metrologie et industrie année 2003 - 2004. métrologie et industrie 1-introduction 2-normes et...
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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
Equipement de mesure
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
Equipement de mesure
Résultat de mesure
Etalon de référence de service ou
d'usine
Etalon de référence
Etalon de travail
Equipement de mesure
Résultat de mesure
Service Usine
National
Entreprise
Etalon de travail
Equipement de mesure
Résultat de mesure
Etalon national
Etalon de référence de service ou
d'usine
Etalon de laboratoire accrédité
Etalon national
Etalon de référence
Etalon de travail
Equipement de mesure
Résultat de mesure
Chaîne d’étalonnage
Service Usine
Chaîne d'étalonnage
INCERTITUDES
COÛTSNational
Entreprise
Etalon de travail
Equipement de mesure
Résultat de mesure
Etalon national
Etalon de référence de service ou
d'usine
Etalon de laboratoire accrédité
Etalon national
Etalon de référencePSA
Etalon de travail
Equipement de mesure
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
Valeurs conventionnellement vraies
Val
eurs
mes
urée
s
Volts
Volts
Constat de vérification
Que doit-il comporter ?
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
....
Constat de vérification
Que doit-il comporter ?
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
Règles de décision suite à une vérification
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
Valeurs conventionnellement vraies
Val
eurs
mes
urée
s
Règles de décision suite à une vérification
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
Valeurs conventionnellement vraies
Vale
urs
mes
urée
s
± 8
± 6
Répartition des étalonnages et des vérifications
Etalonnage
Vérification
National
Entreprise
Etalon de travail
Equipement de mesure
Résultat de mesure
Etalon national
Etalon de référence de service ou
d'usine
Etalon de laboratoire accrédité
Etalon national
Etalon de référence
Etalon de travail
Equipement de mesure
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
Que doit-il comporter ?
• 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