Új elvárások a kalibráló laboratóriumokkal szemben az ezredfordulón

Az Európai Unió szabadság-elvei közül a hazai műszaki társadalom számára legfontosabb üzenete annak van, amely kimondja, hogy az Egységes Belső Piac határain belül biztosítani kell a termékek és a szolgáltatások szabad áramlását, vagyis le kell bontani a kereskedelem műszaki akadályait. Tanulmányok, publikációk sora foglalkozik az elv megvalósítása érdekében elvégzendő feladatokkal, szakfolyóiratok és napilapok visszatérő témája a jogközelítés, ezen belül a műszaki szabályozásokkal összhangban, az európai szabványok bevezetése és még számos más kapcsolódó probléma. Itt jegyezzük meg, hogy a termék és a szolgáltatás a korszerű európai felfogásban már nem különíthető el élesen egymástól, hanem a szolgáltatás a piacon a termékbe beépülve, mint értéknövelő tényező jelenik meg. Ennek megfelelően honosodott meg a „termék-szolgáltatás” fogalma a kutatási és technológiafejlesztési tervezésben.

A mérőlaboratóriumok (például a kalibráló- és a vizsgálólaboratóriumok) szolgáltatásai gyakran ugyancsak közvetlenül kapcsolódnak a termékhez, például a megfelelőség-értékelést megalapozó vizsgálati eredmények és azok bizonylatolása. A gyártótól kezdve a tanúsító és ellenőrző szervekig minél többen jutnak szerephez a megfelelőség értékelésében, annál nagyobb jelentőségűvé válik az eredmények megbízhatóságának és kölcsönös (a határokon is átnyúló) elfogadásának vagy elismerésének a kérdése.

Az Európai Unió e témakörhöz kapcsolódó elvárásai a csatlakozni szándékozó országok körében is jól ismertek. Az elvárásokat az EGK irányelvek mint alapvető követelményeket, az azokhoz kapcsolódó európai szabványok pedig mint egyedi követelményeket fogalmazzák meg.

Ezekhez a szabályozásokhoz járul hozzá a hazai laboratóriumok egy részét közvetlenül is érintő új dokumentum, az „Útmutató akkreditáló szervek számára az EA-4/02 (korábban EAL-R2) használatához”. Az EA az Európai Akkreditálási Együttműködés szervezete, melynek a Nemzeti Akkreditáló Testület révén 1999-től Magyarország is teljes jogú tagja. Bár a dokumentum címzettjei a nemzeti akkreditáló szervek, a benne kifejtett elvek többsége a laboratóriumokra, és első sorban az akkreditált kalibrálólaboratóriumokra vonatkozik. Az Útmutató címében idézett EA-4/02 (korábban EAL-R2) jelű dokumentum címe: „A mérési bizonytalanság meghatározása kalibrálásnál”.

Az Útmutató szerzői áttekintették, hogy milyen hatást gyakorolna az akkreditált kalib-rálólaboratóriumokra az EA-4/02 teljes körű bevezetése, és egyebek között egyetértésre jutottak a következőkben:

1. Abból a célból, hogy biztosítható legyen az EA-n belül az akkreditált kalibrálólaboratóriumok által kiadott kalibrálási bizonyítványok teljes egybevethetősége, 2000. július 1-jétől minden, a kalibrálási bizonyítványokban megfogalmazott, bizonytalanságra vonatkozó nyilatkozatnak eleget kell tennie az EA-4/02-ben lefektetett követelményeknek. Ennek megfelelően a kalibrálólaboratóriumok akkreditálása, vagy a már meglévő akkreditálások megújítása csak akkor történhet meg, ha a laboratóriumoknak a bizonytalanságra vonatkozó számításai teljes mértékben összhangban vannak ezekkel a szabályokkal.

2. Az illetékes akkreditáló szerveknek igényelniük kell az általuk akkreditált minden kalibrálólaboratóriumtól, hogy a bizonytalanságra vonatkozó számításaikat az EA-4/02-nek megfelelően vizsgálják felül. Az EA akkreditáló szerveinek megfelelő felügyeleti intézkedésekkel, a fenti határidőn belül értékelniük kell, hogy a módosított bizonytalanság számítások előnyösebb legjobb mérőképesség-re vezetnek-e, mint amilyent az akkreditáláskor szavatoltak, és szükség esetén meg kell tenniük a megfelelő javító intézkedéseket.

Ahhoz, hogy az EA elvárásai teljesíthetők legyenek, a korábbinál nagyobb figyelmet kell fordítani a mérési bizonytalanság fogalmának megismertetésére és a laboratóriumok felkészítésére annak érdekében, hogy képesek legyenek elvégezni a gyakorlati munkájukhoz szükséges számításokat. Az európai tapasztalatok, amelyek első sorban az EA által szervezett nemzetközi laboratóriumok közötti összehasonlítások eredményeiből szűrhetők le, és a hazai tapasztalatok, amelyek forrásai az akkreditálási eljárást kezdeményező laboratóriumok által összeállított minőségügyi kézikönyvek, megerősítik, hogy ezen a területen még sok a tennivaló.

