TUTTO_M

ISURE

- ANNO 1

5, N. 02 -

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GRUPPO MISURE ELETTRICHEED ELETTRONICHE

EDITORIALEAspettando l’aurora...

IL TEMA: AFFIDABILITÀ NELL’ELETTRONICAAffidabilità dei prodotti e sistemi elettronici

ALTRI TEMIDietro l’angolo dell’innovazione: la Fotonica

Misure e fidatezza: sistemi riparabili

ARGOMENTIMetrologia legale e forense: oneri e onori del CTU

Conformità e affidabilità - parte 417025: La non conformità - parte VII

LA RIVISTA DELLE MISURE E DEL CONTROLLO QUALITÀ - PERIODICO FONDATO DA SERGIO SARTORIORGANO UFFICIALE DELL’ASSOCIAZIONE “GMEE” E DI “METROLOGIA & QUALITÀ”

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Editoriale: Aspettando l’aurora... (F. Docchio) 85Comunicazioni, Ricerca e Sviluppo, dagli Enti e dalle Imprese

Notizie nel campo delle misure e della strumentazione 87Il tema: Affidabilità nell’Elettronica

Affidabilità dei prodotti e sistemi elettronici (a cura di M. Catelani, M. Mortarino) 89

Gli altri temi: Misure per l’AeronauticaTest di sistema biomeccanico fault-tolerant per lamovimentazione dei flap di aeromobili(E. Fiorucci, G. Bucci, F. Ciancetta) 95

Gli altri temi: Metrologia fondamentaleLe proprietà classificatorie: qualche considerazione sullamisurabilità oltre le unità di misura (L. Mari) 99

Gli altri temi: Misure per la sicurezza stradaleUna barriera attiva per il monitoraggio di parametri ambientalie di sicurezza stradale(R. Daponte, L. De Vito, M. Pappone, M. Riccio, L. Viglione) 103

Gli altri temi: Premio HBM ad Affidabilità & Tecnologie 2013Misura del flusso nella ventilazione polmonare (L. Battista) 107

Gli altri temi: Dietro l’angolo dell’InnovazioneLa Fotonica: Il Convegno TecFo di Affidabilità & Tecnologie 2013 – prima parte (a cura di F. Docchio) 111

Campi e compatibilità elettromagneticaLa misura della resistività dei materiali (M. Cati) 117

Le Rubriche di T_M: Visione ArtificialeSoluzioni di visione innovative per incrementareproduttività e affidabilità (G. Sansoni) 123

I Seriali di T_M: Misure e FidatezzaSistemi riparabili: alcune definizioni(M. Catelani,L. Cristaldi, M. Lazzaroni, L. Peretto, P. Rinaldi) 127

I Seriali di T_M: Conformità e AffidabilitàDalla conformità all’efficacia: Parte 4 – Gestione del processo di misurazione (T. Miccoli) 131

Le Rubriche di T_M: Metrologia legaleIl consulente tecnico d’ufficio: oneri e onori(V. Scotti, F. Figoni) 137

Spazio Associazioni Universitarie di MisuristiDalle Associazioni Universitarie di Misuristi 141

Spazio delle altre AssociazioniL’automazione nei processi di taratura della strumentazione elettrica (C. Pollio) 145Ottimizzazione proprietà radiative delle superficiopache e controllo apporti solari (A. Muscio) 147

Manifestazioni, eventi e formazione2013-2014: eventi in breve 151

Lettere al DirettoreIl futuro dei Laboratori didattici Universitaridi misura (A. Cigada) 153

Commenti alle norme: la 17025Non conformità, azioni correttive, azioni preventive, reclamie miglioramento - Parte settima (N. Dell’Arena) 157

Abbiamo letto per voi 160News 124-132-136-138-144-150-152-156-159

TUTTO_MISUREIN QUESTO NUMERO

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Test di sistema per lamovimentazione di flap di aeromobiliA Testing System for the Performance Evaluationof Fault-TolerantElectromechanical Drives for AircraftApplicationsE. Fiorucci,G. Bucci,F. Ciancetta

95

Conformità ed efficacia parte 4Management of ameasurement process part 4T. Miccoli

131

Ottimizzazione delle proprietàradiative delle superfici opachee controllo degli apporti solariMeasurement and optimization of surface radiativeproperties ofopaque walls and control of solar gainsA. Muscio

147

Cosa c’è dietro l’angolo dell’innovazione - la FotonicaBeyond the corner of innovation: PhotonicsF. Docchio

111

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Waiting for the dawn

Aspettando l’aurora...

Cari lettori!Tempi strani per un Paesestrano. In questi ultimi mesine abbiamo viste di tutte.Elezioni che hanno portatoa un’ingovernabilità latentedel Paese; un movimento“anti-tutto” che fa da agodella bilancia; un Presiden-te del Consiglio “Tecnico”che si improvvisa Politico ene rimane “bruciato”; un

partito di maggioranza relativa che riesce a farsimolto male da solo; un Presidente della Repubbli-ca rieletto (primo caso della storia repubblicana)dopo che aveva ripetutamente declinato gli inviti aricandidarsi; la riedizione di una coalizione che,a una settimana dal primo voto di fiducia, ince-spica nei veti incrociati su questo o quel disegnodi legge. Come inizio per l’auspicata “terza Re-pubblica” c’è da farci il famoso “brodo”! La buo-na notizia in questo mare d’incertezza è che lanuova compagine governativa sembra compostain maggioranza da elementi con esperienza e/ocon voglia di fare (anche se esistono eccezioni).Speriamo bene!Per quanto riguarda le prime mosse del Governosui temi che ci riguardano, l’inizio sembra pro-mettente: un impegno a non tagliare i fondi perIstruzione e Ricerca e la nomina di un Amministra-tore Unico per Expo 2015, che faccia fare unsalto di qualità all’organizzazione dell’evento. Perquanto riguarda il primo punto, attendiamo leprime mosse del neo-Ministro dell’Istruzione eRicerca Carrozza, docente di provata esperienzamanageriale e stimata in ambito accademico.Nel weekend trascorso, presso il mio Dipartimen-to si è tenuto un convegno dell’American Societyfor Mechanical Engineering (ASME), interamenteorganizzato da studenti dei Dipartimenti di Inge-gneria Meccanica e dell’Informazione. Vi ho pre-so parte come Relatore in materia di Brevetti, Start-up e Incubatori e ho scambiato pareri con i diri-genti del branch europeo della Società presenti al-l’evento, che ha visto anche gruppi di studenticompetere in un concorso di progetti nel campodell’automazione e della robotica. Ebbene, tuttihanno mostrato il loro stupore e apprezzamentoper la vitalità, disponibilità, inventiva, spirito orga-nizzativo della mia Università, accompagnati dauna sincera ammirazione per la qualità del contri-

buto scientifico dei Dottorandi che hanno esposto iloro poster nell’atrio. “Dall’Università Italiana nonce lo aspettavamo” mi hanno detto in molti. Ebbenequesto conforta la mia convinzione, già espressa inqueste pagine, che l’Università italiana è viva e vita-le, nonostante gli orpelli burocratici, la mancanzadi una governance che promuova e non imbrigli do-centi, ricercatori e studenti e la mancanza struttura-le di fondi.Altrettanto vivo e vitale mi è sembrato l’evento Affi-dabilità & Tecnologie 2013, che ha visto una par-tecipazione di espositori e pubblico in crescitanumerica e qualitativa. L’impressione generale èquella di una classe imprenditoriale con un maggiorgrado di ottimismo rispetto agli anni scorsi, pureall’interno del quadro economico e sociale checonosciamo. I convegni, di elevata qualità (come siriporta in questo numero), hanno visto ampia parte-cipazione di neo-imprese, start-up e ricercatori chehanno esposto le loro applicazioni di punta conun’attenzione alle ricadute (trasferimento tecnologi-co e “industrializzazione” dei prodotti della ricerca)che fino a poco tempo fa sembrava sconosciuta.Spero vivamente che questa “corsa” all’imprendito-ria nei settori high-tech serva da stimolo verso unmaggiore e più proficuo utilizzo lavorativo dellegiovani e inventive menti dei nostri laureati e Dotto-ri di Ricerca. È fondamentale che l’opera delGoverno non si limiti all’emanazione di leggi afavore dell’imprenditoria giovanile e della ricercaapplicata, ma che queste leggi vengano adeguata-mente finanziate e i finanziamenti (basati sul meritoe non distribuiti a pioggia) vengano resi disponibilisubito e interamente (non un anno o più dopo lapresentazione della domanda). Solo in questomodo lo spirito innovatore delle giovani generazio-ni verrà premiato.Dalla finestra del nostro nuovo appartamento ascol-to l’incredibile varietà di uccelli cantare nel boscocircostante. Cantano già alle prime luci dell’alba,poi a un tratto, come a comando, si zittiscono. At-tendono l’aurora. Forse dubitano del suo arrivo. In-fine esplodono con la melodia del loro canto. An-che noi, nonostante tutto, attendiamo un po’ incre-duli, ma tutto sommato ostinatamente fiduciosi, l’ar-rivo del sole.Buona lettura!

Franco Docchio

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Notizie nel campo delle misuree della strumentazione

La Redazione di Tutto_Misure (franco.docchio@ing.unibs.it)CO

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SUCCESSO DI RSENS – START-UPDELL’UNITÀ GMEE DELL’UNIVERSITÀDI MODENA

Promuovere il Trasferimento Tecnologi-co Università – Impresa è uno deipunti focali di Tutto_Misure. Il Prof.Luigi Rovati, dell’Università diModena e Reggio Emilia, responsabi-le della locale Unità GMEE, che hacondiviso anni di attività scientificacon il nostro Laboratorio di Brescia, èoggi attivissimo in Ricerca Applicata epromozione di start-up tecnologicheche mostrano tutta la vitalità dellaricerca italiana e la voglia di fareimprenditoria!Rsens srl, seconda Società di Start-uporiginata dal vivaio dei Ricercatori edottorandi dell’Università di Modena(la prima era Nirox srl), produce sen-sori di Radon portatili per uso dome-stico, per la rilevazione del contenutodi Radon in edifici e industrie. I sen-

sori sono oggi venduti principalmentein Scandinavia, con un ottimo succes-so di mercato. Complimenti a Luigi!Vedere anche: http://gazzettadimodena.gelocal.it/cronaca/2013/03/02/news/il-rivelatore-di-radon-e-made-in-modena-1.6620530

ATHENA CONSULTING SRL: UNA NUOVA START-UP… TUTTAAL FEMMINILE DA UNISANNIO

L’Università degli studi del Sannio,grazie al Prof. P. Daponte, ha datovita a una nuova start-up (tutta al fem-minile!) nel settore dei laboratoriremotizzati. Il servizio, partito confinalità didattiche per i corsi dell’Ate-neo beneventano, si è poi esteso adalcuni utenti europei e ad alcune cate-gorie (disabili, lavoratori, ecc.). Tuttociò ha permesso di attrarre ulterioririsorse sia in termini economici che dicollaborazione per ulteriori sviluppidel sistema stesso.La complessità gestionale di tali attivi-tà infatti si è trasformata nell’opportu-

nità di creare una start-up, chiamataATHENA, che ha tra i suoi scopianche la gestione, manutenzione ecommercializzazione dei servizi forni-ti tramite laboratori remotizzati.Il sistema include molteplici esercita-zioni, tra cui: Acquisizione, Acquisi-zione e Finestra, Campionamento,ADC Tests, Contatore – Misure sumodem, Magnetic measurements,Multimeter (in simulazione), Rulliera,Laser, Misura capacità variabile.Per ulteriori informazioni: athena@athenaconsulting.eu

IEEE INTERNATIONAL WORKSHOPON MEASUREMENTS & NETWORKING (M&N 2013)

Si terrà a Napoli nella splendida cor-nice di Villa Doria d’Angri, il 7-8 otto-bre prossimi, l’IEEE InternationalWorkshop on Measurements & Net-working.

L’evento, giunto alla sua seconda edi-zione, è sponsorizzato dalla IEEEInstrumentation & Measure-ment Society, oltre che dall’IEEEItaly Section e dall’AEIT, e ha loscopo di riunire competenze e pre-sentare i più recenti risultati e trend di

NEWS IN MEASUREMENT AND INSTRUMENTATIONThis section contains an overview of the most significant news from ItalianR&D groups, associations and industries, in the field of measurement scien-ce and instrumentation, at both theoretical and applied levels.

RIASSUNTOL’articolo contiene una panoramica delle principali notizie riguardanti risul-tati scientifici, collaborazioni, eventi, Start-up, dei Gruppi di R&S Italiani nelcampo della scienza delle misure e della strumentazione, a livello sia teo-rico che applicato. Le industrie sono i primi destinatari di queste notizie,poiché i risultati di ricerca riportati possono costituire stimolo per attività diTrasferimento Tecnologico.

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ricerca nell’ambito delle misuresulle reti e delle reti di misura,con un particolare focus sugli aspettimultidisciplinari. Sono, inoltre, previ-ste due Special Sessions su “Depen-dability and security measure-ments in computer systems andnetworks” e “Sensor Networksfor Ambient Assisted Living”.La scadenza per la sottomissione dicontributi nella forma di extendedabstracts è fissata al 20 giugno.Per maggiori informazioni consultareil sito http://mn2013.ieee-ims.org

IL CONVEGNO ANNUALE DEL GMEE – TRENTO

La XXX edizionedel CongressoNazionale del-l’Associazione“Gruppo di Mi-sure Elettricheed Elettroniche”

(GMEE), che rappresenta uno degliappuntamenti scientifici più importan-ti in Italia per ricercatori, esperti eaddetti ai lavori operanti nel settoredelle misure, si terrà quest’anno aTrento, dall’8 all’11 settembre.Come nelle ultime edizioni, il Congres-so prevede la presentazione di memo-rie selezionate sulle diverse linee diricerca del GMEE e di alcune presenta-zioni da parte di costruttori di strumen-tazione. Sono inoltre previste una tavo-la rotonda sulla valutazione della ricer-ca scientifica e una sessione congiuntacon il gruppo Misure Meccaniche eTermiche (MMT) (che terrà il suo XIIIConvegno Annuale nella stessa sede)su “Innovazione tecnologica: criticità eopportunità per l’Università, i Centri diricerca e l’Industria”.Il congresso terminerà con l’Assem-blea annuale dei ricercatori delGMEE.Immediatamente a seguire, l’IEEEWorkshop on Environmental,Energy and Structural Monito-ring Systems 2013 (EESMS2013), fornirà ai partecipanti l’op-portunità per presentare ulteriori risul-tati di ricerca su tematiche di misura

relative a monitoraggio ambientale,energetico e strutturale.Ulteriori informazioni sono disponibilinel sito http://gmee2013.unitn.it.

NPL – NATIONAL PHYSICALLABORATORY

Il National Physical Laboratory e l’Isti-tuto degli Ingegneri Meccanici (IMe-chE) hanno congiuntamente lanciatola nuovissima “Beginner’s Guideto Measurement in MechanicalEngineering”. La misurazione èuna chiave abilitante per una carriera

di successo in Ingegneria Meccanica,e la Guida è a disposizione di mem-bri dell’Istituto e scaricabile gratuita-mente dal sito NPL (www.npl.co.uk/publications/guides/beginners-guide-to-measurement-in-mechanical-engineering).La Guida è destinata a diventare unostrumento molto prezioso a disposi-zione degli Studenti di IngegneriaMeccanica.All’evento di lancio del 24 Aprile2013 al NPL, Martyn Sené, DirettoreDelegato e Director of Operations diNPL, e Isobel Pollock, Presidente diIMechE, hanno discusso dell’impor-tanza della Misurazione e di come laGuida può essere di supporto a gio-vani Ingegneri meccanici. All’eventoanno partecipato i collaboratori allastesura della guida, provenienti siadall’industria che dall’Università, non-ché membri di IMechE e di NPL.

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COMUNICAZIONI, RICERCA E SVILUPPODA ENTI E IMPRESE

TUTTO_MISURETUTTO_MISURELA RIVISTA DELLE MISURE E DEL CONTROLLO QUALITÀ - PERIODICO FONDATO DA SERGIO SARTORI

ORGANO UFFICIALE DELL’ASSOCIAZIONE “GMEE” E DI “METROLOGIA & QUALITÀ”

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AFFIDABILITÀ NELL’ELETTRONICA

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Affidabilità dei prodottie dei sistemi elettronici

A cura di Marcantonio Catelani e Massimo Mortarino (mmortarino@affidabilita.eu)

Un convegno di Affidabilità & Tecnologie 2013

INTRODUZIONE

Marcantonio Catelani (Lab.Misure, Affidabilità e Qualità –Scuola di Ingegneria Firenze,Dip. Ingegneria dell’Informazione)Il tema dell’Affidabilità è estremamentecomplesso e variegato e sta rivestendoun ruolo sempre più importante nellarealizzazione di componenti e sistemiin tutti i settori dell’Ingegneria, e nonsolo. Oggi, i requisiti di affidabilità nonsono più, e non lo devono essere, pre-rogativa dell’alta tecnologia, ma devo-no riguardare tutti i dispositivi, nei varicontesti applicativi. Come “tecnico” eRicercatore in questo ambito da svaria-ti anni, non posso non richiamare ladefinizione che la normativa fornisceper il termine affidabilità, ovvero “attitu-dine di un elemento a svolgere la fun-zione richiesta in condizioni date perun dato intervallo di tempo”, definizio-ne che può essere tradotta in terminiquantitativi come “probabilità che l’ele-mento sia in grado di eseguite la fun-zione richiesta, nell’intervallo assegnatoe in condizioni stabilite”. Il richiamo

dare la differenza che esiste, ad esem-pio in ambito elettronico, tra il tasso diguasto calcolato in un ambiente in cuile sollecitazioni sono controllate e limi-tate, rispetto a una situazione in cui glistress applicati sono notevolmente supe-riori. Un esempio per tutti: un sistema diacquisizione dati che opera in un am-biente protetto, quale potrebbe esserequello di un laboratorio, ha un compor-tamento affidabilistico diverso se con-frontato con un analogo dispositivo uti-lizzato in presenza di sollecitazioni piùgravose, come ad esempio il caso d’in-stallazione a bordo treno. L’aspetto spe-rimentale legato alle prove di laborato-rio consente di valutare il comporta-mento di un componente o di un appa-rato. Anche in questo caso lo scenarioè estremamente ampio e si differenziamolto in funzione del settore tecnologi-co. È possibile applicare sollecitazionisingole, come temperatura, vibrazione,urti, ecc., o una loro combinazione(una prova combinata caldo-umido èun esempio) con lo scopo d’innescarefenomeni di degrado più o meno ac-centuati in funzione della severità dellaprova. Gli scopi in ambito elettronicosono molteplici; si ricordano le prove discreening (il burn-in è un esempio) fina-lizzate a individuare la popolazione dicomponenti intrinsecamente deboli ge-nerati da un processo di produzione, leprove accelerate che prevedono livellidi sollecitazione tali da diminuire la vitautile del componente, le prove effettua-te per verificare il comportamento affi-dabilistico di nuovi materiali, quali adesempio le colle conduttive, argomentoquesto su cui molte unità di ricerca uni-versitarie, tra cui la nostra, stanno lavo-rando. È essenzialmente in questo con-testo che si collocano gli interventi diART Group, ST Microelectronics, GestLabs, Corona.È importante ricordare che la cono-scenza delle prestazioni di affidabilitàrappresenta il punto di partenza per

RELIABILITY OF ELECTRONIC PRODUCTS AND SYSTEMSIn the recent 7th edition of Affidabilità & Tecnologie (Turin, April 2013), the con-ference dedicated to “Reliability of electronic products and systems” (below alarge summary of the speeches, introduced by a contribution of Prof. Catelani,coworker of Tutto_Misure for Reliability) hosted leading experts, operating intothe complex production chain of electronic devices. The conference offered animportant occasion for dissemination and awareness of the importance of relia-bility, its design, evaluation and measurement in various industrial domains.

RIASSUNTONella recente settima edizione di aprile 2013 di Affidabilità & Tecnologie, ilconvegno dedicato all’“Affidabilità dei prodotti e dei sistemi elettronici” (delquale proponiamo un’ampia sintesi degli interventi, preceduta dall’introduzio-ne del Prof. Catelani, referente di Tutto_Misure per quanto riguarda il tema del-l’Affidabilità) ha visto confrontarsi autorevoli protagonisti della complessa filie-ra di un apparato elettronico, offrendo un momento importante per la divul-gazione e la sensibilizzazione dell’importanza dell’affidabilità, della sua pro-gettazione, valutazione e misura in svariati comparti industriali.

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alla normativa è particolarmente impor-tante perché spesso, anche in contestiindustriali importanti, si confondono itermini Affidabilità e Conformità, que-st’ultimo inteso come rispondenza allespecifiche. Ciò detto, appare evidenteche, a partire dal concetto di conformi-tà come verifica delle prestazioni del-l’elemento a “tempo zero”, normalmen-te misurata durante o al termine dellaproduzione, l’affidabilità fornisce infor-mazioni sul mantenimento nel tempo ditali prestazioni, fissate le condizionid’impiego. La normativa mette in evi-denza due punti essenziali nella defini-zione. Si evince, prima di tutto, che ilconcetto di affidabilità è legato altempo: fissato un determinato istante,possiamo misurare la probabilità chel’elemento funzioni correttamente e,quindi, sia in grado di mantenere laconformità a quell’istante. Il secondoaspetto, di non minore importanza,riguarda il fatto che non è corretto pro-cedere con una valutazione di affidabi-lità se non si sono stabilite le condizio-ni d’impiego. Chiunque si occupi divalutazioni di affidabilità ha ben pre-sente questo aspetto, ma preme ricor-

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studi più complessi e articolati, come adesempio le valutazioni RAMS (Reliabi-lity, Availability, Maintainability andSafety), le analisi di Rischio, gli studi diSIL (Safety Integrity Level), ecc. Tecnicheormai consolidate quali la FMEA/FMECA (Failure Modes and EffectsAnalysis / Failure Modes, Effects andCriticality Analysis), la FTA (Fault TreeAnalysis), l’HAZOP (Hazard and ope-rability study), Markov Analysis, e tantealtre che per brevità non cito, si avval-gono delle informazioni di affidabilità.L’intervento di HTC costituisce un esem-pio d’integrazione tra la tecnica FMEAe i dati sperimentali ottenuti da prove dilaboratorio.

Gianni Orlandini (ART GROUP)Spesso nelle aziende l’Affidabilità vieneconfusa con la Qualità: esiste una gros-sa differenza fra un prodotto che fun-ziona a tempo zero e un altro che fun-ziona durante tutta la propria vita… Sel’azienda misura in campo i danni dellanon affidabilità, si quantifica subito l’uti-lità di dotarsi di metodi e strumenti pre-cisi per il governo dell’affidabilità.Due anni fa ho spinto gli organizzatoria portare l’Elettronica nell’ambito diquesta manifestazione: l’elevata impor-tanza dell’affidabilità nell’elettronicaera sottovalutata… Eppure affidabilitàe tecnologie vanno di pari passo nelmondo attuale: basta vedere i trend dicrescita dell’elettronica in ambito Auto-motive, Ferroviario, Metering, Medica-le e in altri settori d’attività, nei quali isistemi elettronici andavano semprepiù a integrarsi con sistemi elettromec-canici o meccanici. Mi stupiva che nonsi tenesse adeguatamente conto di taliincrementi nel settore Automotive, dovenel 2000 l’elettronica rappresentava il22% nell’economia di un autoveicolo,nel 2010 il 55% e oggi questo valoreè ancora più elevato. Se pensiamo aglion board telematic devices presentiall’interno di un’automobile, si vedechiaramente la crescita esponenzialedei dispositivi elettronici, per i quali èfondamentale il controllo di affidabili-tà, dato che vanno a inserirsi in sistemimeccanici o elettromeccanici che ne-cessitano, da un lato, d’innovazionetecnologica e, dall’altro, di affidabilità.Spesso non vi è tempo sufficiente per

valutare l’affidabilità di un’elettronicache porta continuamente, in tempimolto brevi, componenti innovativi. L’affidabilità è un aspetto fondamenta-le, che va tenuto sotto controllo: nel set-tore automotive, i fornitori devono ga-rantire bassi costi e alti volumi di produ-zione ma su di essi viene scaricata an-che la responsabilità dell’affidabilitàdei prodotti forniti, quindi è indispensa-bile strutturarsi al meglio per poter sod-disfare tali esigenze.Un caso concreto, utile a esemplificarel’importanza di un corretto approccioalle tecniche affidabilistiche per leaziende impegnate nel mercato compe-titivo, è quello sviluppato con un impor-tante Gruppo italiano nel settore delladistribuzione Energia, nella cui realtàl’affidabilità dei moduli elettronici è fon-damentale. Fotografata la situazione reale e indivi-duati i precisi obiettivi da raggiungere,abbiamo scelto di partire da test vehi-cle, riguardanti la componentistica elet-tronica che veniva impiegata, e capirequali simulazioni potessimo utilizzareper analizzare la “filiera” che concorrealla realizzazione di moduli elettronici.Abbiamo messo sotto controllo i giuntidi saldatura “lead free”, per valutarnele variazioni chimico-fisiche mediante lostudio della conducibilità e delle impe-denze correlato all’invecchiamento delgiunto stesso, tramite varie metodologiee normative di riferimento. Durante 5/6mesi di lavoro abbiamo effettuato veri-fiche sui giunti di saldatura su 4 diversetipologie di finiture superficiali, usandodiversi tipi di leghe saldanti e di com-ponentistica (QFP, BGA, PLCC, PTH,componenti tradizionali, ecc.) impiega-ti nella costruzione della schede elettro-niche. Le norme di riferimento erano levarie IPC. Le analisi svolte tendevano,in primo luogo, ad accertare che il pro-cesso industriale fosse sotto controllo,altrimenti si perderebbe solo del tempo:la “mortalità infantile” del componenteelettronico è quella che viene fuoridopo i primi mesi di vita, quindi quan-do si fa un test vehicle è fondamentaleprogettarlo in un ambiente industriale incui la sicurezza del processo produttivoè fuori discussione. Bisogna poi posse-dere adeguate attrezzature e strumentidi controllo e verifica: nel caso specifi-

co, una potente macchina RX 3D di ulti-ma generazione per sofisticate analisidel processo di saldatura bordo mac-china, attrezzature per prove di pull teste shear test, capabilities esterne o inter-ne per micro sezioni su giunti saldati.Per ogni rank di produzione abbiamoeffettuato analisi su un campione signifi-cativo: microsezione, pooling sharetest, sezioni e analisi metallografiche,ecc. La valutazione dei risultati ottenutici consente di eliminare eventuali difet-ti. Abbiamo quindi fatto il punto sullamorfologia fra il test vehicle e le schedein campo con oltre 10 anni di vita e unconfronto dei risultati tra schede confiniture e componentistica differenti. Il nostro obiettivo era quello di spinger-ci con le prove fino a coprire dai 12-15anni fino ai 20 anni di vita equivalente:trattandosi di prove “zero difetti”, vole-vamo eliminare il rischio di non costrui-re un’ipotesi affidabilistica sufficiente-mente utile. Molto importante è la scel-ta dei cicli termici da seguire durante leprove: nel caso specifico, cicli da 0 a100 °C, con dual time di 10 minuti e ungradiente termico di 15 °C/min, chehanno richiesto l’impiego di una cellaclimatica di elevate prestazioni. Quindiabbiamo realizzato 4 campioni per cia-scun tipo di lega saldante, simulando20 anni di vita equivalente. Importan-tissimi altri due elementi considerati: lafreccia di deformazione dovuta aglieffetti termici (abbiamo progettato spe-cifici sensori a fibra ottica per analiz-zarli) e l’impiego di metodologie DOE,fondamentale su processi multivariabili.Spesso queste metodiche DOE vengonogiudicate affrettatamente troppo costo-se: il DOE serve proprio a eliminare il“PVC” (Proviamo/Vediamo/Cambia-mo), preventivando le variabili, capirequali siano influenti e, alla fine, i risulta-ti sono estremamente razionali, correlatie affidabili.La mole di risultati ottenuti è stata moltoimportante per il tipo di output che ne èderivato, compensando adeguatamenteil lavoro iniziale di progettazione e pia-nificazione. Finora abbiamo effettuato150 giorni di cella climatica, equivalen-ti a 12-15 anni di vita in campo, ma leprove a tutt’oggi continuano. Risultati eraccomandazioni emerse sono numero-sissimi e mi limito a citarne alcuni: in-

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tatori di carica), la corrente (per glieffetti di metal electromigration e didegradazione del giunto di saldatura) ei picchi di potenza (che possono crearedeformazioni e fratture nelle metal). Quando parliamo di prove di affidabi-lità dobbiamo anche pensare a come èfatto il circuito integrato e a come latecnologia si sia evoluta nel tempo: finoa pochi anni fa, lo spessore della partesuperiore delle interconnessioni era piùo meno uguale a quello della parte infe-riore dove ci sono le diffusioni nel sili-cio; oggi la parte superiore, per esem-pio, è un castello di metallizzazioni,ben più spessa rispetto a quella inferio-re, che invece continua a ridursi. Ciò in-fluisce pesantemente sulle prove, impo-nendo un’attenzione maggiore alle in-terconnessioni fra i vari strati. Ciascun test di affidabilità, che segueprecisi standard, mira a mettere in evi-denza uno specifico meccanismo di fal-limento: la prova elettrica cerca di simu-lare l’applicazione e di creare guastidovuti alla corrente e alla tensione; i ci-cli termici mirano a creare rotture; laprova umida è volta ad accertare gli ef-fetti di umidità; ecc. È importante simu-lare tutti gli stress che il dispositivo su-birà durante il tempo di vita specificatodal cliente. Ad esempio, nelle varie pro-ve di affidabilità i dispositivi non sonosaldati sulla board applicativa, e persimulare lo stress che subiranno duranteil processo di saldatura che adotterà ilcliente, dopo aver tenuto i componentiper con un certo tempo in umidità con-trollata (192 ore a 30 °C con 60% diumidità), li sottoponiamo a un profilo ter-mico simile a quello vero, con un piccodi temperatura che arriva intorno ai260 °C, e analizziamo le possibili de-gradazioni causate dall’umidità intrap-polate nel package. Dopo questo “Pre-conditioning” i dispositivi vengono sud-divisi poi nei vari stress test.La regina delle prove di affidabilità,chiamata HTOL (High TemperatureOperating Life), è quella che cerca disimulare esattamente l’applicazione. Adesempio, riguardo al sistema frenanteABS, ognuno dei circa 200 componen-ti sottoposti a tale prova pilota un caricoinduttivo simile a quello del sistema,chiudendo e aprendo le valvole tantevolte quanto richiesto nella specifica del

sui prodotti safety deve continuare acrescere! I nostri clienti più esigenti cichiedono 0 ppm, quindi zero difetti,non solo per il rispetto delle pure normein materia di sicurezza ma anche per-ché nel settore auto, quando si verificaun problema, scattano le campagne dirichiamo, la pubblicità sui mezzi d’in-formazione e quindi si verifica non soloun danno economico ma anche d’im-magine. Nel concetto di affidabilità le variabilipiù importanti sono il tempo e le condi-zioni in cui il dispositivo deve operare(se un cellulare funziona anche sott’ac-qua, posso dire che è “robusto”, mentreè “affidabile” se funziona correttamen-te nel tempo nelle condizioni di specifi-ca). Ogni volta che un dispositivo nonrispetta tali condizioni ci troviamo inpresenza di un “failure”, che in ST clas-sifichiamo nel seguente modo: “intrinse-co”, se deriva da un problema sistema-tico di progetto o di processo, o “estrin-seco”, se deriva da un problema spo-radico che si può verificare una voltaavviata la produzione. La valutazioneaffidabilistica svolta sul lotto di qualificaè comunque focalizzata sui problemiintrinseci. L’approccio base che usiamoè quello di effettuare test accelerati incui applichiamo gli stress maggiori pos-sibili, sia elettrici sia fisici (possono esse-re sequenze o stress singoli), a cui ilprodotto in campo sarà soggetto. L’o-biettivo è quello di riprodurre in untempo più breve lo stress che il compo-nente subirà durante tutta la propriavita, anche eccedendo tali limiti per in-dividuare i margini di robustezza sopracitati. La “curva della vasca da bagno”,nota per chi opera nel settore, serve avisualizzare graficamente l’andamentodel failure rate nel tempo: prima abbia-mo la mortalità infantile, poi la vita utilee infine la degradazione. I principalifattori di stress che applichiamo sono:la temperatura (che aumenta la mobili-tà dei processi di diffusione e la veloci-tà delle reazioni chimiche), le variazio-ni di temperatura (che aumentano glisforzi di taglio e le compressioni/espansioni dei materiali), l’umiditàabbinata alla temperatura (fattori acce-leranti della corrosione), la tensione(che accelera i fenomeni di degrada-zione degli ossidi e la velocità dei por-

nanzitutto vi sono informazioni estrema-mente tranquillizzanti per alcuni tipi difiniture ENIG con lega saldante 305(nessun guasto dopo 12 anni simulati) eper le finiture OSP (1 guasto dopo 12anni simulati), mentre sono state rilevateindicazioni preoccupanti su alcuni com-ponenti PTH e tradizionali. Avevamoinoltre inserito nel test alcuni dispositivireballing (processo richiesto, ad esem-pio, in ambito militare) e i risultati sonostati tutt’altro che rassicuranti.

Santo Pugliese (STMicroelectronics)Da più di 25 anni lavoro nel reparto diAffidabilità della ST di Cornaredo (MI)e ho maturato una vasta esperienza suitest affidabilistici dei circuiti integrati erelativi meccanismi di fallimento. Nelnostro laboratorio si fanno prove in par-ticolare sui componenti elettronici per ilsettore Automotive analizzandone iguasti individuati, e direi che abbiamoa che fare con tutta la possibile casisti-ca di problematiche. Siamo la principale industria europeaproduttrice di semiconduttori, con 12siti produttivi e un fatturato di 8 miliardidi dollari. Il settore Automotive rappre-senta il 18% della produzione e, se sipensa che un chip in questo mercato haun valore di circa 1 dollaro, si puòavere un’idea di quanti componentivengono prodotti al giorno, e per cia-scuno di essi vanno garantiti elevati tar-get affidabilistici.Questo segmento di mercato è moltolegato all’innovazione ed è ai verticidelle sfide affidabilistiche: basti pensa-re ai radar utilizzati per evitare che l’au-to investa il pedone, ai sofisticati con-trolli del motore, senza contare l’estre-ma variabilità delle condizioni ambien-tali in cui il veicolo deve operare, dai -40 °C ai 150 °C. di temperatura delmotore. Inoltre nell’auto si trovano sia icomponenti con tecnologie “vecchie”sia quelli di ultima generazione, ma pertutti occorre garantire gli stessi standarddi qualità. Un settore applicativo cherichiede elevata affidabilità ma anchecontinua riduzione dei costi: i nostriclienti principali ogni anno ci chiedonola riduzione del prezzo, obbligandocia continui step tecnologici per ridurre icosti di produzione… ma l’affidabilità

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do vengono a contatto materiali diversiche hanno diverse affinità elettroniche.Infatti, alcuni materiali tendono a per-dere cariche negative (elettroni), altriad acquistarle: se sfortunatamente hovicini tra loro due materiali che sonolontani nella scala triboelettrica, uno deiquali tende a cedere elettroni e l’altroad accaparrarli, basta uno strofinio oun piccolo contatto e abbiamo già l’og-getto carico. Questo può avvenire siaquando si mettono a contatto due mate-riali diversi, sia quando li si separa (adesempio, quando si stacca un pezzo dinastro adesivo). L’effetto triboelettricodipende inoltre dall’ampiezza e dallaforza dello strofinio e da altri parametri,tra i quali l’umidità. A questo punto sirischia di danneggiare il componente,perché trasferiamo corrente da un og-getto all’altro. Queste cariche si posso-no generare dagli indumenti degli ad-detti, delle pavimentazioni dei localiproduttivi, ecc.; i relativi potenziali elet-trostatici che si generano possono esse-re veramente elevati. In tale ambito, unfattore importantissimo è l’umidità re-lativa: quando essa scende sotto il 30%abbiamo una grande produzione dicariche elettrostatiche che possono pro-vocare danni notevoli. Il danneggia-mento del componente può avvenireper effetto del contatto con l’operatore,che può così scaricare la propria cari-ca elettrostatica sul componente stesso,oppure tramite una macchina, che puòavere parti con cariche elettrostaticheche, per contatto, vengono trasferite alcomponente. Occorre pertanto preveni-re tali effetti, in primo luogo proteggen-do gli operatori dall’accumulo di cari-che elettrostatiche (attraverso indumentiprotettivi, bracciali collegati a massa,ecc.). La scarica, generando calore,può provocare danni nel componente.A volte si raggiungono temperaturemolto elevate, anche se le scariche pos-sono essere d’intensità non percepibiledalla persona. Possiamo pertanto avereun guasto immediato, rilevabile, op-pure più frequentemente un guastolatente, perché la scarica può generareun innalzamento della temperatura cheprovoca microfratture interne nel com-ponente che però non si manifestano intempi così brevi da rendersi evidentinell’immediato.

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cliente (o anche molto di più, per avereun adeguato margine di robustezzaverso possibili problemi in produzionenon evidenziabili normalmente sui lottiusati per la prova), in regime di altatemperatura (150 °C o più) in modo diaccelerare possibili degradazioni dellemetallizzazione dei power.Ogni volta che si fa una prova-vita sideve stressare in maniera controllata:ogni meccanismo di fallimento deveessere accelerato, senza introdurne dinuovi e questa è la difficoltà maggiorealla quale dobbiamo ovviare.Ogni meccanismo di fallimento testatopotrebbe far deviare un parametro equindi dobbiamo valutare se il disposi-tivo dopo prova è ancora dentro spe-cifica; ma non solo, dobbiamo riuscireanche a misurare il margine di robu-stezza verso il suo tempo di vita inapplicazione. In tale ottica, è importan-te quindi fare prove di robustezza, permisurare il margine verso il fallimento,andare oltre gli standard. Ciò si puòottenere tramite prove di ware-out, chetuttavia non sono sempre attuabili, acausa della loro eccessiva durata.Abbiamo quindi messo a punto analisisia fisiche sia elettriche sui pezzi dopoprova basate sul “quasi difetto”, sulladegradazione e su modelli di simula-zione del meccanismo di fallimento. Sevogliamo raggiungere la soglia degli“zero difetti”, nella qualifica dobbiamogarantire un approccio in termini di ro-bustezza, anche se ciò non è sufficien-te perché a tutti i livelli, dalla tecnologiadi front end e back end alla progetta-zione, produzione e service, ogni tas-sello deve contribuire al raggiungimen-to dell’obiettivo. A livello di qualifica,possiamo agire sulle prove di robustez-za, mentre in produzione devono esse-re effettuati tutti gli screening possibili deipezzi deboli. Infine, anche il servicedeve essere adeguato a tale tipo diapproccio e solo a questa stregua l’o-biettivo “zero difetti” è raggiungibile.In sintesi, il concetto che stiamo cercan-

do di applicare a livello di “robustez-za” in affidabilità è il seguente: ricevu-to dal cliente il mission profile, dispo-nendo della nostra matrice dei mecca-nismi di fallimento, in base a come èfatto il prodotto produciamo una matri-ce di test, che va a integrare quelladegli standard e ci permette di valutareil margine di robustezza e superare ilconcetto di qualifica basato solo su 0scarti nelle varie prove.

