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décembre 2005

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Saga Web

Pour ONCF - OFFICE NAT CHEMINS FER

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FD X 07-007Décembre 2005

Indice de classement : X 07-007

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ICS : 03.120.10 ; 17.020

MétrologieGuide d’application de la norme NF EN ISO 10012 «Systèmes de management de la mesure — Exigences pour les processus et les équipements de mesure»

Conception, développement, maîtrise et amélioration des processus de mesure ou d’essai

E : Metrology — Implementation guide for NF EN ISO 10012 «Measurement management systems — Requirements for measurement processes and measuring equipment» — Design development, control and improvement of measurement or test processes

D : Messtechnik — Leitfaden für die Anwendung der Norm NF EN ISO 10012 «Messmanagementsysteme — Anforderungen an Messprozesse und Messmittel» — Konstruktion, Entwicklung, Überwachung und Verbesserung der Mess- bzw. Prüfprozesse

Fascicule de documentation publié par AFNOR en décembre 2005.

Correspondance À la date de publication du présent document, il existe une norme européenne EN ISO 10012de 2003.

Analyse Le présent document définit les principes pour le développement des processus de mesure,leur surveillance et leur maîtrise en cours d’exploitation, ainsi que leur amélioration continue.Il ne traite pas de la gestion des équipements de mesure ni de leur confirmation métrologiquequi sont largement développées dans la norme NF EN ISO 10012 et les fascicules dedocumentation complémentaires.

Le présent document doit aider l’entreprise à mieux maîtriser ses processus de conception,de fabrication et de maintenance en connaissant les performances exactes de ses processusde mesure, leurs limites d’emploi et leurs comportements dans le temps. Cette connaissancecontribue à apprécier et à maîtriser les risques inhérents à l’activité de l’entreprise.

Descripteurs Thésaurus International Technique : métrologie, mesurage, instrument de mesurage,processus, conception, principe, assurance de qualité, contrôle de qualité, entreprise, gestionde projet, classification, risque, niveau, personnel.

Modifications

Corrections

© AFNOR 2005 AFNOR 2005 1er tirage 2005-12-F

Éditée et diffusée par l’Association Française de Normalisation (AFNOR) — 11, avenue Francis de Pressensé — 93571 Saint-Denis La Plaine Cedex Tél. : + 33 (0)1 41 62 80 00 — Fax : + 33 (0)1 49 17 90 00 — www.afnor.fr


Métrologie dans l'entreprise AFNOR X07B

Membres de la commission de normalisation

Président : M PRIEL — LNE

Secrétariat : M CLOAREC — AFNOR

M ALLIOUZ ESSO SAFM ANTOINE SCHNEIDER ELECTRIC INDUSTRIES SASMME BAVELARD CERIBM BERTHON CENTRE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE DU BATIMENT (CSTB)MME BERTRAND SYNDICAT DE LA MESUREM BERVAS RENAULT SASM BONNIER CONSERVATOIRE NATIONAL DES ARTS ET METIERS (CNAM)M BRESSOT INERISMME BUIL SOFIMAE SAM BUSUTTIL GAZ DE FRANCE — RESEAU TRANSPORTM CATHERINE UNION TECHNIQUE DE L’ELECTRICITE (UTE)MLLE CHAMBON LABORATOIRE NATIONAL DE METROLOGIE ET D’ESSAIS (LNE)M CHEIKH CETIMMME CHEVALLIER ECM CONSULTANTSM CLAUDEL CETIATM COLLAYM CRETINON CETIATM DAUBENFELD PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILESM DELAMASURE UNION DE NORMALISATION DE LA MECANIQUE (UNM)M DESVIGNES SNCFMME FRABOULET COMPAGNIE GENERALE DES EAUXM GAUTIER AFNORM HITIE GEMPLUSM KRYNICKI AGILENT TECHNOLOGIES FRANCEM LAMY ETABLISSEMENT FRANÇAIS DU SANG (EFS)MME LANDA-POTEAU INERISM LARQUIER BEA METROLOGIEM LASNIER SOPEMEAM LAUDREL EXACTYSMME LENAN-MELAERTS E2MM MARDELLE THALES SYSTEMES AEROPORTESM MARTINEZ CIM CONSULTANTSM MAUCLERC EUROCOPTERM MAYER DASSAULT AVIATIONM MONAT CENTRE TECHNIQUE INDUSTRIEL DE LA FONDERIE (CTIF)M ODRU UNPPM PENIN CAST SA INSA CASTM PERETTI LABORATOIRES POURQUERY SASM PERRUCHET UTAC UDSM PETIT CENTRE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE DU BATIMENT (CSTB)M POU DELTA MU CONSEILM PRIEL LABORATOIRE NATIONAL DE METROLOGIE ET D’ESSAIS (LNE)M PRIN MINISTERE DE LA DEFENSE — DGA DET CELARM RAMBAUD TEKTRONIX SAMME RENAOT CONSERVATOIRE NATIONAL DES ARTS ET METIERS (CNAM)MME RENARD MINISTERE DE L’INDUSTRIE – DGE — DARQSIM REPOSEUR COMITE FRANÇAIS D’ACCREDITATION (COFRAC)M RICHARD TIS LIVINGSTONM RICHON BUREAU DE NORMALISATION DE L’AERONAUTIQUE ET DE L’ESPACE (BNAE)MLLE RIMBERT AFNORM ROBIN AFNORM SALES SANOFI SYNTHELABO RECHERCHEM SALIN CEA DAM VALDUCM SENELAER ECOLE SUPERIEURE DE METROLOGIE (ESM)M SOUCEK AOIP SASM TRONC GAZ DE FRANCEM TURPAIN COFIPM VANHALWYN ROHDE ET SCHWARZ FRANCE

