INNO ALLA METROLOGIA

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presidente di TEC Eurolab, Campogalliano (MO), di ALPI e di EUROLAB

A proposito del titolo di questo nume ro della rivista, Il cervello e l’intelligenza: l’uomo non è artificiale, spesso il cervello viene considerato sinonimo di mente. Ma la radice indoeuropea di “mente” (ma) è la stessa di “misura”, tant’è che la mente viene definita come la capacità di misurare, di ragionare, di ponderare le idee. Nella Scienza nuova, Giambattista Vico scriveva che “gli uomini ignoranti delle naturali cagioni che producono le cose, ove non le possono spiegare nemmeno per cose simili, essi danno alle cose la loro pro pria natura, come il volgo, per esempio, dice la calamita esser innamorata del ferro”. E aggiunge: “La mente umana, per la sua indiffinita natura, ove si rovesci nell’ignoranza, essa fa sé regola dell’universo d’intorno a tutto quello che ignora”. Quindi, la mente che non divide e non misura, ma si fa “misura di tutte le cose” e, anziché alimentare la scienza, sfocia nell’ignoranza che nutre la mentalità.

In che modo un laboratorio di analisi e caratterizzazione dei materiali come TEC Eurolab contribuisce alla scienza, attraverso i test eseguiti in base a criteri di misurazione? Che cosa può dirci della sua esperienza sia come imprenditore sia come presidente di Eurolab (Federazione Europea delle Associazioni dei Laboratori di Misura, Prove e Analisi) e vice presidente di Assotic (Associazione Italiana degli Organismi per la Valutazione della Conformità)?

Il 22 e 23 aprile scorsi ho partecipato al 2° GULF Metrology Forum a Dubai, organizzato da GULFMET, l’associazione dei laboratori metro logici dell’area del Golfo. È stata un’occasione per ribadire l’importante ruolo che i nostri laboratori svolgono nella garanzia di sicurezza e qualità in tutti i settori produttivi e per sottolineare come alla base di ciascuna prova di laboratorio ci sia la metrologia, ovvero la scienza delle misurazioni, che non riguarda soltanto gli oggetti che si possono misurare con il metro, ma qualsiasi cosa di cui è necessario esprimere un risultato in termini quantitativi. Anche un’analisi chimica esprime una misurazione, ovvero verifica la quantità di uno o più componenti all’interno di una sostanza, e a ciascuna misurazione è associato un margine d’incertezza, in modo che chi deve prendere decisioni, in base a quella misura, a quell’incertezza e alle regole decisionali che si è imposto, prenda la decisione che ritiene più corretta. Ora, nella nostra vita, la metrologia è dappertutto: se compriamo un chilo di patate, vorremmo essere certi che quando mettono le patate sulla bilancia, che segna un chilo, in realtà non siano nove etti, per questo ci chiediamo quanto sia precisa quella bilancia. Ma anche il medico che mi ordina 20 gocce al giorno di un farmaco si basa sulla metrologia, perché sa che in ciascuna goccia sono contenuti un tot di milligrammi o microgrammi di principio attivo. Oppure pensiamo alle pompe di benzina: quando facciamo il pieno, siamo sicuri che nel serbatoio siano entrati i litri segnati sulla pompa, che abbiamo pagato? Abbiamo mai chiesto al benzina io da quanto tempo non esegue i controlli di taratura delle pompe? Ciascun ambito della nostra vita ha bisogno della metrologia. Eppure, la metrologia è un’emerita sconosciuta. Il grande problema di cui abbiamo discusso a Dubai non è tanto quello degli studi scientifici per approfondire le conoscenze, la metrologia del futuro, che poi è già presente e consente di misurare oggetti sempre più piccoli – gli sviluppi sono tanti e gli istituti metrologici nazionali hanno ottimi ricercatori che collaborano tra di loro – il problema invece è che nessuno, al di fuori di noi addetti ai lavori, sa che tutto ciò che facciamo ha alla base e dipende dalla metrologia, e questo ha implicazioni a livello politico. Per esempio, un ponte come quello di Genova cade perché i tiranti in acciaio si sono corrosi e per tenerlo su occorreva che avessero un certo diametro, invece con la corrosione questo diametro si è assottigliato. Ma chi stabilisce con quale velocità si corrode? È una questione di numeri e di metrologia.

Ecco perché a Dubai abbiamo assunto l’impegno di comunicare che esiste la metrologia, in modo che a livello politico siano prese decisioni che riguardano il futuro dell’umanità. In qualunque paese si misuri, i parametri devono essere gli stessi, la misurazione che eseguiamo a Campogalliano deve ottenere lo stesso risultato se la ripetiamo a Buenos Aires. Quando ci arriva un certificato dalla Cina con una determinata misura dobbiamo potere fidarci, senza avere bisogno di ripetere l’esame. E questo riguarda qualsiasi cosa – gli alimenti, l’elettricità, i farmaci, il carburante – e ha a che fare con la mente non soltanto perché la mente è misura, ma anche perché consente l’interpretazione dei risultati ottenuti. Da qui la necessità della metrologia, quindi della riferibilità di ogni misurazione ai campioni primari attraverso una catena ininterrotta di tarature e di calibrazioni esegui te secondo regole precise, in modo che qualsiasi misurazione eseguiamo con un apparecchio tarato sia ri ferita ai campioni di riferimento che, dal 2018, si basano su costanti fisiche universali, non più su artefatti quali il kilogrammo campione in lega platino-iridio conservato nell’Ufficio internazionale dei pesi e delle misure a Sèvres, in Francia. Se i politici fossero consapevoli dell’importanza della metrologia, determinate scelte potrebbero essere indirizzate meglio, soprattutto a livello di armonizzazione, anche perché l’assurda divisione del mondo in due – da una parte il sistema internazionale, che ragiona in chilogrammi e in metri, e dall’altra il sistema anglosassone, che ragiona in libbre e pollici – porta i satelliti a schiantarsi. È stato un errore di conversione a produrre nel 1999 lo schianto della sonda Mars Climate Orbiter nell’atmosfera di Marte. L’errore è stato provocato da un’errata conversione dei dati da parte di due diverse aziende impegnate nella progettazione della son da: là dove gli uni avevano utilizzato i Newton (unità di misura derivata del Sistema Internazionale: N = Kg*m/s2), gli altri avevano utilizzato la libbra-forza. Così, mentre il sistema a bordo della sonda utilizzava il sistema metrico, il sistema a terra utilizzava il sistema consuetudinario inglese. Un errore di calcolo della traiettoria che ha condotto la sonda troppo vicina alla superficie di Marte è costato 125 milioni di dollari.

