Chapitre I Généralités sur la Métrologie PDF

Cour : M.M Chapitre I : Généralité sur la Métrologie CHAPITRE I : GENERALITE SUR LA METROLOGIE Contenu du chapitre : 1. Définitions 2. Vocabulaire et rôle de la métrologie 3. Différentes métrologies (fondamentale, scientifique,...

Cour : M.M Chapitre I : Généralité sur la Métrologie CHAPITRE I : GENERALITE SUR LA METROLOGIE Contenu du chapitre : 1. Définitions 2. Vocabulaire et rôle de la métrologie 3. Différentes métrologies (fondamentale, scientifique, industrielle, légale, … etc.). 4. Rôle de la Métrologie dans l’entreprise. 5. Relation entre la métrologie et la qualité. 6. Les organismes officiels internationaux. 7. Les normes et recommandations en métrologie. I.1 DEFINITION DE LA METROLOGIE La métrologie au sens étymologique du terme se traduit par Science de la mesure. C’est l'ensemble des moyens techniques utilisés pour le contrôle de pièces mécaniques. La métrologie définit l’opération ou l’ensemble des opérations permettant de déterminer avec précision la ou les valeurs des grandeurs à mesurer. De plus, elle permet de déterminer la conformité des produits mais elle participe aussi l’amélioration de la qualité. En effet, on ne peut valider une action sur un procédé qu’en vérifiant le résultat de cette action par une mesure. I.2 VOCABULAIRE Grandeur (mesurable) Propriété d'un phénomène, d'un corps ou d'une substance, susceptible d'être distinguée qualitativement et déterminée quantitativement. Grandeur d'influence Grandeur qui n'est pas le mesurande mais qui a un effet sur le résultat du mesurage. Par exemple, température lors de la mesure de la longueur d'un métal. Signal de mesure Grandeur qui représente le mesurande et qui lui est fonctionnellement liée. Par exemple, le signal électrique de sortie d'un transducteur (capteur) de pression Unité de mesure C'est une grandeur particulière, définie par convention, à laquelle on compare les autres grandeurs de même nature pour les exprimer quantitativement. Cycle dÕingénieur : 3ème année 1 Réalisé par Dr. DJEMANA.M  Cour : M.M Chapitre I : Généralité sur la Métrologie Instrument de mesure Dispositif utilisé pour faire des mesurages, seul ou associé à un ou plusieurs dispositifs annexes. Incertitude de mesure Paramètre non négatif qui caractérise la dispersion des valeurs attribuées à un mesurande, à partir des informations utilisées. Erreur de mesure Différence entre le résultat mesuré et la valeur réelle (valeur de référence obtenue à partir d'une méthode ou d'une mesure standard). Mesurande Grandeur particulière soumise à mesurage. Mesurage Ensemble d’opérations ayant pour but de déterminer la valeur d’une grandeur. Un mesurage consiste à déterminer la valeur du mesurande, c’est à dire la valeur de la grandeur particulière à mesurer. En conséquence, un mesurage commence par une définition appropriée du mesurande, du processus de mesure. Étalon (standard étalon) Mesure matérialisée, appareil de mesure, matériau de référence ou système de mesure destiné à définir, réaliser, conserver ou reproduire une unité ou une ou plusieurs valeurs d'une grandeur pour servir de référence. Exemples :  Étalon de masse de 1 kg  Résistance étalon de 100 Ω  Ampèremètre étalon  Étalon de fréquence à césium  Électrode de référence à hydrogène  Solution de référence de cortisol dans le sérum humain, de concentration certifiée Il existe un seul étalon officiel de référence mais il existe plusieurs niveaux d'étalon afin de rendre possible pratiquement l'étalonnage des appareils. L'étalon présentant les plus hautes qualités métrologiques et dont la valeur est établie sans se référer à d'autres étalons est appelé étalon primaire. Un étalon dont la valeur est établie par comparaison à un étalon primaire est appelé étalon secondaire. Cycle dÕingénieur : 3ème année 2 Réalisé par Dr. DJEMANA.M  Cour : M.M Chapitre I : Généralité sur la Métrologie Étalonnage C’est la comparaison des valeurs d’un instrument de mesure à celles d’un étalon, en associant les incertitudes. Cette comparaison permet d’estimer le biais (la justesse) de l’instrument. Les valeurs obtenues par un étalonnage sont consignées dans un « certificat d’étalonnage ». Un étalonnage peut être réalisé à plusieurs points de l’étendue de mesure de l’équipement à étalonner. I.3 DIFFERENTES METROLOGIES I.3.1 La métrologie fondamentale Elle définit les principes et les méthodes permettant de garantir la confiance des mesures. Pour cela, elle développe et veille à maintenir des étalons nationaux de référence, reconnus à l’international et qui permettent à l’industrie de raccorder leurs instruments de mesure au Système International d’unités (SI). Le LNE exerce cette mission dans les domaines de la mécanique, de la thermique, de