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Groupe de travail «Guide d’application de la norme NF EN ISO 10012»

Animateur : M PRIEL — LNE

M BRIGODIOT EADS SPACE TRANSPORTATION SA

M CLOAREC AFNOR

M CRETINON CETIAT

M DAUBENFELD PEUGEOT CITROEN AUTOMOBILES

MME FRABOULET COMPAGNIE GENERALE DES EAUX

M KRYNICKI AGILENT TECHNOLOGIES FRANCE

M PRIEL LABORATOIRE NATIONAL DE METROLOGIE ET D’ESSAIS (LNE)

M PRIN MINISTERE DE LA DEFENSE — DGA DET CELAR

M REPOSEUR COMITE FRANÇAIS D’ACCREDITATION (COFRAC)

M SOUQUET CETIM

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Introduction ........................................................................................................................................................ 5

1 Domaine d'application ...................................................................................................................... 5

2 Références normatives .................................................................................................................... 5

3 Termes et définitions ........................................................................................................................ 6

4 Fonction métrologie ......................................................................................................................... 74.1 Définition et responsabilités ................................................................................................................ 74.2 Implication de la fonction métrologie dans la fonction production ....................................................... 7

5 Conception et développement d’un nouveau processus de mesure ou d’essai ........................ 85.1 Analyse des besoins ........................................................................................................................... 85.2 Transcription des caractéristiques du produit sous forme de «mesurandes»

ou de «caractéristiques à mesurer» .................................................................................................... 85.3 Gestion du développement d’un processus de mesure ou d’essai comme un projet ......................... 8

6 Classification des processus de mesure ou d’essai ................................................................... 10

7 Exploitation d’un processus de mesure ou d’essai validé ......................................................... 117.1 Compétence des personnels en charge des mesures et/ou essais .................................................. 127.2 Méthodes de surveillance des processus de mesure ou d’essai ...................................................... 13

8 Optimisation et amélioration continue des processus de mesure ou d’essai .......................... 148.1 Optimisation d’un processus de mesure ou d’essai .......................................................................... 148.2 Éléments pour l’amélioration des processus de mesure ou d’essai ................................................. 158.3 Indicateurs de pilotage des processus de mesure ou d’essai ........................................................... 15

Annexe A Liste des fascicules de documentation complémentaires ...................................................... 16

Bibliographie .................................................................................................................................................... 18

SommairePage


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Introduction

Le présent fascicule de documentation s'inscrit dans la démarche normative visant à aider les entreprises à maî-triser les processus de mesure ou d’essai et à les intégrer au sein de leurs métiers.

La publication au début 2000 de la nouvelle série de normes NF EN ISO 9000 apporte de profondes modificationsdans le management de la qualité au sein des entreprises. La norme NF EN ISO 10012 «Systèmes demanagement de la mesure — Exigences pour les processus et les équipements de mesure» décrit commentmanager les processus de mesure et s'aligne dans sa philosophie sur les concepts développés dans la normeNF EN ISO 9000:2005.

Les solutions proposées dans le présent document ont pour objet la mise en pratique réelle et efficace dans lesentreprises des principes de management décrit dans la norme NF EN ISO 10012. La déclinaison de la normeNF EN ISO 9001:2000 en différents référentiels sectoriels renforce ce besoin (exemple FD ISO/TS 16949 dans ledomaine de l’automobile). Il peut également être utile à l’application de la norme NF EN ISO/CEI 17025:2005 rela-tive à la compétence des laboratoires, qui traite aussi de métrologie dans son article 5 «Prescriptions techniques».

La qualité des processus de mesure, comme le rappelle la norme NF EN ISO 10012, est étroitement liée :

— à la confirmation métrologique de l’équipement de mesure ;

— au choix de la méthode de mesure ;

— à la prise en compte des conditions d'environnement ;

— à la compétence des personnels impliqués ;

— à la définition de la caractéristique à mesurer.

Le raccordement des équipements de mesure aux étalons nationaux ou au système international d’unités (SI) estune condition nécessaire mais non suffisante à la maîtrise de la qualité des mesures. Il faut que les équipementsde mesure soient confirmés pour répondre à l’utilisation prévue.

L'analyse de l'incertitude de mesure est un des éléments qui permet d’établir l’aptitude du processus de mesureà répondre aux besoins.

1 Domaine d'application

Le présent document décrit les dispositions générales relatives au développement, à l’exploitation et àl’amélioration des processus de mesure ou d’essai. Il ne traite pas de la gestion des équipements de mesure nide leur confirmation métrologique qui sont largement développées dans la norme NF EN ISO 10012 et lesfascicules de documentation complémentaires.

Il s'applique à tout type d'entreprise et à tout secteur d'activité.

Les dispositions spécifiques aux instruments de mesure réglementés (métrologie légale) ne sont pas abordées.

2 Références normatives

Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les réfé-rences datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du documentde référence (y compris les éventuels amendements) s'applique.

NF X 07-001:1994, Normes fondamentales — Vocabulaire international des termes fondamentaux et générauxde métrologie (VIM ) (indice de classement : X 07-001).

NF EN ISO 10012:2003 Systèmes de management de la mesure — Exigences pour les processus et les équipe-ments de mesure (indice de classement : X 07-009).