Enrico Galbiati (GEST LABS)Il nostro Laboratorio si occupa da annidi test di affidabilità per conto terzi el’esperienza fin qui sviluppata ci sugge-risce che l’affidabilità nell’elettronicadipende da fattori legati ai processi e aimateriali. Fra i primi ne troviamo duestrettamente connessi, che coinvolgonoanche il fattore base, l’umidità relativa,in modo diametralmente opposto: l’ac-cumulo di cariche elettrostatiche, ingrado di provocare una scarica elettri-ca, indicata con Electrostatic Discharge(ESD), e la sensibilità all’umidità daparte di alcuni tipi di componenti, chia-mati Moisture Sensitive Devices (MSD).Queste tematiche sono spesso sottova-lutate, soprattutto perché solitamentehanno i maggiori effetti sull’affidabilitàe sono “nascoste”, quindi non dannorilevanti problemi nell’immediato. La ca-rica elettrostatica influenza praticamentetutti i componenti ed è difficile da tene-re sotto controllo, anche perché a voltegli standard forniscono indicazioni nonfacili da seguire. L’accumulo di carichesulla superficie degli oggetti spesso nondanneggia immediatamente i compo-nenti ma, nel momento in cui si trasferi-sce da una superficie all’altra, generauna corrente generalmente bassa masufficiente a provocare danni nei com-ponenti, visibili soprattutto nel tempo.Un problema importante, in particolare,nei siti produttivi. Un oggetto può cari-carsi per effetto triboelettrico, per con-tatto con oggetti già carichi o per indu-zione. Per esempio, una volta che l’ef-fetto triboelettrico ha generato oggetticarichi, attraverso il contatto o l’indu-zione si possono causare scariche elet-triche che possono danneggiare i com-ponenti elettronici. Quindi una dellemaggiori cause di questi problemi èl’effetto triboelettrico, che avviene quan-

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Un altro fattore che influisce sull’affida-bilità riguarda i componenti MSD,generalmente plastici, che assorbonoumidità e non si danneggiano imme-diatamente, ma nel momento in cuisono sottoposti a temperature superioria 200 °C durante la saldatura sullascheda. Infatti possono subire danni, inquanto l’umidità assorbita si trasformain vapore che genera tensioni. Questecausano fratture, che si manifestanoin modo repentino (se di entità vera-mente grave) oppure possono sempli-cemente indebolire il componente efargli perdere nel tempo la funzionali-tà. Alcune fratture possono essere rile-vate solo tramite esami accurati in la-boratorio, che utilizzano strumentispecifici, come il microscopio acusticoa scansione. Esistono standard, a volte poco cono-sciuti, che offrono indicazioni su comegestire i vari tipi di componenti, catalo-gati secondo lo specifico livello di sen-sibilità all’umidità. Di conseguenza, inproduzione è necessario considerarecome gestire questi componenti: adesempio, se dopo aver aperto la bustacontenente componenti MSD questi nonsono utilizzati subito, dopo quantotempo devono essere chiusi in un’ap-posita busta? Come deve essere questabusta? Quando la busta viene riapertae i componenti MSD rimangono ancoraesposti all’ambiente, dopo quantotempo e come devono essere “asciuga-ti”? Tutti questi accorgimenti consentonodi gestire al meglio i componenti, ridu-cendo al minimo i possibili problemi. Attenzione, quindi, a tener sotto con-trollo questi aspetti, che a volte sono sot-tovalutati, sia perché difficili da analiz-zare sia perché molto spesso manife-stano i propri effetti nel tempo.

Achille Garrone (Ricerca & Sviluppo – CORONA)La CORONA spa produce da semprecircuiti stampati e due terzi della nostraproduzione riguardano le finitureENIG. Fin dai primi anni ’90 è emersal’esigenza di considerare il circuitostampato non più come supporto di unaserie di componenti ma come un com-ponente esso stesso, in quanto attorenel funzionamento dell’apparato. Si ècosì iniziato a dimensionare i condutto-

ri, i dielettrici, ecc. per ottenereun valore resistivo noto, che nonfosse penalizzante per il funzio-namento dell’apparato. Sonostati sviluppati laminati in posses-so di caratteristiche dielettriche edi perdita di segnale diverse, inmodo da raggiungere l’obiettivoprefissato in termini d’impedenza. Ab-biamo sviluppato un know how pro-prio, grazie anche alla collaborazionecon gruppi di ricerca d’importantiaziende elettroniche operanti nel setto-re telecomunicazioni e in quello milita-re. L’integrazione dei componenti, laloro miniaturizzazione e, soprattutto, lasempre maggiore velocità di trasmissio-ne dei dati hanno reso necessario che icircuiti stampati utilizzassero laminatiche alle alte frequenze non interferisse-ro, se non in modo controllato, con ilpassaggio del segnale. I valori piùsignificativi fra le caratteristiche dei la-minati sono la costante dielettrica e ilfattore di dissipazione, che sono tantomigliori quanto più bassi: il top in talsenso è rappresentato dai materiali abase teflon, che hanno una costantedielettrica da 2,2 a 2,6, ma presentanoproblemi di lavorabilità e di costo. I fab-bricanti di laminati, spinti anche dallarapida evoluzione dei componenti,hanno sviluppato prodotti alternativiche si collocano a livelli intermedi fragli FR4 epossidici e di teflon, per quan-to concerne sia i valori di costante die-lettrica sia quelli di perdita e anche icosti. Caratteristiche da prendere inesame sono: l’idoneità alla saldaturasenza piombo, legata alla temperaturadi decomposizione, la resistenza a ciclitermici, la resistenza al filamento ano-dico, la temperatura di transizione ve-trosa, la costante dielettrica, la capa-cità di tenuta superficiale alle scari-che, il tempo di delaminazione, lamassima temperatura d’esercizio, ilcomportamento al fuoco.I costi dei laminati sono quindi estrema-mente variabili (alcuni materiali teflonpossono costare anche 8-30 volte ri-spetto a un FR4), ma la scelta del mate-riale non è tutto e occorre che il pro-cesso di fabbricazione del circuito siacondotto in maniera corretta: il produt-tore deve possedere ovviamente le cer-tificazioni di autoestinguenza e di ade-

renza e un sistema qualità affidabile,aspetti che lo aiutano a ottenere i risul-tati attesi. Le fasi più importanti del pro-cesso produttivo sono la pressatura eincollaggio del multistrato, la metalliz-zazione dei fori e lo spessore dei ripor-ti. È inoltre importante che il fabbrican-te abbia i processi in casa e, quindi,possa intervenire immediatamente inpresenza di un guasto: un altro puntoimportante è l’affidabilità legata allaresa di ogni lotto. Tutto ciò richiede ilpossesso di adeguata strumentazionedi misura, che consenta di misurare lospessore dei riporti, svolgere proved’impedenza, saldabilità, stress termi-co, contaminazione ionica, controllodelle soluzioni chimiche impiegate edelle acque di scarico. Se necessario,bisogna avvalersi di laboratori esterni,in grado di effettuare altri importanti tipidi misure e prove, quali la compatibili-tà elettromagnetica.Nell’apparato, un altro aspetto impor-tante è rappresentato dalla qualità deicomponenti acquistati, delle saldature(soprattutto quando è previsa la rilavo-razione della scheda), del collaudo fi-nale (i software di collaudo spesso noncoprono le condizioni d’esercizio).

Paolo Montangero (Ricerca & Sviluppo – HTC)La HTC opera nel campo dei cablaggie degli assemblaggi di cabine elettroni-che ed elettromeccaniche. Produciamocabine di controllo per sistemi robot,che possono essere fissi su una posta-zione di lavoro oppure montati su siste-mi cartesiani, quindi in grado di trasla-re; in questo secondo caso, il cablag-gio che collega la cabina al robot deveessere mobile (cavi in catenaria). Ab-biamo poi un cablaggio a bordo mac-china, che viene sollecitato dai movi-menti del robot a livello sia di torsionesia di flessione. HTC fornisce sia le ca-bine di controllo sia i cablaggi in cate-naria e a bordo del robot.

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Per quanto riguarda gli aspetti affidabi-listici è importante avere un’idea dellepossibili cause di guasto e delle relativecontromisure attuabili per ridurre l’inci-denza dei guasti sia delle cabine sia deicablaggi. Una prima causa di può esse-re attribuita agli errori o alle criticità delprogetto. Per ridurre l’impatto di questavoce utilizziamo metodi diversi: dalletecniche FMEA alle simulazioni (di tipotermico e meccanico), per capire le sol-lecitazioni e l’usura a cui le parti sonosoggette. Una seconda causa di guastiè da ricercare nella qualità e affidabili-tà dei materiali e dei componenti cheutilizziamo: se le schede o l’elettromec-canica scelte per la cabina di controllohanno criticità, è evidente che questepossono portare a guasti e malfunzio-namenti dell’intero sistema robot. Lacontromisura sta nella giusta scelta deicomponenti e dei materiali, che devonoavere un corretto dimensionamento, masono altrettanto importanti le prove divita e i controlli svolti su materiali e com-ponenti in entrata. Nella nostra realtà, i problemi affidabi-listici più importanti sono quelli relativiagli errori di montaggio e di assem-blaggio: errati collegamenti o connes-sioni difettose possono generare inter-mittenze, anomalie e problemi di fun-zionamento del sistema. Gli strumentiche mettiamo in campo in tale otticasono: la FMEA, le istruzioni operativedettagliate, la formazione del persona-le, i controlli in linea, i collaudi e il burn-in finale.Un‘ultima causa di guasto può esserelegata al cattivo impiego che il clientepuò fare del robot, ad esempio quandole condizioni d’impiego superano quel-le previste dalle specifiche o quandonon si rispettano cicli di manutenzioneprogrammata raccomandati dal costrut-tore.L’ambiente operativo dei sistemi robotnon è certamente ideale per l’elettroni-

ca e per le strumentazioni sofisticate:basti pensare alle condizioni in cuiopera un robot di saldatura, soggetto aforti disturbi elettromagnetici, scaricheelettriche, elevate temperature e pesan-ti ritmi di lavoro (7 giorni su 7, 24 oresu 24). In questo contesto, è evidente ladifficoltà di attuare programmi di manu-tenzione e, di conseguenza, la preven-zione dei possibili guasti diventa ancorpiù fondamentale.Per quanto riguarda i cablaggi a posamobile, la scelta dei cavi e dei materia-li deve tener presente le specifiche delcliente: ad esempio, il numero di cicli dimovimentazione, l’accelerazione, la ve-locità e il raggio di curvatura del siste-ma. Nel progetto del cavo tali specifi-che condizionano la scelta delle mate-rie plastiche più opportune, dei condut-tori in rame. Il cavo prodotto viene poisottoposto a severi test meccanici su si-mulatori che riproducono esattamente ilmovimento del robot, misurando in con-tinuo la variazione della resistenzaohmica del cavo, prove climaticheambientali e altri tipi di test relativi afunzionalità e sicurezza. Anche per icablaggi in posa mobile, l’evoluzionetecnologica spinge verso prestazionisempre più elevate: attualmente si stalavorando per aumentare la loro vitada 10 a 20 milioni di cicli (un ciclodura mediamente 10 secondi, quindi20 milioni di cicli significano circa 5anni di vita del sistema), ma si lavoraanche per aumentare la velocità e l’ac-celerazione.La cabina di controllo comprende di-versi elementi, a partire dalla carpen-teria meccanica (una sorta di “vestito”della parte elettronica), che è partico-larmente importante ai fini dell’affida-bilità, ai sistemi di raffreddamento (dis-sipatori, ventole), ai componenti elet-tronici (sistemi di sicurezza, alimenta-zione, CPU, ecc.). L’evoluzione dellecabine di controllo robot va nella dire-zione di una continua riduzione delledimensioni, aumentando quindi la den-sità dei componenti e le problematichetermiche e ponendo nuove sfide affi-dabilistiche. L’affidabilità può comun-que essere assicurata con una serie diprecauzioni. L’uso nella carpenteria dimateriali migliori (es. alluminio al postodella lamiera) nelle parti soggette a

maggior sollecitazione termica. La scel-ta di componenti di ultima generazionepiù compatti e più efficienti termica-mente. La riduzione della numerositàdei componenti e delle connessioniinterne usando cavi multipli o connetto-ri differenti, per semplificare l’assem-blaggio e al tempo stesso aumentarel’affidabilità. Il posizionamento e il raf-freddamento sono ulteriori elementichiave della cabina, per garantire ilcontrollo della temperatura. Oltre allaFMEA, nel processo produttivo dellecabine di controllo per robot e deicablaggi di connessione si pone parti-colare cura alla documentazione, aicontrolli in linea e ai collaudi. La docu-mentazione di processo deve esserecompleta e mantenuta costantementeaggiornata (a fronte di revisioni e cam-biamenti spesso molto frequenti). Inparticolare le istruzioni operative fannogrande uso d’immagini per rimaneresemplici e accurate. I controlli in lineasono fondamentali per mantenere ilcompleto controllo del processo egarantire qualità e affidabilità. Unesempio può essere rappresentato daltest di trazione sulle terminazioni crim-pate sul cavo. L’impiego di macchinecrimpatrici automatiche consente il testmeccanico al 100% della produzione,garantendo la corretta esecuzionedella crimpatura. A livello di collaudoeffettuiamo un controllo elettrico sul100% dei cavi prodotti verificando lacontinuità elettrica, la resistenza d’iso-lamento e la ricerca di cortocircuiti. Perla cabina di controllo in specifico effet-tuiamo un test di funzionamento moltocompleto dove la cabina viene fattalavorare per un certo numero di orecon un carico che simula le condizionireali di esercizio. I programmi di testsimulano le condizioni operative(assorbimenti, cicli, ecc.) e i possibiliinconvenienti a cui si può andareincontro (blocchi, black-out elettrici,ecc.). I software collezionano i datirilevati, che in seguito possono essereanalizzati e consentire l’accertamentodi eventuali anomalie e la loro corre-zione. Dopo le fasi di collaudo è pos-sibile effettuare un burn-in, aumentan-do la temperatura all’interno dellacabina in modo da provocare il guastodi un possibile componente debole.

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Dipartimento di Ingegneria Industriale,dell’Informazione e di Economia,Università dell’Aquilaedoardo.fiorucci@univaq.it

L’AZIONAMENTO ELETTRICODEGLI HIGH LIFT SYSTEMS

Le esigenze economiche e ambientaliassociate al consumo di carburante,unitamente a quelle del miglioramentodelle condizioni di sicurezza, spingo-no le aziende aeronautiche a svilup-pare soluzioni innovative per la nuovagenerazione di aeromobili. Una dellelinee guida è quella che prevede lasostituzione degli azionamenti idrauli-ci con quelli elettromeccanici, essen-do questi più leggeri e affida-bili. I maggiori sforzi vertononel miglioramento dei dispositi-vi di azionamento dei cosid-detti High Lift Systems (HLSs) [1],le superfici mobili utilizzateper regolare la forma dell’alain funzione della velocità (Fig.1). Per queste ragioni è statosviluppato un innovativo siste-ma di attuazione che prevedel’impiego di una coppia dimotori sincroni a magneti per-manenti multi-fase, progettati

in modo da garantire le prestazioniminime anche in caso di guasto diuna o due fasi [2-4]. La posizione deidue attuatori è controllata in paralle-lo, in modo da garantire la ridondan-za del sistema di controllo e di attua-zione. In particolare, questa soluzioneconsente di evitare complessi sistemiper la gestione dell’errore d’insegui-mento, estendendo alla coppia di at-tuatori, che movimentano il singoloflap, la filosofia fault-tolerant del sin-golo motore multifase.

LE CARATTERISTICHE GENERALIDEL SISTEMA DI TEST

Il set-up per il test del sistema di attua-zione è riportato in Fig. 2 ed è com-posto da tre elementi: (i) Quadro PC;(ii) Quadro azionamento; (iii) Bancoprova. Il Quadro PC presenta al suo in-terno un PC industriale equipaggiatocon un LGA 775 Core 2 Quad Q6600 @2,4 GHz, 4-GB DDR 3, Hd da500 GB e una scheda di acquisizionedati NI PCIe-6323. Il Quadro aziona-mento contiene il sistema di controllo,l’alimentatore del bus DC del sistemadi potenza e una coppia d’inverter acinque fasi fault-tolerant per l’aziona-mento degli attuatori. La scheda di con-trollo, denominata ECU, è compostada due sezioni: ECU HIGH e ECULOW. ECU HIGH provvede alla gene-razione della traiettoria di posizionedegli azionamenti, a partire dal profilodi posizione creato dal Quadro PC,mentre ECU LOW provvede a instra-dare i dati generati da ECU HIGH aidue azionamenti, usando un bus SPIad alta velocità (6 Mbps).

A TESTING SYSTEM FOR THE PERFORMANCE EVALUATION OFFAULT-TOLERANT ELECTROMECHANICAL DRIVES FOR AIRCRAFT APPLICATIONSA testing system for the performance evaluation of innovative electrome-chanical drives for aircraft flaps is presented. It has been developed as acooperation with the Umbra Group Aerospace. The research activity is focu-sed on the design of the measurement system and on the development of thesoftware for the measurement and the monitoring of mechanical, hydraulicand electrical parameters, as well as the managing of the control system forthe emulation of the load force opposing to the actuators movement.

RIASSUNTOIn collaborazione con la Umbra Cuscinetti di Foligno è stata sviluppata unastazione di misura per il test di un innovativo sistema di attuazione per flapper apparecchi aeromobili. È stato realizzato il sistema di misura dotato diun software per il monitoraggio dei parametri elettrici, elettronici, meccani-ci e idraulici del banco prova e per la gestione del sistema di controllo perla simulazione del carico aerodinamico antagonista alla movimentazionedegli attuatori.

MISURE PER L’AERONAUTICA

Test di sistema elettromeccanicofault-tolerant

Edoardo Fiorucci, Giovanni Bucci, Fabrizio Ciancetta

per la movimentazione dei flap di aeromobili

Figura 1 – Gli High Lift Systems

Figura 2 – Il banco prova

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GLIALTRI TEMI

Il banco prova è composto da: (i) unpistone idraulico per la simulazionedella forza aerodinamica antagonistaal movimento degli attuatori; (ii) uncircuito idraulico che regola/aziona ilpistone idraulico; (iii) una riga otticaper la misura della posizione correntedel pistone; (iv) tre celle di carico per

la misura della forza sul pistone e suidue attuatori (Fig. 3).Il banco prova simula la spinta aero-dinamica sui flap, e quindi fornisce uncarico (o meglio una forza antagoni-sta) al movimento degli attuatori. Talespinta è simulata da un pistone idrau-lico, messo in movimento da un cir-cuito idraulico a olio. Nel circuitoidraulico sono state installate opportu-ne valvole che regolano il flusso del-l’olio, e quindi il movimento stesso delpistone.Sono presenti quattro tipologie di val-vole (Fig. 4):1) Valvole di sicurezza on/off VEIche aprono o chiudono il circuitoidraulico. Queste valvole vengonocomandate dal software di misura, eazionate se si rileva un’anomaliadurante la movimentazione per uneccesso di spinta o se il sistema dicontrollo degli azionamenti è in erro-

re. Sono inoltre azionate dal fungodi emergenza.2) Valvola WRTE: è una valvola dimassima che regola la massima pres-sione presente nel circuito idraulico; ègestita dal software e regolata in basealla risposta dinamica del sistemaidraulico.3) Le valvole DBEE di parzializzazio-ne: durante una variazione improvvi-sa della pressione del sistema idrauli-co, dovuta a un cambio di andatura oa una simulazione di un gradino dicarico, si comportano da cuscinettiidraulici che smorzano o irrigidisconoil comportamento del sistema.4) La valvola WREE è una valvola pro-porzionale che, in base al segnale dicontrollo analogico in ingresso, creauno squilibrio di pressione alle estre-mità del pistone idraulico. La differen-za di pressione permette la movimen-tazione del pistone.Figura 3 – Particolare del sistema di movimentazione

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IL SISTEMA DI MISURA SVILUPPATO

Per la caratterizzazione delle presta-zioni del sistema è stata implementatauna stazione di misura che, connessaal banco prova, provvede: (i) al moni-toraggio dei parametri meccanici,elettrici ed elettronici dell’intero siste-ma; (ii) alla configurazione del testcon la creazione del profilo di movi-mentazione e la configurazione/monitoraggio dei parametri del con-trollo dei singoli attuatori; (iii) allagenerazione della forza resistentealla movimentazione con l’applicazio-ne del carico aerodinamico al flaptramite il pistone idraulico.Inoltre, il sistema di misura utilizza: (i)un Fluke Hydra per la misura dellatemperatura da 6 termocoppie per ilmonitoraggio del sistema in condizio-ne di stress termico; (ii) un alimentato-re Regatron (400 V, 32 kW) che for-nisce la potenza elettrica in DC agliazionamenti; (iii) un convertitore SPI-USB per il monitoraggio dei parame-tri di ECU HIGH, ECU LOW e dei duesistemi di controllo.Infine, il banco prova utilizza iseguenti trasduttori: (i) due celle dicarico, una per ogni attuatore, model-lo CL da 20 kN; (ii) una cella di cari-co, sul pistone, modello 3124 da50 kN; (iii) tre amplificatori, uno perogni cella di carico, modello TA4/2;(iv) un trasduttore magnetostrittivo diposizione rettilinea senza contatto

(riga ottica) Gefran modello MK4-A.Il software di misura è stato sviluppa-to usando il pacchetto LabWindows™CVI di National Instruments. A diffe-renza di altri pacchetti software per losviluppo di applicativi ad alto livello(LabView, C#, VB.NET, DELPHI, ecc.),il CVI fornisce: (i) la possibilità di rea-lizzare interfacce utente utilizzando unlinguaggio di sviluppo che permette ilcontrollo dell’hardware che si sta uti-lizzando senza strati software inter-medi; (ii) la possibilità di gestire eimplementare sistemi con la tecnolo-gia del multithreading. Inoltre è basa-to su eventi, e quindi su interrupt soft-ware e hardware, s’interfaccia conschede di acquisizione dati con libreriegià fornite, s’interfaccia con qualsiasidispositivo esterno con le librerie .libe .dll fornite dal produttore del dispo-sitivo. Infine è dotato di un insieme dioggetti visuali e di oggetti specifici,quali ad esempio i grafici, che con-sentono lo sviluppo d’interfacce utenteuser friendly.Data la complessità del sistema damonitorare e da controllare, l’interosoftware è stato progettato utilizzan-do la tecnica del multithreading. Inparticolare i threads che sono stati svi-luppati si occupano (i) del controlloPID della forza da imporre; (ii) del-l’acquisizione dei dati provenienti dalsupervisore del sistema di controllodegli attuatori (ECU HIGH e ECULOW) tramite un convertitore SPI-USB(Cheetah SPI Host Adapter della Total-Phase) operante alla frequenza di 2MHz; (iii) dell’acquisizione dei datianalogici dei parametri meccanici eidraulici; (iv) del controllo e monito-raggio del regolatore di potenza sulbus DC; (v) dell’acquisizione dei datidal Fluke Hydra; (vi) della comunica-zione via RS232 con i DSPs presentinel sistema di attuazione; (vii) dellasincronizzazione dei dati raccolti daisingoli threads; (viii) del salvataggiodei dati; (ix) della visualizzazione deidati sull’interfaccia utente; (x) dellagestione della diagnostica del siste-ma; (xi) del controllo degli errori; (xii)del main thread.I threads comunicano fra loro con unsistema di Threads Save Queues:code circolari di dati, protetti e gestiti

dal sistema operativo, che consentonol’interscambio dei dati fra differentithreads eliminando il problema deilocks per l’accesso ai dati.

L’INTERFACCIA UTENTE

Il software per il monitoraggio/con-trollo del banco prova è stato suddivi-so in due programmi: il primo confi-gura i sistemi elettrico, elettronico e dicontrollo, mentre il secondo imposta itest da eseguire, controlla il valoredella forza e memorizza i dati acqui-siti.Il primo programma fornisce una pro-cedura guidata per l’accensione delbanco prova. In particolare, le azionida seguire saranno nell’ordine:1. scelta del numero di azionamentida utilizzare (1 o 2);2. selezione del file di configurazionenel quale sono presenti sia i files checontengono le variabili dei DSPs sia levariabili che vengono inizializzatenella fase di configurazione iniziale;3. accensione dell’alimentazione del-la logica del banco prova;4. accensione della pompa del circui-to idraulico;5. accensione dell’alimentazione delquadro azionamento;6. configurazione dei DSPs con ildownload dei parametri di configura-zione iniziale. Il secondo programmaè organizzato in tabs.Ogni tab è organizzato in modo daconsentire un corretto utilizzo all’uten-te finale. Nel tab principale (Fig. 5)l’operatore può impostare i parametridel profilo di posizione e di forzadella movimentazione, salvare e vi-sualizzare i dati, e visualizzare i faultsche si possono presentare nei blocchifunzionali del sistema di test. I para-metri del target di posizione e il profi-lo di forza da imporre al pistoneidraulico possono essere salvati in filedi configurazione, in modo da riutiliz-zare le impostazioni per diverse pro-ve.Gli altri tabs consentono di visualiz-zare e configurare gli andamenti de-gli attuatori provenienti dal SPI in dif-ferenti grafici; avere informazioni su-gli andamenti meccanici (posizione-

Figura 4 – Schema di funzionamentodel circuito idraulico

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carico e posizione-velocità), elettrici(tensione e corrente fornite dall’ali-mentatore DC) e idraulici (andamentodei carichi e dei sensori di pressione);avere informazioni sulle temperature(dal Hydra Fluke) e infine i faults gene-rati da ogni singolo elemento del siste-ma sia esso elettrico/elettronico/mec-canico, sia idraulico.Ogni volta che si presenta un errore,il LED di stato generale del sistemache lo ha generato si accende in mo-

do da nonperdere maidi vista il si-stema nellasua totalità.I dati acquisi-ti durante iltest sono statisalvati in unfile binarionel formatos t a n d a r ddella Natio-nal Instru-ments TDMS.A titolo die s e m p i o ,nella partesuperiore diFig. 6 sono

riportati gli andamenti del profilo diposizione dei due attuatori (curve ingrigio e rosso), e delle correnti degliattuatori Master e Slave (verde e fuc-sia); tutti i dati sono espressi in “perunità”. Il grafico inferiore mostra ivalori acquisiti dalle celle di caricodel Master e dello Slave (verde e blu),e l’andamento della cella di caricopresente sul pistone in newton (rosso)durante un gradino di forza resistente.

RIFERIMENTIBIBLIOGRAFICI

1. P.K.C. Rudolph,“High-Lift Sy-stems on Com-mercial SubsonicAirliners”, NASA,Ames ResearchCenter, NASAcontractor report,vol. 4746, 1996.2. Villani M., Tur-sini M., Fabri G.,Castellini L., “HighReliability Perma-nent MagnetBrushless MotorDrive for AircraftApp l i ca t i on ” ,IEEE Transaction.on Ind. El., vol.59, pp. 2073-2081, 2012.

3. J.W. Bennett, B.C. Mecrow, A.G.Jack, D.J. Atkinson, “A Prototype Elec-trical Actuator for Aircraft Flaps”, IEEETrans. On Ind. App., Vol. 46, No. 3,2010.4. M. Christmann, S. Seemann, P. Jän-ker “Innovative Approaches To Elec-tromechanical Flight Control ActuatorsAnd Systems” Int. Conf. on RecentAdvances in Aerospace ActuationSystems and Components, France,2010.

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Figura 5 – Screenshot del software di monitoraggio

Figura 6 – Dati salvati dal software di misura. Sopra: profilo di posizione e andamenti delle correnti sui singoli attuatori;

Sotto: andamento delle celle di carico

Edoardo Fiorucci èProfessore Aggregato diMisure Elettriche ed Elet-troniche presso il Diparti-mento di Ingegneria Indu-striale, dell’Informazionee di Economia dell’Uni-

versità dell’Aquila. Si occupa di stru-mentazione basata su PC, di sistemi dimisura per la valutazione della qualitàdell’alimentazione elettrica, di sistemiper il test e il collaudo automatico dimacchine elettriche, di sensori smart perapplicazioni di misura distribuita.

Giovanni Bucci è Pro-fessore Ordinario di Mi-sure Elettriche ed Elettro-niche presso il Diparti-mento di Ingegneria Indu-striale, dell’Informazionee di Economia dell’Uni-

versità dell’Aquila. Si occupa di stru-mentazione basata su PC, misure dipotenza in regime deformato, sistemi dimisura per la valutazione della qualitàdell’alimentazione elettrica, sistemi dimisura multiprocessore, algoritmi digita-li per strumentazione di misura in Real-Time.

Fabrizio Ciancetta èassegnista di ricercapresso il Dipartimento diIngegneria Industriale,dell’Informazione e diEconomia dell’Universitàdell’Aquila. Si occupa di

strumentazione basata su PC, di sensorismart per applicazioni di misura distri-buita, di sistemi di misura per la valuta-zione della qualità dell’alimentazioneelettrica, di algoritmi digitali per stru-mentazione di misura in Real-Time.

Le proprietà classificatorie

METROLOGIA FONDAMENTALEGLI

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TEM

I Luca Mari

Qualche considerazione sulla misurabilità oltre le unità di misura

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NOMINAL PROPERTIESThe structural characteristics of the nominal properties and the processes forexperimentally attributing values to them (called “nominal evaluations” in short)are introduced, and it is shown that also the result of such processes is affectedby uncertainty. The relations between measurement and nominal evaluation arefinally discussed.

RIASSUNTOSi introducono le caratteristiche strutturali delle proprietà classificatorie e deiprocessi per l’attribuzione sperimentale di valori a tali proprietà (chiamati perbrevità “valutazioni nominali”), e quindi si mostra che anche il risultato di taliprocessi è affetto da incertezza. Ciò consente infine di discutere le relazioni tramisurazione e validazione nominale.

Scuola di Ingegneria Industriale, Università Cattaneo - LIUC,Castellanzalmari@liuc.it

UN TEMA CONTROVERSO

La misurazione è carica di stereotipi, ei più radicati tra essi riguardano il con-cetto stesso di misurabilità: cosa puòessere misurato? Senza addentrarci indettagli (per il lettore interessato adapprofondire un buon punto di parten-za è [Rossi 2007]), basti notare chefino a un recente passato si sono usateespressioni come “contare e misurare”e “pesi e misure”, come se contare epesare non potessero essere modi permisurare. Sono tracce della tradizioneinaugurata dagli Elementi di Euclide, incui “misura” è usato per le grandezzegeometriche (e per i numeri, ma questoè un altro discorso...) e con l’ipotesi chemisurabilità e divisibilità per un’unità (dimisura) siano concetti coincidenti.Con questa impostazione, in contestitecnici e scientifici vari si sostiene tutto-ra che solo grandezze con unità sianomisurabili. Poiché la misurazione èun’attività che progettiamo e realizzia-mo, e non un’entità scoperta in natura,una certa convenzionalità circa il suopossibile oggetto è certamente presen-te. Non è però convenzionale la quali-tà che in genere si attribuisce ai risulta-ti di misura, e che non si riconosce peresempio alle opinioni, che pure potreb-bero essere espresse a proposito digrandezze e in termini di unità di misu-

ra (“mi pare che quest’oggetto sia lun-go 1,23 m”).Per ragioni, che sarebbe interessanteapprofondire altrove, questo tema èdiventato rilevante e un moving targetper la metrologia. Ce ne fornisce unabuona testimonianza il VocabolarioInternazionale di Metrologia (VIM), chenella sua prima edizione, 1984, man-teneva la posizione tradizionale e ora,nella terza edizione, 2007, includeanche le grandezze ordinali tra le enti-tà misurabili. Tuttora aperta è l’eventua-le ulteriore estensione: è corretto consi-derare misurabili anche le proprietàclassificatorie? (“nominal properties” ininglese; chiamate a volte, meno pro-priamente, anche “proprietà qualitati-ve”; l’introduzione classica alle proprie-tà classificatorie nel contesto dei diversitipi di scala è in [Stevens 1946]).La posizione del VIM3 al proposito èinterlocutoria: per la prima volta includeuna definizione del concetto (“proprietàdi un fenomeno, corpo o sostanza, maalla quale non è possibile associare unaespressione quantitativa”), ma dichiarache “la misurazione non si applica a pro-prietà classificatorie”. Sollecitazioniverso una più sistematica considerazionedelle proprietà classificatorie stannogiungendo al Joint Committee for Guidesin Metrology (JCGM, http://www.bipm.org/en/committees/jc/

jcgm), in particolare in vista della pos-sibilità di adottare parallelamente alVIM un vocabolario delle proprietàclassificatorie (al momento identificatoinformalmente come “VIN”, [Nordin etal. 2010]) oppure d’integrare tali pro-prietà nella prossima edizione del VIM.Quale strada si dovrebbe intraprende-re? Conservare la visione tradizionalesecondo cui classificare non è un mododi misurare, assumendo quindi che leproprietà classificatorie non siano un te-ma metrologico? O proseguire nell’in-novazione, rispondendo così alle nuo-ve richieste che la società e il mercatopongono, e costruire un sistema concet-tuale in cui la misurabilità è caratteriz-zata non più dall’“avere un’unità” o“una magnitude” (un termine non facil-mente traducibile in italiano), ma peresempio da condizioni operative sulprocesso? La domanda è aperta e nonè chiaro quale risposta si sceglierà. Pro-pongo qui un’introduzione al tema, checercherò di mantenere neutrale rispettoall’alternativa posta. Per correttezza,chiarisco che propendo per l’“opzioneinnovativa”, e in conclusione proporròqualche ragione a supporto di questaposizione.

COSA SONO LE PROPRIETÀ CLASSIFICATORIE

Alla base del sistema di concetti dellametrologia ci sono:• oggetti, come oggetti fisici, fenomeni,processi, …• proprietà, come la lunghezza, l’effi-cienza, la forma geometrica, …• valori di proprietà, come 1,23 m,55 %, rotondo, …

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Le grandezze (fisiche e non) sono par-ticolari proprietà, e i misurandi sonoproprietà riferite a oggetti (come: lalunghezza di questo tavolo). L’abitua-le notazione funzionale mette in evi-denza la relazione tra la proprietàgenerale, lunghezza, e le sue corri-spondenti proprietà individuali, lun-ghezza(tavolo).Per definizione, due proprietà individua-li, x e y, della stessa specie (cioè istanzedella stessa proprietà generale) sonoreciprocamente confrontabili, e la piùsemplice condizione di confrontabilità èquella d’indistinguibilità: se due proprie-tà x e y sono della stessa specie allora sipuò assumere che esse siano o indistin-guibili, x = y, o distinguibili, x ≠ y. Permolte proprietà questa informazione puòessere raffinata, per esempio scoprendoche il confronto può essere effettuatoanche in termini ordinali, e quindi che sex ≠ y allora x < y o x > y, oppure anchea seguito di un’operazione di concate-nazione + di proprietà, e quindi chex = y+y+...+y ripetuta n volte, in brevex = n y. D’altra parte, per certe proprie-tà l’unico confronto che fornisce informa-zione significativa è quello d’indistingui-bilità (per esempio di due oggetti si puòaccertare se abbiano o meno la stessaforma, ma in generale non ha sensochiedersi quale dei due abbia la formamaggiore), che consente di stabilire unaclassificazione, ma non un ordinamentoné tanto meno delle distanze tra le pro-prietà stesse. Classificatorie sono appun-to le proprietà per cui l’indistinguibilità èla sola relazione significativa.

COME SI ATTRIBUISCONO SPERIMENTALMENTE VALORI ALLE PROPRIETÀ CLASSIFICATORIE

Il VIM3 definisce la misurazione comeun “processo volto a ottenere sperimen-talmente uno o più valori che possonoessere ragionevolmente attribuiti a unagrandezza”. È per questo riferimentoalla necessità che il misurando sia unagrandezza, e poiché una proprietà clas-sificatoria non è una grandezza, che,come già notato, “la misurazione non siapplica a proprietà classificatorie”. Mache dire, per analogia, del processo diattribuzione sperimentale di uno o più

valori a una proprietà classificatoria?Prima di tutto, una nota lessicale. Il VIM3chiama tale processo “examination” ininglese ed “examen” in francese, terminia mio parere opinabili, ma che spiega-no perché nella traduzione italiana si èscelto “esame”. Per enfatizzare la fun-zione di attribuzione di valori, per brevi-tà userò qui invece “valutazione”, e “va-lutazione nominale” per la valutazionedi proprietà classificatorie. Dunque sia lamisurazione sia la valutazione nominalesono, in questo senso, valutazioni.La valutazione nominale e la classifica-zione sono spesso trattate come unostesso tipo di processo, quando inveceanche una semplice analisi mette in evi-denza alcune loro differenze interes-santi. Nel caso ordinale, in cui un’am-biguità analoga potrebbe presentarsi,si mantiene la distinzione tra genericoordinamento e misurazione ordinale:per misurare una grandezza ordinaleoccorre un opportuno insieme di cam-pioni (si pensi al caso classico delladurezza secondo Mohs), così che ognimisurazione ordinale induce un ordina-mento, ma si possono ottenere ordina-menti senza effettuare alcuna misura-zione, in particolare quando si operaper confronto diretto tra oggetti da ordi-nare (“questo è maggiore di quello”)invece che confrontando l’oggetto sottomisurazione con i campioni previamen-te scelti. Questa distinzione si mantieneanche tra generica classificazione evalutazione nominale.Una classificazione è basata su un cri-terio operativo di confronto che con-sente di stabilire per ogni coppia dioggetti candidati se essi appartengonoo meno alla stessa classe (sto trascu-rando la presenza d’incertezze, temache riprenderò in seguito). È il caso diuna bilancia a due piatti su cui si posa-no oggetti di peso non noto. L’esito è “idue oggetti hanno un peso diverso”,oppure “hanno lo stesso peso” e quindiappartengono alla stessa classe dipeso, ma quale sia il peso degli ogget-ti rimane ignoto: abbiamo classificatoper peso ma non abbiamo ancora mi-surato. Proprio come per la bilancia,una valutazione nominale richiede uncriterio d’indistinguibilità, ma il confron-to va eseguito tra l’oggetto sotto valuta-zione e uno o più oggetti campione per

la valutazione.Supponiamo appunto di esserci dotatidi un insieme di oggetti ki tale che:• [scelta dell’insieme dei campioni]: tuttigli oggetti ki hanno la proprietà gene-rale X (per esempio, tutti hanno unaforma geometrica), essendo quindixi = X(ki) la proprietà individuale di kiper X, e per ogni coppia di oggetti ki ekj, i ≠ j, X(ki) ≠ X(kj), cioè gli oggetti sonotra loro tutti distinguibili rispetto a X;• [taratura dell’insieme dei campioni]: aogni proprietà xi è associato un identi-ficatore univoco vi in un insieme V attra-verso una funzione iniettiva f: xi V,cioè tale che a proprietà distinguibilisono associati identificatori diversi (sexi ≠ xj allora f(xi) ≠ f(xj): a forme diversesono associati identificatori di formadiversi). Tali identificatori sono utilizzaticome valori per la proprietà X.La funzione f sintetizza in sé le due atti-vità (scelta del dominio; associazione divalori ad argomenti / proprietà), e perquesto nelle teorie rappresentazionalidella misurazione [Krantz et al. 1971] èchiamata scala di misura. Nel casodella valutazione nominale il concetto discala, che richiama elementi in succes-sione ordinata, pare improprio, ma inassenza di un termine alternativo conso-lidato lo manterrò, nella forma “scala divalutazione”. Il termine “valutazionenominale” dovrebbe allora essere riser-vato ai processi in cui il confronto per in-distinguibilità è basato su una scala divalutazione, dunque su un insieme dicampioni tarati, secondo la procedura:• si confronta l’oggetto sotto valutazio-ne k con i diversi campioni della scala,fino a trovare il campione ki che risultaindistinguibile da k per la proprietà X:X(k) = X(ki); • si attribuisce alla proprietà X(k) ilvalore f(X(ki)).Dato un insieme K di oggetti chehanno la proprietà X, l’applicazionedella procedura induce su K una clas-sificazione basata su X: due oggettisono nella stessa classe se sono indi-stinguibili con uno stesso campionedella scala, così che, per transitività,risultano appunto anche indistinguibi-li tra loro. Dunque ogni valutazionenominale induce una classificazione,mentre non ogni classificazione corri-sponde a una valutazione nominale.

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INCERTEZZA NELL’ATTRIBUZIONE DI VALORI A PROPRIETÀ CLASSIFICATORIE

Per come ipotizzato finora, il confrontotra proprietà classificatorie in terminid’indistinguibilità è descritto da unarelazione di equivalenza: x = x (riflessi-vità); x = y se e solo se y = x (simmetria);se x = y e y = z allora x = z (transitività).La riflessività è in pratica irrilevante, e lasimmetria, per cui il confronto nondipende dall’ordine con cui si conside-rano le proprietà, è importante mageneralmente non critica. Delicata èinvece l’assunzione di transitività,secondo cui l’indistinguibilità si trasferi-sce tra confronti, una condizione che ingenerale non è garantita: dall’indistin-guibilità di x e y e di y e z non si puòinferire generalmente che x e z siano aloro volta indistinguibili. In termini di va-lori di proprietà, alla stessa conclusionesi giunge supponendo che il risultatodella valutazione sia non un singolovalore v, ma un sottoinsieme di valoriVi = vi, e assumendo che il corrispon-dente dell’indistinguibilità di proprietàsia l’intersezione non nulla tra sottoin-siemi di valori: da Vi ∩ Vj ≠ ∅ eVi ∩ Vk ≠ ∅ in generale non segue cheVj ∩ Vk ≠ ∅, una situazione chiamataappunto “catena d’intransitività”. Ciòmostra che perfino una struttura sempli-ce come quella nominale implica un’i-dealizzazione perché la si possa inten-dere come generatrice di classificazioni.D’altra parte, proprio la semplicità diquesta scala consente di avanzare unaipotesi generale: la non transitività nellarelazione d’indistinguibilità tra proprie-tà è la caratteristica fondamentale del-l’incertezza di valutazione / misura (èquesta un’occasione preziosa per ricor-dare il contributo di Sergio Sartori all’i-dea che il sistema metrologico sia inter-pretabile come uno strumento per gesti-re strutturalmente tale non transitività[Mari, Sartori 2007]).A meno di questioni solo lessicali, ladefinizione del VIM3 di ‘risultato dimisura’, “insieme di valori attribuiti a unmisurando congiuntamente a ogni altrainformazione pertinente disponibile”, siapplica dunque perfettamente anchealla valutazione nominale: il risultato diuna valutazione è un insieme di valori

di proprietà o, più in generale, peresempio una distribuzione di probabili-tà sull’insieme dei valori.

