Comment les Standards Traçables NIST Pilotent la Précision et la Qualité

Plus d'un Siècle d'Innovation au Service de la Précision

Précédemment, nous avons un peu parlé du National Institute of Standards and Technology (NIST) et de la façon dont les standards traçables NIST sont une partie importante de nos normes QMS. Mais la traçabilité NIST n'est pas seulement une pierre angulaire de notre industrie, définissant les standards pour les pouces, les grammes et d'autres mesures. Les standards traçables NIST interviennent de nombreuses manières merveilleusement étranges, farfelues et intéressantes.

Beaucoup de Pain pour le Beurre de Cacahuète Traçable NIST

Un cas d'école : il y a quelques années, il y a eu un grand émoi lorsqu'une photo d'un pot de beurre de cacahuète à 761 $ a commencé à circuler sur Internet. Qu'est-ce qui rendait ce pot de pâte dorée si spécial et son prix si remarquable ? Conçu pour aider à l'étalonnage des machines dans les laboratoires de science alimentaire, ce produit est l'un des plus de 1 300 matériaux de référence standard (SRM) créés par le NIST. Les SRM sont utilisés par les scientifiques et chercheurs, les agences de régulation et les fabricants du monde entier, servant de base pour l'étalonnage traçable NIST et de points de référence pour le contrôle qualité.

Le menu des SRM traçables NIST ne se limite pas au beurre de cacahuète. Il existe des standards tout aussi coûteux pour tout, du chocolat de cuisson aux épinards en purée en passant par l'« homogénat de viande » — un produit familier mais quelque peu mystérieux conçu pour durer très longtemps sur l'étagère. Et bien sûr, les standards traçables NIST s'étendent au-delà de la chimie alimentaire, avec des SRM pour des matériaux tels que les organiques dans le lard de baleine, la poudre de sédiments de lac et les métabolites de nicotine dans l'urine humaine congelée. En fait, le NIST a eu un impact sur une large gamme de produits et d'applications tout au long de l'histoire remarquable de l'organisation et jusqu'à aujourd'hui.

Brève Histoire du NIST

Le NIST a été fondé en 1901 sous le nom de National Bureau of Standards, grâce aux efforts du Dr Samuel Wesley Stratton, qui en a été le premier directeur (jusqu'en 1923) et a convaincu le Congrès américain de l'importance d'établir un laboratoire national de standards. L'absence totale de standards à cette époque signifiait, par exemple, qu'il y avait au moins huit versions différentes du gallon et quatre pieds différents en usage ; les inspecteurs de produits étaient souvent mal formés, et les appareils de mesure inexacts ou franchement frauduleux rendaient les produits incohérents ou laissaient les consommateurs ouverts à des pratiques trompeuses.

En 1905, le NIST a convoqué la première Conférence Nationale sur les Poids et Mesures (NCWM) pour écrire des lois, distribuer des standards uniformes et fournir une formation aux inspecteurs. Le premier matériau standardisé officiellement traçable NIST (SRM 1) était du calcaire argileux, lancé en 1910 pour l'industrie du calcaire pour mesurer la composition de produits chimiques traces. La collection de standards traçables NIST a grandi depuis, englobant éventuellement les standards de fabrication alimentaire, les marqueurs de santé corporelle et les outils pour mesurer les polluants environnementaux.

Aujourd'hui, un certificat traçable NIST indique qu'un produit a été testé contre un SRM NIST et répond à des exigences strictes pour ce produit. Chaque année, le NIST expédie environ 14 500 unités SRM et développe 5 à 10 nouveaux SRM, souvent pour des agences de régulation telles que le CDC ou l'EPA.

Quelques Autres Jalons du NIST

En plus de maintenir et de développer les standards traçables NIST pour le programme SRM, le NIST a été responsable de certains développements fascinants. Par exemple, à la célèbre Exposition Universelle de 1904 à St. Louis, le physicien du NIST Perley G. Nutting a démontré ce qui étaient sans doute les premiers panneaux illuminés par des gaz électrifiés. Développés à partir du travail de spectrométrie de gaz que Nutting faisait au NIST, les panneaux n'étaient qu'une nouveauté à l'époque, mais deux décennies plus tard, la technologie aurait un énorme impact commercial avec l'avènement des enseignes au néon. Times Square ne serait plus jamais la même.

En 1916, les améliorations du NIST à la technologie du radiogoniomètre (RDF) ont abouti à une nouvelle conception qui a servi de prototype pour l'US Navy et a été utilisée pour localiser la position des forces ennemies pendant la Première Guerre mondiale. Parlons radio : six mois avant le lancement de la première station de radio commerciale en 1920, le NIST expérimentait la diffusion de musique et de parole afin d'étudier les problèmes techniques rencontrés dans la radio naissante. En 1923, le NIST diffusait des fréquences standard depuis sa propre station, aidant les stations de radio commerciales à éviter d'interférer avec les signaux les unes des autres.

Heureusement pour de nombreuses industries, en 1926, le personnel du NIST a inventé l'anneau de preuve, un dispositif de balance à ressort utilisé pour mesurer les forces appliquées. Bien que la conception ait quelque peu évolué au fil du temps, les anneaux de preuve sont encore largement utilisés aujourd'hui — et ils sont toujours fabriqués selon les standards traçables NIST.

En 1928, le NIST a intentionnellement brûlé deux bâtiments condamnés à Washington, D.C., dans ce qui était probablement le premier test d'incendie à grande échelle. En surveillant les conditions réelles au fur et à mesure qu'elles se produisaient et en les comparant aux courbes théoriques temps-température de l'époque, l'équipe a recueilli des données qui sont éventuellement devenues partie des standards traçables NIST pour la résistance au feu dans les bâtiments.

