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Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSA

Data: 16 Marzo 2011

Silvia Durando

Quality Handbook

Cenni di SPC e di MSA

Indice

2

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di misurazione

Influenza dell’incertezza di misura

Tipologia degli strumenti di misura

Valutazione strumenti di impiego generale

Valutazione strumenti di impiego specifico

Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo

Valutazione strumenti di misura per attributi


Silvia Durando

Quality Handbook

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione

Influenza dell’incertezza

di misura

Tipologia degli strumenti

di misura

Valutazione strumenti di

impiego generale


impiego specifico

Implicazioni sul Controllo

Statistico di Processo


misura per attributi

Mappa del processo

3

Analisi dei Sistemi di Misurazione

“Assicurare l’adeguatezza dei sistemi di misurazione

rispetto alle tolleranze delle caratteristiche da

controllare”

MEZZI:• SW STATISTICO DI

GESTIONE “QS-STAT”

OUTPUT

•VARIABILITÀ DELLE MISURE E DEI RELATIVI FATTORI

•VALUTAZIONE DELL’IDONEITÀ DEL SISTEMA DI MISURAZIONE IN RELAZIONE ALLA TOLLERANZA NELLE CONDIZIONI OPERATIVE D’IMPIEGO

• CARATTERISTICA DA CONTROLLARE, TOLLERANZA E RELATIVA CLASSE DI IMPORTANZA

• METODO DI CONTROLLO• STRUMENTO DI MISURA

TARATO• PERSONALE

ADDESTRATO• CONDIZIONI OPERATIVE

DI MISURA• PARTICOLARI DA

MISURARE

INPUT

TEAM:• Quality• Process Engineering• Plant


Silvia Durando

Quality Handbook

Cenni di SPC e di MSA

CHE COSA È

Note introduttive

4

L’ “Analisi dei sistemi di misurazione - MSA” è un insieme di metodi di valutazione con lo scopo di determinare se la variabilità dei risultati ottenuti con un sistema di misurazione (strumento di misura, metodo di misurazione, addetti alla misurazione, ecc.) è accettabile in relazione al campo di tolleranza prescritto per la caratteristica di prodotto/parametro di processo oggetto di misurazione.

Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAMappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale


impiego specifico





Silvia Durando

Quality Handbook

A COSA SERVE

Note introduttive (segue)

5

A valutare l’adeguatezza dei sistemi di misurazione prima del loro utilizzo in produzione.

A stimare i contributi dei fattori agenti sul sistema di misurazione che influiscono sulle misure ottenute.

Benefici attesi:Attendibilità dei risultati delle misurazioni anche in relazione alla tolleranza della caratteristica da misurareOttimizzazione del processo di misurazione in funzione della caratteristica da tenere sotto controllo


Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale


impiego specifico





Silvia Durando

Quality Handbook

L’idoneità di un sistema di misurazione deve essere valutata:

rispetto all’ampiezza del campo di tolleranza relativo alla caratteristica da misurare

nelle condizioni reali di impiego dello strumento di misura, considerando l’influenza dell’addetto alla misura e delle altre condizioni di utilizzo.

Un sistema di misurazione per variabili viene definito “idoneo”quando la variabilità del processo di misurazione può essere considerata trascurabile rispetto alla tolleranzaprescritta per la caratteristica da misurare e quindi i risultati di misura possono essere utilizzati per valutarne la conformità con la necessaria sicurezza.


