MSA 16_03_2011 Politecnico

Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSA

Data: 16 Marzo 2011

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAIndice

Mappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti di impiego specifico Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo Valutazione strumenti di misura per attributiCenni di SPC e di MSA

2 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAMappa del processo CARATTERISTICA DA CONTROLLARE, TOLLERANZA E RELATIVA CLASSE DI IMPORTANZA METODO DI CONTROLLO STRUMENTO DI MISURA TARATO PERSONALE ADDESTRATO CONDIZIONI OPERATIVE DI MISURA PARTICOLARI DA MISURARE TEAM: Quality Process Engineering Plant Mappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura VARIABILIT DELLE MISURE E DEI RELATIVI FATTORI VALUTAZIONE DELLIDONEIT DEL SISTEMA DI MISURAZIONE IN RELAZIONE ALLA TOLLERANZA NELLE CONDIZIONI OPERATIVE DIMPIEGO Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti di impiego specifico Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo Valutazione strumenti di misura per attributi

INPUT

Analisi dei Sistemi di Misurazione Assicurare ladeguatezza dei sistemi di misurazione rispetto alle tolleranze delle caratteristiche da controllare

OUTPUT

MEZZI: SW STATISTICO DI GESTIONE QS-STAT

3 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSANote introduttiveMappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione

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

Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti di impiego specifico Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo Valutazione strumenti di misura per attributi

Cenni di SPC e di MSA

4 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSANote introduttive (segue)Mappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti di

A COSA SERVEA valutare ladeguatezza dei sistemi di misurazione prima del loro utilizzo in produzione. A stimare i contributi dei fattori agenti sul sistema di misurazione che influiscono sulle misure ottenute.

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

impiego specifico Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo Valutazione strumenti di misura per attributi

5 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAIdoneit dei sistemi di misurazioneMappa del processo Note introduttive

Lidoneit di un sistema di misurazione deve essere valutata: rispetto allampiezza del campo di tolleranza relativo alla caratteristica da misurare nelle condizioni reali di impiego dello strumento di misura, considerando linfluenza delladdetto alla misura e delle altre condizioni di utilizzo. Un sistema di misurazione per variabili viene definito idoneo quando la variabilit del processo di misurazione pu essere considerata trascurabile rispetto alla tolleranza prescritta per la caratteristica da misurare e quindi i risultati di misura possono essere utilizzati per valutarne la conformit con la necessaria sicurezza.

Il processo di misurazione Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti di impiego specifico Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo Valutazione strumenti di misura per attributi

6 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAProcesso di misurazione Fattori dinfluenza 5MMappa del processo Note introduttive Il processo di

Errori casuali ed errori sistematici

misurazione Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di

Procedimento operativo

Strumento di misura

(Metodi)

(Mezzi)

Principali caratteristiche metrologiche dello strumento di misura

Variabilit del valore di misura

impiego generale Valutazione strumenti di impiego specifico Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo Valutazione strumenti di misura per attributi

Operatore

Misurando

Ambiente

(Mano dOpera)

(Materiali)

( Milieu )

7 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAProcesso di misurazioneMappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione Influenza dellincertezza di misura

Fattori dinfluenza controllabili

Grandezza dinteresse (misurando)

Sistema di Misurazionecostituito da: Strumento di misurazione Allestimento per la misurazione(Operatore e condizioni ambientali)

Tipologia degli strumenti

Valore di misura (risultato)

di misura Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti di impiego specifico Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo Valutazione strumenti di misura per attributi

Metodo di controllo

Fattori dinfluenza non controllabili8 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSALapproccio ISO alla valutazione dellinfluenza dellincertezza di misura sui risultati delle misurazioni La norma ISO/TR 14253 - Parte 1 indica i criteri per la definizione delle zone di conformit, ambiguit e non conformit considerando i valori di tolleranza prescritti e il valore di incertezza del sistema di misurazione. Lo schema riportato di seguito, tratto dalla stessa norma, ne rappresenta la logica.Mappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione Influenza dellincertezza di misuraINCREMENTO DEL VALORE DI INCERTEZZA DI MISURA U ZONA DI FUORI SPECIFICA ZONA DI FUORI SPECIFICA

Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti di

ZONA DI SPECIFICA

ZONA DI NON CONFORMIT

ZONA DI CONFORMIT


impiego specifico Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo

ZONA DI AMBIGUIT

ZONA DI AMBIGUIT

Valutazione strumenti di misura per attributi


ZONA DI AMBIGUIT

ZONA DI CONFORMIT

ZONA DI AMBIGUIT


9 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSALapproccio ISO alla valutazione dellinfluenza dellincertezza di misura sui risultati delle misurazioni (segue)Mappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti di impiego specifico Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo Valutazione strumenti di misura per attributi

10 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSATipologia degli strumenti di misuraMappa del processo Note introduttive

Strumenti di misura di impiego generale Strumenti che vengono utilizzati in diversi processi di misurazione di una data grandezza fisica, con diversi valori di tolleranza. Strumenti di misura specifici Strumenti che vengono utilizzati in una specifica fase del processo produttivo per la verifica di una caratteristica con una determinata tolleranza. In ambito industriale i termini strumento di misura e mezzo di controllo sono da ritenere equivalenti.


11 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAFlusso di gestione degli strumenti di misuraMappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione Lo strumento viene utilizzato per dimostrare la conformit del prodotto a requisiti specificati?Identificare lo strumento come indicativo, da non sottoporre a taratura, ma a verifiche funzionali periodiche

Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di impiego generale

no

s

Valutazione strumenti di impiego specifico

s

Lo strumento di misura da considerare specifico?

Implicazioni sul Controllo

no

Statistico di Processo Valutazione strumenti di misura per attributi

Valutare: la risoluzione la funzionalit laccuratezza e la ripetibilit dello strumento di misura (Studio di Tipo 1), con la periodicit definita dalle prescrizioni aziendali

Effettuare la taratura dello strumento di misura con la periodicit definita dalle prescrizioni aziendali

12 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAValutazione dellidoneit degli strumenti di impiego generaleMappa del processo Note introduttive Il processo di

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

misurazione Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti di impiego specifico Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo Valutazione strumenti di misura per attributi

U 1/10 Tpre

13 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAStrumenti di misura per variabiliMappa del processo Note introduttive

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


14 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAValutazione dellidoneit dei sistemi di misurazione per variabiliStrumento di misura nuovo/ modificato Mappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione Risoluzione adeguata?

Strumento di misura specifico

nok

Sostituire lo strumento di misura Migliorare il sistema di misurazione

Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di

okProva funzionale

nok

okStudio di Tipo 1

impiego generale

nok

Valutazione strumenti di impiego specifico

ok

Processo di misurazione

Implicazioni sul Controllo

s

Possibile influenza delloperatore?

no nok

Statistico di Processo Valutazione strumenti di misura per attributi Studio di Tipo di 3

Studio di Tipo di 2

nok okSistema di misurazione accettato 15 Silvia Durando

ok

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSASistemi di misurazione per variabili Metodologie di analisiMappa del processo Note introduttive

Strumento di misura Studio di Tipo 1: accuratezza e ripetibilit

Il processo di misurazione Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti di impiego specifico Implicazioni sul Controllo

Processo di misurazioneStudio di Tipo 2: ripetibilit e riproducibilit Studio di Tipo 3: ripetibilit del sistema di misurazione, nelle condizioni reali di impiego, nei casi in cui non sussiste linfluenza delloperatore


16 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSARisoluzione dello strumento di misuraMappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti di impiego specifico Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo Valutazione strumenti di misura per attributi

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

17 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSARisoluzione dello strumento di misura Test di valutazioneMappa del processo Note introduttive Il processo di

Criterio di accettabilit: 5% della tolleranza totale

misurazione Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti

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

di misura Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti di impiego specifico Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo Valutazione strumenti di