À l'été 1936, le NIST s'est associé à la National Geographic Society pour envoyer une expédition au Kazakhstan pour observer une éclipse solaire. En utilisant une caméra spéciale de 14 pieds et un objectif de 9 pouces conçus et construits par le NIST, l'équipe a pris les premières photographies en couleur naturelle d'une éclipse solaire.

Le NIST a même construit la première horloge atomique au monde, en 1949. Bien que l'horloge n'était pas assez précise pour être utilisée comme standard de temps, elle a prouvé le concept et a conduit au développement éventuel de la première horloge atomique assez précise pour être un standard de temps, construite au National Physical Laboratory au Royaume-Uni en 1955. (Notez qu'aujourd'hui, le NIST maintient l'horloge atomique officielle du monde.)

Dès 1953, le NIST s'est associé à l'American Dental Association pour inventer la machine à rayons X panoramique — permettant de créer une image de toute la bouche avec une seule exposition, aidant à minimiser l'exposition aux radiations. Plus tôt, le NIST et l'ADA avaient contribué à l'invention de la fraise dentaire à grande vitesse.

Anticipant le recensement américain de 1960, en 1954, le NIST et le Bureau du Recensement ont développé le Film Optical Sensing Device for Input to Computers. « FOSDIC », comme on l'appelait, permettait de numériser des formulaires marqués à la main sur microfilm puis de les convertir en code informatique. L'appareil, capable de lire 10 millions de réponses par heure, a été mis à jour et utilisé pour traiter les données du recensement jusqu'en 1990.

Dans d'autres nouvelles numériques, en 1957, un ordinateur de première génération conçu et construit au NIST a été utilisé pour produire la première image numérique. L'ingénieur du NIST Russell Kirsch et ses collègues ont créé une image numérisée du fils de trois mois de Kirsch, Walden, tout en travaillant sur une méthode pour que l'ordinateur automatique SEAC reconnaisse les chiffres et les lettres. L'héritage de Kirsch perdure : le petit Walden a grandi pour travailler chez Intel, et en 2003, le magazine Life a nommé l'image l'une des « 100 photographies qui ont changé le monde » en raison de son impact sur le développement de la photographie numérique.

En 1967, le premier SRM pour applications cliniques a sauvé des vies : un standard traçable NIST pour tester le cholestérol humain. Avant cela, les tests de cholestérol étaient notoirement peu fiables ; erronés jusqu'à 23 %, ils avaient souvent entraîné soit des traitements inutiles, soit des risques non détectés mettant les patients en danger.

Avec la crise pétrolière du début des années 1970 menant au développement de réserves pétrolières et aux risques environnementaux pour la côte de l'Alaska, la National Oceanographic and Atmospheric Administration a demandé au NIST de recueillir des données de base sur l'environnement marin. Beaucoup plus tard — en 1989 — les 700 échantillons de sédiments, d'eau et de vie marine que le NIST a collectés se sont avérés critiques pour évaluer l'impact de la marée noire de l'Exxon Valdez.

En partenariat avec la NASA, un standard traçable NIST a également été le premier produit fabriqué dans l'espace. En 1983, lors du premier vol de la navette spatiale Challenger, le SRM 1960 du NIST a été créé dans l'environnement de microgravité de la navette. Composé de billes de polystyrène parfaitement sphériques et stables, le produit est conçu pour aider à la mesure cohérente de petites particules telles que celles trouvées dans les médicaments, cosmétiques, produits alimentaires, peintures, ciments et polluants.

À la demande du bras de recherche du Département de la Justice américain, le NIST a produit le premier standard de profilage ADN au monde, en 1992. Développé sur deux ans, le SRM 2390 est conçu pour tester chaque étape de la méthode d'analyse complexe pour identifier les personnes à l'aide de l'ADN.

Au fil du temps, le NIST a continué à développer de nouvelles façons plus précises de mesurer le temps. L'année 1993 a vu l'introduction du NIST Internet Time Service, qui permet aux gens de régler l'horloge de leur ordinateur pour correspondre au Temps Universel Coordonné (UTC), qui est encore aujourd'hui accepté comme standard de temps dans le monde entier. Et en 2010, l'horloge quantique logique expérimentale du NIST était considérée comme l'horloge la plus précise du monde ; il est prévu qu'elle ne gagnera ni ne perdra une seconde en 4 milliards d'années.

Que Nous Réserve l'Avenir Traçable NIST ?

Clairement, ce que le NIST a fait n'est pas seulement important mais aussi d'une portée considérable — et il reste encore du travail à faire. Par exemple, ici chez Metal Cutting Corporation, notre utilisation de l'étalonnage traçable NIST ainsi que nos autres normes QMS nous aide à livrer des pièces de haute qualité répondant aux spécifications des clients. Cependant, nous attendons toujours un standard traçable NIST pour la méthode de contrôle par courants de Foucault que nous utilisons souvent pour inspecter les métaux réfractaires à la recherche de défauts de surface tels que les fissures. (Les gens du NIST, vous lisez ceci ?) Vous pouvez en lire plus sur l'absence de standard CCF et d'autres problèmes liés à l'étalonnage dans notre blog Les Dilemmes des Standards d'Étalonnage.

L'adhésion aux standards traçables NIST, la certification ISO 9001:2015 et un QMS éprouvé ne sont que quelques-unes des qualités à rechercher chez un partenaire de coupe de métal. En savoir plus en téléchargeant notre guide gratuit, 7 Secrets pour Choisir un Nouveau Partenaire Contractuel : Guide Technique pour Externaliser Votre Fabrication de Métal de Précision.

Le blogueur de cette semaine, Joshua Jablons, est le Président de Metal Cutting Corporation.