CAPITOLO - polismanettoni.altervista.org · TECNOLOGIE E MATERIALI AEROSPAZIALI – Ver. 01 CAP. 62...

TECNOLOGIE E MATERIALI AEROSPAZIALI – Ver. 01 CAP. 62 – QUALITÀ

CAPITOLO

62 62 QUALITÀ

Sinossi l fine di garantire la soddisfazione dei clienti, le organizzazioni industriali del settore aerospaziale

devono produrre e costantemente migliorare prodotti sicuri ed affidabili, che soddisfino o superino i requisiti imposti dal cliente e dalle autorità preposte. La globalizzazione dell’industria aerospaziale e la conseguente diversità dei requisiti e delle aspettative a livello regionale/nazionale, hanno reso questo obiettivo più complesso. Le organizzazioni che realizzano prodotti finali affrontano la sfida di garantire l’integrazione e la qualità di prodotti acquistati da fornitori di tutto il mondo ed a tutti i livelli della catena di fornitura (supply chain). I fornitori e le organizzazioni che operano nel settore aerospaziale affrontano la sfida di consegnare prodotti a molteplici clienti che presentano differenziate aspettative e requisiti di qualità. Per ottenere questi risultati è necessario che un efficace Sistema Qualità si estenda in maniera capillare attraverso tutti i settori e i livelli di ogni azienda operante nel settore aerospaziale. In un’ottica di qualità globale, tutto il personale – non solo quello direttamente coinvolto nell’Assicurazione di Qualità – deve condividere la filosofia istitutiva e conoscere i concetti di base, essere pro-attivo verso il Sistema Qualità aziendale, contribuire alle procedure di controllo statistico di processo e conoscere il quadro normativo aziendale, nazionale ed internazionale.

Tutti questi concetti sono oggetto del presente capitolo.

62.1 Definizioni e concetti generali nnanzitutto occorre fissare la terminologia e dare alcune definizioni di base, riportate dalla Norma ISO 8402

International Standard Quality Vocabular: Qualità (quality) – è l’insieme delle caratteristiche che conferiscono ad un sistema la capacità di soddisfare i requisisti del committente. Le caratteristiche di un Sistema Qualità (individuate dai suoi fruitori) possono essere, tra le altre:

• conformità • affidabilità • manutenibilità • disponibilità • intercambiabilità • sicurezza

Secondo una definizione meno formale, la qualità consiste nel soddisfare (meglio se in esubero), i requisiti del committente preservando al tempo stesso la crescita ed il profitto dell’azienda. Sistema Qualità (quality system) – consiste nella organizzazione, responsabilità, procedure, processi e risorse necessari per l’implementazione della gestione della qualità totale. Il Sistema Qualità è la forza unificante

A I

Materiale didattico per uso personale degli studenti. Non è consentito l’uso di questo materiale a scopo di lucro. E’ vietato utilizzare dati, informazioni e immagini presenti nel testo senza autorizzazione. Copyright Dipartimento Ingegneria Aerospaziale - Legge Italiana sul Copyright 22.04.1941 n. 633.

G. Sala, L. Di Landro, A. Airoldi, P. Bettini 1 Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale – Politecnico di Milano


di tutte le funzioni, i processi e gli occupati di un’azienda, oltre che dei suoi fornitori (input) e committenti (output). Gestione Qualità Totale (total quality management) – porta la gestione della qualità al livello decisionale strategico di un’azienda e richiede la partecipazione di tutti gli appartenenti all’azienda stessa. Processo (process) – è la metodologia con la quale viene affrontato un lavoro. Il processo comprende gli input del lavoro, gli output attesi del lavoro, nonché le operazioni specifiche che devono essere svolte per portare a termine il lavoro. Generalmente un processo coinvolge numerose organizzazioni ed è costituito da numerose procedure. Procedura (procedure) – è l’azione specifica svolta durante un processo. Generalmente una procedura coinvolge una singola organizzazione. Documentazione (documentation) – è la descrizione di un Sistema Qualità esistente. Registrazione (record) – testimonia l’implementazione di un Sistema Qualità. Assicurazione di Qualità (quality assurance) – è costituita dall’insieme di attività volte ad instillare la convinzione che il processo sta soddisfacendo i requisiti di qualità. Controllo di Qualità (quality control) – è il metodo operativo (costituito per esempio dalla misurazione, dal controllo, dalla riduzione della variabilità) applicato per soddisfare i requisiti specifici di qualità. Verifica di Qualità (quality audit) – è costituito dalla analisi globale e sistematica del processo di controllo della qualità messo in atto da un’organizzazione, con l’obiettivo di determinarne la capacità di raggiungere gli obiettivi posti dal Sistema Qualità. Una verifica di qualità interna deve essere svolta da personale non coinvolto nel processo che viene verificato. Essa dovrebbe essere condotta in modo da individuare le attività (fact-finding) piuttosto che le manchevolezze (fault-finding), con l’obiettivo di migliorare il Sistema Qualità in preparazione di una verifica esterna. Questa deve essere necessariamente condotta da personale indipendente, appartenente ad una terza-parte. Non-conformità (non conformity) – è il risultato della verifica di qualità e consiste nello scostamento (più o meno rilevante non-conformità maggiore o non-conformita minore) dal Sistema Qualità approvato. Azione Preventiva (preventive action) – è un’azione intrapresa per eliminare la causa di una potenziale (futura) non-conformità. Si tratta di una misura pro-attiva. Azione Correttiva (corrective action) – è un’azione intrapresa per eliminare una non-conformità, in modo che essa non si verifichi più nel futuro. Si tratta di una misura re-attiva.

ISO (International Organisation for Standardisation) – è la federazione, fondata nel 1946, delle organizzazioni nazionali per la standardizzazione appartenenti a oltre 130 Paesi. La qualità di un prodotto “tangibile”, dipende da: caratteristiche del prodotto (per le quali è responsabile il dipartimento di progettazione):

• configurazione di progetto (forma, peso…) • facilità d’uso • aspetto estetico • funzionalità e prestazioni • disponibilità di opzioni • affidabilità e sicurezza • durabilità tecnica ed economica • manutenibilità e assistenza • reputazione del prodotto/produttore

assenza di inadeguatezze: (per la quale è responsabile il dipartimento di produzione)

• assenza di difetti • conformità ai requisiti • conformità alle tolleranze • assenza di parti mancanti • assenza di cedimenti precoci

Il modo migliore per ottenere la qualità è di progettarla entro il prodotto già all’inizio del suo sviluppo, verificando che essa sia mantenuta attraverso l’intero flusso produttivo, fino alla soddisfazione finale del consumatore (customer satisfaction). Questo è il concetto di qualità totale, che non comporta semplicemente il controllo dell’assenza di difetti al termine del ciclo produttivo (controllo di qualità off-line), bensì la prevenzione dei difetti durante tutto il processo progettuale e produttivo (controllo di qualità on-line). Ciò richiede:

• il coinvolgimento di tutto il personale; • l’acquisizione e la gestione statistica di una grande

massa di dati: Controllo di qualità – il controllo di qualità è costituito dalla totalità delle azioni intraprese durante il processo di progettazione e produzione per prevenire e rilevare le inadeguatezze del prodotto ed eventuali rischi connessi con la sua sicurezza (in sostanza esso consiste nelle tecniche statistiche per il campionamento ed il controllo della variabilità della produzione). Con riferimento a quanto già anticipato, le componenti della qualità possono essere così categorizzate:




• qualità nella progettazione - ricerca di mercato - progetto preliminare - progetto esecutivo

• qualità nella produzione - tecnologie di produzione - manodopera - dirigenza

• validità/efficacia - affidabilità - manutenibilità - supporto logistico

• assistenza operativa “sul campo” - tempestività - competenza - completezza

Su questa base, tenendo conto che: a) un certo grado di variabilità è insito in ogni processo produttivo; b) una parte di questa variabilità è inevitabilmente dovuta al materiale ed alla tecnologia, risulta evidente che la rimanente parte di variabilità può essere ridotta a patto di conoscerne le cause. A questo fine una politica di controllo di qualità deve preliminarmente decidere:

• cosa controllare – individuare quelle poche caratteristiche critiche, significative ai fini delle prestazioni del prodotto. Optare per controlli non distruttivi sistematici o controlli distruttivi a campione;

• come controllare – misurare la caratteristiche del prodotto su una scala continua (controllo per variabili distribuzioni di frequenza normale o log-normale), oppure tramite test passa/non passa (controllo per attributi distribuzioni di Poisson o binomiali). Il controllo su scala continua genera 4 classi di prodotto: - prima qualità - seconda qualità - da rilavorare - da scartare

• quando controllare – optare per controlli on-line (controllo di processo controlli non distruttivi a basso costo unitario) oppure controlli off-line (accettazione finale a campione controlli distruttivi ad alto costo unitario). Nel primo caso il processo produttivo può essere ottimizzato in corso d’opera per ridurre la difettosità, nel secondo caso il

controllo a campione può comportare un certo grado di difettosità residua.

• dove controllare – definire il compromesso tra la numerosità ed il costo dei punti di controllo. Controlli molto fitti, al limite dopo ogni passo produttivo, comportano assenza di difetti finali, ma costi elevati e tempi ciclo rallentati. Punti di controllo meno fitti comportano costi minori, ma maggior probabilità di difetti finali. In ogni caso vanno previsti punti di controllo a monte di lavorazioni irreversibili o costose ed a valle di lavorazioni tanto difficili da far prevedere il generarsi di difettosità. Il ritardo temporale con cui viene effettuato il controllo può però comportare che lotti di prodotto difettosi proseguano lungo il flusso produttivo: è quindi conveniente perseguire un tipo di controllo real-time, nel quale lo stesso addetto alla produzione è anche responsabile della rilevazione dei parametri di qualità.

