, MPE (Maximum Permissible Error) e capacità di processo sono in effetti aspetti chiave, che vanno però visti nell’ottica di un approccio Smart, allo scopo di garantire la conformità degli strumenti in ogni momento, prestazioni metrologiche conformi alle reali necessità, bilanciamento dei rischi con una strategia di “revisione” della tolleranza espressa. Ancora una volta, la Smart Metrology è caratterizzata dalla costante ricerca di una padronanza effettiva delle decisioni. IN CONCLUSIONE: IL RUOLO DELLA SMART METROLOGY NELL’AZIENDA

Alla luce della nuova era che sta iniziando, è importante riposizionare la missione affidata al metrologo affinché esso entri a pieno titolo nel cuore della incipiente rivoluzione delle pratiche industriali. La Smart Metrology è incentrata sulla valutazione dei rischi e sul loro bilanciamento verso il “solo necessario”, lavorando nella direzione di un approccio di conservazione delle risorse necessarie. La gestione del rischio deve diventare lo strumento di questo miglioramento necessario.

Il Metrologo Smart dev’essere il gar ante della produzione di dati affidabili ogni giorno nella sua azienda. RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

1. ISO 14253-1: Geometrical product specifications (GPS) – Inspection by measurement of workpieces and measuring equipment – Part 1: Decision rules for proving conformity or nonconformity with specifications 2. ISO/CEI GUIDE 99: International vocabulary of metrology -– Basic and general concepts and associated terms (VIM) 3. JCGM-WG1 – Working Group N°1 of Joint Committee for Guides in Metrology (www.iso.org/sites/JCGM/ JCGM-introduction.htm) 4. JCGM 106:2012 – “Evaluation of measurement data – The role of measurement uncertainty in conformity assessment” 5. ISO/CEI GUIDE 98-4 Uncertainty of measurement – Part 4: Role of measurement uncertainty in conformity assessment 6. POU J-M, Bayes, ou une façon si enthousiasmante de (re)considérer les mesures…, (www.smart-metrology. com/blog/2015/05/bayes-ou-unefacon-si-enthousiasmante-dereconsiderer-les-mesures) 7. ISO/CEI GUIDE 98-3: Uncertainty of measurement -– Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995) 8. ISO/CEI GUIDE 98-3/S1: Uncertainty of measurement Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995) Supplement 1: Propagation of distributions using a Monte Carlo method 9. NF ISO 5725-2: Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results – Part 2: Basic method for the determination of repeatability and reproducibility of a standard measurement method 10. LEBLOND L. POU J-M, Control of customer and supplier risks by the guardband method, (International Journal of Metrology and Quality Engineering, Vol 6, N°2, 205, 2015).


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Rubrica a cura di Michele Lanna

MSA-AIAG: l’analisi del sistema di misura È un approccio metrologico alla misura? 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! “An Investment in knowledge always cess), che ponevano gli utenti della pays the best interest” norma dinanzi alla necessità di cono(Benjamin Franklin) scere e saper applicare non solo un approccio sistemico alla qualità, ma richiedeva una competenza in tematiPREMESSA che assolutamente nuove o quasi (per l’epoca) nelle aziende produttive, quali Per poter rispondere alla domanda la competenza nelle tematiche metroloche ci siamo posti nel titolo dobbiamo giche – ad esempio – appannaggio andare indietro negli anni e precisa- degli esperti o di coloro che operavano mente al 1994, anno in cui è stata all’interno di Laboratori di prova o taraemessa la QS 9000, antesignana del- tura, o quelle di statistica applicata al l’ISO/TS 16949. Quella “specifica controllo dei processi. In tal senso quetecnica” (tale era il suo nome), appli- sta norma rappresentò una vera rivolucata alla filiera del settore automobili- zione, in grado di cambiare il modus stico dai “three bigs” dell’epoca, cioè operandi di molte aziende – spesso di Ford, Chrysler e General Motors, piccole o medie dimensioni – ponendo aveva rivoluzionato il criterio d’impo- problemi di conoscenza e capacità di stare e gestire la qualità. All’epoca la applicazione da parte del personale, ISO 9000 stava muovendo i primi recuperati attraverso interventi formativi passi e molte aziende italiane stavano mirati, che hanno portato all’innalzaconseguendo le prime certificazioni. mento del livello di competenza del perSi stava facendo strada l’approccio sonale in esse operante. sistemico, come via per impostare e Una delle principali difficoltà di quegestire la qualità. gli anni, a pochi anni dalla costituzioLa QS 9000 era corredata da una serie ne del SINAL (1988), era l’assenza di di manuali applicativi: SPC (Statistical una cultura metrologica diffusa, se si Process Control), PFMEA (Potential Fai- tiene conto che solo nei Laboratori di lure Mode and Effect Analysis), MSA prova o taratura il personale era in (Measurement Systems Analysis), APQP grado di padroneggiare metodi di (Advanced Product Quality Planning), prova o taratura. All’interno delle aPPAP (Production Part Approval Pro- ziende parlare di riferibilità delle mi-

sure costituiva già un fatto nuovo, non essendo le aziende – spesso – attrezzate con campioni di riferimento adeguati. È inutile dire che l’incertezza di misura o la conferma metrologica erano temi di là da venire: la prima norma internazionale sull’incertezza è stata la GUM (Guide to the Expression of Uncertainty of Measurement) del 1995, pubblicata in italiano nel 1997 come UNI CEI 9. Tuttavia, solo nel 2000 è stata emessa la UNI 13005 sulla stima dell’incertezza di misura, mentre per la conferma metrologica la UNI 10012 del 2004 ha sostituito la UNI 30012 – 1 del 1994). Nel momento in cui un numero crescente di aziende – anche del settore automotive – hanno intrapreso percorsi di accreditamento di prove o taratura, la domanda che ci si pone è se l’approccio metrologico e quello industriale siano gli stessi o se esistano differenze significative tra l’uno e l’altro. E ancora quali sono – se ne esistono – le compatibilità tra un approccio e l’altro e quali possano essere i punti di sintesi tra essi. L’MSA E I REQUISITI METROLOGICI

L’MSA nasce da un lavoro congiunto di tecnici di Ford, Chrysler e General Motors, sotto gli auspici dell’AIAG (Automotive Industry Action Group) ed è un’introduzione efficace all’analisi del sistema di misura; è infatti un metodo per identificare le sorgenti di variazione in esso. Innanzitutto è presentata una chiara distinzione tra processo di misura e sistema di misura, chiarendo che tutto quanto riportato nel presente ManuaStudio Lanna & Associati – Roma info@studiolanna.it

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NOVITÀ NEL CONTROLLO PEZZI IN PRODUZIONE La De Santo Srl di Torino, so cietà con esperienza consolidata nell’ambito degli strumenti di misurazione, aggiunge al proprio ricco catalogo Pulsar della DEMM; uno strumento versatile e immediato per il controllo dei pezzi in produzione. Intuitivo durante la preparazione e accessibile nell’utilizzo, Pulsar non necessita di alcuna preparazione specifica: il prodotto va appoggiato sopra al banco che, dopo essere stato predisposto, è pronto per l’uso! Pulsar misura gole e diametri interni ed esterni, errori di forma e ruota rulli, con un range di misurazione che va da 0 mm a

30 mm; monta tastatori standard e/o commerciali. Lo strumento indicatore è un comparatore analogico o digitale. Caratteristiche Principali: – Corpo in lega leggera; – Piano in acciaio inox tempre 50 HRC; – Puntali intercambiabili; – Precarica per misurazioni interni/esterni; – Precisione: 1 µm ripetibile; – N° 2 pomelli fine corsa; Comparatore 0,01; – Coppia tastatori a sfera Ø 10; – Coppia staffe di riferimento e prolunga; – Porta comparatore; – Confezione: scatola in ABS. Per ulteriori informazioni: www.desanto.it

