Comparer les systèmes de mesure particuliers : l'essai en boucle de laboratoire d'un fournisseur indépendant fournit des données fiables sur la qualité de la mesure

Lors du salon parts2clean de cette année, le Cleaning Excellence Center (CEC) de Leonberg présente un exemple d'installation de salle blanche entièrement fonctionnelle, comprenant toute une chaîne de processus pour l'analyse de la qualité. Quatre-vingt-dix entreprises participent à ce projet commun du réseau. Source : Nerling Systemräume GmbH

Lors de l'exploitation d'un laboratoire de propreté, il est essentiel qu'il soit intégré directement dans l'environnement de fabrication.

Pour garantir la propreté des pièces, il est généralement nécessaire d'installer un système de salle blanche ou propre, ainsi que de vérifier régulièrement les conditions de la salle ou les produits. Source : Nerling Systemräume GmbH

Étant donné que des particules microscopiques peuvent déjà nuire au fonctionnement de composants sensibles ou de sécurité, la propreté technique joue un rôle de plus en plus important dans des secteurs tels que la technologie médicale, la construction de machines ou l'industrie automobile. Cependant, bien que les processus soient soumis à des directives strictes telles que la VDA 19 ou l'ISO 16232, il manquait jusqu'à présent dans ces secteurs des solutions complètes de salles blanches adaptées aux besoins spécifiques, dans lesquelles les composants individuels sont précisément coordonnés. Lors du parts2clean de cette année, le Cleaning Excellence Center (CEC) de Leonberg présente donc une installation de démonstration comprenant toute la chaîne de processus pour l'analyse de la qualité. L'accent est mis sur la gestion de la qualité, vérifiée régulièrement selon ISO 9001 ou ISO/IEC 17025, dans le laboratoire de propreté, ainsi que sur la valeur ajoutée des essais interlaboratoires par des fournisseurs indépendants : cette analyse permet non seulement une comparaison anonymisée entre différents systèmes de mesure particulaires et une indication de leur précision, mais leur réalisation constitue également une exigence essentielle pour l'accréditation des laboratoires d'essais.

Les salles blanches et les salles propres prennent de plus en plus d'importance pour les environnements industriels : avec la directive VDA 19 ou ISO 16232, des exigences contraignantes pour le contrôle et le respect de la propreté technique ont été introduites pour l'industrie automobile et la construction de machines. La propreté des composants y constitue un critère de qualité important, car elle est déterminante pour la fiabilité et la fonction des machines ainsi que des pièces de production : « Il s'agit de détecter toute contamination possible et de quantifier les particules nuisibles », explique Ralf Nerling, mandataire général du groupe Nerling et président du CEC. « Avec ce savoir-faire, les employés peuvent fabriquer plus efficacement tout en économisant du temps et des coûts. »

Installation complète avec chaîne de processus pour l'analyse de la qualité

Pour garantir la propreté des composants, il est généralement nécessaire d'installer un système de salle blanche ou propre et d'y effectuer une vérification régulière des conditions ambiantes ou des produits. « L'analyse de la propreté peut être confiée aux fabricants de composants à des laboratoires accrédités ou réalisée dans un laboratoire interne », explique Nerling. Lors de l'exploitation d'un laboratoire de propreté, il est crucial qu'il soit intégré directement dans l'environnement de fabrication — de façon à ce que les chemins entre les étapes de production et le laboratoire soient courts. Cela réduit le risque de contamination et garantit un flux de matériaux sans interruption.

Une solution globale personnalisée, qui prend en compte ces aspects et s'adapte de manière optimale aux conditions locales, a jusqu'à présent été associée à des coûts très élevés et à une planification logistique complexe. Comme les fabricants des composants de salle blanche disposent rarement d'une vue d'ensemble du processus avant et après l'utilisation de leur propre appareil, une discussion approfondie du déroulement du processus ainsi qu'un conseil complet étaient jusqu'à présent limités. Lors du parts2clean de cette année à Stuttgart, le Cleaning Excellence Center présente un exemple d'installation complète avec toute la chaîne de processus, de la nettoyage à l'analyse de la qualité en salle blanche selon VDA 19.1, impliquant plus de 20 entreprises : en particulier, le débridage (Benseler) et le nettoyage des composants (Dürr Ecoclean) en salle propre, ainsi que le transport à travers la zone grise à l'aide d'un chariot de salle blanche (Kögel) jusqu'au laboratoire d'essais (Nerling) pour la vérification de la propreté des composants. Dans le laboratoire d'essais de la salle blanche de classe ISO7 ou ISO8 (Nerling), la séquence de processus est montrée : rinçage (verres) - séchage par filtration (Binder) - gravimétrie (Sartorius) - microscopie (Jomesa) - établissement du rapport (CleanControlling).

