L'uomo come fattore dominante nel processo di misurazione

La conferenza specialistica sulla metrologia della produzione alla NTB di Buchs (Canton San Gallo) è diventata un appuntamento fisso per gli specialisti della metrologia. Si tiene ora per l'ottava volta e, oltre a un programma di presentazioni altamente tecnico, offre anche una mostra commerciale per consentire il contatto diretto con i produttori di apparecchiature di misurazione e i fornitori di servizi. Abbiamo parlato con il Prof. Dr.-Ing. Michael Marxer, responsabile dell'evento, delle tendenze più importanti nella tecnologia di misurazione della produzione.

Metrologia della produzione e Industria 4.0: come sono collegate queste parole d'ordine?
Michael MarxerAl centro dell'Industria 4.0 c'è l'Internet delle cose e i "sistemi cyber fisici" interagenti. I sistemi di produzione, i processi produttivi, i processi amministrativi e l'ingegneria sono virtualmente mappati, collegati in rete e completamente integrati. La metrologia della produzione è necessaria per ottenere informazioni sui sistemi e sui processi di produzione. La metrologia della produzione è un fattore decisivo per l'Industria 4.0 in quanto, da un lato, vengono generate informazioni sui singoli processi e, dall'altro, le dipendenze nelle catene funzionali possono essere esaminate con l'aiuto della metrologia della produzione.

Nei temi di presentazione, si trovano termini come "veloce e robusto", "complesso", "ultra-precisione": fino a che punto è corretta l'impressione che la tecnologia di misurazione debba occuparsi di dimensioni sempre più piccole a velocità sempre maggiori?
Si possono osservare due tendenze nei processi di produzione. Una tendenza è verso pezzi sempre più grandi, che sono causati dalle mega-tendenze dell'energia e della mobilità. Pezzi come quelli richiesti per le turbine eoliche o parti di aerei presentano alla tecnologia di misurazione delle sfide che vengono affrontate nei progetti di ricerca attuali. Un'altra tendenza è verso pezzi con dimensioni sempre più piccole e spesso allo stesso tempo di maggiore complessità. Soprattutto nel caso di pezzi piccoli, la metrologia deve aprire nuovi orizzonti per poter determinare le caratteristiche richieste con un'incertezza di misura sufficientemente bassa.

"La metrologia della produzione deve fornire informazioni per prendere decisioni. »

Di quali "nuovi modi" stiamo parlando?
Il problema principale qui sono le dimensioni delle teste di misura. Nei processi di misurazione tattile, per esempio, gli elementi di rilevamento devono essere in grado di rilevare dimensioni nella gamma dei nanometri. Oppure, nel caso dei dispositivi di misurazione ottica, lavoriamo con punti luce di diametro sempre più piccolo. Le interazioni tra il sistema di misurazione e il pezzo non devono essere ignorate con queste piccole dimensioni: Uno spessore sottile su un pezzo non deve essere deformato a un grado inammissibile dal contatto.

Che ruolo ha l'automazione?
Nella tecnologia di misurazione, la riduzione del tempo di misurazione gioca un ruolo sempre più decisivo in molti settori. Per raggiungere questo obiettivo, l'automazione delle misurazioni è utile in molti casi. L'assemblaggio automatizzato dei dispositivi di misurazione con i robot e/o l'uso di sistemi di pallet può sostenere questo approccio.

Parola chiave "batch size 1": Cosa significa questo per la metrologia di produzione? Di nuovo dall'impianto di produzione al laboratorio?
La metrologia della produzione deve fornire informazioni per prendere decisioni, ad esempio per controllare i processi di produzione. Per ragioni di tempo o logistiche, non è sempre possibile o pratico rimuovere un pezzo dalla macchina utensile e portarlo in un laboratorio di misura per le misurazioni. Per essere in grado di produrre economicamente con la dimensione del lotto 1, è necessaria una tecnologia di misurazione in-situ o una tecnologia di misurazione in-process. Qui, il pezzo viene misurato vicino o durante il processo di produzione.