Assicurazione di qualità – l’assicurazione di qualità consiste nell’assieme delle azioni sistematiche messe in atto per fornire la ragionevole fiducia che un prodotto o un servizio soddisfi i requisiti imposti. Essa coinvolge tutte le attività aziendali che influiscono sulla soddisfazione del cliente tramite la qualità del prodotto. Un aspetto importante dell’assicurazione di qualità è la capacità di analizzare i difetti e di prontamente eliminarli o ridurli ad un livello accettabile. L’insieme di queste attività costituisce il Controllo della Qualità Totale (TQC) o – in senso lato – la Gestione della Qualità Totale. Il concetto di TQC richiede altresì il controllo di processo e l’adozione del cosiddetto circolo della qualità, che comporta periodiche riunioni di gruppi di lavoratori per discutere come migliorare e mantenere il livello di qualità a tutti i livelli del processo produttivo. Il dipartimento di assicurazione di qualità aziendale (che deve essere indipendente dalla produzione ed essere periodicamente sottoposto a verifiche esterne) è responsabile dell’interpretazione delle normative nazionali ed internazionali e della loro traduzione in procedure operative interne. Esso deve altresì gestire la rintracciabilità e definire i criteri di accettabilità, declassamento, ri-lavorazione o scarto dei prodotti. Il sistema di controllo/assicurazione di qualità comporta degli oneri, legati all’addestramento del personale, all’aggiornamento ed alla calibrazione degli strumenti di controllo. Più in generale, alla qualità sono legati quattro tipi di costo:

• preventivi – dovuti alla pianificazione, implementazione e mantenimento del sistema qualità (audits, certificazioni, etc.);

• ricorrenti – derivanti dal personale e dalla strumentazione sistematicamente dedicati al controllo;





• difettosità “interne” – costi dovuti a difettologie scoperte all’interno dell’azienda (ri-lavorazioni e scarti);


• difettosità “esterne” – costi dovuti a difettologie che si manifestano presso il cliente (attivazione della garanzia, costi di sostituzione, risarcimento danni, spese legali).

Miglioramento della qualità – la semplice rilevazione statistica della difettosità ed eliminazione delle parti difettose non è sufficiente ai fini del miglioramento della qualità e della riduzione dei costi. E’ necessaria una procedura per l’individuazione delle cause del problema e per l’introduzione dei correttivi. A questo fine vengono utilizzate la legge di Pareto ed il diagramma di Ishikawa. La legge formulata dall’economista Italiano Pareto (in Italia all’inizio del ‘900 il 90% della ricchezza era detenuto dal 10% della popolazione) e generalizzato poi da Juran (l’80% del valore totale di un inventario è dovuto al 20% dei pezzi, l’80% delle vendite è generato dal 20% dei clienti, l’80% dei difetti è dovuto al 20% delle cause, etc. regola dell’80/20) di fatto

invita a concentrarsi sui pochi aspetti fondamentali, tralasciando i molti trascurabili. Applicata alla qualità, essa prescrive di:

• effettuare un’analisi statistica dei difetti; • costruire un istogramma di Pareto (Figura 62.1); • concentrarsi prioritariamente sulla ricerca delle

cause di quei difetti che si presentano con maggior frequenza.

Figura 62.1 – Istogramma di Pareto: frequenza dei difetti.

Figura 62.2 – Diagramma di Ishikawa: perdità di qualità associata alle “quattro M”.

Tale analisi causa/effetto può essere condotta tramite il diagramma di Ishikawa, o “a lisca di pesce” o “delle quattro M” (Figura 62.2), ove la perdita di qualità è associata a quattro categorie: Man (manodopera), Machine (impianto), Method (processo), Material (materia prima). Ad ogni processo produttivo è collegato uno specifico diagramma, il cui utilizzo

consente la ricerca organica e sistematica delle cause dei difetti. L’introduzione dei primi concetti di qualità e qualità totale e l’adozione dei metodi statistici per il controllo di qualità avvenne negli Stati Uniti a partire dagli anni ’20 e ’30, e specialmente nel corso della II Guerra Mondiale, grazie alle teorizzazioni di Deming, raccolte nei Quattordici




Punti di Deming (cfr.Tabella 62.1) e di Juran, il quale pose l’accento sulla necessità di:

• coinvolgimento di tutto il personale (non solo tecnico), compresa l’alta dirigenza;

• instillare una cultura aziendale della qualità; • addestrare tutto il personale sui metodi di

progettazione, controllo e miglioramento della qualità.

Nel dopoguerra, tali teorie sono state approfondite e sviluppate soprattutto in Giappone, portando al metodo di Taguchi, che enfatizza ai fini del miglioramento della qualità, i concetti di:

• qualità totale; • prevenzione dei difetti; • minimizzazione della variabilità; • interazione funzionale tra ingegneria di

progettazione ed ingegneria di produzione. Secondo Taguchi, il livello di qualità di un prodotto è dato dal totale delle perdite che la società subisce a causa dell’incapacità del prodotto di garantire le prestazioni attese oppure della possibilità di produrre effetti pericolosi, con i seguenti possibili risultati:

• disaffezione della clientela a causa del basso livello di qualità;

• costi dovuti alla riparazione/sostituzione dei prodotti difettosi;

• riduzione della credibilità del produttore sul mercato;

• riduzione della quota di mercato del produttore Gli aspetti fondamentali dell’approccio di Taguchi consistono in:

• definizione della loss function L(y); • controllo di qualità on-line e off-line. • applicazione del concetto di robust design;

Loss function – stante l’impossibilità di quantificare la qualità, si definisce il concetto complementare di perdita di qualità, espresso dalla loss function L(y):

L(y) = A/Δ2 [(ymed – m)2] dove:

y è la variabile di controllo ymed è il valore medio di y Δ è la tolleranza ammessa per ymed m è il valore obiettivo di ymed A è la perdita pecuniaria

Tabella 62.1 – I quattordici punti di Deming.

La variabile di controllo è la misura (per ogni esemplare appartenente ad un lotto di produzione) di una grandezza significativa ai fini della definizione della qualità. La media è effettuata su tutte le misure relative ad un determinato lotto. La loss function è una espressione quadratica che può assumere diverse forme, alcune delle quali sono mostrate in Figura 62.3 – Alcune forme di loss function.. Alcune forme di loss function sono:

• nominal-the-best, quando la funzione L(y) è

la variabile di controllo assume

la variabile di controllo assume

lore obiettivo

tà è data dalla media elle funzioni quadratiche di perdita:

Q = 1/ medn)]

Q = k [(μ – m)2 + (n – 1)/n σ2]

e n è molto grande, si può scrivere:

Q = k [(μ – m)2 + σ2]

dove:

simmetrica rispetto al valore obiettivo; • smaller-the-better, quando la funzione L(y) è tanto

minore quantovalori piccoli;

• larger-the-better, quando la funzione L(y) è tanto minore quantovalori grandi;

• asimmetrica, quando scostamenti uguali in valore assoluto, ma di segno diverso dal vadanno luogo a diversi valori di L(y).

Per il cliente, la perdita media di qualid

n [L(ymed1) + L(ymed2) + … + L(y

S

k = A/Δ2 μ = 1/n Σi ymed i




σ2 = 1/(n –1) Σi (ymed i – μ)2

sibilità del prodotto alla variabilità (noise rumore).

Quindi la perdita media di qualità è costituita da due componenti. La prima k(μ–m)2 dipende dallo scostamento del valore medio dal valore obiettivo. La seconda kσ2 dipende dallo scarto quadratico medio di ymed rispetto a m. Di questi componenti, generalmente è più facile minimizzare il primo, tramite un’opportuna progettazione. La riduzione del secondo è più difficile, in quanto è necessario ridurre la varianza, selezionando i prodotti difettosi ed individuando le cause dei difetti. Entrambi gli approcci sono costosi, quindi è preferibile applicare il criterio del robust design per ricercare i parametri di progetto che minimizzano la sen

Figura 62.3 – Alcune forme di loss function.

Controllo di qualità on-line e off-line – il controllo di qualità off-line riguarda la progettazione, sia del prodotto che del processo. Esso precede temporalmente il controllo di qualità on-line, che invece riguarda le operazioni di produzione ed i rapporti post-vendita con il cliente. Il suo obiettivo è di fabbricare prodotti entro i requisiti specificati dalla progettazione di prodotto, adottando i metodi e le procedure sviluppate dalla progettazione di processo. Tradizionalmente, i metodi di controllo sono più

nzione.

e sia nel

ed alla

elli è applicabile un approccio

il processo

variazioni dei

tolleranze strette ottimizzazione funzionale).

imo caso si possono

opo di

i mettono in atto procedure di

roccio

che le relazioni con il

(riparazioni,

strettamente allineati con questa seconda fu

Il controllo off-line consiste in due livelli: • progettazione di prodotto, che ha l’obiettivo di

identificare i requisiti del committente e di progettare un prodotto che li soddisfi e chcontempo convenientemente producibile;

• progettazione di processo, volta alla identificazione degli impianti/attrezzature definizione delle procedure di produzione.

Ad entrambi questi livstrutturato su tre passi:

• progettazione del sistema – ha l’obiettivo di sviluppare una progettazione prototipistica che soddisfi i requisiti del cliente; vengono definiti la configurazione finale del prodotto, la forma, le dimensioni, il materiale, nonchè produttivo, scelto tra quelli esistenti;

• progettazione dei parametri – ha l’obiettivo di determinare il valore ottimale dei parametri di prodotto e di processo. In questa fase il robust design, tramite la progettazione sperimentale consente di individuare i valori che rendono la qualità del prodotto insensibile alleparametri di prodotto e di processo;

• progettazione delle tolleranze – ha l’obiettivo di specificare le opportune tolleranze per i valori nominali definiti dalla progettazione dei parametri (compromesso tra tolleranze ampie facilità produttiva e

Il controllo on-line coinvolge le operazioni produttive e le relazioni con il cliente; nel pridentificare tre possibili approcci:

• diagnosi e regolazione – il processo viene periodicamente misurato e regolato allo scspostare i parametri verso i valori nominali;

• previsione e correzione – i parametri di processo vengono misurati periodicamente per rilevare le tendenze; se si evidenziano deviazioni dai valori obiettivo, scorrezione;

• misura e implementazione del processo – tutti gli esemplari prodotti vengono controllati per rilevare necessità di scarto o ri-lavorazione. In quanto effettuato a produzione completata, tale appè meno preferibile degli altri.