MISURA DI COGGING DI MOTORI ELETTRICI A MAGNETI PERMANENTI Magtrol Inc. leader mondiale nelle soluzioni per il Motor Testing, aggiunge un nuovo sistema dedicato alla caratterizzazione dei motori elettrici a magneti permanenti, per impieghi di sviluppo e controllo qualità. Con il preciso obbiettivo di fornire un sistema di semplice utilizzo, il banco dinamometrico CTS (distribuito in Italia da DSPM Industria di Milano) include tutto quanto necessario per eseguire le misure in pochi minuti, grazie alla gestione mediante software e alla connessione USB con il PC. Le misure di Cogging, Detent e Drag torque vengono eseguite portando in rotazione il rotore. Il range di misura di +/-200 mNm assicura un’elevata accuratezza nei rilievi, mantenendo la sicurezza grazie al blocco meccanico mediante frizione che preserva il sistema di misura da sovraccarichi. Il software specifico per la gestione della prova consente il sal-

vataggio dati, esportazione e confronto fino a 5 curve. Base di montaggio del motore in test su piastra scanalata PT25-B375 e sistema di regolazione micrometrica della posizione AMF-1, completano la dotazione. Caratteristiche tecniche: Range di misura: +/-200 mNm Misura di Detent, Cogging e Friction Torque Risoluzione encoder: 5000 impulsi/ giro Rotazione: 1-10 rpm Accuratezza: 0,1% Fs Connessione USB al PC con software dedicato Per ulteriori informazioni: https://goo.gl/iUKnjD Email: info@dspmindustria.it

NUOVO TRASDUTTORE DI FORZA ALLA RUOTA L’EVOLUZIONE IN PRESTAZIONI, PER LE PROVE SU STRADA E IN LABORATORIO Grazie all’impegno congiunto di MTS® e PCB®, la serie SWIFT® Evo si è evoluta, con miglioramento delle prestazioni termiche, supporto della tecnologia TEDS (Transducer Electronic Data Sheet) e una nuova interfaccia grafica utente. Con PCB Piezotronics ora parte della famiglia MTS, SWIFT® Evo è supportata da un team globale in grado di fornire servizio di assistenza clienti, consulenza, taratura, riparazione, trade-in e noleggio 24 ore su 24 e 7 giorni su 7. I clienti trarranno vantaggio da prestazioni migliorate, funzionalità sofisticate e una durata senza pari che rendono il trasduttore un’eccellente scelta per l’utilizzo durante le prove su strada e in pista, nonché per le prove di laboratorio con i simulatori di strada accoppiati alla serie MTS 329. La nuova serie, prodotta da MTS, è un trasduttore di forza con ruota monoblocco, progettato secondo le specifiche SAE J267

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e SAE J328 per anni di durata e prestazioni comprovate. Oltre alla facilità di installazione e utilizzo, SWIFT® Evo ha migliorato diversi parametri (cross talk, linearità e isteresi) ed è disponibile in un’ampia gamma di dimensioni. Le sue applicazioni tipiche comprendono l’acquisizione dei dati di carico stradale (RDLA), la simulazione dell’usura del battistrada dei pneumatici, la caratterizzazione della dinamica delle sospensioni, i test di durata e la simulazione e modellazione avanzate. Per ulteriori informazioni: https://www.pcb.com/Wheel-Force-Transducers


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possiamo dire che il glossario è certamente comune. Ritorniamo alla domanda iniziale: quanto l’approccio MSA è o non è un approccio metrologico? Il Manuale si basa su una completa analisi di tutto il sistema di misura, considerando definizioni, strumenti e tecniche di gestione, anche statistiche. Figura 1 – Interazione tra processo di misura e sistema di misura La trasferibilità di strumenti statistici riportale si basa esclusivamente sul sistema ti nel Manuale SPC della stessa AIAG di misura. La Fig. 1 può aiutare a in- per il controllo della variabilità del proquadrare la differenza tra sistema di cesso risulta esemplificata a pag. IV, misura e processo di misura, dimo- dove in tabella vengono considerati i strando che entrambe concorrono a tipi di sistemi di misura e i metodi riporprodurre la misura. tati nell’MSA, anche nelle loro applicaIl sistema di misura è definito dalla UNI zioni metrologiche. Ciò a dimostrazio70099 come: “insieme di uno o più ne del fatto che l’adozione di strumenti strumenti di misura e in molti casi altri statistici per il controllo del processo dispositivi, ivi compresi eventuali rea- possano essere ritenuta valida in tutti i genti e alimentazioni, appositamente processi, conseguendo vantaggi significonnessi e adattati per fornire informa- cativi dalla misura della variabilità del zione usata allo scopo di stabilire, in processo, alla considerazione se il prointervalli specificati, valori misurati di cesso è in controllo o meno. Certamengrandezze di specie specificate”, men- te la cultura automotive, improntata al tre il processo di misura è rappresenta- controllo della variabilità, gioca un bile come un processo input-output, ruolo fondamentale anche nell’MSA. come mostrato in Fig. 2, tratta da Volendo però confrontare questo apMSA, nel quale la misura è il risultato proccio a quello proposto da numerosi dell’interazione tra le varie componen- testi di metrologia, che spesso dedicati in input, che sono: uomini, apparec- no interi capitoli ai principi di statistica chiature, metodi, ambiente, misurando. e non solo, si nota che molti di essi (es. La progettazione del processo di misu- statistica descrittiva e sue applicazioni) ra è uno dei punti cruciali dell’MSA. costituiscono una parte importante del Esso permette di definire le condizioni processo metrologico. A dimostrazione ideali per ridurre la variabilità del pro- di questa tesi, Kimothi nel suo “Uncercesso. L’attenzione è posta nell’MSA sul tainty of Measurement” – ASQ, dedica sistema di misura. tutto il capitolo 3 ai metodi statistici in L’ampio glossario metrologico si basa metrologia. Tutto ciò risulta molto utile sulle stesse fonti, cioè il VIM e quindi per la competenza del metrologo, nel momento in cui è chiamato ad applicare la norma UNI CEI 70098-3 sulla stima dell’incertezza di misura o la ISO 5725 Figura 2 – Rappresentazione del processo di misura nelle sue parti in termini di input-output (da MSA) componenti.

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Il CCT (Certified Calibration Technician) del Quality Council of Indiana, utile per conseguire il titolo di CCT dell’ASQ (American Society for Quality) richiama l’MSA tra i Quality Standard come “un metodo per valutare un sistema di misura, chiamato studio di ripetibilità e riproducibilità del sistema di misura (GR&R – Gage Repeatability e Reproducibility). Il metodo è usato per valutare se le misure fatte e la loro incertezza soddisfino o meno i requisiti di produzione”. Questi requisiti, richiamati nella specifica tecnica ISO/TS 16949, costituiscono i criteri significativi per l’accettazione delle misure e per rispondere alla domanda se il sistema di misura sia o no in controllo, cioè abbia o no la capacità di assicurare prodotti conformi alle specifiche. I target indicati nell’MSA danno la misura dell’accettabilità o meno delle misure, basandosi sulla percentuale di errore: un errore inferiore al 10% è considerato un buon risultato, mentre se queste percentuali eccedono il 30% sono inaccettabili. Cerchiamo di approfondire questi concetti, partendo da una disamina dei requisiti riportati nell’MSA e ponendoci la domanda iniziale, se questi requisiti siano o no espressione di un approccio metrologico. L’MSA vuole rispondere alla crescente esigenza di decidere se il processo produttivo debba subire o no aggiustamenti, basandosi sui dati di ripetibilità e riproducibilità dello stesso. In altri termini, attraverso la valutazione del GR&R si può valutare indirettamente la variabilità del processo produttivo. Cosa significa mettere insieme ripetibilità e riproducibilità di un sistema di misura? In metrologia siamo abituati a considerare la ripetibilità (il più possibile “ristretta”) per la stima dell’incertezza di misura, mentre la riproducibilità solo per testare la validità di un metodo, attraverso la variabilità riscontrata nelle misure effettuate da più operatori. In metrologia non sempre si sono considerate insieme la ripetibilità e la riproducibilità, per una serie di ragioni: 1. Per poter fare una valutazione che possa avere un’attendibilità statistica bisogna considerare 2-3 operatori che effettuino 5 misure ripetute sullo T_M ƒ 71


stesso misurando e in un arco di tempo ristretto (vedi MSA-AIAG); 2. Non sempre si ha disponibilità di tanti dati, che sono disponibili solo in un processo industriale; 3. I tempi necessari per raccogliere e valutare questi dati sarebbero troppo lunghi e costosi e il processo di ricerca dei dati risulterebbe non facile; 4. La conoscenza di tecniche statistiche utili per valutare I dati non è sempre in possesso del metrologo: intendo parlare dell’analisi della varianza e di altre tecniche statistiche.

