Incertezza nella Misurazione e nella Taratura: cos’è e come calcolarla

L’incertezza nella misurazione e nella taratura è la stima quantitativa che esprime l’intervallo entro cui varia il valore vero di una grandezza, considerando tutte le fonti di errore nel processo di taratura. Questo valore rappresenta una certa probabilità che riflette la fiducia nel risultato. Ad esempio: Peso = (1,750 ± 0,001) kg, con una probabilità del 95%.

Questo concetto è essenziale per le attività del settore Qualità. Dopotutto, misurazioni accurate sono direttamente correlate alla qualità del prodotto o del servizio, alla produttività del team e alla competitività della tua azienda sul mercato. Valutare e dichiarare correttamente questa incertezza di misurazione e taratura garantisce che gli strumenti soddisfino i requisiti di prestazione e siano affidabili per l’uso previsto.

Tuttavia, affinché ciò avvenga, è necessario disporre di strumenti tarati che forniscano misurazioni adeguate. Continua a leggere e scopri di più sull’importanza dell’incertezza nella misurazione e nella taratura in metrologia.

Non esiste la precisione al 100%

Non importa quanto sia preciso lo strumento e le condizioni in cui viene effettuata la misurazione, ci sarà sempre una certa incertezza nel risultato misurato. Essa può derivare da diversi fattori:

• Lo strumento utilizzato;
• La persona che esegue la misurazione;
• Le condizioni ambientali;
• La procedura adottata e molti altri.

Pertanto, essere consapevoli dell’incertezza correlata è essenziale per mantenere la qualità del processo e, di conseguenza, dei prodotti e servizi forniti. Inoltre, è importante sapere che, in una certa misura, essa è inevitabile e fa parte del processo di taratura e verifica.

Cos’è l’incertezza di misurazione e taratura?

L’incertezza nella misurazione e nella taratura è la “grandezza del dubbio” che esiste in ogni misurazione. Si manifesta come una stima quantitativa di quanto il valore vero di una grandezza possa variare durante il processo di taratura.

Conoscendo questa incertezza, possiamo capire quanto sia affidabile una misurazione e decidere se sia adatta a un determinato utilizzo. Ecco un caso ipotetico e didattico per illustrare questo concetto.

Supponiamo di chiedere a tre persone di misurare un pezzo di corda. Possono utilizzare lo strumento che vogliono e nel modo che preferiscono. Tre possibili risposte potrebbero essere:

• La persona “A” dice che la corda è lunga 90 cm. Per arrivare a questa conclusione, ha usato un righello di plastica da 30 cm;
• L’individuo “B” conclude che la lunghezza della corda è 100 cm. Ha utilizzato un metro a nastro da 3 metri per effettuare la misurazione;
• La persona “C” ha utilizzato un metro a nastro di precisione e ha riportato che la corda è lunga 97,5 cm, con un’incertezza di ±0,5 cm. Ha eseguito la procedura più volte per calcolare la media e determinare la deviazione standard. Come risultato, oltre alla misurazione, ha ottenuto i parametri che indicano la sua qualità.

Non è difficile concludere che la risposta della persona “C” è molto più affidabile e completa. Questo esempio mostra anche come diversi fattori possano influenzare il risultato della misurazione.

Tipi di incertezza nella misurazione e nella taratura

L’incertezza nella misurazione e nella taratura è un parametro che quantifica il dubbio associato al risultato di una misurazione, e questo processo è influenzato da diversi fattori. Proprio perché è qualcosa di così variegato, questa incertezza può assumere anche forme diverse.

Di seguito, i due tipi più comuni:

• Incertezza di tipo A: è l’incertezza valutata tramite metodi statistici, basata su dati ottenuti da misurazioni ripetute.
• Incertezza di tipo B: questo tipo di incertezza di misurazione viene stimata attraverso altri mezzi, come informazioni provenienti da certificati di taratura, manuali del produttore o esperienze pregresse.

Indipendentemente dal tipo di incertezza considerato, la taratura è fondamentale per identificarla e, inoltre, per confrontare le misurazioni di uno strumento con uno standard noto al fine di determinare l’accuratezza dello strumento. È durante la taratura che viene calcolata l’incertezza di misurazione per fornire una misura dell’affidabilità del risultato della taratura.