NF ENV 13005:1999, Guide pour l’expression de l’incertitude de mesure (GUM) (indice de classement : X 07-020).

NF EN ISO 9000:2005, Systèmes de management de la qualité — Principes essentiels et vocabulaire (indice declassement : X 50-130).

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NF EN ISO 9001:2000, Systèmes de management de la qualité — Exigences (indice de classement : X 50-131).

NF EN ISO 9004:2000, Systèmes de management de la qualité — Lignes directrices pour l’amélioration desperformances (indice de classement : X 50-122).

NF EN ISO/CEI 17000:2005, Évaluation de la conformité — Vocabulaire et principes généraux (indice de classe-ment : X 50-087).

NF EN ISO/CEI 17025:2005, Prescriptions générales concernant la compétence des laboratoires d’étalonnageset d’essais (indice de classement : X 50-061).

3 Termes et définitions

Pour les besoins de ce fascicule de documentation, les termes et les définitions ci-dessous, ainsi que lestermes et définitions pertinents donnés dans les normes NF X 07-001, NF ENV 13005, NF EN ISO 10012,NF EN ISO/CEI 17000, NF EN ISO/CEI 17025 et NF EN ISO 9000 s'appliquent.

3.1fonction «Métrologie dans l’entreprise» (NF EN ISO 10012 § 3.6)fonction qui a la responsabilité administrative et technique de définir et de mettre en œuvre le système de mana-gement de la mesure

3.2étalonnage (NF X 07-001 § 6.11)ensemble des opérations établissant, dans des conditions spécifiées, la relation entre les valeurs de la grandeurindiquées par un appareil de mesure ou un système de mesure, ou les valeurs représentées par une mesurematérialisée ou par un matériau de référence, et les valeurs correspondantes de la grandeur réalisées par desétalons

NOTE 1 Le résultat d’un étalonnage permet soit d’attribuer aux indications les valeurs correspondantes du mesurande,soit de déterminer les corrections à appliquer aux indications.

NOTE 2 Un étalonnage peut aussi servir à déterminer d’autres propriétés métrologiques telles que les effets de gran-deurs d’influence.

NOTE 3 Le résultat d’un étalonnage peut être consigné dans un document parfois appelé «certificat d’étalonnage» ou«rapport d’étalonnage».

Le terme étalonnage ne doit pas être confondu avec la vérification métrologique, un étalonnage ne comporte pasde jugement de conformité.

Le terme étalonnage ne doit pas être confondu avec les termes «ajustage», «réglage» ou «calibrage» qui sontdéfinis dans la norme NF X 07-001.

Dans les pays anglo-saxons, le terme anglais «calibration» recouvre indistinctement les termes français«étalonnage» et «vérification».

3.3vérification (NF EN ISO 9000 § 3.8.4)confirmation par des preuves tangibles que les exigences spécifiées ont été satisfaites

NOTE Les informations peuvent se présenter dans un document unique appelé «certificat d’étalonnage» («calibrationcertificate» ou «calibration report» en anglais) ou «constat de vérification».

3.4confirmation métrologique (NF EN ISO 10012 § 3.5)ensemble d’opérations nécessaires pour assurer qu’un équipement de mesure répond aux exigences correspon-dant à l’utilisation prévue

La confirmation métrologique de l’équipement de mesure permet son utilisation dans un processus de mesure oud’essai déterminé.

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3.5processus de mesure (NF EN ISO 9000 § 3.10.2)ensemble d’opérations permettant de déterminer la valeur d’une grandeur

3.6aptitude d’un processus de mesurecapacité d’un processus à vérifier la conformité d’une caractéristique à sa spécification

Il existe des indicateurs qui peuvent quantifier l’aptitude.

4 Fonction métrologie

4.1 Définition et responsabilités

Si jusqu'à quelques années le rôle de la fonction métrologie a consisté à maîtriser l’aptitude à l’emploi de tous leséquipements de mesure et processus de mesure dans l’entreprise et à en donner l’assurance, ce rôle a mainte-nant évolué vers un renforcement de cette maîtrise de l’aptitude des processus de mesure, mais également deleur amélioration continue, de façon à atteindre non seulement l’efficacité mais également l’efficience.

La norme NF EN ISO 10012 définit maintenant la fonction métrologie comme étant la fonction qui a la responsa-bilité administrative et technique de définir et de mettre en œuvre le système de management de la mesure.

La fonction métrologie doit être définie par l’organisme. La direction de l’organisme doit garantir la disponibilité desressources nécessaires pour établir et entretenir la fonction métrologie. La direction de l’organisme doit garantiraussi l’indépendance de la fonction métrologie.

La fonction métrologie peut être assurée par un service particulier ou être répartie sur l’ensemble de l’organisme.

Le responsable de la fonction métrologie doit établir, documenter et entretenir le système de management de lamesure et en améliorer en permanence l’efficacité.

Des objectifs qualité mesurables doivent être établis afin d’évaluer les améliorations. Exemples d’indicateurspermettant d’évaluer les améliorations :

— nombre de non-conformités de produits provenant d’un problème de mesure ;

— durée d’immobilisation des moyens de production due à un problème de mesure ;

— diminution du nombre d’équipements de mesure suivi par la fonction métrologie ;

— coûts externes de la fonction métrologie ;

— taux d’équipements de mesure indisponibles.