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

misura per attributi

18 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAAccuratezza di misuraMappa del processo Note introduttive

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

Il processo di misurazione Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di impiego generale

Media dei valori misurati Valor vero

+Grandezza dinteresse

Processo di misurazione Informazione di misura

Valutazione strumenti di impiego specifico Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo Valutazione strumenti di misura per attributi

Errore sistematico strumentale Valor vero del misurando19 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSARipetibilit dei risultati di misurazioneMappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti di impiego specifico Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo Valutazione strumenti di misura per attributi

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

6sLa ripetibilit viene valutata utilizzando la deviazione standard s della serie delle misure ripetute.20 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSARiproducibilit dei risultati di misurazioneMappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione Influenza dellincertezza

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

Operatori

1

2

3

di misura Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti

La riproducibilit pu essere espressa in termini di varianza totale intesa come somma delle varianze ottenute con le singole condizioni di misura

di impiego specifico Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo Valutazione strumenti di misura per attributi

Varianza Totale21 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAProva funzionaleMappa del processo Note introduttive Il processo di

Le attivit di analisi devono essere precedute da una prova funzionale dello strumento di misura, da effettuare con un intero ciclo operativo di misura su un pezzo rappresentativo o un campione master. Questa prova dovrebbe anche includere una valutazione preliminare approssimata dellaccuratezza, per evitare macroerrori prima di avviare i successivi studi.


22 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSACondizioni preliminari alle attivit di analisiMappa del processo Note introduttive Il processo di

E necessario operare in accordo alle condizioni definite nelle specifiche tecniche del mezzo di controllo, quali: le condizioni ambientali la messa a punto e taratura le modalit di funzionamento il tempo ciclo le interazioni tra mezzo di controllo ed elementi oggetto delle misurazioni (posizionamento reciproco, tipo di tastatori, ecc.).


23 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAStudio di Tipo 1: FinalitMappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione

Lo Studio Tipo 1 viene utilizzato per determinare ripetibilit, accuratezza del sistema di misurazione, in relazione al comportamento intrinseco nel campo di tolleranza.

Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura

suo

Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti di impiego specifico Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo Valutazione strumenti di misura per attributi

24 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAStudio di Tipo 1: Modalit operativeMappa del processo Note introduttive

Devono essere effettuate da un operatore una serie di n 50 misurazioni consecutive del campione master, stabilizzato alla temperatura ambiente, impiegando lintero ciclo operativo previsto per il mezzo di controllo. Il mezzo di controllo non pu essere regolato durante lo studio. Il campione master non pu essere sostituito durante lo studio e deve essere posizionato e orientato in modo costante per effettuare le misurazioni sempre nella stessa zona.


25 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSACaratteristiche del campione masterMappa del processo Note introduttive Il processo di

Per leffettuazione dello Studio Tipo 1, si deve disporre di uncampione master di valore noto (valore vero e incertezza di misura). Si richiede che lincertezza di misura Urif del campione master rispetto alla tolleranza prescritta della caratteristica da misurare Tpre soddisfi la relazione: Urif Tpre / 20 Nel casi di caratteristiche dimensionali con Tpre 16 m si ammette che sia U Tpre / 5 Il campione master deve essere sottoposto a taratura allinterno dellAzienda oppure dotato di Certificato di Taratura rilasciato da un Centro esterno accreditato a livello nazionale (SIT) / internazionale (IEC 17025).


26 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAStudio di Tipo 1Mappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti di impiego specifico Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo Valutazione strumenti di misura per attributi

Lambiente pu non essere rappresentativo della normale produzione. Ciascun campione master deve essere corredato di Certificato di taratura. Ad ogni replica di misurazione il campione deve essere rimosso e riposizionato.