Il controllo on-line coinvolge ancliente e consiste di due elementi:

• servizio clienti convenzionale sostituzioni e gestione dei reclami);

• sistema di raccolta dati di ritorno (feedback): le informazioni riguardanti rotture e reclami tornano




all’azienda e vengono utilizzate per attuare le opportune correzioni processo di miglioramento continuo.

ddivisa in quattro categorie:

re all’altro dovuta al

produzione ento ed usura;

la normale variabilità dei fattori

che costituisca la funzione

er i problemi di tipo nominal-the-best:

S/N = 10log(μ2/σ2)

er i problemi di tipo smaller-the-better:

S/N = -10log(1/n Σi ymed i 2)

Robust design – esso ha come obiettivo la realizzazione di un prodotto le cui funzioni e prestazioni siano relativamente insensibili alle variazioni dei parametri di progettazione e di produzione, nonché dei parametri ambientali (carico, alimentazione, umidità, vibrazioni, temperatura, etc.). Esso coinvolge la progettazione sia del prodotto che del processo (vedi sopra), in modo che il prodotto finale non sia influenzato dalla variabilità. A questo scopo, esso implementa la progettazione sperimentale, ove tutti i parametri coinvolti in un processo nonché le loro interazioni vengono studiati simultaneamente. I parametri che influenzano la qualità del prodotto o del processo possono essere suddivisi in fattori di progetto e fattori di disturbo. I primi possono essere liberamente decisi dal progettista; i secondi, o sono intrinsecamente incontrollabili oppure il loro controllo è impraticabile. La variabilità dei parametri in ingressoed in uscita può essere suvariabilità delle uscite:

• rumore variazionale – è la variazione di breve periodo da un esemplaprocesso di produzione;

• rumore interno – è la variazione di lungo periodo delle caratteristiche delladovuta a deterioram

variabilità degli ingressi: • tolleranze – è

di progetto; • rumore esterno – è la variabilità dei fattori di

disturbo che contribuisce alla variabilità delle uscite (per esempio temperatura, umidità, polverosità, vibrazioni, errori umani, etc.).

E’ utile mutuare dall’ingegneria elettrica il concetto di rapporto segnale/rumore S/N. Poiché si vogliono controllare le caratteristiche del prodotto in termini sia di valore medio che di variazione rispetto al valore medio, è utile disporre di un indice che riassuma entrambi tali parametri, eobiettivo da ottimizzare: p

p

per i problemi di tipo larger-the-better:

S/N = -10log(1/n Σi 1/ymed i 2) Dei numerosi fattori di progetto:

• i fattori di controllo influenzano soprattutto il rapporto S/N, ma non il valore medio;

• i fattori di segnale influenzano soprattutto il valore medio.

Per scegliere convenientemente i fattori di progetto, dapprima i fattori di controllo vengono utilizzati per minimizzare la variabilità delle uscite, poi i fattori di segnale vengono utilizzati per spostare il valore medio verso il valore obiettivo. I fattori di progetto che si dimostrano essere né fattori di controllo, né fattori di segnale vengono fissati al loro valore di minimo costo, poiché non influenzano le prestazioni. In sintesi, il robust design è quindi l’approccio sistematico per trovare i valori ottimi dei fattori di progetto che portano alla soluzione economicamente più conveniente con la minima variabilità. Questo obiettivo si raggiunge (vedi sopra) dapprima eseguendo una progettazione dei parametri e poi, se la soluzione è ancora sub-ottimale, la progettazione delle tolleranze. La progettazione dei parametri consiste nel processo di identificazione dei valori dei parametri di progetto e di processo che riducono la sensibilità del progetto stesso alle cause di variabilità. La progettazione dei parametri non richiede un’accurata modellazione della media, ma privilegia i fattori che ottimizzano la robustezza. Infatti, una volta ridotta la variabilità, la media può essere regolata per mezzo di un opportuno fattore di progetto, definito sopra fattore di segnale. Un aspetto importante del robust design consiste nel fatto che un progetto ottimizzato per mezzo della progettazione sperimentale rimane tale anche nelle reali condizioni di produzione e di servizio. Inoltre, poiché i prodotti sono spessi suddivisi in sotto-assiemi per comodità di progetto, è essenziale che la robustezza di un sotto-assieme non sia influenzata da modifiche agli altri sotto-assiemi. Per questo motivo sono assolutamente da evitare le interazioni tra i fattori di controllo. La progettazione dei parametri fa un uso esteso di esperimenti pianificati statisticamente, i cui dati sono organizzati in matrici ortogonali. In particolare, essa consiste in due matrici (cfr. Figura 62.4 – Matrice dei parametri di progetto e matrice del rumore.):

• matrice dei parametri di progetto • matrice del rumore

La matrice dei parametri di progetto specifica i set dei valori dei parametri di progetto utilizzati negli esperimenti. Per esempio, la matrice dei parametri di progetto di Figura 62.4 – Matrice dei parametri di



progetto e matrice del rumore. comprende 4 parametri θ1, θ2, θ3, θ4, (ad esempio - per un processo di lavorazione alla macchina utensile - materiale dell’utensile, angolo di spoglia dell’utensile, velocità di alimentazione, portata del fluido lubrificante), ciascuno dei quali viene indagato per 3 diversi livelli per un totale di 9 casi prova. La matrice del rumore

esempio temperatura ambiente, regime vibratorio, esperienza dell’operatore), ciascuno indagato per 2 diversi livelli. L’esperimento completo consiste nella combinazione della matrice dei parametri di progetto e nella matrice del rumore. Ciascun caso prova (riga) della matrice dei parametri di progetto è incrociata con tutte le righe della matrice del rumore.

comprende poi 3 fattori di rumore w1, w2, w3 (ad

Figura 62.4 – Matrice dei parametri di progetto e matrice del rumore.

Così, ad esempio, per il caso prova #1 devono venir effettuati 4 esperimenti singoli, uno per ciascuna combinazione dei fattori nella matrice del rumore. La stessa cosa deve avvenire per il caso prova #2 e via via per tutti gli altri, sino a quando tutte le 9 x 4 = 36 possibili combinazioni sono state indagate. A questo punto si possono calcolare le prestazioni caratteristiche Y1, Y2, Y3, Y4 (ad esempio resistenza a fatica del manufatto) ottenute per ciascuno dei 4 esperimenti singoli relativi al primo caso prova; infine si possono calcolare i valori statistici Z(θ)i di tali prestazioni, quali la media ed il rapporto segnate-rumore S/N. Questo viene fatto per ciascuno dei 9 casi prova della matrice dei parametri di progetto, in maniera da consentite la scelta del set ottimo dei parametri stessi. La convenienza di una tale procedura dipende dal costo e dal tempo necessari per portarla a termine. Se il costo degli esperimenti è molto elevato, non è possibile considerare la matrice completa del rumore, e vengono presi in considerazione solo gli aspetti più importanti. Inoltre, l’applicazione delle tecniche statistiche di analisi della varianza consentono di individuare i fattori che contribuiscono alla varianza (fattori di controllo) e quelli che influiscono sulla media (fattori di segnale). Infine, sebbene la

progettazione dei parametri in genere porti a risultati soddisfacenti, l’ulteriore riduzione della variabilità è sempre possibile grazie alla progettazione delle tolleranze, da effettuarsi con le stesse modalità. L’esperienza dell’industria automobilistica giapponese ha comunque dimostrato che i tempi ed i costi investiti per la definizione di un robust design di prodotto e di processo sono largamente ripagati dalla riduzione dei costi di produzione e dal miglioramento della qualità.

62.2 Controllo statistico di qualità implementazione di un efficace sistema di qualità richiede la raccolta e la gestione statistica di una

grande massa di dati: a questo proposito è opportuno premettere dei cenni elementari di statistica e fissare le

nizioni delle grandezze più significative.

L’defi campione – è costituito da uno o più elementi o misure estratte all’uscita di un processo allo scopo di identificare (stimare) le caratteristiche o le prestazioni di tutto quanto

scende da un processo; di





carta di controllo – è la rappresentazione grafica di una caratteristica di un processo; essa riporta una serie di punti corrispondenti ad una grandezza statistica (media, varianza) relativa a tale grandezza ed inoltre una o due linee corrispondenti ai limiti di controllo. Essa ha due applicazioni fondamentali: a) per valutare stabilire se un processo è sotto controllo; b) per

proc lla capacità del rocesso di soddisfare i requisiti del committente:

apacità di pro la capacità di ocesso riferita al limite di specifica inferiore:

acità di pro è la capacità di rocesso riferita al limite di specifica superiore:

ata dalla ancanza di punti fuori dai limiti di controllo nelle

ché dall’esistenza di punti disposti in

ta di processo Δpk delle possibili parti ifettose prodotte per milione di pezzi:

amma a ispersione, è un diagramma cartesiano ortogonale

iagramma di flusso – è la rappresentazione grafica e

isure è concentrata torno al valore centrale, mentre le osservazioni sono

i frequenza – è la rappresentazione dei dati atistica in grado di porre in evidenza sia i valori centrali

rore sistematico – è la differenza tra la media delle

na misura della variabilità presente in un sieme di dati. Essa si calcola sottraendo il valore

i di una funzione. Per ogni set di n punti ti esiste un polinomio di grado n-1 che passa attraverso

iti di specifica – detti anche limiti di tolleranza

limiti naturali di – s lori derivanti dal processo che rappr o cui il processo è ritenuto sotto contro

UCL = Clmean + 3σ

di

e qu 2 la

eportare e mantenere sotto controllo statistico il processo; capacità di p

esso – è un indice de

Cp = (USL – LSL)/6σ cpr

cesso inferiore – è

Cpl = (Xtot – LSL)/3σ capp

cesso superiore –

Cpu = (USL – Xtot )/3σ capacità di processo Cpk – minimo valore tra Cpl e Cpu controllo statistico – è la condizione che descrive un processo dal quale sono state rimosse tutte le cause speciali. L’evidenza di tale condizione è dmcarte relative, nonmaniera non casuale, ancorché entro i limiti; deld