4.2 Implication de la fonction métrologie dans la fonction production

La série de normes NF EN ISO 9000 est basée sur la notion de processus pour lequel il ne s'agit plus d'êtrediscipliné, c'est-à-dire de répondre point par point à une liste d'exigences, mais au contraire d'agir en véritablemanager qui vise à :

— placer le client au centre des préoccupations de son entreprise ;

— mesurer la plus-value apportée lors de ses interventions ;

— s'améliorer en permanence par la mise en place d'indicateurs pertinents et mesurables.

La fonction métrologie n'échappe pas à cette nouvelle approche. Elle doit s'approprier la norme NF EN ISO 10012comme un outil de management de la mesure pour l'entreprise et non comme un texte de loi. Les métrologues nedoivent plus se considérer comme les «gardiens du temple», chargés uniquement d'étalonner ou de vérifier pério-diquement des équipements de mesure dans leurs laboratoires climatisés. Ils doivent participer activement à laconception et à la mise en œuvre des processus de mesure ou d’essai dans les différentes unités productives del'entreprise. Il s'agit de passer d'une gestion disciplinée d'un parc d'équipements de mesure vers une maîtrise desrésultats de mesure fournis aux clients par une implication de la fonction métrologie dans la fonction production.

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La fonction métrologie n'a pas seulement pour rôle de garantir l'aptitude à l'emploi des équipements de mesurependant toutes les phases du cycle de vie (réalisation du choix puis réception, raccordement, surveillance,maintenance et enfin réforme des équipements»). Elle doit aussi s'investir dans la stratégie de l'entreprise, enmaîtrisant au moindre coût les différents facteurs de risques qui peuvent générer des résultats de mesureincorrects et donc affecter la qualité de la production. La fiabilité des résultats de mesure doit permettre àl'entreprise de prendre les bonnes décisions et concourir à la satisfaction de ses clients. C'est sur ce nouveau rôlede manager des processus de mesure ou d’essai que la fonction métrologie fonde sa raison d'être et son avenir.

5 Conception et développement d’un nouveau processus de mesure ou d’essai

5.1 Analyse des besoins

Il est essentiel de définir avec précision et sans ambiguïté les attentes du client pour le produit ou le service. Lesservices marketing, développement, bureau d’études sont mis à contribution pour expliciter les caractéristiquesattendues du produit ou du service. Ces caractéristiques sont alors traduites en spécifications et tolérances quidoivent garantir la fonctionnalité des produits et/ou leur interchangeabilité et/ou l’aptitude du procédé à réaliser leproduit ou le service.

Les spécifications font l’objet de mesures ou d’essais en conception, en cours ou en phase finale de fabrication.

5.2 Transcription des caractéristiques du produit sous forme de «mesurandes» ou de «caractéristiques à mesurer»

Il est important que les caractéristiques du produit, du service ou du procédé soient transformées en grandeurs àmesurer sur le produit ou en caractéristiques à mesurer. Par exemple :

— confort acoustique dans un véhicule : Le confort acoustique dans un véhicule est un élément subjectif qui peutêtre apprécié différemment d’un client à un autre. Néanmoins, il est nécessaire, dans le cadre de la conceptiond’un véhicule, de transformer cette notion de confort acoustique pour le client en valeurs chiffrées d’accepta-tion. Les attentes «clients» sont, par exemple, exprimées en «bien», «critiquable» ou «mauvais» et ceci enfonction des conditions d’utilisation du véhicule. Il appartient au concepteur du véhicule en liaison avec les ser-vices «qualité» de traduire le «bien» en niveau de bruit maximum (exprimé en décibel), et ceci en fonction durégime (tr/min) et de la charge (accélération/décélération) du moteur (voir la Figure 1) ;

— limitation des gaz à effet de serre : Annoncer les émissions de gaz carbonique par kilomètre parcouru.

Pour traduire les spécifications en caractéristiques à mesurer, l’entreprise a tout intérêt à développer les synergiesentre les fonctions «conception», «qualité» et «métrologie». Il s’agit ensuite de vérifier que les exigences métro-logiques ainsi définies sont compatibles avec l’état de l’art de la technique et avec la stratégie de l’entreprise, enparticulier les aspects économiques sont examinés.

Les synergies consistent à ce que le concepteur tienne compte des performances et des coûts des processus demesure ou d’essai et à ce que le responsable de la fonction métrologie soit sensibilisé à la criticité des caractéris-tiques à mesurer et s’attache à développer des processus aptes aux contrôles des spécifications

5.3 Gestion du développement d’un processus de mesure ou d’essai comme un projet

Il est conseillé de gérer le développement d’un processus de mesure ou d’essai comme un projet. Bienévidemment la structure du projet dépend de l’importance du développement, mais quelques conditionsessentielles doivent être présentes :

— existence d’un responsable de projet ;

— définition d’une spécification de processus mentionnant les objectifs à atteindre (techniques : répétabilité,reproductibilité, rapidité, etc. et économiques : coût de mise en œuvre, de fonctionnement, de démantèlement,coût global, etc.) ;

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— définition de données d’entrée claires (exigences métrologiques, grandeurs à mesurer, incertitude attendue,rapidité du processus, ergonomie, sécurité, coût d’investissement, coût d’exploitation, etc.) ;

— définition claire des livrables du projet (la notion de l’existence d’un processus n’est pas un livrable suffisam-ment clair) qui peuvent être un mode opératoire, une instruction, une formation, une évaluation du processus«prototype» pendant une période donnée ;

— planning du développement (jalons étapes de «go no go», etc.), affectation des tâches et des ressources ;

— à la fin du développement, une réception (par rapport aux livrables définis et aux spécifications) correspondantà la caractérisation des performances du processus de mesure ou d’essai (répétabilité, reproductibilité, incer-titude, rapidité, ergonomie, coûts, etc.) est attendue, ainsi qu’une décision de mise en service ou autre.