27 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAStudio di Tipo 1: Modalit di calcolo degli indici di capacitMappa del processo Note introduttive

Cg

0 , 2 T pre = 6 sg

xm XgRipetibilit del sistema di misura


C gk

0,1 Tpre | xg xm | = 3 sgRipetibilit e accuratezza del sistema di misura

Criteri di accettabilit: Cg , Cgk 1,33Silvia Durando

6sg28

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAIndici di capacit Cg e tolleranzaMappa del processo

LTI

Tpre0,2 Tpre

LTS

Note introduttive Il processo di misurazione Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura

Cg =1.06 sg

6sg = 0.2 Tpre

Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti di impiego specifico

Cg =1.338 sg

6sg = 0.15 Tpre

Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo Valutazione strumenti di misura per attributi

Cg =1.6710 sg

6sg = 0.12 Tpre

29 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAStudio di Tipo 2: FinalitMappa del processo Note introduttive

Lo Studio Tipo 2 viene utilizzato per determinare ripetibilit, riproducibilit del sistema di misurazione nei casi in cui pu sussistere uninfluenza delloperatore. Lo Studio Tipo 2 viene quindi svolto per valutare lidoneit del mezzo di controllo nelle condizioni reali di impiego, considerando linfluenza delladdetto alla misurazione e delle altre condizioni dimpiego.


30 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAStudio di Tipo 2: Modalit operativeMappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti di impiego specifico Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo Valutazione strumenti di misura per attributi

Lo Studio Tipo 2 viene eseguito dopo aver completato lo Studio Tipo 1 con esito positivo. Si deve operare come segue: selezionare 2, o preferibilmente 3, operatori (k) selezionare e numerare un minimo di 5 pezzi (n), in modo da coprire lintero campo di tolleranza della caratteristica da misurare, senza comunicare agli operatori i rispettivi valori far effettuare dagli operatori, indipendentemente luno dallaltro, 2 o 3 serie di misurazioni (r) degli stessi n pezzi in ogni caso assicurare che risulti k n r 30 il mezzo di controllo non pu essere regolato durante lo studio nel caso in cui la posizione e/o lorientamento del pezzo possano influire sul risultato della misurazione, si deve aver cura di mantenerli invariati nel corso della prova.

31 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAStudio di Tipo 2Mappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti di impiego specifico Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo Valutazione strumenti di misura per attributi

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

32 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAStudio di Tipo 2: Modalit di calcolo con il metodo ARM Stima della ripetibilitMappa del processo Note introduttive

EV = K 1 R

Il processo di misurazione Influenza dellincertezza di misura

Stima della ripetibilit in % di Tpre

EV % EV = 100 % T preEV 2 ) nr2

Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti di impiego specifico

Stima della riproducibilit

AV =

( K 2 x Diff


Stima della riproducibilit in % di Tpre

AV % AV = 100 % T pre33 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAStudio di Tipo 2: Modalit di calcolo con il metodo ARM (segue)Mappa del processo Note introduttive Il processo di

%R & R =Ripetibilit e riproducibilit del sistema di misura

EV

2

+ AV

misurazione

2

T pre

100 %

Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti di impiego specifico Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo

Criteri di accettabilit: %R&R 20%


34 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAStudio di Tipo 3: FinalitMappa del processo Note introduttive

Lo Studio Tipo 3 viene utilizzato per determinare ripetibilit del sistema di misurazione, nelle condizioni reali di impiego, nei casi in cui non sussiste linfluenza delloperatore (es. posizionamento automatico del particolare da misurare e del sensore).


35 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAStudio di Tipo 3: Modalit operativeMappa del processo Note introduttive

Lo Studio Tipo 3 un caso particolare di Studio Tipo 2, e pertanto deve essere effettuato dopo aver completato lo Studio Tipo 1 con esito positivo. Si deve operare in modo analogo Studio Tipo 2, con le seguenti specificit: selezionare e numerare un minimo di 25 pezzi (n) effettuare r serie di misurazioni degli stessi n pezzi in modo che n r 50 non consentito il riposizionamento manuale di pezzi (a meno che non sia ancora disponibile la movimentazione allatto della verifica dellidoneit del mezzo di controllo).