Assurance de la qualité de la mesure

Différentes méthodes standardisées peuvent être utilisées pour mesurer la propreté : « Tout d'abord, l'extraction, c'est-à-dire la récupération des particules de l'objet à l'aide d'ultrasons, de seringues, de rinçages, de secousses ou via un banc d'essai proche de l'application », explique Nerling. « Elles sont filtrées puis analysées par la suite. » Selon le type de particules, différents systèmes de microscopie ainsi que des scanners à plat sont utilisés. Par exemple, pour les particules métalliques, une microscopie à lumière polarisée linéaire est effectuée. Pour des particules de plus de 3 µm, la microscopie optique est la plus adaptée, tandis que pour des particules de plus de 25 µm, l'examen par stéréomicroscope est privilégié.

Pour garantir à long terme une mesure correcte et des résultats précis, il est recommandé que les laboratoires internes vérifient leurs systèmes de mesure particulaires dans le cadre de leur gestion de la qualité selon ISO 9001 et intègrent les résultats des essais interlaboratoires dans leur manuel de gestion de la qualité. Les essais interlaboratoires par un fournisseur indépendant sont particulièrement appropriés, où des échantillons comparatifs identiques sont analysés selon les mêmes processus mais avec différents systèmes de mesure. Cela permet non seulement d'obtenir une analyse précise de la qualité de ses propres mesures, mais aussi de comparer anonymement les résultats avec ceux d'autres laboratoires. Pour les laboratoires d'essais accrédités, il est même obligatoire de participer régulièrement à des essais interlaboratoires, comme ceux proposés par le CEC trois fois par an : « Selon ISO/IEC 17025, une évaluation de la conformité des méthodes est d'abord nécessaire pour obtenir une accréditation », explique Nerling. « De plus, la norme exige une participation annuelle à un essai interlaboratoire pour assurer la qualité constante des résultats. »

Contrôle comparatif standardisé selon VDA 19.1

Les essais interlaboratoires du CEC suivent toujours un déroulement standardisé : d'abord, un laboratoire inscrit ses différents systèmes de mesure indépendamment du fabricant du système pour l'essai interlaboratoire. « Différents instruments optiques lumineux sont autorisés :
Systèmes de microscopie stéréoscopique, zoom et microscopie de matériaux ainsi que scanners à plat », précise Nerling. Ensuite, un filtre de test est fourni à chaque laboratoire pour chaque système inscrit, et celui-ci est examiné par le participant selon l'analyse standard VDA 19.1. Les données issues de cette analyse sont ensuite transférées dans un rapport d'essai. « Les contenus requis comprennent le nombre mesuré de particules de différents types (distinction entre particules métalliques brillantes et non brillantes, ainsi que les fibres), dans les classes de taille allant de 50 µm à plus de 3 000 µm, ainsi que le pourcentage de filtration occupé par des particules et des fibres, mesuré sur la surface totale de la membrane du filtre », explique Steffen Haberzettl, responsable du CEC. « De plus, la taille et la seconde taille des particules et fibres pour chaque type sont indiquées, ainsi que leur longueur et leur largeur. »

Une fois que tous les rapports d'essai de chaque système de mesure ont été reçus au CEC, une analyse confidentielle selon DIN 38402-45/3/ est effectuée. « La valeur z-score pour chaque mesure de la taille des particules dans chaque classe est calculée afin d’évaluer la position de chaque résultat par rapport à la moyenne », explique Haberzettl. « L'identification des plus grandes et deuxièmes plus grandes particules ainsi que des fibres se fait par comparaison visuelle. La déviation de la longueur et de la largeur par rapport à la moyenne est également calculée. » Une fois cette étape terminée, chaque participant reçoit un rapport de résultats anonymisé pour chaque système de mesure inscrit, lui permettant de comparer ses résultats avec ceux des autres laboratoires. Cela permet d’identifier et de corriger immédiatement d’éventuelles faiblesses. Pour garantir l’anonymat des participants, chaque système de mesure se voit attribuer une clé numérique, qui ne permet d’identifier que l’instrument et ses résultats pour le laboratoire concerné. Enfin, chaque système ayant participé avec succès reçoit une plaque d’essai CEC, permettant aux auditeurs de reconnaître immédiatement la dernière participation de l’instrument à un essai.

Participation à un essai interlaboratoire CEC :

Actuellement, trois essais interlaboratoires par an sont proposés. Un essai commence dès que 40 systèmes de mesure sont inscrits. Il est donc important de s’inscrire à l’avance.

Les frais pour un système de mesure participant à l’essai interlaboratoire s’élèvent à 550 euros, ou 300 euros pour les membres du CEC (plus la TVA légale). D’autres systèmes de mesure participants bénéficient d’une réduction.