metrologie et industrie année 2003 - 2004. métrologie et industrie 1-introduction 2-normes et...

METROLOGIE et INDUSTRIE

Année 2003 - 2004

Métrologie et industrie

1-Introduction

2-Normes et termes fondamentaux

3-Métrologie et certification

4-Principe de raccordement

5-Etalonnage-vérification

6-Gestion d ’un parc d ’équipement de mesure

en production

• élément de surveillance dans la maîtrise des processus

• mesure dans le cadre de conformité de production

en utilisation

•conformité lors d'interventions après-vente

en conception

• caractériser et comparer des solutions

• validation d'hypothèses

• mise au point du produit et du processus

•simulation numérique

La mesure dans l’industrie, à quoi ça sert ?

Normes Et Termes Fondamentaux

• A quoi sert une norme ?• Définition

– référentiel reconnu par tous – une entité vivante

Les Normes

Les Normes

• Système français– Afnor

• Système international– Iso

LABORATOIRES CONSOMMATEURS ENTREPRISES ORGANISATIONSPROFESSIONNELLES

CENTRESTECHNIQUES

SYNDICATSOUVRIERS

MINISTERES

GROUPEINTERMINISTERIEL

MINISTEREDE l’INDUSTRIE

AFNOR

COMITE D’ORIENTATION ET DEPROGRAMMATION DU CONSEIL

D’ADMINISTRATION DE L’AFNOR

CG BN

CN

GE

UN COMITE D’ORIENTATIONS STRATEGIQUES (COS)PAR GRAND SECTEUR D’ACTIVITE ECONOMIQUE(exemple : transport, bâtiment ...)

COMMISSIONS GENERALES (CG) OUBUREAU DE NORMALISATION (BN)(lorqu’ils existent, les BN gèrent et animentles commissions de normalisation)

COMMISSIONS DE NORMALISATION (CN)(ouvertes à tous les partenaires sociaux économiques)

GROUPES D’EXPERTS (GE)(cellules d’élaboration des projets de normes)

GPN/COS GPN/COS GPN/COS GPN/COS GPN/COS

VIMVocabulaire

ISO 9000Assurance Qualité

ISO 57 25Comparaisons

interlaboratoires

ISO 17 025(ex guide ISO/CEI25)

Compétences des laboratoires

GUMGuide sur les incertitudes

de mesure

ISO 10 012Système de maîtrise de la

mesure

NF X 07-011

Constat de vérification

NF X 07-012

Certificat d ’étalonnage

NF X 07-013

Critères de choix entre vérification et

étalonnage

NF X 07-014

Optimisation des intervalles de confirmation

NF X 07-015

Raccordement aux étalons

NF X 07-017

Etalonnage des balances

NF X 07-018

Fiches de vie

NF X 07-021

Aide à la démarche pour l ’estimation et l ’utilisation des incertitudes de mesure et des

résultats d ’essais

NF X 07-016

Procédures

étalonnages

Guides et recommandations

COFRAC

NF X 07-028

Etalonnage des thermométres

incertitudes

NF X 07-019

Relations clients

fournisseurs

NF X 07-029

Etalonnage des thermométres

procédure

NF X 07-0O8

Arborescence des normes et travaux sur la métrologie

NF X 07-022

Utilisation de l’incertitude

NF X 07-025

Programme technique de vérification

NF X 07-024

Qualité des logiciels

Projet2/2

NF ENV 13005

Incertitudes de mesureNF X 07-001

NF X 07-010

Fonction métrologique dans l ’entreprise

NF EN 4500x

NF EN 45-014

certificat de conformitéISO 14 253.1/2

Déclaration de conformité

Guide ISO 30

Vocabulaire utilisé pour les matériaux

de référence

Guide ISO 43

Essais d’aptitude des laboratoires

Métrologie Et Certification

La Certification

• Définition– La reconnaissance de la conformité du système

Assurance Qualité de l’entreprise effectuée par un organisme indépendant (ou par un client), et ceci par rapport à un référentiel ISO (ou spécifique au client).