36 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAStudio di Tipo 3

Mappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione Influenza dellincertezza

Valutare gli effetti della ripetibilit in un processo di misurazione senza operatori

Operatori necessari

Repliche per campione

di misura Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di

Nessuno, lettura in automatico

p = 10Campioni necessari

r=2

impiego generale Valutazione strumenti di impiego specifico Implicazioni sul Controllo

Scopo

pr = 30


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

37 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAStudio di Tipo 3: Modalit di calcolo con il metodo ARMMappa del processo Note introduttive

Poich non c linfluenza delloperatore, si ha: AV = 0 e quindi:

Il processo di misurazione Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti di impiego specifico Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo Valutazione strumenti di

Ripetibilit del sistema di misurazione nelle condizioni reali di impiego

EV %R & R = 100% Tprecon

EV = K1 RCriteri di accettabilit: %R&R 20%


38 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAStudi di Tipo 2 e Tipo 3: Metodo ANOVAMappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura

Nel caso si riscontrasse con il metodo ARM risulti

%R&R > 20% necessario ripetere i calcoli usando il metodo ANOVA. Il pi completo ma complesso metodo ANOVA permette di valutare, oltre ai contributi di variabilit stimabili con il metodo ARM, anche quello di uneventuale Interazione tra parte ed operatore. Cosa si intende per Interazione tra parte ed operatore? La si pu considerare come leffetto sulla misura dovuto ad esempio alla presenza di difetti sul misurando non rilevati dalloperatore che comporta quindi lacquisizione di un dato errato.


39 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAStudi di Tipo 2 e Tipo 3: Confronto tra metodi ARM e ANOVAMappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti di impiego specifico Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo Valutazione strumenti di misura per attributi

40 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAStudi di Tipo 2 e Tipo 3 : Confronto tra metodi ARM e ANOVA (segue)

Criteri di accettazione

Mappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti di impiego specifico Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo Valutazione strumenti di misura per attributi

41 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAStudi di Tipo 2 e Tipo 3 Criteri di accettabilit in funzione dellimportanza della caratteristicaMappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura CLASSE CARATTERISTICA

Al fine di minimizzare linfluenza del Sistema di misurazione sulla variabilit totale del processo, opportuno far riferimento ai seguenti obiettivi di %R&R definiti in relazione alla classe di importanza della caratteristica da misurare:%R&R 25% 20% 15%


42 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSASistemi di misurazione per variabili - Azioni in caso di inadeguatezzaMappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti

Qualora non sia possibile / opportuno sostituire lo strumento di misura o non possa essere incrementata la tolleranza prescritta, necessario valutare quanto di seguito indicato: Risoluzione Se la risoluzione non soddisfa lobiettivo definito Ris0,05 ma risulta inferiore allo 0,1, allora possibile utilizzare lo strumento di misura dopo aver ottenuto specifica concessione da parte degli Enti che ne possiedono lautorit Studi di Tipo 1 o di Tipo 2 e 3 Se gli obiettivi non sono raggiunti, necessario ridurre la tolleranza Tpre di una quantit corrispondente allincertezza di misura del sistema di misurazione: 2R%R (c.l. 95%) Una soluzione alternativa consiste nel rinunciare a discriminare tra valori diversi della caratteristica in esame ed effettuare le verifiche di conformit mediante strumenti di misura per attributi, nei quali vengono materializzati i valori limiti dellintervallo di tolleranza della caratteristica da controllare.

di impiego specifico Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo Valutazione strumenti di misura per attributi

43 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAIdoneit dei sistemi di misurazione Implicazione sul Controllo Statistico di Processo Cp effettivo %R&RMappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti di impiego specifico Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo Valutazione strumenti di misura per attributi

Cp misurato nel processo44 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAIdoneit dei sistemi di misurazione Implicazione sul Controllo Statistico di Processo (segue)Mappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti di impiego specifico Implicazioni sul