La misurazione è importante anche per il valore: al valore si giunge nell’intersezione tra qualità e quantità, non c’è qualità, quindi neanche valore, senza la quantità…La questione del valore per la metrologia, soprattutto in Italia, è un aspetto imprescindibile. Qualche anno fa, TEC Eurolab ha venduto il proprio centro metrologico proprio perché non riuscivamo a tra smettere il valore dei nostri servizi. Per eseguire le tarature secondo le procedure, occorrono investimenti cospicui in strumentazioni e nella formazione dei tecnici, soprattutto del responsabile del laboratorio, che deve sostenere esami molto impegnativi. Eppure, nonostante il lavoro meticoloso e di massima precisione richiesto, il cliente giudicava il servi zio in base al modo in cui il tecnico incollava il bollino di taratura, oppure perché lo preferiva rettangolare anziché rotondo. Chiaramente, se questo è il livello di apprezzamento e di valorizzazione, si perde entusiasmo. Infatti, credo che i tecnici metrologi siano tra le persone più tristi che possano esistere: all’interno dei laboratori di metrologia si vedono persone che eseguono misurazioni con un’attenzione estrema, perché devono rimanere all’interno di una precisa incertezza di misura, e poi, quando lo strumento viene consegnato, nessun cliente intende il valore aggiunto del loro lavoro, nessuno ha mai detto grazie ai nostri tecnici della metrologia perché hanno tarato bene uno strumento, magari a volte sono riusciti anche a ridurre l’incertezza di misura. Del tutto differente invece è la percezione che il cliente ha delle prove eseguite dai tecnici del laboratorio, che “gli risolvono un problema importante” riuscendo a individuare la causa di una rottura o di un malfunzionamento e ricevono tanti ringraziamenti. Quindi, a un certo punto, ho classificato la metrologia come una scienza triste: andavo in reparto e non vedevo mai nessuno sorridere, anche se ciascuno svolgeva bene il proprio lavoro. Poi, il reparto era diventato una sorta di silos, un ramo d’azienda a sé, che non comunicava con gli altri reparti. Allora, abbiamo deciso di venderlo.

E, ancora oggi, nella conferenza di Dubai si è tornato a mettere in risalto questo problema: noi metrologi siamo in qualsiasi aspetto della vita dei cittadini e nessuno ci conosce.

Quindi, dobbiamo fare un inno alla metrologia…

Assolutamente sì, è una scienza importante e sta esplorando le nuove frontiere della digitalizzazione con ricerche di altissimo livello. A Dubai abbiamo parlato delle sfide che i laboratori metrologici devono affrontare per mantenere il passo con il rapido sviluppo industriale. An che in TEC Eurolab ci stiamo cimentando con la misurazione virtuale di oggetti virtuali, ossia misuriamo i digital twin di oggetti reali attraverso un software e, a partire dai risultati ottenuti, il cliente decide se il componente reale può essere utilizzato o meno, in base al margine di tolleranza di un eventuale difetto che riscontriamo. Anche in questo caso si pone la questione dell’incertezza di misura: se il cliente stabilisce che il componente analizzato dev’esse re scartato nel caso in cui abbia un difetto superiore al millimetro e noi individuiamo un difetto di 0,9 mm, se la nostra incertezza è anche solo di 0,1 mm, quello 0,9 di tolleranza può corrispondere in realtà a uno 0,8 oppure a un 1 mm. Quindi, il componente è accettabile o non lo è? E come viene determinata la nostra incertezza di misura? Inoltre, qual è l’influenza della temperatura dell’ambiente in cui abbiamo scansionato l’oggetto reale per costruire il gemello digitale? Entrano in gioco vari fattori come la potenza dei raggi X che ho applicato per costruire il gemello digitale, la velocità di rotazione dell’oggetto mentre viene virtualizzato, la precisione del software, e così via. Stiamo ragionando in un contesto che è completamente virtuale, eppure si tratta sempre di metrologia. È qualcosa di straordinario e, se domani i metrologi proclamassero uno sciopero mondiale, si fermerebbe il pianeta immediata mente, non andrebbe avanti di un secondo. Allora, possiamo concludere che, quando sarà diffusa la consapevolezza che la metrologia esiste, forse sarà finalmente valorizzato, anche a livello economico, il lavoro dei professionisti che se ne occupano con tanta cura e dedizione.