• Les enjeux

La Certification

• Les enjeux– La certification peut à cet effet, authentifier

l’efficacité du système d’assurance Qualité et donc instaurer le climat de confiance nécessaire entre les clients/fournisseurs

Métrologie Et Certification

• Les conditions pour être certifié :

– Système qualité documenté– Démonstration de son application– Audits organisme certificateur

Métrologie Et ISO 9000

• Métrologie et qualité• Analyse des mesurages• Identification des mesurages• Capabilité des moyens

Le processus de mesure

résultats de mesure

processus amont

processus avalprocessus de mesure

demande de mesure

exploitation des

résultats

expression du

besoin

MatièreMéthode Milieu

Moyen Main d'oeuvre

Principe de raccordement

Le yard était :

Le besoin de raccorder ses mesures ...

"la longueur de la dernière articulation du pouce"

Le pouce était jadis basé sur:

La brasse était :

"la distance entre le bout du nez et l'extrémité des doigts lorsque le bras droit est tendu"

"la distance entre les extrémités des doigts majeurs lorsque les bras sont étendus"

La mesure de la valeur du “pied ” au 18ème siècle : - le pied du roi de France

32.48 cm- le pied romain 29.63 cm- le pied bordelais 35.70 cm- le pied de Lorraine 28.60 cm- le pied de Vienne (Autriche) 31.50 cm

A quoi bon réaliser des mesures si c’est pour exprimer quelque chose qui n’a pas la même signification pour tout le monde ?

Le besoin de raccorder ses mesures...

Raccordement aux étalons nationaux

Principe de raccordement

Assurer la traçabilité métrologique des moyens de mesure de contrôle et d’essais, au moyen de comparaisons successives (chaîne d’étalonnage)

Chaîne d’étalonnage

Suite ininterrompue de comparaisons par niveaux successifs reliant le résultat d’une mesure à un étalon primaire

Organisation de la métrologieNiveau international

BIPMCIPM

CGPMNiveau international

USANIST

Royaume-UniNPL

AllemagnePTB

FRANCEBNM

PortugalIPQ

EspagneCEM

BrésilINMETRO

ItalieCNR

Organisation de la métrologieNiveau international

Niveau national

4 laboratoires nationauxBNM-INM

BNM-LNHBBNM-LPRIBNM-LNE

BIPMCIPM

CGPMNiveau international

USANIST

Royaume-UniNPL

AllemagnePTB

FRANCEBNM

BrésilINMETRO

ItalieCNR

PortugalIPQ

EspagneCEM

FRANCEBNM

FRANCEBNM

4 laboratoires nationauxBNM-INM

BNM-LNHBBNM-LMRIBNM-LNE

Laboratoires accrédités

Chaîne nationale d’étalonnage BNM-COFRAC

Niveau national

Etalon

Mesure matérialisée, appareil de mesure, matériau de référence ou système de mesure destiné à...

... définir, réaliser, conserver ou reproduireune unité ou une ou plusieurs valeurs d'une grandeur...

...pour servir de référence

VIM

Définition

Chaîne D’étalonnage De L’entreprise

Etalon couramment utilisé pour étalonner et contrôler les équipements de mesure

Etalon de travail

Equipement de mesure

Résultat de mesure

Chaîne d’étalonnage de l’entreprise

Etalon employé pour raccorder les étalons de travail.

Etalon de travail

Résultat de mesure

Etalon de référence de service ou

d'usine

Etalon de travail


Résultat de mesure

Chaîne d’étalonnage de l’entreprise

Moyen de la plus haute qualité métrologique détenu par l'entreprise pour la grandeur considérée.

Entreprise

Etalon de travail


Résultat de mesure


d'usine

Etalon de référence

Etalon de travail


Résultat de mesure

Service Usine

National

Entreprise

Etalon de travail


Résultat de mesure

Etalon national


d'usine

Etalon de laboratoire accrédité

Etalon national


Etalon de travail


Résultat de mesure

Chaîne d’étalonnage

Service Usine

Chaîne d'étalonnage

INCERTITUDES

COÛTSNational

Entreprise

Etalon de travail


Résultat de mesure

Etalon national


d'usine


Etalon national

Etalon de référencePSA

Etalon de travail


Résultat de mesure

Définition de quelques unités de baseMètre (m)

Kilogramme (kg)

Ampère (A)

Seconde (s)

Longueur du trajet parcouru dans le vide par la lumière pendant une durée de 1/299 792 458 seconde.