ATTRIBUZIONE DI VALORI A PROPRIETÀ CLASSIFICATORIE E MISURAZIONE

In conclusione, parafrasiamo le doman-de di apertura: l’attribuzione sperimen-tale di valori a proprietà classificatorie– ciò che abbiamo chiamato “valuta-zione nominale” – è una misurazione?Una possibile risposta è data per defi-nizione, sulla linea della tradizione:poiché sono misurabili solo grandezze,e le proprietà classificatorie non sonograndezze, la valutazione nominalenon è una misurazione. Al propositonoto che il VIM3 ha già rotto questa tra-dizione, chiamando “grandezze” leproprietà ordinali, in contraddizionecon il paradigma euclideo ma consen-tendosi così di trattare di misurazioneordinale.Se invece si focalizza – come mi pareappropriato – sulla struttura del proces-so, si potrebbe considerare che quantopresentato sopra (1. costruzione dellascala e 2. sua taratura; 3. confronto traoggetto e campioni; 4. attribuzione diun valore sulla base del risultato delconfronto) non è dipendente dal tipodella scala, e quindi si applica in prati-ca identicamente per la valutazionenominale e la misurazione. Nel caso diunità di misura, la scala si può costruireper iterazione della concatenazione traunità, ma ciò riguarda appunto come sicostruisce la scala, non come si misura.Il “confronto diretto” con la grandezzarealizzata da un campione non è fre-quente per la misurazione, più tipica-mente effettuata mediante la trasduzio-ne della grandezza sotto misurazionein un’indicazione, ma ciò appare unfatto d’implementazione. D’altra parte,anche la valutazione nominale puòessere, e spesso è, il risultato di proces-si complessi, che operano in input suproprietà o specificamente grandezzee producono in output appunto una pro-prietà classificatoria, per esempio nellalogica del pattern recognition o dell’iden-tificazione di entità. In casi di questogenere, tutti i passi intermedi del pro-

cesso potrebbero essere “tradizional-mente metrologici” e solamente la fasefinale è nominale / classificatoria: ci so-no davvero ragioni sufficienti per man-tenere questi processi al di fuori dellostudio della scienza e della tecnologiadella misurazione?

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

JCGM 200:2012, International Voca-bulary of Metrology – Basic and gene-ral concepts and associated terms(VIM), 3rd Edition (2008 version withminor corrections), Joint Committee forGuides in Metrology, 2012 (http://www.bipm.org/en/publications/guides/vim.html) (versione anchecon testo in italiano: http://www.ceiweb.it/it/lavori-normativi-it/vim.html).D.H. Krantz, R.D. Luce, P. Suppes, A.Tversky, Foundations of measurement,Academic Press, 3 volumi, 1971,1989, 1990.L. Mari, S. Sartori, A relational theory ofmeasurement: Traceability as a solutionto the non-transitivity of measurementresults, Measurement, 40, 233-242,2007.G. Nordin, R. Dybkaer, U. Forsum, X.Fuentes-Arderiu, G. Schadow, F. Pontet,An outline for a vocabulary of nominalproperties and examinations – Basicand general concepts and associatedterms, Clin Chem Lab Med, 48, 11,1553-66, 2010.G.B. Rossi, Measurability, Measure-ment, 40, 545-562, 2007.S.S. Stevens, On the theory of scales ofmeasurement, Science, 103, 2684,677-680, 1946.

Luca Mari è ProfessoreOrdinario di scienza dellamisurazione presso laScuola di Ingegneria Indu-striale dell’Università Cat-taneo – LIUC di Castellan-za. È chairman del TC 1,

Terminology, dell’International Electrotech-nical Commission (IEC) ed esperto perl’IEC nel Joint Committee for Guides inMetrology (JCGM) – WG 2 (VIM).

Una barriera attivaper il monitoraggio

MISURE PER LA SICUREZZA STRADALEGLI

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I P. Daponte*, L. De Vito*, M. Pappone*,**, M. Riccio*, L. Viglione*

di parametri ambientali e di sicurezza stradale

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AN ACTIVE GUARDRAIL FOR MONITORING ENVIRONMENTALAND ROAD SAFETY PARAMETERSThe paper deals with a Wireless Active Guardrail System (WAGS), thatadds to the typical passive protection of guardrails the capability of moni-toring both traffic and environment along the roads. Such system can pre-vent disasters, as it can provide user-friendly and low-delay safety warningsigns to travelers in presence of possible collisions between vehicles andguardrails. Moreover it is useful to monitor the traffic and the pollution levelsalong the road in a distributed manner.

RIASSUNTONell’articolo è descritto un sistema innovativo di barriera stradale che nonsolo è caratterizzato dalla tradizionale funzione di protezione passiva, maconsente anche di prevenire incidenti stradali, poiché è in grado di forniretempestivamente ai conducenti segnalazioni in caso di collisioni tra veicolie barriere. Il sistema permette inoltre di monitorare il traffico e i livelli d’in-quinamento lungo la strada in modo distribuito.

* Dip. di Ingegneria, Università degli Studi del Sannio ** New Solution Enterprise srl, Beneventodaponte@unisannio.it

IL MONITORAGGIO DI PARAMETRI AMBIENTALI E DI SICUREZZA STRADALE

Fra tutti i sistemi di trasporto, quello sustrada è di gran lunga il più pericolo-so, e quello che paga il prezzo più altoin termini di vite umane. Una barrieradi sicurezza stradale (guard rail) puòessere in grado di contenere e ridirige-re i veicoli uscenti dalla carreggiata, diproteggerli dagli alberi e da altri peri-coli presenti sulle strade, autostrade,ponti o gallerie. Tuttavia, essa non co-stituisce un sistema anticollisione. At-tualmente, il numero di veicoli coinvoltiin incidenti stradali è in crescita, e ilpiù delle volte lo scontro avviene pro-prio tra il veicolo e la barriera [1].Un altro aspetto direttamente legato altrasporto su strada, che incide signifi-cativamente sulla salute umana e chedunque occorre considerare e analiz-zare è l’inquinamento da traffico vei-colare. Nel corso delle ultime due de-cadi, il numero di veicoli circolantisulle strade europee è incrementato, eproporzionalmente lo è anche laquantità di sostanze inquinanti da essi

prodotto. Inoltre, tutti coloro che vivo-no vicino o nelle grandi città o in pros-simità di strade ad alto traffico sonoesposti a rischi ancora più elevati e, alungo termine, a rischi di malattie lega-te all’inquinamento. In molte città eu-ropee, le malattie cardiovascolari erespiratorie nelle persone che sono state esposte a sostanze inquinanti co-me il monossido di carbonio, biossidodi azoto, biossido di zolfo e particola-to è in aumento [2].Al fine di ridurre i rischi per la saluteumana causati dal traffico veicolare,una delle priorità della politica nazio-nale in materia di mobilità è il miglio-ramento, la riorganizzazione e il poten-ziamento degli standard di sicurezzadelle strade, dei veicoli e dei sistemi diemergenza. A tal proposito si manife-sta la necessità di sviluppare un sistemadi monitoraggio per la sicurezza deltrasporto su strada e per l’inquinamen-to prodotto dal traffico veicolare.L’idea di misurare le sostanze inqui-nanti che vengono prodotte dai veico-li su strada è tecnicamente fattibile, eprodurrebbe una fonte più affidabiled’informazioni rispetto alle statistiche

ordinarie ottenute sulla base di model-li matematici. Le tipiche stazioni dimonitoraggio ambientale installate incittà sono costose e richiedono soft-ware specializzati; inoltre sono isola-te e limitate a una piccola zona di mo-nitoraggio. Relativamente a questo ul-timo aspetto, è necessario considera-re che ciò può comportare una scarsarappresentatività dei dati sperimentalimisurati. Occorre, infatti, tener pre-sente che gli inquinanti presentanouna grande variabilità spaziale in re-lazione all’intensità del traffico princi-pale sulle strade urbane. Un buon sistema di monitoraggioambientale per le città dovrebbe esse-re in grado di attuare una coperturaottimale da un punto di vista sia spa-ziale, sia temporale, e quindi di ana-lizzare in modo continuo e automati-co le principali fonti d’inquinamentodell’aria e segnalarne i livelli di valo-ri pericolosi. Negli ultimi anni sono stati pubblicatinumerosi lavori di ricerca che pro-pongono sistemi di monitoraggio perla sicurezza del traffico e per l’inqui-namento veicolare, in grado di coin-volgere ampie aree d’interesse. Talisistemi possono essere sviluppati perevitare un imminente impatto tra autoe guard rail, allertando il conducente.A tal proposito vale la pena menzio-nare il sistema denominato RED-WINE[5]. Questo sistema si basa su sensoriwireless utilizzati per rilevare gli inci-denti sulle strade e per segnalarli aiviaggiatori. L’obiettivo del sistema èquello di garantire la sicurezza strada-le e il controllo del traffico. Il sistema dicontrollo del traffico utilizza sensori a

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infrarossi in grado di misurare l’ener-gia emessa dai veicoli, generata dalriscaldamento dei motori.Il sistema RED-WINE può fornire infor-mazioni su collisioni auto-guardrail,sullo stato del traffico e su alcuni para-metri ambientali. Tuttavia tale sistemapresenta alcuni limiti: (i) non misura lavelocità media dei veicoli che attra-versano una porzione di strada (talemisura potrebbe essere necessariaper il monitoraggio del traffico e,quindi, della sicurezza stradale, e po-trebbe fornire informazioni molto utilisullo stato del traffico alla polizia e atutte le autorità competenti nell’ambitodei trasporti) e (ii) non fornisce un’im-mediata interfaccia sul luogo di sup-porto ai conducenti durante il tragitto,(ad esempio una segnalazione visivao acustica per evitare collisioni con ilguardrail).Il sistema intelligente “Barriera Attiva”,noto anche con l’acronimo ingleseWAGS (Wireless based Active Guar-drail System), rappresenta la soluzionein grado di superare i suddetti limiti.

IL PROGETTO “BARRIERA ATTIVA”

L’attività di ricerca avviata presso ilLaboratorio di Elaborazione dei Se-gnali e delle Informazioni di Misura(LESIM) del Dipartimento di Ingegneriadell’Università degli Studi del Sannio, èfinalizzata alla realizzazione di unanuova tipologia di barriera stradaleche unisce alla tradizionale funzione disicurezza passiva delle funzionalitàattive capaci di rilevare (i) l’avvicina-mento di veicoli alla barriera stradale,(ii) l’inquinamento prodotto dai veicoliin transito, (iii) la velocità degli stessi, e(iv) il danneggiamento della barrierastradale propagando un allarme a uncentro di controllo [3].L’attività di ricerca si colloca nell’am-bito del progetto nazionale PON daltitolo “Studio e sviluppo di una inno-vativa barriera stradale basata su unnuovo concetto di sicurezza con fun-zione strutturale (funzione passiva) e funzione attiva”, ed è condotta in collaborazione con le aziendeTECH.CON s.r.l. e CAR segnaleticastradale S.r.l..

In considerazione dello stato attualedell’arte sia in Italia sia all’estero, l’o-biettivo della proposta “Barriera Atti-va” è l’ideazione e l’elaborazione diun prototipo pre-industriale (proof-of-concept) finalizzato a migliorare illivello di qualità e sicurezza ancheambientale delle strade italiane edeuropee, attraverso innovazioni tec-nologiche che rendano le barrierestradali un sistema attivo nella pre-venzione ed eliminazione degli inci-denti stradali e delle conseguenzeambientali relative alla circolazionedi veicoli motorizzati sulla strada [4].A tal fine, è stato previsto lo sviluppodelle seguenti funzionalità attive inno-vative:• rilievo di emissioni inquinanti (mo-nossido di carbonio – CO, biossido diazoto – NO2, biossido di zolfo –SO2, polveri sottili con diametri aero-dinamici equivalenti inferiori a 10 µme 2,5 µm – PM10 e PM2,5) dei mezzimotorizzati attraverso sensori integra-ti negli organi strutturali delle barrierestradali;• delineazione di margine stradalecon sistemi a LED luminosi (markerstradali);• comunicazione in tempo reale all’en-te gestore della strada di eventualedanneggiamento di barriera stradale aseguito di urto di mezzo motorizzato aldato chilometro tramite un dispositivoattivo, integrato negli elementi struttura-li della barriera stradale e collegato aun dispositivo informatico in grado disegnalare in tempo reale ciò che èavvenuto sulla barriera;• comunicazione intelligente in grado disegnalare, su appositi pannelli dissua-sori, a passi adeguati, la velocità deimezzi in circolazione che precedono ilproprio passaggio mediante sensori dirilevamento immediato della velocità dicircolazione in quel dato passo;• segnalazione di avvicinamento peri-coloso di mezzo motorizzato alla bar-riera stradale con accensione di barreluminose a led integrate e attivate tra-mite sensori, in caso di avvicinamentodi un mezzo agli elementi longitudi-nali della barriera;• alimentazione fotovoltaica dei siste-mi attivi presenti nella barriera attra-verso pannellature solari integrate in

ogni modulo con funzione autonoma,in modo tale che l’eventuale danneg-giamento di un modulo per incidentestradale non privi gli altri moduli dellanecessaria autonomia.

LE TECNOLOGIE DEI SENSORI

L’integrazione di sistemi di monitorag-gio appropriati (sensori) nel sistema“Barriera Attiva”, necessari a monito-rare, controllare e gestire i parametridi sicurezza e ambientali, ha richiestouna progettazione ad hoc opportuna-mente ottimizzata per via dell’enormequantità di dati da acquisire/gesti-re/inviare.Tra i sensori studiati la scelta si è orien-tata sulle seguenti tecnologie che me-glio soddisfano alcuni fattori caratteri-stici (temperatura di funzionamento, ri-soluzione, sensibilità, cross-sensitivity,consumo di potenza, campo di misu-ra, vita operativa, costo): • Sensori basati su principio ottico perla rilevazione delle polveri sottili (PM10e PM2,5) e su principio elettrochimicocon funzionamento amperometrico peri gas tossici (NO2, SO2, CO);• Sensori di accelerazione basati sutecnologia MEMS (Micro ElectroMechanical Systems) per la rilevazio-ne di urti contro il guard rail.• Sensori di velocità fotoelettrici a in-frarossi impiegati per rilevare la velo-cità dei veicoli. Tali sensori sono ingrado di rilevare oggetti a distanzepiù elevate;• Sensori di prossimità a ultrasuoni, chesfruttano l’emissione d’impulsi a unafrequenza di 40 kHz per rilevare lapresenza di oggetti posti nelle loro vi-cinanze grazie all’eco dovuta alla ri-flessione degli ultrasuoni da parte deglioggetti stessi.

L’ARCHITETTURA DEL SISTEMA

Mediante l’impiego dei sensori prece-dentemente menzionati, e di tecnolo-gie di comunicazione wireless, il siste-ma “Barriera Attiva” è in grado diesercitare una funzione di protezioneattiva e nel suo complesso funzionacome mostrato in Fig. 1. Dalla figura

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si può notare che sono presenti tre tipidi nodi sensore wireless posizionatidirettamente sulle piastre dei guardrail: per la sicurezza del traffico (inrosso), per il monitoraggio ambienta-le (in verde), e il nodo di gateway. Al fine di assicurare un’adeguatapotenza al segnale per la trasmissionedei dati, dovrebbe essere preso in con-siderazione un posizionamento ottima-le del nodo. Nel caso di un’applicazio-ne in autostrada, l’intervallo di colloca-mento di nodi per la sicurezza del traf-fico può essere compreso tra 5 e 25 m,a seconda delle grandezze misurate.Per i nodi ambientali l’intervallo potreb-be essere compreso tra 50 e 100 m, eper i gateway potrebbe essere di circa500 m, a seconda della tecnologia dicomunicazione wireless utilizzata.Tutti i dati trasmessi dai nodi sensorisono acquisiti da nodi gateway colle-gati tra di loro in una topologia lineare.Il ruolo dei nodi gateway è quello diraccogliere i dati rilevati dai nodi sen-sori in una determinata area, e reindi-rizzarli a un gateway coordinatore. Inodi gateway coordinatori, provvedonoa trasmettere tutti i dati ricevuti a un ser-ver. Infine, gli stessi vengono inviati a unsistema di monitoraggio tramite colle-gamenti Internet a banda larga. Occor-re precisare che sono stati utilizzati sen-sori wireless anziché cablati per privile-giare aspetti quali scalabilità, flessibilitàe bassi costi di realizzazione.Per quanto riguarda le tecnologie ado-perate per la comunicazione tra senso-ri, e tra i sensori e i gateway, sono sta-te ricercate, adoperate e sviluppate tec-nologie tali da ridurre il consumo ener-getico dei sensori. Nella Fig. 1 le lineerosse indicano i collegamenti tra i nodisensori per sicurezza del traffico, men-tre le linee sottili in giallo rappresenta-no una diramazione tale da evitare uncollegamento con un nodo guasto perrealizzarne uno con il successivo. Le li-nee verdi specificano le connessioni trai nodi sensori wireless per il monito-

raggio ambientale e i nodi gateway.Se un nodo gateway è fuori uso, unnodo adiacente trasmetterà tutti i datial nodo gateway più vicino. Ciò è evi-denziato in Fig. 1 con una linea di co-lore viola. Con i collegamenti di coloreblu sono indicate le connessioni tra inodi gateway.

GLI SVILUPPI FUTURI

Il progetto “Barriera Attiva”, per ilquale è prevista una durata di 36 mesi,è iniziato con l’attività di definizionedello stato dell’arte, analizzando letecnologie più adatte alle esigenze delprogetto tra quelle offerte dal mercato.Nel prosieguo, al fine di progettare iltipo di architettura più idoneo alle esi-genze operative della piattaforma, leattività di ricerca si sono orientate alladefinizione della struttura complessivacon l’individuazione dei principali mo-duli che la comporranno e delle relati-ve interfacce di comunicazione. È pre-vista, poi, a valle delle fasi di progetta-zione e realizzazione di ciascun modu-lo, un’attività di sperimentazione del-l’intero sistema con prove di verifica sulcampo.

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

1. P. Daponte, L. De Vito, F. Picariello,I. Tudosa, S. Rapuano, “Wireless sen-sor network for traffic safety”. Publishedon Proc. of IEEE Workshop on Envi-ronmental, Energy, and StructuralMonitoring Systems, Perugia, Italy,Sept. 2012.2. L. De Vito, V. Cocca, M. Riccio, I.Tudosa, “Wireless active guardrailsystem for environmental measure-ments”. Published on Proc. of IEEEWorkshop on Environmental, Energy,and Structural Monitoring Systems,Perugia, Italy, Sept. 2012.3. M. Pappone, L. Viglione, “Proget-tazione di un sistema di misura peruna innovativa barriera stradale”. Attidel Congresso Nazionale GMEE,Monopoli, Italia, Settembre 2012.4. Università del Sannio, CAR Segna-letica Stradale S.r.l., Tech con S.r.l.,“Barriera attiva – studio e sviluppo di

una innovativa barriera stradale basa-ta su un nuovo concetto di sicurezzacon funzione strutturale (funzione pas-siva) e funzione attiva”, Progetto diricerca P.O.N. – Ricerca e Competiti-vità 2007-2013.5. RED-WINE, [Online]. Available:www.sistrasrl.it.

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Pasquale Daponte èProfessore Ordinario di“Elaborazione dei Segna-li e Informazioni di Misu-ra” presso la Facoltà diIngegneria dell’Universitàdel Sannio in Benevento.

È President Elected dell’IMEKO e coor-dinatore dell’IMEKO Working Groupon ADC and DAC Metrology.

Luca De Vito è Ricerca-tore della Facoltà di Inge-gneria dell’Universitàdegli Studi del Sannio.Svolge il suo lavoro diricerca nell’ambito dellemisure sui sistemi di tele-

comunicazione e dei convertitori A/D eD/A.

Marta Pappone è lau-reata in Ingegneria Ener-getica. Svolge il suo lavo-ro di assegnista di ricercanell’ambito delle misuresugli impianti elettrici esul monitoraggio ambien-

tale presso l’Università degli Studi delSannio.

Maria Riccio è laureatain Ingegneria Informati-ca. Svolge il suo lavoro diassegnista di ricercapresso l’Università degliStudi del Sannio nell’am-bito delle tecnologie e le

metodologie di enhanced learning.

Liliana Viglione è lau-reata in Ingegneria del-l’Automazione. Svolge ilsuo lavoro come assegni-sta di ricerca presso l’U-niversità degli Studi delSannio occupandosi di

progettazione di sistemi di monitorag-gio ambientale.

Figura 1 – Architettura del sistema “Barriera Attiva”

Misura del flusso nella ventilazione polmonare

PREMIO HBM AD AFFIDABILITÀ & TECNOLOGIE 2013GLI

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Un sistema innovativo in fibra ottica più robusto alle fluttuazioni di intensità

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A NOVEL FIBER-OPTIC SENSING TECHNIQUE FOR FLOW MEASUREMENT DURING NEONATAL MECHANICAL VENTILATIONThis paper reports the development of an optical fiber flow sensor for neo-natal mechanical ventilation. The sensor is based on a novel fiber-optic sens-ing technique allowing it to be less sensitive to light intensity fluctuationsindependent by the measurand than intensity-based sensors.

RIASSUNTONel presente lavoro viene descritta la realizzazione di un sensore di flussoin fibra ottica per la ventilazione polmonare neonatale. Il sistema di misuraè basato sull’impiego di un principio di funzionamento innovativo che per-mette, rispetto ai sensori basati sulla modulazione dell’intensità, la riduzio-ne degli errori dovuti alle fluttuazioni dell’intensità luminosa indipendentidal misurando.

Dip. di Ingegneria, Universitàdegli Studi Roma Tre luigi.battista@uniroma3.itluigi-battista@virgilio.it

LA MISURA DEL FLUSSO DURANTE LA VENTILAZIONEPOLMONARE NEONATALE

La misura del flusso durante la venti-lazione polmonare praticata nelleunità di terapia intensiva neonataleè di cardinale importanza in quan-to, anche per via delle piccole di-mensioni dei pazienti (la massa deineonati prematuri è tipicamentecompresa tra qualche centinaio digrammi e qualche kilogrammo), èassolutamente necessario monitora-re accuratamente la quantità di mi-scela gassosa erogata dal ventilato-re al neonato al fine di ridurre il ri-schio di barotraumi causati da unaventilazione non ottimale.La maggior parte dei sensori di flussocommerciali si basa su un principio difunzionamento elettrico o elettroma-gnetico: sono pertanto soggetti alleinterferenze elettromagnetiche, e il se-gnale sensoriale è quindi esposto aerrori. Inoltre, perché tali sensori sia-no impiegabili in ambito clinico, il co-struttore deve adottare una serie diaccorgimenti tecnici al fine di garanti-re la sicurezza elettrica per il pazien-te e gli operatori.Al fine di ridurre tali inconvenienti,

presenti non solo nella ventilazionepolmonare ma anche nella maggiorparte degli ambiti biomedici, sonostati proposti molteplici sistemi di mi-sura in fibra ottica per applicazionimedicali [1]. Infatti i sensori in fibraottica, essendo caratterizzati da im-munità alle interferenze elettromagne-tiche e da un elevato grado d’isola-mento elettrico [2], consentono rispet-tivamente di ridurre gli errori dovutialle interferenze elettromagnetiche(presenti, ad esempio, durante un esa-me di risonanza magnetica o durantel’esecuzione di un intervento di elet-trochirurgia praticato con elettrobi-sturi) e di ridurre le problematicheinerenti la sicurezza elettrica, inquanto sono necessari, da parte delcostruttore, minori accorgimenti tec-nici per garantire tale condizione disicurezza.La maggior parte dei sensori in fibraottica proposti sono basati sull’im-piego di reticoli di Bragg (FibreBragg Grating, FBG) e sulla modula-zione d’intensità luminosa (intensity-based sensors): i primi necessitanodell’impiego di componenti qualianalizzatore di spettro ottico o d’in-terrogatore di FBG, che richiedonoun certo investimento (tipicamente

tra circa i 20.000 € e 40.000 €) esono caratterizzati da una velocitàdi scansione della lunghezza d’on-da non sempre adeguata [2]; d’altraparte, hanno il vantaggio di esserebasati sulla variazione della lun-ghezza d’onda della radiazione tra-smessa/riflessa e, conseguentemen-te, sono immuni dagli errori dovutialle variazioni d’intensità luminosaindipendenti dal misurando. I secon-di, invece, sono tipicamente econo-mici e costruttivamente semplici, mahanno lo svantaggio di essere affettidagli errori dovuti alle variazionid’intensità luminosa indipendentidal flusso.Presso il Laboratorio di misure mec-caniche, termiche e collaudi dell’U-niversità degli Studi Roma Tre, èstato realizzato un sistema in fibraottica per la misura del flusso basa-to su un principio di funzionamentoinnovativo che consente di ottenere,pur mantenendo una configurazio-ne sensoriale semplice ed economi-ca, una elevata robustezza allevariazioni d’intensità luminosa indi-pendenti dal misurando. Inoltre,come evidenziato nei paragrafiseguenti, tale sistema di misura èstato sviluppato per la misura deivalori di portata volumetrica d’ariatipicamente incontrati nell’ambitodella ventilazione polmonare neo-natale [3-4].

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LA MISURA DEL PROFILO D’INTENSITÀ LUMINOSA PER RIDURRE GLI EFFETTI DELLE FLUTTUAZIONI OTTICHE

Il sistema di misura realizzato è costituito da una fibra otti-ca disposta trasversalmente in un condotto, con una estre-mità incastrata e con l’altra libera (Fig. 1). La fibra otticaviene deflessa per azione del flusso presente all’interno delcondotto: misurando lo spostamento dell’estremità liberadella fibra ottica, è possibile risalire al flusso di processo.

La misura di tale spostamento può essere ottenutamediante l’impiego di una scheda di acquisizione con-nessa a un array lineare di 128 fotodiodi, posizionatodi fronte all’estremità libera della fibra ottica emettitriceal fine di misurare il profilo d’intensità all’uscita dellafibra stessa. Tale profilo, rilevato mediante l’array difotodiodi connesso alla scheda di acquisizione, è carat-terizzato da un valore massimo d’intensità che traslalungo l’array di fotodiodi in funzione del valore di flus-so presente nel condotto: la posizione del fotodiodomaggiormente illuminato dell’array di fotodiodi è quindicorrelata al flusso (Fig. 1).Il principio di funzionamento è caratterizzato dal fattoche l’informazione sensoriale (in questo caso, il flusso)è contenuta all’interno della distribuzione d’intensitàluminosa e della posizione in cui si misura il suo valoremassimo, che non dipende né dal livello totale di luce(nel caso in cui il valore d’intensità luminosa rilevata èal di sopra della soglia di rumore) né dalle fluttuazionid’intensità luminosa indipendenti dal misurando. Per-tanto, contrariamente ai sensori basati sulla modulazio-ne dell’intensità luminosa, se quest’ultima varia duranteun flusso costante, il valore massimo del profilo d’inten-sità cambia, ma la posizione del fotodiodo dell’arraymaggiormente illuminato rimane pressoché invariata,confermando l’indipendenza del flusso misurato dallevariazioni d’intensità luminosa indipendenti dal misu-rando.

Figura 1 – Schema del sensore di flusso. (a) In corrispondenza di un flusso Q nullo, viene individuata una posizione di riferimento corrispondente alla posizione

del fotodiodo caratterizzato dal maggiore valore d’intensità luminosamisurata. (b) Quando il flusso varia (Q≠0), la fibra ottica si muove

e di conseguenza anche il valore massimo della distribuzione d’intensità luminosa si sposta dalla sua iniziale posizione

di riferimento lungo la direzione dell’array

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LA CATENA DI MISURA PER RILEVARE IL PROFILO D’INTENSITÀ LUMINOSA

Al fine di verificare il funzionamentodel sistema proposto, sono state con-dotte prove sperimentali con la cate-na di misura illustrata in Fig. 2. Laluce emessa da una sorgente L (adesempio un LED) è collimata all’inter-no di una fibra ottica mediante uncollimatore asferico C; la luce si pro-paga all’interno della fibra ottica OF,fuoriesce dall’estremità libera dellafibra ottica stessa e si proietta sullasuperficie sensibile dell’array di foto-diodi A. L’array A converte il profilod’intensità incidente su di esso in unsegnale elettrico, che è successiva-mente acquisito per mezzo di unascheda di acquisizione AC che loinvia a un laptop PC, sul quale èimpiegato un software per acquisi-zione ed elaborazione dati: la posi-zione del fotodiodo maggiormenteilluminato dell’array, ottenuta me-diante l’elaborazione digitale deidati, viene poi correlata al flusso Qpresente all’interno del condotto P.

Il modulo di uscita digitale della sche-da AC può essere utilizzato al fine digenerare i segnali di Serial Input (se-gnale d’inizio scansione dell’array difotodiodi) e di Clock, necessari pergarantire la corretta temporizzazionedell’array di fotodiodi.Le prove sperimentali sono stateeffettuate per diversi valori di flussoche sono stati impostati regolando la

pressione di uscitadi un compressore inmodo che un senso-re di flusso di riferi-mento RF connessoalla stessa scheda diacquisizione AC edisposto in serie alsensore di flusso infibra ottica propo-sto, indicasse il valo-re di flusso stabilitoper condurre la pro-va sperimentale.

GLI ESPERIMENTIESEGUITI

Mediante l’esecuzio-ne di prove speri-mentali condotte conla catena di misuraindicata in Fig. 2, siè verificato che ilsistema di misuraproposto è in gradodi misurare flussi

fino a 18 l/min, ossia i valori di por-tata volumetrica normalmente incon-trati nella ventilazione polmonareneonatale e con pazienti di massafino a 10 kg [5]. In Fig. 3 sono mo-strati i profili d’intensità luminosaper diversi valori di flusso, ottenutiacquisendo con la scheda AC l’usci-ta dell’array di fotodiodi.Successivamente la stessa catena dimisura è stata impiegata per effettua-re acquisizioni di dati anche duranteprove spirometriche e durante proveeseguite con ventilatori polmonarineonatali (Fig. 4): i risultati che emer-gono dalle prove sperimentali mostra-no che le misure ottenute con il senso-re di flusso in fibra ottica sono in ac-cordo con quelle ottenute mediantel’impiego del sensore di flusso di rife-rimento.

LA PROPOSTA DI UN NUOVOPRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO

Nel presente lavoro si è descritto ilfunzionamento di un sensore di flussoin fibra ottica per applicazioni di ven-tilazione polmonare neonatale basatosu un principio di funzionamentoinnovativo che consente l’immunitàalle variazioni d’intensità luminosaindipendenti dal misurando, in quantoil dispositivo è basato su una tecnicadifferenziale che prevede la misuradel profilo d’intensità emesso da unafibra ottica.

Figura 2 – Schema della catena di misura (non in scala). L: LED impiegato per alimentare la fibra ottica;

OF: fibra ottica; AC: scheda di acquisizione dati; C: collimatore asferico; P: condotto;

PC: laptop; A: array di fotodiodi

Figura 3 – Risultati delle misurazioni con il sensore di flusso in fibra ottica: profili d’intensità rilevati dall’array di fotodiodi A e acquisiti con la scheda AC

per diversi valori di flusso

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Sebbene sia stato sperimentalmenteverificato un accordo tra le misureottenute con il sensore di flusso infibra ottica e quelle ottenute median-te l’impiego del sensore di flusso diriferimento (sia durante prove spiro-metriche che durante prove esegui-te, in ambiente non strutturato, conventilatori polmonari tipicamente uti-lizzati nelle terapie intensive neona-tali), sono in corso di sviluppo ulte-riori configurazioni sensoriali permigliorare le caratteristiche statichee dinamiche del sistema di misuraconsiderato.

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

1. P. Rolfe, F. Scopesi and G. Serra,“Advances in fibre-optic sensing inmedicine and biology” Meas. Sci.Technol., Vol.18, pp.1683-1688,2007.2. B. Lee, “Review of the present sta-tus of optical fiber sensors”, OpticalFiber Technology, Vol. 9, pp. 57-79,2003.3. L. Battista, A. Scorza, S.A. Sciuto,“An air flow sensor for neonatalmechanical ventilation applicationbased on a novel fiber-optic sensingtechnique”, Review of Scientific

Instruments, Vol. 84 (3), 035005,2013.4. L. Battista, A. Scorza, S.A. Sciuto,“Preliminary evaluation of a simpleoptical fiber measurement system formonitoring respiratory pressure inmechanically ventilated infants”,Proc 9th IASTED Int Conf on Biome-dical Engineering, pp. 443-449,2012.5. U. Frey, J. Stocks, A. Coates, P. Sly andJ. Bates,“Specifications for equipmentused for infant pulmonary functiontesting”, Eur Respir J., Vol. 16, pp.731-740, 2000.

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Figura 4 – Acquisizioni consecutive dell’uscita dell’array di fotodiodi durante la prova respiratoria; i risultati ottenuti considerando

più scansioni consecutive mostrano una forma d’onda caratterizzata dall’alternanza tra inspirazione ed espirazione

Luigi Battista si è lau-reato in Ingegneria Bio-medica nel 2009. Attual-mente sta concludendo ilDottorato di Ricerca inIngegneria presso il Labo-ratorio di Misure Mecca-

niche, Termiche e Collaudi dell’Universi-tà di Roma Tre, è assegnista di ricercapresso l’Istituto Nazionale di Ottica delCNR ed è docente a contratto di Misuree collaudo di macchine e impianti elet-trici. Si occupa principalmente di senso-ri in fibra ottica, strumentazione biome-dica e misure in ambito biomedico.

NUOVO TRASDUTTOREDI DEFORMAZIONE AD ALTA SENSIBILITÀ

La misurazione della forza nelle macchi-ne è straordinariamente precisa, se i sen-sori di forza sono montati direttamentenel flusso della forza. In questo caso,però, la macchina deve essere adattataal sensore, operazione non sempre rea-lizzabile. I sensori di deformazione rappresentanoun’alternativa collaudata a tale scopo: essisfruttano le deformazioni degli oggetti dimisura nel momento dell’applicazionedella forza, ad esempio nei compiti dimonitoraggio per il controllo degli edifici.Tali deformazioni sono proporzionali allaforza e misurabili tramite i trasduttori dideformazione. I sensori basati su estensi-metri offrono, in moltissimi casi, un’econo-mica alternativa ai sensori di forza inte-grati. Il loro limite, però, è rappresentatodalle deformazioni minime: un esempio ècostituito da quegli oggetti che, se solleci-tati, presentano solo deformazioni di scar-sa entità, quali presse, impianti di saldatu-ra o macchine per crimpare, oppure neicasi in cui lo spazio disponibile è limitato. Con il nuovo trasduttore di deformazionepiezoelettrico CST/300, HBM supera talilimiti. L’elevata sensibilità di circa 50pC/N assicura segnali di uscita molto ele-vati e, perciò, una buona riproducibilitàanche in ambienti di misura critici. Ledeformazioni minime di 10 µm/m o menoo le deformazioni nominali fino a 300µm/m possono essere rilevate immediata-mente senza difficoltà. Con un’adeguatataratura, è possibile determinare senzaproblemi le forze applicate. Fissato conun’unica vite e dotato di una lunghezza disoli 47 mm, il trasduttore occupa pochissi-mo spazio ed è resistente nei confrontidegli influssi esterni, quali i movimenti deicavi o i campi elettromagnetici.

Per ulteriori informazioni:www.hbm.com/it/menu/prodotti/trasduttori-e-sensori

NEWS

siamo certi che i lettori della Rivista vitroveranno spunti per possibili colla-borazioni con i relatori e le loro istitu-zioni, e le imprese che operano nelsettore troveranno le motivazioni periniziare o confermare la partecipazio-ne alla prossima edizione dell’eventoarricchendo ancor più l’offerta di tec-nologia, ricerca, e produzione di stru-mentazione optoelettronica, così co-me è avvenuto negli anni scorsi nelcampo della Visione industriale.Buona lettura!

PRESENTAZIONE DELL’EVENTO

Roberta Ramponi(Politecnico di Milano)

Questo convegno, alla sua secondaedizione, vuole mettere a confronto ilmondo scientifico-accademico dellaricerca avanzata nel settore delle tec-nologie fotoniche con le applicazioni

BEYOND THE CORNER OF INNOVATION: PHOTONICSIn this paper and in the next ones (Tutto_Misure 3-4/2013) we present asummary of TecFo™, one of the special meetings that enriched the 2013edition of the event Affidabilità & Tecnologie, held in Turin on April 17-18,2013. The speakers who attended the event provided a compendium of theR&D activity in Photonics and Optoelectronics in Italy, and demonstrated theimpressive vitality of basic and applied research, as well as of the industrialdevelopment in the field. Particular emphasis is given to the field of meas-urements, and of technology transfer.

RIASSUNTOIn questo, e nei prossimi due numeri della rivista, viene presentato un riassuntodel Convegno TecFo™, uno dei convegni specialistici che hanno arricchito l’e-dizione 2013 di Affidabilità & Tecnologie (Torino, 17-18 Aprile 2013). I rela-tori che si sono succeduti sul palco hanno tracciato un quadro delle ultime inno-va zioni riguardanti le tecnologie fotoniche e optoelettroniche, testimoniando lavitalità della ricerca, sviluppo e industrializzazione italiana nel settore, con par-ticolare riferimento alle misure e alle possibilità di trasferimento tecnologico.

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INTRODUZIONE

Franco Docchio(Università di Brescia e Tutto_Misure)

Una delle rubriche care al precedenteDirettore di Tutto_Misure, il compiantoProf. Sergio Sartori, si intitolava “Checosa c’è dietro l’angolo”. In questarubrica erano messi in luce i più re-centi e promettenti sviluppi nei campidella metrologia, delle misure e dellarelativa strumentazione, nonché dellanormativa nel settore. Il titolo della ru-brica è stato qui ripreso per una seriedi articoli che riassumono i contenuti

dei Convegni specialistici dell’eventoAffidabilità & Tecnologie, Edizione2013 (Torino, 17-18 Aprile 2013). Inquesti Convegni viene fatto il puntosullo stato dell’arte nei diversi campisettori di interesse per i visitatori del-l’evento.Uno degli Eventi, con annessa sezio-ne espositiva, è TecFo™, Convegnodedicato alle Tecnologie Fotoniche. Lafotonica, come viene ribadito dallaCo-Organizzatrice (insieme allo scri-vente) dell’evento, la Prof. RobertaRamponi, sta assumendo un ruoloLeader nel contesto della R&D euro-pea e mondiale, grazie agli innume-revoli settori applicativi che la vedonoprotagonista. Anche in Italia la fotoni-ca è rappresentata da Università,Centri di Ricerca e Imprese, che posi-zionano il nostro Paese ai vertici nelpanorama mondiale. I relatori sonostati selezionati tra coloro che megliopotessero testimoniare la vitalità dellaricerca e del trasferimento tecnologico(Brevetti, start-up) nel settore.Un breve sunto delle interessanti rela-zioni che si sono succedute nell’ambi-to del Convegno è qui presentato:

La Fotonica

DIETRO L’ANGOLO DELL’INNOVAZIONEGLI

ALT

RI

TEM

I a cura di Franco Docchio

Il Convegno TecFoTM di Affidabilità & Tecnologie 2013, parte I

Università di Brescia, Presidente Comitato Scientifico e Industriale di A&T e Direttore Responsabile di Tutto_Misurefranco.docchio@ing.unibs.it

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industriali. Intende dunque fare lucesu argomenti che, come si vede dalprogramma, sono abbastanza variati,e possono costituire i settori di mag-gior impatto in termini di potenzialitàdi trasferimento tecnologico.La fotonica è stata, negli ultimi anni,inclusa tra le cosiddette tecnologiechiave abilitanti dall’Unione Euro-pea, per cui è una delle tecnologie sucui maggiormente si punta a livelloeuropeo in termini di sviluppo indu-striale, e sarà sicuramente uno dei set-tori cardine nel prossimo ProgrammaQuadro della UE, denominato Hori-zon 2020. In Horizon 2020 saran-no potenziate le tecnologie chiaveabilitanti, come supporto, da un lato,della competitività industriale, ma conuna forte attenzione all’utilizzatore ealla risposta alle sfide della societàmoderna in termini di miglioramentodella società e di sviluppo sostenibile.Sicuramente in queste applicazioni lafotonica può giocare un ruolo fonda-mentale. Alcuni esempi di settori par-ticolarmente significativi verranno pre-sentati in questo convegno.