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

C

p effettivo

= 1 . 605

6 s effettivo

= T nat =

T

pre p

C

= T

pre

0 . 623

% R & R = 30 6 s g = Tda cui:

pre

% R & R = T 100

pre

0 .3

Controllo Statistico di Processo Valutazione strumenti di

6 s misurato Cp misurato

= T =

pre

pre

(0 . 623 )2= Tpre

+ T

(0 . 3 )2pre

= T

pre

0 . 691


T

6 s misurato

0 . 691Silvia Durando

= 1 . 4545

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSAStrumenti di misura per attributiMappa del processo Note introduttive

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


Il segnale in uscita definito dalloperatore OK o NON OK.46 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSASistemi di misurazione per attributi (segue)Mappa del processo Note introduttive Il processo di

SISTEMA DI MISURAZIONE PER ATTRIBUTI

misurazione Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di impiego generale

VALUTAZIONE OGGETTIVATA da strumenti Passa / Non Passa

Valutazione strumenti di impiego specifico Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo Valutazione strumenti di misura per attributi

VALUTAZIONE NON OGGETTIVATA

47 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSASistemi di misurazione per attributi Valutazione oggettivataMappa del processo Note introduttive

Il metodo di valutazione dellidoneit di questa tipologia di sistemi di misurazione consiste nellispezionare 20 particolari di lavorazione precedentemente selezionati, con misure per variabili, in modo da includere la pi vasta variabilit possibile della caratteristica oggetto della valutazione includendo anche pezzi fuori tolleranza. Se il controllo eseguito mediante apparecchiature di misura automatiche, i 20 particolari selezionati devono essere verificati 2 volte. Se il processo di controllo pu risentire dellinfluenza delloperatore (es. nel posizionamento) i 20 particolari selezionati devono essere verificati ciascuno 2 volte da 2 operatori diversi. Occorre ovviamente adottare opportune precauzioni affinch i giudizi espressi dal primo operatore non influenzino quelli del secondo; nelle due serie di verifiche quindi opportuno cambiare la sequenza dei particolari osservati.


48 Silvia Durando

Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSASistemi di misurazione per attributi Valutazione oggettivataMappa del processo Note introduttive

Il risultato dellosservazione della caratteristica di interesse, ottenuto mediante lo strumento di controllo per attributi, viene espresso in termini di conformit o non conformit rispetto alla tolleranza prescritta. Un sistema di misurazione per attributi giudicato idoneo quando le valutazioni di conformit / non conformit di tutti particolari sono in totale accordo tra tutti gli operatori.

Il processo di misurazione Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti di impiego specifico Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo

ACCORDO DEL 100%


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Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSASistemi di misurazione per attributi Valutazione oggettivata Azioni in caso di inadeguatezzaMappa del processo Note introduttive Il processo di

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

del processo di

misurazione Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti di impiego specifico

Addestramento delloperatore Correzioni nella procedura di movimentazione manuale Impiego di calibri alternativi Modifiche di progetto. Se lulteriore esito di una verifica di idoneit ripetuta adottando lo stesso metodo risulta negativo, necessario sostituire il processo di ispezione per attributi con un idoneo processo di misurazione per variabili.


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Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSASistemi di misurazione per attributi Valutazione non oggettivataMappa del processo Note introduttive

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

Il processo di misurazione Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti di

da parte di un operatore in base a criteri di valutazione predefiniti. Lelemento primario di incertezza del sistema quindi costituito dalla soggettivit della valutazione, in quanto essa viene effettuata da un operatore e non da uno strumento, come avviene ad esempio nel caso della valutazione di alcune caratteristiche estetiche.

impiego specifico Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo Valutazione strumenti di misura per attributi

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Un sistema di valutazione per attributi non oggettivato da considerare idoneo quando in grado di garantire una buona uniformit della valutazione della conformit / non conformit, riducendo la soggettivit (che per sua natura non del tutto eliminabile) entro limiti accettabili tramite: - la definizione di criteri di valutazione (conforme / non conforme) chiari e univocamente interpretabili; - limpiego di personale opportunamente addestrato in termini di conoscenza della caratteristica da valutare e dei criteri di valutazione stabiliti. Lidoneit di questa tipologia di sistemi di misurazione valutata mediante uno specifico studio R&R per attributi.