6

Idoneità dei sistemi di misurazione Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale


impiego specifico





Silvia Durando

Quality Handbook

Operatore(Mano d’Opera)

Procedimento operativo(Metodi)

Strumento di misura(Mezzi)

Misurando(Materiali)

Ambiente( Milieu )

Variabilitàdel valore di misura

• Errori casuali ed errori sistematici

• Principali caratteristiche metrologiche dello strumento di misura


7

Processo di misurazione – Fattori d’influenza “5M” Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale


impiego specifico





Silvia Durando

Quality Handbook

costituito da:

Strumento di misurazioneAllestimento per la misurazione(Operatore e condizioni ambientali)

Metodo di controllo

Fattori d’influenza controllabili

Sistema di Misurazione

Fattori d’influenza non controllabili

Grandezza d’interesse

(misurando) (risultato)

Valore di misura


8

Processo di misurazione Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale


impiego specifico





Silvia Durando

Quality Handbook

L’approccio ISO alla valutazione dell’influenza dell’incertezza di misura sui risultati delle misurazioni

9

La norma ISO/TR 14253 - Parte 1 indica i criteri per la definizione delle zone di conformità, ambiguità e non conformità considerando i valori di tolleranza prescritti e il valore di incertezza del sistema di misurazione.

Lo schema riportato di seguito, tratto dalla stessa norma, ne rappresenta la logica.

ZONA DI SPECIFICAZONA DI

FUORI SPECIFICAZONA DI

FUORI SPECIFICA

INC

REM

EN

TO

DEL V

ALO

RE

DI

INC

ER

TE

ZZ

A D

I M

ISU

RA

“U

”

ZONA DI CONFORMITÀZONA DI NONCONFORMITÀ

ZONA DI NONCONFORMITÀ

ZONA DI CONFORMITÀ

ZONA DIAMBIGUITÀ

ZONA DIAMBIGUITÀ

ZONA DIAMBIGUITÀ

ZONA DIAMBIGUITÀ




Note introduttive

Il processo di

misurazione

Influenza

dell’incertezza di

misura


di misura


impiego generale


impiego specifico





Silvia Durando

Quality Handbook

L’approccio ISO alla valutazione dell’influenza dell’incertezza di misura sui risultati delle misurazioni (segue)

10


Note introduttive

Il processo di

misurazione

Influenza

dell’incertezza di

misura


di misura


impiego generale


impiego specifico





Silvia Durando

Quality Handbook

Strumenti che vengono utilizzati in diversi processi di misurazione di una data grandezza fisica, con diversi valori di tolleranza.

Tipologia degli strumenti di misura


Strumenti di misura di impiego generale

Strumenti che vengono utilizzati in una specifica fase del processo produttivo per la verifica di una caratteristica con una determinata tolleranza.

Strumenti di misura specifici

11

In ambito industriale i termini “strumento di misura” e “mezzo di controllo” sono da ritenere equivalenti.

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura

Tipologia degli

strumenti di misura


impiego generale


impiego specifico





Silvia Durando

Quality Handbook

sì

no

Lo strumento di misura è da considerare “specifico”?

Lo strumento viene utilizzato per dimostrare la conformità del

prodotto a requisiti specificati?

sì

Valutare:• la risoluzione• la funzionalità• l’accuratezza e la ripetibilità dello

strumento di misura (“Studio di Tipo 1”), con la periodicità definita dalle prescrizioni aziendali

no

Effettuare la taratura dello strumento di misura con la

periodicità definita dalle prescrizioni aziendali

Identificare lo strumento come “indicativo”, da non sottoporre a taratura, ma

a verifiche funzionali periodiche


Flusso di gestione degli strumenti di misura

12

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura

Tipologia degli

strumenti di misura


impiego generale


impiego specifico





Silvia Durando

Quality Handbook


Valutazione dell’idoneità degli strumenti di impiego generale

13

In ambito industriale un sistema di misurazione si considera convenzionalmente idoneo quando il rapporto tra la sua incertezzadi misura U e la tolleranza della caratteristica da misurare risulta minore o uguale a 1/10 e comunque mai maggiore di 1/5, ossia:

U ≤ 1/10 Tpre

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura

Valutazione strumenti

di impiego generale


impiego specifico





Silvia Durando

Quality Handbook

Sono definiti strumenti di misura per variabili (calibri, micrometri, comparatori, ecc.) quelle apparecchiature di controllo in grado di attribuire un valore numerico alle misurazioni effettuate.