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Ciò che è in comune con l’approccio metrologico è l’utilizzo, citato nella MSA, di alcuni “basic equipment” necessari per l’analisi del sistema di misura. Intendo qui parlare del glossario metrologico: risoluzione, valore di riferimento, valore vero, accuratezza,

NEWS NUOVI SENSORI INFRAROSSO PER “IMAGING” MULTISPETTRALE E IPERSPETTRALE

Hamamatsu Photonics Italia è la filiale italiana di Hamamatsu Photonics K.K., azienda giapponese che da oltre 60 anni progetta, produce e commercializza componenti e sistemi optoelettronici. Hamamatsu offre un’ampia gamma di sensori e tecnologie, anche nelle lunghezze d’onda dell’infrarosso (IR), capaci di soddisfare diverse esigenze applicative. I dispositivi realizzati vanno da fotodiodi a sensori d’immagine, da sorgenti laser a LED e a lampade IR. L’interesse per le applicazioni di acquisizione d’immagine nell’infrarosso è notevolmente aumentato negli ultimi anni grazie ai vantaggi offerti rispetto ad analisi nello spettro visibile: infatti, con sensori d’immagine IR è possibile lavorare in condizioni di bassa luminosità o scarsa visibilità (fumo, nebbia, ecc.) ed è quindi possibile evidenziare alcune

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METROLOGIA... PER TUTTI

scostamento, stabilità, linearità, capacità del sistema di misura, sensibilità, incertezza, tutti indicatori importanti per il metrologo. Lo scostamento, la linearità e la stabilità sono componenti dell’accuratezza, mentre la ripetibilità e la riproducibilità sono componenti della precisione. La ripetibilità della misura valuta la dimensione della dispersione (R = 6σ), quando lo stesso operatore usa lo stesso strumento per misurare lo stesso misurando. E ancora, la riferibilità delle misure rappresenta un denominatore comune sia dell’approccio metrologico che di quello industriale; questa caratterizza l’affidabilità delle misure e la loro validità. Ne consegue che possono essere accettate solo le misure riferibili a campioni primari di riferimento. L’MSA dedica al calcolo e all’interpretazione della linearità e della stabilità caratteristiche degli oggetti non visibili all’occhio umano, quali la presenza di acqua/umidità o il contenuto di glucosio nei cibi, fino ad aumentare, in analisi d’immagine, il contrasto tra oggetti dello stesso colore. Inoltre i sensori IR sono tipicamente meno soggetti alla saturazione dovuta alla luce solare o ambientale e ciò ne consente l’uso in diversi campi: industria, sicurezza ambientale, comunicazione ottica, agricoltura, fino ad applicazioni in medicina, fisica, chimica e astronomia.

del sistema di misura, nonché dello scostamento (bias), un’ampia trattazione, con esempi applicativi. Questi sono utili anche per un approccio strettamente metrologico, in quanto forniscono indicatori significativi della misura. Ancora, l’MSA accenna anche all’incertezza di misura, aspetto estremamente qualificante per valutare la “qualità di una misura”. Certamente mancano i riferimenti a tutte le norme che sono utilizzabili a corredo della stima dell’incertezza. Ad esempio, non si fa riferimento ai criteri di accettazione di una misura, basandosi sui principi delle norme della serie UNI 14253 (“Tolleranze geometriche dei prodotti”), che si basano anche sulla sua incertezza della misura stessa. L’altro concetto che sta alla base della metrologia è quello della definizione stessa di misura, intesa come:

i nuovi sensori VGA e QVGA con pixel da 20 µm della serie G13393 e i sensori G13544-01 e G13441-01 con pixel da 50 µm e sensibilità spettrale estesa a 1,9 µm e 2,15 µm. I sensori lineari ad alta velocità della serie G11135 e il nuovo G14006512DE sono pensati per tutte le applicazioni (es. riconoscimento di oggetti in movimento) che richiedono un elevato frame rate. Questi sensori inoltre presentano una sensibilità estesa fino a 1,9 µm particolarmente adatta per il “selezione” di plastiche negli impianti di riciclaggio. In altri settori applicativi, come applicazioni medicali o nel settore agricoltura (selezione della frutta) in cui i campioni hanno un alto contenuto di acqua, Hamamatsu ha sviluppato i nuovi sensori d’immagine CMOS con elevata sensibilità fino a 1,1 µm come S13101, S13102 e S13103 con pixel da 7,4 µm ed S13499 con Hamamatsu ha sviluppato diversi sen- pixel da 9,9 µm. sori d’immagine InGaAs per “imaging” nel vicino IR e in tecniche d’imaging Per ulteriori informazioni: multispettrale/iperspettrale, tra i quali www.hamamatsu.com


N. 01ƒ ;2018 1. Sensibilità e discriminazione adeguate; 2. Controllo statistico del sistema di misura; 3. Piccola variabilità del sistema di misura in confronto con i limiti di specifica; 4. Variabilità del sistema di misura piccola se confrontata con la variabilità del processo produttivo, costituiscono punti di riferimento comuni sia per l’MSA, che per un approccio metrologico in senso stretto. La domanda che ci poniamo è se il metrologo (e non penso solo a coloro che operano all’interno di grandi istituti di ricerca o di prova o di taratura, ma alla miriade di piccole aziende addirittura familiari composte da 1-2 persone) posseggano o meno conoscenze di statistica, per valutare se il sistema di misura sia o no in controllo statistico, né se la variabilità sia o meno piccola rispetto ai limiti di specifica. La domanda che ci poniamo è se queste regole possano o no essere appli-

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M = Vvero + E Una misura M è, per i metrologi, costituita da un valore “vero”, o presunto tale, Vvero, e da un errore E. La definizione è la dimostrazione del livello di qualità della misura: maggiore è il valore di E (combinazione degli errori dovuti a effetti casuali e sistematici), tanto più la misura si allontana dal valore vero. Gran parte degli sforzi del metrologo sono condotti nel ricercare il più possibile le fonti di errore che “inquinano” il processo di misura e portano a un allontanamento della misura dal valore vero. L’MSA definisce il valore vero come il target del misurando, inquinato dagli errori del processo di misura. È auspicabile che i valori misurati siano i più vicini possibile a quello vero, anche se questo purtroppo avviene solo in un processo di misura perfetto, cioè esente da errori (casuali e sistematici). Nella realtà l’errore esiste e gioca un ruolo fondamentale nel caratterizzare la misura. L’inserimento delle proprietà statistiche di un sistema di misura nella MSA definisce le tecniche statistiche utilizzabili. Queste proprietà, quali:

METROLOGIA... PER TUTTI

le principali tematiche metrologiche (p. es. rafforzare i concetti base di metrologia introdotti nella MSA, approfondire i concetti relativi all’incertezza di misura, ecc.). Certamente l’adozione di diverse norme costituisce uno spunto di riflessione all’interno di Laboratori di prova o taratura, così come in aziende che gestiscono processi complessi e articolati, in cui la qualità di tutta la filiera (dalla progettazione alla realizzazione del manufatto finito) dipende dalle competenze minime degli addetti. Più queste saranno ampie, più si potranno ottenere i massimi benefici da una gestione che si avvalga di una pluralità di punti di riferimento (normativi, statistici, gestionali e tecnici). Accrescere la competenza è un paraCONCLUSIONI digma sempre più importante nella gestione metrologica, sia che essa La breve disamina fatta ci conferma venga applicata all’interno di un Labnella convinzione che sia l’approccio oratorio, sia in un’azienda che opera seguito nel settore autoveicolistico, sia nel settore autoveicolistico. quello metrologico hanno molti punti in comune, sia nella terminologia, sia nei concetti base della disciplina. Inol- RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI tre, possono essere fatte efficaci sintesi tra i vari approcci. 1. Measurement System Analysis L’aspetto che emerge è la possibile (AIAG) 4a edizione. osmosi che si può creare tra metodi di 2. ISO/IEC 17025:2017 – Third Edigestione diversi, con ampio richiamo tion – 11/2017 “General require– nel caso della MSA – a tecniche sta- ments for the competence of testing tistiche note e adottate anche dal and calibration laboratories”. metrologo. Quanto detto in preceden- 3. IATF 16949:2016 “Requisiti per il za ha un’immediata ricaduta sulla sistema di gestione per la qualità per competenza che è richiesta per gesti- la produzione di serie e delle parti di re processi più complessi. ricambio nell’automotive” Come acquisire o migliorare la compe- 4. UNI EN ISO 14253: 2013 “Spetenza necessaria per applicare effica- cifiche tecniche dei prodotti”. cemente concetti utili sia nell’uno che 5. UNI EN ISO 10012:2004 “Requinell’altro caso? Per quanto concerne le siti per i processi e le apparecchiatuapplicazioni statistiche, peraltro alla re di misurazione”. base dell’applicazione di una serie di 6. UNI CEI 70098-3: 2016 “Guida norme (p. es. incertezza di misura, cal- all’espressione dell’incertezza di colo dell’accuratezza dei risultati e dei misura”. metodi di misurazione, per i profi- 7. D. W Hoffa e C.M. Laux – Gauge ciency tests, ecc.) c’è bisogno di acqui- R&R: “An Effective Methodology for sire o migliorare (a seconda del back- Determining the Adequacy of a New ground di partenza) le competenze Measurement System for Micron-level metrologiche e statistiche. Sarebbe Metrology” – IOWA State University – consigliabile, per il metrologo, raffor- NAIT 2007. zare o acquisire un bagaglio di cono- 8. S. Fisher Beckert e W.Saucedo scenze statistiche utili per tutte le appli- Paim“Critical Analysis of the Acceptcazioni; così come per gli owners di ance Criteria used in Measurement processi di un’azienda automobilistica Systems Evaluation” – Metrol. Qual. sarebbe opportuno approfondire tutte Eng. Vol. 8, 2017.

cate all’interno di un Laboratorio. Cosa hanno di “metrologico” in senso stretto queste proprietà? L’utilizzo di queste tecniche statistiche dev’essere patrimonio comune sia del metrologo, sia di chi opera all’interno di un’azienda del settore automobilistico e risponde alla necessità di organizzare, interpretare dati e prendere decisioni coerenti. Gestire un Laboratorio significa non solo organizzare il processo di misura, ma anche “intelligere” i dati prodotti dal processo di misura, facendosi supportare da tutti gli strumenti più idonei applicabili. È, infatti, l’interpretazione dei dati che può portare a un miglioramento del processo.

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NEWS

GLOBAL S: LA CMM CHE AUMENTA LA PRODUTTIVITÀ La macchina di misura a coordinate (CMM) GLOBAL S di Hexagon offre una produttività su misura per il processo operativo dell’utilizzatore, affrontando la più vasta gamma di esigenze di produzione, con le funzioni Throughput, Precision, MultiPurpose e Shop-Floor. La produttività è il fattore competitivo principale in produzione ed è quindi fondamentale che la misura fornisca i dati necessari alla specifica applicazione e sia perfettamente integrata nel processo e nei tempi ciclo. La macchina di misura a coordinate (CMM) GLOBAL S offre prestazioni di misura superiori e una produttività potenziata per le esigenze produttive del cliente. Progettata da Pininfarina e appartenente alla linea Enhanced Productivity Series (EPS) di Hexagon Manufacturing Intelligence, la GLOBAL S è caratterizzata da tecnologie smart, tra cui facilità d’uso potenziata, software avanzato e opzioni per il risparmio energetico. È disponibile in tre configurazioni: Green, Blue e Chrome per soddisfare le esigenze di ogni applicazione. Le macchine della serie EPS sono configurabili in base a esi-

genze applicative e produttive quali Efficienza (Throughput) Precisione (Precision), Flessibilità (Multi-purpose) e Shop-Floor. La GLOBAL S può essere anche personalizzata interamente per soddisfare gli ambienti produttivi più impegnativi. Grazie alla piattaforma tecnologica configurabile, GLOBAL S garantisce che i tecnici della qualità che creano le procedure di misura, gli operatori che eseguono il collaudo e i responsabili della qualità che analizzano i dati abbiano tutti la soluzione adatta ad assicurare il miglioramento continuo nel processo di produzione. Per ulteriori informazioni: www.hexagonmi.com

IVIS™: LA RIVOLUZIONE DEI SISTEMI DI VISIONE SCALABILI

Dal sensore di visione fino ai più complessi sistemi di visione in un unico sistema scalabile e modulare, un solo potente tool di configurazione, un’espandibilità facile e modulare, progettato da un integratore di visione con esperienza di 25 anni, per ridurre i costi e il tempo di chi installa i sistemi di visione. Un unico sistema di visione per tutte le problematiche, a partire dal costo di un sensore di visione. VEA ha ideato un sistema di visione con un’unità base di soli 12 x 12 x 4 cm, a cui può essere collegato qualunque tipo di

telecamera, dai modelli micro, piccole come un sensore M12, fino a telecamere da 10 Mpixel, per un massimo di 32 apparecchiature. 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. Così è possibile interfacciarsi con un impianto 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. Rimane comunque possibile la programmazione tramite PC portatile. IVIS viene fornito con tastiera e mouse wireless, wifi e porta TCP-IP. L’architettura scalare permette di spaziare dalle soluzioni più semplici fino agli impianti di visione più complessi, utilizzando lo stesso linguaggio di programmazione. L’elevata velocità di 500 acquisizioni al secondo, permette di fare 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. Per ulteriori informazioni: www.vea.it

TERMOCAMERE INDUSTRIALI STAND ALONE Luchsinger presenta i nuovi modelli Xi 80 e Xi 400 del partner tedesco Optris: una nuova e innovativa famiglia di termocamere ibride che combina la robustezza e le dimensioni compatte di un pirometro con la possibilità di ottenere immagini termografiche. I modelli Xi hanno un diametro di 36 mm, una lunghezza di 100 mm e un grado di protezione IP67, che le rende ideali nelle applicazioni industriali. Misurano temperature in un intervallo da -20 a 900 °C, hanno una risoluzione massima di 382 x 288 pixel e la funzione spot-finder integrata, che ricerca e identifica il punto più caldo (o più freddo). In aggiunta all’uscita analogica diretta 0/4-20 mA, sono disponibili interfacce digitali Ethernet o RS485. Un’interfaccia di processo esterna permette di elaborare fino a 9 uscite analo-

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giche, rendendole ideali per le applicazioni OEM. Entrambi i modelli sono forniti di un focus motorizzato per la messa a fuoco da remoto tramite il software gratuito PIX Connect. La fornitura comprende una staffa di montaggio, il software e il cavo di collegamento. Per ulteriori informazioni sui prodotti Optris: marketing@luchsinger.it


