Il ruolo del Capitale Umano nell’Eccellenza Aziendale ......Il ruolo del Capitale Umano...

Il valore delle competenze nelle fasi di progettazione e di verifica dimensionale e geometrica del prodotto: l’approccio GPS

Paolo Chiabert, Giulio Barbato

Il ruolo del Capitale Umano nell’Eccellenza Aziendale

Torino, Centro Congressi Lingotto

16 – 17 aprile 2014

Il ruolo del Capitale Umano nell’Eccellenza Aziendale Torino, Centro Congressi Lingotto 16 – 17 aprile 2014 2

Sommario

• Competenze e conoscenze

• Lo sviluppo della conoscenza nell’individuo e nell’azienda

• Metodi, strumenti e linguaggi della conoscenza

• Cosa è il GPS?

• Lo sviluppo prodotto in ottica GPS

• Case study: Lamierati

• Case study: Fissaggi filettati


Le competenze

Competenza: Conoscenza, Capacità, Atteggiamento. Conoscenza: 1. evolutiva, 2. continua, 3. incrementale, 4. a ritorno crescente.

1

2

3

4


L’albero della conoscenza

Da N conoscenze si

ricava la N+1esima

conoscenza

La conoscenza è il frutto

di un albero che deve

essere nutrito

La conoscenza costruisce

Il valore del prodotto Courtesy of Prof. Vittorio Romagnoli


La gestione della conoscenza aziendale

Outsourcing

Outsourcing

with max profit

Outsourcing

wild globalization Courtesy of Prof. Vittorio Romagnoli


Lo sviluppo della conoscenza

Lo sviluppo della conoscenza richiede: Linguaggio Strumento Metodo Nel processo di sviluppo prodotto: Linguaggio: GPS – Geometrical Product Specifications Strumento: PLM – Product Lifecycle Management Metodo: Lean thinking


Il sistema GPS

Insieme di standard

Ambienti operativi e dualità

Incertezza estesa Elementi geometrici


La conoscenza GPS nello sviluppo prodotto

Idea

Design

Production

Verification

Release

Specification

operator

Verification

operator Duality

Functional operator

What features

should I control and

how should I do it?

Specification

uncertainty

How do I measure?

Is measurement

compliant with

specifications?

Measurement

uncertainty Correlation uncertainty


Case study: Lamierati

Descrizione sommaria tratta da una tesi di laurea La produzione di una parte interna al cofano motore era risultata critica per la quantità di riscontri fuori tolleranza

La colpa è stata data all’attività di verifica ed è stato chiesto di ripeterla in un’altra sala metrologica



Descrizione sommaria tratta da una tesi di laurea La replicazione delle misure ha confermato sostanzialmente i problemi prima evidenziati. Dopo lunghe ed infruttuose discussioni, un giovane

Ingegnere del gruppo di lavoro ha posto una domanda cruciale!



Le tolleranze che sono state imposte sono davvero necessarie?



Le specifiche funzionali In effetti il compito del particolare prodotto è solo quello di fare da distanziale tra l’abitacolo, il parafango e il frontale della vettura

Gran parte del lavoro e delle discussioni si sarebbero evitate con la conoscenza di una delle prime regole del GPS: valutare le specifiche funzionali attentamente.



Le specifiche funzionali Le tolleranze imposte sono state cambiate drasticamente

Ma la quantità di fuori tolleranza è rimasta notevole!



Le specifiche funzionali Le specifiche funzionali sono state osservate, ma non completamente. Il compito di distanziale richiede un controllo di forma, mentre le specifiche sulle coordinate sono sensibili anche alla posizione

Measurement in x, y and z and differences from nominal

x Dx y Dy z Dz

POINT1 258.66 0.62 653.07 0.15 577.80 -0.14

POINT2 133.00 0.10 666.37 0.55 577.80 -0.32

POINT3 173.75 0.21 707.00 1.05 641.65 0.25

POINT4 -34.00 0.25 692.00 -0.26 624.92 0.03

POINT5 -314.88 -0.19 648.00 0.38 584.35 0.58

POINT6 -390.00 0.52 622.00 -0.12 507.00 0.00

POINT7 -296.00 0.78 696.50 0.13 454.00 0.09

POINT8 -256.00 0.89 696.50 -0.35 454.00 0.04



Le specifiche funzionali Per passare dalle specifiche sulle coordinate(dipendenti dal sistema di riferimento) alle specifiche di forma (indipendenti dal sistema di riferimento) e sufficiente fare una regressione statistica di roto-traslazione

XX

g

Y

Yg

Z

gZ

O

Og

xOg

yOg

zOg



Le specifiche funzionali Le condizioni di fuori tolleranza sono drasticamente meno numerose e di entità inferiore, ma soprattutto rappresentano la situazione reale

Measurement in x, y and z and differences from nominal

x Dx y Dy z Dz

POINT1 349.36 -0.20 -19.29 0.36 25.11 0.20

POINT2 223.69 0.30 -5.98 -0.03 25.11 0.39

POINT3 264.40 0.16 35.27 0.09 88.96 -0.18

POINT4 56.67 0.13 18.90 0.04 72.23 0.04

POINT5 -224.17 0.61 -24.59 -0.10 31.66 -0.52

POINT6 -299.27 -0.08 -51.15 -0.16 -45.69 0.06

POINT7 -205.34 -0.40 23.89 0.13 -98.69 -0.02

POINT8 -165.34 -0.51 23.40 0.13 -98.69 0.03



Le specifiche funzionali Questo esempio dimostra come l’applicazione attenta delle regole GPS consenta di evitare problemi grossi e spesso insolubili (cercare di correggere un errore che non c’è posta quasi sempre ad aumentare la difettosità!)