14


Strumenti di misura per variabili Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale


di impiego specifico





Silvia Durando

Quality Handbook

nok

Possibile influenza

dell’operatore?

Sistema di misurazione accettato

Studio di Tipo di 3

Studio di Tipo di 2

oknok

ok

ok

nok

ok

nok

sì no

Sostituire lo strumento di misuranok

ok


Valutazione dell’idoneità dei sistemi di misurazione per variabili

Migliorare il sistema di misurazione

Studio di Tipo 1

Prova funzionale

Risoluzione adeguata?

Strumento di misura nuovo/ modificato

Strumento di misura specifico

Processo di misurazione

15

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale







Silvia Durando

Quality Handbook

16

Studio di Tipo 1: accuratezza e ripetibilità

Strumento di misura


Sistemi di misurazione per variabili – Metodologie di analisi

Processo di misurazione Studio di Tipo 2: ripetibilità e riproducibilitàStudio di Tipo 3: ripetibilità del sistema di misurazione,

nelle condizioni reali di impiego, nei casi incui non sussiste l’influenza dell’operatore

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale







Silvia Durando

Quality Handbook

Risoluzione dello strumento di misura


17

La più piccola variazione della grandezza misurata che produce una variazione apprezzabile dallo strumento di misura [VIM 4.14].

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale







Silvia Durando

Quality Handbook

Esempio:Dimensione specificata = 56,83 ± 0,01 mm

Con una tolleranza di 0,02 mm, il 5% corrisponde a 0,001 mm. Quindi lo strumento di misura deve avere una risoluzione massima di 0,001 sul totale del campo di misurazione.


Risoluzione dello strumento di misura – Test di valutazione

18

Criterio di accettabilitCriterio di accettabilitàà: ≤≤ 5% della tolleranza totale5% della tolleranza totale

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale







Silvia Durando

Quality Handbook

+ Processo dimisurazione

Grandezze d’influenza

Grandezzad’interesse

Informazionedi misura

Valor vero del misurando

Errore sistematico

strumentale

Grado di concordanza tra il risultato di una misurazione e un valore vero del misurando [rif. VIM 2.13].

Valor vero

Media dei valori misurati


Accuratezza di misura

19

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale







Silvia Durando

Quality Handbook

Grado di concordanza tra i risultati di successive misurazioni dello stesso misurando effettuate nelle stesse condizioni di misura [rif. VIM 2.21].

6·s

Media dei valori misurati

La ripetibilità viene valutata utilizzando la deviazione standard s della serie delle misure ripetute.


Ripetibilità dei risultati di misurazione

20

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale







Silvia Durando

Quality Handbook

Grado di concordanza tra i risultati di misurazioni dello stessomisurando effettuate cambiando le condizioni di misura [rif. VIM 2.25].

Operatori 1 2 3

Varianza Totale

La riproducibilità può essere espressa in termini di

varianza totale intesa come somma delle varianze ottenute con le singole

condizioni di misura


Riproducibilità dei risultati di misurazione

21

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale







Silvia Durando

Quality Handbook

Le attività di analisi devono essere precedute da una prova funzionale dello strumento di misura, da effettuare con un intero ciclo operativo di misura su un pezzo rappresentativo o un “campione master”.

Questa prova dovrebbe anche includere una valutazione preliminare approssimata dell’accuratezza, per evitare macroerrori prima di avviare i successivi studi.


Prova funzionale

22

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale







Silvia Durando

Quality Handbook

E’ necessario operare in accordo alle condizioni definite nelle specifiche tecniche del mezzo di controllo, quali:

le condizioni ambientali

la messa a punto e taratura

le modalità di funzionamento

il tempo ciclo

le interazioni tra mezzo di controllo ed elementi oggetto dellemisurazioni (posizionamento reciproco, tipo di “tastatori”, ecc.).