Il est essentiel pour l’entreprise que ces développements de processus de mesure ou d’essai fassent l’objet d’unecapitalisation des connaissances. Les résultats obtenus et leurs enregistrements sont importants, mais la façonde transférer le savoir et les connaissances l’est tout également. L’entreprise peut enregistrer ses connaissancesdans des procédures, modes opératoires, guides de savoir-faire, etc.

Cette capitalisation des connaissances est un facteur déterminant dans l’amélioration continue des processus demesure ou d’essai. Cette amélioration continue des processus ne concerne absolument pas l’amélioration, parexemple de l’incertitude des résultats si cette dernière répond aux attentes, mais l’amélioration continue vise àl’efficience c’est à dire de faire aussi bien mais à moindre coût.

Si nous reprenons l’exemple du confort acoustique dans un véhicule, il est nécessaire ici de concevoir le proces-sus de mesure de bruit à l’intérieur de l’habitacle. Il faut définir notamment :

— les conditions extérieures de mesure (pas de pluie) ;

— le lieu (champ acoustique libre, route droite, plane sans montée ni descente, etc.) ;

— la préparation du véhicule (vitres remontées à fond, toit ouvrant fermé, climatiseur fermé, cache bagages enplace, etc.) ;

— la formation nécessaire aux personnes qui effectueront la mesure ;

— le positionnement exact des micros (oreille droite ou gauche conducteur, passagers, etc.) ;

— le matériel de mesure (chaîne de mesure, chaîne d’acquisition, micros omnidirectionnels, filtres, compte-toursadditionnel, etc.) ;

— la méthode d’essai (rapport de vitesse, pleine accélération, décélération pied levé, montée lente) ;

— la présentation des résultats d’essais (graphiques avec les limites d’acceptation définies en 5.2) ;

— les incertitudes de mesure (en décibels) attendues de l’ensemble du processus. Les règles d’acceptation sontclairement énoncées.

Il faut aussi gérer les risques détectés dans le cadre de l'analyse (voir les articles 6 et 7).

Bien entendu l’ensemble du processus est validé par comparaison entre les valeurs chiffrées obtenues et laperception «client» associée (service qualité).

Si lors de l’exploitation du processus, des mesures sont réalisées sur plusieurs sites, il est alors nécessaire des’assurer de la cohérence des mesures réalisées en pratiquant, par exemple, une comparaison interlaboratoiresur un véhicule de «référence».

La Figure 1 ci-après donne un exemple de relevé de mesure avec les limites d’acceptation.

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Figure 1 — Exemple de relevé de mesure avec les limites d'acceptation

6 Classification des processus de mesure ou d’essai

Comme tout processus, le processus de mesure ou d’essai ne conduit pas à des résultats certains. Quels sontles risques que l’entreprise est prête à accepter ?

Ces risques peuvent s’évaluer en prenant en compte deux éléments :

— la probabilité d’occurrence de l’évènement (généralement redouté) (P) ;

— la gravité ou le coût généré pour l’entreprise par cet évènement. (G),

le risque (R) pouvant alors s’exprimer par le produit de ces deux facteurs, soit R = G × P.

Il peut être intéressant de classer les éléments intervenant dans un processus de mesure ou d’essai en plusieurscatégories suivant le niveau de criticité. Pour établir ce classement on examine les contraintes liées au processusde mesure ou d’essai.

Le Tableau 1 ci-dessous donne un exemple de classification à trois niveaux de risques. Des classifications àseulement deux niveaux ou plus de trois niveaux peuvent être choisies par l’entreprise suivant le cas (des normestraitant directement ou indirectement de l’analyse de risques existent dans différents secteurs d’activité, enparticulier celui de la sûreté de fonctionnement).

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7 Exploitation d’un processus de mesure ou d’essai validé

Pour limiter les risques de non-conformité, dans des conditions de contraintes acceptables pour le processus demesure ou d’essai, l'entreprise peut prescrire des niveaux de précaution sur les principaux facteurs influençant lamaîtrise du processus. Plusieurs niveaux de précaution peuvent être retenus. Le Tableau 2 ci-après donne unexemple à trois niveaux de précaution.

Tableau 1 — Exemple d'analyse de risques à trois niveaux

Niveauxde risque

Contraintes sur le processus de mesure ou d’essai

UnicitéDisponibilité, délai de mise en œuvre

Coût de mise en œuvre

Qualité Incidence des mesures

Niveau 1Processus multiple dans l’entreprise

Pas de problèmede disponibilité

Coût très faible

Pas d’incidence sur la qualité

Pas de prise de décision

Pas de remise en causesi erreur de mesure

Pas de confidentialité

Niveau 2

Processus unique dans l’entreprise, mais possibilité de sous-traiter

Incidence faible sur la qualité

Processus de mesure destinéà la surveillance

Mesures utilisées dans le cadre d’expertises non «contractuelles»

Impacts liés à la confidentialité réparables

Niveau 3

Processus unique et pas de possibilité

de sous-traiter

Nécessite des compétences

rares

Mise en œuvre longue

Peut avoir des impacts forts

sur le délai de réalisation

d’un projet

Coût élevé, il faut éviter de refaire

des mesures

Incidence forte sur la qualité

Processus liés à l’homologation de produits

Processus de validationde conceptions (la remise en cause aurait des impacts forts en coût et délai)

Processus entrant dans le cadre de réglementations (sécurité, environnement)

Processus lié à la conformitéde production

Prise de décision stratégique

Impacts liés à la confidentialité irréparables

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7.1 Compétence des personnels en charge des mesures et/ou essais

Le personnel en charge des mesures et essais joue un rôle particulièrement critique vis-à-vis de l’efficacité duprocessus de mesure ou d’essai. Trois niveaux de compétence peuvent être définis, néanmoins, il convient de lesadapter au contexte et au métier particulier de chaque entreprise.

