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Etalonnage et évolution du VIM…

De nombreux industriels se plaignent de la difficulté de compréhension des documents d’étalonnage. Les concepts de « Etalonnage » et de « Vérification » sont souvent confondus alors qu’il s’agit d’actions différentes. L’étalonnage consistait, jusqu’en 2008 si on respectait scrupuleusement le V.I.M, à déterminer des erreurs en comparant un étalon ou une indication d’instrument de mesure à une valeur de référence (valeur étalon du laboratoire pratiquant l’étalonnage). La vérification consiste à comparer les erreurs observées lors de l’étalonnage à des limites de spécification. Il convient évidemment, dans le cadre de la vérification, de tenir compte des incertitudes d’étalonnage pour statuer et la nouvelle norme ISO / IEC Guide 98-4 deviendra rapidement, je le pense, la référence à suivre en ce domaine.

Dans cette approche, la vérification consistait à comparer la plus grande erreur évaluée lors de l’étalonnage à une spécification dont les industriels maitrisent rarement la pertinence par rapport à leurs propres besoins. Notons tout de même que le nombre de points « étalonnés » sur un instrument de mesure est absolument insignifiant devant le nombre de points possibles. De ce fait, donner un avis sur un si faible échantillon est tout à fait critiquable, même si la pratique est ancestrale !!! N’avons nous pas cru très longtemps que la terre était plate ?

De plus, les « étalonneurs » ne disent pas comment utiliser ces écarts. Est-ce qu’il s’agit d’effets systématiques qu’il convient alors de corriger ou d’effets aléatoires ? Dans ce dernier cas, la valeur maximale (qui ne l’est d’ailleurs probablement pas vu le nombre de mesures réalisées) ne nous intéresse pas car il nous faut connaitre l’écart-type de l’effet aléatoire pour pouvoir l’utiliser dans un calcul d’incertitude des processus de mesure mettant en œuvre le moyen. Les industriels doivent se débrouiller seuls devant cette question (Systématique ou Aléatoire ?) et, si les effets constatés sont aléatoires, il doit aussi se débrouiller pour évaluer l’écart-type résultant…

Pour ma part, je comprends la difficulté de compréhension des certificats d’étalonnage et je crois que l’évolution de la définition du mot « Etalonnage », dans le VIM3, devrait permettre de faire avancer le débat.

En effet, selon le VIM (la référence du monde métrologique), l’étalonnage ne se limite plus au simple constat d’écarts entre valeurs attendues (Valeur de l’étalon ou de la « graduation » d’un instrument) et valeur de référence mais l’opération doit aller jusqu’à la fourniture d’une fonction de mesure. Cette fonction de mesure est sensée représenter la correction éventuelle de l’instrument. A partir de quelques échantillons (les points d’étalonnage), l’étalonneur devrait désormais donner un avis sur l’opportunité d’effectuer une correction des indications et, le cas échéant, donner l’équation de la correction. Évidemment, cette correction ne peut pas être parfaite, eu égard aux incertitudes d’étalonnage et à l’échantillonnage – choix – des points d’étalonnage. De plus, et après correction (ou pas), l’instrument présente probablement une caractéristique aléatoire (Résidus après correction) et cette caractéristique devrait être donnée sous forme statistique (Variance ou écart-type) plutôt qu’un « max » qui n’est qu’expérimental et ne peut pas représenter la réalité…

Le Collège Français de Métrologie a, dès 2010, réuni un groupe de travail qui vient de remettre ses concluions. Le C.F.M publie donc un fascicule qui explique les démarches à conduire pour respecter la nouvelle définition du VIM et, grâce au soutien du ministère du redressement productif et à quelques entreprises (dont Deltamu qui a le plus investi dans ce projet), propose une application informatique sous Excel permettant de mettre en œuvre les préconisations du groupe.

Cette application, nommée M-CARE (Modélisation for CAlibration REsults), est téléchargeable gratuitement, avec sa notice, sur le site du C.F.M :

Téléchargement gratuit du logiciel M-CARE

Le guide, payant, peut être commandé en suivant le lien :

Application du nouveau concept d’étalonnage du VIM3

Les industriels peuvent donc maintenant demander (faute de pouvoir exiger, quoique, c’est eux qui payent !) à leurs prestataires de se ranger à la nouvelle définition du VIM3 en ce qui concerne les opérations d’étalonnage. Ils obtiendront alors un avis sur l’opportunité de corriger ou non l’instrument étalonné, le cas échéant, l’équation de correction et l’incertitude sur la correction (à considérer dans les calculs d’incertitude impliquant ledit moyen) et la variance des résidus qui représente une valeur à considérer également dans tout calcul d’incertitude de processus mettant en œuvre le moyen concerné.

Le JCGM (en français : Comité commun pour les guides en métrologie) a entendu les demandes des utilisateurs de certificats d’étalonnage. Le C.F.M a également joué son rôle en proposant des solutions pour répondre à la nouvelle définition. Reste aux industriels à se saisir de cette question en réclamant (ce qui leur est du !) à leurs prestataires de respecter cette évolution et peut être aussi au COFRAC de faire en sorte que cette évolution se concrétise dans les étalonnages quotidiens des laboratoires accrédités.

La vérification deviendrait alors le constat que la variance des résidus reste inférieure à une valeur limite qui ne perturbe pas l’incertitude cible, voire la « capabilité » pour ceux qui y tiennent, des processus de mesure dans lesquels le moyen est utilisé. Quand nous en serons là, la Métrologie sera passée d’un travail quasi administratif à une véritable mission d’évaluation des risques (en maitrisant les incertitudes des processus au lieu de s’appuyer sur des valeurs arbitraires – EMT- rarement représentatives).

Pour ma part, je souhaite et œuvre pour cette évolution depuis 15 ans. Je suis prêt à consacrer encore beaucoup d’énergie pour qu’elle aboutisse… Et je sais qu’il en faudra !

Vous pouvez aussi lire les articles suivants, publiés dans la revue Contrôles Essais Mesures :

Qu’est ce qu’une vérification ?

Qu’est-ce qu’un étalonnage ?

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