Espanjan metrologiakeskus

Ennennäkemätöntä tarkkuutta koordinaattimittauksessa

Espanjan metrologiakeskusksesta (Centro Español de Metrología - CEM) tuli hiljattain ensimmäinen asiakas Euroopassa, jolle asennettiin Mitutoyon täysin uudistettu lippulaivamallin LEGEX Takumi -mittauskone. Tämä nostaa Espanjan koordinaattimittauksen eurooppalaiseen kärkeen ja osoittaa, että Mitutoyon kehittynein teknologia on käytössä alan johtavissa metrologiainstituuteissa.

CEM on autonominen organisaatio, joka toimii Teollisuus- ja matkailuministeriön yhteydessä. Sen tehtävänä on ylläpitää kansallisia mittayksikköstandardeja ja tukea maan kaikista kalibrointilaboratorioista muodostuvaa verkostoa. LEGEX Takumi mahdollistaa sen, että CEM voi taata metrologisen jäljitettävyyden strategisilla toimialoilla, kuten ilmailu-, avaruus-, ja moottoriteollisuudessa sekä lääketieteellisten laitteiden valmistuksessa. Sen avulla toteutetaan tuhansia kalibrointeja joka vuosi, mikä osaltaan tulee Espanjan teollisuuden kilpailukykyä yli 54 maassa.

Espanjan metrologiakeskus Madridin Tres Cantos -kaupunginosassa

Täydellisyyden tavoittelua jokaisella nanometrillä

Kansallisena metrologialaitoksena CEM ylläpitää ja turvaa kansainvälisen mittajärjestelmän kansallisia standardeja. CEM osallistuu myös CIPM-MRA -sopimuksen mukaisiin kansainvälisiin vertailumittauksiin ja kehittää tutkimushankkeita, joiden tavoitteena on ratkaista metrologisia ongelmia, joihin kaupallisesti saatavilla olevat ratkaisut eivät vielä riitä.

Aelio A. Arce Criado, CEM-instituutin topograafisten ja geodeettisten instrumenttien laboratorion johtaja selittää haastetta:

“Kansallisena metrologiainstituuttina pyrimme aina suorittamaan kalibroinnit korkeimmalla mahdollisella tasolla. Tämän vuoksi hallitsemme tarkasti kaikkia mittaukseen mahdollisesti vaikuttavia tekijöitä ja pyrimme minimoidaan niiden vaikutukset, jotta kalibrointien mittausepävarmuus olisi mahdollisimman pieni. Siksi tarvitsemme laitteita, joiden avulla voimme saavuttaa vaaditun tarkkuuden."

Mitutoyo Ultra Quick Vision 350 Pro, jonka mittausepävarmuus on alle 0,5 μm. Se asennettiin CEM-instituuttiin vuonna 2005.

Taustatietoja ja valintakriteerit

Pituus- ja tarkkuustekniikan yksikössä oli jo ennestään käytössä Mitutoyon mittauslaitteita, joiden suorituskyky on poikkeuksellisella tasolla. Vuonna 2005 hankittu Mitutoyo Ultra Quick Vision 350 Pro, jonka tarkkuus on alle 0.5 μm, on palvellut jo kahden vuosikymmenen ajan erittäin tarkkojen standardien kalibroinnissa. Vuonna 2008 käyttöönotettu Mitutoyo Roundtest RA-5100 CNC tarjoaa 1 nm:n resoluution ja mahdollistaa kalibrointikuulien ympyrämäisyyden määrittämisen alle 10 nm:n tarkkuudella. Laitteiden pitkä käyttöikä on osoitus Mitutoyon ratkaisujen luotettavuudesta kansallisten metrologialaboratorioiden kriittisissä mittaussovelluksissa.