ProgrammaTecnologie Fotoniche: applicazioni innovative dalla ricerca per l’industria1. Introduzione del Moderatore –Roberta Ramponi (Politecnico di Mila-no, EOS)2. Microscopio olografico a con-trasto di fase per l’ispezione ecaratterizzazione di materiali e pro-cessi: dalla microelettronica alla bio-microfluidica – Lisa Miccio (INO-CNR– Napoli)3. Imaging nel vicino infraros-so: applicazioni e tecnologie – Loren-zo Colace (Università di Roma 3)4. Silicon Photonics: le potenziali-tà, i limiti e le opportunità per gli uten-ti – Andrea Melloni (DEI – Politecnicodi Milano)5. La sfida della celle fotovoltai-che di plastica – Guglielmo Lanza-ni (CNST-IIT Milano)6. Le tecnologie fotoniche per rivelarequalità e sicurezza alimentare –Anna Grazia Mignani, LeonardoCiaccheri, Andrea Azelio Mencaglia(CNR-IFAC Sesto Fiorentino)

L’olografia è una tecnica interfero-metrica relativamente recente: la pub-blicazione di Dannis Gabor del 1948[1] è storicamente riconosciuta comeil suo inizio. Dai primi set-up speri-mentali a oggi sono stati implementa-ti molteplici miglioramenti, e ancoraoggi l’olografia è considerata una tec-nica up-coming.L’olografia è una tecnica di imagingin ottica coerente composta da duefasi; la prima è la registrazione di unpattern d’interferenza, la secondariguarda la formazione dell’immagi-ne. In olografia classica l’ologrammaè registrato su una lastra fotografica ela formazione dell’immagine si ottieneper diffrazione dalla lastra. In ologra-fia digitale (OD) la registrazione delleimmagini avviene su un dispositivoelettronico (CCD o CMOS), mentre laricostruzione dell’immagine dell’og-getto è operata numericamente conprogrammi che emulano il processodi diffrazione della luce. Il passaggiodalla ricostruzione ottica a quellanumerica permette di avere accesso,oltre che all’ampiezza del campo otti-co, anche alla fase in modo quantita-tivo [2], cioè di avere mappature difase linearmente dipendenti dal cam-mino ottico della luce. È possibilequindi gestire numericamente l’am-piezza e la fase del campo otticoriflesso o trasmesso dal campione inesame che può essere una cellula,un dispositivo microelettronico o unoggetto di dimensioni umane.

Figura 1 – La tecnica dell’OD per visualizzare oggetti immersi in fluidi torbidi. (a) adattamento del setup sperimentale a esperimenti di micro-fluidica;(b) confronto fra la visualizzazione in luce bianca e quella olografica

per un test-target e immagini di spermatozoi in canali microfluidici ottenuti con il setup disegnato in (a). [Ref. 15]

7. Sistema di generazione di segnaliper l’identificazione di molecoledi elevato impatto ambientalee biologico – Fabio Baronio, MatteoConforti, Mario Marangoni, Costanti-no De Angelis, Giulio Cerullo (Univer-sità di Brescia, Politecnico di Milano)8. L’arte vista sotto una nuovaluce: la fotonica per lo studio e laconservazione del patrimonio storicoartistico – Gianluca Valentini (Dip.Fisica – Politecnico di Milano)9. AMPLE: Un sistema LIDAR per larealizzazione di mappe 3D delle pro-prietà ottiche del particolato e dellaloro evoluzione temporale nell’areaurbana di Pechino – Giuliano Piccin-no (Italia-Cina Joint Research Centerfor Laser Remote Sensing, – ALAAdvanced LIDAR Applications srl,Napoli – Bright Solutions srl, CuraCarpignano PV)10. Conclusioni – Franco Docchio(Università di Brescia)

MICROSCOPIA OLOGRAFICA A CONTRASTO DI FASE PER L’ISPEZIONE E CARATTERIZZAZIONE DI MATERIALI E PROCESSI: DALLA MICROELETTRONICA ALLA BIO-MICROFLUIDICA

L. Miccio, A. Finizio, S. Grilli, M. Paturzo, P. Memmolo, F. Merola,V. Bianco, M. Matrecano, P. Ferraro(Istituto Nazionale di Ottica, CNR)

Di fatto la capacità di fornire immagini di ampiezza ea contrasto di fase rende l’OD uno strumento adeguatoin molti campi di applicazione dalla metrologia[3,4] alla visualizzazione 3D [5]. I vantaggi deri-vanti dall’OD sono molteplici, dovuti soprattutto alla pos-sibilità di operare numericamente sulle immagini. È statadimostrata la capacità di eliminare le aberrazioni [6-8],operare “extended focused images” [9,10], ricavareimmagini di tipo DIC [11,12] o anche aumentare sinte-ticamente la risoluzione dell’apparato [13,14]. È statorecentemente provato in campo microfluidico che l’olo-grafia digitale può essere impiegata in casi di scarsavisibilità come nel caso di campioni biologici immersi inmezzi torbidi [15-17].Un risultato di notevole interesse per la comu-nità è stato raggiunto quest’anno, e riguarda la possibi-lità di acquisire e ricostruire ologrammi dioggetti macroscopici e di persone viventi incondizioni di scarsa visibilità. Il risultato è statoraggiunto utilizzando laser che emettono nella regionedell’infrarosso [18-20] ed è stato applicato al caso dipersone nascoste da fumo e fiamme [21]. Il risultato èstato realizzato grazie alla collaborazione tra le sezionidi Napoli e Firenze dell’Istituto Nazionale di Ottica(INO) del CNR.La sezione di Napoli dell’INO da anni lavora perampliare i campi d’applicazione dell’OD miglio-rando sia i set-up sperimentali, sia gli algoritmi di rico-struzione numerica adattando di volta in volta la tecnicaalle specifiche esigenze sperimentali.1. 35, 2112-2114 (2010).2. Reliability of 3D imaging by digital holography at longIR wavelength, A. Pelagotti et al, Journal of Display Tech-nology 6, 465-471 (2010).3. Imaging live humans through smoke and flames usingfar-infrared digital holography, Locatelli et al, Opt.Express 21 (2013)

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Lisa Miccio si è laureata in Fisica con lodeall’Università Federico II di Napoli nel 2006.Ha poi ottenuto il titolo di Dottore di Ricercaall’Università di Firenze nel Febbraio 2010.Opera attualmente presso l’INO-CNR. I suoiinteressi di ricerca sono nel campo dell’ottica,le sue principali attività riguardano lo studio

delle proprietà dei materiali mediante imaging in lucecoerente.

RIVELARE QUALITÀ E SICUREZZA ALIMENTARE CON DISPOSITIVI FOTONICI

Anna Grazia Mignani (CNR-Istituto di Fisica Applica-ta “Nello Carrara”, Sesto Fiorentino – FI)La fotonica è attualmente considerata dall’Unione Euro-pea una tecnologia-chiave abilitante, in grado cioè dimigliorare la qualità della vita del 21° secolo e di pro-durre un’accelerazione dell’economia. Le tecnologie foto-

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niche, inizialmente sviluppate neglianni ’80-‘90 per il settore delle tele-comunicazioni, hanno successivamen-te generato una moltitudine di sorgen-ti di luce compatte, rivelatori, micro-spettrometri, fibre ottiche e compo-nenti ottici miniaturizzati, che trovanoapplicazioni significative nel settorebiomedicale e manifatturiero, e in set-tori innovativi quali la generazione dienergia, l’illuminazione, la metrologiae la sensoristica.Le opportunità offerte dalla fotonicapossono essere sfruttate anche dal set-tore del controllo alimentare, chesempre più richiede la disponibilità distrumenti compatti, maneggevoli e dicosto contenuto da inserire nei proces-si di produzione. La spettroscopia,quale consolidata tecnica fotonica perl’indagine dei materiali, sta riscuoten-do un particolare interesse anche perapplicazioni alimentari. Essa consenteinfatti di analizzare il prodottorapidamente, in maniera direttae non distruttiva, in tempo realee senza utilizzare reagenti chi-mici. In tal senso, viene consideratauna tecnica analitica “verde”, cioèsostenibile dal punto di vista dell’im-patto ambientale [1, 2].L’interazione tra luce e alimento per-mette di acquisire spettri di assorbi-mento, fluorescenza, o Raman, chesono identificativi delle caratteristichepeculiari dell’alimento stesso. Talispettri contengono infatti informazioniriguardanti la composizione moleco-lare, e possono inoltre evidenziaretempestivamente eventuali anomalie.L’intera banda spettroscopica che siestende dal visibile al vicino infraros-so (400-2.500 nm), è utile per analisialimentari. Le informazioni riguardan-ti i pigmenti provengono dalla bandavisibile, mentre quelle riguardanti car-boidrati, proteine, zuccheri, grassi eacqua derivano dal vicino infrarosso.In pratica, l’indagine spettrosco-pica ad ampio spettro costitui-sce una sorta di “fingerprint”globale dell’alimento [3].Per venire incontro all’esigenza diinterpretare spettri convoluti di diffi-cile comprensione, contenenti unamiriade di informazioni molecolariridondanti e interferenti, sono state

inoltre sviluppate tecniche di analisidei dati spettroscopici che consento-no di estrarre più informazioni da ununico spettro, utilizzando perciò unasola tecnica analitica per la misuradi più parametri. Tali tecniche con-sentono di creare mappe bi/tridi-mensionali nelle quali il campione èraffigurato da un punto rappresenta-tivo della sua identità. L’analisi di piùcampioni permette quindi la realiz-zazione di mappe contenenti piùpunti, i quali si raccolgono o distin-guono sulla base delle mutue simili-tudini o differenze. Qualora siano di-sponibili campionature di alimenticertificati, cioè dotati di un’analiticadi riferimento ottenuta con tecnicheconvenzionali, è inoltre possibile cor-relare i dati spettroscopici con quellidi riferimento in maniera da realiz-zare modelli predittivi per un’indagi-ne multiparametrica [4].Dispositivi fotonici-spettroscopicihanno dimostrato efficacia e affida-bilità per controllare la qualità e rive-lare eventuali contaminazioni dicereali [5, 6], frutta [7], prodotti lat-tiero-caseari [8], carni [9, 10], oli divario tipo [11, 12] e di molti altri ali-menti [13, 14]. Anche presso l’Istitu-to di Fisica Applicata “Nello Carra-ra” del CNR sono stati progettati esperimentati semplici dispositivi foto-

nici per la verifica di qualità e sicu-rezza di alimenti, quali olio extravergine di oliva, whisky, vino, birra elatte.Un esempio è dato da uno strumentoche evidenzia soglie di rischio di con-taminazione del latte da parte diaflatossina M1. Come illustrato inFig. 2, lo strumento è di tipo portati-le per poterlo utilizzare durante laraccolta del latte. Dato che le diretti-ve europee tollerano una concentra-zione massima di aflatossina pari a50 µg/l, tale strumento è progettatoper evidenziare e scartare campionieccessivamente contaminati. Essen-do l’aflatossina M1 intrinsecamentefluorescente, viene effettuata unamisura di fluorescenza eccitata conun LED a emissione ultravioletta erivelata con uno spettrometro com-patto. Gli spettri di fluorescenza re-lativi a varie concentrazioni di con-taminante, opportunamente elabora-ti, permettono di costruire una map-pa di rischio bidimensionale, nellaquale il campione di latte è rappre-sentato da un punto la cui colloca-zione indica l’appartenenza a deter-minate soglie di contaminazione.Ciò rende possibile l’attribuzionedel rischio e la conseguente accet-tazione o meno del campioneraccolto.

Figura 2 – Rivelazione di aflatossina M1 nel latte – in alto: schema di misura per spettroscopia di fluorescenza e sua implementazione come dispositivo portatile – in basso: spettri

di fluorescenza di campioni di latte contenenti varie concentrazioni di aflatossina M1 e relativamappa in grado di collocare i vari campioni in varie zone di contaminazione

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rivolgendo non solo alla realizzazio-ne di strumenti innovativi dedicati amigliorare produzione e controllo delprodotto, ma anche alla realizzazio-ne di semplici dispositivi per un’auto-valutazione dell’alimento. Infatti, sem-pre maggiore è il desiderio dei con-sumatori di essere coinvolti in manie-ra attiva nelle scelte del prodotto. Lagrande offerta commerciale di smart-phone, e i loro piccoli dispositivi foto-nici (LED e telecamera) già inclusi,inducono a progettare nuove ap-plicazioni per l’autovalutazionedell’alimento. Ad esempio, un qua-lunque smartphone può leggere uncodice QR o a barre, e inviare trami-te rete internet tale immagine a un da-tabase remoto contenente informazio-ni di qualità e tracciabilità, ottenendoinnumerevoli informazioni aggiuntiverispetto a quelle presenti sulle etichet-te della confezione.

In una visione più futuristica, il LED ela telecamera dello smartphone, ealtri piccoli dispositivi fotonici chepotranno essere in seguito integrati,consentiranno di effettuare indaginispettroscopiche tramite lo smartpho-ne stesso, che opererà come un pic-colo computer dotato di applicazio-ni per la gestione, l’elaborazione eil confronto delle informazioni spet-troscopiche che sottintendono lagaranzia di qualità e sicurezza del-l’alimento.

Un esempio di strumentazione perapplicazioni al controllo di qualità èinvece mostrato in Fig. 3, in questocaso dedicato alla misura del conte-nuto alcolico della birra e alla verificadella sua provenienza geografica. Ilcampione da analizzare è contenutoall’interno di una sfera integratrice,alla quale sono affacciati una sorgen-te alogena e alcuni spettrometri com-patti. Tale sistema effettua una spettro-scopia di assorbimento nell’ampiabanda 400 -1.700 nm tramite luce dif-fusa, che risulta indipendente dall’e-ventuale torbidità del campione senzadover apportare procedure di filtrag-gio. Gli spettri acquisiti nel vicino in-frarosso permettono di ottenere unmodello predittivo per il contenutoalcolico: un sistema simile, di tipocompatto e configurato con una celladi flusso può quindi essere utilizzatoper il controllo del processo di produ-zione della birra.Inoltre, gli spettri acquisiti nell’interointervallo visibile e vicino infrarossopermetto di creare una mappa bidi-mensionale per la classificazionedella provenienza geografica del pro-dotto. Tale mappa evidenza che lebirre di provenienza belga, graziealle loro qualità peculiari, si raccolgo-no in un gruppo nettamente distintorispetto al gruppo rappresentativo dialtri tipi di birre. Questa tecnica diclassificazione può essere utilizzata atutela del prodotto per rivelarefrodi commerciali.Le prospettive future dei sistemi fotoni-ci per l’industria alimentare si stanno

Figura 3 – Rivelazione della qualità della birra – a sinistra: schema del dispositivo che consente di effettuare spettri di assorbimento nell’ampia banda visibile e vicino infrarosso,indipendentemente dalla torbidità e rappresentazione di una sua possibile implementazione –

in alto al centro e destra: spettri di assorbimento di birre di varie provenienze – in basso al centro: modello predittivo per la rivelazione del contenuto alcolico –

in basso a destra: mappa identificativa delle birre di provenienza belga o altra provenienza

Anna Grazia Mignaniha conseguito la Laurea inFisica e il Dottorato in Con-trolli non Distruttivi pressol’Università degli Studi diFirenze. Dal 1984 lavorapresso l’Istituto di Fisica

Applicata “Nello Carrara” del CNR, èFellow della Società Internazionale SPIE,e svolge attività di ricerca, sviluppo e tra-sferimento tecnologico nell’ambito dellasensoristica fotonica. I prototipi realizzaticon finanziamenti di progetti di ricercanazionali e dell’Unione Europea hannotrovato applicazioni in numerosi controllidi processi industriali, nella rivelazionedella qualità delle acque e nel settore delcontrollo ambientale. Recentemente, isemplici dispositivi per spettroscopia rea-lizzati, hanno riscosso interesse da partedel settore alimentare, per quantificareonline composti nutraceutici e altri indica-tori di qualità, per rivelare eventuali frodicommerciali, e per garantire la sicurezzadel prodotto.

LA COMPATIBILITÀ ELETTROMAGNETICACA

MPI

ECOM

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La misura della resistivitàdei materiali

Marco Cati

Tecnica di misura basata sul metodo Volt-Amperometrico a 4 terminali

Ricerca e Sviluppo - Esaote spa, Firenzemarco.cati@esaote.com

misura sono suddivisi in industrialiquando sono basati sull’impiego distrumenti a lettura diretta, e di con-fronto quando sono basati sull’impie-go di configurazioni a ponte [2].Il metodo più semplice, utilizzato soprat-tutto in ambito industriale, per la deter-minazione di una qualunque resistenzaè il metodo Volt – Amperometrico, chepermette di ricavare il valore di una resi-stenza incognita Rm dall’applicazionediretta della prima legge di Ohm, cioèdal rapporto tra la differenza di poten-ziale ∆V misurata ai capi della resisten-za incognita e la corrente I che l’attra-versa. Questo metodo di misura puòessere impiegato, senza ricorrere a sfor-zi eccessivi in termini di disponibilità distrumentazione, per coprire un campodi misura che può estendersi dai millesi-mi di Ohm alle migliaia di Ohm. Per lamisura di resistenze più piccole dei mil-lesimi di Ohm occorre qualche accorgi-mento in più; infatti, in questo caso, leresistenze di contatto Rc tra i morsetti dimisura e i terminali della resistenza inco-gnita Rm introducono un errore sistema-tico non trascurabile proprio nella deter-minazione della resistenza incognita.Tale errore risulta complesso da correg-gere, in quanto la stima della resistenzadi contatto è piuttosto difficoltosa. Unadelle metodiche più semplici in ambitoindustriale per superare questa difficoltàè il metodo Volt – Amperometrico aquattro terminali.

IL METODO VOLT-AMPEROMETRICO A QUATTRO TERMINALI

Il metodo Volt – Amperometrico aquattro terminali è illustrato in Fig. 1(a sinistra lo schema di principio, adestra il circuito equivalente). In que-

THE MEASUREMENT OF THE RESISTIVITY OF MATERIALSThe measurement technique based on the four-terminals Volt - Amperometricmethod is widely adopted in the semiconductor industry, where it is used todetermine the resistivity of materials with different types of doping. In thisarticle we describe the use of this technique for the determination of the resi-stivity of metallic materials that, in the Electromagnetic Compatibility (EMC)field, is a key parameter to discriminate in terms of shielding properties. Inthe first part of the article the analysis of the method is presented: in the secondpart, the four-probe head used for the measurement is described and anexample related to the validation of the method by determining the resisti-vity of a copper sample is offered.

RIASSUNTOLa tecnica di misura basata sul metodo Volt – Amperometrico a quattro ter-minali è molto diffusa nell’ambito dell’industria dei semiconduttori, doveviene utilizzata per determinare la resistività di materiali con differenti dro-gaggi. In questo articolo ne viene descritto l’impiego per la determinazio-ne della resistività di materiali metallici che, nell’ambito della Compatibili-tà Elettromagnetica (CEM), rappresenta un parametro fondamentale perdiscriminarne le proprietà schermanti. Nella prima parte dell’articolo vienerichiamata la trattazione analitica del metodo; nella seconda parte vienedescritta la sonda di misura impiegata, e viene offerto un esempio appli-cativo relativo alla validazione del metodo attraverso la determinazionedella resistività di un provino in rame.

INTRODUZIONE

Nella Compatibilità Elettromagnetica(CEM) non è insolito sentire parlaredella misura di resistenza o di resisti-vità superficiale espressa in Ω/ (silegge Ohm su quadrato). Tali gran-dezze sono riportate, per esempio,nelle specifiche tecniche dei materialischermanti come i nastri conduttivi, ifinger metallici o gli elastomeri con-duttivi [1]. Ma cosa si intende nellospecifico quando si parla di resisten-za o di resistività superficiale deimateriali e, più in particolare, cosasignifica esprimere una resistenzaelettrica in Ω/? In questo articolovengono chiariti questi concetti pre-sentando un metodo di misura basatosulla tecnica a quattro terminali che,con opportuni accorgimenti, puòessere impiegato per la determinazio-

ne e la verifica delle proprietà elettri-che dei materiali metallici.

LA MISURA DI RESISTENZA ELETTRICA

La misura della resistenza elettricacon la relativa incertezza rivesteun’importanza fondamentale nell’in-gegneria. Come sappiamo i metodi dimisura differiscono sia a seconda del-l’ordine di grandezza della resistenzaincognita, sia in funzione del gradod’incertezza da associare alla misu-razione. In maniera piuttosto grosso-lana possiamo suddividere in tre cate-gorie piccole, medie e grandi i valoridelle resistenze incognite rispettiva-mente inferiori a un Ohm, da uno aun migliaio di Ohm e oltre un migliaiodi Ohm. Analogamente, i metodi di

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CAMPI E COMPATIBILITÀELETTROMAGNETICA

sto caso si utiliz-zano i due termi-nali esterni colle-gati a un gene-ratore di corren-

te (maglia amperometrica) per iniettare una corrente notaI (generalmente continua) nella resistenza incognita Rm edue terminali interni collegati a un misuratore di tensione(maglia voltmetrica) per misurare la differenza di poten-ziale ∆V. Con questa tecnica la caduta di tensione sulleresistenze di contatto Rc risulta trascurabile in quanto lacorrente che scorre nella maglia voltmetrica è, in pratica,nulla essendo la resistenza d’ingresso del voltmetro del-l’ordine delle migliaia di Ohm e la resistenza incognitainferiore ai millesimi di Ohm nel caso di materiali metalli-ci. Dal rapporto tra la differenza di potenziale ∆V e la cor-rente I è possibile infine determinare il valore della resi-stenza Rm.

DALLA MISURA DI RESISTENZAALLA RESISTIVITÀ SUPERFICIALE DEL MATERIALE

Cerchiamo adesso di applicare il metodo esposto al casodi nostro interesse. Supponiamo cioè che i quattro termi-nali di misura di Fig. 1 siano allineati e posti in contattocon un materiale metallico; in questo caso la resistenzaincognita Rm è caratteristica del materiale metallico stesso.È interessante chiedersi se è possibile risalire dalla misuradella resistenza Rm alla stima della resistività ρ del mate-riale sotto misura. La risposta è affermativa, ed è derivatadirettamente dall’applicazione di questa tecnica nelcampo della misura della resistività dei materiali semicon-duttori [3]. In particolare, con riferimento alla Fig. 2, assumendo che:– Il provino sia a forma di parallelepipedo rettangolo didimensioni trasversali a e b (con a>b) e spessore w;– Il provino sia omogeneo cioè con resistività ρ uniforme nel-l’area di misura.– I quattro terminali siano allineati e disposti parallela-mente alla direzione identificata dal lato a;– La spaziatura tra i quattro terminali sia uniforme e pari a s;– La superficie su cui si poggiano i terminali sia piatta epriva di discontinuità;

– La superficie di contattoterminale – materiale siaemisferica con raggio tra-scurabile;e, tenendo conto delladistribuzione spazialeche assumono le linee dicorrente sulla superficiee all’interno del provinonel caso di applicazionedi una corrente continua,è possibile dimostrare[4] che la resistività, ρ

(misurata in Ωm), può essere espressa dalla relazione:

dove ∆V è la differenza di potenziale misurata tra i termi-nali interni, I è la corrente applicata ai terminali esterni einfine G(s,w) e K(a,b,s) sono due coefficienti correttivi chetengono conto rispettivamente dell’effetto sulla distribuzio-ne delle linee di corrente nel provino da parte dello spes-sore finito w e delle dimensioni trasversali finite a e b.A partire dall’espressione sopra, si definisce resistivitàsuperficiale, ρs l’espressione ρs=ρ/w:

L’unità di misura della resistività superficiale è Ω/.L’espressione dei coefficienti G e K è piuttosto complessa ecoinvolge l’impiego di funzioni speciali. In particolare G èfunzione del rapporto w/s e risulta espresso dalla relazione:

con:

dove Ho(1) è la funzione di Hankel di prima specie e i è

l’unità immaginaria (i2=-1). Analogamente K è funzionedel rapporto a/s e b/s e risulta espresso dalla relazione:

con c=a/s e d=b/s. Si osservi inoltre che, per come sonostati disposti i terminali di misura rispetto al provino (Fig.2), nell’espressione di K dovrà essere a>3s ovveroa/s=c>3.

I COEFFICIENTI G E K

Sebbene le espressioni dei coefficienti G e K siano com-plesse è possibile offrirne una rappresentazione grafi-ca. Nella Fig. 3 è riportato l’andamento del coefficien-te G in funzione di w/s. Come si osserva, per w/s>>1

N iH i n

n( ) ( )( )λ π π λ=

=

∞

∑2 201

1

G s w w

s n N sw

N sw

( , ) =+

−

21

2(2)

ρ ρ πs w

sw

VI

G s w K a b s= = 2 ∆ ( , ) ( , , )

ρ π= 2 s VI

G s w K a b s∆ ( , ) ( , , )

Figura 1 – Misura a quattro terminali (sinistra: schema di principio; destra: circuito equivalente)

K a b s n

dn e

em

e e e

e

d

d

c md

md

md

cmd

m

( , , ) ( )( )

=

+ −

−

+⋅ −

⋅ −

−

−

−

− − − −

−=

∞

∑

1 2

1 1

1

11 1

1

4

2

2 2 6 2

21

ππ

π

π π π

π

Figura 2 – Geometria del provino sotto misura

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CAMPI E COMPATIBILITÀELETTROMAGNETICA

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(provino spesso rispetto alla distanzatra i terminali) il coefficiente G tendeal valore unitario (per esempio giàper w/s=5 risulta G=0,9931 ovverosi commette un errore inferiore al 1%

se si assume G=1 nell’espressionedella resistività del materiale). Analo-gamente per w/s<<1 (provino sottilerispetto alla distanza tra i terminali dimisura) il coefficiente G può essere

approssimato comeG= (w/s )/(2ln(2) )=0,7213⋅(w/s) e la re-sistività superficiale as-sume in questo caso l’e-spressione semplifica-ta ρs=π/ln(2)⋅(∆V/I)⋅K=4 ,5324 ⋅ (∆V/ I ) ⋅Kindipendente dal valo-re dello spessore wdel provino. Per que-sto caso particolare laresistività superficialeviene chiamata anchesheet resistance o resi-stenza di strato. L’unitàdi misura della resisten-za di strato è Ω/.

Nella Fig. 4 è riportato l’andamentodel coefficiente K in funzione di b/sper alcuni valori di a/s (si ricordi chedeve essere a/s>3). Come si osserva,fissato il valore di a/s, per b/s>>1 il

Figura 3 – Andamento del coefficiente G in funzione di w/s

Figura 4 – Andamento del coefficiente K in funzione di b/s, fissato a/s

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ELETTROMAGNETICA

coefficiente K tende a un valore co-stante dipendente dal rapporto a/sstesso. Analogamente, fissato il valoredi a/s, per b/s<<1 il coefficiente Kpuò essere approssimato comeK=(b/s)⋅ln(2)/π.Nella Fig. 5 è riportato l’andamentodel coefficiente K in funzione di a/sper alcuni valori di b/s. Come siosserva, fissato il valore di b/s, pera/s>>1 il coefficiente K tende a unvalore costante dipendente dal rap-porto b/s stesso.

plificativo si riportano qui i risultatiottenuti nel caso specifico in cui ilprovino è realizzato a partire dauna striscia di nastro conduttivo inrame (modello CCH-36-101-0300prodotto dalla Chomerics®) didimensioni trasversali axb pari a185x76 mm e spessore nominale wpari a 35,6 µm [1]. La strumentazione coinvolta preve-de, oltre all’utilizzo della sonda aquattro terminali auto-costruita de-scritta sotto, anche l’impiego di un

multimetro digitale a sei cifree mezzo e un generatore dicorrente continua lineare estabilizzato (immagine adestra Fig. 6).La sonda a quattro terminaliè progettata (immagine asinistra in Fig. 6) impiegan-do quattro contatti a mollaIngun® a punta arrotondata(modello GKS-100-305-130-A-30-00) utilizzati nel campodelle verifiche ICT (In CircuitTesting), con spaziatura tra iterminali uniforme e pari as=5,05 mm. Ciascun contat-to a molla è quindi collegatoall’anima di un connettoreBNC da pannello e la ghieradei connettori BNC è colle-

gata galvanicamente allo chassis inmetallo della sonda (immagine cen-trale in Fig. 6). Questo particolaretipo di costruzione permette dischermare dalle eventuali interferen-ze elettromagnetiche sia il circuitod’iniezione della corrente di prova(maglia amperometrica), sia, soprat-tutto, il circuito di lettura della ten-sione di misura (maglia voltmetrica)che, considerati i piccoli valori atte-

si della tensione letta (dell’ordinedelle decine di microvolt) può risul-tare sensibile alle interferenze elet-tromagnetiche.Tenendo conto delle caratteristichegeometriche della sonda di misura edel provino, risulta a/s=36,63,b/s=15,05 e w/s=7,05e-3<<1 dacui utilizzando i grafici di Fig. 3, Fig. 4e Fig. 5 (o per maggiore accuratezzale formule sopra esposte) si ottieneK=0,9697 e G=(w/s)/(2ln(2))=0,7213⋅(w/s)=5,08e-3. Le misure sono effettuate applicandouna corrente continua di I=5,02 A conuna temperatura ambiente di 25 °C.La differenza di potenziale tra i due terminali esterni risulta di∆V=569,6 µV ±0,7% (uno scarto tipoottenuto da 5 misure). Per le formuleesposte, la resistività stimata risulta quin-di ρ=2πs⋅(∆V/I)⋅G⋅K=1,77⋅10-8 Ωm.Considerato che la resistività teoricadel rame a 20 °C è ρCU=1,69⋅10-8 Ωme che il coefficiente termico èα=4,04e-3 Ωm/°C, la resistività teori-ca riportata a 25 °C risultaρ @ T = ρ @ 2 0 ° C ⋅ ( 1 + α ⋅ ( T - 2 0 ) ) =1,72⋅10-8 Ωm. Lo scostamento tra laresistività misurata e quella teorica delrame riportata a 25 °C è quindi infe-riore al 4%, cioè entro l’incertezzastrumentale che può essere stimataattorno a qualche punto percentuale.

CONCLUSIONI E SVILUPPI FUTURI

È stato presentato un metodo per ladeterminazione della resistività deimateriali metallici basato sulla tecnicaVolt – Amperometrica a quattro termi-nali. Il metodo si presta a un impiego

in ambito indu-striale sia per lasemplicità dellasonda di misurarealizzata, siaper la tipologiadi strumentazio-ne impiegatache, di fatto, ri-sulta senz’altrodisponibile all’in-terno di un repar-to di Ricerca &

Figura 5 – Andamento del coefficiente K in funzione di a/s, fissato b/s

Figura 6 – Sonda a quattro terminali (sinistra: progetto CAD; centro: realizzazione; destra: set-up di prova)

Le Figg. 4 e 5 forniscono infineanche utili indicazioni su quandopoter considerare “infinito” un provi-no dal punto di vista della determi-nazione della resistività del materia-le: infatti, per valori di a/s>>1 eb/s>>1 il coefficiente K tende a unvalore unitario: per esempio già pera/s=20 e b/s=20 risulta K=0,9818,ovvero si commette un errore inferio-re al 2% se si considera K=1 nell’e-spressione della resistività del mate-riale.

RISULTATI SPERIMENTALI E VALIDAZIONE DEL METODO

Il metodo presentato è stato validatoconfrontando il valore della resistivi-tà ottenuto applicando la trattazioneteorica descritta con quella di alcuniprovini a resistività nota (p. es.rame, alluminio, ecc.). A titolo esem-

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CAMPI E COMPATIBILITÀELETTROMAGNETICA

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Sviluppo. Il metodo di misura è statovalidato attraverso la stima della resi-stività di un provino in rame impie-gando una corrente di prova conti-nua: l’accuratezza raggiunta è stima-ta nell’ordine del 4%.Nel futuro l’impiego del metodosarà esteso a frequenze maggiori dizero per valutare l’effetto sulla deter-minazione della resistività della nonpiù uniforme distribuzione di corren-te lungo lo spessore del provinosotto misura. In quest’ottica sarà uti-lizzato un software di simulazioneagli elementi finiti (FEM) per con-frontare i risultati sperimentali conquelli predetti dalle simulazioni.

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

1. Datasheet CHO-FOIL & CHO-FABShielding Tapes – Laminates & Groun-

ding Products, Chomerics®.2. L. Olivieri, E. Ravelli, “Elettrotecni-ca – Misure Elettriche”, Vol. 3, Edizio-ni Cedam, 1975, Padova.3. A. Uhlir, JR, “The Potentials ofInfinite Systems of Sources and Nume-rical Solutions of Problems in Semi-

Marco Cati si è laureato con lode ed encomio solenne al curri-culum di studio in Ingegneria Elettronica presso l’Università diFirenze nel 2001 discutendo una tesi sulla misura d’impedenzain alta frequenza in presenza di correnti di modo comune. Nel2002 viene nominato Cultore della Materia per il settore MisureElettriche ed Elettroniche. Nel 2005 consegue il titolo di Dottoredi Ricerca in Ingegneria dell’Affidabilità, Manutenzione e Logi-

stica lavorando sul tema delle incertezze di misura nelle prove di Compatibili-tà Elettromagnetica. Dal 2005 svolge attività professionale nel reparto ricercae sviluppo di Esaote dove è responsabile delle verifiche di Compatibilità Elet-tromagnetica su dispositivi ecografici. È ispettore tecnico per l’ente unico diaccreditamento italiano ACCREDIA.

conductor Engineering”, The BellSystem Technical Journal, January1955.4. F.M. Smits, “Measurement of SheetResistivities with the Four-Point Probe”,The Bell System Technical Journal,May 1958.

L’edizione 2013di Affidabilità &Tecnologie ha riser-vato alla visioneun ampio spazio,sia per il numero

di stand sia per la tipologia deglieventi divulgativi che sono stati pro-posti. Fra questi, il Convegno “VisioneArtificiale e Tracciabilità: soluzioniinnovative per incrementare produtti-vità e affidabilità” ha offerto prezioseinformazioni e spunti di riflessione inmerito all’evoluzione della tecnologiae alla direzione verso cui il mercatova evolvendo. Due erano le presenta-zioni riguardanti lo stato dell’arte edue le presentazioni relative a sistemidi visione prodotti da sviluppatori“storici”. Un mix interessante e diausilio per il numeroso pubblico che,da un lato, ha potuto apprenderequali siano le tecnologie attualmentea disposizione e, dall’altro, ha vistodue esempi significativi dell’evoluzio-ne a breve-medio termine di questetecnologie.Guido Giuliani, docente di comuni-cazioni ottiche e dispositivi optoelet-tronici presso il Dipartimento di Inge-gneria Industriale e dell’Informazionedell’Università di Pavia e fondatore diJulight srl, una start-up dell’Università

dispositivi coherent laser radar (perciascuno di essi il lettore interessatotroverà in fondo alla rubrica un link alvideo YouTube che ne mostra il princi-pio di funzionamento, n.d.r.). La pre-cisione di misura dei triangolatori asingolo punto è nell’intervallo che vada alcuni mm ad alcuni mm, in di-pendenza del range di misura; essihanno potenzialmente basso costo(ma ancora i dispositivi di mercatosono sovraquotati!), lavorano bene sututte le superfici, anche ad alta rifletti-vità, e risolvono problemi di misuramolto diversificati, che coprono learee applicative del controllo di finitu-ra di superfici, della micro-profilome-tria e del controllo dimensionale.L’evoluzione va verso la realizza-zione di dispositivi miniaturiz-zati, integrabili con altri sensori. Lanaturale evoluzione di questi dispositi-vi è quella che ha portato alla realiz-zazione di lame di luce: in esse latriangolazione viene parallelizzata inuna direzione; per scansione si otten-gono mappe topografiche 3D disuperfici, si eseguono controlli dimen-sionali e s’intercettano difetti di lavo-razione. Nei sistemi a proiezione diluce strutturata l’obiettivo è l’acquisi-zione di una mappa 3D mediante unasingola misura: tipica è l’applicazionein macro-profilometria, per processi direverse engineering e di prototipazio-ne rapida. Il trend tecnologico starecentemente affermando dispositivi atempo di volo e basati su geometriaconfocale. I primi sono caratterizzatida range di misura molto ampi (da0,2 mm a 100 m), con risoluzionibasse (qualche mm); i secondi sfrutta-no luce bianca, fibra ottica e misurespettrali: sono caratterizzati da risolu-zioni di misura di qualche nm, inrange che variano fra 10 e 30 mm.Benché di costi ancora alti, il loro uti-lizzo va prendendo piede in applica-zioni di nicchia, quali la meccanica di

di Pavia che sviluppa dispositivioptoelettronici laser innovativi permisure di distanza e di vibrazione, hapresentato lo stato dell’arte in tema disensori ottici nelle applicazioniindustriali e ha “popolato” lo spa-zio che in ambito di visione industria-le viene normalmente occupato dallesole telecamere, con la sensoristicache la tecnologia optoelettronicamette a disposizione. Nella sua rela-zione, il prof. Giuliani ha parlato dibarriere ottiche, che utilizzanotecnologia laser/LED, in combina-zione con una telecamera, e ha sotto-lineato come esse vengano sviluppatenon solo per applicazioni di sicurez-za e di riconoscimento di presenza,ma anche per applicazioni di control-lo dimensionale (micrometri ottici). Ilmercato ne mette a disposizione a di-versi livelli di precisione e l’evoluzio-ne è verso la realizzazione di dispo-sitivi a costi ridotti e risoluzione au-mentata.Altra famiglia di dispositivi optoelet-tronici di utilizzo emergente è quelladei sensori per misure di distan-za. La tecnologia sfrutta moltepliciprincipi di misura: triangolatori a sin-golo punto, lame di luce, sistemi aproiezione di luce strutturata, sensoria tempo di volo, sistemi confocali e

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Soluzioni di visioneinnovativeper incrementare produttività e affidabilità

A cura di Giovanna Sansoni (giovanna.sansoni@ing.unibs.it)

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INNOVATIVE SOLUTIONS IN VISIONThe section on Artificial Vision is intended to be a “forum” for Tutto_Misurereaders who wish to explore the world of components, systems, solutions forindustrial vision and their applications (automation, robotics, food&beverage,quality control, biomedical). Write to Giovanna Sansoni and stimulate discussion on your favorite topics.

RIASSUNTOLa rubrica sulla visione artificiale vuole essere un “forum” per tutti i lettoridella rivista Tutto_Misure interessata a componenti, sistemi, soluzioni per lavisione artificiale in tutti i settori applicativi (automazione, robotica, agroa-limentare, controllo di qualità, biomedicale). Scrivete alla Prof. Sansoni esottoponetele argomenti e stimoli.

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NEWS

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Il Comitato Scientifico della 9a Conferenza annuale COM-SOL dedicata alla simulazione multifisica è lieto di invi-tare ingegneri e ricercatori da tutto il mondo a contribuire allaConferenza inviando uno o più abstract che descrivano i lorolavori, progetti e risultati, da presentare in occasione della piùgrande conferenza mondiale dedicata alla simulazione multifi-sica e CAE.La Conferenza Europea di quest’anno si terrà al Beurs-WorldTrade Center di Rotterdam dal 23 al 25 ottobre. Le Conferenze COMSOL riuniscono più di 2000 ingegneri,ricercatori e scienziati da tutto il mondo, offrendo loro l’oppor-tunità di far conoscere il proprio lavoro, condividere best prac-tice e tecnologie innovative e incontrare i creatori di COMSOLMultiphysics. Le conferenze hanno come obiettivo il migliora-mento delle tecniche di modellazione e di simulazione di appli-cazioni multidisciplinari e multifisiche. I partecipanti avranno lapossibilità di partecipare ai minicorsi, alle panel discussion,agli eventi di networking e assistere ai keynote di industrie lea-der del settore e alle numerose presentazioni degli utenti.Tra le opportunità offerte dalla Conferenza:– Sessioni di minicorsi sulla simulazione multifisica tenuti daglispecialisti COMSOL, che coinvolgono un’ampia gamma didiscipline e temi, tra cui applicazioni in ambito elettrico, mec-canico, fluidodinamico e chimico.– Keynote di industrie leader del settore e famosi centri di ricer-ca. Tra i partecipanti alle edizioni passate: DuPont Company,Ford Motor Company, Microsoft Corporation, Robert Bosch,Toyota Research Institute e altri ancora.– Occasioni per interagire con un gruppo di esperti di simula-zione multifisica in ambito industriale e assistere a dibattiti sullesfide progettuali offerte dal mondo reale.– Un’esposizione dei servizi e dei prodotti offerti dai partner edai consulenti certificati COMSOL per potenziare e arricchire lavostra esperienza di simulazione.– La presentazione della nuova versione di COMSOL Multiphy-sics. I partecipanti alla Conferenza saranno i primi a conosce-re le nuove funzionalità e tecnologie introdotte nella suite deiprodotti di COMSOL Multiphysics.“Oltre alle numerose sessioni di minicorsi, la Conferenza offriràai partecipanti l’opportunità unica di scambiare idee con colle-ghi esperti nei medesimi ambiti di interesse” afferma Tycho vanNoorden, Program Committee Chair della Conferenza di Rot-terdam. Non solo gli utenti che presenteranno il proprio lavoroalla Conferenza avranno la possibilità di farlo conoscere agli

altri partecipanti, ma in aggiunta gli articoli e i poster presen-tati alla Conferenza saranno pubblicati sul sito di COMSOL eotterranno un riconoscimento internazionale. È possibile consul-tare i contributi presentati alle Conferenze 2012 visitando lasezione COMSOL Conference User Presentations sul sitowww.comsol.it.I lavori potranno essere presentati sotto forma di presentazioneorale, di poster o entrambi. Le sessioni tecniche riguarderannole seguenti tematiche:Elettromagnetismo AC/DC – Acustica e vibrazioni – Batterie,celle a combustibile e processi elettrochimici – Bioscienze ebioingegneria – Ingegneria delle reazioni chimiche – Fluidodi-namica (CFD) – Riscaldamento elettromagnetico – Geofisica egeomeccanica – Trasporto di calore e cambiamento di fase –MEMS e nanotecnologie – Multifisica – Ottica, fotonica e semi-conduttori – Ottimizzazione e metodi inversi – Particle tracing –Dispositivi piezoelettrici – Fisica dei plasmi – RF e microonde –Didattica e metodi di simulazione – Meccanica strutturale estress termici – Fenomeni di trasporto – MicrofluidicaLa Poster Session è uno degli eventi chiave della Conferenza.“Ciò che dà particolare valore alla Poster Session nel conte-sto della Conferenza è l’ampia gamma delle differenti appli-cazioni presentate.” afferma Bernt Nilsson, Sr. Vice Presidentdel Dipartimento Marketing presso COMSOL, Inc. “Con laPoster Session, non solo si ha l’opportunità di illustrare il pro-prio progetto durante la sessione dedicata, ma i lavori sonoanche messi in mostra per tutti e tre i giorni della Conferen-za, favorendo il confronto continuo tra gli autori e i parteci-panti”.Call for papers e invio degli abstractGli abstract inviati saranno sottoposti a revisione da un Comi-tato Scientifico costituito da 20 esperti di simulazione multifisi-ca. Quest’anno il Comitato Scientifico include uno straordinariogruppo di scienziati e ricercatori provenienti da università,aziende ed enti governativi di fama internazionale, tra cui Air-bus France, L’Oréal, Medtronic, Sharp, Siemens e STMicroelec-tronics.Per inviare un abstract e sottoporlo alla revisione del ComitatoScientifico, visitate la pagina webwww.comsol.com/conference2013/usa/papers.Coloro che invieranno il proprio abstract entro l’Early Birddeadline del 5 luglio potranno godere di uno sconto sul costodella registrazione alla Conferenza. L’ultima deadline per l’in-vio degli abstract è il 23 agosto.

