Digiajalla mittausdatan merkitys kasvaa niin turvallisuustekijänä kuin kauppatavarana – Miten huolehdimme sen luotettavuudesta?

Mitä tapahtuisi, jos jokin valtio päättäisi, että sen alueella metri olisikin muissa maissa käytettyä metriä lyhyempi? Vientikauppaa harjoittava sahatavaran myyjä saisi mukavasti lisätuloa, kun metritavarana myytävä lauta olisikin naapurimaassa pidempi. Tuontikaupassa tulisi vastaavasti takkiin, ja tilanteesta aiheutuisi kaiken kaikkiaan paljon sekaannusta.

Nykyajan teollisuus ja yhteiskunta eivät pysty toimimaan ilman, että mittayksiköiden ja niihin perustuvien mittausten luotettavuus voidaan varmistaa tehokkaasti. Moottorivalmistajalle ei riitä sylinterin halkaisijatieto tunnetuissa yksiköissä, vaan hänen pitää myös saada halkaisijan luotettavuustieto varmistuakseen siitä, että osat sopivat ja moottorista tulee toimiva. Ilmastotutkijalle ei ole kriittistä, onko jokin lämpötiladata ilmaistu alun perin fahrenheit- vai celsiusasteina. Sen sijaan hän haluaa luottaa datan laatuun eli siihen, että astemittauksiin ja mittauspaikkoihin liittyvät epävarmuustekijät on otettu mittausta tehdessä huomioon.

Versailles’n päätös määrittää kilogramman uudelleen

Mittaustiedon laatuvaatimusten täyttäminen edellyttää kansainvälisesti hyväksyttyä ja tieteellisesti pätevää mittayksikköjärjestelmää, johon kaikki maailman mittaustulokset voidaan linkittää. Suomikin on mukana kansainvälisessä metrisopimuksessa, joka pitää huolta SI-mittayksikköjärjestelmän ylläpidosta ja kehittämisestä. Kansalliset metrologiainstituutit, kuten VTT MIKES Suomessa, pitävät huolta mittayksiköiden toteuttamisesta niin, että mittaustulokset ovat luotettavia niin ruokakaupan hedelmävaa’alla kuin päästömittauksissakin.

Sain olla Suomen edustajana viime vuoden marraskuisessa metrisopimuksen allekirjoittajamaiden kokouksessa Versailles’ssa, jossa tehtiin historiallinen päätös uudistaa SI-järjestelmä 20. toukokuuta 2019. Vaikka SI-järjestelmää on kehitetty koko ajan 1800-luvulta lähtien, tämänvuotista uudistusta voidaan silti pitää erityisen merkittävänä.

SI-järjestelmässä on seitsemän perusyksikköä: sekunti, metri, kilogramma, ampeeri, kelvin, mooli, kandela sekä suuri määrä niistä johdettuja johdannaisyksiköitä. Tähän asti perusyksiköiden määrittelyssä on käytetty erityyppisiä menetelmiä. Ongelmallisin on ollut kilogramma, jonka suuruuden on määritellyt fyysinen kappale eli kansainvälinen kilogramman prototyyppipunnus, jota säilytetään Pariisin liepeillä. Mikäli tuo punnus vahingoittuisi, olisimme pahassa pulassa. Versailles’n kokouksessa kaikki perusyksiköt päätettiin nyt määritellä seitsemän luonnossa esiintyvän vakion avulla. Nimensä mukaisesti vakioiden lukuarvo on aina sama paikasta ja ajasta riippumatta, mikä varmistaa mittayksiköiden samansuuruisuuden ja pysyvyyden kaikkialla tulevaisuudessakin.

Datan laatutiedon läpinäkyvyys on edellytys niin teollisuudessa, terveydenhuollossa kuin turvallisuusratkaisuissa

Vaikka pian voimaan tuleva uudistus ei näy lyhyellä aikavälillä käytännössä mitenkään kalibrointipalvelujen käyttäjille saati sitten kuluttajille, odotetaan sillä olevan kauaskantoisia seurauksia uusien teknologioiden ja tieteellisten läpimurtojen mahdollistajana.

Jäämmekö nyt siis vain odottelemaan mitä tuleman pitää? Siihen ei ole varaa, sillä mittausten maailma muuttuu vauhdilla. Digitalisaation myötä sekä sähköisen mittaustiedon määrä että käyttö lisääntyvät räjähdysmäisesti. Tämä tuo uusia mahdollisuuksia, mutta myös haastaa tiedon käsittelyä sekä laadunhallintaa.

Mittaustiedon määrän lisääntyminen tuo myös uusia haasteita niihin pohjautuvalle julkiselle päätöksen teolle esimerkiksi ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi. Tässä läpinäkyvä ja uskottava luotettavuuden arviointi on keskeistä. Samanaikaisesti teollisuuden tarkkuusvaatimukset mittauksille kasvavat yhä laajemmilla mittausalueilla. Esimerkiksi molekyylikokoluokan valmistustekniikat ja kvanttiteknologia kehittyvät ja asettavat teollisuuden mittauksille aivan uudenlaisia tarkkuusvaatimuksia. Automaattisten järjestelmien kehittyessä uutta teknologiaa tarvitaan myös yhä moninaisempien kemiallisten yhdisteiden ja biologisten materiaalien tehokkaaseen ja luotettavaan tunnistamiseen.

Kaikki tämä edellyttää uusien metrologisten eli mittatieteellisten ratkaisujen ja teknologioiden kehittämistä teollisuuden käyttöön. Lisäksi tarvitsemme uutta tieteellistä tutkimusta, joka mahdollistaa mittayksiköiden toteuttamisen uusien tarpeiden mukaisesti. Datan laatutiedon läpinäkyvästä siirrosta ja käsittelystä erilaisissa tietojärjestelmissä on huolehdittava niin teollisuudessa, terveydenhuollossa kuin turvallisuusratkaisuissakin.

Tule mukaan keskustelemaan mittausdatan kasvavasta merkityksestä digitalisoituvassa maailmassa sekä SI-järjestelmän roolista muutoksessa VTT MIKESissä Espoon Otaniemessä järjestettävään maailman metrologiapäivän tapahtumaan 20.5.2019!:

Ilmoittautumislinkki

Martti Heinonen
VTT MIKESin johtaja
martti.heinonen@vtt.fi

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.