MANIFESTAZIONI EVENTI E FORMAZIONE

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2018 eventi in breve Segnalazione di manifestazioni ed eventi d’interesse 2018 Milano, Italy

Misure distribuite nei sistemi elettrici finalizzate all’efficienza energetica

www.aeit.it/aeit/eventi/aeit_20180412mi_728.pdf

Brescia, Italy

1st IEEE Workshop on Metrology for Industry 4.0 and IoT

www.metroind40iot.org/home

18-20 aprile

Torino, Italy

A&T - 12a edizione - La manifestazione italiana delle Soluzioni e Tecnologie i nnovative per le Aziende competitive

www.aetevent.com

4 maggio

Milano, Italy

4° Seminario “Scienza e Filosofia”

www.deib.polimi.it/ita/eventi/dettagli/1499

14-17 maggio

Houston, USA

2018 International Instrumentation and Measurement Technology Conference

http://imtc.ieee-ims.org

Columbus, OH, USA

28th International Conference on Flexible Automation and Intelligent Manufacturing (FAIM 2018)

https://www.faim2018.org https://ims2018.org

12 aprile 16-18 aprile

10-14 giugno 10-15 giugno

Philadelphia, PA, USA

IEEE/MTT-S International Microwave Symposium - IMS 2018

11-13 giugno

Roma, Italy

13th Annual IEEE International Symposium on Medical Measurements and Applications

http://memea2018.ieee-ims.org

12-14 giugno

Ottawa, Canada

2018 IEEE International Conference on Computational Intelligence & Virtual Environments for Measurement Systems and Applications – CIVEMSA

http://civemsa2018.ieee-ims.org

12-15 giugno

Caims, Australia

27th International Symposium on Industrial Electronics (ISIE)

www.ieee-isie2018.org www.elsevier.com/events/conferences/world-congress-on-biosensors

12-15 giugno

Miami, USA

28th Anniversary World Congress on Biosensors

20-22 giugno

Amalfi, Italy

International Symposium on Power Electronics, Electrical Drives, Automation and Motion - SPEEDAM 2018

www.speedam.org

20-22 giugno

Rome, Italy

5th IEEE International Workshop on Metrology for AeroSpace (MetroAeroSpace)

www.metroaerospace.org

26 giu-1 lug

Changshou, China

The 2018 IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV’18)

www.iv2018.org/ www.nanotexnology.com/index.php/nn

3-5 luglio

Thessaloniki, Greece

15th International Conference on Nanoscience and Nanotechnologies

1-4 agosto

Toyama, Japan

40th PIERS - Progress In Electromagnetics Research Symposium

http://piers.org/piers2018Toyama

6-0 agosto

Roma, Italy

9th International Conference on Computational Method (ICCM2018)

www.sci-en-tech.com/ICCM/index.php/ICCM2018/ICCM2018

3 - 6 settembre

Belfast, UK

XXII World Congress of the International Measurement Confederation (IMEKO)

http://imeko2018.org

10-15 sett

Padova, Italy

XXXV Congresso Nazionale GMEE e il XXVI Congresso Nazionale GMMT

www.gmee.org

11-14 settembre

Warsaw, Poland

Nanosmat 2018 - 13th International conference on surfaces, coatings and nanostructured materials

www.nanosmat-conference.com/default.asp

12-14 settembre

Madrid, Spain

ICVES: IEEE International Conference on Vehicular Electronics and Safety (ICVES)

https://www.icves2018.org

17-20 settembre

National Harbor, USA

IEEE Autotestcon 2018

http://autotestcon.com

19-21 settembre

Amsterdam, The Netherlands

4th International Conference on Sensors and Electronic Instrumentation Advances (SEIA' 2018)

www.seia-conference.com

20-21 settembre

Ghaziabad, India

2018 2nd International Conference on Micro-Electronics and Telecommunication Engineering (ICMETE)

https://www.ieee.org/conferences_events/conferences/conferencedetails/index.html?Conf_ID=43082

26-28 sett

Bologna, Italy

9th IEEE International Workshop on Applied Measurements for Power Systems – AMPS

http://amps2018.ieee-ims.org

30 sett-5 ott

CERN, Ginevra, CH

International IEEE Symposium on Precision Clock Synchronization- ISPCS

http://ispcs.org

8-10 ottobre

Bari, Italy

2018 IEEE International Workshop on Metrology for the Sea

www.metrosea.org

22-24 ottobre

Cassino, Italy

2018 IEEE International Workshop on Metrology for Archaeology and Cultural Heritage

www.metroarcheo.com

5-9 novembre

Hong Kong, China

18th International Conference on. Numerical Simulation of Optoelectronic Devices

www.nusod.org/2018

13-15 novembre

Portland, USA

2018 Avionics and Vehicle Fiber-Optics and Photonics Conference (AVFOP)

https://www.ieee.org/conferences_events/conferences/conferencedetails/index.html?Conf_ID=42782

27-30 novembre

Nashville, USA

2018 IEEE Real-Time Systems Symposium (RTSS)

https://www.ieee.org/conferences_events/conferences/conferencedetails/index.html?Conf_ID=41829

Brno, Czech Republic

2018 18th International Conference on Mechatronics - Mechatronika (ME)

https://www.ieee.org/conferences_events/conferences/conferencedetails/index.html?Conf_ID=43312

5-7 dicembre

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NEWS

LA VERSIONE 6 DI OPTIMU È ARRIVATA! La nuova versione 6 di Optimu, la nota soluzione software per gestire la strumentazione di misura, è stata recentemente presentata al mercato. Accanto a una nuova interfaccia grafica, molto più intuitiva e con barra dei menu, finestre e schede rimodernate mediante perfezionamenti che ne consentono un uso migliore, i principali cambiamenti che caratterizzano questa nuova release di Optimu sono: – Integrazione del modulo Ottimizzazione al modulo Gestione delle Apparecchiature per Misurazione. Ciò consente di applicare in modo semplice i metodi per ottimizzare la periodicità di taratura, spiegati nel fascicolo tecnico AFNOR FD X 07-014. Con la nuova versione è possibile averlo a disposizione, compreso nel modulo per la gestione della strumentazione. – Creazione e implementazione di procedure di taratura/verifica più ergonomiche, allo scopo di renderne migliore l’adattabilità, l’usabilità, il comfort, la gradevolezza e la comprensibilità nell’utilizzo. Leader nel settore della Smart Metrology e creatore ricono-

sciuto di strategie di ottimizzazione, Deltamu propone con la versione 6, una nuova dimensione della metrologia: quella dell’efficienza. Optimu è un software di metrologia universale e la sua nuova versione lo rende ancora più potente, con l’obiettivo di migliorare la soddisfazione dell’utente e l’insieme delle prestazioni del sistema. Per ulteriori informazioni: ufficio-commerciale@deltamu.com www.deltamu.com

PHYSIK INSTRUMENTE IN CONTINUA EVOLUZIONE NUOVI SERVIZI POST-VENDITA A LIVELLO GLOBALE PER I SISTEMI DI POSIZIONAMENTO La sempre più crescente globalizzazione ha reso possibile l’utilizzo di sistemi di posizionamento ad alta precisione praticamente in tutto il mondo, in campo sia scientifico sia industriale. Proprio per stare al passo con i tempi Physik Instrumente, fornitore di soluzioni per tecnologia di controllo e sistemi di posizionamento, ha implementato un nuovo concetto di servizio fondando la "Global Services Division". Ciò consente all’azienda di offrire il migliore servizio possibile e personalizzato ai clienti presenti in tutto il mondo. Per garantire un’affidabilità 24/7 e una capacità funzionale dei sistemi di posizionamento in uso, gli specialisti PI sono ora in grado di fornire un supporto in loco con servizi di installazione del sistema e diversi contratti di manutenzione in quattro centri di assistenza, situati in Europa, Asia, Cina e USA. I servizi saranno offerti in diverse tipologie di pacchetti, in modo che gli utenti possano acquistare la soluzione più adeguata alle loro esigenze, indipendentemente dal fatto che si

tratti di un piccolo dipartimento di ricerca o di un cliente OEM che opera a livello globale. È inoltre possibile richiedere lo stoccaggio dei pezzi di ricambio, per consentire a un tecnico di effettuare riparazioni in loco qualora il sistema non dovesse funzionare correttamente, così da poter essere riparato sul campo evitando fermi-macchina non programmati. PI ha pensato infine anche all’estensione del periodo di garanzia standard, pari a 24 mesi, che include interventi di manutenzione preventiva locale per diversi anni, offrendo la migliore sicurezza e protezione possibile. Per ulteriori informazioni: https://www.physikinstrumente.com/en/service