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Per una determinata tipologia di difettosit, i passi del metodo per stabilire lidoneit di questo sistema di valutazione sono: 1. Scegliere un campione di pezzi rappresentativi del processo per ottenere pezzi conformi e non conformi e numerarli 2. Far esaminare da un esperto i pezzi per giudicarne la conformit / non conformit 3. Il primo operatore esamina in ordine casuale i pezzi e li giudica 4. Il secondo operatore esamina in ordine casuale gli stessi pezzi e li giudica 5. Ripetere il punto precedente per i rimanenti operatori 6. Ripetere i passi 3-5 per il numero di ripetizioni previste (2, 3, ecc.)


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7. Laccordo fra lesperto e ciascuno degli operatori (ACCORDO ESPERTO - OPERATORE) valuta lACCURATEZZA di ogni singolo operatore, cio quanto la valutazione di ognuno si discosta da quella dellesperto. 8. Laccordo di ogni operatore con se stesso (COERENZA INTERNA DI TUTTE LE PROVE) valuta il livello di RIPETIBILIT del giudizio. 9. Laccordo fra tutti gli operatori (ACCORDO TOTALE TRA OPERATORI) valuta il livello di RIPRODUCIBILIT del giudizio. 10.Laccordo fra lesperto e tutti gli operatori valuta lACCURATEZZA TOTALE che, pur non essendo un indicatore di R&R, quantifica il livello di comprensione e applicazione dei criteri di valutazione. Nelle tre pagine seguenti riportato un esempio di valutazione relativo alla caratteristica Presenza di puntinature con 12 particolari, 3 operatori e 3 ripetizioni per ogni operatore.


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Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSASistemi di misurazione per attributi Valutazione non oggettivata Esempio - Caratteristica Presenza di puntinatureMappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti di impiego specifico Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo Valutazione strumenti di misura per attributi

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Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSASistemi di misurazione per attributi Valutazione non oggettivata Esempio - Caratteristica Presenza di puntinature (segue)Mappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti di impiego specifico Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo Valutazione strumenti di misura per attributi

RIPETIBILIT Numero di volte in cui gli operatori valutano un particolare coerentemente con se stessi in tutte le prove eseguite rispetto al numero totale di particolari valutati. Nellesempio: - Accordo interno operatore 1 : 12/12 = 100% - Accordo interno operatore 2 : 12/12 = 100% - Accordo interno operatore 3 : 11/12 = 91,7% Ripetibilit: (12+12+11)/(12+12+12) = 35/36 = 97,2% RIPRODUCIBILIT Numero di volte in cui gli operatori sono tutti daccordo sulla valutazione dei particolari rispetto al numero totale di particolari esaminati. Nellesempio: Riproducibilit: 10/12 = 83,3%

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Quality Handbook Analisi dei Sistemi di Misurazione - MSASistemi di misurazione per attributi Valutazione non oggettivata Esempio - Caratteristica Presenza di puntinature (segue)Mappa del processo Note introduttive Il processo di misurazione

ACCURATEZZA TOTALE Numero di volte in cui gli operatori sono tutti daccordo tra loro e anche con lesperto sulla valutazione dei particolari rispetto al numero totale di particolari esaminati. Nellesempio: Accuratezza totale: 9/12 = 75%

Influenza dellincertezza di misura Tipologia degli strumenti di misura Valutazione strumenti di impiego generale Valutazione strumenti di impiego specifico Implicazioni sul Controllo Statistico di Processo Valutazione strumenti di misura per attributi

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Criteri di accettabilit: RIPETIBILIT: 90% RIPRODUCIBILIT: 90%Se uno dei due precedenti criteri di valutazione inferiore al 90%, necessario procedere con le seguenti azioni correttive: ridefinizione dei criteri di giudizio per la conformit e la non conformit addestramento delloperatore condizioni operative in cui si svolge la valutazione.


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