Julkisena toimijana CEM tekee hankintapäätöksensä puolueettomasti ja perustaa laitevalinnat ainoastaan objektiivisiin teknisiin kriteereihin. Aelio Arce selittää instituution käyttämiä teknisiä ja laadullisia kriteerejä:

"Etsimme ratkaisuja, jotka perustuvat parhaaseen tällä hetkellä saatavilla olevaan teknologiaan ja joiden avulla voidaan saavuttaa mahdollisimman pitkä käyttöikä huipputason laitteistoissa. Arvostamme myös suuresti laitteiden tarjoamia mahdollisuuksia ohjelmoinnin, automaation ja tuotetun datan hallinnan näkökulmasta. Lisäksi kiinnitämme huomiota valmistajan tarjoamaan tekniseen tukeen ja tuotteen takuuseen."

Tässä haastavassa kontekstissa Mitutoyo LEGEX 574 Takumi erottui edukseen ylivoimaisen teknisen suorituskykynsä, todistetun luotettavuutensa, huipputasoisen automaationsa, edistyksellisten mittaustiedon hallintaominaisuuksiensa sekä asiantuntevan teknisen tukensa ansiosta. Uuden laitteen myötä tarjottavien mittauspalvelujen valikoima laajenee ja suurin sallittu virhe pienenee (MPE E0 =(0.23 + 0.7L/1000) μm).

Mitutoyo Roundtest RA-5100 CNC (2008) mahdollistaa kalibrointikuulien ympyrämäisyyden määrittämisen alle 10 nm:n mittausepävarmuudella. Laite asennettiin vuonna 2008.

Ensimmäinen asennus Euroopassa: prosessi ja lopputulos

Euroopan ensimmäisen LEGEX-mittauskoneen käyttöönotto oli vaativa projekti, johon tarvittiin niin Mitutoyon kuin espanjalaisen jakelijan Sarikin tekniset tiimit sekä CEM-instituutin henkilökuntaa. Prosessiin sisältyi ympäristöolosuhteiden säätäminen tasaisen lämpötilan varmistamiseksi, mikrometriluokan tarkkuudella toteutettu laitteen asemointi ja vaaitus, kalibrointi, erityinen käyttäjäkoulutus sekä toiminnan validointi.

Kone on käyttöönotostaan lähtien täyttänyt ja ylittänyt CEM-instituutin tarkkuus-, toistettavuus- ja stabiilisuusodotukset. Lisäksi järjestelmän tarjoama automatiikka toimii strategisena plussana laboratoriolle, joka suorittaa vuosittain satoja kalibrointeja. Aelio Arce selittää:

"Prosessien automatisointi on meille avainasemassa, sillä sen avulla voimme vähentää käyttäjän vaikutusta mittaustuloksiin ja samalla lyhentää mittausten suorittamiseen kuluvaa aikaa. Tämä puolestaan vähentää aikaa, jolloin asiakkaan mittauslaite ei ole hänen käytettävissään."

LEGEX Takumin edistyksellinen ohjelmointi mahdollistaa autonomaattiset mittaukset ilman käyttäjän läsnäoloa. Tämä vähentää virheiden riskiä, kasvattaa mittauskapasiteettia tarkkuudesta tinkimättä, varmistaa mittaustietojen täydellisen jäljitettävyyden ja optimoi resurssien käyttöä. Nämä ominaisuudet ovat erityisen tärkeitä CEM:n asiakkaille, kuten akkreditoiduille laboratorioille, tutkimuskeskuksille ja teollisuusyrityksille.

Mitutoyo Legex Takumi 574, joka asennettiin maaliskuussa 2025.

Nanometriluokan tarkkuutta koordinaattimittaukseen LEGEX 574 Takumin avulla

Espanjan metrologiakeskus (CEM) on onnistunut saavuttamaan koordinaattimittauksessa tarkkuustason, jota pidettiin aiemmin useimmissa mittausympäristöissä äärimmäisen vaikeana saavuttaa. Kuten Aelio Arce toteaa: "Pyrimme hallitsemaan kaikkia mittaukseen mahdollisesti vaikuttavia muuttujia ja minimoimaan niiden vaikutukset, jotta kalibrointien mittausepävarmuus olisi mahdollisimman pieni."