7.1.1 Personnel de niveau A

Les personnes ne disposent pas de compétence particulière dans le domaine de la mesure et des essais.Toutefois, une information de base relative au maniement des instruments de mesure qui leur sont confiés estnécessaire pour s’assurer que des erreurs grossières ne sont pas commises.

Ces personnes n’ont pas de responsabilité vis-à-vis de l’interprétation des mesures.

Ce sont par exemple : les opérateurs de maintenance ou d’entretien chargés de vérifier le fonctionnement demachines, des opérateurs de fabrication, des opérateurs de Service Après-Vente (SAV).

7.1.2 Personnel de niveau B

Les personnes sont en charge de la conduite opérationnelle des processus de mesure ou d’essai.

Elles sont capables d’évaluer la qualité d’un processus par rapport à une méthode établie, elles disposent d’unecapacité d’interprétation des résultats de la mesure et de décision vis-à-vis du produit lorsque celle-ci est limitéeà une comparaison avec des spécifications établies.

Ces personnes peuvent encadrer des opérateurs de niveau A.

Ce sont par exemple : les responsables de l’exécution de programme d’essais ou de qualification, les responsa-bles achats chargés des investissements en moyens de mesure.

7.1.3 Personnel de niveau C

Les personnes ont les mêmes qualifications que le personnel de niveau B, mais il existe une habilitation pour unprocessus de mesure ou d’essai donné.

Tableau 2 — Exemple à trois niveaux de précaution

Niveaux de précaution

pris par l’entreprise

Facteurs qui influent sur la maîtrise du processus

PersonnelÉquipement

de mesure ou d’essaiMéthode de mesure

ou d’essaiObjet de la mesure

Environnement de la mesure

Niveau A

Personnel d’exécutionne disposant pas de compétence spécifique

Pas de confirmation métrologique périodique, on s’assure du fonctionnement de l’instrument

Méthode simple à mettre en œuvre, ne demandant pas de compétence particulière

Caractéristique non critique, par exemple témoin de circulation d’un fluide, présence d’une tension, etc.

Pas de contrainte particulière

Niveau B

Personnel disposant des compétences requises et évaluées en essais et mesures

Pas de confirmation métrologique périodique systématique,mais dispositions de surveillance du processus de mesure

Méthode décrite dans un document

Caractéristique secondaire, permettant de surveiller la production

Conditions d’environnement définies

Niveau C

Personne de niveau B, étant en plus spécialiste de la mesure dans l’entreprise et disposant d’une habilitation

Confirmation métrologique avec intervalle de confirmation maîtrisé et mise sous surveillance du processus de mesure

Méthode décrite dans un document

Caractéristiques de la méthode évaluées et consignées dans un dossier de caractérisation

Caractéristique essentielle pour le produit ou le service, associée de tolérances ainsi que de règles de décision pour la déclaration de la conformité, si le besoin s’en fait sentir

Conditions d’environnement définies, enregistrées et maîtrisées

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Dans cette catégorie de personnel se trouvent aussi les personnes chargées de la conception et du développementdes processus de mesure ou d’essai. Elles sont capables de définir, mettre en œuvre et garantir que le systèmede management de la mesure est suffisant pour atteindre les objectifs techniques et économiques fixés.

Elles doivent avoir une formation de base dans les domaines de la mesure et des essais. L'entreprise peut, dansles cas les plus critiques, mettre en place une évaluation régulière des connaissances ou de leurs compétences(pour les opérateurs de contrôles non destructifs par exemple).

Elles sont chargés de l’établissement des modes opératoires, de la formation des personnels de niveaux A et Bet de leur encadrement.

Ce sont par exemple : le responsable de la fonction métrologie, les personnels des laboratoires de métrologie oud'essais, les experts en mesure ou essais reconnus par domaine d'activité.

7.2 Méthodes de surveillance des processus de mesure ou d’essai

Plusieurs méthodes de surveillance des processus de mesure ou d’essai peuvent être utilisées, elles sont décritesci-après. Le Tableau 3 ci-dessous permet de comparer l’efficacité des différentes méthodes de surveillance.

7.2.1 Suivi des résultats d'étalonnages périodiques

L'action la plus utilisée pour diminuer la probabilité d'apparition d'une erreur de mesure est le suivi métrologiquedans le temps de l'équipement de mesure, suivi imposé par l'ensemble des normes relatives à la qualité sous laforme de l'étalonnage périodique. L'étalonnage périodique fournit les informations qui permettent d'évaluer ladérive dans le temps d'une ou plusieurs caractéristiques métrologiques d'un équipement de mesure, dans lesconditions de l'étalonnage. L'exploitation de ce suivi sous la forme d'un graphique est très utile pour apprécier lecomportement de l'équipement et prédire quand ses caractéristiques métrologiques dépassent des limitesprédéterminées. Si l'examen de ce graphique ne permet de déceler aucune tendance, la variabilité des résultatsdoit être prise en compte comme dans le bilan des incertitudes.