Masse du prototype en platine iridié déposé au Bureau International des Poids et Mesures.

Durée de 9 192 631 770 périodes de la radiation correspondant à la transition entre les deux niveaux hyper-fins de l'état fondamental de l'atome de césium 133.

Intensité d'un courant électrique constant qui, maintenu dans deux conducteurs parallèles, rectilignes, de longueur infinie, de section circulaire négligeable et placés à une distance de 1 mètre l'un de l'autre dans le vide, produirait entre ces conducteurs une force de 2.10-7 newton par mètre de longueur.

Ensemble des opérations établissant, dans des conditions spécifiées,

la relation entre les valeurs d'une grandeur indiquées par un appareil de mesure ou un système de mesure ou les valeurs représentées par une mesure matérialisée,

et les valeurs connues correspondantes à cette grandeur réalisée par des étalons

VIM

Etalonnage

Définition

Volts

200

210

220

230

240

200 210 220 230 240 250

Valeurs conventionnellement vraies

Val

eurs

mes

urée

s

Volts

Certificat d’étalonnage

L’intitulé “ certificat d’étalonnage ” L’identification de l’entité chargée de l’étalonnage le n° d'identification du document la date d'émission le nombre de pages du document et de ses annexes l'identification du moyen de mesure étalonné : désignation, type, constructeur, numéro de série l'identification du demandeur du certificat (nom, adresse, etc...) les nom, titre et signature du responsable de l'entité chargé de l'étalonnage les mentions :

“ La reproduction de ce certificat n’est autorisée que sous la forme d’un fac-similé photographique intégral . ”“ Ce certificat est conforme au fascicule de documentation X 07-012 ”

les informations techniques : méthodes, équipements de mesure, conditions de mesure, résultats de mesure, incertitudes, date et lieu d ’étalonnage.

Que doit-il comporter ?

Vérification

Opération permettant de s'assurer que les écarts

entre les valeurs indiquées par un appareil de mesure,

et les valeurs connues correspondantes d'une grandeur mesurée,

sont tous inférieurs aux erreurs maximales tolérées

(Norme NFX 07-010)

Définition

200

210

220

230

240

200 210 220 230 240 250


Val

eurs

mes

urée

s

Volts

Volts



L’intitulé “ constat de vérification ” L’identification de l’entité chargée de la vérification le n° d'identification du document la date de vérification l'identification du moyen de mesure étalonné : désignation, type, constructeur, numéro de série l'identification du demandeur du constat (nom, adresse, etc...) le nombre de pages du document et de ses annexes les nom, titre et signature du responsable de l'entité chargé de la vérification

....



les mentions : “ La reproduction de ce constat n’est autorisée que sous la forme d’un fac-similé photographique intégral. ” “ Ce document ne peut être utilisé en lieu et place d’un certificat d’étalonnage. ” “ Ce document est réalisé suivant les recommandations du fascicule de documentation X 07-011 définissant

le constat de vérification. Il peut être utilisé pour démontrer le raccordement du moyen de mesure aux étalons nationaux ou internationaux, sous réserve qu’il réponde aux recommandations du fascicule de documentation X 07-015. ”

la référence de la procédure utilisée les informations techniques : méthodes de mesure, moyens de vérification, conditions de mesure, les

résultats de mesure (éventuellement), les incertitudes ou référence à un document donnant ces incertitudes.

le jugement : l’entité chargée de la vérification porte un jugement compte tenu des limites d’erreur tolérées et des conditions d’acceptation.

....

Règles de décision suite à une vérification

Equipement

conforme

Remise en

service

Ajustage

Calibrage

Réglage

Réforme

Equipement non conforme

Réparatio

n

Déclassemen

t


Equipement non

conforme

RéglageAjustage utilisant uniquement les moyens mis à la

disposition de l’utilisateur (VIM).

AjustageOpération destinée à amener un instrument de mesure

à un état de fonctionnement convenant à son utilisation (VIM).