L’importanza della taratura e dell’incertezza di misurazione

L’incertezza di misurazione è fondamentale perché aiuta a ridurre gli errori, aumenta la fiducia nei risultati ottenuti e tutela la qualità dei prodotti/servizi offerti dalla tua azienda.

Ecco tre dei principali motivi per cui è sempre importante monitorare l’incertezza nella misurazione e nella taratura:

• Affidabilità: Questo controllo fornisce una misura dell’affidabilità del risultato di una misurazione.
• Comparabilità: Permette di confrontare i risultati di misurazioni differenti e, così, determinare se le differenze osservate siano significative o meno.
• Qualità: Di conseguenza, contribuisce a garantire la qualità di prodotti e servizi, soprattutto in settori in cui misurazioni accurate sono critiche e vi sono regolamenti diversificati.

Calcolo dell’incertezza nella misurazione e nella taratura

Calcolare l’incertezza di misurazione e taratura comporta diversi passaggi per garantire l’accuratezza e l’affidabilità dei risultati. Questi sono: identificazione delle fonti di incertezza; quantificazione delle incertezze; calcolo dell’incertezza combinata; calcolo dell’incertezza estesa e determinazione del risultato dell’incertezza di misurazione e taratura.

Di seguito un riepilogo di questo processo per assicurarti di calcolare correttamente!

1. Identificazione delle fonti di incertezza

Elenca tutte le possibili fonti di incertezza che possono influenzare una determinata misurazione. Questi fattori possono essere, ad esempio, la ripetibilità dello strumento, la risoluzione del dispositivo, le condizioni ambientali, tra gli altri.

2. Quantificazione delle incertezze

Identifica se ciascuna delle tue incertezze è di Tipo A (calcolata mediante metodi statistici ed espressa come deviazione standard della media delle misurazioni) o di Tipo B (valutata sulla base di informazioni provenienti da fonti terze e di solito espressa come valore standard).

3. Calcolo dell’incertezza combinata

Una volta determinati i valori delle incertezze, combina le incertezze di Tipo A e di Tipo B utilizzando la radice quadrata della somma dei quadrati delle singole incertezze.

4. Calcolo dell’incertezza estesa

Per ottenere questo valore, moltiplica l’incertezza combinata per il fattore di copertura — chiamato anche fattore di estensione — rappresentato dal simbolo (k). Questo fattore viene scelto in base al livello di confidenza desiderato (di solito 95% o 99%).

Risultato del calcolo dell’incertezza di misurazione e taratura

Il risultato della misurazione viene presentato insieme all’incertezza estesa, indicando l’intervallo entro il quale ci si aspetta che si trovi il valore vero al livello di confidenza specificato.

Ad esempio, se misuri un peso e trovi 1,750 kg con un’incertezza estesa di ±0,001 kg al 95% di confidenza, il risultato verrebbe espresso come 1,750 ± 0,001 kg.

L’incertezza nella misurazione non è un errore

Infine, ricorda che incertezza ed errore sono due concetti talvolta confusi, ma non sono la stessa cosa. L’errore è la differenza tra la misurazione effettuata dallo strumento da te utilizzato e la misurazione effettuata dallo strumento di riferimento standard.

L’incertezza, invece, è legata alla qualità della taratura o della misurazione effettuata e coinvolge la ripetibilità e la prevedibilità del processo.

Conclusione

Ora che sai di più sull’incertezza nella misurazione e nella taratura, poniti le seguenti domande:

• Nei miei stabilimenti, i processi di misurazione assomigliano a quale dei tre esempi menzionati in precedenza (quello con il pezzo di corda)?
• Gli strumenti che io e il mio team utilizziamo sono adeguati e tarati?
• Esistono metodi e processi per effettuare le misurazioni e, soprattutto, questi metodi vengono rispettati?
• Conosco quale incertezza è coinvolta nelle mie misurazioni?
• I miei registri di taratura sono centralizzati e organizzati? Esiste un controllo efficiente sulle scadenze di taratura e sulla tracciabilità degli strumenti?
• Posso archiviare e aggiornare facilmente e in sicurezza i certificati di taratura, richiesti nelle verifiche ISO 9001, ISO/IEC 17025 e IATF 16949?

Se la risposta a una di queste domande è negativa, probabilmente stai utilizzando risultati inadeguati e, in questo modo, influenzando negativamente la qualità, la produttività e la competitività della tua azienda.

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FAQ – Incertezza nella misurazione e nella taratura