Mi az oka annak, hogy bár a méréstechnika története gyakorlatilag az emberiség kultúrtörténetével párhuzamosan íródott, még most, az ezredfordulón is napirendre kerül a méréselmélet alapjainak korszerűsítése?

A válaszhoz több okot is számításba kell vennünk. Az első ok a mérés tárgyát képező mérhető világ változásaiban kereshető. A második ok abban a gyökeres szemléletváltozásban rejlik, ami a termék előállításától vagy a szolgáltatás nyújtásától kezdve a mennyiségek méréséig mindent folyamatnak tekint. Ennek igazolására álljon itt a termék fogalmának az ISO által elfogadott meghatározása: „a termék egy folyamat eredménye”. A harmadik lehetséges ok az, hogy soha még olyan elemi erővel nem jelentkezett az egységes méréstechnikai felfogás kialakításának igénye, mint napjainkban, és ez az igény feltehetően annak a folyamatnak az eredménye, amit ma idegen szóval globali-zációnak nevezünk. A méréstechnika területén a globalizálódás azt jelenti, hogy – legalább is elméletben – kitűzhetők azok a célok, amelyek felé a regionális együttműködések irányulnak. A világméretű összhang megteremtésére irányuló törekvéseket a metrológiában olyan tények jelzik, mint a név- és fogalom használat folyamatos korszerűsítése és általános alkalmazása, a Nemzetközi Mértékegység-rendszer elterjedése vagy az etalonok szintjén végzett nemzetközi kulcsösszehasonlításoknak az ezredfordulóval meginduló programja.

A fejlődés távlatainak ismeretében sem feledkezhetünk el azonban arról a feladatról, ami a nemzeti akkreditáló szervekre és az általuk akkreditált laboratóriumokra – elsősorban a kalibrá-lólaboratóriumokra – vár, már a közeli jövőben.

Az EA-ban teljes jogú tag nemzeti akkreditáló szerveknek cselekvési tervet kell kidolgozniuk az EA-4/02 lépésről-lépésre történő bevezetésére. Az EA azt ajánlja, hogy a nemzeti akkreditáló szerv határozza meg azoknak a laboratóriumoknak egy szűkebb körét, amelyeket felkér arra, hogy tegyenek eleget az EA-4/02 követelményeinek. Ezeket a laboratóriumokat megfelelő írott információval kell ellátnia, amely tartalmazza az EA-4/02, és Kiegészítései egy másolatát és egy kérdőívet, amelynek alapján eldönthető, hogy a laboratórium igényli-e a megküldött dokumentumok témáiról a tanfolyam szervezését. A felkérést elfogadó laboratóriumnak közölnie kell, hogy mikor fogja elvégezni a mérési bizonytalanságnak az EA-4/02 szerinti értékelését vagy átértékelését.

Az EA Útmutató az elvárások megfogalmazása mellett számos ajánlást is tartalmaz a nemzeti akkreditáló szervek számára. Igy például azt, hogy a kiválasztott és felkért akkreditált laboratóriumokat tevékenységkörüknek megfelelően osszák be szakmai csoportokba. Adjanak a tanfolyam befejeztével további, mintegy hat havi időtartamot a laboratóriumoknak ahhoz, hogy felkészüljenek az ismeretek gyakorlati bevezetésére és alkalmazására. Tekintsék át és ha szükséges, módosítsák a felülvizsgálati ütemtervet annak érdekében, hogy 2000. június 30-ig minden laboratóriumban megtörténjen a felülvizsgálati szemle, még mielőtt az EA-4/02 bevezetésének határideje elkövetkezne. A felülvizsgálati szemlék során értékeljék a mérési bizonytalanság kiszámításának a módját.

Minderre azért van szükség, mert az EA-4/02-nek számos, a korábbi szabályozástól eltérő, újszerű vonása van. Azt a problémát, hogy 10-nél kisebb ismétlésszám esetén a hagyományos matematikai statisztikai módszerek nem adnak kellően megbízható becsléseket, az EA-4/02 úgy oldja meg, hogy a kimenő mennyiségre bevezeti az effektív szabadságfok fogalmát, és ennek megfelelően változtatja meg a kiterjesztési tényezőt. Az EA-4/02 még hallgatólagosan sem tételezi fel, hogy a mérendő mennyiségnek a mérési folyamatra vonatkozó ismerettel egyező értékei mindig normális eloszlásúak. Annak érdekében, hogy a kiterjesztett mérési bizonytalanságra (és így a mérés minőségére) vonatkozó kijelentést a megbízhatóság egységes szintjén lehessen tenni, az EA-4/02-nek a kiterjesztett mérési bizonytalanságra kell összpontosítania. Innen ered a k kiterjesztési tényező módosításának szükségessége akkor, amikor a normális eloszlásra vonatkozó feltételezés nem helytálló. A korábbi számításokat ellenőrizni kell abból a szempontból, hogy a meglevő szabadságfokkal és az alkalmas eloszlástípussal kifejezve mennyire megbízhatók.