Condizioni preliminari alle attività di analisi

23

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale







Silvia Durando

Quality Handbook

Lo Studio Tipo 1 viene utilizzato per determinare ripetibilità, accuratezza

del sistema di misurazione, in relazione al suo comportamento intrinseco nel campo di tolleranza.


Studio di Tipo 1: Finalità

24

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale







Silvia Durando

Quality Handbook

Devono essere effettuate da un operatore una serie di n ≥ 50misurazioni consecutive del “campione master”, stabilizzato alla temperatura ambiente, impiegando l’intero ciclo operativo previsto per il mezzo di controllo.

Il mezzo di controllo non può essere regolato durante lo studio.

Il “campione master” non può essere sostituito durante lo studio e deve essere posizionato e orientato in modo costante per effettuare le misurazioni sempre nella stessa zona.


Studio di Tipo 1: Modalità operative

25

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale







Silvia Durando

Quality Handbook

Per l’effettuazione dello Studio Tipo 1, si deve disporre di un“campione master” di valore noto (valore vero e incertezza di misura).

Si richiede che l’incertezza di misura Urif del “campione master” rispetto alla tolleranza prescritta della caratteristica da misurare Tpre soddisfi la relazione:

Urif ≤ Tpre / 20

Nel casi di caratteristiche dimensionali con Tpre ≤ 16 µm si ammette che sia U ≤ Tpre / 5

Il “campione master” deve essere sottoposto a taraturaall’interno dell’Azienda oppure dotato di “Certificato di Taratura” rilasciato da un Centro esterno accreditato a livello nazionale (SIT) / internazionale (IEC 17025).


Caratteristiche del “campione master”

26

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale







Silvia Durando

Quality Handbook

27


Studio di Tipo 1

L’ambiente può non essere rappresentativo della normale produzione.Ciascun “campione master” deve essere corredato di Certificato di taratura.Ad ogni replica di misurazione il campione deve essere rimosso e riposizionato.

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale







Silvia Durando

Quality Handbook

g

preg s

TC⋅⋅

=62,0

g

mgpregk s

xxTC⋅

−−⋅=

3||1,0

Criteri di accettabilitCriteri di accettabilitàà: CCgg , C, Cgkgk ≥≥ 1,331,33

xmXg

6·sg

Ripetibilità del sistema di misura

Ripetibilità e accuratezza del sistema di misura


Studio di Tipo 1: Modalità di calcolo degli indici di capacità

28

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale







Silvia Durando

Quality Handbook

LTI Tpre LTS

C =1.0g 6sg = 0.2 Tpre

C =1.33g 6sg = 0.15 Tpre

C =1.67g 6sg = 0.12 Tpre

0,2 · Tpre

6 · sg

8 · sg

10 sg·


Indici di capacità Cg e tolleranza

29

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale







Silvia Durando

Quality Handbook

Lo Studio Tipo 2 viene utilizzato per determinare ripetibilità,riproducibilità

del sistema di misurazione nei casi in cui può sussistere un’influenza dell’operatore.

Lo Studio Tipo 2 viene quindi svolto per valutare l’idoneità del mezzo di controllo nelle condizioni reali di impiego, considerando l’influenza dell’addetto alla misurazione e delle altre condizioni d’impiego.



30

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale







Silvia Durando

Quality Handbook

Lo Studio Tipo 2 viene eseguito dopo aver completato lo Studio Tipo 1 con esito positivo.

Si deve operare come segue:

selezionare 2, o preferibilmente 3, operatori (k)

selezionare e numerare un minimo di 5 pezzi (n), in modo da coprire l’intero campo di tolleranza della caratteristica da misurare, senza comunicare agli operatori i rispettivi valori

far effettuare dagli operatori, indipendentemente l’uno dall’altro, 2 o 3 serie di misurazioni (r) degli stessi n pezzi

in ogni caso assicurare che risulti k · n · r ≥ 30

il mezzo di controllo non può essere regolato durante lo studio

nel caso in cui la posizione e/o l’orientamento del pezzo possano influire sul risultato della misurazione, si deve aver cura di mantenerli invariati nel corso della prova.