l’optique, de la chimie et de l’électricité. I.3.2 La métrologie légale C’est un ensemble d’exigences et de procédures imposées par l’état pour garantir la qualité et la fiabilité de certains instruments de mesure ou d’opérations de mesurage touchant l’intérêt public : la sécurité des personnes, la protection des consommateurs, de l’environnement et de la santé, la loyauté des transactions commerciales ou encore la bonne application des lois et des règlements. I.3.3 La métrologie Industrielle La métrologie dite "industrielle" couvre un vaste secteur qui comprend les industries, mais aussi de la santé, la sécurité ou l’environnement. Dans l'industrie, elle est un gage de qualité des produits fabriqués et une composante indivisible de tout système qualité qu’il soit certifié ou non. Un des enjeux majeurs des entreprises est de maîtriser leurs procédés de fabrication afin d'assurer la qualité de leurs produits en garantissant des résultats fiables. Elle permet la gestion des instruments de mesure nécessaires à la maitrise des processus de fabrication et par conséquent à la fiabilité des produits vendus. Cette métrologie est appliquée via la fonction métrologique de l'entreprise et est la plus fréquemment utilisée par les industriels. I.4 LE BUT ET ROLE DE LA FONCTION METROLOGIE : I.4.1 Le but  La fonction métrologie dans l’entreprise est un investissement important qui concourt à la qualité des différents produits, de façon simple, efficace, économique et sûre.  D’assurer la maîtrise de l’aptitude à l’emploi de tous les moyens de mesure utilisés dans l’entreprise et en donner l’assurance. I.4.2 Le rôle  Elle permet de gérer le risque des résultats incorrects pouvant avoir un impact sur la qualité des produits. Cycle dÕingénieur : 3ème année 3 Réalisé par Dr. DJEMANA.M  Cour : M.M Chapitre I : Généralité sur la Métrologie  Assurer la gestion de tous les moyens de contrôle de mesure et d’essai en service.  Permettre aux entreprises de répondre aux exigences de surveillance et de mesure de l’ISO.  Elle consiste à maitriser l’aptitude à l’emploi de tous les équipements de mesure et processus utilisés dans l’entreprise et à donner l’assurance.  Elle consiste aussi à informer et sensibiliser les utilisateurs, d’assurer la mise à jour des documents : fiches de vie, procès-verbal d’étalonnage, planning d’étalonnage…etc.  Acceptation d'un produit.  Validation d'un procédé. I.5 RELATION ENTRE LA METROLOGIE ET LA QUALITE : La métrologie est un élément essentiel de la qualité. Elle est un piler au même titre que la normalisation et la certification. Actuellement, une entreprise ne se contente plus de fabriquer le meilleur produit, elle veut maitriser le niveau de qualité du produit et ainsi pouvoir le garantir à ses clients. Et afin de répondre aux exigences des clients, les instruments de mesure doivent être maitrisés suivant les normes ISO9001 et ISO10012. L’entreprise ne peut acquérir et donner l’assurance des moyens de contrôle de mesure et d’essai que si elle maitrise la connaissance des performances exactes de ses moyens ainsi que leurs limites d’emploi et leurs comportements dans le temps. La mise en place au sein de l’entreprise d’une organisation qui sera chargé de la gestion de son parc d’instrument de mesure, est le moyen privilégié pour atteindre cet objectif, il s’agit de « la fonction métrologique ». I.5.1 Identification des personnes et leurs taches pour arriver à la maîtrise de la fonction métrologie : La direction :  Garantir la disponibilité des ressources nécessaires pour établir et entretenir la fonction métrologie.  S’assurer qu’une revue métrologique du système de management de la mesure est effectuée régulièrement.  Assurer la mise en œuvre des actions nécessaires pour éliminer les non conformités détectées et leur cause.  Assurer la conformité à la présente norme internationale (ISO/CEI 17025).  Revoir et approuver tous les documents avant leur diffusion.  Effectuer périodiquement une revue du système de management et des activités d’essais pour toute modification ou amélioration nécessaires. Cycle dÕingénieur : 3ème année 4 Réalisé par Dr. DJEMANA.M  Cour : M.M Chapitre I : Généralité sur la Métrologie Le responsable de la fonction métrologie :  Établir, documenter et entretenir le système de management de la mesure et en améliorer en permanence l’efficacité, et effectuer périodiquement des audits internes.  Assurer que les exigences du client relatives à la mesure sont déterminées et converties en exigences métrologiques.  Assurer que le système de management de la mesure satisfait aux exigences métrologiques des clients.  Démontrer la conformité à l’exigence spécifiée par le client.  Définir et établir des objectives qualités mesurables.  