Calibrage Positionnement matériel de chaque repère (éventuellement de certains repères principaux) d ’un instrument de mesure en fonction de la valeur correspondante du mesurande (VIM)

Ajustage

200

210

220

230

240

200 210 220 230 240 250Valeurs conventionnellement vraies

Val

eurs

mes

urée

s

Volts

Volts

Calibrage

Volts

Volts

200

210

220

230

240

200 210 220 230 240 250


Val

eurs

mes

urée

s


Réparation

Maintenance confiée à des ateliers spécialisés.

DéclassementL'équipement ne satisfait plus à ses exigences métrologiques d'origine. Il doit être confronté à

une nouvelle prescription adaptée à son utilisation.

RéformeUn équipement de mesure réformé est inapte à

toute mesure. Il fait l'objet d'une destruction matérielle.

Equipement non

conforme

Déclassement

200

210

220

230

240

200 210 220 230 240 250


Vale

urs

mes

urée

s

± 8

± 6

Répartition des étalonnages et des vérifications

Etalonnage

Vérification

National

Entreprise

Etalon de travail


Résultat de mesure

Etalon national


d'usine


Etalon national


Etalon de travail


Résultat de mesure

Synoptiques

Comparaison des résultatsà la prescription documentée

Conforme

Actionscorrectives Réforme Déclassement

Constatde VERIFICATION

Certificat

d’ETALONNAGE

Repérage devérification

Repéraged’étalonnage

Mise à jour de la fiche de vieMise ou remise en service

Non conforme

Opération

Décision

Documents

Réparation, ajustage, calibrage, réglage

Equipement de mesureà vérifier ou à étalonner Etalon

COMPARAISON TECHNIQUE

Résultatsde mesure

ou traces écrites de la vérification

Gestion D’un Parc D’équipement De Mesure

étalonnage ou vérification

identification (n° individuel)

création fiche de vie

Réception d’un équipement de mesure

Suivi d’un équipement de mesure

A quelle fréquence ? cela dépend...

suffisamment souvent afin de prévenir toute éventuelle dérive,

mais pas trop, en raison du coût global des étalonnages.

Établir les périodicités d’étalonnage ou de vérification

Réaliser les opérations d’étalonnage ou de vérification suivant les consignes d’étalonnage et de vérification

Suivi d’un équipement de mesure

Mettre un repérage sur l'équipement afin de visualiser la date de la prochaine intervention

Entre deux étalonnages ou vérifications, il est recommandé d’effectuer des opérations de surveillance

Fiche de vieQue doit-elle comporter ?

identification de l'équipement de mesure (désignation, marque, n° de série et/ou d'identification interne)

état du matériel à réception (neuf, modifié, rénové, etc...) affectation de l'équipement de mesure (service, localisation, banc d’essai, etc...) références aux procédures de maintenance si elles existent références aux procédures d’étalonnage ou de vérification références des moyens d’étalonnages ou de vérification utilisés (sauf dans le cas où les

informations sont déjà enregistrées dans un autre document) documents de référence (normes, spécifications internes, erreurs maximales tolérées, etc...) date de l'intervention nature de l'intervention (réception, mise en service, étalonnage, vérification, maintenance, ) résultats et/ou référence du document d’étalonnage ou de vérification ; observations si nécessaire intervention entre deux étalonnages ou deux vérifications identification de l’intervenant (interne ou externe à l’entreprise) identification du responsable de la confirmation métrologique (ou référence à un document où les

informations sont enregistrées)

Programme d’étalonnage et de vérification


• nom de l ’entreprise• liste des équipements• périodicités prévisionnelles• dates prévisionnelles• dates où l'étalonnage ou (et) la vérification ont été réalisés

SUIVI

étalonnage vérification

étalonnage vérification

surveillance

fiche de suivi,vérification allégée,carte de contrôle,comparaison inter laboratoires, …

constat de vérification certificat d’étalonnage

mise à jour fiche de vie et planning

constat de vérification certificat d’étalonnage

mise à jour fiche de vie et programme

Gestion des équipements de mesure

étalonnage/vérificationidentification

repérage

initialisation programme étalonnage vérification

RECEPTION

création fiche de vie