7.2.2 Suivi d'un objet connu

Le suivi d'un objet connu est une méthode simple et efficace.

Exemple 1 Dans un laboratoire d'essais utilisant quotidiennement une balance de pesée pour préparer des échantillonsde 100 g d'un produit, il suffit de placer très régulièrement (par exemple toutes les semaines) une même masse (en acier inoxy-dable) d'environ 100 g. L'indication de la balance permet de détecter une dérive, et a fortiori, une erreur systématique soudainede la pesée. Le suivi d'une caractéristique majeure (ici, la justesse de la pesée d'une masse d'environ 100 g) est très efficaceet moins onéreux qu'un étalonnage annuel.

Exemple 2 Dans un laboratoire de métrologie dimensionnelle, l'étalonnage régulier d'une bague permet de valider leprocessus d'étalonnage : banc, accessoires de palpage, environnement, respect de la procédure, etc. À la fin de chaqueétalonnage, on compare les résultats de mesure aux résultats précédents.

NOTE Cette opération de suivi d'un objet connu ne doit pas être confondue avec la vérification métrologique périodique.

7.2.3 Technique MSP

Un autre suivi consiste à établir une carte de contrôle en utilisant les outils de la Maîtrise Statistique des Processus(MSP). En effet, le processus de mesure est un des processus de l'entreprise. En suivant la dispersion et lajustesse des mesures effectuées sur une pièce-type (étalon de suivi) et en appliquant les règles de la MSP, onpeut détecter une évolution des performances du processus de mesure ou d’essai. Cette évolution peut proveniraussi bien de l'équipement que du personnel, des conditions d'environnement, d'une variation de la méthode oude l'application de la procédure, etc. Le suivi MSP est plus performant que le suivi historique (par exemplel'exploitation de la fiche de vie), car il prend en compte la justesse et la variabilité des mesures, dans les conditionsopérationnelles du processus et exploite les tests statistiques.

7.2.4 Redondance

Une action également mise en œuvre pour limiter les erreurs de mesure est la redondance. On utilise un autreéquipement, similaire ou non, pour effectuer les mesures. On peut également utiliser un processus différent,indépendant du premier. Les résultats doivent être identiques aux incertitudes près des deux équipements (ouprocessus) comparés. Un désaccord met en évidence un problème de mesure, qu'il faut identifier et attribuer àl'un ou à l'autre des équipements ou des processus de mesure ou d’essai.

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8 Optimisation et amélioration continue des processus de mesure ou d’essai

8.1 Optimisation d’un processus de mesure ou d’essai

Lorsque les performances attendues du processus de mesure ou d’essai sont clairement identifiées en terme :

— d’incertitude des résultats de mesures et d’essais ;

— de durée des mesures et des essais ;

— de coût de possession du processus ;

- coût d'achat du processus ;

- coût de maintien en condition opérationnelle du processus,

le responsable du processus a plusieurs leviers sur lesquels il peut agir pour optimiser le processus tout enrespectant les objectifs de performance attendus. Le Tableau 4 ci-après donne des exemples de facteursd’optimisation.

Tableau 3 — Exemple d'efficacité de méthodes de surveillance

Garantie contre une défaillance :

Méthodes de surveillance

de l’équipementde sa miseen œuvre

de l’environnement Commentaire

Suivi des résultats périodiquesd’étalonnage

oui non non– : cher s’il faut resserrer les intervalles

+ : permet de suivre et de prévoir

Suivi d’une caractéristique

majeure d’un objet connu

partiellement partiellement oui– : domaine restreint

+ : coût faible

Technique MSP oui oui oui

– : technique assez lourde

– : besoin d’un étalon spécifique

+ : suivi combiné justesse et répétabilité

Redondance équipement

(ou processus)oui non (oui) partiellement

– : nécessite un équipement (ou un processus similaire)

+ : mise en œuvre et exploitation simples

Tableau 4 — Exemple de facteurs d'optimisation

Facteurs sur lesquels il est possible d’agir Modalité des actions possibles

Personnel (qualification et formation des personnels)

Choix entre personnels hautement qualifiés et autonomes ou emploi depersonnels moins qualifiés, mais avec formation spécifique etencadrement adapté.

Méthode (caractéristiques de la méthode)

Utilisation de méthodes «reconnues», éventuellement normalisées ouadaptation ou développement de méthodes internes.

Utilisation d’une méthode fortement automatisée, ou utilisation d’uneméthode faisant appel à un personnel très compétent et autonome.

Instruments de mesure ou d'essai (caractéristiques métrologiques)

Instruments éventuellement plus sensible à l’environnement et requérantdes étalonnages plus fréquents ou instruments plus sophistiqués plusperformants et plus stables.

Environnement (caractéristiques de l’environnement)

Voir le couplage avec les instruments de mesure ou d'essais.

Objet de la mesure ou de l’essai Parfois il n’est pas nécessaire de mesurer la caractéristique directementmais simplement un indicateur qui permet d’obtenir l’informationrecherchée.

— 15 — FD X 07-007


8.2 Éléments pour l’amélioration des processus de mesure ou d’essai

Il serait faux de penser que l’amélioration continue vise à améliorer par exemple l’incertitude des résultats demesures ou d’essais obtenus avec le processus. Ce que nous visons c’est une amélioration de sa maîtrise avecune réduction des coûts, en résumé c’est faire aussi bien pour moins cher. La Figure 2 ci-après illustre les infor-mations disponibles pour le responsable du processus afin de l’optimiser.