Utiliser les résultats de revues de management pour apporter des modifications et améliorer les processus de mesure.  Définir et documenter les responsabilités des personnels affectés au système de management de la mesure.  Garantir que les membres du personnel ont démontré leur aptitude à remplir les taches qui leurs sont attribuées.  Assurer la formation nécessaire pour répondre aux besoins et s’assurer que l’efficacité de cette formation est évaluée et documentée.  Établir, entretenir et utiliser des procédures documentées pour la réception, la manutention, le transport, le stockage et l’expédition des équipements de mesure.  Définir et documenter les exigences applicables aux produits et services devant être fournis par des fournisseurs extérieurs.  Assurer que les résultats de mesurages sont en rapport avec des normes relatives aux unités de mesure du SI.  Établir et maintenir des procédures pour la prévue des demandes, des appels d’affaires ou des contrats.  Avoir une politique pour la sélection et l’achat des services et fournitures.  Assurer la confidentialité vis-à-vis de ses autres clients.  Obtenir des retours d’informations de ses clients (service de réclamations)  Améliorer en continu l’efficacité de son système de management.  Mettre en œuvre des actions correctives lorsque des travaux non-conformes et écarts ont été identifiés.  Développer des plans d’action, mettre en œuvre et les surveilles afin de réduire la probabilité d’occurrence.  Établir et tenir à jour des procédures d’enregistrements qualité. Le service technique :  Assurer que les instruments de mesures sont étalonnés.  Assurer l’enregistrement des données.  Maintenir l’organisation du laboratoire.  Assurer la maintenance des appareils de mesure. Cycle dÕingénieur : 3ème année 5 Réalisé par Dr. DJEMANA.M  Cour : M.M Chapitre I : Généralité sur la Métrologie I.6 LES ORGANISMES OFFICIELS INTERNATIONAUX Organismes internationaux de métrologie OIML Organisation Internationale de Métrologie Légale BIPM Bureau International des Poids et Mesures Métrologia Revue internationale sur les aspects scientifiques de la métrologie Instituts nationaux de métrologie Allemagne PTB (Physikalisch-Technische Bundesanstalt) France LNE Laboratoire National d'Essais et de Métrologie Grande Bretagne NPL (National Physical Laboratory) Pays-Bas NMi (Nederlands Meetinstituut) Suisse METAS (Métrologie et Accréditation suisses). Instituts de normalisation INAPI Institut National de la Propriété Industrielle (qui gère les normes en Algérie) OANM Organisation Arabe des Normes et Mesures (dont participent la totalité des pays arabes) AFNOR Association Française de Normalisation CEN Comité Européen de Normalisation DIN Deutsches Institut für Normung NBN Bureau de Normalisation est l'organisme belge responsable de la réalisation et publication des normes en Belgique ISO International System Organization. Organismes d’accréditation BELAC/BELTEST Organisation Belge d'accréditation COFRAC Le portail français de l'accréditation DKD Deutscher Kalibrierdienst EA European co-operation for Accreditation ILAC International Laboratory Accreditation Cooperation Cycle dÕingénieur : 3ème année 6 Réalisé par Dr. DJEMANA.M  Cour : M.M Chapitre I : Généralité sur la Métrologie I.7 LES NORMES ET RECOMMANDATIONS EN METROLOGIE.  ISO 9000 :2015 : systèmes de management de la qualité - Principes essentiels et vocabulaire. Norme internationale imprimé par AFNOR.  ISO 9001 :2015 : Systèmes de management de la qualité  ISO 9004 :2009 : Gestion des performances durables d'un organisme - Approche de management par la qualité.  ISO 10012 :2003 : Systèmes de management de la mesure -- Exigences pour les processus et les équipements de mesure. ISO (Genève). 2015.  ISO 10015 :1999 : management de la qualité : lignes directrices pour la formation.  ISO 14001 :2015 - Systèmes de management environnemental -- Exigences et lignes directrices pour son utilisation. ISO (Genève). 2015.  ISO 14253-1 : spécification géométrique des produits (GPS). Vérification par la mesure des pièces et des équipements de mesure - partie 1 : règles de décision pour contrôler la conformité ou la non-conformité à la spécification  ISO17.020 : Métrologie et mesurage en général y compris instruments de mesure en général, nombres normaux, étalons de mesure, aspects généraux des matériaux de référence, etc.  ISO/IEC 17025 :2005- Exigences générales concernant la compétence des laboratoires d'étalonnages et d'essais [prévisualisation extrait]. ISO (Genève). 2010.  ISO 22000 : Systèmes de management de la sécurité des denrées alimentaires — Exigences pour tout organisme appartenant à la chaîne alimentair. Cycle dÕingénieur : 3ème année 7 Réalisé par Dr. DJEMANA.M