LEGEX 574 Takumi on osoittanut, että tämä pitkään vallinnut haaste voidaan ratkaista. Avainasemassa ovat laitteen edistyksellinen rakenne, erittäin pieni suurin sallittu mittausvirhe sekä CEM:n ainutlaatuinen testausympäristö, jossa tarkoin hallitut ympäristöolosuhteet minimoivat ulkoisten häiriötekijöiden vaikutuksia. Integroitu automaatio puolestaan vähentää käyttäjän vaikutuksen ja poistaa näin yhden merkittävimmistä vaihtelun lähteistä. Lopputulos on merkittävä: CEM pystyy suorittamaan mitttauksia nanometriluokan tarkkuudella. Tämä nostaa sen maailman johtavien kansallisten metrologialaitosten joukkoon ja osoittaa, että nykyteknologialla voidaan ylittää ne fyysiset rajoitteet, jotka ovat tähän saakka määrittäneet koordinaattimittauksen suorituskyvyn rajat.

Mitutoyon tietotaito ja tekninen tuki

Kansalliselle metrologialaitokselle laitetoimittajan arvo ei perustu pelkästään käytettäviin laitteisiin, vaan myös sen kykyyn tarjota teknistä tukea käyttöönoton eri vaiheissa. Aelio Arce tiivistää CEM:n kokemukset Mitutoyon kanssa seuraavasti:

"Aina kun olemme ostaneet Mitutoyon laitteita, olemme saaneet niihin räätälöityä koulutusta, jonka ansiosta olemme pystyneet hyödyntämään laitteiden ominaisuuksia parhaalla mahdollisella tavalla. Meillle on myös erittäin tärkeää saada valmistajalta teknistä tukea voidaksemme parantaa mittauskapasiteettiamme."

Tämä räätälöidyn koulutuksen ja kattavan teknisen tuen yhdistelmä auttaa CEM:ää kehittämään ja optimoimaan mittausvalmiuksiaan jatkuvasti.

Virstanpylväs, joka vaikuttaa koko mantereeseen

CEM osallistuu aktiivisesti kansainvälisiin vertailumittauksiin CIPM-MRA -sopimuksen puitteissa. Näin varmistetaan, että Espanjan kansalliset mittausstandardit ovat yhdenmukaisia muiden metrologialaitosten standardien kanssa. LEGEX Takumin avulla CEM vahvistaa asemaansa entisestään: se pystyy osallistumaan vaativampiin vertailuihin, saavuttamaan pienempiä mittausepävarmuuksia ja vahvistamaan teknologista edelläkävijyyttään, jonka muut eurooppalaiset metrologialaitokset tunnustavat. Samalla se asettaa uuden teknisen vertailukohdan koko Euroopalle.

Asennus tarjoaa lukuisia hyötyjä:

Espanjalle laite takaa koko kansallisen metrologiaketjun jäljitettävyyden, pienentää teollisuuden mittausepävarmuuksia, vahvistaa strategisesti tärkeiden toimialojen kilpailukykyä, houkuttelee kansainvälisiä tutkimusprojekteja ja nostaa maan eurooppalaiseksi edelläkävijäksi koordinaattimittauksessa.
Euroopalle laite toimii teknologisena suunnannäyttäjänä, mahdollistaa osallistumisen huipputason kansainvälisiin vertailuihin, osoittaa Legex Takumi -teknologian suorituskyvyn käytännössä sekä tarjoaa muille kansallisille instituuteille ja laboratoriolle esimerkin huipputason teknologiavaihtoehdosta.
Mitutoyolle tämä merkitsee Mitutoyon teknologian validoimista mahdollisimman vaativan asiakkaan käytössä, uuden vertailukohdan asettamista koko Euroopalle ja yrityksen aseman lujittamista metrologian edelläkävijänä.

Ei olekaan ihme, että Euroopan ensimmäinen LEGEX Takumi on päätynyt sellaisten asiantuntijoiden käyttöön, joiden toimintaa ohjaa sama tinkimätön pyrkimys huippuosaamiseen. Japanilaisten mestarikäsityöläisten mukaan nimettyä mittauskonetta käyttävät Espanjan kansallisten mittausstandardien vaalijat.

Lisätietoja:

Centro Español de Metrología

Mitutoyo Europe

Sariki

Yhteydenotto