CONFERENZA COMSOL 2013 - CALL FOR PAPERS

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VISIONEARTIFICIALE

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precisione e il controllo di superficiottiche. L’aspetto che li accomuna aisensori a tempo di volo è la colli-nearità fra la direzione delfascio emesso da dispositivo edi quello riflesso dalla superfi-cie e misurato dal dispositivo. Questacaratteristica li rende adatti all’ispe-zione di fori di piccolo diametro e disuperfici caratterizzate da sottosqua-dri e variazioni rapide di forma, nonmisurabili dai sistemi a triangolazio-ne. I sistemi coherent laser radar, infi-ne, sfruttano un diodo laser per l’e-missione della radiazione, ed effet-tuano la misura di distanza mediantetecniche d’interferometria emodulazione di lunghezzad’onda. In questi dispositivi vienesfruttata la possibilità di far interferireil fascio di riferimento e quello di misu-ra all’interno della cavità laser (self-mixing), il che consente di otteneredimensioni molto ridotte. La tecnolo-gia è relativamente giovane ma moltopromettente, specialmente per appli-cazioni di vibrometria.Remo Sala, docente di misure e stru-mentazione industriale presso il Poli-tecnico di Milano, ha dato il suo con-tributo nell’ambito dello stato dell’artedella visione artificiale per guidarobot. Nel suo intervento egli hamesso in rilievo come, da un lato, l’in-troduzione dei robot negli anni ‘80avesse messo a disposizione degliintegratori di sistemi manipolatoricompletamente flessibili, e cometuttavia, dall’altro lato, questo incre-mento di flessibilità dei manipolatorinon avesse permesso un incrementodi flessibilità degli impianti. Infatti, inassenza di una sensoristicaadeguata i robot continuavanoa necessitare di pezzi posizio-nati e orientati in modo rigido:in altre parole, la flessibilità messa adisposizione dai robot era consumatadalla periferia. L’utilizzo di visioneè stato indubbiamente un gros-so passo in avanti verso la frui-zione piena delle potenzialità deirobot. La visione 2D è una soluzione affida-bile tutte le volte in cui è possibile faregestire un’area di presa costituita daun nastro su cui i pezzi arrivano

ragionevolmente separati tra loro.Tale soluzione è ottima quando ipezzi hanno una delle loro tre dimen-sioni trascurabile rispetto alle altre(pezzi piani). Ciò che permetterebbe di sfruttareappieno la flessibilità offerta da unrobot è l’abilità di determinareposizione e orientamento, apriori incogniti, di oggetti di-sposti alla rinfusa in una cassettao in un cassone, che devono essereafferrati e manipolati da un robotindustriale. La vera difficoltà consistenella realizzazione di sistemi di visio-ne 3D flessibili e facilmente riconfigu-rabili, capaci cioè di gestire diversetipologie di pezzi.Lo sviluppo dei sistemi di guida robot3D è stato finora principalmente limi-tato dall’enorme carico compu-tazionale connesso all’esecuzionedelle tre seguenti operazioni: (i) l’ac-quisizione dei dati, (ii) il riconosci-mento (segmentazione) dell’oggettoda afferrare, e (iii) l’identificazione diposizione e posa dell’oggetto da af-ferrare. L’attività di ricerca e svilupposviluppata a partire dagli anni ‘80 haportato alla realizzazione di diversesoluzioni tecnologiche. A oggi, l’ac-quisizione dei dati 3D grezzi può es-sere realizzata mediante utilizzo diuna singola immagine (visione mono-culare), oppure di almeno due imma-gini (visione stereo) o d’immagini 3D,ottenute mediante sensori 3D, quali la-me di luce, sistemi a luce strutturata esensori a tempo di volo.Quando si adotti la visione monocula-re, per la quale il mercato offreun’ampia scelta di telecamere, sistemid’illuminazione, lenti di raccolta, soft-ware di misura e protocolli di trasmis-sione, non è possibile procedere allaricostruzione 3D della scena: è tutta-via possibile confrontare un’immagine2D con le diverse proiezioni possibilidel modello 3D dell’oggetto da identi-ficare (shape-based matching). In que-sto caso, l’algoritmo genera unmodello di riferimento comeinsieme di proiezioni del modello 3De lo confronta con l’immagine acqui-sita. La velocità di calcolo dipendedalle ampiezze dei range di posa escalatura consentite e aumenta consi-

derevolmente se la ricerca è limitata aparti planari.Nella visione stereoscopica lamedesima scena viene ripresa daalmeno due posizioni diverse, utiliz-zando più telecamere oppure movi-mentando una telecamera mediante ilrobot: l’informazione 3D risultante èuna nuvola di punti della scena,ottenuta ricercando le posizioni deipunti omologhi nelle diverse immagi-ni. L’identificazione dell’oggetto è ef-fettuata fra la nuvola di punti e il mo-dello 3D del pezzo da cercare.Quando si utilizzano sensori 3D siottiene una misura 3D della sce-na completa (nuvola di punti), e ilmatching è ricercato analogamente alcaso della visione stereoscopica. Lavarietà di sensoristica 3D a disposi-zione richiede un attento esamedel problema di misura per sce-gliere il dispositivo adatto, perquanto riguarda sia le caratteristichedi risoluzione e intervallo di misura, siaper quanto riguarda le caratteristiche diriflettività e forma delle superfici.Il progetto di un “buon” sistema dipresa da cassone mostra dunque uncerto numero di criticità, quali (i)la scelta dell’hardware, (ii) la configu-razione del sistema di acquisizione,(iii) la scelta dell’ambiente di sviluppoe degli algoritmi/librerie per l’analisi.Un aspetto particolarmente critico emai abbastanza compreso è infinequello relativo all’implementazionedella strategia di presa, onde evitarele collisioni fra la pinza e il cassone efra la pinza e gli oggetti presenti nelcassone. Dunque, se da un lato la vi-sione artificiale ha consentito un sen-sibile incremento della flessibilità dirobot e macchine utensili, dall’altro èfondamentale comprenderne ca-ratteristiche e limitazioni per unsuo proficuo utilizzo: compito del-le Università, dei centri di ricerca e, ingenerale, degli operatori del settore èquindi la promozione di una consa-pevole e approfondita culturadella visione.Paolo Raschiatore, fondatore eamministratore delegato di VisionDevice, ha presentato alcuni interes-santi sistemi di visione progettati perapplicazioni di controllo nel settore

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VISIONEARTIFICIALE

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automotive. Fra essi, sono stati mo-strati i sistemi chiavi in mano svilup-pati per il controllo di qualità di anco-rine d’iniettori, per il controllo di com-ponenti di pompe freno, per il con-trollo di cuscinetti auto e avio, e per ilcontrollo di camme. Il denominatorecomune di queste applicazioni è losviluppo di macchine dedicatee molto sofisticate, nelle qualila tecnologia predominante èquella meccanica. Esse richiedonoinfatti la progettazione di sistemi mec-canici che, benché di “supporto”rispetto ai dispositivi di visione dalpunto di vista delle operazioni dimisura, di fatto costituiscono il 70%del valore della macchina.La tecnologia della visione non in-troduce elementi di particolarenovità: telecamere, protocolli di co-municazione, ottiche e illuminatorisono scelti adeguatamente all’internodella vasta offerta di prodotti che ilmercato è oggi in grado di offrire. Ilsoftware di misura implementa meto-di di analisi che, pur con notevolilivelli di sofisticazione, rappresenta-no tecnologia matura e assestata.Invece, la meccanica di supportoè l’elemento chiave ai fini dellaresa complessiva: un’adeguata pro-gettazione consente la riduzione diparti in movimento, la realizzazionedi molteplici controlli in tempi e spaziridotti, e aumenta il livello di affida-bilità e scalabilità del sistema com-plessivo.Come l’Ing. Raschiatore ha sottolinea-to nel suo intervento, è tempo e orache si comprenda come il terminemeccatronica identifichi una tec-nologia ibrida nella quale, a diffe-renza del passato, la componentemeccanica assume un ruolopredominante rispetto a quella elet-tronica e ottica. Questa situazionerichiede a sua volta una significativavariazione del punto di vista da partedei committenti: l’attitudine comune èinfatti quella di costruire il sistema divisione attorno alla meccanica preesi-stente. Lo sviluppo di sistemi innovativie avanzati deve invece andare nelladirezione complementare: verso cioèla riprogettazione della perife-ria meccanica.

Fabio Rosi (Vea srl) ha mostratoun’applicazione di controllo dilavorazione a pressa: l’applica-zione è estremamente complessa, poi-ché si è di fronte non a un sempliceproblema di controllo di pezzo lavo-rato, bensì a un controllo di proces-so. Nella fattispecie di un processocomplesso. La complessità nasce dallemolte variabili che influenzanola lavorazione a pressa, fra cuila temperatura del materiale, le suecaratteristiche meccaniche, la variabi-lità legata al posizionamento delmateriale sotto la pressa, il controlloin tempo reale della formatura delpezzo. L’insieme di queste variabili ènella pratica tenuto sotto controllo dapersonale molto esperto, la cui fami-liarità con il processo garantisce laqualità del controllo complessivo.La sfida intrapresa è stata quella direalizzare attorno al sistema divisione un sistema che utilizzatecnologie d’intelligenza artifi-ciale per controllare in modo adatta-tivo il processo e per poter prenderedecisioni inerenti i parametri del pro-cesso in modo sufficientemente similealle decisioni che il personale espertoè in grado di prendere. Questo logicava verso la fusione di tecnologiedi visione artificiale con tecno-logie di “data mining”, che pre-vedono la realizzazione di sistemidecisionali esperti: in essi, i dati vei-

colati dal siste-ma di visionec o s t i t u i s c o n osolo una sotto-classe dell’insie-me di dati neces-sari al sistemac o m p l e s s i v o ,quali, ad esem-pio, le informa-zioni che descri-vono la fisica delprocesso e quel-le che vengonodall’esperienzadel personale.Questo approc-cio ha in sé spic-cate caratteri-stiche d’inno-vazione e, na-

turalmente, pone nuove sfide rea-lizzative, per le quali è necessariomettere a frutto tutto il know-how ac-quisito fino a oggi.D’altro canto, l’evoluzione sociale,politica ed economica alla quale assi-stiamo ci pone di fronte all’interroga-tivo fondamentale: cosa possiamonoi, vecchio continente, opporre aipaesi emergenti? Il nostro know-how,la capacità d’innovare, e di produrrecon alti livelli qualitativi.

RIFERIMENTI

Triangolazione: www.youtube.com/watch?v=F6Loard7b7I

Structured light: www.youtube.com/watch?v=wryJeq3kdSg

laser strip:www.youtube.com/watch?v=9bZN79Ae2gs

TOF:www.youtube.com/watch?v=lLDkwmF-14k

Confocal:www.youtube.com/watch?v=A U g D 5 - 5 H v G A & l i s t =PL00295C0319440893

MISURE E FIDATEZZAI

SERIA

LI

MIS

URE

EFI

DATE

ZZA

Sistemi riparabili

M. Catelani1, L. Cristaldi2, M. Lazzaroni3, L. Peretto4, P. Rinaldi4

alcune definizioni

1 Università degli Studi di Firenze2 Politecnico di Milano3 Università degli Studi di Milano4 Università degli Studi di Bolognamassimo.lazzaroni@unimi.it

INTRODUZIONE

Quando si prendono in esame sistemio dispositivi riparabili, oltre alla fun-zione di affidabilità, viene definitaanche quella di disponibilità. L’affi-dabilità è definita come “la probabi-lità che un dispositivo adempiaa una specifica funzione fino aun determinato istante in prefis-sate condizioni d’impiego” [1-4].Questo concetto non ammette pertantointerruzioni del servizio. Nel caso incui, per esempio, sia prevista manu-tenzione, questa deve essere effettuataal di fuori del tempo di missione. Nelcaso di sistemi riparabili la manuten-zione rende il sistema non disponibileper il tempo necessario alla propriariparazione. Quindi la disponibilitàimplica che il sistema possa anche nonfunzionare per determinati periodi. Ladisponibilità è pertanto una funzionepiù generale, che considera sia l’affi-dabilità del sistema, sia gli aspetti ma-nutentivi, quindi un “ripristinare la fun-zioni richiesta” dopo l’insorgenza diun guasto.Le norme UNI 9910 e CEI 56-50 defi-

niscono la disponibilità (Availabi-lity) come l’attitudine di un’enti-tà a essere in grado di svolge-re una funzione in determinatecondizioni a un dato istante, odurante un dato intervallo ditempo, supponendo che sianoassicurati i mezzi esterni even-tualmente necessari. Nel caso didispositivi a funzionamento intermit-tente, la disponibilità di una macchinapuò essere definita come la percen-tuale di tempo, rispetto al tempo tota-le, in cui è richiesto il funzionamentostesso della macchina.

IL TEMPO MEDIO AL RIPRISTINO:MEAN TIME TO REPAIR/RESTORE(MTTR)

Nel caso di componenti riparabilidiventa fondamentale il parametroche esprime il tempo medio che inter-corre tra l’insorgenza di un guasto e ilcompletamento della sua riparazione(ripristino); esso viene solitamentedetto “Mean Time To Repair/Restore (MTTR)”.

Una proprietà dei sistemi riparabili è laManutenibilità, ovvero la loro attitudi-ne, in assegnate condizioni di utilizza-zione, a essere mantenuti o riportati inuno stato nel quale essi possono svol-gere le funzioni richieste (quando lamanutenzione è eseguita nelle condi-zioni date con procedure e mezzi pre-scritti). Da un punto di vista quantitati-vo, la manutenibilità è la probabilità,spesso indicata con M(t), che il sistemamalfunzionante possa essere riportatoal suo corretto funzionamento entro ilperiodo t. È strettamente correlata conla disponibilità: tanto più breve è l’in-tervallo di ripristino del corretto funzio-namento, tanto più elevata sarà la pro-babilità di trovare il sistema funzionan-te in un dato istante. In corrispondenzadel suo valore estremo, M(0) = 1, il si-stema in oggetto sarà sempre disponi-bile. In analogia a MTTF (Mean Ti-me To Failure), che caratterizza i di-spositivi non riparabili, si fa riferimentoa funzioni analoghe a quelle già defi-nite per l’affidabilità per i sistemi ripa-rabili. L’insieme di tali funzioni prendeil nome di funzioni di manutenibilità, se-condo quanto riportato sinteticamentein Tab. 1.Una valutazione di MTTR è data da:

(1)

con il significato dei simboli indicatonel seguito. Per tali funzioni valgonorelazioni formalmente identiche aquelle dell’affidabilità; perciò, indi-cando con t = 0 l’istante al quale si è

MTTR t g t ti i i

i= ⋅ ⋅∑ ( ) ∆

REPAIRABLE SYSTEMSFor repairable devices, such as systems, sub-systems, etc., availability requi-rements have to be defined. Availability takes into account, in fact, not onlythe concept of reliability, extensively discussed in previous papers, but inte-grates this concept with information on the repair and restoration of the per-formed functions, with the activities associated to them. In other words,given a device, it is possible to estimate the fault status and, consequently,the related maintenance issues.

RIASSUNTOPer i dispositivi riparabili (sistemi, sotto-sistemi, ecc.), a integrazione del-l’affidabilità, occorre definire anche i requisiti di disponibilità. La funzionedi disponibilità prende in considerazione, infatti, non solo il concetto diaffidabilità di cui abbiamo ampiamente parlato negli articoli precedenti,ma integra tale concetto con le informazioni sulla riparazione e il ripristinodelle funzioni svolte, con le attività a esse associate. In altri termini, dato undispositivo, è possibile valutare gli stati di guasto e di avaria e, di conse-guenza, i relativi aspetti manutentivi.

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verificato il guasto, si ha:g(t)⋅∆t probabilità che la riparazionetermini nell’intervallo [t, t+∆t]M(t) probabilità che la riparazionetermini nell’intervallo [0, t]µ(t)⋅∆t probabilità che la riparazionetermini nell’intervallo [t, t+∆t] condizio-nata al non completamento al tempo t.Se il tasso di riparazione µ(t) = costan-te, risulta:

(2) MTTR = 1

µ

zare la seconda definizione perché,così facendo, si mantiene la stessa ter-minologia per MTTF indipendente-mente dal fatto che il dispositivo siariparabile o meno, considerando l’u-no come estensione teorica dell’altro.In Fig. 1 sono mostrate graficamentele differenze fra le due definizioni diMTBF.

Altro parametro assai importante è ilTempo medio tra guasti: MeanTime Between Failures (MTBF). Iltempo medio tra i guasti (MTBF) puòessere definito in due modi: nel primomodo MTBF è l’MTTFS dei dispositiviriparabili (dove S indica che è il para-metro è definito per il Sistema); nelsecondo modo l’MTBF è la somma deltempo medio fino al guasto MTTFS deldispositivo e del suo tempo medio diriparazione/ripristino MTTR.Talvolta può apparire più logico utiliz-

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Tabella 1 – Analogia tra le funzioni di manutenibilità e le funzioni di affidabilità

Funzioni di manutenibilità Analoghe funzioni affidabilistiche

g(t) Densità di probabilità di riparazione normale f(t) Distribuzione probabilità di guasto

M(t) Probabilità di riparazione (manutenibilità) F(t) Inaffidabilità

N(t) Probabilità di non riparazione R(t) Affidabilità

µ(t) Tasso di riparazione (istantaneo) λ(t) Tasso di guasto istantaneo

Figura 1 – Definizioni per MTBF

La disponibilità stazionaria, o più sem-plicemente “disponibilità”, è il valorelimite (t → infinito) di un’altra grandezza(variabile) che prende il nome di “dispo-nibilità istantanea” A(t); tale grandezzarappresenta la disponibilità media, apriori, stimata su un tempo t. La disponi-bilità istantanea ha un andamento chedipende dalla condizione iniziale (all’i-stante t = 0 il sistema può essere “fun-zionante” o “guasto”); in ogni caso ilvalore limite A(t → infinito) è sempre A.

CONCLUSIONI

Nell’ambito dei sistemi/componentiriparabili, il guasto rappresenta dunquesolo uno dei momenti tipici della vitautile, al quale seguono intervalli di fun-zionamento e di non funzionamentoche sono oggetto degli studi relativi alladisponibilità. L’esigenza di ridurre alminimo l’indisponibilità che deriva siadal guasto sia dalla riparazione staspingendo verso l’adozione di politichee tecniche di manutenzione sempre piùsofisticate e integrate.

BIBLIOGRAFIA

1. Lazzaroni, L. Cristaldi, L. Peretto, P.Rinaldi and M. Catelani, ReliabilityEngineering: Basic Concepts andApplications in ICT, Springer, ISBN978-3-642-20982-6, e-ISBN 978-3-642-20983-3, DOI 10.1007/978-3-642-20983-3, 2011 Springer-Verlag,Berlin Heidelberg.2. M. Catelani, L. Cristaldi, M. Lazza-roni, L. Peretto, P. Rinaldi, “L’affidabilitànella moderna progettazione: un ele-mento competitivo che collega sicurez-za e certificazione”, Collana I quader-ni del GMEE, Vol. 1 Editore: A&T, Tori-no, 2008, ISBN 88-90314907, ISBN-13: 9788890314902.3. A. Birolini: Reliability Engineering –Theory and Practice. Springer, Hei-delberg, 6 Ed., 2010, ISBN: 978-3-642-14951-1.4. R. Bellington, R. N. Allan: “Reliabi-lity Evaluation of EngineeringSystems” – Plenum Press, NY, 1996,ISBN: 0306452596, ISBN-13: 978-0-306-45259-8.

LA DISPONIBILITÀ NEL CICLO DI VITA DEL PRODOTTO

La rappresentazione di Fig. 2 illustrauna scomposizione del tempo sia difunzionamento, sia di guasto neglielementi temporali su cui è basata l’a-nalisi della disponibilità.

può presentare valori elevati di dispo-nibilità nonostante frequenti, ma brevi,periodi di malfunzionamento. La dispo-nibilità è una buona misura per carat-terizzare i sistemi in cui sono accetta-bili malfunzionamenti, purché nellamaggior parte delle circostanze il siste-ma funzioni in modo corretto. Una defi-nizione matematica della disponibilitàA (Availability) è:

(3)

L’attuale valutazione della disponibili-tà viene effettuata sostituendo agli ele-menti temporali altri parametri cherealizzano le grandezze interessate.Si hanno così formulazioni differenti,mirate a visualizzare obiettivi specifi-ci. Sotto certe condizioni è necessariodefinire la disponibilità di un sistemariparabile con riguardo solo al tempodi esercizio e alla manutenzione cor-rettiva: ecco che la disponibilità cosìdefinita, anche detta disponibilitàintrinseca (o stazionaria) (Inherentavailability) assume la forma:

(4)

In queste condizioni ideali sono tra-scurati i tempi di attesa e quelli asso-ciati alla manutenzione preventiva(MTTR è quindi calcolato consideran-do solo i tempi di manutenzione cor-rettiva). Tale grandezza (adimensio-nale e compresa tra 0 e 1) assume undoppio significato:• a posteriori, quello di “efficienza”di un sistema per il quale sono statirilevati i parametri MTTF, MTTR,MTBF;• istantaneamente, quello di probabi-lità che il sistema sia disponibile (quin-di non in riparazione). Ovviamente ilcomplemento a 1 della disponibilitàassume la denominazione di “indi-sponibilità” U (Unavailability):

(5)U A MTTRMTTF MTTR

= − =+

1

A MTTF

MTTF MTTRMTTFMTBF

=+

=

A UpTime

TotalTimeUpTime

UpTime DownTime= =

+

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Figura 2 – Scomposizione del tempo di un sistema riparabile. Legenda. TT: Total Time,

il tempo totale di utilizzo, Up Time: Tempo di funzionamento, Down Time: Tempo

di non funzionamento, OT Operating time: parte dell’up time in cui si ha effettivo esercizio,

ST Stand-by Time: parte dell’up time duranteil quale si attende l’inizio di missione,

non è effettivo esercizio ma il sistema è assunto come operante, TMT Total Maintenance Time:

Tempo totale di manutenzione, ALDT Administrativeand Logistic Down Time: Tempo speso in attesa di

ricambi e personale per la manutenzione, TCM Totalcorrective maintenance: Tempo totale di manutenzione

correttiva, TPM Total preventive Maintenance: Tempo Totale di manutenzione preventiva

In figura, le lettere “C” e “P” rappre-sentano rispettivamente i periodi ditempo attribuiti rispettivamente allamanutenzione correttiva (cioè manu-tenzione che viene eseguita solo dopoche il sistema si è guastato) e preven-tiva (cioè manutenzione che vieneeseguita prima che il sistema si guasti),spesi in attesa di risorse necessarieall’espletamento della manutenzione.La disponibilità rappresenta dunque laprobabilità di essere in grado di fun-zionare correttamente al momento incui il funzionamento è richiesto, cioènon fino a un determinato istante (cherichiama piuttosto il concetto di affida-bilità) ma in un determinato istante,indipendentemente da eventuali guastioccorsi in precedenza e poi riparati.Questo concetto implica pertanto che ildispositivo possa risultare non funzio-nante in determinati istanti. Un sistema

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Marcantonio Catelani èProfessore Ordinario diMisure Elettriche ed Elettroni-che presso il Dipartimento diIngegneria dell’Informazio-ne dell’Università di Firenze.La sua attività di ricerca si

svolge prevalentemente nei settori dell’Affi-dabilità, della diagnostica e qualificazionedi componenti e sistemi, del controllo dellaqualità e del miglioramento dei processi. Faparte del CT 56 – Affidabilità – del CEI edè coordinatore di gruppi di ricerca, ancheapplicata, delle tematiche citate.

Lorenzo Peretto si è laureato in Ingegneriaelettronica presso l’Università di Bologna. Èattualmente docente di Affidabilità e ControlloQualità e di Strumentazione Elettronica di Misu-ra presso l’Università di Bologna e afferisce alDipartimento di Ingegneria Elettrica. L’attività diricerca riguarda misure e metodi per l’affidabili-

tà in ambito elettronico, tecniche di progettazione per la manu-tenibilità, strumenti e metodi per la misura della Qualità dell’E-nergia Elettrica.

Paola Rinaldi si è laureata in Fisica pressol’Università degli Studi di Bologna. Ha conse-guito il titolo di dottore di ricerca in Ingegne-ria Elettrotecnica presso la stessa Università.Dal 2001 è ricercatore universitario nel setto-re delle Misure Elettriche ed Elettroniche pres-so il Dipartimento di Ingegneria dell’Energia

Elettrica e dell’Informazione dell’Università degli Studi diBologna.

Loredana Cristaldi èProfessore Associato diMisure Elettriche ed Elet-troniche presso il Dipar-timento di Elettrotecnicadel Politecnico di Mila-no. La sua attività di

ricerca è svolta principalmente neicampi delle misure di grandezze elet-triche in regime distorto e dei metodidi misura per l’affidabilità, il monito-raggio e la diagnosi di sistemi indu-striali. Fa parte del CT 56 – Affidabili-tà – del CEI.

Massimo Lazzaroni èProfessore Associato diMisure Elettriche ed Elettro-niche presso il Dipartimen-to di Fisica dell’Universitàdegli Studi di Milano. Lasua attività di ricerca è

rivolta alle misure per le applicazioniindustriali, per la diagnostica dei sistemiindustriali, per l’Affidabilità e il Controllodella Qualità. Fa parte del CT 85/66 –Strumenti di misura delle grandezze elet-tromagnetiche Strumentazione di misura,di controllo e da laboratorio e del CT 56– Affidabilità del CEI.

CONFORMITÀ E AFFIDABILITÀI

SERIA

LI

CONF

ORM

ITÀE

AFFID

ABILI

TÀ

Dalla Conformità all’efficacia

Tommaso Miccoli

tiemme@protec.it

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Parte 4 – Gestione del processo di misurazione

MANAGEMENT OF A MEASUREMENT PROCESSIt often happens that the new standards, in particular those introducing originalconcepts with respect to current thinking, do not receive the same amount ofappreciation as the amount of novelty that they bring in, and they are confinedin a sort of limbo. According to my opinion, this is a consequence of severalcauses that can be all traced back to the lack of time for the necessary and dueexaminations and to the inertia of the cognitive process. We tend to be sati-sfied with what we are used to do because the “trouble” of the change leadsto a preventive dissuasion.The situation here depicted applies to the standard ISO 10012! Indeed in thisdocument, where the point of view is moved from the single calibration, provi-ding metrological traceability, to the measurement process, which is orientedtoward the adequacy for use of the measuring instrumentation, an attempt wasmade to introduce a new systemic vision of the management of measurementinstrumentation which actually resulted in a scarce application.

RIASSUNTOÈ frequente che l’avvento di nuove norme, soprattutto se queste introducononuovi concetti rispetto al pensiero comune, non abbia un successo pari al livel-lo d’innovazione introdotto, ed esse sono destinate a rimanere in un limboapplicativo. Le cause sono molteplici, ma tutte, a mio modo di vedere, posso-no essere ricondotte alla mancanza di tempo per i necessari e legittimi appro-fondimenti o a una inerzia cognitiva che fa sì che ci si accontenti di continua-re a fare “quello che si è sempre fatto” preventivamente dissuasi dalla “fatica”che il cambiamento inevitabilmente comporta.Anche per la norma ISO 10012 è successa lo stessa cosa! Infatti questo docu-mento, spostando l’ottica dalla singola operazione di taratura, che fornisce lariferibilità metrologica, al processo di misurazione, orientato, invece, sull’ade-guatezza all’uso dell’apparecchiatura, ha cercato d’introdurre una visionesistemica nella gestione delle apparecchiature, con scarsi successi applicativi.

SEMPRE RICHIAMATA, POCO CONOSCIUTA, QUASI MAI APPLICATA! LA UNI EN ISO 10012:2004

Questo è il titolo di un breve saggio dicirca 60 pagine che nel 2010 ho redat-to collaborando con un collega chimi-co, con lo scopo di fornire esempi ap-plicativi della norma UNI EN ISO10012:2004: Sistemi di gestione dellamisurazione: Requisiti per i processi e leapparecchiature di misurazione, nelcontesto delle misure effettuate presso iLaboratori di prova.Le misurazioni, in genere, sono esclusi-

va proprietà del mondo tecnico che, difronte a una norma che implica il sod-disfacimento di requisiti gestionali, hatrovato poco rilevante il suo utilizzonella gestione delle apparecchiature. Inconseguenza, si è continuato a operarenel modo di sempre, ossia consideran-do valida la sola equazione “appa-recchiatura di misura = taratu-ra”; talvolta è implicita una “mancia-ta” di verifiche intermedie, definite coni criteri più disparati e la frequenza ditaratura, se non imposta da una normao da una legge, deriva da un responsoaleatorio, quasi fosse uscito da unasfera di cristallo.

La ISO 10012, al di là della descrizio-ne dei requisiti da considerare nell’im-postazione di un sistema di gestione dimisurazione coerente con tutti gli altriSistemi di Gestione conosciuti, introdu-ce sostanzialmente due concetti chesono d’importanza fondamentale nellasua applicazione, e precisamente:1. Il processo di misurazione ha iniziocon la definizione delle esigenze dimisurazione e si conclude con l’analisistatistica dei dati derivanti dalle confer-me metrologiche eseguite nel tempo;2. La gestione dell’intervallo di confer-ma metrologica come elemento diretta-mente connesso con il rischio che l’ap-parecchiatura non sia in corretto statodi conferma metrologica nel momentodel suo utilizzo.

IL PROCESSO DI CONFERMA METROLOGICA

Come tutti i processi, anche quello diconferma metrologica risponde alleregole generali di gestione di un pro-cesso, che vedono l’identificazione delperimetro di azione (inizio, fine e inte-razioni), la definizione degli input e laprecisa identificazione degli output inrelazione agli scopi e utilizzi previsti.Quindi un processo di conferma nondovrebbe mai iniziare dalla taratura, inquanto una apparecchiatura potrebbeessere correttamente tarata ma non ido-nea alle esigenze di misurazione peruno specifico scopo.Il processo di conferma metrologica hacome obiettivo principale quello digarantire l’adeguatezza dell’apparec-chiatura di misurazione all’utilizzo pre-visto, ad esempio, da un metodo diprova, da una caratteristica di un pro-dotto, dall’ambiente, ecc., qualora lo

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stato dell’apparecchiatura stessa neinfluenzi i risultati. Un’apparecchiaturadi misurazione può ritenersi adeguataquando, note le sue caratteristiche dimisurazione (CMA), attraverso l’effet-tuazione di un processo di confermametrologica, si dà evidenza che soddi-sfa i requisiti metrologici richiesti(RMC). Dal confronto tra CMA ed RMCderiva che l’apparecchiatura può esse-re confermata metrologicamente (con-fronto positivo), oppure dichiarata nonconfermata (confronto negativo) pertutti o parte dei requisiti metrologici e,conseguentemente, non idonea per loscopo previsto.In quest’ottica, la taratura è un proces-so contenuto all’interno del processo diconferma metrologica, e il suo output ècostituito dalla riferibilità metrologicadell’apparecchiatura riportata in unrapporto/certificato di taratura dalquale vengono desunti i due parametri

necessari allo scopo, ossia gli scosta-menti e le incertezze di misura dellataratura. Vedasi in sintesi quanto riepi-logato in Fig. 1.

CARATTERISTICHE METROLOGICHE SIGNIFICATIVE, LIMITI DI ACCETTABILITÀ E CONTROLLO STATISTICODELLA CAPACITÀ DEL PROCESSO

In generale, per tenere sotto controllo

un proces-so, è ne-cessar ioidentifica-re le va-r i a b i l idominantidel pro-cesso ine s a m e ,

conoscerne la variabilità, fissare i limitientro cui tale variabilità consente diavere risultati accettabili e monitorarnegli andamenti nel tempo, per acquisirele conoscenze per una governabilitàsempre più efficace ed efficiente.Anche per il processo di confermametrologica vale questa regola genera-le e quindi occorrerà identificare la/lecaratteristiche metrologiche significativerappresentative del mantenimento delcorretto stato di conferma metrologicadell’apparecchiatura nel tempo, dopo

I SERIALICONFORMITÀ E AFFIDABILITÀ

Figura 1 – Processo di conferma metrologica mediante taratura

NUOVO CALIBRATOREDIGITALE PORTATILE

Il calibratore digitale 9110D di vibra-zione portatile è il nuovo prodotto dellaserie 9100 unità portatili della TMS,una società del Gruppo PCB Piezotro-nics.Il 9110D si distingue con nuove fun-zionalità che consentono agli utenti di

NEWS

fare quel passo in più sulla taratura por-tatile, ivi compresa la generazione di uncertificato di taratura ISO 17025-com-patibile.Il calibratore 9110D Digital PortableVibration è compatto, alimentato a batte-ria ed è una fonte completamente auto-noma di riferimento per le vibrazioni;esso può essere convenientemente utiliz-zato per tarare i singoli sensori, interrut-tori di vibrazioni e trasduttori di sposta-mento.I dati raccolti consentono di convalida-re il canale misura, ma anche l’interacatena di monitoraggio o di registra-zione.Progettato per l’uso in situ, anche suimpianto di produzione, l’unità calcolae visualizza la sensibilità del sensore diprova sullo schermo di lettura in temporeale. Ha anche, built-in, l’ingressoICP® per comuni accelerometri piezoe-lettrici, e può salvare fino a 500 recorddi calibrazione direttamente nella me-moria interna dell’unità. Gli utenti pos-sono copiare i record su flash drive USB(incluso) come una comune cartella dilavoro. La generazione di rapporti tra-mite la porta USB dell’unità risulta esse-re molto semplice. I dati di calibrazionesalvati vengono poi trasferiti su un com-puter in cui l’utente può facilmente ge-nerare e stampare un certificato di cali-brazione ISO personalizzabile e con-

forme alla norma ISO 17025. Questoprodotto offre una eccellente stabilitàper la taratura delle vibrazioni conintervallo esteso da 7 Hz (420 CPM) a10 kHz (600.000 CPM) come gammadi frequenza, mentre le ampiezze sonofino a 20 g pk (196 m/s2).Il 9110D è dotato di un accelerometrointegrato (di riferimento) al quarzo,assoluta precisione e regolazione auto-matica del livello di vibrazione, il tuttoalloggiato in una robusta Pelican®

Storm Case. Il 9110D è sempre prontoall’utilizzo sui siti di prova industria-li, consapevoli di portare con voi sulcampo l’accuratezza di uno strumentoda laboratorio.Con sede a Cincinnati (Ohio, USA), laTMS è una società del Gruppo PCB Pie-zotronics che produce prodotti per teststrutturali, shaker elettrodinamici pervibrazione, sistemi di taratura per acce-lerometri, microfoni e pressioni, sistemidi collaudo non distruttivi per una varie-tà di industrie e di laboratori di provanazionali.

Per un elenco completo dei pro-dotti TMS e specifiche schede tecniche: www.modalshop.com

Per maggiori informazioni, interpellarela filiale italiana di PCB Piezotronics:www.pcbpiezotronics.it

aver eliminato le cause di errori siste-matici e ricondotto il processo entro ilimiti della sua variabilità naturale.L’importanza di una corretta gestionedelle carte di controllo è, da questopunto di vista, fondamentale al fine didare evidenza che il processo, oggettodella nostra osservazione, è sotto con-trollo o meno. Appare fuori discussioneil beneficio di tale approccio, che con-sente di governare con valutazioni sta-tistiche un processo quando sono pre-senti cause identificabili di variabilità.Purtroppo, il numero di dati disponibilenon è sempre sufficiente per un’elabo-razione statistica robusta: quindi è difondamentale importanza definire ac-curatamente i limiti di variabilità delprocesso di verifica della caratteristicaritenuta rappresentativamente significa-tiva del corretto stato di conferma me-trologica dell’apparecchiatura sottoosservazione. Nei casi in cui è il meto-do di prova stesso che definisce i limitidi accettabilità delle tarature e delleconferme metrologiche, è gioco forzafare riferimento a questi valori ”guida”e, nei casi in cui il risultato dovesseessere fuori dai limiti di controllo, sidovrà intervenire sulla causa riportan-do la misurazione entro i limiti di accet-tabilità.Avendo a disposizione, invece, un nu-mero sufficientemente elevato di datirelativi al controllo della caratteristicametrologica “guida”, si è in grado dipoter avviare un processo di elimina-zione sistematica delle cause che origi-nano controlli fuori limite riconducendoil processo entro i limiti della sua varia-bilità naturale. In tal modo è possibileottenere un continuo e costante miglio-ramento finalizzato alla rimozione dellesituazioni anomale, e a riportare/man-tenere il processo stesso sotto controllostatistico. (Punto 8 pagg. 11-12 dellanorma UNI ISO 8258:2004 – carte dicontrollo di Shewart).Il vantaggio di avere il processo sottocontrollo statistico è che esso diventapredicibile, con conseguente preventivavalutazione della sua capacità di sod-disfare le specifiche e quindi, in terminipratici, di poter diminuire i controlli cheportano sempre e comunque a un allun-gamento dei tempi di prova. Per poterparlare di processo di conferma metro-

logica sotto controllo statistico, occorreperò che siano state rimosse tutte lecause identificabili di variabilità, e chesia stata raggiunta una variabilità natu-rale del processo monitorata ed esami-nata attraverso la lettura delle carte dicontrollo X – R (norma UNI ISO8258:2004 – carte di controllo di She-wart).Gli indici di qualità di un processo piùcomunemente usati sono:– l’indice di potenzialità del processo(Cp, process capability) definito come ilrapporto tra la differenza dei limiti dispecifica e 6 volte lo scarto tipo del pro-cesso (Cp= (LSS-LSI)/6σ);– l’indice di prestazione del processo(Cpk, shifted capability index) definitocome la prestazione effettiva del pro-cesso in quanto indica lo spostamentodella media dei valori misurati rispettoal valore nominale, perché è un indiceunilaterale rispetto al limite più vicinoalla media (Cpk= min [LSS-µ/3σ; µ-LSI/3σ].La relazione tra Cp e Cpk ha significatosolo nel caso di distribuzione normale especifica simmetrica. Quando il valoredella media dei valori misurati è devia-to rispetto al valore nominale, vale sem-pre la relazione Cp ≥ Cpk. Cp sarà ugua-le a Cpk solo nel caso in cui si ha unvalore di specifica simmetrica, e la me-dia dei valori rilevati del processo inesame, centrati sul valore nominale. Sirimanda alla lettura di specifici testi sulcontrollo statistico di processo per l’ap-profondimento sull’argomento.Il valore maggiore di 1 di Cp è consi-derato accettabile in quanto la variabi-lità del processo è inferiore a quellaammessa dalle specifiche. Tuttavia sipotrebbero avere dati fuori limite se ilprocesso non fosse centrato. In generesi considera capace un processo in cuiil valore di Cp=Cpk ≥1,33. Infatti unindice di 1,33 significa che la diffe-renza tra la me-dia m e il limite ditolleranza è 4sig-ma (dato che1,33 è 4/3). Conun Cp e Cpk pari atale valore, il99,994% dei daticade all’internodelle specifiche.