ACQUISIZIONE DATI A “CORSA LIBERA” La nuova modalità a “corsa libera” del software CARTO 2.1 di Renishaw consente agli utenti di XM-60 di acquisire dati in tempo reale, senza bisogno di definire la posizione o il numero dei bersagli. Il software individua gli errori di rettilineità orizzontale e verticale, beccheggio, imbardata e rollio rispetto alla posizione lineare. L’azionamento può essere effettuato in tre modi: manualmente, premendo un semplice tasto; automaticamente, in base alla stabilità della posizione, o in continuo, per acquisizioni durante gli spostamenti a intervalli definiti dall’utente. La modalità tradizionale di misura di XM-60 si basa su un processo di calibrazione laser di comprovata affidabilità, che prevede l’impostazione di una serie di bersagli, l’acquisizione di dati quando la macchina si ferma presso ciascun bersaglio e la produzione di report conformi agli standard internazionali. Oltre a fornire un sistema di calibrazione di base, la versatilità dell’hardware XM-60 offre un’eccellente opportunità per implementare un processo di misura alternativo, perfetto per eseguire verifiche immediate.

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Una delle molteplici applicazioni che potrebbe trarre enorme vantaggio dalla modalità a “corsa libera” è l’assemblaggio di macchine utensili. È possibile infatti sfruttare questa modalità per controllare la rettilineità e il rollio di un asse prima di passare alla fase successiva dell’assemblaggio. Il tutto prima che il sistema di controllo sia completo. I produttori di macchine potranno inoltre sfruttare a proprio vantaggio il metodo più veloce per misure multiasse. CARTO release 2.1 può essere scaricato gratuitamente dal sito Renishaw, all’indirizzo www.renishaw.it/carto.


COMMENTI ALLE NORME

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Rubrica a cura di Nicola Dell’Arena

La 17025 - Organizzazione Parte Terza Personale direttivo e tecnico e struttura dell’organizzazione COMMENTS ON STANDARDS: UNI CEI EN ISO/IEC 17025 A great success has been attributed to this interesting series of comments byNicola Dell’Arena to the Standard UNI CEI EN ISO/IEC 17025.

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 Campionamen to (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). PERSONALE DIRETTIVO E TECNICO

Si riprende dai requisiti più esplicitamente organizzativi. Il primo, 4.1.5 a), prescrive che: “il Laboratorio deve avere personale direttivo e tecnico che noncurante dalle altre responsabilità abbia l’autorità e le risorse necessarie per eseguire i compiti, compreso l’implementazione, la manutenzione e il miglioramento del Sistema di Gestione, e per identificare l’accadimento di deviazioni dal sistema qualità o dalle procedure per l’esecuzione delle prove

La revisione del 2005 rispetto a quella del 2000 ha aggiunto la frase “compreso l’implementazione, la manutenzione e il miglioramento”, aprendo quindi un mondo di attività non strettamente necessarie. Non mi vergogno di dire che non ho mai capito cosa sia la manutenzione del Sistema di Gestione. Non sono riuscito a sapere chi per primo abbia usato questo termine, che poi è stato inserito nella norma, altrimenti non gli avrei dato la mano…! L’implementazione (ovvero l’attuazione, e in italiano si capisce meglio) dev’essere fatta da tutto il personale e non da una figura a ciò deputata. Riguardo al miglioramento, rimando a tutto quello che ho scritto negli articoli precedenti sull’argomento e, anche per questo, non esiste una specifica figura coinvolta, bensì tutto il personale. Poi la norma aggiunge: “personale per identificare l’accadimento di deviazioni…”. La verifica su queste attività dovrebbe essere svolta dal Responsabile della Qualità, che dev’essere una persona preparata e qualificata. Con questo requisito la norma prescrive l’esistenza di una figura e di una mansione, senza dire se debba essere di competenza del Responsabile della Qualità o di altra funzione aziendale. Anche qui l’argomento è già stato ampiamente trattato in altri capitoli della norma e da me abbondantemente illustrato in precedenti articoli. Il requisito porterebbe a intendere che ogni compito richieda una funzione aziendale a esso deputata. Nulla di più sbagliato e tutto il paragrafo è salvato dalla nota finale.

e/o tarature e per intraprendere azioni al fine di prevenire o minimizzare tali scostamenti (vedere anche 5.2)”. Cosa significa? Il Laboratorio deve possedere sufficiente personale, a livello direttivo o di esecuzione delle prove/tarature, in grado di portare a termine i propri compiti e quindi tutte le attività. Inoltre, il personale dev’essere dotato di risorse economiche e mezzi (apparecchiature e attrezzature) necessari e sufficienti. Fino a qui, nulla da obbiettare: si trat- Former: Responsabile Qualità - ENEA ta dello stretto necessario per un Labo- Casaccia -RETIRED ratorio. ndellarena@hotmail.it T_M

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NEWS

L’ISPEZIONE DIMENSIONALE AUTOMATIZZATA PIÙ VELOCE DEL MONDO! Creaform, leader mondiale in Soluzioni di misurazioni 3D portatili ad alta precisione e servizi di ingegneria, ha lanciato la stazione di produttività R-Series e il kit di messa in punto automatica R-Series, aggiornamenti di base per la propria soluzione di misurazione dimensionale metrologica robotizzata, che rappresenta un’efficiente alternativa alle tradizionali CMM da officina. "Gli aggiornamenti radicali delle soluzioni, a livello meccanico e di software, permettono agli operatori di eseguire acquisizioni e simultaneamente analizzare dati precedentemente acquisiti, ottimizzando la produzione”, ha dichiarato JérômeAlexandre Lavoie, Responsabile prodotti presso Creaform. “L’auto-calibrazione riduce l’interazione umana necessaria, incrementando la produzione e permettendo l’operatività 24 ore su 24 e 7 giorni su 7”. Elementi e benefici di base Concepita per applicazioni di misurazione in officina, la

nuova soluzione adotta i seguenti componenti di base: – Procedura automatica di taratura sul campo: precisione costante nel corso del tempo e operatività continua; – Affidabilità da officina: Componentistica industriale (cambia-utensili di classe industriale, computer e schermi touch, omologazione NEMA 12, messa in punto totalmente robotizzata, ecc.); – Misurazioni di alta gamma: precisione fino a 0,030 mm, risoluzione fino a 0,050 mm, elevata ripetibilità e certificazione rintracciabile. “Avendo avuto come obiettivo finale, fin dal 2013, l’automatizzazione dei controlli di qualità, Creaform è ora pronta per supportare una vasta gamma di esigenze dei nostri clienti per quanto riguarda i controlli di qualità industriali automatizzati,” ha aggiunto Marco St-Pierre, Vice-presidente del reparto Tecnologia e innovazione presso Creaform. Per maggiori dettagli su elementi e benefici di base di MetraSCAN 3D R-Series, guardate il video del prodotto (https://youtu.be/CcvXzuAAYC8) o visitate il sito web di creaform (www.creaform3d.com)