A bizonytalanság elemzés néhány példáját egyszerű mérőeszközök esetében az EA-4/02 Kiegészítései tartalmazzák. Ezekből a példákból azt a kézenfekvő következtetést lehet levonni, hogyha a kimenő mennyiség bizonytalanságában csak egyetlen meghatározó összetevő van (és ez gyakori eset az egyszerű mérőeszközöknél), akkor a kimenő mennyiség csaknem pontosan ugyanolyan eloszlású lesz, mint a meghatározó összetevő. A kimenő mennyiség standard bizonytalanságának meghatározásához a meghatározó összetevő standard bizonytalanságát meg kell szorozni a megfelelő érzékenységi együtthatóval.

Az EA-4/02-ben alkalmazott szóhasználat kissé eltér a korábbi szabályozásokban alkalmazottól. A legfontosabb változások a következők:

1. A becsült érték és a bemenő adat rokon értelmű fogalmakat a bemenő becslés helyettesíti. Ennek következménye, hogy a mérési modell helyébe a bemenő becslésekkel felírt becslési modell lép. Az eredmény-mennyiség neve kimenő becslés.
2. Ha a variancia és a szórás ismételt észlelésekből számított becslés, akkor a megfelelő statisztikákat jelentő fogalmak elé kell illeszteni a tapasztalati jelzőt, összhangban a GUM*-mal. Más szóval a variancia, illetve a szórás becslése a tapasztalati variancia, illetve a tapasztalati szórás.
3. A GUM-mal egybehangzóan a mennyiség mért értékéhez társítandó alapvető bizonytalanság-mértékként a standard mérési bizonytalanság fogalmat kell használni.
4. A GUM-mal való egyezés biztosítása és a fogalom elfogadhatóbbá tétele érdekében a hibaterjedés törvényében (vagy a bizonytalanság terjedés szabályában) szereplő parciális deriváltak leíró jellegű elnevezése az érzékenységi együttható.
5. A GUM-mal való egyezés érdekében a teljes vagy összbizonytalanság helyébe a kiterjesztett bizonytalanság lép.
6. A k tényező jelölésére a k kiterjesztési tényező fogalom szolgál, összhangban a GUM-mal.
7. A konfidenciaszint fogalom helyett a megbízhatósági valószínűség fogalmát használják, ugyancsak összhangban a GUM-mal.

Az EA 4-02 egy további, a korábbi szabályozástól eltérő vonása az, hogy a bizonytalanság elemzést táblázatos formában ajánlja megadni.

Az EA Útmutatója vázolja az akkreditált laboratóriumok számára szervezendő tanfolyamok főbb vonásait is. Az akkreditált laboratóriumoknak szükségük van támogatásra és képzésre, ha arra kérik fel őket, hogy új műszaki követelményeket vezessenek be. Ha ezt a feladatot teljes mértékben az akkreditáló testülettől független szervekre bízzák, akkor az eredmények nem mindenben igazodnak majd az akkreditáló testület politikájához.

Nem minden akkreditált laboratóriumtól lehet elvárni, hogy rendelkezzen az EA-4/02 bevezetéséhez nem nélkülözhető matematikai és statisztikai ismeretekkel. A kiképzési programnak ezért tartalmaznia kell a matematika és a statisztika főbb témaköreinek rövid áttekintését, mindkettőt ismétlés formájában és úgy, hogy az a laboratóriumok között teremtse meg az összhangot az alapvető fogalmak használatában. A laboratóriumok ismeretszintje tevékenységi körüktől függően jelentős mértékben eltérő lehet, és a képzési program tartalmát a tényleges ismeret-alaphoz kell hozzáigazítani.

A képzési programot úgy kell megszervezni, hogy a hasonló tevékenységet végző laboratóriumok ugyanabban a programban vegyenek részt. Ezen a szinten nem lenne célszerű olyan kiképzési programokat indítani, amelyekben a különféle szakterületek keverednek.