Con riferimento a quanto visto finora,tuttavia, non sempre l’obiettivo puòessere quello di ottenere indici di per-formance più elevati; occorre infattieffettuare una valutazione complessivadell’intero processo in esame al fine diverificare l’incidenza della fase di misu-ra sull’incertezza composta e decidere,di conseguenza, in che misura quest’at-tività di miglioramento sia economica-mente conveniente. In questo caso di-venta prioritario rispondere alla doman-da se, o fino a che punto, si può assu-mere il rischio che il mancato controllodel sistema di misura, verificato me-diante la modalità associata alla capa-cità di processo, produca risultati inat-tendibili e quindi da rigettare.

CONFERMA METROLOGICAMEDIANTE L’ATTIVITÀ DI VERIFICA

Il controllo dell’andamento della carat-teristica metrologica significativa con-sente di monitorare nel tempo la stabili-tà del comportamento dell’apparec-chiatura dal punto di vista del manteni-mento del corretto stato di riferibilitàmetrologica. Tale attività è effettuatamediante una verifica periodica delvalore di questa grandezza, valutando-ne la sua distribuzione su una carta dicontrollo X-R. Se dall’andamento di taledistribuzione si può dimostrare che lasua variabilità evidenzia una situazionedi controllo statistico di processo, sipotrebbe continuare a confermare me-trologicamente l’apparecchiatura solocon le verifiche intermedie. Se invecetale condizione non si realizza, si puòcomunque aumentare l’intervallo di fre-quenza della conferma metrologicamediante una taratura in ragione delrischio che è possibile assumere in rela-zione alla criticità delle misure e all’im-

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Figura 2 – Controllo statistico di processo

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patto che queste hanno nella valutazio-ne della conformità.In Fig. 3 è rappresentato sinteticamenteil processo di conferma metrologicarealizzato mediante la verifica del man-tenimento del corretto stato di riferibilitàmetrologica associato alla Caratteristi-ca Metrologica Significativa (CMS) e aisuoi limiti di variabilità.Dalla figura presentata e da quantoenunciato sembrerebbe evidente la pre-senza di un conflitto normativo tra larichiesta, ad esempio della normaISO/IEC 17025 che prevede la defini-zione preventiva di un intervallo di tara-tura, e invece il continuare a conferma-re metrologicamente l’apparecchiaturasolo con attività di verifica a condizioneche si sia in presenza di controllo stati-stico di processo. In realtà, a pareredell’autore, vi sono due aspetti da con-siderare che annullano nella sostanzatale conflitto apparente:– l’armonizzazione semantica tra i ter-mini utilizzati nelle varie norme che trat-tano l’argomento, nello specifico la ISO10012 che prevede un riesame perio-dico del sistema di misurazione e lanorma ISO/IEC 17025 che invecerichiede una taratura periodica;– l’esclusione dal concetto di taratura diuna fase preliminare di analisi di datiinerenti i risultati delle precedenti con-ferme metrologiche dell’apparecchiatu-ra ottenute sia con attività di taraturasia con attività di verifica. Analisi deidati che nella ISO 10012 rappresentail perimetro finale del processo di con-ferma.Se si tengono in considerazione i dueconcetti sopra espressi, è possibile ipo-

tizzare un parallelismo sincronizzatotra quanto richiesto dalla ISO/IEC17025 in termini d’intervallo di taratu-ra, e quanto invece proposto nella ISO10012 come riesame periodico. En-trambe le norme richiedono un cicloperiodico globale e sistematico di veri-fica della corretta riferibilità metrologi-ca dell’apparecchiatura, ma non èscontato che tale verifica debba obbli-gatoriamente portare a un’attività ope-rativa di taratura.Se dall’analisi dei dati emerge unasituazione tale che il processo di misu-razione è sotto controllo statistico, ciòsta a significare che il processo è capa-ce, e che nel 99,994% soddisfa i requi-siti richiesti. Qualora io procedessi inuna situazione di questo tipo a effettua-re la taratura, al risultato ottenuto, affet-to dall’incertezza di taratura, normal-mente è associato un intervallo di confi-denza pari al 95%. In tale ipotesi,

quale delle due conferme è più perfor-mante? La prima, generata da una ana-lisi statistica dei dati che confermano unprocesso di misurazione capace perso-nalizzato per quella determinata appa-recchiatura, in quell’utilizzo specifico ein quel preciso contesto, o la secondaderivata da un processo più generale ditaratura? (vedi Fig. 4).Per poter realizzare un’analisi statisticasignificativa (vedi carte di controllo diShewart UNI ISO 8258:2004 pag. 13Fig. 3, e pag. 16 punti 10.4 e 10.5) è scontato che si deve poter disporre di un numero di dati statisticamentesignificativo, ecco allora che il nume-ro di verifiche intermedie da effettuar-si tra due successivi riesami deve ga-rantire l’applicazione di quanto sopradescritto.

L’INTERVALLO DI CONFERMA METROLOGICO

A oggi, purtroppo, non sono disponi-bili metodologie semplici, sicure e po-co costose che possano supportareadeguatamente un laboratorio nell’at-tività di garantire la definizione diuna corretta frequenza nella verificadel corretto stato di conferma metro-logica. L’approccio qualitativo propo-sto, ad esempio, dalla guida ILACG24 dà generiche indicazioni sulladefinizione dell’intervallo di confer-ma metrologica il quale dovrebbeessere definito prendendo in conside-razione:

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Figura 3 – Processo di conferma metrologica mediante verifica Intermedia

Figura 4 – Riesame periodico del sistema di misura e frequenza di taratura

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• le raccomandazioni fornite dalcostruttore;• l’estensione, la frequenza e la seve-rità di utilizzo dell’apparecchiatura;• l’influenza delle condizioni ambien-tali;• l’incertezza di misura richiesta;• gli errori massimi possibili (para-gonati ad esempio con i requisiti co-genti);• i possibili aggiustamenti dell’appa-recchiatura;• le influenze esterne sulla misura;• la disponibilità di dati relativi adapparecchiature similari.Per talune apparecchiature sono inve-ce disponibili norme e/o linee guidache cercano di dare indicazioni quan-titative sugli intervalli di taratura con-sigliati, come ad esempio nell’appen-dice D della guida EA 4/10.Più in generale, per poter prenderedecisioni sulle caratteristiche da teneresotto controllo e sulle frequenze da uti-lizzare, occorrerebbe preventivamentevalutare la criticità di tali caratteristichee il relativo impatto sui risultati analiticifinali. Tale attività, se condotta sistema-ticamente con un approccio metodolo-gico, si configura come un’analisi divalutazione del rischio non oggetto delpresente articolo.Esiste un legame molto stretto tra ge-stione del rischio e gestione del pro-cesso di misurazione in considerazio-ne del fatto che rappresenta una dellemaggiori criticità presenti in un labo-

ratorio di prova. Gli elementi da valu-tare non sono solo quelli legati alrischio dell’esecuzione di un’attività diprova con un’apparecchiatura non in corretto stato di conferma metrolo-gica (rischio operativo), ma anche iltipo di utilizzo che il cliente farà deidati generati dal processo di misura-zione.Alla luce di tali considerazioni, leclassi di rischio possono avere un im-patto significativo sui rischi strategici,sui rischi legati a contratti, norme eregolamenti, sui rischi di perdita d’im-magine, sui rischi finanziari, ecc..Chi conosce la filosofia di fondo delSistema di Accreditamento sa benissi-mo che la credibilità di una Organiz-zazione passa attraverso la capacitàdi adottare misure preventive finaliz-zate ad assicurare prestazioni com-patibili con le esigenze dei propriclienti.Nella Fig. 5 si riporta una tabella sin-tetica di comparazione tra i metodiper la determinazione dell’intervallodi conferma metrologica previsti neldocumento ILAC G24, lasciando allettore un eventuale approfondimentosul tema mediante nella lettura direttadella guida suddetta.

CONCLUSIONI

La conferma metrologica e l’attività ditaratura delle apparecchiature di

misurazione rappresentano un pro-cesso critico in un laboratorio diprova, sia per il peso economico siaper la qualità dei risultati prodotti.La pubblicazione della UNI EN ISO10012:2004, spesso sottovalutata, ela soggettività con cui si affronta que-sta tematica principalmente derivatadalle esperienze e convinzioni perso-nali maturate nel tempo, hanno porta-to a una reale disattenzione versopossibili nuovi approcci che potreb-bero migliorare le esigenze di opera-tività concreta dei laboratori di prova.È per tale motivo che sarebbe impor-tante aprire un tavolo di discussionetra utilizzatori, costruttori ed Enti diAccreditamento/Certificazione al finedi concordare alcune posizioni accet-tabili da parte di tutti nell’ottica co-munque di garantire l’esecuzione diattività a valore aggiunto che abbia-no un senso logico compiuto all’inter-no dell’intero processo di misurazio-ne, siano economicamente sostenibilie migliorino complessivamente l’effi-cacia e l’efficienza delle prestazionianalitiche erogate dai laboratori diprova.Solo in questo modo si può sperare diridurre le possibili incomprensioni trachi opera in tali processi, nella con-vinzione che le posizioni personalisiano spesso superate da un’evoluzio-ne tecnologica e di pensiero in conti-nuo cambiamento che possa aiutare avedere da nuove angolazioni concet-tuali i vecchi problemi. Non è forsequesta la vera capacità di apprenderein un percorso di life long learning?

I SERIALICONFORMITÀ E AFFIDABILITÀ

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Figura 5 – Metodi riportati nella ILAC G24 per la definizione degli intervalli di conferma metrologica

Tommaso Miccoli Lau-reato in Scienze Strategi-che e Scienze Politiche èamministratore della Tiem-me Sistemi Sas. Membrofondatore del networkKosmosnet. Si occupa

della Progettazione, Sviluppo e Ottimiz-zazione di Processi Organizzativi e diSupporto alla definizione di Strategie eottimizzazione dei Sistemi di Governan-ce. Lead Auditor Certificato di Sistemi diGestione. Collabora con Accredia inqualità di Ispettore di Sistema dal 1998.

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HBM, leader internazionale negli strumenti e sistemi di misura-zione, allo scopo di contribuire ancora più concretamente all’in-novazione competitiva delle industrie e degli enti di ricerca ita-liani ha chiamato a raccolta tutti coloro i quali abbiano svilup-pato idee significative o maturato esperienze applicative di suc-cesso, nell’ambito dell’acquisizione dati di misura.Siamo molto soddisfatti del numero e soprattutto del livello con-tenutistico dei lavori ricevuti, tutti molto interessanti. Fra tutti icontributi pervenuti, la giuria ha scelto il vincitore e i successividue classificati, che sono stati premiati ufficialmente il 18 apri-le 2013, presso lo stand HBM all’interno della settima edizionedi AFFIDABILITÁ & TECNOLOGIE Torino, Lingotto Fiere, lamanifestazione italiana dedicata a metodi, strumenti e tecnolo-gie per l’Innovazione Competitiva. Il vincitore del 1° premio si è aggiudicato l’innovativo siste-ma di acquisizione dati espressoDAQ 1-DQ430-START-PAK,mentre il 2° e 3° classificati hanno vinto la partecipazionegratuita al seminario tecnico “Il modo pratico per determina-re l’incertezza di misura” che si terrà nei giorni 8 e 9 ottobre2013 presso la filiale italiana di HBM a Milano. A tutti i pre-miati, inoltre, è stato omaggiato l’abbonamento annuale allarivista “TUTTO_MISURE”.

1° CLASSIFICATOP r o g e t t o :“Acquisizio-ne dati dafotosensoriper la realiz-zazione diun sistemain fibra otti-ca per la mi-sura del flus-so durantela ventilazio-ne polmona-re neonata-le”C a n d i d a t o :Ing. Luigi BattistaEnte: Università degli Studi Roma TreArticolo pubblicato su questo numero a pag. 107

2° CLASSIFICATOProgetto: “Misure estensimetriche in Biomeccanica”Candidato: Prof. Ing. Luca CristofoliniEnte: Dipartimento di Ingegneria Industriale, Università di Bolo-gna

3° CLASSIFICATOProgetto: “Monitoraggio del quadro fessurativo dellavolta della chiesa adiacente gli Appartamenti Realidel Borgo Castello della Mandria”Candidato: p.i. Vincenzo Di VastoEnte: Dipartimento di Ingegneria Strutturale, Edile e Geotecnica,Politecnico di Torino

IL PREMIO HBM 2013 PER L’ACQUISIZIONE DATI DI MISURAI tre lavori vincitori premiati ad Affidabilità & Tecnologie 2013

LABO-SYSTEM di TORINO rappresentada oltre 20 anni il punto di riferimento nelsettore degli accessori per strumenti ditest, diagnostica e misura. La gamma diprodotti spazia dal semplice spinotto abanana 2-4 mm ai più recenti prodotti di

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Gianluca Marengo (HBM Italia) consegna il primo premio a Luigi Battista

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LEGALE

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Il consulente tecnico d’ufficio: oneri e onoriThe technical expert involved in trials/cases: duties and honours

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A cura dell’Avv. Veronica Scotti e dell’Avv. Fernando Figoni(veronica.scotti@gmail.com) www.avvocatoscotti.com

LEGAL AND FORENSIC METROLOGYThis section intends to discuss the great changes on LegalMetrology after the application of the D.Lgs. 22/2007, theso-called MID directive. In particular, it provides information,tips and warnings to all “metric users” in need of organiza-tions that can certify their metric instruments according to theDirective. This section is also devoted to enlightening aspects

of ethical codes during forensic activities where measurements are involved.Please send all your inquiries to Ms. Scotti or to the Director!

RIASSUNTOQuesta rubrica intende discutere i significativi cambiamenti in tema diMetrologia Legale a seguito dell’entrata in vigore del D.Lgs. 22/2007, altri-menti detto Direttiva MID. In particolare, vuole fornire utili informazioni,consigli e ammonimenti a tutti gli “utenti Metrici” che si rivolgono per repe-rire informazioni su Enti e organizzazioni notificate per la certificazione delloro prodotto/strumento secondo la Direttiva. La rubrica tratta anche diaspetti etici correlati allo svolgimento di misurazioni legate ad attività inambito forense (CTU, CTP). Scrivete all’Avv. Scotti o al Direttore, e verreteaccontentati!

LA CONSULENZA TECNICA D’UFFICIO: INQUADRAMENTO

Nell’ambito di un giudizio, sia essocivile, penale o amministrativo, ac-cade sempre più spesso che si rendanecessario per il giudice, ai finidella piena comprensione dei feno-meni indagati, il ricorso a compe-tenze tecniche che possono esserefornite solamente da soggetti parti-colarmente qualificati, ovvero spe-cializzati in date materie (commer-cialista, ingegnere, geologo, grafo-logo e altri). Come già altre voltesottolineato, benché nel nostro ordi-namento il giudice sia definito comeperitus peritorum e abbia quindipieni poteri anche in relazione amaterie al medesimo estranee (quan-to meno apparentemente estranee), icodici contemplano e disciplinanodetto supporto tecnico, esterno ri-spetto al giudice, prevedendone li-miti e regolamentazione.Di fatto, l’organo giudicante decide,

in merito alla necessità o meno di unaconsulenza tecnica d’ufficio (CTU), invia del tutto autonoma, in base al pro-prio apprezzamento circa la vicenda,sebbene spesso accada che tale ri-chiesta provenga dalle parti in causache sollecitano la disposizione di unaverifica qualificata destinata a farechiarezza su elementi tecnici speciali-stici ignoti alla conoscenza comune.In ossequio alla natura della consu-lenza tecnica d’ufficio quale strumen-to di ausilio per il giudice, rimaneferma la possibilità per quest’ultimo dicontrollare i risultati cui il consulente èpervenuto, e di non conformarsi allesue conclusioni pur dovendone dare,in questo caso, adeguata motivazione[Cass., sez. I, 13/9/06 n. 19661]che non è invece necessaria quando ilgiudice condivida l’esito della consu-lenza [Cass., sez. III, 13.10.05, n. 19475].Proprio perché si tratta di supportoqualificato per il giudice, la consu-lenza tecnica, normalmente, non

viene considerata un mezzo diprova vero e proprio, ma solo unostrumento di valutazione delle proveche le parti hanno già messo a di-sposizione del giudice nel processo(Piero Leanza (a cura di), Le provecivili, Torino, Giappichelli, 2012, p.338-340). Ciò è vero solo in parteperché, quando l’attività del consu-lente si spinge oltre la pura valuta-zione e si trasforma in deduzione,ad esempio per la determinazionedelle cause di un certo fenomenofisico, le dichiarazioni del consulen-te si avvicinano molto al valore diprova (ivi, 340-341), superando intale modo la natura stessa dellaconsulenza e divenendo elementoprobatorio in ordine alla fattispecieesaminata in giudizio, come si diràbrevemente in appresso.Sotto il profilo rituale, una volta as-sunta la decisione di disporre unaconsulenza tecnica d’ufficio, il giudi-ce decide la nomina del consulentetecnico (CTU)1, scegliendolo tra gliiscritti nelle liste del Tribunale e invi-tandolo a prestare giuramento2. Ilgiuramento, che consiste nella pre-sentazione dinanzi al giudice e nel-l’impegno ritualmente assunto con laformula “consapevole della respon-sabilità morale e giuridica che assu-mo nello svolgimento dell’incarico,mi impegno ad adempiere al mioufficio senza altro scopo che quellodi far conoscere la verità”, è attodovuto del consulente il qualepuò, comunque, rifiutare l’incaricoricevuto se sussistono incompatibilitào altri elementi ostativi che il consu-lente ha l’obbligo di comunicare algiudice.Successivamente a tale adempimen-to, il consulente diviene ausiliariodel giudice e, come tale, assume lostatus di pubblico ufficialemunito dei conseguenti poteri. Vaperò rilevato che spesso il giudice

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limita, al momento dell’assegnazio-ne dell’incarico (soprattutto perquanto concerne il procedimentocivile) l’ambito di attività del consu-lente, definendo i confini della licei-tà del suo operato. L’atto con cui l’in-carico del consulente viene definitoe contestualmente anche circoscrittoè la formulazione del quesito cui lostesso dovrà rispondere con la pro-pria relazione. Il quesito risulta nor-malmente nel verbale dell’udienzain cui il consulente viene nominato.

LA CTU PERCIPIENTE E LA CTU DEDUCENTE

Una volta che abbia prestato il giura-mento, il consulente deve predisporrela propria relazione al giudice, salvoche, per qualche motivo, non sia chia-mato a rendere le proprie dichiara-zioni al giudice stesso e alle parti inudienza (è questa la norma nel pro-cesso penale, come previsto nell’art.511 c.p.p.).

È prassi abbastanza comune nel-l’ambito giuridico di descrivere ipoteri e l’ambito operativo del con-sulente con le due parole: “dedu-cente” e “percipiente”. La contrap-posizione riflette l’ambiguità checontrassegna il ruolo del consulentee la natura di prova della sua attivi-tà. La questione è piuttosto sottileperché, come si è detto, la CTU nonè considerata un mezzo di provavero e proprio, ma piuttosto uno stru-mento di valutazione dei fatti e delleeventuali prove già dedotti e allega-ti nel processo, anche se è possibileche il compito del consulente vadaoltre la pura e semplice valutazione.La giurisprudenza ci dice infatti che ilgiudice può affidare al consulentenon solo l’incarico di valutare ifatti accertati o dati per esistenti(consulente deducente), ma anchequello di accertare i fatti stessi(consulente percipiente), e in talcaso, poiché la consulenza costituisceessa stessa fonte oggettiva di prova, ènecessario e sufficiente che la parte

deduca il fatto che pone a fondamen-to del suo diritto e che il giudice riten-ga che l’accertamento richieda speci-fiche cognizioni tecniche (Cass. Civ.sez. III, 23.2.06 n. 3990).Il consulente deducente, quindi, èquello che più propriamente svolge ilcompito dell’ausiliario del giudice nelsenso di valutare le prove esistenti,mentre quello percipiente deve accer-tare fatti non altrimenti accertabili.Quest’ultimo inciso riveste una parti-colare importanza nel processo, per-ché la consulenza tecnica non puòsostituire i poteri delle parti di far con-fluire nel processo i mezzi di provache possono legittimamente e dovero-samente utilizzare in modo tempesti-vo.È infatti principio assolutamente una-nime che il CTU non possa fare dasupplente alle parti che abbianoomesso di provare i fatti da lorodedotti (questo peraltro giustifica il di-vieto di consulenze puramente esplo-rative, ma questo è un problema chenon riguarda il consulente, ma il giu-

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La temperatura del materiale sotto-posto a prove d’invecchiamento èuna delle cause primarie della suadegradazione. La misura della tem-peratura dei campioni durante i testd’invecchiamento accelerato fino aoggi risultava difficoltosa e richiede-va l’interruzione della prova.URAI è lieta di annunciare l’introdu-zione dell’innovativa tecnologia S_T(Specimen Specific Surface Tempera-ture) per i Weather Ometer serieCi4000 della propria rappresentataATLAS MTT. Il sistema utilizza un sen-sore a infrarossi per l’accurata rile-vazione della temperatura superfi-ciale del campione posto nellafascia centrale della giostra rotante.A esso è abbinato un sistema auto-

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matico RFID per identificare e con-trassegnare in maniera dinamica lerilevazioni effettuate. I valori di tem-peratura rilevati potranno poi essereresi disponibili sia sotto forma ditabella sia visualizzati in forma grafi-ca sullo schermo touch screen dellostrumento.Tra le caratteristiche principali di que-sta innovazione citiamo:– possibilità di contrassegnare, concodici specifici, i vari campioni aiquali verranno accoppiate le rileva-zioni di temperatura;– visualizzazione in “real-time” delletemperature superficiali dei campionidurante la loro esposizione;– esportabilità dei dati ai fogli di cal-colo per successive analisi.

Parte essen-ziale delsistema S_Tè il pirome-tro otticoche, fornitodi certificato NIST, è ricalibrabile in-situ senza necessità di rimuoverealcun componente. Ulteriore puntodi forza di questo sistema è l’estre-ma versatilità d’impiego nelle piùsvariate condizioni di temperatura,umidità e irraggiamento.

Per ulteriori informazioni consultareil sitowww.urai.ito inviare e-mail a piermario.fossati@urai.it

MISURA DELLA TEMPERATURA DEI CAMPIONI DURANTE I TEST D’INVECCHIAMENTO

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dice che deve ammettere o meno laconsulenza d’ufficio). L’art. 228 c.p.,che disciplina i poteri del consulentenominato nel processo penale, dispo-ne che lo stesso può essere autorizza-to dal giudice a prendere visionedegli atti, dei documenti e delle coseprodotti dalle parti dei quali la leggeprevede l’acquisizione al fascicoloper il dibattimento.Il CTU non può pertanto (ingenerale) acquisire documentise non siano stati già ritualmenteprodotti dalle parti e senza il con-senso delle stesse (Cass. 19 agosto2002, n. 231), pena la nullità dellaconsulenza. L’unica deroga a questoprincipio è quella per cui il CTU, inragione del suo dovere di risponde-re ai quesiti posti dal giudice, puòacquisire documenti anche non pro-dotti dalle parti o chiedere informa-zioni a terzi, purché tali documenti einformazioni riguardino “fatti acces-sori rientranti nell’ambito strettamen-te tecnico della consulenza” e nonanche fatti posti a base delladomanda (Cass. Civ. 15 aprile2002, n. 5422).

TERZIETÀ DEL CTU E CONTRADDITTORIO DELLE OPERAZIONI

Il CTU deve essere terzo e impar-ziale in modo non dissimile dal giu-dice come richiesto dal suo ruolo diausiliario. Anche il CTU può venirericusato, cioè rifiutato dalle parti, conapposita istanza e può astenersi qua-lora ritenga di potere essere in unaposizione non equidistante dalle parti(cfr. Cass. 22 luglio 2004, n. 13667).Al principio della terzietà e impar-zialità fa da sfondo in qualchemodo il principio del contradditto-rio, caratteristico di tutte le fasi delprocesso e quindi anche delle ope-razioni di valutazione delle prove.Tale contraddittorio, nell’ambito del-la consulenza tecnica nel processocivile, si articola con lo strumentoprevisto dall’art. 87 c.p.c. ovverocon la nomina dei consulenti tecnicidi parte (CTP). I CTP hanno il compito di ausiliari del

difensore della parte, come il CTU loè del giudice. A tale effetto, una voltache la loro nomina è stata portata aconoscenza del CTU o per menzionedel nominativo al verbale dell’udien-za o per comunicazione diretta (comeè prassi piuttosto comune), a essi vacomunicato ogni avviso riguardantele operazioni peritali.Il ruolo del CTP risulta essere valo-rizzato nel processo civile con laLegge n. 69 del 18 Giugno 2009.Secondo il nuovo testo dell’art. 195,il Giudice deve fissare i termini entroi quali: (i) il consulente deve tra-smettere la bozza di relazione aiCTP; (ii) il termine entro il quale iCTP devono trasmettere al consulen-te le proprie osservazioni; e (iii) iltermine entro il quale il consulentedeve depositare in cancelleria il te-sto definitivo della relazione, le os-servazioni formulate dalle parti euna sintetica valutazione sulle stes-se.Anche nel processo penale il contrad-dittorio è disciplinato dalla legge e inparticolare dall’art. 225 c.p.p. cheprevede la possibilità delle parti dinominare propri consulenti tecnici diparte, i poteri dei quali sono previstidall’art. 230 c.p. (assistere al conferi-mento dell’incarico, presentare richie-ste, osservazioni e riserve, partecipa-re alle operazioni peritali, esaminarele relazioni, ecc.).Da tale panorama normativo emergequindi la necessità del rispetto, daparte del CTU, della dialettica proces-suale al fine di consentire alle partiprocessuali il diritto di difesa e di par-tecipazione al giudizio, in ossequio aiprincipi dettati in materia dalla Costi-tuzione.Gli adempimenti richiesti al CTUcomportano, come è intuibile, unaserie di responsabilità a carico delconsulente in caso di loro violazio-ne. Infatti non si può trascurare che,a seguito dell’accettazione dell’inca-rico, derivano obblighi specifici lacui inosservanza, a seconda deicasi, dà luogo a fattispecie penal-mente rilevanti (quali falsa perizia,patrocinio infedele, esercizio abusi-vo della professione), sanzioni civili(risarcimento del danno) e discipli-

nari, che costituiranno oggetto disuccessivo contributo.Alla luce di quanto brevementeesposto, in considerazione della cre-scente importanza delle CTU neidiversi procedimenti giudiziari (siacivili che penali e amministrativi),nonché delle numerose norme previ-ste per il corretto svolgimento del-l’attività, nel rispetto dei principid’imparzialità e in osservanza delprincipio del contraddittorio tra leparti processuali, pare sempre piùconcreta la necessità di una forma-zione latu sensu giuridica, anchesolo di massima, per i soggetti cheintendano prestare il loro servizio inambito processuale allo scopo difornire le indicazioni necessarie peruna idonea e utile attività di consu-lenza in ambito processuale, nonchéal fine di consentire la conoscenzadelle potenziali conseguenze deri-vanti da una non conforme esecu-zione dell’incarico, con l’indicazio-ne di eventuali cautele adottabili.

Fernando Figoni, Av-vocato in Piacenza, Dot-tore di Ricerca in dirittopubblico presso l’Univer-sità di Pavia e Membrodella Camera Arbitrale

presso la CCIAA di Piacenza.

NOTE

1 CTU costituisce acronimo sia dellaconsulenza che del consulente tecnicod’ufficio ed è termine utilizzato informa ambivalente.2 Secondo quanto stabilito dall’art. 61codice di procedura civile: “La sceltadei consulenti tecnici deve esserenormalmente fatta tra le per-sone iscritte in albi speciali for-mati a norma delle disposizioni diattuazione al presente codice”. Ciònon preclude, in ogni caso, al giudi-ce di scegliere consulenti non iscrittiin albi qualora, in base al proprioprudente apprezzamento, lo ritengaopportuno.

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La sensazione che provo nel guardarmi indietro è quel-la di un tempo trascorso velocemente, come fosse statoieri, e invece sono passati 20 anni.Nel novembre del 1993 stavamo uscendo dall’ennesi-ma recessione economica e decidevo di percorrerequesta nuova avventura aprendo burster Italia. Erastata una decisione più forzata dagli eventi che desi-derata, ma alla fine si è dimostrata vincente. Devo ungrazie particolare a Matthias Burster, che ha avutofiducia in me, e a tutti i miei collaboratori, in primis mianipote Elisa Azzola.A quel tempo gli strumenti e i sensori burster eranopoco conosciuti in Italia ma, grazie all’ottima qualitàdei prodotti e alla mia fame di successo, partendo dalfatturato del primo anno di soli 100 milioni di lireabbiamo raggiunto in breve buoni risultati e, se non aves-simo perso un’importante rappresentanza (la Staiger, perla quale producevamo il miglior risultato di vendite alivello mondiale), oggi potremmo vantare un fatturato

di oltre 6 milioni di euro.Ma questa è la vita e devo dire che è proprio vero che “non tutti i mali vengono pernuocere”. Infatti non ho avuto difficoltà a sostituire i torsiometri e le presse elettriche diStaiger con le prestigiose Coretec (Japan) e Honeywell (USA). Questa sfida ci ha rega-lato già molte soddisfazioni e molte altre ce ne regalerà nel prossimo futuro. In questi anni si sono succeduti molteplici avvenimenti, politici ed economici, molto nega-tivi: tra questi, i più significativi sono stati l’attentato dell’11 settembre e la recente crisifinanziaria che tuttora perdura e ci preoccupa. Tutto questo ci ha costretto ad aumentarei nostri sforzi per fronteggiare le crisi, confermandoci oggi tra le aziende leader nel set-tore. L’altro fenomeno significativo per la nostra economia è stata la globalizzazione, cheha costretto molte aziende ad affrontare la concorrenza di paesi emergenti che godonodi un costo del lavoro molto contenuto. Si sono salvate le aziende capaci di dare valoreaggiunto ai propri prodotti, a livello di contenuti e di elevata qualità. Molte di questeaziende hanno inoltre adottato una politica di ricerca e sviluppo a lungo termine e ridot-to il costo del lavoro aumentando l’efficienza, anche grazie alla meritocrazia.Cosa dire del nostro settore e, più in generale, dell’Italia e degli italiani fin qui incon-trati? Nel mondo dell’Università e della Ricerca abbiamo riscontrato una forte percen-tuale di persone scontente, a volte con scarse motivazioni; nel settore privato, a partele grandi aziende, la ricerca è ancora considerata più un costo che un beneficio alungo termine. Quindi è importante agire sulla leva della meritocrazia, soprattutto nelpubblico, e correggere l’errato approccio dei privati per la ricerca e il controllo di qua-lità. Questa considerazione penso si possa estendere a tutti i settori lavorativi. Sediamo per scontata la genialità italiana, la qualità di un prodotto o di un servizio èoggi più che mai la parola magica per avere successo.Per raggiungere una buona qualità servono passione e strumenti adeguati. Non esse-re tirchi nell’investire in ricerca e sviluppo è una priorità e, mentre noi italiani siamogeniali nel progettare una macchina oppure un piatto di cibo speciale, qualche voltatrascuriamo di approntare un buon controllo di qualità o d’impiegare la migliore mate-ria prima. La passione nel lavoro, e quindi la soddisfazione che da esso ci può deri-vare, è anch’essa direttamente proporzionale al successo di un’impresa e la leva fon-damentale per praticarla è la “meritocrazia”. Quanti errori si sono fatti e, purtroppo,si continuano a fare. Potremmo essere la nazione più bella e ricca del mondo ma, permiopia o meschini interessi momentanei e personali, non lo abbiamo ancora capito.Politicamente ci stiamo finalmente avvicinando alle democrazie anglosassoni, ma lastrada è ancora lunga, sia per disporre di politici e imprenditori geniali, affidabili eonesti, sia di un sindacato che faccia veramente l’interesse dei lavoratori.Dal 2012 è entrato a far parte della famiglia di burster Italia mio figlio, Ing. Federico,che con l’esperienza lavorativa accumulata, in Italia e negli Stati Uniti, è già una colon-na portante della nostra impresa.Dare il massimo supporto prima della vendita cercando la migliore soluzione tecnicae, se necessario, un adeguato training dopo vendita, rimane il nostro motto.A tutti i nostri migliori auspici per i prossimi vent’anni.

Alberto Acquati(Managing Director burster Italia)

BURSTER COMPIE 20 ANNI

Rubrica a cura di Franco Docchio, Alfredo Cigada, Anna Spalla e Stefano Agosteo

Dalle Associazioni Universitariedi Misuristi

franco.docchio@ing.unibs.it

SPAZ

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THE ITALIAN UNIVERSITY ASSOCIATIONS FOR MEASUREMENTThis section groups all the significant information from the main UniversityAssociations in Measurement Science and Technology: GMEE (Electricaland Electronic Measurement), GMMT (Mechanical and Thermal Measure-ments), AUTEC (Cartography and Topography), and Nuclear Measure-ments.

RIASSUNTOQuesta rubrica riassume i contributi e le notizie che provengono dalle mag-giori Associazioni Universitarie che si occupano di scienza e tecnologiadelle misure: il GMEE (Associazione Gruppo Misure Elettriche ed Elettroni-che), il GMMT (Gruppo Misure meccaniche e Termiche), l’AUTEC (Asso-ciazione Universitari di Topografia e Cartografia) e il Gruppo di MisureNucleari.

Il GMEE ha una nuova Unità Operativa: il GUFPI-ISMA

L’Associazione GUFPI-ISMA (Grup-po Utenti Function Point Italia – ItalianSoftware Metrics Association) hachiesto al Consiglio di poterentrare nell’Associazione comeUnità Operativa GMEE. Il GUFPI-ISMA è l’Associazione italiana per lapromozione, la diffusione e lo svilup-po delle tecniche quantitative dimisurazione del software, inclu-si i metodi di misurazione della di-mensione funzionale Function PointIFPUG e COSMIC (http://www.gufpi-isma.org). Contemporanea-mente l’Associazione GMEE entrerà afar parte della GUPFI-ISMA.

Sito web del GMEEIl sito Web del GMEE (www.gmee.org)è fase avanzata di aggiornamento,con nuova veste grafica. Oggiinclude anche il sito dellaGiornata della Misurazione. Sista ultimando la pagina conte-nente i progetti di ricerca deiSoci GMEE.

UN’INTERESSANTE INIZIATIVACRUI-FEDERUTILITY, D’INTERESSE PER SOCI GMEE E AZIENDE

Mario Savino, Politecnico di Bari

Ormai vi è consapevolezza semprepiù diffusa che si esce dalla crisi eco-nomica del nostro Paese attraversonon solo la concertazione tra impresee sindacati, ma, anche e forse soprat-tutto, attraverso una più strettacollaborazione tra aziende eUniversità, che possa consentire aiprodotti e ai servizi di essere innova-tivi e quindi sempre più competitivi.D’altra parte esistono diverse Diretti-ve e Comunicazioni da parte dell’U-nione Europea che sollecitano unapiù stretta cooperazione Università –imprese, al fine di garantire unamigliore divulgazione e valorizzazio-ne delle nuove conoscenze nell’eco-nomia e nella società, anche per ilperseguimento degli obiettivi strategi-ci fissati dal Consiglio europeo diLisbona.

La Conferenza dei Rettori (CRUI),insieme con la sua Fondazione, è unorgano con funzioni propositive, diconsultazione e di raccordo del siste-ma universitario anche con il mondoesterno. Diverse sono le iniziativedella CRUI intraprese per svilupparesinergie tra mondo universitario e

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GMEE: CONSIGLIO DIRETTIVODELL’ASSOCIAZIONE GMEE A MILANO POLITECNICO

Il Consiglio Direttivo del GMEE si èriunito il giorno 5 Aprile 2013 a Mila-no, presso la Sala Riunioni del Diparti-mento di Elettrotecnica del Politecnico.Tra le notizie d’interesse per i lettori, lacomunicazione, da parte del PresidenteBetta, che alla Presidenza dell’Istituto diRicerca Metrologica (I.N.Ri.M.) di Tori-no si è insediato, per decreto del Mini-stro Profumo, un nuovo Commissa-rio nella persona del Prof. Ro-dolfo Zich (Politecnico di Torino). AlProf. Zich gli auguri di buon lavoro daparte della Rivista! Il Presidente ha poiringraziato tutti i Soci del GMEE chehanno dato pronta testimonianza per iltragico e criminale atto doloso cheha colpito la Città della Scienzadi Napoli.

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mondo delle imprese nei settori dicomune interesse. La CRUI ha sotto-scritto con Federutility (la Federa-zione delle aziende dei servizi pub-blici locali – www.federutility.it)un accordo finalizzato allo sviluppodi specifici progetti di ricerca su per-dite negli acquedotti, nuove tec-nologie per la depurazione,sistemi di domotica per l’energiae il gas, sistemi innovativi di misu-ra e di telecontrollo e tecnologieper lo smaltimento dei rifiuti. Perconseguire tali obiettivi sono stati co-stituiti gruppi di lavoro (GdL) te-matici composti da rappresentanti diognuno dei soggetti coinvolti (Univer-sità, Aziende Federutility e Impreserappresentate da Anie e Anima) e ciòanche per creare le opportune siner-gie volte a reperire finanziamentinazionali e internazionali. I GdL si sono già riuniti sia a Roma siaa Milano, anche alla presenza delSegretario Generale della CRUI, Ret-tore Paleari, e stanno svolgendo leprime istruttorie tecniche.L’attenzione dei GdL sulle smart

grid deriva dalla considerazione chel’evoluzione della rete elettricain linea con le tendenze mondialirichiederà il coinvolgimento dipiù soggetti in un processo che sisvilupperà in diversi anni, oltre allacollaborazione delle strutturedi ricerca operanti sul territorionazionale. In particolare si sta giàlavorando all’ingegnerizzazione esperimentazione di nuove procedure,applicate alle architetture di rete.Grande attesa riveste l’applicazionedi nuove tecnologie riguardantile fonti energetiche rinnovabilie le ICT, finalizzate al risparmioenergetico, alla riduzione dei gas aeffetto serra, oltre che a risponderealle domande provenienti dalla rete edal gestore. La presenza di una ge-

nerazione distribuita sulle retielettriche in media e bassa ten-sione richiede, utilizzando una retedi trasmissione dati capillare e conti-nuamente aggiornata, una differentee più efficiente gestione dei cari-chi sui singoli nodi di rete, chepotrebbe contribuire a contenere leperdite di rete e a ottimizzare la di-stribuzione dell’energia.Il GdL sulle misure è interessatosoprattutto alle problematiche po-ste dalla Direttiva 2004/22/CE(MID) sui contatori dell’acqua, oltreche del gas e dell’energia elettrica, inparticolare sulla necessità di veri-ficare la validità metrica deicontatori (“bollo metrico”). Inoltresono stati posti aspetti tecnici di fun-zionalità dei contatori d’acquain ragione delle condizioni climaticheestreme che possono verificarsi inalcune aree geografiche del Paese.Si è inoltre sottolineato come la Diret-tiva sull’efficienza degli usi finali del-l’energia e i servizi energetici (2006/32/CE) auspichi una maggioreefficienza ottenibile tramite l’im-

Hexagon Metrology ha recentemente rin-novato il contratto di Partnership sull’In-novazione con la Red Bull Technology,che si estende così fino alla fine del2015 a conferma della forte coopera-zione instaurata negli ultimi anni.Partnership sull’Innovazione significache i tecnici Red Bull Technology sonocoinvolti non solo in quanto utilizzatoridi sistemi Hexagon Metrology, ma parte-cipano attivamente anche in attività diricerca, sviluppo e test di nuovi prodotti.Entrambe le aziende trarranno grandevantaggio da questa cooperazione,essendo entrambe all’avanguardia nellatecnologia automobilistica.Chris Charnley, Quality Manager di Infini-ti Red Bull Racing, afferma: “Immettiamocostantemente massicce dosi di cambia-mento nella nostra attività e operiamo con

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tempi estremamente stretti, ma pretendiamoil meglio nella qualità e precisione dei com-ponenti. Hexagon Metrology ci offre la tec-nologia e il supporto più avanzati per ga-rantire che le operazioni di verifica si svol-gano nel minor tempo possibile, nella com-pleta fiducia della precisione e affidabilitàdei risultati”.Al Peasland, Responsabile delle Partners-hip Tecnologiche di Infiniti Red Bull Ra-cing, aggiunge “Hexagon Metrology èun partner estremamente prezioso e ilcarattere essenziale dei loro prodotti eservizi li fa sentire realmente parte delnostro team. Condividono la nostra pas-sione e offrono livelli eccezionali di sup-porto che sostanzialmente ci aiutano arestare competitivi”Il livello di assistenza al cliente che siaspetta il tre volte Campione del mondo

Costruttori ePiloti di For-mula Uno èa l t i s s i m o .Chris parladella sua e-sperienza con i team di assistenza tec-nica e applicativi di Hexagon Metro-logy: “La natura del nostro settore indu-striale richiede orari lunghissimi, flessi-bilità e professionalità da parte dei tec-nici di assistenza Hexagon Metrology.Abbiamo assolutamente bisogno diquesto tipo di supporto. I tecnici Hexa-gon Metrology costituiscono davveroun riferimento nell’assistenza al clien-te”.