Case study: Fissaggi filettati

Vantaggi della valutazione dell’incertezza nella progettazione Questo studio mostra che la conoscenza della valutazione dell’incertezza, applicazione fondamentale nella fase di verifica, può essere di straordinaria utilità anche nella fase di progettazione. Si tratta dello studio di un fissaggio filettato. Viene affrontato richiedendo che lo sforzo di trazione sul bullone, più la sua incertezza sia inferiore alla tensione di snervamento del bullone stesso:

22tanarctancos1arctanarctantan

24

2tanarctancos1arctanarctantan121

22

2

2

%2.0

a

med

f

med

medress

med

f

medress

med

d

d

p

d

pdd

d

p

d

p

d

dM

y



Vantaggi della valutazione dell’incertezza nella progettazione Il problema si può risolvere impostando la tabella di valutazione dell’incertezza secondo la GUM, Guide to the expression of uncertainty in measurement (BIPM, IEC, IFCC, ILAC, ISO, IUPAC, IUPAP e OIML, documento BIPM JCGM 100:2008) o la norma ISO-GPS 14253-2. La tabella dell’incertezza viene fatta ponendo in ciascuna riga un fattore d’incertezza e calcolandone il contributo alla varianza della grandezza in esame. La tabella d’incertezza offre, quindi, oltre alla valutazione dell’incertezza indagata, anche un panorama completo degli effetti di ciascun contributo d’incertezza, consentendo, quindi, di poterne valutare il peso e di poter simulare soluzioni alternative.


Case study: Fissaggi filettati Uncertainty table

Measurand Bolt d= 16 mm

Deterministic evaluation of Torque 443 N/m

Torque wrench Maximum error 8%

Symbol Value Note a j k a j n d n r u²(x j) c iDy/Dx uj²(y) uj4(y)/j

0.2% 1.00E+09 Toler. 5.0E+07 3 30 1 1 8.3E+14 1.0E+00 8.3E+14 2.3E+28 3

M 487 Toler. 3.9E+01 3 30 1 1 5.1E+02 -1.6E+06 1.4E+15 6.3E+28 2

dmed 1.6E-02 Toler. 1.5E-04 3 30 1 1 7.5E-09 5.0E+08 1.9E+09 1.2E+17 7

dres 1.6E-02 Toler. 1.5E-04 3 30 1 1 7.5E-09 1.3E+11 1.2E+14 5.1E+26 4

p 2.0E-03 Toler. 5.0E-05 3 30 1 1 8.3E-10 6.3E+08 3.3E+08 3.6E+15 8

f 2.3E-01 Toler. 2.5E-02 3 30 1 1 2.1E-04 3.5E+07 2.5E+11 2.1E+21 6

1.05E+00 Toler. 1.7E-03 3 30 1 1 9.6E-07 1.8E+06 3.0E+06 2.9E+11 9

1.50E-01 Toler. 3.0E-02 3 30 1 1 3.0E-04 2.3E+09 1.6E+15 8.1E+28 1

da 2.60E-02 Toler. 5.0E-04 3 30 1 1 8.3E-08 1.3E+10 1.4E+13 7.0E+24 5

0.2%-e 1.98E+08 Pa 3.9E+15 1.7E+29

Risk /2 0.1% 6.2E+07

91

95%

2.0E+00

1.2E+08 Pa

Variable x j Non Statistical Parameters estimated

Degrees of freedom of y, (y)

Confidence level

Coverage factor (Student t)

Expanded uncertainty U(y)

Ranking

Variance of y , u²(y )

Standard uncertainty of y , u(y)



Vantaggi della valutazione dell’incertezza nella progettazione Anche in questo caso si dimostra come la conoscenza dei metodi opportuni possa portare alla soluzione che tenga conto dell’intero panorama della situazione, con l’indicazione dei fattori più critici, nell’ordine l’attrito µ, l’errore massimo dell’avvitatore, lo snervamento σ0.2%. Ci indica anche i fattori con influenza trascurabile, sui quali si possono allargare le tolleranze, se fosse economicamente vantaggioso.


Conclusioni

L’investimento in conoscenza fornisce un vantaggio competitivo: di lungo periodo, in quanto assicura una crescita sostenibile dell’azienda; di breve periodo, perché fornisce soluzioni innovative a problemi contingenti.

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