– è un indice

Δpk = Cp – Cpk diagramma a punti – detto anche diagrdutile per studiare possibili relazioni tra variabili, senza presupporre una influenza dell’una sull’altra. dfunzionale della sequenza e delle interconnessioni tra le varie fasi di un processo (flow chart); distribuzione e distribuzione normale – è l’insieme di tutti i valori di una popolazione o di un campione raggruppati in classi, che si presentano secondo schemi identificabili. Essa è basata sul concetto di variabilità (qualsiasi grandezza, misurata ripetutamente, fornisce misure diverse). La distribuzione delle misure assume

andamenti statisticamente prevedibili. La curva a campana (distribuzione normale o gaussiana) ne è un esempio: la maggior parte delle matsempre meno frequenti man mano che ci si discosta simmetricamente dal valore centrale; distribuzione dst(media, mediana, moda), sia la dispersione totale (escursione); ermisure (ottenute tramite uno strumento o un sistema di misurazione) dell’unità standard e la sua misura effettiva; escursione – è uinminimo da quello massimo presenti nell’insieme di dati considerato; frequenza – la frequenza di un evento rappresenta il numero di volte in cui l’evento si verifica; interpolazione polinomiale – è un metodo numerico per calcolare le radicda(interpola) tutti i punti, che è illimitatamente differenziabile; istogramma – è un diagramma a barre verticali utile, ad esempio, per riportare la distribuzione di frequenza; limingegneristica, sono le tolleranze di lavorazione richieste dal committente;

controllo ono vaesentano i limiti entrllo statistico

LCL = Clmean – 3σ media parziale Xpar – è la me a dei valori misurati per ogni operatore e per ogni esemplare; media parzial adratica Xpar – è il quadrato delmedia parziale;




media totale Xtot – è la media totale delle medie parziali; popolazione – è l’universo dei dati da studiare dal quale si estraggono i campioni; processo – è la combinazione di persone, macchinari

n dato valore. Ad esempio, il quantile 0,3 (o 30%) è il

he il sistema i misurazione è messo in atto sempre allo stesso

to meno le misure effettuate llo stesso campione variano al variare degli operatori

gma parziale o deviazione standard – è la grandezza

-1) Σi (Xi – Xpar) ]

gma parziale2 o varianza σ2 – è il quadrato della

σ = [1/(N-1) Σi (Xi – Xpar) ]

ndard. Si utilizza la metodologia 6σ" per raggiungere uno standard di

er milione di opportunità.;

edie T1 – è la somma delle medie parziali; omma medie2 T2 – è la somma delle medie quadratiche

omma sigma2 T3 – è la somma delle σ quadratiche

lleranza ingegneristica superiore USL – è il massimo

lleranza ingegneristica inferiore LSL – è il massimo

tolleranza – è e della tolleranza gegneristica, come da specifica:

alore nominale N – è il valore nominale, come da

evitabile tra i singoli semplari frutto di un processo, le cause di variabilità

varianza della ripetibili endo p il numero degli peratori:

varianza de il numero

–1)] – Sr2/n

varianza totale – ella varianza della petibilità e della riproducibilità:

ed attrezzature, materie prime, metodi e condizioni ambientali che forniscono un prodotto o un servizio; quantile – è il valore xq per il quale la somma di tutte le frequenze (o l’integrale della funzione densità) è uguale al valore q, compreso tra 0 e 1. La funzione di ripartizione F(xq) = q che ne consegue viene usata per descrivere fenomeni quantitativi. Quindi il quantile è

ne (o percentuale) di osservazioni inferiori ad la fraziouvalore in corrispondenza del quale il 30% dei dati è inferiore ed il 70% è superiore al valore di riferimento; ripetibilità – esprime la capacità che il sistema costituito da strumenti + regole ha di rilevare misure accettabili. Se l’utilizzo dello stesso strumento e dello stesso operatore sugli stessi campioni comporta una

variazione delle misure, significa cpiccola dmodo e che lo strumento, assieme alle regole adottate, risponde in maniera uniforme; riproducibilità – esprime la capacità del sistema strumenti + regole + persone di rispondere in maniera soddisfacente al variare degli operatori e delle

ndizioni ambientali. Tancosue delle condizioni ambientali, tanto più riproducibile è il sistema di misura

sistatistica che esprime la variabilità di un processo:

σ = [1/(N 2 1/2

sideviazione standard:

2 2

sigma totale σtot – è la media delle σ parziali;

gma – 6 volte la deviazione sta6 si“produzione che garantisca meno di 3,4 difetti p

somma msparziali; sparziali; S-chart – è la carta di controllo basata sulle σ parziali; Tier-chart – è la carta di controllo basata sulle medie parziali, ma che evidenzia anche le escursioni dei valori misurati; toscostamento ammissibile superiore della misura; toscostamento ammissibile inferiore della misura;

l’escursione totalin

t = (USL – LSL) vspecifica, della misura in esame;

riabilità – è la differenza invaepossono essere comuni o speciali;

tà Sr2 – ess

oSr

2 = T3/p

lla riproducibilità Sl2 – essendo n

dei punti da misurare: Sl

2 = [(p*T2 – T1)/p(p è la somma d

riSR

2 = Sr2 + Sl

2 X-chart – è la carta di controllo basata sulle medie parziali. Il controllo statistico della qualità presuppone il controllo statistico del processo. Per poter controllare un processo è necessario misurarlo. Le misure possono essere:




• hard – misure delle prestazioni del processo che possono essere espresse numericamente dimensioni, peso, costo, tempo ciclo, etc.

• soft – misure che possono essere espresse sotto

difetto,

sure possono essere vis Tabella

forma di linguaggio reclami cliente, commenti, suggerimenti degli operatori, etc.

inoltre le misure possono essere: • discrete – ovvero inseribili in una categoria

metallico/non metallico, difetto/nontecnologia additiva/sottrattiva, etc.

• continue – ovvero misurabile su di una scala tempo [s], massa [kg], scarti [%], etc.

I dati che derivano dalle miualizzati: con le modalità riassunte nella

62. 62.6, Figura 62.7, Figura 62.8 e Figura 62.9.

Tabella 62.2 - Modalità di visualizzazione dei dati.

2 e specificate nelle Figura 62.5,Figura

Figura 62.5 – Dati discreti: diagrammi a barre.

La raccolta dati presuppone la preparazione di un seguenti fasi:

utilizzazione degli strumenti idonei per la raccolta dati;

• analisi delle modalità di campionamento.

piano di raccolta dati, costituito dalle• individuazione delle informazioni che è

necessario conoscere; • definizione dei dati necessari; •

Figura 62.6 – Dati discreti: diagrammi di Pareto.

Figura 62.7 – Dati discreti: diagrammi a torta.

Figura 62.8 – Dati discreti: istogrammi.

Il campionamento consiste nella raccolta di una porzione sola dei dati disponibili (o che potrebbero essere disponibili) e nell’utilizzo di tali dati campione per trarre

i conclusioni sull’intera popolazione, tramite tecniche dinferenza statistica. Si applica la tecnica del campionamento poiché:




• le tecniche statistiche consentono di trarre conclusioni accurate ed affidabili anche da una

una distribuzione statistica: ad esempio, in Figura 62.11 è esemplificata la distribuzione normale. Essa interpola l’istogramma delle distribuzioni delle frequenze delle misure nei singoli intervalli (Figura 62.12a) ed è già in grado di identificare la presenza di malfunzionamenti nel processo: processi multipli presenza di picchi multipli (Figura 62.12b); errori sistematici d’ispezione presenza di pi

• la raccolta di tutti i dati è sovente impraticabile; • la raccolta dati potrebbe richiedere prove

distruttive;

porzione limitata dei dati (cfr. Figura 62.10). cchi secondari

tta, la variazione deve essere ricondotta alle

i di variazione – sono casuali e non

o, producono idente e sono

ali: inari

no identificati e resi parte

sate per

iniziale dei progetti e vengono tipicamente gestite dalle figure più vicine alla produzione.

(Figura 62.12c); processo inerte alle modifiche istogramma non centrato (Figura 62.12d). Per essere rido

cause che l’hanno originata. Tali cause possono essere ricondotte a:

• fattori comuneliminabili e producono una variabilità intrinseca, naturale;

• fattori speciali di variazione – possono essere occasionalmente presenti nel processuna variabilità in genere molto evdovuti a tre fattori princip- malfunzionamento dei macch

Figura 62.9 – Carte di controllo.

- errori degli operatori - inadeguatezza dei materiali

Un processo affetto unicamente da fattori comuni è detto in controllo, un processo affetto da fattori speciali è detto fuori controllo. I fattori speciali possono avere effetti negativi (e allora vanno identificati e rimossi) oppure effetti positivi (e allora van

permanente del processo). Per ridurre la variazione devono essere messe in atto:

• azioni sul sistema – sono generalmente uridurre la variazione dovuta ai fattori comuni e vengono gestite dalla dirigenza aziendale;

• azioni locali – sono generalmente usate per ridurre la variazione dovuta ai fattori speciali, sono tipiche della fase

Figura 62.10 - Tecniche statistiche.

Per quanto ben progettato, un processo non può mai essere esente da una certa variabilità dei parametri che lo caratterizzano, variabilità che viene rappresentata da




Figura 62.11 – Distribuzione male.

statistica nor

(a)

(b)

(c)

(d)

Figura 62.12 – (a) interpolazione delle frequenze negli intervalli; (b) picchi multipli; (c) picchi secondari; (d)diagramma non centrato.

Il Sistema di Controllo deve quindi consentire di prendere decisioni economicamente vantaggiose riguardo alla possibilità o meno di effettuare interventi sul processo, individuando il giusto compromesso tra undercontrol e overcontrol. A questo proposito:

• si dice un processo in controllo quando tutte le sorgenti di variazione sono dovute a cause comuni

iali; è compito ventuali cause

un processo capace quando è in grado di formulate dal dovuta a cause

ttenere la migliore

ed il processo è esente da cause specdel sistema di controllo individuare especiali al loro insorgere;

• si dicesoddisfare le specifiche richiestecliente ed inoltre la variazione comuni è ottimizzata per oprestazione possibile.

Ogni processo può quindi essere classificato secondo il controllo e la capacità:

SOTTO CONTR.

FUORI CONTR.

CAPACE

caso 1

caso 3

NON CAPACE

caso 2

caso 4




Uno strumento molto efficace per individuare e discriminare le variazioni dovute a cause comuni da quelle dovute a cause speciali è costituito dalle carte di controllo (Figura 62.13), introdotte da Shewhart nel 1920.

Figura 62.13 – Carte di controllo di Shewhart.