Per ulteriori informazioni: www.hexagonmetrology.com.

CONTINUA LA PARTNERSHIP SULL’INNOVAZIONE FRA HEXAGON E RED BULL TECHNOLOGY

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piego continuo d’innovazionitecnologiche. In questo contestos’inserisce un provvedimento dell’Au-torità per l’energia elettrica e il gas(delibera ARG/gas 155/08, rivisto eadeguato dalle delibere ARG/gas36/11 e 28/12/R/GAS) che imponeuna forte accelerazione nellasostituzione degli apparati dimisura installati sulla rete di distribu-zione del gas, in analogia a quantogià disposto per il settore elettricodalla delibera 292/06.Lo svilupparsi, anche su impulso rego-latorio, di tecnologie legate allo smartmetering, alla telegestione e al tele-controllo rende ipotizzabile, in unprossimo futuro, l’adozione di unastrategia multi-utility basata sullacombinazione di alcune o di tutte lemisure in un unico sistema, il che per-metterebbe non solo una riduzionedei costi, ma anche la possibilità diavere uno sguardo d’insieme sulconsumo energetico, favorendopolitiche di risparmio. In tal sensoappare opportuno citare il documentodi consultazione 478/2012/R/gasavente a oggetto i criteri di selezionedegli investimenti ammessi alla speri-mentazione di soluzioni di telelettu-ra/telegestione congiunta di misurato-ri di gas naturale di classe minore ouguale a G6 e di misure di punti diriconsegna/prelievo di altre commo-dity.Il GdL sui fanghi ha centrato lasua attenzione sull’abbattimentodegli odori negli impianti didepurazione, su una possibile uti-lizzazione dei fanghi prodottiin questi impianti e sui trattamentiper il raggiungimento di questiscopi. Il recupero dei fanghi in agri-coltura è normato a livello nazionaledal D.Lgs. 27 gennaio 1992, n. 99,che ha dato attuazione alla Direttivaeuropea 86/278/CEE, nella stessamateria. L’art. 5 comma 2 dello stes-so decreto (D.Lgs. 99/92) prevedela possibilità di aggiornare la nor-mativa, “in conformità con le deter-minazioni della Commissione econo-mica europea ovvero in relazione anuove acquisizioni tecnico-scientifi-che”. In particolare il GdL ha foca-lizzato l’attenzione sulla possibilità

di utilizzo dei fanghi di depu-razione della acque reflueurbane in agricoltura in rappor-to alla loro qualità e al loro contenu-to di sostanze inquinanti rimosse daireflui depurati.Il Gruppo di Misure Elettriche ed Elet-troniche – GMEE ha manifestatointeresse a questa iniziativaCRUI-Federutility e ha invitato unarappresentanza della Federazione apartecipare alla Sessione congiun-ta tra i gruppi di misure elettriche,elettroniche, meccaniche e termichesu “Innovazione tecnologica: criticitàe opportunità per l’Università, i Centridi ricerca e l’Industria”, che si terràdall’8 all’11 settembre a Trento, du-rante il XXX Congresso nazionale delGMEE.

SEMINARIO DI ECCELLENZA“ITALO GORINI” AL VIA L’EDIZIONE 2013

Gregorio Andria, Politecnico di Bari eClaudio Narduzzi, Università di

Padova – Condirettori del Seminario

Il Seminario di Eccellenza“Italo Gorini”, Scuola di Dottora-to organizzata annualmente dall’As-sociazione Italiana GMEE sulletematiche della misurazione, è rivol-ta ad allievi di dottorato e giovaniricercatori di tutta Italia. La ScuolaGorini è articolata su un ciclotriennale che nell’arco di durata diun ciclo di dottorato permette, attra-verso l’alternanza tra le diverselinee di ricerca, di coprire tutte leprincipali tematiche d’interes-se GMEE.L’edizione 2013 si terrà presso l’Uni-versità di Padova da lunedì 2settembre 2013 a venerdì 6settembre 2013 e sarà ospitatanelle aule del Dipartimento di Inge-gneria dell’Informazione. Le linee diricerca interessate sono: “Metodi dimisura”, “Strumentazione di

misura”, “Misure per l’uomo eper l’ambiente”, a ciascuna dellequali è dedicata una mattinata condue relazioni presentate da docentiesperti provenienti da vari Atenei ita-liani. Inoltre, due relazioni sarannodedicate alle “Misure Meccanichee Termiche”, confermando la colla-borazione ormai consolidatacon i docenti di quel settore e riguar-deranno:– “Immagini in infrarosso, potenzialitàe insidie di una tecnica di misura allaportata di tutti” (Prof. B. Saggin, Poli-tecnico di Milano);– “Strumentazione aerospaziale per ilprogetto ExoMars 2016” (Prof. S.Debei, Università di Padova).La Scuola presenta quest’anno duenuove iniziative: – un pomeriggio dedicato a un semi-nario/minicorso organizzato con ilcontributo di National Instruments,sui sistemi di acquisizione dati e laloro gestione nell’ambiente Lab-View;– visite a laboratori di ricerca dell’U-niversità di Padova, di particolareinteresse per studenti di dottorato egiovani ricercatori GMEE:• “Misurare le emozioni” – laboratoridel Centro di Sonologia Computazio-nale; • laboratorio e sala Prove in Alte Ten-sioni del Dipartimento di IngegneriaIndustriale;• laboratorio di Colorimetria delDipartimento di Ingegneria Industria-le;• laboratorio di Bioingegneria delmovimento del Dipartimento di Inge-gneria dell’Informazione.

La Scuola è da sempre aperta allapartecipazione di persone provenien-ti da aziende ed enti. Da quest’anno,è anche offerta la possibilità d’iscri-versi alle singole giornate d’interesseper assistere alle relazioni, secondo ilprogramma qui riportato:

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NUOVA MACCHINA DI MISURA SUPERPRECISA ED ECONOMICA

Con la nuova Leitz PMM-Xi, Hexagon Metrology sirivolge in modo specificoalle aziende produttive dipiccole e medie dimensio-ni, per le quali finora lemacchine di misura LeitzPMM-C e Leitz Infinity nonerano economicamenteaccessibili, offrendo unaprecisione molto elevata estabile nel tempo e un’altaproduttività.Con una precisione dibase di 0,6 + L/550micron, la nuova LeitzPMM-Xi è adatta all’am-biente industriale per lataratura di strumenti dimisura e come macchinadi riferimento per produ-zione, centri qualità elaboratori di misura. Comemacchina di misura univer-sale, essa sostituisce inoltrei form tester, le macchinedi verifica degli ingranag-gi e alberi a camme, non-ché altre macchine specia-

li offrendo risultati di misura riproducibili grazie a una risoluzione dellerighe ottiche di 0,02 micron. La nuova macchina di misura è equipaggiata con la nuova versione delsensore di scansione LSP-X5 High-Speed, che può operare in modalitàdi scansione ad alta velocità autoadattativa, di scansione tridimensio-nale e in misura punto a punto. La nuova generazione dell’LSP-X5 èdotata di un’interfaccia per un sensore di temperatura del pezzo inter-cambiabile con gli stili di misura. Il sensore di temperatura può essereintegrato nella testa di misura in ogni momento nel corso del ciclo dimisura. Con la misura della temperatura del pezzo e la successiva com-pensazione, i valori di misura diventano ancora più precisi.Complessivamente sono disponibili nove modelli della Leitz PMM-Xinelle corse già affermate della linea Leitz PMM-C.

Per ulteriori informazioni:Levio Valetti (Hexagon Metrology Italia)E-mail: levio.valetti@hexagonmetrology.com

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Martedì 3 settembre 2013(ore 9:00-13:00): Metodi di misura (Prof. R. Ottoboni, Politecnico di Milano)• “Misure assolute di frequenze otti-che e spettroscopia molecolare diprecisione” (Prof. G. Galzerano, Politecnico diMilano)

• “Valutazione della sostenibilità edell’impatto ambientale dei prodotti” (Prof. G. Dotelli, Politecnico di Mila-no)

Giovedì 5 settembre 2013(ore 9:00-13:00): Strumentazione di misura (Prof. A. Baccigalupi, Università diNapoli “Federico II”)• “Definizione, misura e portabilitàdel tempo nelle applicazioni scientifi-che” (Prof. G. Naletto, Università di Padova)

• “Design and metrological characte-rization of high-performance digitalmagnetic flux-meters” (Prof. P. Arpaia, CERN, Ginevra eUniversità del Sannio, Benevento)

Venerdì 6 settembre 2013(ore 9:00-13:00): Misure per l’uomo e per l’ambiente(Prof. M. Parvis, Politecnico di Torino)• “Misure morfologiche e funzionalisull’uomo: immagini e segnali biome-dici in neurofisiologia” (Prof. F. Molinari, Politecnico di Torino)

• da definire (Prof. D. Trinchero, Politecnico di Torino)

Per ulteriori informazioni e aggiornamenti: http://measurement.dei.unipd.it/gorini2013

franco.docchio@ing.unibs.it

Rubrica a cura di Franco Docchio e Alfredo Cigada

Notizie dalle altre Associazioni

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OTHER ITALIAN ASSOCIATIONSThis section reports the contributions from Associations wishing to useTutto_Misure as a vehicle to address their information to the readers.

RIASSUNTOQuesta rubrica riassume i contributi e le notizie che provengono dalle Asso-ciazioni che vedono nella Rivista uno strumento per veicolare le loro infor-mazioni al pubblico di Tutto_Misure.

A.L.A.T.I.: L’AUTOMAZIONE NEI PROCESSI DI TARATURADELLA STRUMENTAZIONE ELETTRICA - ASPETTI E SOLUZIONI ANCHE IN RELAZIONE AL DOCUMENTOACCREDIA DT-02-DT;

Carmelo Pollio, Delo Service Srl,Vicepresidente A.L.A.T.I.

(presentato ad Affidabilità & TecnologieTorino, 18 aprile 2013)

L’automazioneIl termine automazione identifica latecnologia che usa sistemi di controllo(come circuiti logici o elaboratori) pergestire macchine e processi, riducen-do la necessità dell’intervento umano.L’automazione di un processo si rea-lizza per l’esecuzione di operazioniripetitive o complesse, ma anche ovesi richieda sicurezza o certezza del-l’azione o semplicemente per mag-giore comodità. In un processo di taratura accreditatooltre a quanto sopra asserito bisognagarantire dei requisiti specifici dettatidell’ente di accreditamento.

La Storia dell’automazione neilaboratori accreditati di taratu-ra

Nell’ambito dei Laboratori di TaraturaAccreditati, l’automazione è utilizzataper gran parte delle grandezze tran-ne che per quelle elettriche in bassafrequenza. Dal 1998 si sono comin-ciate a utilizzare nelle attività accredi-tate procedure automatiche solo perla taratura e la verifica periodica deicampioni di prima e seconda linea esolo per l’acquisizione delle misure,già con buoni vantaggi.Tutte le attività successive all’acquisi-zione rimangono “in manuale”, ovve-ro prevedono l’intervento umano daparte di un operatore, così come l’e-laborazione dei risultati e la stesuradei documenti di registrazione delleverifiche periodiche e tarature. Nel tempo però si consolida l’obietti-vo di sviluppare un sistema gestionaleautomatizzato completo per tutte leattività del laboratorio accreditato,che riduca al minimo e semplifichi leattività del personale addetto all’attivi-tà di taratura.Ovviamente questo approccio portacon sé vantaggi e svantaggi.I vantaggi:• Notevole riduzione delle ore di lavo-ro per l’esecuzione delle misure, ese-guibili anche di notte (es. circa 256punti di misura);• Verifica immediata dei risultati, gra-zie anche all’utilizzo di fogli di calco-lo realizzati con la stessa sequenzadei dati generati dal programma cheesegue le misure (in formato Excel odi testo);

• Riduzione dei possibili errori di mi-sura introdotti dall’operatore.Gli svantaggi:• Il SW fornito dal costruttore richiedespesso modifiche e adattamenti, perpoter eseguire, ad esempio, misure inpunti diversi da quelli già previsti, enella maggior parte dei casi non è uti-lizzabile per altri analoghi strumenti(multimetri ad alte prestazioni, ecc.);• Può succedere che il trasferitore (mi-suratore multifunzione) e il SW nonsiano più supportati dal costruttore;• Costi iniziali di sviluppo e verificanon trascurabili.

Situazione attualeLe continue richieste del mercato e lanotevole moltitudine di strumenti di mi-sura multifunzione, e l’obbligato rin-novamento dei campioni dei Centri,portano spesso ad affrontare nuovesfide che hanno come obiettivo quellodi mantenere l’automazione delle mi-sure nella gestione dei campioni e nel-l’esecuzione di tutte le tarature. Adesempio questa è la situazione che sipuò avere utilizzando un SW comeMetCal.MetCAL permette sia la gestione deicampioni intesa come verifiche perio-diche, verifiche pre- e post-trasporto everifica finale del calibratore multifun-zione; sia la taratura della strumenta-zione anche in modalità semi-automa-tica, mantenendone così i vantaggiiniziali. Come in passato, si continuaperò a utilizzare il SW come sistemadi acquisizione anche se già è utiliz-zabile la parte che provvede all’emis-sione dei documenti finali della tara-tura ovvero il certificato. Tutto ciò,però, non ha senso se si riducono itempi per l’esecuzione delle misurema non vengono ridotti i tempi di

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esportazione ed elaborazione deirisultati e la validazione dei modelli dimisura.È stato quindi sviluppato un SW ge-stionale basato sull’utilizzo di Accessche integra la gestione completa dellaboratorio con l’emissione del certifi-cato di taratura importando i datidelle misure dal modello di misura inExcel compilato dall’operatore duran-te l’esecuzione della sequenza dimisure. Nel caso in cui venga utiliz-zato il sistema di acquisizione deidati, questi ultimi vengono esportati oscritti direttamente nel modello dimisura.Come modelli di misura si utilizzanodue file standard, personalizzati perogni modello di strumento, uno per imisuratori, e uno per i generatori consolo poche ed essenziali formule di cal-colo: la media, lo scarto tipo, la conva-lida dei dati inseriti, la valutazione dellespecifiche (Pass o Fail) senza nessuncollegamento ad altri file né calcolicomplessi, riducendo considerevolmen-te i tempi di validazione.Il SW gestionale importa i dati, ese-gue il calcolo dell’incertezza puntoper punto e presenta l’anteprima delcertificato o il rapporto di taratura aseconda della richiesta del cliente.

Esempio praticoSupponiamo di dover eseguire lataratura di un multimetro digitalemultifunzione palmare con una indi-cazione a 3 1/2 digit che nonabbiamo mai visto in precedenza,di cui abbiamo però la documenta-zione tecnica necessaria e il manua-le d’uso. Scegliendo un modello nor-malmente in uso in Excel, che inclu-de anche il calcolo delle incertezzedi misura e la stampa diretta del cer-tificato di taratura, occorrono dalle4 alle 6 ore per realizzare il model-lo e per validarlo. Occorrono inoltredai 5 ai 30 minuti per eseguire lemisure anche utilizzando un sistemasemi-automatico ovvero un SW cheesegue la sequenza delle misure eimposta il calibratore a ogni punto:l’operatore deve solo digitare l’indi-cazione del multimetro.Utilizzando invece il sistema prece-dente con Access i tempi per la rea-

lizzazione del modello di misura e lavalidazione si riducono notevolmentea circa 2 ore comprendendo l’esecu-zione delle misure e la stampa del cer-tificato (nella valutazione dei tempi siè considerata una buona conoscenzadi Excel e un’esperienza di taraturadell’operatore).

ConclusioniL’ideale sarebbe l’utilizzo di SW“commerciali” in modo completo finoalla stampa del certificato di taratura,ma il lavoro è ancora lungo e com-plesso in quanto i fornitori spesso nonhanno competenze adeguate tali dapoter lavorare in autonomia. Sin dallaprima pubblicazione del SIT Doc.535 e successivamente, di recente,del ACCREDIA DT-02-DT, si è spessosottovalutata l’importanza di una cor-

retta gestione dei modelli di misura daparte dei Centri accreditati. Analoga-mente da parte dell’ente di accredita-mento si è sottovalutato l’impatto del-l’applicazione di questi documenti suilaboratori in termini di tempo neces-sario e quindi di costi.L’associazione ALATI, ritenendo utile edoverosa una formazione periodicasu questi e altri relative alle attività ditaratura accreditate, sta organizzan-do dei corsi ad hoc su specifici argo-menti, partendo proprio da quellorelativo alla gestione di un sistema in-formativo all’interno dei centri accre-ditati che risponda ai requisiti dettatidall’ente e alle specificità insite nei la-boratori.Terremo aggiornati i lettori di Tutto_Misure sulle varie iniziative che ALATIintraprenderà.

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RIAPRE IL GABINETTO DELLE SCIENZE DI PORTO SAN GIORGIO

Durante la primavera di quest’anno, una felice circostanza ha determinato lapossibilità di attivare un progetto di salvaguardia e valorizzazione del patri-monio d’interesse storico-scientifico della Scuola “E. De Amicis” di Porto SanGiorgio, fondata nel 1913. La Dirigente dell’ISC Nardi, Dott.ssa DanielaMedori, ha istituito un gruppo di lavoro coordinato dal curatore, l’Ing. OronzoMauro, che, insieme ai suoi collaboratori, con grande solerzia, ha portato atermine il progetto permettendo di riaprire il Gabinetto delle Scienze in occa-sione dei festeggiamenti dei 100 anni della Scuola “E. De Amicis”.L’Antico Gabinetto di Scienze, coevo all’apertura della scuola, come testimo-niano i reperti ivi trovati e restaurati intorno agli anni ’30, è stato affiancato dalGabinetto delle Attività Marinare, voluto dal governo fascista per rilanciare lecorporazioni nella fattispecie, a Porto San Giorgio, quella della pesca. Nelcorso degli anni, la scuola inoltre ha stratificato una serie di sussidi didatticimolto interessanti, anch’essi classificabili come beni culturali scientifici.Il recente progetto di recupero, durato circa 3 mesi, ha reso possibile identificareoggetti di valore scientifico che tornano ad avere un ruolo di primo piano per laScuola “De Amicis” e per il territorio con l’istituzione di un nuovo museo per PortoSan Giorgio. Grazie a quest’opera di valorizzazione gli studenti e visitatori delGabinetto potranno ammirare alcuni dei pezzi restaurati quali una macchina elet-trostatica di Wimshurst con accessori, una serie di macchine semplici, un bel vol-tametro di Bertram, ora pronti per ispirare nuovi orizzonti scientifici.Da non dimenticare la bella collezione ittiologica relativa al Gabinetto delle Attivi-tà Marinare che torna, in un bell’armadio d’epoca, a ricordare l’importanza delmare. Il Tellurium del costruttore Felkl & Son di Praga è un oggetto di spicco nellacollezione del Gabinetto; anch’esso restaurato, mostra ora come le sequenze degliequinozi e la meccanica della terra fossero insegnati in modo molto efficace.Anche la collezione mineralogica affascina con i colori di variopinti minerali.Un’ampia raccolta di altri sussidi didattici per la scienza è disponibile ed oggettoormai d’interesse museale (documentari su pellicola, su diapositiva, regoli di variogenere, cartelloni murali, ecc.). È stata inoltre allestita una postazione di rilievodedicata alla microscopia tale da permettere osservazioni avvincenti.

Info Point: tel. 0734 676043 – E-mail: primariacapoluogo@iscnardi.it

ASSOCIAZIONE ITALIANA PROPRIETÀ TERMOFISICHE (AIPT)

Inizia in questo numero una serie di presentazionidelle attività svolte in ambito misuristico dai socidell’Associazione Italiana Proprietà Termofisiche(AIPT), che aderisce come unità esterna al GruppoMisure Elettriche ed Elettroniche. Per lo spazio con-

cesso su Tutto Misure il Comitato Direttivo dell’AIPTdesidera porgere i suoi più sentiti ringraziamenti. Il

primo contributo, del Presidente Alberto Muscio, riguar-da l’ottimizzazione delle proprietà radiative delle superfici

opache e il controllo degli apporti solari, mediante misure di riflettanzasolare ed emissività termica. Buona lettura!Alberto Muscio (Presidente), Elena Campagnoli (Segretario), FrancescoRighini (Tesoriere), Giuseppe Ruscica, Paolo Coppa (Revisore dei Conti).

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MISURE DI PROPRIETÀ TERMOFISICHE

Ottimizzazione delle proprietà radiative delle superfici opache e controllo apporti solari

Alberto Muscio

Misure di riflettanza solare ed emissività termica

PROPRIETÀ RADIATIVE E APPORTI SOLARI

Il principale carico termico da com-pensare ai fini del condizionamentoestivo degli edifici è dato dagli appor-ti solari, del cui contenimento il setto-re dell’edilizia in Italia si è finorapreoccupato essenzialmente in rela-zione agli elementi vetrati (dotati a talfine di schermature, oppure di vetriopportunamente formulati). Gli appor-

ti attraverso gli elementi opachi, tutta-via, anche se più ridotti per unità disuperficie irradiata, possono avere unimpatto fondamentale sui fabbisognienergetici per condizionamento acausa dell’elevata estensione di tetti epareti.I primi studi svolti nel settore da ricer-catori AIPT risalgono a quando, nel2005, vennero avviate presso l’Uni-versità di Modena e Reggio Emiliaindagini sui cosiddetti “cool roof”,

soluzioni di copertura degli edifici lacui denominazione negli Stati Unitiha oggi assunto un significato univo-co nella terminologia tecnica in virtùdella loro amplissima diffusione,mentre solo in anni recenti essihanno cominciato a trovare un utiliz-zo degno di nota nell’edilizia italia-na.Entrando nel dettaglio, si definisco-no cool roof soluzioni contraddistin-te da riflettanza solare ed emissivitàtermica elevate e durevoli neltempo. La riflettanza solare è la fra-zione della radiazione solare inci-dente che viene direttamente riflessada una superficie irradiata, ed èvariabile da 0, per una superficietotalmente assorbente, fino a 1(100%), per una superficie perfetta-mente riflettente. L’emissività termi-ca, anch’essa variabile tra 0 e 1, èil rapporto tra la radiazione termicaemessa nell’infrarosso da una super-ficie e la massima emissione teorica-mente possibile alla medesima tem-peratura. Una soluzione per coper-ture edili dotata di riflettanza eleva-ta assorbe solo una piccola partedella radiazione solare incidente.Inoltre, se la superficie è caratteriz-zata da emissività elevata, la mag-gior parte dell’energia solare assor-bita viene restituita all’ambienteesterno mediante irraggiamento ter-mico nell’infrarosso. Il ruolo combi-nato di riflettanza solare ed emissi-vità termica della superficie inesame può essere altresì espressoattraverso il Solar Reflectance Index(SRI), che rappresenta la diminuzio-

Dipartimento di Ingegneria “Enzo Ferrari” Università di Modena e Reggio Emiliaalberto.muscio@unimore.it

MEASUREMENT AND OPTIMIZATION OF SURFACE RADIATIVE PROPERTIES OF OPAQUE WALLS AND CONTROL OF SOLAR GAINSThis article focuses on the measurement and optimization of surface radiativeproperties of opaque walls, such as solar reflectance and thermal emissivity,to implement cool roof or cool color solutions designed to limit solar gains andoverheating of the irradiated surfaces. The underlying challenges, the investi-gation methods and some significant applications are presented.

RIASSUNTOQuesto articolo verte sulla misura e ottimizzazione delle proprietà radiati-ve superficiali delle pareti opache, in particolare della riflettanza solare edell’emissività termica, ai fini della realizzazione di soluzioni tipo cool roofo cool color atte a limitare la captazione degli apporti solari e il surriscal-damento delle superfici irradiate. Si presentano nel seguito le problemati-che di fondo, le metodologie d’indagine seguite, e alcune applicazionisignificative.

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ne di temperatura superficiale otte-nuta in condizioni di riferimento ri-spetto a una superficie nera nonmetallica (riflettanza 10%, emissività90%, SRI=0), normalizzata per ladiminuzione di temperatura superfi-ciale ottenibile rispetto alla stessasuperficie nera da parte di una su-perficie bianca di riferimento (riflet-tanza 80%, emissività 90%,SRI=100%). È importante rilevare che associare lariflettanza solare di una superficieopaca al suo colore visibile (ad esem-pio, bianco) può essere fuorviante inquanto la banda spettrale del visibileinclude un frazione minoritaria dell’e-nergia apportata dall’irradiazione delsole (Fig. 1). L’accurata misura dellariflettanza risulta quindi fondamentaleai fini della previsione dell’effettivocomportamento termico di una super-ficie.

I COOL ROOF NEGLI USA, IN EUROPA E IN ITALIA

Studi specifici sui cool roof furonoavviati negli U.S.A. sin dalla fineanni ’90 del secolo scorso, promos-si dai drammatici black-out estivi checolpirono il paese a causa deisovraccarichi della rete elettricaindotti dagli impianti di condiziona-mento. In virtù delle potenzialitàscientificamente dimostrate, i coolroof sono attualmente promossi congrande vigore da molte amministra-zioni pubbliche e organizzazioniprivate d’oltreoceano. Ciò ha porta-to allo sviluppo di specifici standard

per la misura delle proprietàradiative superficiali (riflettan-za solare, emissività termica,SRI) e di protocolli per la certi-ficazione dei prodotti commer-ciali, sia a nuovo che dopoinvecchiamento almeno trien-nale. Il punto di riferimento inmateria è il Cool Roof RatingCouncil (CRRC), un‘organizza-zione fondata nel 1998 per svilup-pare un programma di valutazionedei prodotti commerciali.In Europa, i principi di base dei coolroof sono più o meno consapevol-mente applicati da migliaia di anni– nel sud Italia, in Grecia e in altrearee del Mediterraneo, il coloredominante degli edifici è ancora ilbianco – ma il concetto tecnologicodi cool roof è rimasto sconosciuto aipiù fino a pochi anni fa. In tempi re-centi, tuttavia, alcuni centri di ricer-

ca europei hannodeciso di coordinare ecapitalizzare le attivitàd’indagine in atto arri-vando alla formalecost i tuzionedell’EuropeanCool RoofC o u n c i l(ECRC), orga-n i z z a z i o n eispirata alCRRC e simil-mente volta apromuoverela diffusionedei cool roof

e a sviluppare un program-ma europeo di certificazio-ne dei prodotti commercia-li. All’ECRC aderiscono inostri associati dell’EnergyEfficiency Laboratory(EELab), laboratorio specializzatodel Dipartimento di Ingegneria“Enzo Ferrari” di Modena.Un primo studio sperimentale svoltodall’EELab risale al 2005, quandoun cool roof fu posto in opera sopraun capannone sede di laboratori del-l’allora Facoltà di Ingegneria diModena. Essendo tale capannoneprivo di apparati di condizionamen-to dell’aria e dotato di strutture di

Figura 1 – Spettro solare (normalizzato)

Figura 2 – Installazione di un cool roofsui Laboratori Pesanti della Facoltà di Ingegneria

di Modena: stato iniziale e finale

copertura relativamente leggere, siera sempre manifestato un surriscal-damento estivo tale da rendere gliambienti interni pressoché impratica-bili per tutta la stagione calda. L’ap-plicazione a spruzzo di una guainaliquida bianca sopra la preesistenteguaina bituminosa nera (Fig. 2) haportato a una riduzione delle tempe-rature mediamente pari a 3,0°C perl’aria interna e a 3,7°C per il soffitto(Fig. 3). A controprova dell’efficaciadella soluzione adottata, nel corsodell’estate successiva all’intervento ilcapannone ha conosciuto un livello difrequentazione inusuale, specialmen-te nei giorni di fermo dell’impianto dicondizionamento del campus.

Negli anni successivi l’EELab haacquisito, tra gli altri, spettrofotome-tri in banda 300-2.500 nm peracquisizione dello spettro di riflettivi-tà nell’intervallo d’interesse (la riflet-tanza solare viene valutata comevalore medio della riflettività, pesataper lo spettro standard dell’irradia-zione solare) ed emissometri broad-band comparativi (l’emissività termi-ca viene valutata mediante compa-

Figura 3 – Installazione di un cool roofsui Laboratori Pesanti della ex-Facoltà d’Ingegneria

di Modena: temperature misurate prima e dopo

T_M ƒ 149

SPAZIO DELLE ALTREASSOCIAZIONI

N.02ƒ

; 2013

razione diretta con campioni di rife-rimento basso-emissivi e alto-emissi-vi) conformi ai migliori standard delCRRC e a quelli attualmente in valu-tazione da parte dell’ECRC. È statocosì possibile mettere a disposizionedell’industria una struttura che haportato avanti un’intensa attività siadi attestazione indipendente delleprestazioni misurate (Fig. 4), sia divalutazione e ottimizzazione di pro-dotti per l’edilizia.

I COOL COLOR

Recentemente, l’indagine ha riguarda-to anche i cosiddetti “cool color”, solu-zioni di trattamento superficiale aventila stessa risposta spettrale nel visibile(cioè per lunghezze d’onda compresetra 400 nm e 700 nm), in cui cadecirca il 43% della radiazione solare, equindi lo stesso colore, di superfici edilitradizionali, ma molto riflettenti nellabanda spettrale dell’infrarosso vicino(lunghezze d’onda tra circa 700 nme 2.500 nm), che comprende più del52% degli apporti energetici solari(Fig. 1). Poiché solo la parte visibiledella radiazione riflessa va a influen-zare la risposta cromatica di unasuperficie, i cool color possono averelo stesso aspetto per l’occhio umano dimateriali quali, ad esempio, le tipichetegole di terracotta, ma offrire unariflettanza solare molto più elevata(anche oltre il 50%, contro il 20÷35%tipicamente riscontrato, vedi Fig. 5).

Figura 4 – Cartiglio standard delle prestazioni misurate dall’EELab: Solar Reflectance (SR),

Infrared Emittance (IE), Solar Reflectance Index (SRI),Surface Temperature (ST)

Figura 5 – Spettro UV-Vis-NIR della riflettività (rl) e riflettanza solare (rsol) di tegole sperimentali con rivestimento ceramico tipo cool color

Figura 6 – Schematizzazione dei diversi meccanismi di scambio termico radiativo di una cupola gasometrica

APPLICAZIONI INNOVATIVE DELLE COOL SURFACES

Le metodologie di misura e ottimizza-zione messe a punto per lo sviluppodi cool roof e cool color del settoreedile sono state sfruttate anche inambiti applicativi completamente dif-ferenti dall’edilizia.Ad esempio, in relazione agli impiantiper la produzione di biogas tramite fer-mentazione anaerobica di biomasse diorigine agrozootecnica, al momento

fortemente incentivati nel quadro gene-rale di promozione delle fonti energeti-che rinnovabili, si è affrontata l’impor-tante criticità dei surriscaldamenti dellevasche di fermentazione ricercandoun’ottimizzazione spinta delle proprie-tà radiative superficiali esterne e inter-ne della cupola gasometrica che chiu-de superiormente le vasche di fermen-tazione suddette (Fig. 6).Un altro ambito applicativo al quale siè rivolta l’indagine scientifica è quellodel controllo degli apporti solari attra-

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SPAZIO DELLE ALTREASSOCIAZIONI

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verso gli elementi opachi delle carroz-zerie degli autoveicoli (Fig. 7), ovveroattraverso i pannelli della cassa refri-gerata dei camion frigoriferi.Anche in questi casi si è verificato cheapprocci sommari di stima degliapporti solari possano riservare gros-se sorprese, e che solo la misura rigo-rosa delle proprietà radiative superfi-ciali permette di attuare approcci dianalisi e ottimizzazione efficaci.

RIFERIMENTIBIBLIOGRAFICI

1. H. Taha, H. Akbari,A.H. Rosenfeld, J.Huang, “Residentialcooling loads and theurban heat island – Theeffects of albedo”, Buil-ding and Environment23 (1988) 271-283.2. L. Doulos, M. Santa-mouris, I. Livada, “Passi-ve cooling of outdoorurban spaces. The roleof materials”, SolarEnergy 77 (2) (2004),231-249.3. R. Lollini, B. Barozzi,G. Fasano, I. Meroni,M. Zinzi, “Optimisationof opaque components

of the building envelope. Energy, eco-nomic and environmental issues”, Buil-ding and Environment 41 (8) (2006),pp. 1001-1013.4. A. Synnefa, M. Santamouris, H.Akbari, “Estimating the effect of usingcool coatings on energy loads and ther-mal comfort in residential buildings invarious climatic conditions”, Energy andBuildings 39 (11) (2007) 1167-1174.5. A. Libbra, L. Tarozzi, A. Muscio,

M.A. Corticelli, “Spectral responsedata for development of cool colouredtile coverings”, Optics and Laser Tech-nology 43 (2011) 394-400.6. A. Libbra, A. Muscio, C. Siligardi, P.Tartarini, “Assessment and improve-ment of the performance of antisolarsurfaces and coatings”, Progress inOrganic Coatings 72 (2011) 73-80.7. Cool Roof Rating Council, “Productrating program manual (CRRC-1)”,retrievable in 2012 at the address:www.coolroofs.org/alldocs.html#crrc1.8. European Cool Roof Rating Coun-cil, “EU-Cool Roofs Strategic Plan”,retrievable in 2012 at the address:http://coolroofcouncil.eu.

ESTENSIMETRI MINIATURA PER USO OEMGli estensimetri miniatura Micro-Measure-ments sono progettati per offrire prestazio-ni superiori a un minor costo per il clienteOEM (Original Equipment Manufacturer).Questi estensimetri possono essere usati inmolte applicazioni, in particolare in quelleapplicazioni ove lo spazio a disposizioneè ristretto o dove è necessario limitare ilconsumo in corrente, come negli apparatialimentati da batterie. Gli estensimetri miniatura Micro-Measu-rements possiedono infatti una elevataresistenza elettrica in una griglia moltopiccola, per esempio una resistenza da10 kOhm in una griglia di soli 1 mm x 1 mm.La resistenza molto elevata consente di

NEWS

aumentare la tensione di alimentazioneper ottenere un’uscita più elevata.

Caratteristiche• Uscita più elevata rispetto agli estensi-metri tradizionali, grazie a griglie piùcorte;• Alta resistenza elettri-ca - fino a 20 kOhm;• Dimensioni miniatu-rizzate;• Basso consumo dicorrente;Gli estensimetri minia-tura sono disponibilinelle seguenti versioni:• lineari con resisten-ze da1, 5, 10 kOhm;• 2 griglie a mezzoponte da 1 e 5 kOhm; • 4 griglie a ponte inte-ro da 1 e 5 kOhm percelle di carico;• 4 griglie al taglio,ponte intero, da 1 e 5

kOhm per torsiometri;• 4 griglie a diaframma da 5 kOhm pertrasduttori di pressione.

Per ulteriori informazioni: www.luchsinger.it

Alberto Muscio si è lau-reato con lode in Ingegne-ria dei Materiali presso l’U-niversità di Modena e Reg-gio Emilia e ha poi conse-guito un dottorato di ricer-ca in Fisica Tecnica presso

l’Università di Bologna. È oggi docente diFisica Tecnica Industriale presso il Diparti-mento di Ingegneria “Enzo Ferrari” diModena, ove è responsabile del laborato-rio EELab (www.eelab.it). È inoltre Presi-dente dell’Associazione Italiana ProprietàTermofisiche e membro del Comitato Tec-nico dell’European Cool Roof Council.

Figura 7 – Spettro del coefficiente di assorbimento (al=1-rl) per cinque diversi colori della carrozzeria di un autoveicolo

MANIF

ESTA

ZION

IEV

ENTI

EFO

RMAZI

ONE

2013-2014eventi in breve

T_M N. 2/13 ƒ 151

2013

2014

26-28 giugno

01-02 luglio

09-12 luglio

09-12 luglio

09-11 luglio

14-16 luglio

15-18 luglio

18-19 luglio

29-31 luglio

29-31 luglio

17-18 agosto

17-19 agosto

19-22 agosto

25-28 agosto

25-31 agosto

04-06 settembre

08-11 settembre

08-11 settembre

09-10 settembre

16-21 settembre

16-18 settembre

20-22 settembre

20-22 settembre

29 sett-03 ottobre

29 sett-03 ottobre

01-03 ottobre

07-08 ottobre

18-22 ottobre

20-23 ottobre

21-26 ottobre

10-13 novembre

16-17 novembre

17-22 novembre

29 novembre

07-09 gennaio

Istanbul, Turkey

Los Angeles, USA

Orlando, USA

Orlando, USA

Orlando, USA

Beijing, China

Samos, Greece

Barcelona, Spain

Reykjavik, Iceland

Reykjavik, Iceland

Singapore

Hong Kong

Vancouver, Canada

Seoul, Korea

Barcelona, Spain

Genova, Italy

Trento, Italy

Trento, Italy

Bangkok, Thailand

Alhusta, Crimea

Muten, Switzerland

Hainan, China

Beijing, China

Porto, Portugal

Porto, Portugal

San Diego, USA

Napoli, Italy

Nantou, Taiwan

Madrid, Spain

Saint Paul, USA

Vienna, Austria

Chengdu, China

Lisbon, Portugal

Lyon, France

Lisbon, Portugal

International IIE Conference

2013 2nd International Conference on Advances in Computer Science and Engineering (CSE 2013)

6th International Multi-Conference on Engineering and Technological Innovation: IMETI 2013

11th International Conference on Education and Information Systems, Technologies and Applications: EISTA 2013

17th World Multi-Conference on Systemics, Cybernetics and Informatics: WMSCI 2013

International Conference on Signal and Image Processing (CSIP 2013)

2013 International Conference on Embedded Computer Systems

19th IMEKO TC-4 Symposium

8th International Joint Conference on Software Technologies (ICSOFT 2013)

10th International Conference on Informatics in Control, Automation and Robotics (ICINCO 2013)

2013 2nd International Conference on Recent Trends in Materials and Mechanical Engineering

2013 2nd International Conference on Mechanical Properties of Materials and Information Technology (ICMPMIT 2013)EI Compendex

13th Annual NUSOD Conference

2013 World Congress on Advances in Nano, Biomechanics, Robotics, and Energy Research (ANBRE13)

SENSORDEVICES 2013, The Fourth International Conference on Sensor Device Technologies and Applications

2013 Joint IMEKO TC1-TC7-TC13 Symposium

Congresso GMEE 2013

Congresso GMMT 2013

4th ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE ON SOFTWARE ENGINEERING & APPLICATIONS (SEA 2013)

Nanomaterials: Applications & Properties 2013 (NAP 2013)

1st EOS Topical Meeting on Frontiers in Optical Imaging (FOI 2013)

2013 International Conference on Advanced ICT(Information and Communication Technology) for Business and Management (ICAICTBM2013)

2013 Conference on Education and Evaluation (CEAE 2013)

ADVCOMP 2013, The Seventh International Conference on Advanced Engineering Computing and Applications in Sciences

DATA ANALYTICS 2013, The Second International Conference on Data Analytics

Avionics, Fiber-Optics and Photonics Conference

IEEE International Workshop on Measurements & Networking

2013 International Applied Science and Precision Engineering Conference (ASPEC)

International Conference on Renewable Energy Research and Applications, (ICRERA)

ASPE 28th Annual Meeting

IEEE IECON- 39th Annual Conference of IEEE Industrial Electronics Society

2013 International Conference on Information Technology and Applications

INFOCOMP 2013, The Third International Conference on Advanced Communications and Computation

Symposium on Structural Health Monitoring and Non-Destructive Testing

International Conference on Pervasive and Embedded Computing and Communication Systems (PECCS 20914)

http://www.iieistanbul.org

http://www.cse-conf.org

www.2013iiisconferences.org/imeti

http://www.2013iiisconferences.org/eista

www.2013iiisconferences.org/wmsci

www.engii.org/workshop/csip2013july

http://www.samos-conference.com

www.imeko2013.es

http://www.icsoft.org

http://www.icsoft.org

http://www.icrtmme-conf.org

http://icmpmit-conf.org/index.htm

http://www.nusod.org/2013/

http://anbre.cti3.com/anbre13.htm

http://www.iaria.org/conferences2013/SENSORDEVICES13.html

http://www.imeko-genoa-2013.it

www.gmee.org

http://www.softwareng.org

www.myeos.org/events/foi2013#Call_for_Papers

http://www.icaictm2013.org/

www.engii.org/workshop/ceae2013september/

http://www.iaria.org/conferences2013/ADVCOMP13.html

http://www.iaria.org/conferences2013/DATAANALYTICS13.html

http://www.avfop-ieee.org

http://mn2013.ieee-ims.org/

http://www.taeti.org/aspec/index.html

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http://aspe.net/technical-meetings/2013-annual-meeting/

http://www.iecon2013.org

http://www.ita2013.org

http://www.iaria.org/conferences2013/INFOCOMP13.html

http://lva.insa-lyon.fr/symposium2013

http://www.peccs.org/

T_M ƒ 152

NEWS

N.02ƒ

;2013

Keyence ha recentemente sviluppato unnuovo sistema di misura istantanea tramiteimmagini: la nuova serie IM-6120 a campoampio, un dispositivo di misura che puòcompetere con proiettori di profilo, micro-scopi di misura o macchine di misura CNCautomatiche. Il nuovo sistema semplifica lamisurazione, con un solo pulsante: bastano3 secondi per misurare fino a 99 caratteri-stiche con documentazione completa inclu-sa, e gli operatori non necessitano di unaspecifica formazione!La semplicità d’uso della serie IM-6120 per-mette un forte risparmio sui costi rispetto aiprocessi di misura tradizionali. Il sistema èdotato di un piatto di alta precisione permisurazione immediate, con dimensionipezzo fino a 200 mm. Infine, per l’analisi diforme complesse (profili sinistri, denti d’in-granaggi, ecc.), in cui le misure lineari, adarco o circolari non sono sufficienti, la serieIM-6120 offre ora un overlay grazie alquale è possibile confrontare i bordi dellaparte con un diagramma teorico.