Il vostro istituto è anche un fornitore di servizi per l'industria. Con quali richieste si confronta più frequentemente in questo momento?
Siamo accreditati come laboratorio di prova per misure dimensionali e come laboratorio di calibrazione accreditato per rugosità, calibri e corpi di riferimento. Eseguiamo misurazioni per i nostri clienti con le nostre macchine di misura a coordinate e li consigliamo sempre di più nella definizione delle strategie di misurazione. Un aspetto particolarmente stimolante è l'interpretazione dei disegni di progetto, in cui consigliamo e supportiamo i nostri clienti. Quest'area tematica, la specifica e la verifica geometrica dei prodotti, è diventata molto importante per noi e per i nostri clienti, sullo sfondo del rapido sviluppo degli standard in questo campo. Offriamo anche corsi di formazione che aiutano a trattare le richieste in questa direzione.

Abbiamo ora parlato della tecnologia e dei dispositivi e del loro dimensionamento. Che ruolo gioca il fattore umano?
L'essere umano è il fattore dominante in tutto il processo di misurazione. Questo è meno in relazione all'influenza di una misurazione, ma piuttosto in relazione alla definizione di una strategia di misurazione globale e all'interpretazione dei risultati. Ad esempio, è un compito cruciale del tecnico di misurazione determinare il tipo di assegnazione degli elementi geometrici nei punti di misurazione, che può avere un'influenza decisiva sui risultati di misurazione. Se si vuole esprimere in cifre la ponderazione dei fattori uomo - ambiente - sistema di misurazione nel processo di misurazione, il rapporto può essere 100 : 10 : 1.

Per il simposio del 5 settembre 2019, cosa possono aspettarsi i partecipanti?
Al simposio, discuteremo gli ultimi sviluppi della tecnologia di misurazione e i requisiti posti alla tecnologia di misurazione. Il simposio è un misto di conferenze di alto livello e una mostra commerciale con circa 20 espositori. Inoltre, offriamo la possibilità di visitare i nostri laboratori di misurazione alla NTB. Le quattro sessioni con due lezioni ciascuna coprono

"Il software rappresenta una parte cruciale dei moderni sistemi di misurazione".

Le sezioni seguenti trattano questioni molto importanti per la pratica e forniscono una prospettiva sugli sviluppi futuri. Le considerazioni sull'incertezza di misura e la valutazione dei processi di prova hanno già occupato tutti gli ingegneri di misura. Nella prima sessione, presenteremo nuovi metodi pratici per la verifica e la determinazione delle prestazioni degli strumenti e dei processi di misurazione. Nella seconda sessione ci occuperemo di una nuova generazione di sensori di misura per la misurazione in situ e daremo un'idea delle possibilità della tecnologia multisensore nella pratica. Nella terza sessione avremo due presentazioni dal campo della metrologia di ultraprecisione: da una parte ci occuperemo dell'aspetto della metrologia in-situ e dall'altra avremo una panoramica degli ultimi sviluppi nel campo delle macchine di nano-misura. Il software rappresenta una parte decisiva dei moderni sistemi di misurazione. Nella quarta sessione conclusiva ascolteremo un confronto tra diversi concetti di software e in una conferenza finale ci faremo un'idea della tecnologia di misurazione in un treno svizzero ad alta velocità.

La tua visione del futuro: c'è un limite a ciò che si può misurare?
Nelle conferenze, sentiremo parlare delle precisioni a cui è possibile effettuare le misurazioni già oggi. Conosceremo anche nuovi e promettenti approcci per migliorare ulteriormente le prestazioni dei sistemi di misurazione e dei processi di misurazione. Nella discussione sui limiti di ciò che può essere misurato, la comparabilità e la tracciabilità dei risultati di misurazione giocano un ruolo decisivo. La sfida di avere a disposizione misure normali che possono essere prodotte e calibrate economicamente è cruciale in questa discussione.

O sarebbe meglio chiedere:
Quanta misurabilità è utile per la produzione pratica?
Per poter prendere decisioni razionali e sufficientemente affidabili, è utile avere una base di dati il più buona possibile. Ciò significa che le informazioni utilizzate per la decisione devono essere disponibili in quantità sufficiente e devono essere sufficientemente affidabili. Usando l'esempio del controllo della produzione, questo significa che più piccola è l'incertezza con cui questo processo è stato considerato, più accurato è il processo che può essere valutato. Se la tecnica di misurazione è usata per controllare le specifiche, l'incertezza di misurazione deve essere presa in considerazione in ogni caso contro la persona che fornisce la prova. Pertanto, la correlazione può essere derivata anche qui: Più piccola è l'incertezza di misura, più pezzi possono essere classificati come buoni.