Il loro utilizzo richiede l’adozione di un processo iterativo costituito da:

• raccolta e visualizzazione dei dati • calcolo dei limiti di controllo • analisi della variazione

entati in una

efinito fuori controllo se:

eriva

• identificazione e rimozione delle cause speciali di variazione

• valutazione della variazione dovuta alle cause comuni

• riduzione della variazione. L’andamento dei punti raccolti e rapprescarta di controllo permette di capire se il processo

o fuori controllo. Ad misurato è sotto controlloesempio, un processo viene d

• uno o più punti cadono al di fuori dei limiti di controllo

• n punti consecutivi hanno lo stesso valore • n punti su m cadono oltre il limite di 2σ • r punti su s cadono oltre il limite di 1σ • n punti consecutivi giacciono da una sola parte

della CL • n punti consecutivi hanno valori crescenti o

decrescenti (Figura 62.14a,b) d• i punti presentano una distribuzione ciclica

(Figura 62.14c) variazioni cicliche ambientali, affaticamento, turni

• i punti presentano delle sequenze “traslate” (Figura 62.14d) cambio di operatore/materiale

Allo stesso modo, un processo viene definito non capace se vi sono punti che cadono oltre i limiti inferiore o superiore delle specifiche (Figura 62.15). Le Figura 62.16 e Figura 62.17 rispettivamente sintetizzano i concetti di processo fuori controllo e fuori specifiche (non capace) ed esemplificano quattro diverse possibili combinazioni riguardo al controllo ed alla capacità. A questo proposito va sottolineato che gli indici di capacità definiti in precedenza Cp (che contiene le informazioni sulla variazione dei parametri di processo in relazione alle specifiche) e Cpk (che contiene le informazioni sulla variazione e sulla centratura dei parametri di processo relati nte alle specifiche) hanno significato solo se il processo è sotto controllo. Le carte di controllo, usate assieme ad altri strumenti di visualizzazione, consentono quindi di:

• monitorare nel tempo l’andamento del processo • valutarne la stabilità • evidenziare l’influenza delle cause speciali sulla

variabilità In effetti, esse rilevano gli effetti di un eventuaproblema. Una volta valuta stato di un processo, nel caso esso non risulti sod si volessero implementare tecniche di miglioramento continuo, occorre individuare le cause prime della variabilità e rimuoverle, per misurare poi lo stato misurato. I metodi atti ad individuare tali cause prime sono sintetizzati nella Tabella

vame

le to lodisfacente o se

62.3 ed il loro utilizzo è stato esemplificato nel paragrafo precedente. Come detto, per migliorare un processo e il prodotto relativo, dopo il campionamento, è necessario passare attraverso la raccolta di ti corretti ed aggiorn (misurazione), che devono sere studiati (analisi) per identificare le cause della variabilità del prodotto, studiare le modifiche necessarie al processo, applicarle (miglioramento) e verificare l’efficacia dell’azione (nuovo ciclo di misurazione). La premessa implicita in questo ciclo, noto come Ruota di Deming, è che i sistemi di misurazione non forniscano informazioni (misure) imprecise, distorte o false.

da es

ati

(a)




(b)

(c)

(d)

Figura 62.14 – Processo fuori controllo; (a) e (b) deriva, (c) distribuzione ciclica, (d) sequenze traslate.

Anche i sistemi di misurazione, come tutti i sistemi e tutti processi, sono però soggetti ad errori sia di tipo casuale che di tipo sistematico. In modo assolutamente analogo ai processi produttivi, anch’essi devono essere tenuti sotto controllo, verificati e gestiti allo scopo di:

• eliminare o ridurre drasticamente le cause sistematiche onde portare, o mantenere, anche tali processi produttivi in controllo statistico;

• eliminare o ridurre le principali cause comuni che generano variabilità nei risultati.

Figura 62.15 – Processo non capace

L’accuratezza di un sistema di misurazione dipende dalla sua esattezza e dalla sua precisione (Figura 62.18):

• l’esattezza indica la concordanza fra la media di molte misurazioni ed il valore vero o quello preso come riferimento o quello concordato tra committente e fornitore (valore obiettivo). Essa viene tenuta sotto controllo tramite il processo di taratura e calibratura, ovvero del processo volto a ridurre gli errori sistematici. Nel processo di taratura intervengono uomini, procedure, attrezzature;

• la precisione indica la concordanza tra delle misurazioni ripetute. Essa dipende da tutte le componenti del processo di misurazione: uomini,

mbienti. Essa può avere rilevanza economica e contrattuale,

ne dei due sistemi di misurazione.

Accuratez inati in gra casi

mite può essere minima o massima.

apparecchiature, strumenti, procedure, a

poiché le differenze riscontrate tra i valori dichiarati dal fornitore e quelli rilevati dal committente non sono significative, se sono inferiori all’errore di precisio

za, esattezza e precisione sono determdo di dispersione dei risultati, che neibase al

liLa dispersione minima si ha quando le misure vengono ripetute sullo stesso oggetto, dallo stesso operatore, senza cambiare né modificare strumento ed attrezzature ed in un breve intervallo di tempo (Figura 62.19).




Figura 62.16 – Processo fuori controllo.

Figura 62.17 – Processo fuori specifiche (non capace).

La traduzione quantitativa di questa condizione consiste nella stima campionaria dell’errore di ripetibilità. La percentuale PTCr che rappresenta il grado di ripetibilità (errore periodico) è espressa come:

PTCr = [(Sr2)1/2*6*100] / (USL – LSL)

La dispersione massima si ha quando le misure venalla produzione (anche se appartenente alla stessa

impiega la

Tabella 62.3 – Metodi atti ad individuare le cause prime di variabilità.

Figura 62.18 – Livello di accuratezza. La percentuale PTCl che rappresenta il grado di riproducibilità (errore sistematico) è espressa come:

2 1/2

PTCl = [(Sl ) *6*100] / (USL – LSL) gono ripetute su di un campione diverso rispetto

popolazione); da un diverso operatore che L’insieme degli errori periodico e sistematico è detto total gage capability. La percentuale PTCR che lo rappresenta è espressa come:

PTCR = [(SR2)1/2*6*100] / (USL – LSL)

stessa procedura, ma con piccole varianti personali, impiegando un’apparecchiatura diversa, anche se della stessa classe di precisione, in un tempo non breve, tale da non garantire la costanza delle condizioni ambiente. La traduzione quantitativa di questa condizione consiste nella stima campionaria dell’errore di riproducibilità.


Figura 62.19 – Grafici indicativi della ripetibilità dei risultati. A sinistra: ripetibilità scarsa; a destra ripetibilità ottimale.

62.3 Il Sistema Qualità aziendale attuale realtà produttiva sta focalizzando sempre più la propria attenzione sulla ricerca di nuovi

fattori in grado di garantire un vantaggio competitivo, soprattutto in quei settori, come quello aeronautico, ove la richiesta del mercato si rivolge a prodotti al tempo stesso evoluti in termini di prestazioni ed attenti al contenimento dei costi. Uno di questi fattori è costituito dal miglioramento continuo della qualità del prodotto/servizio offerto, inteso come strumento per realizzare le strategie aziendali. Il coinvolgimento di tutte le funzioni aziendali in questo obbiettivo, legato alla consapevolezza che non è più sufficiente rispettare le specifiche per realizzare prodotti di qualità, ma è necessario far coincidere le specifiche stesse con le esigenze del cliente, implica un radicale cambiamento nelle organizzazioni aziendali. Inoltre, per assicurare una competitività elevata è necessario ottenere un riconoscimento formale del Sistema Qualità, mediante le certificazioni rilasciate da specifici enti internazionali, sia per le aziende manifatturiere, di progettazione e dei servizi (come ad esempio la ISO 9000), sia per quelle che operano specificamente nel settore aeronautico (militare e civile). Evoluzione del concetto di qualità – La storia della qualità è vecchia forse quanto la storia del mondo, in quanto legata ad una prerogativa tipica dell’uomo, cioè alla possibilità di scegliere tra opzioni differenti: in assenza di costrizioni l’uomo tende naturalmente a scegliere la soluzione che gli procura il massimo vantaggio al minor costo. Le scelte sono strettamente collegate con la situazione nella quale si opera. Di conseguenza, anche il concetto di qualità è strettamente collegato al contesto economico, sociale e culturale circostante, che ne condiziona le scelte. Nell’era pre-industriale, il modesto reddito pro-capite e la limitata domanda hanno trovato risposta in un offerta anch’essa limitata, ma di elevata qualità (prodotto artigianale). Le scarse possibilità

economiche dei compratori richiedono, infatti, che i prodotti conservino per lungo tempo le loro caratteristiche (concetto di affidabilità). Nasce dunque un’organizzazione estremamente formalizzata e rigorosa: la responsabilità della qualità del prodotto viene assegnata univocamente all’artigiano che l’ha realizzato. Con l’avvento della produzione in serie (sistema tayloristico) cambia completamente la realtà del mercato: la produzione aumenta notevolmente e sul mercato sono disponibili molti più prodotti. Sul piano dell’organizzazione produttiva avviene un cambiamento rivoluzionario con la ripartizione delle attività produttive in attività elementari, per aumentare l’efficienza. La qualità perde il significato avuto precedentemente, poiché vengono a mancare una visione e una responsabilità unitaria del prodotto. Qualità diventa l’attività di separazione dei prodotti che rispondono ai requisiti da quelli che non vi rispondono (concetti di conformità e scarto) e la responsabilità della qualità è relegata al collaudo finale sulla totalità dei pezzi, limitando pertanto la valutazione alla sola rispondenza ai requisiti fissati dal produttore. Le successive evoluzioni sono presentate nella Figura 62.20, che riporta anche le risposte che le imprese danno al mutato ambiente competitivo. Nel periodo tra le due guerre mondiali, la capacità produttiva aumenta notevolmente e i costi dei prodotti diminuiscono. La qualità è sempre confinata alla produzione, ma ci si rende conto che è necessario anticipare il più possibile le verifiche per diminuire il valore degli scarti (concetto di prevenzione). Nascono così le carte di controllo e si inizia a controllare i processi. Il passaggio successivo è consistito nel ricorso alle tecniche matematiche: si sviluppa il controllo statistico dei processi (Statistic Process Control) che consente di ottenere livelli qualitativi noti e predefiniti, minimizzando i costi. Nel dopoguerra, con l’offerta che supera la domanda, ci si rende conto che la fabbricazione non può migliorare un prodotto se esso è stato progettato in modo inadeguato, mentre sul piano tecnico nasce la consapevolezza che la qualità deve perdurare nel tempo e deve essere possibile effettuare riparazioni rapide e