Per ulteriori informazioni: www.keyence.it/IM

NUOVO SISTEMA DI MISURAZIONE ISTANTANEA

Il Gruppo Kistler Instrumente AG di Winter-thur, leader da oltre 50 anni nello sviluppodi sensori Piezoelettrici per la gestione delleprincipali misure dinamiche in ambito Auto-motive, Industriale, Aerospaziale, ha decisodi riorganizzare e compattare la strutturaEuropea del gruppo. Infatti da qualchemese gli uffici europei del gruppo sono statosuddivisi e inglobati in 5 macro blocchi/Aree: Nord, Centro, East, Ovest, Sud. L’in-carico di gestire, amministrare e far progre-dire il SUD Europa è stato affidato alcunimesi fa dal Gruppo svizzero a RobertoGorlero, 49 anni, ligure di nascita e mila-nese di adozione, nel gruppo da diversianni dopo esperienze in Gavazzi, Foxboro,Invensys.Gorlero, entrato nel Gruppo Kistler nel2004, prima come direttore generale e,dopo alcuni mesi, anche come ammini-stratore delegato della sede italiana, daoggi riveste anche la carica di ammini-stratore delegato di Kistler Spagna e diKistler Turchia, gestendo nel complessocome Regional Manager Southern Europetutto il mercato del Sud Europa, che com-prende Portogallo, Spagna, Italia, Gre-cia, Macedonia, Albania, Turchia.Gorlero ha ricevuto questo prestigioso eimpegnativo incarico sulla base degli otti-mi risultati ottenuti in Italia, dove la cresci-ta sia come fatturato sia come addetti,negli ultimi 9 anni, è stata superiore aogni aspettativa (circa il 25-30% all’anno,con punte anche maggiori in alcuni anni)e totalmente opposta al trend del settore diquesti ultimi anni, aumentando ulterior-mente il prestigio di questo marchio dialtissima tecnologia. Gorlero risponde direttamente, come inpassato, all’Executive Board di Kistler Groupin Svizzera e al CEO del Gruppo e in Italiain Italia (insieme a Roberto Vegliach, attua-le responsabile tecnico) sarà anche respon-sabile dell’implementazione e sviluppo delprossimo nuovo Technical Center Sud Euro-pa, che verrà creato a Milano presso ilnuovo quartier generale, in cui Kistler Ita-lia si trasferirà a breve, che fungerà dasupporto operativo e strategico per tutta laclientela del Sud Europa, con mansioni epersonale dedicato a seconda delle diver-se linee di Business (4.500 prodotti e solu-zioni). Nell’ambito di questa riorganizzazioneEuropea, anche nella struttura italiana sonostate create due figure nuove e di supportoalla Direzione: la direzione vendite dirette,affidata ad Alberto Rigon, e la responsabili-

KISTLER GROUP: ROBERTO GORLERO, OLTRE ALL’ITALIA, GUIDERÀ ANCHE IL SUD EUROPA

tà globale del mercato plastica per il SudEuropa, affidata a Roberto Marazza, i qualidipenderanno da Roberto Gorlero.Il Sud Europa, all’interno del Gruppo Kist-ler, ha l’ambizione di crescere ulterior-mente, traguardando ambiziosi fatturatigià nel breve periodo, e di rivolgersianche verso nuovi mercati, quali i Balcani,Israele, Nord Africa, dove si stanno defi-nendo nuove strategie e prospettive.Alcuni numeri del Gruppo Kistler fatturatocomplessivo in crescita, pari a 300 milio-ni di franchi svizzeri, 27 uffici nel mondo,1.200 dipendenti, 3 Divisioni principaliper i prodotti (Automotive & Research, In-dustrial Process, Sensors technology), 7fabbriche in Europa e Usa.

Per ulteriori informazioni: www.kistler.com

T_M ƒ 153T_M ƒ 153T_M N. 2/13 ƒ 153

LETTERE

AL

DIR

ETTORE

Il futuro dei Laboratori didatticiUniversitari di misura

A cura di Franco Docchio (franco.docchio@ing.unibs.it)

Per stimolare un franco dibattito nelle Università e nelle Industrie

LETTERS TO THE DIRECTORThis section contains letters, comments and opinions of the readers. Plea-se write to Tutto_Misure!

RIASSUNTOIn questa rubrica vengono pubblicate lettere dei lettori della Rivista. Con-tinuate a scrivere e a dire la vostra sui principali temi della ricerca, delladidattica delle misure e dello sviluppo industriale!

LETTERA DEL PROF. ALFREDO CIGADA (POLITECNICO DI MILANO)

Caro Direttore,Ti scrivo questa lettera non in qualitàdi tuo vicedirettore, bensì come unodei tanti operatori che cercano dilavorare per una cultura delle misu-re: ho avuto predecessori illustri e misembra che ora sia venuto il nostroturno per cercare di valorizzare lemisure e l’attività sperimentale.Spero solo che questa lettera costitui-sca l’avvio di una discussione, checoinvolga più persone possibili: nonchiedo altro.Lo stato di generale crisi e incertezza

che in questo periodo investe ilnostro Paese ha ripercussioni ancheall’interno delle Università. La caren-za di risorse ha imposto anche quiuna revisione di progetti avviati annifa, nel tentativo di renderli coerenticon la loro sostenibilità. Questoapproccio, pur comprensibile, spes-so però riduce l’efficacia degli stru-menti utili a rafforzare quel processoeducativo e formativo che da piùparti viene ricordato come il solo evero motore della possibile ripresaeconomica del Paese: si entra in uncircolo involutivo che porta a unacarenza di idee da cui scaturiscenuova povertà e incapacità di com-petere con i migliori.Tra i tanti punti oggetto di valutazio-ne vi è la domanda se gli sforzi pro-fusi in questi anni per allestire e man-tenere laboratori didattici, soprattuttoper i corsi d’Ingegneria, abbia anco-ra senso, a fronte di una carenza diorganico e di mezzi. Nella discus-sione sin qui affrontata, che vedoripetersi in molte sedi lungo la nostrapenisola, ritengo che si debba cer-care di valutare la situazione allaluce del maggior numero di elementipossibili.In particolare è fondamentale che ladiscussione non rimanga confinataall’interno delle sedi accademiche,ma debba essere allargata a tutte leparti in causa, ossia anche agli stu-denti, alle aziende e più in generaleal mondo del lavoro. Infatti senza un

parere di ritorno sulle aspettative esul livello di soddisfazione di chiimpiega e utilizza gli ingegneri cheformiamo, qualunque decisione ri-schia di essere slegata, se non addi-rittura contraria alle reali esigenzedel mondo del lavoro: in questosenso auspico che questa riflessionestimoli pareri e una discussione sul-l’utilità della didattica sperimentale,accompagnata dall’espressione diidee e suggerimenti.Personalmente, insegnando corsi dimisure, ho sempre sostenuto la ne-cessità di attività sperimentali al-l’interno dei corsi universitari. I nostripercorsi formativi offrono poche oc-casioni per confrontarsi con provepratiche, in cui il sapere cominci adiventare saper fare. Spesso i nostristudenti, allenati al rigore numerico,sono convinti che la realtà sperimen-tale debba adeguarsi ai modellinumerici e non viceversa; manca to-talmente il senso pratico, la capacitàdi saper agire; rimane una distanzaabissale tra quanto studiato sui librie il mondo reale che rimane semprelontano: spesso manca la consape-volezza che, affinché qualcosa fun-zioni, è necessario collegare unapresa di corrente e attivare un inter-ruttore (fatti non così banali e scon-tati). I miei studenti spesso lamentanoche i nostri corsi sono troppo teoricie che mancano le possibilità di impa-rare a fare: ecco perché ho da sem-pre lottato perché almeno il 30% deicorsi del mio gruppo fossero svolti inlaboratorio (all’estero si viaggia supercentuali prossime al doppio),malgrado i numeri dei nostri corsirendano questa impresa quasi im-possibile.Nel 2001, dalle colonne di questastessa rivista, in occasione dell’inau-gurazione dei laboratori sperimenta-li che il Politecnico di Milano avevaattivato presso il nuovo campus di

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LETTEREAL DIRETTORE

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Bovisa, si era tentata un’analisi deibenefici attesi dai nuovi laboratori,con i quali si voleva rendere più effi-cace la didattica, con lo scopo dimigliorare la consapevolezza e lacultura delle misure.A distanza di 12 anni è possibiletrarre alcune conclusioni: l’auladestinata alle attività sperimentali dibase è stata frequentata mediamen-te da un numero compreso tra17.000 e 20.000 studenti/anno,sono stati messi a punto esercizi eattività per le quali si sono studiaticon attenzione prerequisiti e risultatiattesi, è stata incessantemente colti-vata e mantenuta attiva una serie dicontatti e confronti in sede interna-zionale con le Università più attive eattente alla didattica sperimentale,per mantenere attenzione a un con-tinuo miglioramento. Si è trattato diuna operazione soprattutto culturale,per convincere gli studenti che le oredi laboratorio non solo non sono oredi vacanza, ma sono forse i momen-ti più importanti nella loro formazio-ne: questo ha certamente impostoanche un modo diverso di faredidattica.Quanto sin qui fatto, oserei dire in

modo quasi miracoloso, graziesoprattutto alla buona volontà dimolti giovani, ha incontrato l’assi-stenza iniziale di alcuni sponsor,prevalentemente società che opera-no nel mondo delle misure e dei con-trolli, alcune di queste al nostro fian-co in modo continuativo e assiduo. Icosti di manutenzione sono stati con-tenuti nell’ordine di qualche migliaiodi euro/anno, per attività di ripara-zione, manutenzione e ripristino. Imaggiori costi hanno riguardato lasorveglianza, per permettere l’aper-tura delle aule per il maggior tempopossibile. Con un impegno conside-revole si ritiene di avere contribuitoal raggiungimento dell’obiettivo dimigliorare la consapevolezza del-l’importanza delle attività sperimen-tali.Una recente valutazione a livelloeuropeo ha mostrato come, ad esem-pio, nel Regno Unito (un modello cer-tamente da considerare con attenzio-ne, visti i risultati ottenuti delle pro-prie Università in ambito internazio-nale) l’attività didattica basata sulaboratori coinvolga in manierapesante il lavoro scolastico sin dallascuola primaria: la formazione

appare meno pesante, ma più effica-ce. Non si vuole attribuire tutto ilmerito ai laboratori didattici, ma cer-tamente l’attenzione verso questotipo di attività contribuisce a creareun modello didattico ancora rivolu-zionario che costituisce un mattonefondamentale della formazione.In questo scenario io e tutti coloro iquali hanno in questi anni spesomolte delle proprie energie alla pre-parazione ed erogazione di unadidattica imperniata sui laboratori,guardiamo con assoluta preoccupa-zione all’evoluzione attuale, chesembra inevitabilmente condurre allafine di questa esperienza in Italia,contribuendo con un piccolo ulteriorecolpo ad allontanare il nostro Paesedalla corsa con i migliori. Anzi, ilnostro desiderio sarebbe quello dipoter fare molto di più, combattendocontro le difficoltà quotidiane, cheprima di essere un problema econo-mico sono in realtà un problema dimentalità, adottando la mentalitàsolitamente vincente per cui si com-batte la crisi di un settore investendoancora di più.Se è pur vero che uno dei problemiprincipali risiede nei numeri impres-sionanti di studenti delle sedi univer-sitarie italiane, ritengo comunqueche sia importante non arrendersi e,nei limiti del possibile, sia necessariotentare di amplificare gli sforzi peroffrire un servizio di attività speri-mentale a tutti i nostri studenti. Vorrei ricordare il caso di una cele-bre università inglese, che, trovando-si in una posizione molto bassa perla qualità della didattica erogata, haprodotto uno sforzo anche economi-co impressionante fornendo a cia-scuno studente materiale utile a svol-gere attività sperimentale nel corsodei cinque anni di studio: è stata unascelta ponderata e coraggiosa, mache ha permesso il rilancio di quellasede un tempo prestigiosa.Se questa è la mia posizione, certa-mente motivata da due decenni d’in-teresse sul tema ma pur sempre per-sonale, desidero, come già scritto,attivare con questa breve lettera unadiscussione che serva a raccogliereesperienze lungo la nostra penisola,

T_M ƒ 155

LETTEREAL DIRETTORE

N.02ƒ

; 2012

pareri e opinioni. Se da quanto rice-verò vi sarà lo stimolo a proseguire,continuerò il mio lavoro con rinnova-to vigore, certo di operare per unfine utile e importante, sperando diriuscire anche a coinvolgere in que-sta attività “rivoluzionaria” tutti colo-ro i quali fossero disposti a fornire ilproprio contributo. Se, viceversa, ilparere della maggioranza fosse con-tro la didattica sperimentale, nonpotrò fare altro che prenderne atto ecominciare un percorso alternativo.Come ho già scritto, il problema nonè solamente economico: tuttavia esi-ste anche il problema economico e ilmio sogno sarebbe quello di potersostenere la didattica sperimentalegrazie a una minima collaborazionecon un piccolo gruppo di sponsor,che aiuti ad arricchire le esperienzecon idee nuove e fresche, a tenere leattrezzature aggiornate e in grado dioffrire il migliore servizio a studenti eaziende. Spesso, in passato, per leattività didattiche si sono dimostratiperfetti anche sensori considerati“scarti” solo perché al di fuori delleincertezze previste da specifica: perun laboratorio didattico sono forsegli strumenti migliori, perché inse-gnano a superare le difficoltà piùimportanti, ma questo è solo unesempio.Spero che la sopravvivenza delleattività sperimentali, fondamentaliper una buona preparazione, nonsia un sogno troppo utopico, ma lerivoluzioni partono dalle piccolecose per poter arrivare a quelle gran-di. Tra qualche mese spero di potertornare su queste pagine con unaggiornamento e una sintesi delleopinioni ricevute.Invito comunque tutti i lettori, anchese non avessero disponibilità imme-diate per aiutare i nostri sforzi dimantenimento delle attività sperimen-tali all’interno dei laboratori didatti-ci, a rispondere a questa sollecita-zione esprimendo i loro pareri, leloro proposte e, perché no, le lorocritiche.

Alfredo CigadaCaro Alfredo,ricevo e pubblico volentieri la tua let-tera. Il mio commento precede quel-

lo di nostri colleghi cui ho inviato lalettera per cominciare a raccoglierecontributi e spunti di discussione, dapubblicare su questo numero per poiestendere la discussione sulla pagi-na Facebook e su Tutto_MisureNews. La crescente mancanza difondi per laboratori didattici credosia il risultato (i) dei tagli di bilancioche da troppo tempo si susseguono;(ii) della scarsa propensione delleUniversità a integrare i bilanci Mini-steriali con proventi diversi, qualiproventi da attività di trasferimentotecnologico, ricerca applicata, ecc.,(iii) dello scarso “coraggio” delleAmministrazioni a emulare il casoinglese che citi. Risultato: le eserci-tazioni di Laboratorio se ci sono,bene, se non ci sono, fa lo stesso.Eppure sempre maggiore è, daparte degli studenti, il rammarico dinon usufruire maggiormente deilaboratori Didattici di base e avan-zati. E che dire dei Laboratori vir-tuali? Premesso che il LaboratorioVirtuale non può, e non dovrebbesostituire quello reale, mi sembrache neanche in licenze/studente peresercitazioni virtuali le Universitàsiano disposte a investire… ma miposo sbagliare.Quanto scrivi merita un’attenta con-siderazione da parte degli stakehol-der delle Università – le imprese.Troppo spesso si ascoltano le lamen-tele da parte industriale su una pre-parazione universitaria troppo intri-sa di sapere a largo spettro, macarente di saper fare. Eppure, sep-pur con lodevoli eccezioni, in pocheinvestono sui loro potenziali e futuridipendenti partecipando alla realiz-zazione e allo “svecchiamento” deilaboratori didattici. Morale, labora-tori sottodimensionati e “vecchi”. Ein tempi di crisi come questo, un’in-versione di rotta sembra proprioremota!

Franco DocchioCaro Cigada,condivido pienamente quanto haiscritto. Nelle schede del riesame peri diversi Corsi di Studio universitari,richiesti dal MIUR, emerge come unacostante per Ingegneria la lamenteladegli studenti relativa al tempo molto

limitato dedicato alle attività in labo-ratorio. Queste risultano fondamen-tali in quanto per insegnare “a fare”bisogna aver imparato “a saperfare”, il che è possibile solo con unaintensa frequentazione dei laboratorisia didattici, sia di ricerca, possibil-mente almeno per gli studenti che fre-quentano le lauree magistrali. A que-sto proposito inviterei gli interessati aleggere l’interessante articolo “ILLABORATORIO DIDATTICO” scrittodai colleghi purtroppo scomparsi:Prof. ing. Italo GORINI e Prof. ing.Serio SARTORI, disponibile sul sitodella nostra associazione GMEEall’indirizzo: www.gmee.org/a t t a chmen t s /a r t i c l e /94/laboratorio_didattico.pdf.Cordiali saluti

Mario Savino(Politecnico di Bari)

Caro Cigada,ho letto con grande interesse la tua let-tera. Operando da tempo in una pic-cola sede, abbiamo sempre avuto dif-ficoltà a gestire i laboratori didatticied in particolare quelli specifici per lemisure.In genere, si preferisce investire risor-se su laboratori intesi come auleattrezzate con PC, attività pregevolis-sima ma che di fatto non ha nulla di“realmente” sperimentale.Noi abbiamo seguito il detto “dinecessità virtù”, per cui abbiamo ope-rato in due direzioni;– creazione di un laboratorio polifun-zionale di Facoltà, in cui tutti i docen-ti coinvolti in attività sperimentalipotessero svolgere le proprie attivitàdidattiche sperimentali (corsi di fisica,controlli, elettronica, elettrotecnica,misure, ..);– creazione di un laboratorio remotiz-zato, così da offrire più opportunitàagli allievi di avvicinarsi alle attivitàsperimentali.Non so se queste soluzioni possanoessere adottate ovunque: nel nostrocaso hanno permesso di continuare aoffrire una più che adeguata forma-zione ai nostri allievi.Cordialmente

Pasquale Daponte(Università del Sannio)

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NEWS

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;2013

Le funzionalitàdel torsiometrodigitale a flan-gia T40B diHBM Test andMeasurement,da sempre si-nonimo di qua-lità e affidabili-tà, sono da og-gi ampliate congli intervalli dimisura 50 e100 N·m, in

modo da rendere disponibili gli intervallidi misura della coppia nominale da 50N·m a 10 kN·m. Grazie alla struttura compatta del torsio-metro, è possibile integrarlo facilmentenelle più varie applicazioni, ad esempioper il controllo di motori elettrici e sistemidi trazione ibridi. Il sistema magneticoopzionale di misurazione del numero digiri genera 1.024 impulsi per giro, garan-tendo così una misurazione estremamenteprecisa anche con numero di giri moltobasso. Grazie al principio di misurazionemagnetica, i vapori di olio e lo sporco noninfluiscono sulla misurazione del numerodi giri. La trasmissione digitale dei dati trarotore e statore garantisce l’esclusione dipressoché ogni disturbo. In sintesi, T40B può essere definito comesistema preciso e robusto che consenteuna misurazione priva di disturbi dellacoppia e del numero di giri anche in con-dizioni ambientali critiche in campo indu-striale.

Per ulteriori informazioni:www.hbm.com/it/menu/prodotti/trasduttori-e-sensori/coppia

HBM Test and MeasurementFondata in Germania nel 1950, HottingerBaldwin Messtechnik (HBM Test and Mea-surement) si è costruita una reputazionecome leader mondiale di tecnologia e delmercato nell’industria delle misurazioni eprove. HBM offre prodotti per la catena dimisurazione completa, dalle prove virtualia quelle fisiche. Le sedi di produzionesono situate in Germania, U.S.A. e Cina;HBM è presente in più di 80 Paesi nelmondo.

TECNICA DI MISURADELLA COPPIA PRECISA E ROBUSTA DA 50 N·M A 10 KN·M

Il microfono G.R.A.S. 47AX 0,5“CCPda incasso, a basso profilo, è un micro-fono di precisione da mezzo pollice conpreamplificatore incorporato. Con unaltezza (al diaframma) di soli 8 mm,il microfono 47AX è adattoper montaggio a incas-so in piastre nelleapplicazioni con sen-sori multipli (arraymicrofonici) per lamappatura del rumo-re e in altre applica-zioni con vincolidimensionali. Ilmontaggio aincasso è idealedove è possibileforare la struttura,come un modello di creta,per posizionare il microfono. Il 47AXè disponibile anche come kit 67AXArray, che include una piastra di 400mm di diametro predisposta per il mon-taggio. Il 47AX è posizionato asimme-tricamente nella piastra di montaggio,per fornire una risposta in frequenza piùuniforme. Il microfono si basa sullo stan-dard IEC 61094.

Caratteristiche

• microfono a pressione prepolarizzatocon una gamma dinamica 22-146

dB;• range di frequenza da

3,15 Hz a 20 kHz;• preamplificatore

incorporato a bassoconsumo tipo CCP(constant current);• circuito TEDS perl ’ i den t i f i caz ioneautomatica del tra-sduttore (supportaIEEE 1451.4)

• cavo integrale di1,5 m con connettore

microdot più un adattatoreper cavo BNC.

Applicazioni tipiche: spazi ristretti,incasso in modelli in creta, mappaturedel rumore, misure di rumore in gene-rale.

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MICROFONO PER MONTAGGIO A PARETE

VIDEOCAMERE AD ALTA VELOCITÀ E REGISTRATORI LTR

Instrumentation Devices Srl,specializzata nelle soluzioni dimisura e analisi per la speri-mentazione scientifica e indu-striale, propone un’ampia gam-ma di videocamere ad alta ve-locità; robuste e compatte,basate su sensore CMOSdi elevata qualità, of-frono alta risolu-zione e la possi-bilità di effettuareriprese fino ad alcunedecine di migliaia di foto-grammi al secondo. Restituiscono immagini e filmati di elevatadefinizione e chiarezza tali da permetterela comprensione di scene anche estrema-mente veloci in tutti i loro dettagli.Le videocamere ad alta velocità possonoessere abbinate ai sistemi di registrazionea lungo termine della famiglia LTR (LongTime Recording); disponibili nelle versioniportatili o fisse, sono in grado di registrare

scene, ad alta velocità ead alta risoluzione, dapoche decine di minutifino ad alcune ore.Alcune applicazioni ri-guardano:• Sperimentazione mec-canica e automotive;

• Crash e impact test;• Analisi del moto nello sport;• Fenomeni elettrici e meccanici;• Processi industriali e produttivi.

Per ulteriori informazioni: www.instrumentation.it

COMMENTI ALLE NORME: LA 17025

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Non conformità, azioni correttive, azioni preventive,reclami e miglioramento - Parte settima

A cura di Nicola Dell’Arena (ndellarena@hotmail.it)

Non conformità e azioni correttiveCOM

MENTI

ALLE

NORM

E

A great success has been attributed to this interesting series of comments byNicola Dell’Arena to the Standard UNI CEI EN ISO/IEC 17025.

RIASSUNTOProsegue con successo l’ampia e interessante serie di commenti di NicolaDell’Arena alla norma UNI CEI EN ISO/IEC 17025. I temi trattati sono: Lastruttura della documentazione (n. 4/2000); Controllo dei documenti edelle registrazioni (n. 1/2001 e n. 2/2001); Rapporto tra cliente e labo-ratorio (n. 3/2001 e n. 4/2001); Approvvigionamento e subappalto (n.3/2002 e n. 1/2003); Metodi di prova e taratura (n. 4/2003, n. 2/2004e n. 3/2004); Il Controllo dei dati (n. 1/2005); Gestione delle Apparec-chiature (n. 3/2005, n. 4/2005, n. 3/2006, n. 3/2006, n. 4/2006, n.1/2007 e n. 3/2007); Luogo di lavoro e condizioni ambientali (n. 3/2007, n. 2/2008 e n. 3/2008); il Campionamento (n. 4/2008 e n. 1/2009); Manipolazione degli oggetti (n. 4/2009 e n. 2/2010), Assi-curazione della qualità parte 1.a (n. 4/2010); Assicurazione della qualitàparte 2.a (n. 1/2011); Assicurazione della qualità parte 3.a (n. 2/2011).Non conformità, azioni correttive, ecc. parte 1.a (n. 4/2011), parte 2.a (n. 1/2012), parte 3.a (n. 2/2012), parte 4.a (n. 3/2012), parte 5.a (n. 4/2012), parte 6.a (n. 1/2013).

AUDIT SUPPLEMENTARI

La norma, al punto 4.11.5, prescriveche “quando l’identificazione dellenon conformità o degli scostamentisuscitano dei dubbi circa la conformi-tà del laboratorio nei confronti delleproprie politiche e procedure o neiconfronti della presente norma inter-nazionale, il laboratorio deve assicu-rare che i settori di attività interessatisiano sottoposti ad audit, in confor-mità al punto 4.14, il più presto pos-sibile”.Il requisito è giusto ed è di facile

applicazione, ma va applicato solonel caso di gravissime non conformi-tà (non una sola, anche se grave).Del resto questo concetto di applica-zione viene ben chiarito con la Notadella norma “gli audit supplementarispesso seguono l’attuazione di azio-ni correttive per confermarne l’effi-cacia. Un audit supplementare do-vrebbe rendersi necessario soloquando viene identificato un rischioo un problema grave per l’anda-mento dell’impresa”. La norma parlaal plurale, cioè più di un audit sup-plementare, ma per me e per un la-boratorio accreditato esso è unevento eccezionale.Questo requisito è un pezzo forte estorico dei sistemi qualità. Esso esi-steva sin dalla prima norma sullagaranzia della qualità e aveva unavalenza seria e di garanzia di tuttoil sistema messo in atto. È uno stru-mento che si deve utilizzare moltissi-mo nei primi anni di applicazionedei sistemi qualità, ma che dovrebbe

scomparire del tutto in un laborato-rio accreditato. Mi spiego: è facilenella prima applicazione dellanorma, soprattutto se fatta con un re-sponsabile della qualità non ade-guatamente preparato, che il labo-ratorio trovi difficoltà e commettamolti errori in quasi tutti i requisiti.Naturalmente la maggior parte de-gli errori avviene nei requisiti gestio-nali che applica per la prima volta(se sbaglia quelli tecnici, è meglioche chiuda!). A questo punto con-viene effettuare un audit per verifi-care cosa è successo e adeguare ilsistema o preparare il personale. Se-gue una seconda o una terza appli-cazione: qui le non conformità o glierrori devono per forza diminuire eridursi quasi a zero, per cui non c’èpiù il bisogno di utilizzare lo stru-mento dell’audit supplementare.Questo requisito è applicato anchedall’organismo di accreditamento,soprattutto nella fase di primo ac-creditamento, quando le non con-formità si riferiscono a molteplicirequisiti della 17025. Qualora l’or-ganismo di accreditamento dovesseapplicare questo strumento duranteil periodo di accreditamento, il la-boratorio è a rischio revoca o chiu-sura.

POSIZIONE DI ACCREDIA SUL 4.11.5

Accredia prescrive la laconica frase“si applica il requisito di norma” edè giusto, vista la facilità di applica-zione e interpretazione del requisi-to.

REGISTRAZIONI

Nel rispetto delle norme sulla docu-mentazione, questa volta, riporto un

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COMMENTIALLE NORME

N.02ƒ

;2013

esempio di regi-strazione che puòessere utilizzataanche da unasocietà che appli-ca la ISO 9001.L’ho chiamatoRapporto di Nonconformità inaccordo alle vec-chie norme e per

continuare con il lessico classico ame familiare. Si può dare qualsiasinome alla registrazione, visto che le9000 e 17025 non danno alcunnome, purché il Rapporto riportitutte le fasi previste dalle norme.Esso è adatto a tutte le necessità siaper non conformità gestionali sia tec-niche, è completo per tutte le fasipreviste dalle norme e con la voceAll. (Allegato) riportata a ogni fase èaperto a tutta l’ulteriore documenta-zione che si potrebbe produrre(come ad esempio un documento dipianificazione). I numeri in grassetto

conformità all’interno del sistema digestione, mentre nel punto 1 (grasset-to) si riporta il codice d’identificazio-ne del Rapporto di Non Conformità(ad esempio RNC.008)Insieme al Rapporto ho il piacere diriportare un’altra registrazione dalnome “Situazione delle azioni corret-tive/preventive”, che non è riportatacome requisito da nessuna norma mapuò essere utile alla società per tene-re sotto controllo le azioni correttive epreventive nel suo procedere neltempo. Esso è uno strumento indicatonelle prime norme sulla garanziadella qualità e non più riportato nellenuove norme.

AZIONE DI RECUPERO

Nel recente passato era stato coniatoe applicato il termine “azione di recu-pero” che non veniva riportato danessuna norma (tanto per creare con-fusione e zizzania). Constato consommo piacere che nelle ultime ver-sioni di Accredia questo temine è spa-rito.

sono un mio artificio per indicarenella procedura cosa fare in detta-glio per ogni singolo punto. Esso èadatto per documentare sia le azionicorrettive di origine interna sia quel-le provenienti dall’esterno (cliente,organismo di accreditamento o dicertificazione).Nel modello, il codice Mod. 05.0indica l’identificazione della revisionezero del modello Rapporto di non

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ACQUISIZIONE PARALLELA DI TENSIONI ELETTRICHE ELEVATE E GRANDEZZE DI MISURA MECCANICHE

Il sistema di acquisizione dati QuantumX si è affermato in brevissimo tempo come solu-zione altamente flessibile in tutti i casi in cui sia necessario rilevare grandezze di misurameccaniche, idrauliche e termiche. Il nuovo condizionatore di segnale ad alto voltaggioSCM-HV, sviluppato dalla specialista in tecniche di misura HBM, consente di trasformarele tensioni elettriche elevate in modo tale da poter essere acquisite contemporaneamentea tutte le altre. Oggi è quindi possibile rilevare parallelamente sia le tensioni elettriche siale grandezze di misura meccaniche, elaborando insieme i rispettivi dati, risparmiandotempo e denaro. Il nuovo condizionatore di segnale ad alto voltaggio è conforme alla Direttiva EN61010e alle prescrizioni previste per la categoria di misura IEC da 2 a 300 Volt. In caso di misu-razioni al di fuori della categoria, è possibile acquisire persino segnali fino a 500 Volt.

Abbinandolo a QuantumX, è possibile impostare velocità dati fino a 100 kS/sec per canale. SCM-HV opera nella classe di precisione di 0,05 con un intervallo di temperature da -20 a +60 ° C. Con questa new entry, HBMoffre la soluzione giusta per ogni categoria IEC e rafforza ulteriormente le caratteristiche di QuantumX come sistema universale diacquisizione dei dati di misura per tutte le grandezze di misura fisiche.Per ulteriori informazioni: www.hbm.com/it/menu/prodotti/elettronica-e-software-di-misura

NUOVO FINECORSA DI SICUREZZA A TRANSPONDER L’impiego dei sistemi di sicurezza decentralizzati, come ad esempio i moduli SIMATIC ET200pro ed ET 200S, è in costante aumento sia sulle macchine sia sugli impianti, grazie allasemplificazione e alla riduzione dei costi di cablaggio che questi sistemi consentono.La società tedesca EUCHNER, rappresentata in Italia da TRITECNICA spa, offre a propri clien-ti versioni specifiche di finecorsa di sicurezza a transponder per la verifica della posizione deiripari di sicurezza della serie CES e CET (con blocco del riparo per impiego su macchine chepresentano movimenti con inerzie pericolose) appositamente realizzate per questo tipo diapplicazioni.I dispositivi di queste serie permettono il collegamento diretto ai moduli di sicurezza tramiteconnettori standard M12, facilitando ulteriormente il cablaggio. L’impiego della tecnologia atransponder assicura il massimo livello di sicurezza secondo EN ISO 13849-1 (categoria 4 ePLe) e la massima protezione contro le manomissioni. La costruzione particolarmente robustane consente l’impiego anche in ambienti estremamente gravosi.Per ulteriori informazioni: www.tritecnica.it

NUOVA TECNOLOGIA AVANZATA PER IL SISTEMA DI MISURA 3D PORTATILE TRACKARMCAM2 (Gruppo FARO Technologies), leader mondiale della tecnologia di misura 3D, presenta la nuova generazione della tecno-logia TrackArm, il sistema portatile di misura 3D estremamente versatile ed economicamente vantaggioso, che unisce le funziona-lità di misurazione a lungo raggio e l’elevata precisione del CAM2 Laser Tracker alla flessibilità del CAM2 Arm. La perfetta e diretta combinazione di questi dispositivi metrologici amplia il volume di lavoro del sistema, permettendo di riposi-zionarlo rapidamente in qualsiasi punto all’interno del range di misurazione del Laser Tracker, pur mantenendo lo stesso sistemadi coordinate e la stessa interfaccia software. Si tratta di una soluzione ideale per i settori automobilistico, aerospaziale e produ-zione di macchinari pesanti, così come per le aziende che forniscono componenti di grandi dimensioni ai settori costruzione digallerie, minerario, energia idroelettrica ed eolica.TrackArm unisce il Laser Tracker Vantage, che garantisce un range operativo fino a 80 metri, all’intera gamma dei bracci di misu-ra CAM2 (Edge, Prime e Fusion), per formare un sistema a lunga portata con sei gradi di libertà. Il software CAM2 Measure 10offre una semplice interfaccia utente che consente di passare rapidamente da un sistema all’altro. Installando la sonda di scansio-ne laser CAM2 sul braccio di misura si hanno ulteriori funzionalità di scansione e ispezione senza contatto per eseguire reverse

engineering, comparazioni pezzo/CAD e altre tipologie d’ispezioni.Non ci sono limitazioni legate alla linea di vista: CAM2 TrackArm è in grado di passare dalTracker al braccio di misura, consentendo ai sei gradi di libertà del CAM2 Arm di raggiunge-re i punti più nascosti, che sono esterni alla linea di vista del Laser Tracker, addirittura dietro gliangoli e all’interno dei fori. È quindi possibile misurare qualsiasi cosa, indipendentemente dalladimensione e dal posizionamento. TrackArm è disponibile come sistema completo (Laser Tracker, CAM2 Arm e kit TrackArm). Gliutenti attuali del CAM2 Arm o del Laser Tracker possono ordinare l’upgrade al TrackArm perpoter lavorare con le due CMM portatili contemporaneamente.Per ulteriori informazioni: www.cam2.it

NEWS

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T U T T O _ M I S U R EAnno XV - n. 2 - Giugno 2013ISSN: 2038-6974Sped. in A.P. - 45% - art. 2 comma 20/b legge 662/96 - Filiale di TorinoDirettore responsabile: Franco DocchioVice Direttore: Alfredo Cigada

Comitato di Redazione: Salvatore Baglio, Antonio Boscolo, Marcantonio Catelani, Marco Cati, Pasquale Daponte, Gianbartolo Picotto, Luciano Malgaroli, Massimo Mortarino

Redazioni per:Storia: Emilio Borchi, Riccardo Nicoletti, Mario F. TschinkeLe pagine delle Associazioni Universitarie di Misuristi:Stefano Agosteo, Bruno Andò, Filippo Attivissimo, Alfredo Cigada, Domenico Grimaldi, Claudio Narduzzi, Marco Parvis, Anna SpallaLo spazio delle altre Associazioni: Franco Docchio, Alfredo CigadaLe pagine degli IMP: Maria PimpinellaLo spazio delle CMM: Alberto Zaffagnini

Comitato Scientifico: ACISM-ANIMA (Roberto Cattaneo); AEI-GMTS (Claudio Narduzzi);AIPnD (Giuseppe Nardoni);AIS-ISA (Piergiuseppe Zani); ALPI (Lorenzo Thione);ANIE (Marco Vecchi); ANIPLA (Marco Banti, Alessandro Ferrero); AUTEC (Anna Spalla),CNR (Ruggero Jappelli); GISI (Abramo Monari); GMEE (Giovanni Betta); GMMT (Paolo Cappa, Michele Gasparetto);GRUPPO MISURISTI NUCLEARI (Stefano Agosteo)INMRI – ENEA (Pierino De Felice, Maria Pimpinella); INRIM(Rodolfo Zich, Paolo Vigo, Franco Pavese);ISPRA (Maria Belli); OMECO (Clemente Marelli);SINAL (Paolo Bianco); SINCERT-ACCREDIA (Alberto Musa);SIT (Paolo Soardo); UNIONCAMERE (Enrico De Micheli)

Videoimpaginazione e Stampa:la fotocomposizione - Torino

Autorizzazione del Tribunale di Casale Monferrato n. 204del 3/3/1999.I testi firmati impegnano gli autori.A&T - sasDirezione, Redazione,Pubblicità e PianificazioneVia Palmieri, 63 - 10138 TorinoTel. 011 0266700 - Fax 011 5363244E-mail: info@affidabilita.euWeb: www.affidabilita.euDirezione Editoriale: Luciano MalgaroliMassimo MortarinoÈ vietata e perseguibile per legge la riproduzione totale oparziale di testi, articoli, pubblicità e immagini pubblicatesu questa rivista sia in forma scritta sia su supporti ma-gnetici, digitali, ecc.

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La Redazione di Tutto_Misure(franco.docchio@ing.unibs.it)

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L’autore ripercorre, per un pubblico senza preparazione specifica, duemilacinque-cento anni di storia dell’elettrologia e del magnetismo, e delle applicazioni tecnolo-giche più significative che ne sono derivate dalla seconda metà del XIX secolo. È unbreve itinerario storico che si propone di accompagnare il lettore attraverso scien-ziati, teorie, esperimenti, invenzioni e brevetti, aiutandolo il più possibile a familia-rizzare con alcuni concetti basilari di elettrotecnica, elettronica e telecomunicazioni.

L’Autore – Walter Di Gregorio è docente di Elettrotecnica ed Elettronica dal1987. Perito elettronico, si è laureato in Ingegneria Industriale. In qualità di cul-tore della materia, ha svolto seminari universitari di Teoria del Circuiti ed è auto-re di circa 50 articoli tecnico-scientifici in campo elettrico ed elettronico, in parterelativi all’evoluzione storica di tali discipline.

* In considerazione del fatto che il libro, per problemi di distribuzione, è di difficilereperibilità in regioni diverse da Liguria, Piemonte e Val d’ Aosta, l’editore, per acqui-sti diretti ed esclusivamente ai lettori di TUTTO_MISURE, è disposto a inviarlo a domi-cilio, con spese a proprio carico e pagamento posticipato, entro 30 gg, tramite bol-lettino postale accluso al plico, al solo prezzo di copertina. Inviare l’ordine via mail a:philobiblonedizioni@libero.it oppure telefonare al n° 0184/230555.

LE AZIENDE INSERZIONISTE DI QUESTO NUMEROAEP Transducers p. 82Aviatronik 4a di cop.Bocchi p. 86burster p. 140Cam 2 p. 159Cibe p. 120Comsol p. 124Delta Ohm p. 100DGTS p. 96HBM p. 110-114-136-154-159Hexagon Metrology p. 142-144IC&M p. 130Instrumentation Devices p. 154Keyence p. 81-154

Kistler Italia p. 128-154Labcert p. 104Labo-System p. 136LMS Italiana p. 118LTF p. 122LTTS p. 112Luchsinger p. 108-152-154Mitutoyo Italiana 3a di cop.PCB Piezotronics p. 132Physik Instrumente p. 140Renishaw p. 84Rupac 2a di cop.Tritecnica p. 159Urai p. 138