Az akkreditált kalibrálólaboratóriumok képzési programjának tartalmaznia kell: 1) az alapvető fogalmakat és meghatározásokat, 2) az alapvető matematikai és statisztikai ismereteket, 3) az EA-4/02 részletes ismertetését, amennyire csak lehetséges, interaktív módon, 4) szakterület-specifikus példákat az EA-4/02 Kiegészítései és egyéb dokumentumok alapján.
     Az 1) témakör kapcsán különös figyelmet kell fordítani a mérési hiba és a mérési bizonytalanság közötti alapvető különbségek kihangsúlyozására. A mennyiség valódi értékének fogalmát olyan mértékig kell ismertetni, hogy az ne okozzon zavart vagy félreértéseket a mérési bizonytalanság tárgyalásában. Fontos, hogy a konvencionális valódi érték fogalmát súlyának, a törvényes metrológiában betöltött szerepének megfelelően értelmezzék. Hozzák kapcsolatba a visszavezethetőség fogalmával.

Az akkreditált kalibrálólaboratóriumok szakmai felkészültségi fokán a képzési program úgy szervezhető, hogy magába foglalja a bizonytalanság számítására vonatkozó szoftvert is, abból a célból, hogy időt takarítsanak meg az elvi kérdések megvitatására. Nem ajánlott azonban a számítógépes technikáknak az alkalmazása anélkül, hogy előbb áttekintenék az alapvető elveket. Az elvek alapos megértéséhez a résztvevőknek kézzel kell a számításokat elvégezniük.

A tanfolyami résztvevők kisebb csoportjainak legalább három kiszámítandó példát kell feladni. A kapott megoldásokat nyilvánosan kell kiértékelni.

Nem kerülhető meg az a kérdés, hogy az itt vázolt feladatokat milyen erők bevonásával lehet eredményesen elvégezni. Nem vitás, hogy a laboratóriumok mérési bizonytalanság számításait értékelő szakembereknek jól kell ismerniük az Útmutató dokumentumban tárgyalt témákat. Ha a munkába bevont szakemberek nem rendelkeznek ezekkel az ismeretekkel, akkor számukra is megfelelő képzést kell tartani.

A bizonytalanság-elemzésnek legalább a következő tételeket kell tartalmaznia:

• A mérési eljárás leírását, beleértve az értékelés matematikai modelljére vonatkozó megállapítást és az alkalmazott szimbólumokat a jelentésükkel együtt.
• A bizonytalanság-források elemzését.
• A bizonytalanság-források jegyzékét, beleértve azt, hogyan hatnak azok a mérés eredményére.
• A különféle összetevők értékelésére alkalmazott A-típusú vagy B-típusú módszer megválasztásának indokolását.
• A-típusú értékelés esetében a statisztikai elemzéshez felhasznált tipikus minta leírását, mindenfajta előzetes feldolgozással, számtani középérték képzéssel együtt.
• Az elemzés céljaira használt számítógépes programok leírását.
• B-típusú értékelés esetében a bemenő becsléseknek tulajdonított eloszlásokat, a mérés levezetett standard bizonytalanságát és minden egyéb alkalmas információt.
• Feljegyzéseket, amelyek megmutatják, hogyan történt az egyes bizonytalanság-összetevők értékelése és a bizonytalansághoz való hozzájárulásuk kiszámítása,
• A bemenő mennyiségek közötti, feltételezett korrelációra vonatkozó megállapítást.
• Olyan jegyzéket vagy táblázatot, amely meghatározza a különféle bizonytalanság-forrásokból származó bizonytalanság-járulékokat és a mérésnek a mérés eredményéhez társítandó és a bizonytalanság-járulékokból kiszámított standard mérési bizonytalanságát.
• A kiválasztott kiterjesztési tényezőre vonatkozó megállapítást, amely megfelel az előírt megbízhatósági valószínűségnek és amellyel meghatározható a kiterjesztett mérési bizonytalanság.
• A laboratórium által közölt legjobb mérőképességeket.

Mindebből látható, hogy az ezredfordulón komoly feladatok várnak mind a hazai akkreditáló szervre, mind pedig az akkreditált kalibrá-lólaboratóriumokra. Az első lépés tehát azoknak a laboratóriumoknak a kiválasztása, amelyek az Útmutatóban megfogalmazott elvárások teljesítésében képesek és készek együttműködni. Hiba lenne elhallgatni, hogy ez az együttműködés bizonyos fokú kötelezettségek és költségek vállalásával jár.

A mérleg másik serpenyőjébe az európai színvonalú akkreditálás elnyerésével járó előnyök kerülnek. A laboratórium az EA tagállamok körében ismertté válik, műszaki felkészültségét nemzetközi színvonalú értékelés alapján ismerik el, közvetlenül vonják be laboratóriumok közötti regionális, azaz európai léptékű összehasonlító mérési programokba, és a színvonalasabb szolgáltatás előnyös versenyhelyzetet teremt számára mind a hazai, mind a nemzetközi piacon.

BÁNKUTI LÁSZLÓ

A laprendszer készítője: UFE Bt.