31

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale







Silvia Durando

Quality Handbook

32


Studio di Tipo 2

L’ambiente deve essere quello della normale produzione.Gli operatori devono essere coloro che eseguiranno le misurazioni in produzione.Ad ogni replica di misurazione il particolare deve essere rimosso e riposizionato.

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale







Silvia Durando

Quality Handbook

RKEV ⋅= 1

%100% ⋅=preT

EVEV

rnEVxKAV Diff ⋅

−⋅=2

22 )(

%100% ⋅=preT

AVAV

Stima della ripetibilità

Stima della riproducibilità

Stima della ripetibilitàin % di Tpre

Stima della riproducibilitàin % di Tpre


Studio di Tipo 2: Modalità di calcolo con il metodo ARM

33

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale







Silvia Durando

Quality Handbook

%100&%22

⋅+

=preT

AVEVRR

Criteri di accettabilitCriteri di accettabilitàà: %R&R %R&R ≤≤ 20%20%

Ripetibilità e riproducibilità del sistema di misura


Studio di Tipo 2: Modalità di calcolo con il metodo ARM (segue)

34

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale







Silvia Durando

Quality Handbook

Lo Studio Tipo 3 viene utilizzato per determinare ripetibilità

del sistema di misurazione, nelle condizioni reali di impiego,nei casi in cui non sussiste l’influenza dell’operatore (es. posizionamento automatico del particolare da misurare e del sensore).



35

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale







Silvia Durando

Quality Handbook

Lo Studio Tipo 3 è un caso particolare di Studio Tipo 2, e pertanto deve essere effettuato dopo aver completato lo Studio Tipo 1 con esito positivo.

Si deve operare in modo analogo Studio Tipo 2, con le seguenti specificità:

selezionare e numerare un minimo di 25 pezzi (n)

effettuare r serie di misurazioni degli stessi n pezzi in modo che n · r ≥ 50

non è consentito il riposizionamento manuale di pezzi (a meno che non sia ancora disponibile la movimentazione all’atto della verifica dell’idoneità del mezzo di controllo).



36

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale







Silvia Durando

Quality Handbook

37

Scopo

Operatori necessari

Campioni necessari

Repliche per campioneValutare gli effetti

della ripetibilità in un processo di

misurazione senza operatori

Nessuno, lettura in

automatico

p = 10 r = 2

p·r = 30Scopo

Operatori necessari

Campioni necessari




Nessuno, lettura in

automatico

p = 10 r = 2

Scopo

Operatori necessari

Campioni necessari




Nessuno, lettura in

automatico

p = 10 r = 2

p·r = 30

Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAStudio di Tipo 3

L’ambiente deve essere quello della normale produzione.Ad ogni replica di misurazione il particolare deve essere rimosso e riposizionato.

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale







Silvia Durando

Quality Handbook

%100&% ⋅=preT

EVRR

Ripetibilità del sistema di misurazione nelle condizioni reali di impiego

Poiché non c’è l’influenza dell’operatore, si ha: AV = 0e quindi:

con


Studio di Tipo 3: Modalità di calcolo con il metodo ARM

38

RKEV ⋅= 1

Criteri di accettabilitCriteri di accettabilitàà: %R&R %R&R ≤≤ 20%20%

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale







Silvia Durando

Quality Handbook

39

Nel caso si riscontrasse con il metodo ARM risulti

%R&R %R&R > 20%> 20%

è necessario ripetere i calcoli usando il metodo ANOVA.

Il più completo ma complesso metodo ANOVA permette di valutare, oltre ai contributi di variabilità stimabili con il metodo ARM, anche quello di un’eventuale “Interazione tra parte ed operatore”.