Figure 2 — Éléments du processus sujets à optimisation

8.3 Indicateurs de pilotage des processus de mesure ou d’essai

Tout processus doit posséder ses propres indicateurs. Ces indicateurs sont utiles pour mesurer les améliorationsobtenues, voire les régressions. Exemples d’indicateurs :

— incertitude des résultats de mesure et d’essai ;

— nombre de non-conformités «produit» ayant pour origine une défaillance du processus de mesure ou d’essai ;

— taux de disponibilité du processus de mesure ou d’essai ;

— coûts d’exploitation du processus de mesure ou d’essai ;

— etc.

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Annexe A

Liste des fascicules de documentation complémentaires

Init numérotation des tableaux d’annexe [A]!!!Init numérotation des figures d’annexe [A]!!!Init numérotation des équations d’annexe [A]!!!

La liste ci-dessous correspond aux fascicules de documentation existants, en cours ou prévus à la date de publi-cation du présent fascicule de documentation. Ces fascicules de documentation, de la même série d’indices declassement (X 07), détaillent les différentes exigences de la norme NF EN ISO 10012 et expliquent comment lesappliquer.

A.1 Fascicules de documentation publiés

X 07-011:1994, Métrologie — Essais — Métrologie dans l’entreprise — Constat de vérification des moyens demesure.

FD X 07-012:1995, Métrologie — Métrologie dans l’entreprise — Certificat d'étalonnage des moyens de mesure.

FD X 07-013:1996, Métrologie — Métrologie dans l’entreprise — Critères de choix entre vérification et étalonnage,utilisation et conservation des résultats de mesure.

X 07-015:1993, Métrologie — Essais — Métrologie dans l’entreprise — Raccordement des résultats de mesureaux étalons.

X 07-016:1993, Métrologie — Essais — Métrologie dans l’entreprise — Modalités pratiques pour l'établissementdes procédures d'étalonnage et de vérification des moyens de mesure.

FD X 07-017-1:1995, Métrologie — Procédure d’étalonnage et de vérification des Instruments de Pesage àFonctionnement Non Automatique (IPFNA) — Partie 1 : Vérification.

FD X 07-017-2:1997, Métrologie — Procédure d’étalonnage et de vérification des Instruments de Pesage àFonctionnement Non Automatique (IPFNA) — Partie 2 : Étalonnage.

FD X 07-018:1997, Métrologie — Métrologie dans l’entreprise — Fiche de vie des équipements de mesure, decontrôle et d’essai.

FD X 07-019:2000, Métrologie — Relations clients/fournisseurs en métrologie.

FD X 07-021:1999, Normes fondamentales — Métrologie et applications de la statistique — Aide à la démarchepour l’estimation et l’utilisation de l’incertitude des mesures et des résultats d’essais.

FD X 07-022:2004, Métrologie et applications de la statistique — Utilisation des incertitudes de mesures : Présen-tation de quelques cas et pratiques usuelles.

FD X 07-025-1:2003, Métrologie — Programme technique de vérification des équipements de mesure — Partie 1 :Principes généraux — Démarche commune et générale pour élaborer un programme technique de vérification.

FD X 07-028:2002, Métrologie — Procédure d’étalonnage et de vérification des thermomètres — Estimation desincertitudes sur les mesures de température.

FD X 07-029-1:2002, Métrologie — Procédure d’étalonnage et de vérification des thermomètres — Partie 1 :Procédure d’étalonnage et de vérification des sondes et thermomètres à résistance.

FD X 07-029-2:2005, Métrologie — Procédure d’étalonnage et de vérification des thermomètres — Partie 3 :Procédure d’étalonnage et de vérification des couples thermoélectriques seuls et des thermomètres à couplethermoélectrique.

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A.2 Fascicules de documentation en cours d’élaboration ou prévus

FD X 07-008, Métrologie — Arborescence des normes et travaux sur la métrologie dans l’entreprise.

FD X 07-014, Métrologie — Détermination optimisée des intervalles de confirmation métrologique.

FD X 07-024, Métrologie — Qualité des logiciels des équipements automatiques.

FD X 07-029-3, Métrologie — Procédure d’étalonnage et de vérification des thermomètres — Partie 3 : Procédured’étalonnage et de vérification des thermomètres à dilatation de liquide.

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Bibliographie

[1] NF EN ISO 14253-1:1999, Spécification géométrique des produits (GPS) — Vérification par la mesure despièces et équipements de mesure — Partie 1 : Règles de décision pour prouver la conformité ou lanon-conformité à la spécification (indice de classement : E 10-201-1).

[2] NF ENV ISO 14253-2:2002, Spécification géométrique des produits (GPS) — Vérification par la mesure despièces et des équipements de mesure — Partie 2 : Guide pour l’estimation de l’incertitude de mesure dansl’étalonnage des équipements de mesure et dans la vérification des produits (indice de classement :E 10-201-2).

[3] NF ISO 3534-1:1993, Statistique — Vocabulaire et symboles — Partie 1 : Probabilité et termes statistiquesgénéraux (indice de classement : X 06-002-1).

[4] NF ISO 5725 (toutes les parties), Application de la statistique — Exactitude (justesse et fidélité) des résultatset méthodes de mesure (indice de classement : X 06-041).

[5] FD ISO GUIDE 30:1995, Métrologie — Termes et définitions utilisés en rapport avec les matériaux deréférence (indice de classement : X 07-003).

Documents

FD X07-007