GRUPPO KISTLER: CRESCITA E LEADERSHIP ATTRAVERSO L’INNOVAZIONE Il Gruppo Kistler ha raggiunto e superato gli obiettivi di crescita fissati per il 2017: con una percentuale di crescita pari al 18%, rispetto al fatturato dell’anno precedente, il Gruppo ha raggiunto un risultato finale di 422 milioni di franchi svizzeri, incluse le nuove acquisizioni. A livello mondiale, sono state create 123 nuove posizioni lavorative. L’anno 2018 sarà caratterizzato dalla trasformazione digitale. “Sono veramente soddisfatto dalle performance del nostro business,” commenta Rolf Sonderegger, CEO del Gruppo Kistler. “Grazie alle nostre tre nuove acquisizioni dell’anno scorso (ESO, Vester Elektronik, IOS), Kistler ha guadagnato nuove tecnologie che continueremo a sviluppare restando concentrati sulle necessità dei nostri clienti”. Un nuovo anno marcato dalla trasformazione digitale La trasformazione digitale rappresenta la principale priorità per Kistler nel 2018. Tutte le aree di competenza del Gruppo sono coinvolte in questo processo di trasformazione e ciò si estende ben oltre la semplice implementazione delle tecnologie digitali. “Al momento, stiamo esplorando strade che vengono aperte dalla digitalizzazione per nuovi modelli di business, di organizzazione e di portafoglio prodotti e sistemi. In riferimento al nostro portafoglio, ciò significa, ad esempio, espandere il range di prodotti offerti (hardware) al fine di includere servizi informatizzati e complementari come il software”, precisa Sonderegger.

Anche le aree interne, come la Produzione e le Risorse Umane, sono direttamente influenzate dalla trasformazione digitale. L’enorme crescita e l’alto livello di specializzazione del Gruppo Kistler costituiscono una sfida rilevante, soprattutto durante la fase di selezione di nuovi specialisti. Nonostante la partecipazione proattiva, come azienda che continua ad assumere e vincitrice del “Winterthur’s job creation prize”, Kistler Group ha adesso il compito di riempire 201 posizioni ancora libere in tutto il mondo, 48 delle quali nel quartier generale di Winterthur. Previsioni positive per il 2018 Il CEO Rolf Sonderegger prevede una forte crescita anche nel 2018, con il raggiungimento di un fatturato pari a 463 milioni di franchi svizzeri, individuando un promettente potenziale nelle applicazioni industriali sul mercato cinese. Lo sviluppo e il lancio sul mercato di nuovi numerosi prodotti delineano per il Gruppo Kistler un 2018 di successo, all’insegna del motto “Absolute Attention – One Step ahead through Innovation”. Per ulteriori informazioni: www.kistler.com

DUE NUOVI ACCELEROMETRI IN CARICA, PER TEMPERATURE ESTREME PCB Piezotronics, produttore di strumentazione per il monitoraggio delle vibrazioni e della pressione, annuncia due nuovi accelerometri, mod. 357A94 e 357A95, con uscita differenziale, particolarmente indicati in applicazioni del settore energia, aerospaziale e difesa in ambienti a temperature estreme (1200 °F / 649 °C); tipologia di accelerometro in carica con elemento sensibile UHT-12™ e cavo hardline integrato, che termina in un connettore 7/16-27 2-pin. Il mod. 357A94 ha un asse di misura parallelo alla direzione della vite di montaggio, mentre quello del mod. 357A95 è perpendicolare alla direzione della vite di montaggio. Questi prodotti sono stati sviluppati per l’impiego in applicazioni di ricerca e sviluppo, quali turbine in campo aeronautico o per la generazione di energia. La nuova tecnologia a cristalli UHT-12™ sigillata a cristallo proprietario garantisce affidabilità a lungo termine.

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Nessuna uscita piroelettrica significa misurazioni accurate a bassa frequenza. I picchi dovuti a rumore termico sono ridotti ed eliminano falsi allarmi durante il monitoraggio. Una sensibilità più costante su un’ampia variazione di temperatura garantisce inoltre una maggiore precisione. PCB Piezotronics, Inc. offre vari amplificatori di carica per supportare il lancio di questi nuovi accelerometri. Per maffiori informazioni: www.pcbpiezotronics.it


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COMMENTI ALLE NORME

Tante volte mi sono chiesto se servisse introdurre questo requisito, che confonde le idee, e mi sono sempre riposto che esso non doveva essere aggiunto, perché in tutta la norma si parla del personale necessario. Infine il requisito richiama il paragrafo 5.2 tutto incentrato sul personale e sui requisiti che esso deve possedere. Il richiamo alla norma è inserito alla fine della frase sulle azioni correttive, ma credo che valga per tutto il requisito. POSIZIONE DI ACCREDIA SUL SOTTOPARAGRAFO 4.1.5 A)

ACCREDIA si comporta in modo diverso, a seconda che si tratti di Laboratorio di prova o di taratura. Per i Laboratori di prova, oltre alla solita frase “si applica il requisito di nor ma”, aggiunge un ulteriore so stanziale requisito, che ne comprende cinque, senza specificare a quale sottoparagrafo essi facciano riferimento. Per quelli di taratura aggiunge un requisito per ogni sottoparagrafo, anche se sotto forma di nota e quasi sempre con la frase “si raccomanda”. Da tutto il requisito aggiunto, per i Laboratori di prova, non è chiaro se qualcosa possa valere per il sottoparagrafo 4.1.5 a). Per i Laboratori di taratura, al punto 4.1.5. a) ACCREDIA aggiunge: “si applica il requisito di norma, con la prescrizione che l’organigramma del Laboratorio preveda almeno le seguenti funzioni: Responsabile (si veda il punto h) successivo); – Sostituto del Responsabile (si veda il punto j) successivo); – Responsabile del sistema di gestione della qualità (si veda il punto i) successivo)”. Inoltre la prescrizione è seguita dalla Nota: “l’evidenza della applicazione del requisito può essere valutata da ACCREDIA mediante l’esame dell’organigramma, dei mansionari, delle lettere d’incarichi, degli eventuali contratti. Si raccomanda che venga data evidenza della consapevolezza da parte di tutto il personale della pertinenza e dell’importanza delle sue

operazioni relative alle attività accreditate”. Il requisito aggiuntivo, nel rispetto della norma, prescrive che il Laboratorio debba essere formato, almeno, da tre persone: 1) il Responsabile; 2) il Sostituto; 3) il Responsabile del sistema di gestione. Un commento più dettagliato sarà fatto nel seguito. Sono sicuro che non fosse necessario aggiungere questo requisito, né tanto meno di riportarlo nel sottoparagrafo 4.1.5 a), visto che la stessa norma prescrive espressamente i medesimii requisiti nei sottoparagrafi successivi. E qui mi si deve consentire una breve nota polemica. Un documento sulle prescrizioni aggiuntive dev’essere semplice, snello e non deve contenere i requisiti che sono già presenti nella norma, perché altrimenti si crea solo confusione, con inutili duplicazioni. Al contrario, tale documento deve contenere solo le precisazioni strettamente necessarie e pochi requisiti aggiuntivi. L’aggiunta di molti requisiti porta inevitabilmente a snaturare la norma e, per di più, la rende non più omogenea rispetto a quanto viene fatto negli altri paesi. Nel documento non è poi necessario continuare a ribadire che si applica il requisito di norma, perché questo è implicito; e se non lo fosse, basterebbe riportare, all’inizio, semplicemente: “Per tutto quello non indicato nel documento vale la norma”. STRUTTURA DELL’ORGANIZZAZIONE

I sottoparagrafi 4.1.5 e) e 4.1.5 f) possono essere raggruppati perché, sostanzialmente, considerano un unico argomento. Nel sottoparagrafo e) la norma prescrive che: “il Laboratorio deve definire la struttura dell’organizzazione e della direzione del Laboratorio, il suo posizionamento nell’ambito dell’organizzazione di appartenenza e i rapporti fra la funzione qualità, le attività tecniche e i servizi di supporto”.