Cosa si intende per “Interazione tra parte ed operatore”?

La si può considerare come l’effetto sulla misura dovuto ad esempio alla presenza di difetti sul misurando non rilevati dall’operatore che comporta quindi l’acquisizione di un dato errato.


Studi di Tipo 2 e Tipo 3: Metodo ANOVA Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale







Silvia Durando

Quality Handbook

40


Studi di Tipo 2 e Tipo 3: Confronto tra metodi ARM e ANOVA Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale







Silvia Durando

Quality Handbook

Criteri di accettazione

41


Studi di Tipo 2 e Tipo 3 : Confronto tra metodi ARM e ANOVA (segue) Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale







Silvia Durando

Quality Handbook

Al fine di minimizzare l’influenza del Sistema di misurazione sulla variabilità totale del processo, è opportuno far riferimento ai seguenti obiettivi di %R&R definiti in relazione alla classe di importanzadella caratteristica da misurare:

≤ 15%

≤ 20%

≤ 25%

%R&RCLASSE CARATTERISTICA

42


Studi di Tipo 2 e Tipo 3Criteri di accettabilità in funzione dell’importanza della caratteristica

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale







Silvia Durando

Quality Handbook

43


Sistemi di misurazione per variabili - Azioni in caso di inadeguatezza

Qualora non sia possibile / opportuno sostituire lo strumento dimisura o non possa essere incrementata la tolleranza prescritta, ènecessario valutare quanto di seguito indicato:

RisoluzioneSe la risoluzione non soddisfa l’obiettivo definito Ris≤0,05 ma risulta

inferiore allo 0,1, allora è possibile utilizzare lo strumento di misura dopo aver ottenuto specifica concessione da parte degli Enti che ne possiedono l’autorità

Studi di Tipo 1 o di Tipo 2 e 3Se gli obiettivi non sono raggiunti, è necessario ridurre la tolleranza Tpre

di una quantità corrispondente all’incertezza di misura del sistema di misurazione: ±2·R%R (c.l. 95%)

Una soluzione alternativa consiste nel rinunciare a discriminare tra valori diversi della caratteristica in esame ed effettuare le verifiche di conformità mediante strumenti di misura per attributi, nei quali vengono materializzati i valori limiti dell’intervallo di tolleranza della caratteristica da controllare.

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale







Silvia Durando

Quality Handbook

%R&RCp effettivo

Cp misurato nel processo44

Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAIdoneità dei sistemi di misurazioneImplicazione sul Controllo Statistico di Processo

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale


impiego specifico

Implicazioni sul

Controllo Statistico di

Processo



Silvia Durando

Quality Handbook

Ad esempio, nel caso di un sistema di misurazione con dispersione 30% della tolleranza prescritta, si misurerebbe un valore di Cp pari a 1.4 quando l’effettivo valore di Cp è 1.605.Tale scostamento è dovuto alla composizione della varianza del processo produttivo con quella del processo di misurazione.Nell’esempio sopra citato nel caso di %R&R=30, il valore di Cp misurato nel processo produttivo è stato ricavato nel seguente modo:

3.0100

&%630&%

623.06605.1

⋅=⋅=⋅⇒=

⋅===⋅⇒=

prepreg

prep

prenateffettivoeffettivop

TRRTsRR

TCT

TsC

( ) ( )

45.1691.06

691.03.0623.06 22

=⋅

=⋅

=

⋅=+⋅=⋅

pre

pre

misurato

premisuratop

prepremisurato

TT

sT

C

TTs

45

Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAIdoneità dei sistemi di misurazioneImplicazione sul Controllo Statistico di Processo (segue)

da cui:

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale


impiego specifico

Implicazioni sul

Controllo Statistico di

Processo



Silvia Durando

Quality Handbook

Sono definiti strumenti di misura per attributi quelle apparecchiature di controllo che hanno valori o intervalli predefiniti con i quali si verifica la conformità del misurando senza la possibilità di determinarne la misura, come ad esempio anelli, tamponi, forcelle.