L’






semplici (concetti di manutenibilità e affidabilità). Questo è un passo fondamentale: il concetto di qualità esce dalla fabbrica e coinvolge tutte le funzioni aziendali, dagli approvvigionamenti alla progettazione, dalla produzione, all’amministrazione (concetto di qualità totale). Lo spostare l’attenzione delle imprese dal prodotto al servizio reso al cliente per aumentarne la soddisfazione (e quindi sua propensione a comprare) porta alla nascita di una funzione aziendale che ha la specifica responsabilità di assicurare che i requisiti dei prodotti siano mantenuti e, se possibile superati (concetto di miglioramento continuo). Questa funzione, comunemente definita “Assicurazione Qualità” (Quality Assurance, o semplicemente QA) deve coinvolgere tutte le funzioni aziendali per pianificare prima e controllare poi il raggiungimento degli obbiettivi di qualità che l’azienda stessa si è posta. La rivoluzione culturale introdotta rende necessario che le aziende si dotino di strutture organizzative e produttive adeguate a garantire e controllare tutte le fasi di realizzazione di un prodotto, dalla progettazione all’assistenza. Le attività devono ess risorse adeguate: in altre parole è necessario che le aziende si dotino al loro interno di un sistema organizzato ed indipendente, il Sistema Qualità. In sintesi con un sistema qualità un’impresa è in grado di ottenere una maggiore conoscenza dei processi, aumentando la capacità di monitoraggio delle proprie prestazioni. Ciò comporta maggiori possibilità di valutazione e decisione su base oggettiva e, di

conseguenza, graduale eliminazione di errori ed inefficienze e miglioramento costante della capacità di

ere svolte secondo procedure precise e formali, con

soddisfare le esigenze dei propri clienti (Figura 62.21). L’esigenza di definire come un Sistema Qualità debba essere strutturato ha avuto origine dai settori ad alto rischio economico, ecologico e biologico (quali ad esempio nucleare ed aerospaziale), proprio perché in tali settori si percepisce in maniera intuitiva come una simile organizzazione possa comportare un notevole beneficio. L’International Standard Organization (ISO), ente mondiale della normazione, nel 1987 pubblica la serie ISO 9000, che ha immediato successo e in pochissimo tempo viene adottata da quasi tutti i paesi del mondo. La disponibilità di norme internazionali che forniscono un modello di Sistema Qualità consente alle imprese di minimizzare l’impatto, in termini di costo, che la garanzia del rispetto delle regole e la loro attuazione comporta. La Norma ISO 9000 viene continuamente aggiornata per rappresentare in maniera completa e puntuale le realtà aziendali che deve descrivere e dalla sua prima emissione nel 1987 è passata, attraverso l’edizione del 1994 allanuova edizione 2000 (Vision 2000). L’attività di controllodella conformità alla Norma dei Sistemi Qualità è svolta da enti specializzati e accreditati da organismi sovra-nazionali, che emettono delle certificazioni a seguito di visite ispettive, a garanzia della la rispondenza alle normative, siano esse generali o specializzate per settore merceologico.

Figura 62.20 – Evoluzione nel tempo del concetto di qualità.




Figura 62.21 – Il Sistema Qualità aziendale.

Il conseguimento di una certificazione, oltre ad essere una garanzia per il cliente su come l’azienda opera, aumenta la credibilità con la quale la stessa azienda si presenta sul mercato. Nel settore aerospaziale questo aspetto acquista un peso ancora più rilevante poiché costituisce una condizione necessaria affinché una azienda possa acquisire contratti. Ruolo della qualità – Come già sottolineato, il settore aerospaziale è uno degli ambienti nei quali per primi si è andata affermando l’esigenza di una regolamentazione che assicuri la qualità dei prodotti di una determinata azienda. Questo deriva dalla semplice considerazione che nel campo aerospaziale non sono ammesse difettosità, in quanto queste comporterebbero – con ogni probabilità – la perdita di vite umane o, in subordine, rilevanti conseguenze economiche. Un concetto fondamentale per comprendere la peculiarità di questo settore industriale è quello di aeronavigabilità: un velivolo, o una parte, per essere immesso sul mercato deve rispondere, in termini di progetto e produzione, a precisi requisiti tecnici e legislativi e solo se conforme a questi può essere

sicurezza, come è comune in altri

dichiarato impiegabile con sicurezza, ovvero aeronavigabile. Tale rigida regolamentazione discende direttamente da alcuni aspetti peculiari di questo settore produttivo. Innanzitutto uno degli obbiettivi primari consiste nel ridurre i pesi: costruire un velivolo più leggero significa avere, a parità di condizioni, un maggior carico pagante (e quindi maggiori ricavi) o in alternativa un miglioramento delle prestazioni. Nel

progettare una struttura aeronautica, dunque, non è consentito il sovradimensionamento per garantire un elevato margine di settori; viceversa è necessario controllare tutte le variabili che possano deperire le caratteristiche di ogni componente. Diventa così fondamentale il controllo di tutti i processi, a partire dai metodi di calcolo, fino a controlli molto severi su tutti i materiali e su tutte le lavorazioni. Inoltre, nel mondo aerospaziale, per ricercare prestazioni elevate molto spesso vengono impiegati materiali, tecniche realizzative e processi produttivi di nuova concezione, che, proprio per la loro innovazione, possono costituire una fonte di difettosità. Dunque è indispensabile un monitoraggio continuo per garantire l’assenza di pericoli. Va poi considerato un problema legato alla complessità dei moderni velivoli: da quando inizia lo sviluppo, a quando inizia la produzione in serie possono trascorrere anche decine d’anni: risulta evidente come la scoperta tardiva di un errore compiuto nella fase iniziale porti a costi enormi difficilmente sostenibili. Pertanto l’introduzione di un rigoroso sistema di regolamentazione risulta, per l’azienda che ne beneficia, un utile strumento per aumentare la sua efficienza e nonun’ulteriore complicazione di un sistema di gestione già complesso. Dalla considerazione di tali caratteristiche peculiari del mondo aeronautico risulta evidente come sia necessario che le problematiche della qualità non siano appannaggio esclusivo di un solo reparto (tipicamente la direzione qualità), ma viceversa che siano prese in considerazione durante lo svolgimento di tutti i processi aziendali.




Sistema Qualità – La competitività di un’azienda operante nel settore aerospaziale, finalizzata a garantire profitto e stabilità economica, è perseguita attraverso la politica della qualità: politica che mira fondamentalmente alla soddisfazione del cliente attraverso il miglioramento dell’efficacia e dell’efficienza organizzativa ed operativa. Per ottenere questi risultati è necessario che il sistema qualità si estenda in maniera capillare attraverso tutti i settori e i livelli dell’azienda. Tale politica si manifesta in azioni gestionali e tecniche applicate in modo pianificato e documentato. E’ necessario certificare il sistema qualità in accordo a norme civili e militari, che per un’industria aerospaziale possono essere, ad esempio:

• ISO 9001:2000 Sistemi di gestione per la qualità – requisiti

• PrEN-AS 9100:2000 Aerospace Series: Quality Management System Requirements and Quality System Model for quality assurance in design, development, production, installation and servicing

• AQAP-110 NATO Quality assurance requirements for design, development and production

• Joint Aviation Requirement (JAR-21 JAR-145) Talvolta, oltre a tali riconoscimenti, in dipendenza di un’eventuale peculiarità dei prodotti, può essere richiesto il soddisfacimento di ulteriori requisiti, contenuti nella legislazione specificatamente applicabile al settore aeronautico, quali:

ex R.A.I.)

• Codice della Navigazione Aerea • Norme ICAO (International Civil Aviation

Organization) • Norme IATA (International Air Transport

Association) Sulla base di queste prescrizioni, il vertice aziendale (Alta Direzione) stabilisce la politica di qualità. Il Manuale Qualità, emesso dalla Direzione Qualità ed approvato dall’Alta Direzione, descrive il sistema qualità adottato per ottemperare alle prescrizioni sopra esposte e alla politica aziendale. Il Manuale Qualità è dunque rivolto all’interno dell’azienda, ma costituisce, prima di ogni altra cosa, il documento base per la presentazione ai clienti e per la valutazione da parte degli enti di sorveglianza e di certificazione. Inoltre, le più moderne edizioni della normativa (ISO 9001:2000) rappresentano un valido strumento per perseguire il miglioramento dei processi aziendali, focalizzando l’attenzione sul cliente. I normatori hanno cioè voluto superare il mero concettualismo insito nelle precedenti edizioni della ISO 9001, creando uno strumento che servisse realmente alle aziende “qualitativamente mature”. Il risultato è un documento in linea con le esigenze del mondo industriale. La tipica struttura organizzativa del sistema qualità di

• Regolamento Tecnico (emesso dall’E.N.A.C.,

un’azienda aerospaziale è schematizzata in Figura 62.22. Vengono dapprima individuati quei processi, poi denominati macroprocessi di business, che partono da un input del cliente (normalmente una specifica o un ordine) e consentono di fornire un output al cliente (un velivolo o un servizio). Sono questi i processi che creano valore per il cliente e contraddistinguono la natura dell'azienda,

i prodotti. attraverso i suo




Figura 62.22 – Schema organizzativo del Sistema Qualità di un’azienda aerospaziale.

Analogamente vengono individuati quei processi indispensabili al buon funzionamento dei macroprocessi di business; si tratta dei processi di supporto, suddivisi in operativi (a supporto dei soli macroprocessi di business, come la "Gestione del materiale non conforme") e gestionali (a supporto sia dei macroprocessi di business, che dei processi di supporto stessi; tipico è la "Gestione delle Risorse"). A partire da ogni singolo macroprocesso di business, i cui input e output sono ben definiti (una specifica del Cliente – un velivolo efficiente), vengono sviluppati, con un approccio top-down, i flussi di dettaglio secondo quattro diversi livelli dai processi (insieme costituito dal maggior numero di attività che danno un output identificabile, e che sono ascrivibili ad un'unica responsabilità, il Process Owner), alle fasi (operazioni elementari generalmente attribuibili ad una sola competenza/risorsa). Un tale sistema qualità non è “statico”, bensì evolve continuamente, in parallelo alle rinnovate esigenze dei clienti. Pertanto deve esserne continuamente verificata l’adeguatezza in modo da potcon vece che il sistema qualità sia

correttamente applicato, vengono programmate delle verifiche ispettive (audit). Queste danno modo di verificare i punti deboli del sistema e qualora emergessero carenze obbligano il personale coinvolto ad attuare adeguate azioni correttive. Proprio per il fatto che sono coinvolti tutti i livelli e le fasi della produzione, si preferisce parlare di Assicurazione Qualità (o QA, dall’inglese Quality Assurance), piuttosto che di Controllo Qualità, concetto questo più legato alla sola verifica di conformità del prodotto. Normalmente, l’attività di QA è delegata alla Direzione Qualità che, per poter monitorare la costante applicazione del sistema qualità può strutturarsi in diverse funzioni aziendali principali, quali ad esempio: Sistema Qualità, Qualità Programmi e Ingegneria Qualità.

