Rückführung von Auswertealgorithmen für die Metrologie

Im Rahmen des europäischen Forschungsprogramms "European Metrology Research Programme“ (EMRP) entwickelt die PTB eine Infrastruktur für europäische Metrologieinstitute, mit der metrologische Auswertealgorithmen zertifiziert werden können. Zur ganzheitlichen und nachhaltigen Umsetzung der Ziele umfasst das Forschungsvorhaben „Traceability for computational-intensive metrology“ (TraCIM), neben den technischen Fragestellungen erstmals auch die Erstellung rechtlicher und kaufmännischer Grundlagen. Eingebunden sind neben der PTB fünf weitere Metrologieinstitute, zwei Hochschulen und fünf Industriepartner aus dem Bereich der Koordinatenmesstechnik. Ein wesentlicher strategischer Schwerpunkt ist die Nutzung des Internets und die weitestgehende Automatisierung des Dienstleistungsangebots der NMIs. Hersteller von Auswertesoftware, kooperierende Metrologieinstitute oder auch Kalibrierlaboratorien erhalten somit die Möglichkeit, ihre Produkte zu validieren.

Bei diesem Forschungsvorhaben, das prinzipiell für alle Algorithmen offen steht, die im Zusammenhang mit Berechnungen von SI-Einheiten oder abgeleiteten Messgrößen stehen, bearbeitet die PTB zunächst Algorithmen, die von den deutschen Industriepartnern als besonders wichtig eingestuft werden. Hierzu gehören aus dem Bereich der Koordinatenmesstechnik Einpassverfahren für Regelgeometrien, wie Kreis, Kegel, Kugel, Gerade oder Fläche, nach Verfahren der kleinsten Fehlerquadrate oder „Minimum Zone“. Zu deren Test werden kartesische Koordinatentripel zu Verfügung gestellt, die anschließend von der zu zertifizierenden Software ausgewertet werden. Die erzielten Ergebnisse werden dann mit den Ergebnissen der Referenzdaten verglichen. Ein Test ist bestanden, wenn für alle Ergebnisparameter die Differenz zwischen berechnetem Testergebnis und dem zugehörigen Referenzwert kleiner als ein Grenzwert ist. Dieser Grenzwert wird in Abhängigkeit von den Rahmenbedingungen des Kunden festgelegt, wie beispielsweise im Bereich der Koordinatenmesstechnik, die Größe des Arbeitsbereichs des verwendeten Messgerätes.

Der im Projekt entwickelte Webservice steht den am Forschungsvorhaben beteiligten Metrologieinstituten zur Verfügung, die ihre eigenen Tests, z. B. für Freiformflächen, entwickeln und anbieten können. Weitere Informationen finden sich auf der Webseite des Projekts unter http://www.ptb.de/emrp/tcim.html.

Bild 1: Internetbasierte Softwarevalidierung; über eine Internetverbindung lassen sich von einen NMI-Server Softwarealgorithmen der Industrie, von Kalibrierdienstleistern oder anderer Metrologieinstitute zertifizieren.