46


Strumenti di misura per attributi

Il segnale in uscita definito dall’operatore è OK o NON OK.

Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale


impiego specifico




di misura per attributi

Silvia Durando

Quality Handbook

47

SISTEMA DI MISURAZIONE PER ATTRIBUTI

VALUTAZIONE OGGETTIVATA da strumenti Passa / Non Passa

VALUTAZIONE NON OGGETTIVATA

Sistemi di misurazione per attributi (segue)


Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale


impiego specifico





Silvia Durando

Quality Handbook

48

Il metodo di valutazione dell’idoneità di questa tipologia di sistemi di misurazione consiste nell’ispezionare 20 particolari di lavorazione precedentemente selezionati, con misure per variabili, in modo da includere la più vasta variabilità possibile della caratteristica oggetto della valutazione includendo anche pezzi fuori tolleranza.

Se il controllo è eseguito mediante apparecchiature di misura automatiche, i 20 particolari selezionati devono essere verificati 2 volte.

Se il processo di controllo può risentire dell’influenza dell’operatore (es. nel posizionamento) i 20 particolari selezionati devono essere verificati ciascuno 2 volte da 2 operatori diversi.

Occorre ovviamente adottare opportune precauzioni affinché i giudizi espressi dal primo operatore non influenzino quelli del secondo; nelle due serie di verifiche è quindi opportuno cambiare la sequenza dei particolari osservati.

Sistemi di misurazione per attributi – Valutazione oggettivata


Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale


impiego specifico





Silvia Durando

Quality Handbook

49

Il risultato dell’osservazione della caratteristica di interesse, ottenuto mediante lo strumento di controllo per attributi, viene espresso in termini di conformità o non conformità rispetto alla tolleranza prescritta.

Un sistema di misurazione per attributi è giudicato idoneo quando le valutazioni di conformità / non conformità di tutti particolari sono in totale accordo tra tutti gli operatori.

ACCORDO DEL 100%


Sistemi di misurazione per attributi – Valutazione oggettivata Mappa del processo

Note introduttive

Il processo di

misurazione


di misura


di misura


impiego generale


impiego specifico





Silvia Durando

Quality Handbook

50


Sistemi di misurazione per attributi – Valutazione oggettivataAzioni in caso di inadeguatezza

Possibili provvedimenti per migliorare le prestazioni del processo di ispezione per attributi sono i seguenti:

Addestramento dell’operatoreCorrezioni nella procedura di movimentazione manualeImpiego di calibri alternativiModifiche di progetto.

Se l’ulteriore esito di una verifica di idoneità ripetuta adottando lo stesso metodo risulta negativo, è necessario sostituire il processo di ispezione per attributi con un idoneo processo di misurazione per variabili.

Mappa del processo

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Misurare per attributi senza oggettivazione significa valutare caratteristiche di prodotto che non possono essere quantificate tramite uno strumento, ma solo qualificate come

CONFORMI o NON CONFORMI

da parte di un operatore in base a criteri di valutazione predefiniti.

L’elemento primario di incertezza del sistema è quindi costituito dalla soggettività della valutazione, in quanto essa viene effettuata da un operatore e non da uno strumento, come avviene ad esempio nel caso della valutazione di alcune caratteristiche estetiche.


Sistemi di misurazione per attributi – Valutazione non oggettivata Mappa del processo

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Un sistema di valutazione per attributi non oggettivato è da considerare idoneo quando è in grado di garantire una “buona” uniformitàdella valutazione della conformità / non conformità, riducendo la soggettività (che per sua natura non è del tutto eliminabile) entro limiti accettabili tramite:

- la definizione di criteri di valutazione (conforme / non conforme) chiari e univocamente interpretabili;

- l’impiego di personale opportunamente addestrato in termini di conoscenza della caratteristica da valutare e dei criteri di valutazione stabiliti.