• la funzione Sistema Qualità assiste la Direzione Qualità nel compito di assicurare la definizione, la verifica, l’aggiornamento ed il miglioramento del sistema qualità aziendale. Fra i suoi compiti rientra dunque la revisione delle procedure di qualità che

e

presso i fornitori; er, eventualmente, intervenire prontamente. Per trollare in

costituiscono il Manuale Qualità, la pianificazione l’esecuzione degli Audit di processo interni e




• la funzione Qualità Programmi ha il compito di garantire e certificare la qualità delle forniture ai clienti in accordo ai requisiti contrattuali ed alla normativa applicabile. A tale scopo coordina le attività di progettazione e produzione in modo che il prodotto cresca sempre sotto costante controllo;

• la funzione Ingegneria Qualità ha il compito di qualificare i processi aziendali ed i fornitori, oltre a quello di gestire i laboratori tecnologici e metrologici, attraverso i quali assicura il regolare espletamento delle prove d’accettazione, di qualificazione e mantenimento dei Processi Speciali. Questi ultimi sono costituiti dall’insieme di tecniche di fabbricazione e verifica particolarmente complesse, delicate o critiche, la cui conformità ai requisiti non può essere pienamente verificata a posteriori.

Tra le responsabilità, mirate al miglioramento continuo, affidate alla Ingegneria Qualità, si evidenziano:

• la definizione, con il supporto delle funzioni Qualità Programmi e Ingegneria Industriale, di criteri, metodologie e mezzi necessari allo svolgimento delle attività di controllo e prova;

• la fornitura di valutazioni e indicazioni migliorative sulla base dei riscontri effettuati;

• il coordinamento, congiuntamente alla Direzione Personale e alle altre funzioni aziendali coinvolte, della formazione e dell’addestramento del personale sulla base

azienda; • la promozione e l’implementazione delle attività di

sorveglianza dei processi di fabbricazione, individuando le lavorazioni e le aree tecnologiche nelle quali può essere applicato il concetto di controllo di processo, supportando la funzione Ingegneria industriale nella definizione delle azioni e delle innovazioni necessarie al miglioramento dei processi produttivi.

Si può quindi definire questa funzione aziendale come “trasversale” ai processi aziendali, in quanto contribuisce all’attività di Quality Assurance collaborando con buona parte degli altri reparti dell’azienda, intervenendo per limitare i costi della non-qualità. Il programma di Assicurazione della Qualità si attua e si rende operativo seguendo precisi documenti, primo tra tutti il Manuale Qualità, seguono poi nell’ordine direttive, procedure ed istruzioni: il livello d’applicazione della suddetta documentazione segue la struttura gerarchica dell’azienda.

delle necessità operative contingenti (nuovi programmi e prodotti, movimentazione del personale, ecc.) per tutte le attività che concorrono a determinare la qualità del prodotto realizzato in

La Figura 62.23 riporta sinteticamente le documentazioni organizzative, gestionali e operative di riferimento, secondo le norme ISO 9000 e la loro classificazione e il loro ordinamento specifico per una tipica industria aerospaziale.

Figura 62.23 – Schema sintetico della documentazione di un Sistema Qualità secondo le ISO 9000 per una tipica industria aerospaziale.


Qualità e controllo di processo – Le norme della famiglia ISO 9000 sono basate sul concetto che ogni attività è realizzata mediante un processo. Questo può essere considerato una trasformazione che dà valore aggiunto a delle entità in ingresso.

La qualità di un prodotto è influenzata dalla qualità dei processi con cui lo stesso viene realizzato, pertanto è fondamentale garantire la loro corretta definizione, attuazione, monitoraggio e miglioramento (Figura 62.24).

Figura 62.24 – Esempio di schema di processo.






In un’azienda aerospaziale, normalmente i processi di lavorazione sono definiti dalle Specifiche di Processo. Il loro contenuto risulta essere prescrittivo e descrittivo; infatti esse contengono i requisiti e le modalità di attuazione del processo, precisando il tipo di impianti e apparecchiature, il personale addetto, le esigenze produttive, le verifiche e gli eventuali provini necessari. Esse sono infatti istruzioni che, essendo destinate direttamente ai reparti produttivi dell’azienda, devono essere molto chiare ed esaustive, per evitare qualsiasi incomprensione che possa causare difettosità nel prodotto. Particolare attenzione va, in questo senso, riservata ai già citati processi speciali, per i quali è necessaria una approvazione iniziale, detta qualificazione del processo. Per raggiungere questo

i

in punti strategici del

ata concorrenza. In questo contesto le aziende, nche quelle di medie e grandi dimensioni hanno dovuto

sare ad accordi ed alleanze per riuscire a sopravvivere ronte

o lo scopo di creare terfaccia con il cliente, che può così acquistare

mi, un

o u ermette

oscenze. A questo è rappresentato dal

rbus, leader mondiale nella produzione di ziende europee, con

e zione alla

embri che, pur comunque il loro razie a questa sua

disporre di una ssibilità rispetto ai concorrenti che si

ensioni enormi, nze del mercato.

internazionali sono spesso strette tra le io un

geneizzare le modalità produttive e di garantire standard qualitativi comuni a tutti i partners.

obbiettivo è necessario che vengano prima qualificati gli impianti, il materiale, il personale e le attrezzature, e in seguito deve essere elaborato un piano di prove e controlli che permettano di avere un controllo dei parametri che influenzano il processo. Occorre po

pen

provvedere al mantenimento di tale qualificazione; per questo è necessario un costante monitoraggio e controllo dei processi. È indispensabile disporre di opportuni indicatori, posizionati processo, che consentano di estrarre dei dati oggettivi di prestazione, in modo da renderne possibile il governo, e migliorarne l'efficienza. La scelta di un efficace sistema di controllo non è tuttavia immediata: è importante individuare un numero sufficiente di indicatori che consentano di controllare i punti chiave di ogni singolo processo, ma senza incrementare eccessivamente i costi ad esso correlati. Dopo aver raggiunto la qualificazione, per alcuni processi, è necessario che questa venga riconosciuta da un cliente o da enti esterni, che emettono una certificazione, garantendo che il tutto avvenga nel rispetto dei requisiti e/o delle normative. Come già visto, questo è molto comune per i componenti di un aeromobile, dei quali deve essere garantita l’aeronavigabilità. Nel caso in cui il prodotto oggetto delle specifiche sia stato progettato e realizzato all’interno dell’azienda, le specifiche vengono elaborate dal personale delle funzioni Tecnica, Qualità e Produzione, tenendo in considerazione i requisiti generali dei processi coinvolti, come stabilito dalle norme internazionali del settore. Se invece i processi devono essere attuati nel rispetto di requisiti imposti dal cliente in Specifiche Tecniche che lo stesso definisce, gli enti aziendali che emettono le specifiche, valutano l’opportunità di aggiornare la normativa aziendale per introdurre i requisiti addizionali, o, secondo opportunità, gestire i processi dedicati ad un particolare programma direttamente con le specifiche del cliente. Nel caso di alcuni prodotti, specialmente se ad alto contenuto di innovazione, le specifiche fornite del cliente sono limitate ad alcune indicazioni sulle prestazioni richieste. In questa situazione è conveniente per l’azienda elaborare delle proprie specifiche per

eseguire i processi produttivi nel modo più efficiente possibile, cercando di raggiungere il livello qualitativo richiesto, contenendo il più possibile i costi. Per ottenere questi risultati è, in molti casi, indispensabile un’intensa attività di ricerca, finalizzata a conseguire le necessarie conoscenze di tipo tecnico e tecnologico. Qualità e collaborazioni internazionali – Negli ultimi decenni il mondo dell’aeronautica ha fatto registrare una serie di progressi e sviluppi tali da trasformare l’aereo in un mezzo di trasporto di massa e, nel contempo, da aumentarne enormemente il contenuto tecnologico, la complessità e l’onere di sviluppo e produzione. Questa evoluzione ha contestualmente indotto un mutamento nel mercato mondiale del settore, diventato sede di un’esaspera

all’ambiente estremamente competitivo sul fdell’abbattimento dei costi, che impone margini di guadagno sempre più ridotti. Possono esistere svariati tipi di alleanze, che vanno da semplici accordi commerciali, ad alleanze strette riguardanti un singolo ambito produttivo, fino a vere e proprie fusioni. In particolare si possono osservare diversi casi di aziende che, pur operando in campi distinti, creano consorzi, i quali sostituiscono sul mercato i membri che vi hanno dato origine. Queste aggregazioni hannun’unica inun prodotto completo anziché diversi sottoinsie

endeciascuno con responsabile diverso. Inoltre le aziche partecipano a queste collaborazioni, possonbeneficiare di no scambio di tecnologie, che puna crescita più rapida delle conproposito un esempio significativo consorzio Aivelivoli civili, costituito da diverse apreminenza della tedesca DASA e della francesAerospatiale. Tutte le attività, dalla progettaproduzione, sono assegnate ai diversi moperando in sintonia, mantengonocarattere di imprese autonome. Gorganizzazione Airbus ha dimostrato di maggiore flepresentano come aziende dalle dimriuscendo ad adattarsi meglio alle esigeCollaborazioni aziende anche in ambiti più limitati, quali ad esemp

olsing o settore produttivo, o addirittura un singolo programma. Una conseguenza di questa organizzazione del mercato è che spesso non si ha una netta distinzione tra partner e concorrenti: infatti due aziende che in un programma sono alleate, in un altro caso possono trovarsi a dover competere per la stessa fascia di mercato. A fronte di numerosi vantaggi, la produzione consortile presenta alcune possibili criticità, prima fra tutte la difficoltà di omo




Proprio a questo fine è stato costituito il NADCAP, sigla di National Aerospace and Defence Contractors Accreditation Program, un organismo internazionale

ersonali delle principali tecnologie dei

riali compositi) delle aziende

ienda deve poi condurre eck nto

ioni di lavoro

il self audit. I requisiti adottati da suddocumenti sono i più restrittivi tra le specifiche dei

viluppo dei requisiti più stringenti. In fase cessi, va ad

rtificazione

amite visite periodiche di ispezione e

eronautiche di qualità e normative sono insiemi di indicazioni, linee-guida e prescrizioni emesse dalle organizzazioni per la

c. Qualità Control • MIL U.S. Military Standard

rodotti dell’industria aerospaziale possiedono spiccate eculiarità rispetto a quelli di altri comparti produttivi; fra

: ono un sistema complesso ed altamente

integrato;

dcostituito dalle principali industrie aeronautiche ed enti governativi del mondo occidentale, avente lo scopo di standardizzare i requisiti prestazionali, gestionali, qualitativi e pprocessi speciali (controlli non distruttivi, trattamenti termici, processi chimici ed elettrochimici, saldature, tecnologie dei mateaeronautiche che chiedono la Certificazione NADCAP in accordo con i requisiti universalmente riconosciuti (AMS-MIL-FED, standard SAE, ecc). È opportuno che un’azienda aerospaziale possegga l’accreditamento NADCAP in quanto:

• le aziende che già fanno parte del NADCAP (prime contractors) richiedono inderogabilmente l’accreditamento NADCAP ai propri partners, sub-contractors e fornitori;

• gli standard NADCAP assicurano l’applicazione delle best-pratices per garantire la qualità dei processi e quindi del prodotto/servizio offerto.