Nel sottoparagrafo f) si prescrive che: “il Laboratorio deve specificare la responsabilità, l’autorità e le interdipendenze di tutto il personale che gestisce, esegue o verifica il lavoro che ha influenza sulla qualità delle prove e/o delle tarature”. Questo argomento è stato trattato dalle norme a partire dalla Quality Assurance. Era implicito riportare nel Manuale della Qualità la struttura organizzativa e i compiti di tutte le funzioni, nessuna esclusa. In passato, si faceva differenza tra struttura organizzativa e organigramma: l’organigramma era la struttura organizzativa con i nomi delle persone. Si suggeriva alle società di riportare nel Manuale della Qualità la struttura organizzativa e di presentare l’organigramma in sede di verifica, per evitare di dover revisionare continuamente il Manuale, variando più velocemente, in generale, i nomi della struttura. La norma parla di struttura dell’organizzazione e direzione del Laboratorio e quindi è chiaro che essa prescrive di considerare tutta la società nel suo complesso. Inoltre, la norma parla dei rapporti tra la funzione qualità, le attività tecniche e i servizi di supporto, a ulteriore conferma della necessità di riportare tutta la società. Nel paragrafo f) si parla di responsabilità e autorità, parole chiave per definire un’organizzazione. L’autorità si riferisce al rapporto di dipendenza e di linea gerarchica che esiste all’interno di una società. Anche da questo requisito si evince che bisogna riportare i compiti svolti da tutto il personale. Cosa deve fare il Laboratorio per rispettare questi requisiti? Semplice: riportare nel Manuale la struttura e i compiti di tutto il personale, restando coerente con le altre parti del manuale e, nelle procedure gestionali e tecniche, con i compiti già definiti in questa parte del manuale. La norma è chiarissima su questo punto e non necessita di commenti o requisiti aggiuntivi che potrebbero portare a interpretazioni scorrette. T_M ƒ 79


T U T T O _ M I S U r E Anno XX - n. 1 - Marzo 2018 IIISSN: 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: Nicola Giaquinto, Claudio Narduzzi, Loredana Cristaldi, Pasquale Arpaia, Bernardo Tellini,  Bruno Andò, Lorenzo Scalise, Gaetano Vacca, Rosalba Mugno, Carmelo Pollio, Michele Lanna, Luciano Malgaroli, Massimo Mortarino, Silvia Docchio

redazioni per: Storia: Emilio Borchi, Riccardo Nicoletti, Mario F. Tschinke, Aldo Romanelli Le pagine delle Associazioni Universitarie di Misuristi: Franco Docchio, Pasquale Daponte, Nicola Paone Le pagine degli IMP: Maria Pimpinella Comitato Scientifico: ACCREDIA (Filippo Trifiletti, Rosalba Mugno, Emanuele Riva, Silvia Tramontin); ACISM-ANIMA (Roberto Cattaneo); AEIT-ASTRI (Roberto Buccianti); AIPT (Paolo Coppa); AIS-ISA (Piergiuseppe Zani); A.L.A.T.I. (Paolo Giardina); ALPI (Lorenzo Thione); ANIE (Marco Vecchi); ANIPLA (Marco Banti, Alessandro Ferrero); AUTEC (Gabriele Bitelli), CNR (Ruggero Jappelli); GISI (Sebastian Fabio Agnello); GMEE (Pasquale Daponte); GMMT (Nicola Paone); GUFPI-ISMA (Luigi Buglione); IMEKO (Paolo Carbone); INMRI – ENEA (Pierino De Felice, Maria Pimpinella); INRIM (Diederik Sybolt Wiersma, Paolo Vigo, Franco Pavese); ISPRA (Maria Belli) Videoimpaginazione e Stampa: la fotocomposizione - Torino Autorizzazione del Tribunale di Casale Monferrato n. 204 del 3/3/1999. I testi firmati impegnano gli autori. A&T - sas Direzione, redazione, Pubblicità e Pianificazione Via Principi d’Acaja, 38 - 10138 Torino Tel. 011 0266700 - Fax 011 0266711 E-mail: info@affidabilita.eu Web: www.affidabilita.eu Direzione Editoriale: Luciano Malgaroli, Massimo Mortarino È vietata e perseguibile per legge la riproduzione totale o parziale di testi, articoli, pubblicità e immagini pubblicate su questa rivista sia in forma scritta sia su supporti magnetici, digitali, ecc.

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NEL PROSSIMO NUMERO • Taratura e riferibilità - Parte II • Misure di energia elettrica • Nuove tecnologie E molto altro ancora...

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ABBIAMO LETTO PER VOI

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La Redazione di Tutto_Misure (info@tuttomisure.it)

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MODERN MEASUREMENTS: FUNDAMENTALS AND APPLICATIONS Alessandro Ferrero (Editor), Dario Petri (Editor), Paolo Carbone (Editor), Marcantonio Catelani (Editor) 400 pp. – Wiley-IEEE Press ISBN: 978-1-119-02133-9 Prezzo (Amazon): € 86,40 (formato Kindle), € 100,76 (Copertina rigida)

Questo libro è una raccolta di capitoli collegati tra loro da un quadro logico volto a esplorare il ruolo moderno della scienza della misurazione sia nelle applicazioni tecnicamente più avanzate sia nella vita di tutti i giorni. Fornisce un approccio metodologico unico per comprendere le misurazioni moderne. Metodi e dispositivi importanti sono presentati in modo sintetico e di facile comprensione. Include esercizi e soluzioni di fine capitolo. Proponiamo una recensione volante di Harold Kirkham (noto misurista in ambito power systems), inviata a uno degli autori, che dice tra l’altro: “…Avevo programmato di scrivere un libro come questo, ma stavo aspettando di avere più tempo, magari dopo avere raggiunto la pensione. Ora che il vostro lavoro mi ha manlevato da questo futuro sforzo, vorrei ringraziarti per questo libro assolutamente necessario. Ora che vedo gli elementi della teoria della misurazione presentati in modo così chiaro ed efficace, sono fiducioso che questi concetti si integreranno perfettamente nella nostra comprensione del processo di misurazione e nello sviluppo di nuova strumentazione. Continuo a essere sorpreso che l’argomento della misurazione non venga insegnato a livello universitario negli Stati Uniti. Ora sto suggerendo ai miei amici e colleghi di istituire un corso che usi il vostro libro per introdurre gli aspetti teorici…”.

LE AZIENDE INSERZIONISTE DI QUESTO NUMERO A&T 2018 p. 40 Aerotech pp. 50-66 Aviatronik 4a di cop. burster pp. 8-30 Cibe p. 46 Comsol pp. 16-66 Control-Messe p. 56 Creaform-Ametek pp. 34-78 Deltamu Italia pp. 64-76 De Santo p. 70 DSPM Industria pp. 39-42-70 Flir pp. 6-56 Hamamatsu Photonics Italia p. 72 HBM Italia pp. 30-41-64

Hexagon Metrology IC&M Keyence Kistler Labcert LTTS Luchsinger PCB Piezotronics Physik Instrumente Ramico Renishaw Rupac VEA

3a di cop.-p. 74 p. 44 pp. 1-47 pp. 14-78 p. 18 p. 48 pp. 22-74 pp. 26-70-78 pp. 20-44-76 p. 38 pp. 4-76 2a di cop. pp. 2-74


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

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EDITORIALE I buoni propositi

IL TEMA La ridefinizione del SI

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 1 - Anno 20- Marzo 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. 01 - 2018

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ALTRI ARGOMENTI Gli oneri di sistema nelle fatture di energia: chi paga? La 17025 – Organizzazione – Parte III Misure e fidatezza Metrologia generale

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