L’idoneità di questa tipologia di sistemi di misurazione è valutata mediante uno specifico studio R&R per attributi.



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Per una determinata tipologia di difettosità, i passi del metodo per stabilire l’idoneità di questo sistema di valutazione sono:

1. Scegliere un campione di pezzi rappresentativi del processo per ottenere pezzi conformi e non conformi e numerarli

2. Far esaminare da un “esperto” i pezzi per giudicarne la conformità/ non conformità

3. Il primo operatore esamina in ordine casuale i pezzi e li giudica 4. Il secondo operatore esamina in ordine casuale gli stessi pezzi e li

giudica5. Ripetere il punto precedente per i rimanenti operatori6. Ripetere i passi 3-5 per il numero di ripetizioni previste (2, 3, ecc.)



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7. L’accordo fra l’esperto e ciascuno degli operatori (“ACCORDO ESPERTO - OPERATORE”) valuta l’ACCURATEZZA di ogni singolo operatore, cioè quanto la valutazione di ognuno si discosta da quella dell’esperto.

8. L’accordo di ogni operatore con se stesso (“COERENZA INTERNA DI TUTTE LE PROVE”) valuta il livello di RIPETIBILITÀdel giudizio.

9. L’accordo fra tutti gli operatori (“ACCORDO TOTALE TRA OPERATORI”) valuta il livello di RIPRODUCIBILITÀ del giudizio.

10.L’accordo fra l’esperto e tutti gli operatori valuta l’ACCURATEZZA TOTALE che, pur non essendo un indicatore di R&R, quantifica il livello di comprensione e applicazione dei criteri di valutazione.


Sistemi di misurazione per attributi – Valutazione non oggettivata

Nelle tre pagine seguenti è riportato un esempio di valutazione relativo alla caratteristica “Presenza di puntinature” con 12 particolari, 3 operatori e 3 ripetizioni per ogni operatore.

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Sistemi di misurazione per attributi – Valutazione non oggettivataEsempio - Caratteristica “Presenza di puntinature”

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RIPETIBILITÀNumero di volte in cui gli operatori valutano un particolare coerentemente con se stessi in tutte le prove eseguite rispetto al numero totale di particolari valutati.Nell’esempio:

- Accordo interno operatore 1 : 12/12 = 100%- Accordo interno operatore 2 : 12/12 = 100%- Accordo interno operatore 3 : 11/12 = 91,7%

Ripetibilità: (12+12+11)/(12+12+12) = 35/36 = 97,2%

RIPRODUCIBILITÀNumero di volte in cui gli operatori sono tutti d’accordo sulla valutazione dei particolari rispetto al numero totale di particolari esaminati.Nell’esempio:

Riproducibilità: 10/12 = 83,3%


Sistemi di misurazione per attributi – Valutazione non oggettivataEsempio - Caratteristica “Presenza di puntinature” (segue)

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ACCURATEZZA TOTALENumero di volte in cui gli operatori sono tutti d’accordo tra loro e anche con l’esperto sulla valutazione dei particolari rispetto al numero totale di particolari esaminati.Nell’esempio:

Accuratezza totale: 9/12 = 75%


Sistemi di misurazione per attributi – Valutazione non oggettivataEsempio - Caratteristica “Presenza di puntinature” (segue)

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Sistemi di misurazione per attributi – Valutazione non oggettivata

Criteri di Criteri di accettabilitaccettabilitàà:

RIPETIBILITÀ: ≥ 90%

RIPRODUCIBILITÀ: ≥ 90%

Se uno dei due precedenti criteri di valutazione è inferiore al 90%, ènecessario procedere con le seguenti azioni correttive:

• ridefinizione dei criteri di giudizio per la conformità e la non conformità

• addestramento dell’operatore• condizioni operative in cui si

svolge la valutazione.

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