Il programma NADCAP, lanciato come associazione no-profit facente parte del PRI (Performance Review Institute), nacque nel 1990 su iniziativa della Society of Automotive Engineers e ha tuttora sede negli Stati Uniti. I prime contractors partecipano alla generazione di un’unica serie di standard aziendali per processi speciali e produttivi. In pratica, la certificazione NADCAP garantisce che un’azienda soddisfa tutti i requisiti di qualità richiesti dai prime contractors e rappresenta l’unica via possibile per ottenere licenze di collaborazione con queste ultime. Ciò rappresenta una garanzia per gli stessi prime contractors, che affidano la produzione di propri progetti solo a ditte di sicuro ed accertato livello qualitativo. Per ottenere l’accreditamento NADCAP, un’azienda deve avanzare richiesta mediante registrazione e pianificazione delle attività preliminari. L’azpreliminarmente un self-audit sulla base delle ch

ettere a pulist fornite da NADCAP, al fine di mparametri, requisiti, procedure ed istruz(relative ad impianti, processi e personali) per ridurre al minimo il numero di eventuali non-conformità rilevate dall’auditor in fase di verifica. Conclusa la fase di messa a punto preliminare, ed entro termini stabiliti, l’azienda deve fornire a NADCAP le principali documentazioni correlate alla tecnologia per la quale si è richiesta la certificazione (manuale della qualità, modalità di addestramento del personale, liste degli impianti, specifiche, ecc). Gli audit vengono eseguiti da esperti auditor specialisti del processo e vengono condotti in accordo alle check-list e al manuale dell’auditor (Auditor Handbook), già utilizzati per detti

prime contractors del programma NADCAP: la check list rappresenta l’in

i audit vengono sottoposti a ispezione e verifica proimpianti, flussi operativi, laboratori e metodi di proessi correlati e viene coinvolto direttamente il personale relativo alla tecnologia da certificare (dai responsabili agli operatori). Una volta ottenuta, la prima ceNADCAP ha durata annuale e viene rilasciata solo alla chiusura di tutti i rilievi e non conformità rilevate in fase di audit. La durata delle successive ricertificazioni può essere estesa fino ad un massimo di 3 anni. In seguito, tramite il Performance Review Institute, NADCAP provvede indipendentemente alla ri-certificazione dei processi produttivi trcontrollo.

62.4 Normative a

standardizzazione allo scopo di ottimizzare ed omogeneizzare le modalità con cui vengono progettati, sviluppati, realizzati, revisionati e modificati prodotti e servizi, il tutto con l’obiettivo generale di massimizzare la soddisfazione del cliente. Le organizzazioni per la standardizzazione possono essere: Settoriali:

• SAE Soc. Automotive Engineer. • ASQC Am. So

• AQAP NATO Nazionali:

• UNI Italia • BSI Gran Bretagna • DIN Germania • AFNOR Francia • ANSI Stati Uniti

Continentali: • EN Europa

Internazionali: • ISO Mondo

Le normative vengono emesse relativamente ai più svariati settori. Esse possono essere estremamente specifiche oppure applicabili con ampia generalità. I pple altre cose, essi

• costituisc

L




• ni al limite delle li operatori

commerciali e ed istituzionali (FF.AA.); atterizzati da un ampio utilizzo

a una miniaturizzazione

• devono essere progettati con coefficienti di necessariamente ridotti rispetti ad

•-6

uenzati in modo determinante dalle

di aerospaziale.

cessario il presidio da parte di ni ed Associazioni di Settore delle

cara he concorrono alla one/riparazione/

visione/modifica dei prodotti aerospaziali. Per questo e Industrie Aerospaziali

Eur olte aziende aeros dei requisiti

ec ssere attuati mantenuti per tutto il ciclo produttivo e della catena

ella costruzione, riparazione, revisione e modaero Tali requisiti sono contenuti nell quisiti e

rocedura per lo Schema di Certificazione Europeo del Sistema Qualità dei

Fordellque copo di tiliz i questi sistemi, nonché l’uso controllato dei risultati elle certificazioni. La procedura AECMA/QC 24281 basa su tre fondamenti:

• utilizzo di enti di certificazione accettabili; • utilizzo di valutatori accettabili; • applicazione delle regole e procedure AECMA:

Inoltre essa riconosce la natura multinazionale dell’industria aerospaziale europea e tratta il riconoscimento e la partecipazione degli Enti Nazionali di Accreditamento operanti congiuntamente con le Associazioni delle Industrie Aeronautiche Nazionali di AECMA in Italia AIAD (Associazione Industrie per l’Aerospazio, i Sistemi e le Difesa). Al fine di soddisfare tale esigenza, è stato sottoscritto un nuovo Schema di Accreditamento Aerospaziale (schema di certificazione AS/EN 9100). Quest’ultimo è basato su:

• Procedura AECMA/QC 24281 e documenti derivati

• ISO 9001:2000 Quality Management System • EN9100 Aerospace series Quality Systems – Model

for quality assurance in design, development, production, installation and servicing;

• EN9110 Aerospace series Quality Systems – Model for quality assurance applicable to maintenance organizations;

• • EN9120 Aerospace series Quality Systems – Model for quality assurance applicable to stockist distributors;

• Requisiti NATO (AQAP 100, etc.) • Requisiti JAA (applicable advisory material

JAR21, JAR145, etc.) • Requisiti ESA

In campo extra-europeo, ovvero statunitense, vengono ugualmente applicate normative sulla qualità specifiche per il settore aerospaziale e della difesa, quali la MIL-Q-9858A Military Specification – Quality Program Requirements, volta ad assicurare un adeguato livello di qualità in tutte le aree coinvolte in uno specifico contratto di fornitura con il Dipartimento della Difesa: per esempio progettazione, sviluppo, fabbricazione, assemblaggio, controllo, collaudo, manutenzione, imballaggio, trasporto, magazzinaggio ed installazione. La definizione di requisiti comuni, che possano essere adottati a tutti i livelli della catena di fornitura, da organizzazioni di tutto il mondo, deve portare come risultato ad un miglioramento della qualità e della sicurezza e ad una diminuzione dei costi, grazie all’eliminazione/riduzione dei requisiti personalizzati per ogni organizzazione e delle conseguenti variazioni che derivano da queste molteplici aspettative. Allo stato attuale, lo strumento normativo che uniforma, nel modo più esteso possibile, tali requisiti del sistema di gestione della qualità per l’industria aerospaziale è costituito dalla Norma Europea UNI EN 9100 “Serie Aerospaziale – SISTEMI DI GESTIONE PER LA QUALITA’ – Requisiti (basati sulla ISO 9001:2000) e SISTEMI PER LA QUALITA’ – Modello per l’assicurazione della qualità nella progettazione, sviluppo, fabbricazione, installazione ed assistenza (basati sulla ISO 9001:1994)”. In virtù della sua rilevanza, essa viene riportata integralmente nell’allegato 1.

Bibliografia [1] Black, S.C., Chiles, V., Lissaman, A.J., Martin, S.J.:

sono caratterizzati da prestaziotecnologie, a causa della spinta deg

• sono cardell’elettronica e dspinta;

sicurezzaaltri prodotti;

devono essere caratterizzati da valori di affidabilità estremi (10 per i velivoli militari,10-9 per quelli civili);

• sono inflcondizioni ambientali e dal mezzo in cui operano; ciò rende ineliminabile l’elemento rischio associato al prodotto

Tutto ciò rende neAutorità, Istituzio

tteristiche esplicite ed implicite cprogettazione/sviluppo/realizzazi

remotivo, l’Associazione dell

opee (AECMA) in cooperazione con mpaziali e aerolinee, ha sviluppato

ifici per i sistemi qualità che devono espedi fornitura n

ifica di prodotti utilizzati in applicazioni nautiche e spaziali. a procedura AECMA/QC 24281 “Re

PAerospaziale

nitori”, che è stata sviluppata come conseguenza a implementazione, nelle industrie aerospaziali, di sti requisiti di sistemi qualità e con lo s

zare gli enti di certificazione per la certificazioneuddsi




“Principles of Engineering Manufacture”

Arnold-Hodder Headline Group, Londra 1996.

[2] Chandra, M.J.:

“Statistical Quality Control”

CRC Press LLC, Boca Raton, 2001.

[3] Chiulli, R.M:

“ISO 9000: An Aerospace Engineer’s Handbook for Implementing the International Standards for a Quality System”

The Aerospace Press, El Segundo – AIAA, Inc., Reston, 2001.

[4] Dieter, G.E.:

“Engineering Design – A Material and Processing Design”

McGraw-Hill, Inc., New York, 1991.

[5] Groover, M.P.:

“Fundamentals of Modern Manufacturing”

John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, 2007.

[6] Kalpakjian, S., Schmid, S.R.:

“Manufacturing Engineering and Technology”

Prentice-Hall, Inc., Upper Saddle River, 2001.

[7] Pitton, R.:

“Procedura e Sviluppo per l’Analisi Statistica della Qualità di un Processo Produttivo”

Tesi di Laurea DIA – Politecnico di Milano, 2007.

[8] Rossoni, P.:

“Qualità in Componenti Aeronautici. Pannelli Fonoassorbenti Perforati in Materiale Composito CFRP”

Tesi di Laurea MEC – Politecnico di Milano, 2003.

CAPITOLO - polismanettoni.altervista.org · TECNOLOGIE E MATERIALI AEROSPAZIALI – Ver. 01 CAP. 62...

Documents

Transcript of CAPITOLO - polismanettoni.altervista.org · TECNOLOGIE E MATERIALI AEROSPAZIALI – Ver. 01 CAP. 62...